劉萬崗 不等式定理求最值的錯例剖析

2022-01-04 02:32:23 字數 753 閱讀 3892

262704 山東省壽光市壽光中學劉萬崗李懷春

定理:若,則,等號成立當且僅當a=b時取等號。

利用上述定理,當a+b為定值時,可以求ab的最大值;當ab為定值時,可求a+b的最小值。這是求二元函式最值的最方便、最迅速、最常用的方法,也是學生必須掌握的方法。但是學生易在利用定理的過程中發生錯誤,下面結合例項來剖析一下錯因。

例1、求函式的最小值。

誤解:;故最小值為2。

錯因分析:等號成立的條件是,解方程發現x無解。也就是說等號不成立。忽視了等號成立這個條件。

正解:可以利用函式的單調性來解。由,所以利用函式在上是增函式,得到函式的最小值是。

例2、a>1,0誤解: ,所以有最小值2。

錯因分析:因為a>1,0正解:,等號成立當且僅當時取等號。

例3、求函式的最大值?

誤解:,等號成立當且僅當時,取等號,且時取定值。

錯因分析:錯在不是定值。定值是不受任何因素影響的,與不等式中的變數x無關。

正解:,當且僅當時取等號。

例4、已知,a+b=3,m+n=5,求的最值。

誤解:,最小值為4。

錯因分析:要取得最小值4,必須(3)式的等號成立,成立的條件是(1)、(2)式的等號同時成立。即,顯然與給定條件矛盾,故等號不能成立。

正解:由已知條件得到:,

,,等號成立當且僅當取等號。

通過上面的例子,可以看出利用上述定理求最值,要注意三個條件:①各項都是非負;②和或積是定值;③等號能夠成立。三個條件缺一不可,否則,會出現錯誤。

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