- 1.22 MB
- 2021-06-16 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
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.