张尚财
内蒙古阿拉善盟第一中学
一道典型题目的典型错解
张尚财
内蒙古阿拉善盟第一中学
均值不等式是不等式的一个重要变形依据,是高考中不可缺少的解题工具,常用于证明不等式、判断不等式是否成立、求函数的值域或者最值、求字母的取值范围、求解实际问题等,它所能解决的题型遍布高考试题的选择、填空及解答题,但在运用时,同学们往往不能很好的运用均值不等式成立的条件。
例如:已知x>0,y>0,且,求x+y的最小值。
解:∵x>0,y>0,且
,故(x+y)min=12
上面解法看上去似乎每一步都是合情合理的,但实际上答案是错误的。那到底是为什么了?关键是没有注意到利用均值不等式时等号成立的条件,即“且x=y”,显然不能同时成立。下面提供几种正确的解法:
均值不等式解题的关键是深刻理解“一正二定三相等”的内涵,只有使“七字”成为启迪思维的动力,才能达到解题的效果。
解法1:∵x>0,y>0,且
故x=4,y=12时,(x+y)min=16
把问题转化为方程有实根从而利用判别式解题。
解法2:设
,得z≥16,故(x+y)min=16
利用“1”的特殊性,通过三角换元能够巧妙解题。
解法3:∵x>0,y>0,且
数学家华罗庚说过“数无形却直观,形无数难入微”数形结合能开启学生的思维,培养学生的能力,从而养成良好的解题习惯。
解法4
如图,在图像上找一点,使x+y最小
作直线y=-x,向上平移使当y=-x+z与相切时,x+y取最小值16.
解法5:由解法5知,当y=-x+z与相切时,x+y取最小值
通过多种解法,为学生的思维提供联系,猜想,归纳抽象的机会,促使学生的思维由封闭状态逐步过渡到开放状态,从而培养学生思维能力,更有利于培养学生的分析问题和解决问题的能力。