張麗惠
多元最值問題通常較為復(fù)雜,這類問題中往往涉及了多個變量,無法直接利用函數(shù)的性質(zhì)求得最值,需充分利用題目中關(guān)于變量的關(guān)系式進行合理的轉(zhuǎn)化、變形、構(gòu)造,從而求得最值.下面就以一道多元最值問題為例,談一談解答此類問題的措施.
例題:若實數(shù) a,b,c 滿足 a+b+c=0,a 2 +b 2 +c 2 =1,求 a 的最大值.
解答本題,需先將已知關(guān)系式和所求目標式關(guān)聯(lián)起來,將已知關(guān)系式進行合理的變形、轉(zhuǎn)化、構(gòu)造,主要有以下幾種解法.
一、利用基本不等式
二、利用函數(shù)思想
運用函數(shù)思想解答多元最值問題,需將多元變量中的一個看作函數(shù)的自變量,把不等式、等式看作函數(shù)式.然后判斷出函數(shù)的單調(diào)性,利用函數(shù)的單調(diào)性來求函數(shù)的最值,從而求得問題的答案.在利用函數(shù)思想解題時,要先根據(jù)已知條件和代數(shù)式的意義來確定函數(shù)的定義域.
三、利用判別式法
判別式法是解答二次最值問題的重要工具.在求解多元二次最值問題時,可先選取其中一個變量為主元,構(gòu)造一元二次方程;然后根據(jù)方程有解,建立關(guān)于判別式的不等式,即 Δ≥0 ;解該不等式即可解題.利用判別式法解答最值問題,能轉(zhuǎn)換解題的思路,大大減少運算量.
四、三角代換
三角代換法是求解二元最值問題的重要方法.在求解多元最值問題時,可選取其中兩個變量用三角函數(shù)替換,進而將目標式轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)式,利用三角函數(shù)的有界性和單調(diào)性求最值.通??筛鶕?jù)同角的三角函數(shù)關(guān)系式 sin 2 θ+cos 2 θ=1 將變量進行替換.
由此可見,無論是運用哪種方法求多元最值,都需注意以下幾點:(1)將代數(shù)式進行合理的變形;(2)進行合理的消元,以減少變量的個數(shù);(3)將問題與函數(shù)、方程、不等式等關(guān)聯(lián)起來,運用這些知識解題;(4)靈活運用數(shù)學(xué)思想,如函數(shù)思想、方程思想、轉(zhuǎn)化思想等.
(作者單位:福建省漳州市龍文區(qū)龍文中學(xué))