龐景生 利用基本不等式求最值的技巧

2021-08-26 06:11:23 字數 1172 閱讀 6457

龐景生深圳市寶安高階中學 (518128) 廣東

在運用基本不等式與或其變式解題時,要注意如下技巧

1:配係數

【例1】已知,求的最大值.

【分析】按照「和定積最大」的思路,由於不是定值,所以應把配出係數成為,使得為定值.

【解】由於,所以,從而

,當且僅當即時,.

說明:這裡運用了.

2:新增項

【例2】已知,求的最小值.

【分析】按照「積定和最小」的思路,由於不是定值,所以應把變湊成,使得為定值.

【解】由於,所以,於是

,當且僅當即時,.

3:分拆項

【例3】已知,求的最小值.

【分析】按照「積定和最小」的思路,必須把分拆成兩項,再配湊適當的係數,使得其積為定值.

【解】由於,所以,

當且僅當即時,.

4:巧用」1」代換

【例4】已知正數滿足,求的最小值.

【解】注意到,當且僅當即時,.

一般地有, ,其中都是正數.這裡巧妙地利用」1」作出了整體換元,從而使問題獲得巧解.

【例5】已知正數滿足,求的最小值.

【解】注意到

,當且僅當, ,即時,.

5:換元

【例6】已知,求的最小值.

【解】設,則,都是正數,所以,當且僅當即時,取到最小值是.

說明:換元的目的是為了簡單化與熟悉化,如果利用整體思想也可以不換元.

【例7】已知,求的最大值.

【解】設,則, ,當且僅當即時,.

說明:這裡如果不換元,則運算不是很方便.

6:利用對稱性

【例8】已知正數滿足,求的最大值.

【分析】由於條件式與結論式都是關於正數輪換對稱的,故最大值必然是當時取到,這時,從而得到下面證明思路與方向

【解】利用基本不等式得,

, ,以上三式同向相加得,所以化簡得,所以當且僅當時取到最大值.

一般地,如果條件式與結論式都是關於各個元素輪換對稱的,則最值必定是在各個元素相等時取到.利用這一思想往往可給解題者提供解題的方向與思路.

7:直接運用化為其它

【例9】已知正數滿足,求的取值範圍.

【分析】由於條件式含有,它們都在式中出現,故可直接運用基本不等式轉化為待求式的關係式後再求.

【解】利用基本不等式得,令,則得,所以,由於,所以即,故的取值範圍是.

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