陳尚
摘要:在人生的整個(gè)學(xué)習(xí)長(zhǎng)河當(dāng)中,三年的高中生活是學(xué)生知識(shí)形成系統(tǒng)的一個(gè)重要的階段。本篇文章我們將就高中所涉及到的求最值問(wèn)題的方法進(jìn)行探討,旨在為高考數(shù)學(xué)試卷當(dāng)中的這一熱點(diǎn)問(wèn)題,提供更多維的解決思路。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);最值問(wèn)題;數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí);抽象思維能力;高考
引言:在高中數(shù)學(xué)當(dāng)中,求最大值和最小值的問(wèn)題是涵蓋范圍比較廣的一類(lèi)數(shù)學(xué)題型,這種問(wèn)題有多種思維方法能夠?qū)ζ溥M(jìn)行解決,而且應(yīng)用方法解決最值問(wèn)題能夠快速的得出想要的結(jié)果,并且省時(shí)省力。高中課本當(dāng)中關(guān)于求最值的問(wèn)題是比較普遍的,雖然并沒(méi)有關(guān)于最值問(wèn)題的單獨(dú)章節(jié)??萍碱I(lǐng)域包括生產(chǎn)生活領(lǐng)域,很多實(shí)際問(wèn)題基本上都可以將其歸結(jié)為數(shù)學(xué)上的最值問(wèn)題,學(xué)生在進(jìn)行解答最值問(wèn)題的過(guò)程當(dāng)中,將這種抽象思維能力與生產(chǎn)生活實(shí)際進(jìn)行結(jié)合,就能夠培養(yǎng)及數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)。
一、解決高中最值問(wèn)題的一系列方法即具體例子
1.1利用二次函數(shù)的性質(zhì)
?例1:
將進(jìn)貨單價(jià)40元的商品按50元一個(gè)售出時(shí),能賣(mài)出500個(gè),若此商品每個(gè)漲價(jià)1元,其銷(xiāo)售量減少10個(gè),為了賺到最大利潤(rùn),售價(jià)應(yīng)定為多少?
【分析】設(shè)利潤(rùn)為y元,每個(gè)售價(jià)為x元,則每個(gè)漲(x-50)元,
從而銷(xiāo)售量減少10?(x-50)?個(gè),共售出500-10?(x-50)?=100-10x?(個(gè))
y=?(x-40)?(1000-10x)
=-10?(x-70) (x-70) +9000?(50≤x?<100)
解得,x=70時(shí),y最大為9000。所以,為了賺取最大利潤(rùn),售價(jià)應(yīng)定為70元。
1.2利用配方
例2:
設(shè)Sn是數(shù)列{an} 的前n項(xiàng)和,若不等式a2n+S2nn2≥入a21對(duì)任何等差數(shù)列{an}及任何正整數(shù)n恒成立,求入的最大值。
【分析】當(dāng)a1=0時(shí),入ER; 當(dāng)a1≠0 時(shí),由a2n+S2nn2≥入a21得入≤ (ana1)
2+ (a1+an2a1) 2.
設(shè)ana1=t, 則入st2+ (12+t2) 2. 又t2+ (12+t2)2=54t2+t2+14=54 (t+15) 2+15≥15
入≤15. 綜上可知入的最大值是15.
1.3利用判別式
例3:
已知實(shí)數(shù)a,b,c,且a,b,c滿(mǎn)足:a+b+c=3,a2+b2+c2=92, 求a的最大值。
【分析】由于題設(shè)中含有三個(gè)變量,可以考慮先通過(guò)等量代換消去c, 可使問(wèn)題轉(zhuǎn)化為關(guān)于變量b的一元二次方程,因方程有實(shí)數(shù)根,再利用判別式A≥0求出a的取值范圍。將c=3- (a+b) 代入a2+b2+c2=92, 整理得4b2+4 (a-3) b+4a2-12a+9=0, 由題設(shè)知方程有實(shí)數(shù)根,由Δ≥0. 求之得Osas2. 所以a的最大值是2.
1.4利用解不等式
例4:
設(shè)x,y為實(shí)數(shù),若4x2+y2+xy=1, 求2x+y的最大值。
【分析】: : : 4x2+y2+xy=1, : . (2x+y)2-3xy=1, 即(2x+y) 2-32·2xy=1,
(2x+y) 2-32 (2x+y2) 2 <1, 解之得: (2x+y) 2≤85,
即-2105≤2x+y≤2105.所以2x+y的最大值是2105
1.5利用數(shù)形結(jié)合
例5:
若|x-al+1x≥12對(duì)一切x》0恒成立,求a的最大值。
【分析】分別考慮函數(shù)y1=lx-al和y2=-1x+12的圖像,由圖像容易知道,當(dāng)as2時(shí),
|x-a|≥-1x+12對(duì)一切0恒成立,所以a的最大值為2.
1.6利用導(dǎo)數(shù)
例6:
設(shè)直線(xiàn)x=t與函數(shù)f (x) =x2,g (x)=lnx的圖像分別交于點(diǎn)M, N, 求當(dāng)|MNI達(dá)到最小時(shí)的的值。
【分析】由題|MNI=x2-lnx, (x>0)不妨令h (x) =x2-lnx, 則h' (x) =2x-1x,令h' (x) =0解得x=22, 因xE (0, 22)時(shí),h' (x) 0, 所以當(dāng)x=22時(shí),IMNI達(dá)到最小。即t=22.
1.7利用對(duì)稱(chēng)
例7
雙曲線(xiàn)x23-y2=1, F是右焦點(diǎn),A (3, 1) , P是該雙曲線(xiàn)右支上任意一點(diǎn),求IPF|+|PAI的最小值。
【分析】拿到本問(wèn)題是,我們就能夠清楚的了解到它考察的是雙曲線(xiàn)的定義,首先結(jié)合的思想。這道題由于涉及范圍廣,所以我們必須要對(duì)其進(jìn)行充分的思考,才能夠?qū)?wèn)題進(jìn)行整體的解讀。我們通過(guò)雙曲線(xiàn)的定義,可以得到下列式子:IPFI-IPF1|=-2a=-23,而IPF1|+|PAI≥|AF1|=26, 當(dāng)且僅當(dāng)A、P、F1三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí)等號(hào)成立,兩式相加得|IPF|+|PA|≥26-23, 所以IPF|+|PAI的最小值為26-23.
1.8利用構(gòu)造法
例8:
設(shè)實(shí)數(shù)x,y滿(mǎn)足3sxy2≤8,4sx2ys9, 求x3y4的最大值。
【分析】可以用已知的兩個(gè)不等式構(gòu)造出x3y4的最大值。只需將4sx2ys9平方,3sxy2≤8變?yōu)榈箶?shù),就得到(x2y)26 [16, 81] , 1xy2e [18, 13] ,因此x3y4= (x2y) 2·1xy2E [2, 27] , 所以x3y4的最大值是27.
結(jié)束語(yǔ)
隨著教師對(duì)高考數(shù)學(xué)模塊的不斷專(zhuān)研,能夠發(fā)現(xiàn)最值類(lèi)的題型正在向在多元化進(jìn)行發(fā)展,而且最值問(wèn)題所涉及到的行業(yè)和領(lǐng)域也更為廣泛,并且計(jì)算難度也會(huì)隨之增加。因此,教師一定要運(yùn)用合適的環(huán)境,將多重思維方式傳授給學(xué)生,這樣才能夠讓最值問(wèn)題的解答辦法有一個(gè)良好的歸納。
參考文獻(xiàn):
[1]鄭英元,毛羽輝.《數(shù)學(xué)分析》 (上冊(cè))。 宋國(guó)棟編高等教育出版社、
[2] 《高中代數(shù)》 (下冊(cè)), 人民教育出版社,