欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:29171494
大小:204.00 KB
页数:4页
时间:2018-12-17
《例说利用均值不等式求最值 专题辅导 不分版本》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、例说利用均值不等式求最值尹建堂均值不等式(定理)具有将“和式”与“积式”相互转化的功能,应用比较广泛,这里仅就其在求函数最值中的应用述其管见。为了用好该不等式,首先要正确理解该不等式中的三个条件(三要素):正(各项或各因式均为正值)、定(和或积为定值)、等(各项或各因式都能取得相等的值,即具备等号成立的条件),简称“一正、二定、三相等”,这三条缺一不可,当然还要牢记结论:积定→和最小,和定→积最大。但是在具体问题中,往往所给条件并非“标准”的正、定、等(或隐含于所给条件之中),所以还必须作适当地变形,通过凑、拆(拼)项、添项等技巧,对“原始”条件
2、进行调整、转化,使其符合标准的正、定、等,以保证使用该不等式。一、凑正值例1设x<-1,求函数的最值。分析:欲用均值不等式来解。因,则不满足“正”的条件,故需利用已知条件调整其符号。解:因为,即,所以,则。当且仅当,即时,y有最大值,且,y无最小值。评注:(1)本题通过“凑”,利用条件将有关项化为正值,从而满足公式中正的条件。否则就会出现,则的错误。(2)对于分式函数,常常等价转化为的形式再求最值。常用的转化方法有分离系数法、换元法等。二、变定值例2求函数的最小值。分析:因并非“定值”,故不能直接运用均值不等式,为此需对原式按拆(添)项重组。解:
3、原函数化为因为所以。当且仅当即x=1,x=-1时,。评注:通过拆(添)项,“变”也定值是本题求解的关键。对此要弄清以“谁”为“基准”(如本题中以为基准)来拆、添、配、凑,做到有的放矢。例3求函数的最大值。分析:因定值,故需拆凑使其满足定值条件,原函数中有一个因式,为使其余因式与()之和为定值,需以()为准将拆成,这时就有定值。解:。当且仅当,即时,。评注:一般说,凑“和”为定值较难,它需要一定的技巧。当然这种技巧来源于对均值定理的真正理解和基本的恒等变形能力。三、找等号例4求函数的最小值。错解:直接利用均值不等式,得所以。这种解法之所以错误,原因
4、是,即取不到“等”的条件。正解:原函数拆项,得因为,当且仅当即时等号成立,又因为所以,当且仅当时取等号。上面两式同时取等号,故。评注:错解中取不到等号成立的条件是当时,,则,这是不可能的。本例也告诉我们,在用均值不等式求三角函数最值时,既要考虑等号,又要考虑三角函数的有界性,使等号成立的条件与三角函数的有界性保持一致。四、综合变换例5求函数的最小值,下列解法是否正确?为什么?解法1:,所以。解法2:当,即时,。评注:所给两种解法均有错误。解法1错在取不到“等”,即不存在x使,解法2错在不是定值。正解:对原函数合理拆(添)项,得当且仅当,即时,。通
5、过以上几例我们体会到:均值定理真重要,用于最值有诀窍,正确理解“正、定、等”,合理进行拆、拼、凑。练习:1.已知x>0,y>0,且,求的最小值。2.若a>0,b>0,且,求ab的最小值。3.求的最大值。答案与提示:1.由(定值),又知x>1,y>9,故当且仅当x-1=y-9=3,即x=4,y=12时,。2.由,得3.,此时,,故当时,。
此文档下载收益归作者所有