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严加审查 巧施妙法

2018-03-04陈学俊

新高考·高一数学 2017年5期
关键词:定值分式式子

陈学俊

基本不等式作为唯一一个用来重点研究的不等式,其重要性不言而喻,是高考的一个重要考点,更是求函数最值的一个重要工具.运用基本不等式求最值时,要严加审查基本不等式成立的三个条件:一正二定三相等.如若忽略了其中任何一个条件,都有可能导致解题错误.此外,在解题时,我们经常会碰到不便于直接运用基本不等式的情况,可以尝试对题中式子进行一些巧妙的转化与变形.

一、化负为正

目标式有着明显的能运用基本不等式的结构特征,但含未知数的项为负值,此时我们需要“化负为正”;而且一般是要求最大值,正好满足添加负号后的基本不等式.

例1 f求(x)=1+lgx+1/lgx(0x、lgxx<0,不满足基本不等式使用时各项必须是正数这一条件,因此不能直接运用基本不等式,可以加上负号将其中的关键项变为正值.

解 因为Oxxx>o,-1/lgx>0.

需要注意的是,添加负号时必须保持整体值的不变,不能盲目地追求正值;另外,由于添加了负号,实际上基本不等式只能求最大值,最小值需要另谋他法.

二、巧凑定值

审查完正负性,我们需要考虑“定”,也就是其“和”或“积”必须为定值.要不然就会从一个未定的量转化为另一个未定的量,成为毫无意义的操作.当“和”或“积”不是定值时,我们可以将含未知数的项进行拼凑,凑出定值来,

例2 已知0

思路分析 易知需构造某个和为定值,可考虑把括号内外x的系数变成互为相反数.

解法1 因为o0,

所以y=(1-2x)=1/2·2x·(1-2x)≤1/2·[(2x+(1-2x))/2]2=1/8, (利用了ab≤((a+b)/2)2

当且仅当2x=1-2x,即x=1/4时,取得等号,

所以当x=1/4时,函数y取得最大值1/8.

解法2 因为o0,

所以y=x(1-2x)=2x·(1/2-x)≤2·[(x+(1/2-x)/2)]2=1/8,

当且仅当x=1/2-x,即x=1/4时,取得等号.

所以当x=1/4时,函数y取得最大值1/8,

例3 已知x>0,y>o,且1/x十4/y=1,求x+y的最小值,

解法1

解法2

三、遇分则离

1.配分了,离分式

对于分子次数比分母高的分式,可先对分子进行配凑,使之出现与分母相同的项,然后分離得到可用基本不等式求解的结构.

例4 求y=(x2-2x+5)/(x-1) (x>1)的最小值.

思路分析可先将分子配凑出含有x-1的项,再将其分离.

2.除分了,离分母

对于分母次数比分子高的分式,可将分子、分母同除以分子,使分母出现可用基本不等式求解的结构.

例5 求y=x/(x2+9)(x>0)的值域.

思路分析 可先将分子、分母同时除以x,再将分母分离出来.

四、遇根平方

思路分析观察式子的结构,可以看到(x-1)+(4-x)=3是个定值,所以将式子平方后,便可构造出可用基本不等式求解的结构.

以上几种方法是运用基本不等式解决最值问题的常用方法.无论是遇分则离,还是遇根平方等方法,其目的只有一个,那就是构造出和为定值或者积为定值的两项,然后才可用基本不等式.构造出可用基本不等式的结构,是解决此类最值问题的关键所在.

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