题目
If and then for positive integers (a, b) the maximum value of is?
解析
如果\(F_{1}(a,b)=\frac{(a - b)}{(a + b)}\)且\(F_{2}(a,b)=\frac{1}{(a + b)^{2}}\),那么对于正整数\(a\)和\(b\),\(F_{1}^{2}(a,b)+F_{2}(a,b)\)的最大值是?
- 首先计算\(F_{1}^{2}(a,b)+F_{2}(a,b)\):
\[
\begin{align*}
F_{1}^{2}(a,b)+F_{2}(a,b)&=\left(\frac{a - b}{a + b}\right)^{2}+\frac{1}{(a + b)^{2}}\\
&=\frac{(a - b)^{2}+ 1}{(a + b)^{2}}\\
&=\frac{a^{2}-2ab+b^{2}+1}{(a + b)^{2}}\\
&=\frac{a^{2}+2ab + b^{2}-4ab+1}{(a + b)^{2}}\\
&=1-\frac{4ab - 1}{(a + b)^{2}}
\end{align*}
\]
- 由于\(a\)和\(b\)是正整数,\((a + b)^{2}>0\)且\(4ab-1>0\)。随着\(a\)和\(b\)的增大,\(\frac{4ab-1}{(a + b)^{2}}\)的值也会增大。
- 当\(a = b = 1\)时,\(F_{1}^{2}(1,1)+F_{2}(1,1)=\frac{(1-1)^{2}+1}{(1 + 1)^{2}}=\frac{1}{4}<1\)
- 当\(a\)和\(b\)取更大的值时,\(\frac{4ab-1}{(a + b)^{2}}\)会更趋近于\(1\),使得\(1-\frac{4ab - 1}{(a + b)^{2}}\)的值小于\(1\)
综上,答案是A,即\(F_{1}^{2}(a,b)+F_{2}(a,b)\)的值小于\(1\)。