由一道二元最值问题引发的思考
2023-11-30钱桂红
语数外学习·高中版上旬 2023年9期
钱桂红
二元最值问题中通常含有两个变量,我们无法直接运用基本初等函数的单调性求得最值,需灵活运用基本不等式、柯西不等式、判别式法、构造法等,才能顺利解题.下面结合一道例题,探讨一下求解二元最值問题常用的几种方法.
该目标式较为复杂,含有一次式、常数项、二次项,且涉及了两个变量.要求该式的最值,需灵活运用基本不等式、柯西不等式,根据一元二次方程的根的判别式进行分析.
一、基本不等式法
解法1.不妨设y=kx,
二、利用柯西不等式
三、判别式法
运用判别式法解答二元二次最值问题,需先引入参数,构造出二元二次方程;然后以其中一个变量为主元,根据一元二次方程有解,建立不等式Δ≥0,通过解不等式,求得参数的取值范围,即可确定目标式的最值.
则方程的根的判别式Δ=(y-m)2-4·2·(y2-my+3)≥0,
整理得7y2-6my+24-m2≤0.
设f(y)=7y2-6my+24-m,要使函数的值小于或等于0,需使函数的图象都与x轴有两个交点,即Δ=36m2-4·7(24-m2)≥0,
我们将目标式看作关于x的函数式,此时y,m为系数,根据一元二次方程2x2+x(y-m)+y2-my+3=0有解,得出判别式Δ≥0,即可得到关于y的不等式. 此时还需再次构造函数f(y)= 7y2-6my+24-m,根据其函数的图象判定Δ≥0,从而求得m的取值范围.
可见,解答二元最值问题,需灵活运用基本不等式、柯西不等式等工具,同时要学会将问题与函数、方程关联起来,根据一元二次方程的根的判别式、函数的性质来建立关系式.