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《多元函數(shù)最值的求解策略》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、118數(shù)學(xué)通訊———2011年第7、8期(上半月)·課外園地·多元函數(shù)最值的求解策略安振平(陜西省咸陽師范學(xué)院基礎(chǔ)教育課程研究中心,712000)多元函數(shù)最值問題是高中各級各類數(shù)學(xué)競賽222-槡1020(3t-6t)≥0,即2t-4t-3≤0,解得的熱門話題,總結(jié)求解策略,探求解答通性通法,2整合該類競賽試題,將對參加數(shù)學(xué)競賽的師生提2+槡10≤t≤.供有益的課程資源.21.配方變形法故x+y的最大值是2+槡10,應(yīng)填1+槡10.22例1(2008年河北高中預(yù)賽題)已知a>b,22點評:用到了代入法消元、判別式
2、法消元.a+bab=1,則的最小值是()a-b練習(xí):(2006年上海高中競賽題)設(shè)x,y,z是(A)2槡2.(B)槡2.(C)2.(D)1.正實數(shù),滿足xy+z=(x+z)(y+z),則xyz的最大值是.解利用配方法,得22221a+ba-2ab+b+2ab(答案:.提示:由條件等式解出y,代入y==27a-ba-b(a-b)2+22xyz里,消去y,再變形后用三元均值不等式.)==(a-b)+a-ba-b3.換元轉(zhuǎn)化法例3(2008年浙江高中預(yù)賽題)已知f(x)2)2=(槡a-b-+2槡2,22222槡a-b
3、=x+(a+b-1)x+a+2ab-b是偶函數(shù),2則函數(shù)圖象與y軸交點的縱坐標(biāo)的最大值是當(dāng)槡a-b=,且ab=1,a>b,即a=槡a-b()槡6+槡2,b=槡6-槡2時,y,應(yīng)選(A).(A)槡2.(B)2.min=2槡222(C)2槡2.(D)4.點評:配方法是數(shù)學(xué)解題的通性方法,它可以解因為函數(shù)f(x)是偶函數(shù),所以a22+b-分離出非負的代數(shù)關(guān)系.其實,二元均值不等式就221=0,即a+b=1,令a=cosθ,b=sinθ,則函是配方的結(jié)果呀!數(shù)圖象與y軸交點的縱坐標(biāo)a222+2ab-b=cosθ練習(xí):(
4、2008年陜西高中預(yù)賽題)若實數(shù)x,y2+2sinθcosθ-sinθ=cos2θ+sin2θ=槡2cos(2θ222xy滿足x+y=1,則的最小值是.x+y-1-π)≤槡2,故選(A).4(答案:1-槡2.提示:2xy=x22+y+2xy-點評:這里的三角換元,其實就是圓的參數(shù)21=(x+y)-1.)方程.2.消元化簡法練習(xí):(2008年甘肅高中預(yù)賽題)若實數(shù)x,y例2(2009年江西高中預(yù)賽題)實數(shù)x,y滿22x+y-3足2x2+3y2=6y,則x+y的最大值是.滿足(x-3)+4(y-1)=4,則x-y+
5、1的最大解設(shè)x+y=t,得y=t-x,代入條件2x2值和最小值分別為.222+3y=6,消去y得2x+3(t-x)=6(t-x),(答案:1,-1.提示:用三角換元求解.)變形得關(guān)于x的一元二次方程5x2+6(1-t)x+4.?dāng)?shù)形結(jié)合法23t-6t=0.例4(2004年福建預(yù)賽題)如果實數(shù)x,y滿因為x是實數(shù),所以判別式36(1-t)222-足3x+2y-1≥0,那么u=x+y+6x-2y的·課外園地·數(shù)學(xué)通訊———2011年第7、8期(上半月)119最小值為.x=槡5-1時,fmax=f(槡5-1)=5槡5-
6、11.于解將目標(biāo)函數(shù)變形為u=(x+3)2222+(y-21)-10,這表示半平面3x+2y-1≥0內(nèi)的點到55-1113-5槡5是T≤槡,從而S≥,定點(-3,1)的距離的平方與10的差.由于半平22面3x+2y-1≥0內(nèi)的點到定點(-3,1)的最小當(dāng)a=b=槡5-1時等號成立,所以,S的最2值為點(-3,1)到直線3x+2y-1=0的距離d=13-5槡5-9+2-1=8,于是,u的最小值為u小值為.min=2槡13槡13點評:對多元函數(shù)的表示式變形后,舍去了非(8)2-10=-66,應(yīng)當(dāng)填-66.負項,求得
7、了最大值;用二元均值不等式放大后,槡131313通過換元,把二元問題轉(zhuǎn)化為一元問題,再構(gòu)造函點評挖掘問題當(dāng)中隱藏的幾何意義,實現(xiàn)數(shù),用求導(dǎo)法求最小值.顯然,在整個解題思維的數(shù)和形的有效結(jié)合.過程里,“放大”和“縮小”起到了有效的作用.練習(xí):(2008年湖北高中預(yù)賽題)已知三個正練習(xí):(2008年河南高中預(yù)賽題)設(shè)0<x<數(shù)a,b,c滿足a≤b+c≤3a,3b2≤a(a+c)≤21,0<y<1,且(1-xy)=2(1-x)(1-y),則5b2,則b-2c的最小值是.1a函數(shù)f(x,y)=xy(1-xy)的最大值為
8、.218bc(答案:-.提示:令x=,y=,則有(答案:5槡2-7.提示:設(shè)t=xy,則t∈(0,5aa1≤x+y≤3,1),由題設(shè)有1-t≤槡2(1-槡t),得0≤t≤3-2烄22,而目標(biāo)函數(shù)為u=x-2y.)1烅3x≤1+y≤5x槡2,f(x,y)=t(1-t).)2烆x>0,y>0.6.待定系數(shù)法5.放大縮小法例6(2009年浙江高中預(yù)賽題)實數(shù)x,y,z例5(2006年上海高中