一道浙江省数学高考试题的解法赏析
2012-11-07
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(蒙自高级中学 云南蒙自 661100)
一道浙江省数学高考试题的解法赏析
●苏保明
(蒙自高级中学 云南蒙自 661100)
在解题中常会遇到一类带条件的最值问题,此类问题的解决难度不大,只要认真审题仔细推敲,便会找到许多解法,这也充分体现了高考试题考查学生掌握数学思想方法的功能.
例1若正数x,y满足x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是 ( )

(2012年浙江省数学高考文科试题)
该题是一道很具灵活性与挑战性的高考试题,它蕴含着多种解题方法.本文介绍8种方法,仅供参考.
解法1常数代换法
因为x+3y=5xy,且x>0,y>0,所以




3x+4y≥5,
故3x+4y的最小值是5.

解法2三角法
因为x+3y=5xy,且x>0,y>0,所以









3x+4y≥5,
故3x+4y的最小值是5.
点评根据已知条件适当引入三角变量,再利用三角恒等变换和三角函数的性质进行求解.

因为x+3y=5xy,且x>0,y>0,所以

即




3x+4y≥5,
故3x+4y的最小值是5.

解法4向量法
因为x+3y=5xy,且x>0,y>0,所以





从而
3x+4y≥5,
故3x+4y的最小值是5.
点评通过构造向量,利用向量数量积不等式|m·n|≤|m|·|n|解不等式最值问题,能使运算过程简洁明了.
解法5柯西不等式法
因为x+3y=5xy,且x>0,y>0,所以

由柯西不等式,得

即
3x+4y≥5,
故3x+4y的最小值是5.
点评根据试题本身的结构特征,通过柯西不等式,可使解决过程简便,解答通俗易懂,值得推广和应用.
解法6导数法
因为x+3y=5xy,且x>0,y>0,所以

即

又因为

所以

令f′(x)=0,则

解得



故3x+4y的最小值是5.
点评构造一元函数,将原问题转化为函数的最值问题,再通过求导和利用函数的单调性,使问题得到圆满解决,体现了导数法的解题功能.
解法7巧用数学期望EX2≥(EX)2
因为x+3y=5xy,且x>0,y>0,所以

构造离散型随机变量X的分布列(见表1):

表1 X的分布列

3x+4y,
由EX2≥(EX)2得
3x+4y≥5,
故3x+4y的最小值是5.
点评构造离散型随……
