錢桂紅
二元最值問題中通常含有兩個(gè)變量,我們無法直接運(yùn)用基本初等函數(shù)的單調(diào)性求得最值,需靈活運(yùn)用基本不等式、柯西不等式、判別式法、構(gòu)造法等,才能順利解題.下面結(jié)合一道例題,探討一下求解二元最值問題常用的幾種方法.
該目標(biāo)式較為復(fù)雜,含有一次式、常數(shù)項(xiàng)、二次項(xiàng),且涉及了兩個(gè)變量.要求該式的最值,需靈活運(yùn)用基本不等式、柯西不等式,根據(jù)一元二次方程的根的判別式進(jìn)行分析.
一、基本不等式法
解法1.不妨設(shè)y=kx,
二、利用柯西不等式
三、判別式法
運(yùn)用判別式法解答二元二次最值問題,需先引入?yún)?shù),構(gòu)造出二元二次方程;然后以其中一個(gè)變量為主元,根據(jù)一元二次方程有解,建立不等式Δ≥0,通過解不等式,求得參數(shù)的取值范圍,即可確定目標(biāo)式的最值.
則方程的根的判別式Δ=(y-m)2-4·2·(y2-my+3)≥0,
整理得7y2-6my+24-m2≤0.
設(shè)f(y)=7y2-6my+24-m,要使函數(shù)的值小于或等于0,需使函數(shù)的圖象都與x軸有兩個(gè)交點(diǎn),即Δ=36m2-4·7(24-m2)≥0,
我們將目標(biāo)式看作關(guān)于x的函數(shù)式,此時(shí)y,m為系數(shù),根據(jù)一元二次方程2x2+x(y-m)+y2-my+3=0有解,得出判別式Δ≥0,即可得到關(guān)于y的不等式. 此時(shí)還需再次構(gòu)造函數(shù)f(y)= 7y2-6my+24-m,根據(jù)其函數(shù)的圖象判定Δ≥0,從而求得m的取值范圍.
可見,解答二元最值問題,需靈活運(yùn)用基本不等式、柯西不等式等工具,同時(shí)要學(xué)會(huì)將問題與函數(shù)、方程關(guān)聯(lián)起來,根據(jù)一元二次方程的根的判別式、函數(shù)的性質(zhì)來建立關(guān)系式.