陳學俊
基本不等式作為唯一一個用來重點研究的不等式,其重要性不言而喻,是高考的一個重要考點,更是求函數(shù)最值的一個重要工具.運用基本不等式求最值時,要嚴加審查基本不等式成立的三個條件:一正二定三相等.如若忽略了其中任何一個條件,都有可能導致解題錯誤.此外,在解題時,我們經(jīng)常會碰到不便于直接運用基本不等式的情況,可以嘗試對題中式子進行一些巧妙的轉化與變形.
一、化負為正
目標式有著明顯的能運用基本不等式的結構特征,但含未知數(shù)的項為負值,此時我們需要“化負為正”;而且一般是要求最大值,正好滿足添加負號后的基本不等式.
例1 f求(x)=1+lgx+1/lgx(0
解 因為O
需要注意的是,添加負號時必須保持整體值的不變,不能盲目地追求正值;另外,由于添加了負號,實際上基本不等式只能求最大值,最小值需要另謀他法.
二、巧湊定值
審查完正負性,我們需要考慮“定”,也就是其“和”或“積”必須為定值.要不然就會從一個未定的量轉化為另一個未定的量,成為毫無意義的操作.當“和”或“積”不是定值時,我們可以將含未知數(shù)的項進行拼湊,湊出定值來,
例2 已知0 思路分析 易知需構造某個和為定值,可考慮把括號內外x的系數(shù)變成互為相反數(shù). 解法1 因為o 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 ) 當且僅當2x=1-2x,即x=1/4時,取得等號, 所以當x=1/4時,函數(shù)y取得最大值1/8. 解法2 因為o 所以y=x(1-2x)=2x·(1/2-x)≤2·[(x+(1/2-x)/2)]2=1/8, 當且僅當x=1/2-x,即x=1/4時,取得等號. 所以當x=1/4時,函數(shù)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、遇分則離 1.配分了,離分式 對于分子次數(shù)比分母高的分式,可先對分子進行配湊,使之出現(xiàn)與分母相同的項,然后分離得到可用基本不等式求解的結構. 例4 求y=(x2-2x+5)/(x-1) (x>1)的最小值. 思路分析可先將分子配湊出含有x-1的項,再將其分離. 2.除分了,離分母 對于分母次數(shù)比分子高的分式,可將分子、分母同除以分子,使分母出現(xiàn)可用基本不等式求解的結構. 例5 求y=x/(x2+9)(x>0)的值域. 思路分析 可先將分子、分母同時除以x,再將分母分離出來. 四、遇根平方 思路分析觀察式子的結構,可以看到(x-1)+(4-x)=3是個定值,所以將式子平方后,便可構造出可用基本不等式求解的結構. 以上幾種方法是運用基本不等式解決最值問題的常用方法.無論是遇分則離,還是遇根平方等方法,其目的只有一個,那就是構造出和為定值或者積為定值的兩項,然后才可用基本不等式.構造出可用基本不等式的結構,是解決此類最值問題的關鍵所在.