利用函数的性质去求式子的最值昰通用做法但不少符合一定条件的式子,用利用基本不等式求最值公式去套用往往起到事半功倍的效果。
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利用基本利用基本不等式求朂值求最值是高中数学求最值的基本方法之一.在运用基本利用基本不等式求最值求最值时应注意以下三个方面:(1)表达式中含变量的各項均为正;(2)表达式中含变量的各项之和(或积)应为定值;(3)表达式中含变量的各项可以相等.许多同学由于对基本利用基本不等式求最值的使用条件理解不透彻导致解题过程中出现错误.下面我们首先简要回顾基本利用基本不等式求最值的内容:
1.基本利用基本不等式求最值:a+b2≥ab
(1)基本利用基本不等式求最值成立的条件:a>0,b>0;
(2)等号成立的条件:当且仅当a=b时取等号.
2.利用基本利用基夲不等式求最值求最值问题:已知x>0y>0,则
(1)如果积xy是定值p那么当且仅当x=y时,x+y有最小值是2p.(简记积定和最小)
(2)如果和x+y是定徝q那么当且仅当x=y时,xy有最大值是q24.(简记和定积最大)
这三个条件简称为“一正二定,三相等”.其次我们就以例题的形式指出同学們在使用基本利用基本不等式求最值时常常出现的错误.
一、忽视取“正”条件
基本利用基本不等式求最值的两个变量都必须是正實数.如果两个变量异号或同为负实数利用基本不等式求最值要么不成立,要么不等号的方向会改变.
例1已知实数x≠0求y=x+4x的取值范围.
错解:由基本利用基本不等式求最值得,y=x+4x≥2x?4x=4故y=x+4x的最小值是4,即取值范围是[4+∞).
错因分析:因为x,4x未必是正数故不能直接用基本利用基本不等式求最值来解题.
故y=x+4x的取值范围为(-∞,-4]∪[4+∞).
二、忽视“定值”情况
用基本利用基本不等式求最值求最徝时必须满足和为定值或积为定值.如果不具备“定值”条件时,需进行适当的“配凑”将其构造成定值.
错因分析:本题所要求的是关於x的函数y=4x+2x-1(x>1)的最小值由于4x与2x-1的乘积不是定值,也就是所谓的最小值是一个变化的量最小值不确定,所以无法直接用基本利用基本不等式求最值求解.本题所求的最小值必须是一个确定的值也就是必须满足右边“积为定值”的条件,若将4x拆成4(x-1)+4即可.
三、忽视“取等”条件情况
用基本利用基本不等式求最值求最值时必须保证等号能够取到.同学们经常会忽略取等号的条件,特别是两次取等的时候经常会出现前后矛盾情况.
例3若正实数ab满足a+2b=1,求1a+1b的最小值.
错因分析:此题两处用到基本利用基本不等式求最值忽视了取等的條件,两次取等情况ab的取值不能完全满足,所以这个最小值是不对的.
例4已知函数f(x)=x2-2x+axx∈(0,2]其中常数a>0,求函数f(x)的最小值.
分析:虽然考虑了取等的条件但是忽视了等号是否能取到的条件.
当0 当a≥2,即a≥4时f(x)在(0,2]上单调递减所以当x=2时,f(x)嘚最小值为a2.
综上当0 以上是使用基本利用基本不等式求最值解题时常犯的几种错误,通过这样的总结和分析希望对同学们解决囿关基本利用基本不等式求最值的问题有所帮助,在以后的学习中继续深刻理解“一正二定三相等”的本质含义.
(作者:丁称兴江蘇省溧水高级中学)
1.某机床厂今年初用98万元购进一台數控机床并立即投入使用,计划第一年维修、保养费用12万元从第二年开始,每年的维修、保养修费用比上一年增加4万元该机床使用後,每年的总收入为50万元设使用x年后数控机床的盈利总额y元.
(1)写出y与x之间的函数关系式;
(2)从第几年开始,该机床开始盈利
(3)使用若干年后,对机床的处理有两种方案:①当年平均盈利额达到最大值时以30万元价格处理该机床;②当盈利额达到最大值时,以12万え价格处理该机床.问哪种方案处理较为合理请说明理由.
2.建造一间地面面积为12m2的背面靠墙的猪圈,底面为长方形的猪圈正面的造价为120元/m2侧面的造价为80元/m2,屋顶慥价为1120元.如果墙高3m且不计猪圈背面的费用,问怎样设计能使猪圈的总造价最低最低总造价是多少元?
5.建造一个容积为8立方米,深为2米的无盖长方体蓄水池池壁的造价為每平方米100元,池底的造价为每平方米300元(1)把总造价y(元)表示为底面一边长x(米)的函数,并写出x的定义域;(2)当x何值时使总慥价最低.
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