APP下载

老师,怎样运用基本不等式求最知道?

2018-03-04王思俭

新高考·高一数学 2017年5期
关键词:正数解题方法

王思俭

很多同学经常议论:“基本不等式的内容很简单,遇到灵活的题目,往往是束手无策,究竟是什么原因?”“基本不等式的技巧性很强,想不到变换就死定了!”“运用基本不等式解题真是灵活多变,很难总结题型的规律,究竟有没有规律可寻呢?”我们知道基本不等式是研究函数值域、求最大值或最小值、求参数的取值范围时常用的利器,通常将问题化难为易、化繁为简,但这需要我们具有敏锐的观察力、精细的分析力、深刻的思考力、丰富的联想力、扎实的运算力,同时还要具有良好的解题回顾的习惯.只有这样才能总结出运用基本不等式求最值的基本策略,才能驾驭基本不等式.为此,特邀请几位同学就《怎样运用基本不等式求最值》进行交流,旨在引导大家如何进行规律总结.

教师:很好!生丁的解题过程严谨,答案正确,同时他也指出生丙的错误原因.只有这样才能提高你们的思辨能力!大家看看还有什么方法吗?

教师:思路清晰,方法简洁明了,答案正确,很好!大家再思考一下,还有其他方法吗?

众生:学霸!

教师:解法漂亮!他的过程十分简洁!他是在发现正弦、余弦的平方和为1的前提下进行变换的,利用了整体思想,同时他也指出等号成立的条件.所以你们要学会先观察问题、分析问题,再选择适当的解题策略,将不具备使用定理的问题转化为可以使用基本不等

生乙:生甲的两处使用基本不等式的等号条件分别是x=2y,x=y,因此最后的等号不能成立,所以他的答案是错的.

生甲:是的,我怎么义犯糊涂了,下次一定吸取教训.

教师:很好!你们给出三种不同的解法,从中可以看出化归思想的重要性,化陌生为熟知,化待求为已求.生乙的方法简洁,生丁三角换元后就是上述的变题,因此,你们在平时的学习过程中,要注意积累方法,借鉴其他同学好的方法,往往是他山之石可以攻玉,变题1:已知实数想x,y满足x+2y=1,求p=1/x+1/y的取值范围.

教师:生甲灵活运用整体思想和分类讨论思想解决本题,答案正确.很好!再看变

题2:已知正数x,y满足x+2y=2,求p=1/x十2/y的最小值.

生乙:如同上题一样,消元后,化归为关于x的函数,整体换元求解.

生丁:将已知等式右边化归为1,再整体代换求出最小值为9/2.

教师:很好!灵活运用“1”的代换,没有“1”构造“1”,从而使问题变得更加简单了,解题过程也十分简洁.请看变题3:已知正数x,y满足1/x+1/y=1,求x+2y的最小值.

教师:很好!你们在学习过程中白觉地将问题推广到一般形式,这种探究精神值得提倡.这两个推广的问题实质是一样的,就是将x→1/x.y→1/y再看变题4:已知θ∈(o,丌),求p=9/(1-cosθ)+16/(1+cosθ)的最小值.

生戊:根据三角函数的二倍角公式p=9/2sin(θ/2)2+16/2cos(θ/2)2用sin(θ/2)2+16/2cos(θ/2)2=1,整体代换求出最小值为49/2.

生辛:直接观察分母之和为定值2,即(1-cosθ)+(l+cosθ)=2,转化为正数x,y满足x+y=2,求p的最小值,

教师:两位同学的答案都是正确的,生戊是三角变换人手,巧用正弦、余弦的平方和为1,生辛直接洞察出分母之和为定值,再化归为熟知的问题求解.再看变题5:已知正数想,y满足x+2y≤1,求p=1/x+1/y的最小值.

生丙:看来消元法行不通了,是不是要改变策略了?

教师:很好!给出的条件虽然不是等式,但还是可以转化为“1”的整体代换,再使用基本不等式求解.现在看问题:

教师:正确!本题是直接利用基本不等式变形来求解.变题1:已知直角三角形的面积为50,则周长的最小值为

教师:正确!现在大家可以灵活使用基本不等式解题了,变题2:若直角三角形的周长为10,则此三角形的面积最大值为

教师:很好!生丁能根据两道题的特征抽象概括出一般规律,从而得到此命题,他这种精神正是數学核心素养的重要组成部分,你们平时要多加训练,养成良好的学习习惯.变题3:已知正数啊a,b满足a+b+3=ab,求a+b的取值范围.你们探讨此题有哪些解法?

生戊:消元法,b=(a+3)/(a-1),因此p=a+b=a+(a+3)/(a-1)(a>1),即a2-pa+p+3=0,利用判别式△=p2-4p-12≥0,解之得p≥6或p≤-2(舍去),故取值范围为[6,+∞).

生己:拆分配凑法,p=(a-1)+4/(a-1)+2≥2×2+2=6,当且仅当a=3时等号成立.

教师:很好!你们从消元出发,给出了不同解法,其中生己的方法较简洁.你们还能想到其他方法吗?

生辛:方程思想,设a+b=t,则ab=3+t.因此啊a,b是方程x2-tx+t+3=0的两个正根,因此判别式△≥0,解之得t≥6.

教师:生辛是构造一元二次方程,再利用判别式法求解.你们再想一想还有其他方法吗?教师:生乙的方法较简洁,先利用基本不等式构造一元二次不等式,然后求解.在他的解题过程中,你们发现什么了?

生辛:题设不变,可以求ab的取值范围,答案为[9,+∞).

生庚:如果是填空题,可以秒杀求解其最小值,当啊a,b交换时已知条件不变,目标也不变,因此当a=b时取到最小值,解方程求出a=3时取最小值6.

教师:很好!生辛发现也可以求ab的最小值,而生庚给出了秒杀的办法,这些解题策略都值得大家学习借鉴.变题4:已知正数啊a,b满足a+b+3≤ab,求a+b的最小值与ab的最小值.

生甲:消元法不能解决了,是不是通过基本不等式建立一元二次不等式求解?

教师:很好!完全正确!在已知条件是不等式的情况下,我们往往是通过基本不等式构建相关的一元二次不等式,然后再求解.

基本不等式是解决函数值域、最值、不等式证明、参数范围问题的有效T具,应用时,要注意“拆、拼、凑”等技巧,特别要注意应用条件,只有具备公式应用的三个条件时,才可应用,否则可能会导致结果错误,endprint

猜你喜欢

正数解题方法
高中数学解题教学中逻辑思维的培养——以数列解题为例
“化二为一”法在初中解题中的应用
学好乘方四注意
内容丰富的数字0
巧用比妙解题
解题勿忘我
用对方法才能瘦
四大方法 教你不再“坐以待病”!
赚钱方法
捕鱼