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对一道三元最值问题的解法的探究

2023-12-05吴维军

语数外学习·高中版下旬 2023年9期
关键词:判别式关系式一元二次方程

吴维军

三元最值问题中往往含有三个变量.相较于一元最值问题、二元最值问题,三元最值问题较为复杂,且难度较大.解答此类问题,需根据已知关系式,将目标式进行变形、变换,以将问题转化为常规最值問题.下面以一道三元最值问题为例,来探寻一下解答此类问题的通法.

题目中给出的条件较为简单,但因题目中涉及了三个变量a、b、c,从而显得较为复杂.要求目标式的最值,需将目标式进行变形、变换,将问题转化为一元二次方程问题、一元最值问题、向量最值问题、解析几何最值问题来求解.

一、判别式法

对于二次最值问题,通常可运用判别式法求解.在求解三元二次最值问题时,要首先选取一个变量作为主元;然后设目标式等于一个参数,并将目标式变形,以构造出一元二次方程;再根据方程有解得出判别式[Δ≥0],即可求出参数的取值范围,从而确定目标式的最值.

在三个变量同时变化的情况下,很难对三个变量同时进行研究.于是先根据已知关系式引入变量m,并用其表示变量以及目标式;再令目标式等于t,构造出关于m的一元二次方程,即可根据[Δ≥0],求得t的取值范围.

二、基本不等式法

三、向量法

在解答三元最值问题时,可将已知关系式或目标式,与向量的加法、减法、数量积公式等关联起来,构造出合适的向量模型,即可将问题转化为向量最值问题,通过向量运算求得问题的答案.

四、几何法

在解答三元最值问题受阻时,可转换思路,挖掘代数式的几何意义,利用几何法来解题.通常可将[ax+by+c]看作一条直线,将[ax2]看作一条抛物线,将[a2+b2]看作一个单位圆,据此画出相应的几何图形,研究图形中的点、直线、曲线的位置关系,确定取得最值的情形,即可解题.

解:设[A(0,0,0),B(1,1,1)],

相比较而言,判别式法和基本不等式法较为简单,向量法和几何法却是很多同学难以想到的.同学们在解答三元最值问题时,要先考虑运用判别式法和基本不等式法,再考虑向量法和几何法.

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