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  • 2021-06-16 发布

【数学】2019届一轮复习人教A版双重最值问题的解决策略学案

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形如求等的问题称为“双重最值问题”.按其变元的个数可分为一元双重最值问题和多元双重最值问题.在本文中,提供一个常用的结论,取不同的值可得到很多命题.一个结论:设,,,,为正常数,则 ‎(1);‎ ‎(2).‎ 证明:设,则,,,‎ 所以,‎ 当且仅当时取等,即.‎ ‎【题型综述】‎ 一、一元双重最值问题 ‎1.分段函数法:分类讨论,将函数写成分段函数形式,求函数值域即可.‎ 例1:若,求的最大值.‎ 解:由,由,由,故可得 ‎,对每一段求值域可知当时,取得最大值.‎ ‎2.数形结合法:分别画出几个函数图象,结合图象直接看出最值点,联立方程组求出最值.‎ 例2:(2007年浙江数 竞赛)设,求.‎ 解:分别画出,,的图象,‎ 得到的图象如粗体部分所示.‎ 联立,解得,‎ 联立,解得,‎ 故由图可知当时,的最大值为.‎ 二、多元一次函数的双重最值问题 ‎1.利用不等式的性质 例3:设(,,,,),,,求的最小值.‎ 解:由,‎ 当,,时,取得最小值.‎ ‎2.利用绝对值不等式 例4:求函数在区间上的最大值的最小值.‎ 解:注意到,且,‎ 所以,当且仅当,即时,取得最小值.‎ ‎3.利用均值不等式 例5:(2002年北京高中数 竞赛)若,,求.‎ 解:设,则, ,,‎ 所以,‎ 当且仅当, 有最小值,即.‎ ‎4.利用柯西不等式 例6:若,,且,求.‎ 解:设,‎ 则,,,由柯西不等式得 ‎,‎ 当且仅当取等,即.‎ ‎5.分类讨论 例7:若,,求的值.‎ 解:设,则,,,‎ ①当时,,,当且仅当时取等;‎ ②当时,,,当且仅当时取等.‎ 综上,,当且仅当时取等,即.‎ ‎6.待定系数法 例8:若,,求的值.‎ 解:设,则,,,且,‎ ‎,当且仅当且时取等,‎ 即,时,,即.‎ ‎7.构造函数 例9:设,,,(),求.‎ 解:注意到为次函数且,联想到三倍角公式,‎ 因此先构造特殊函数,,若设,,‎ 则,从而,‎ 当且仅当,,,,即或时取等,故猜测.‎ 设,注意到(可用待定系数法求得),‎ 故,‎ 即,考虑到,时,,故.‎ ‎8.利用韦达定理 例10:若,,且,,求.‎ 解:注意到,,的对称性,故可设,又,‎ ‎,‎ 所以方程有两个不大于的实根,故 ‎,当,时,.‎ ‎9.数形结合 例11:(2014浙江竞赛)若,且,求.‎ 解:我们在同一坐标系中画出,,的图象,‎ 则由图可知当且仅当过,时,‎ 才有,[ : ]‎ 所以.‎ ‎【同步训练】‎ ‎1、(2013浙江预赛)设,,求.‎ ‎【详细解析】‎ ‎2、(2006浙江预赛)若,,,求. ‎ ‎【详细解析】‎ 设,则,,,‎ ‎,,,故, ‎ 当且仅当时,,即. ‎ ‎3、(2003北京竞赛)若,,求的值.‎ ‎【详细解析】‎ ‎4、(2015浙江高考)设,在上的最大值为,‎ 求证:当时,.‎ ‎【详细解析】‎ ‎,‎ 所以.‎ ‎5、设,若对任意的,存在使得 ‎,求的最大值.‎ ‎【详细解析】‎ 由题意即为的最大值.‎ ‎,‎ 等号当且仅当或时成立,又,所以,的最大值为.‎ ‎6、若,,,求的值.‎ ‎【详细解析】‎ 设,则,,,‎ ‎, ‎ 当且仅当时取等,即时,.‎ ‎7、若,,求.‎ ‎【详细解析】‎ 设,则,,‎ 即,当且仅当时取等,即. ‎ ‎8、若,求.‎ ‎【详细解析】‎ ‎ [ : ]‎ ‎9、若,,,求.‎ ‎【详细解析】‎ 设,则有 ‎,‎ 当且仅当且,,即,时,取得最小值. ‎ ‎10、设,,求的值.‎ ‎【详细解析】‎ 设,则,,,‎ 设,‎ 令且,‎ 则,‎ 故,当且仅当,即,时取等.‎ ‎11、设(),求.‎ ‎【详细解析】‎ ‎ 12、设,求的最小值.‎ ‎【详细解析】‎ 令,,‎ 所以,,,此时,‎ ‎,当且仅当,时,.‎ ‎13、设(),求.‎ ‎【详细解析】‎ 当且仅当,即时取等,即.‎ ‎14、设,求的最小值.‎ ‎【详细解析】‎ ‎ 15、若实数,,满足,,求.‎ ‎【详细解析】‎ 注意到,,的对称性,不妨设,由,可知 方程有两个不大于的根,从而,‎ 当且仅当时取等,故.‎

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