解答二元最值问题的两种途径

2023-03-31 17:28孔令春
语数外学习·高中版下旬 2023年11期
关键词:消元关系式式子

孔令春

二元最值问题看似较为简单,解答起来却非常复杂.这类题目中给出的条件往往比较少,却涉及两个变量,很多同学在解题时不知该如何下手.下面结合几道二元最值问题,谈一谈解答此类问题的两种途径.

一、消元

消元法是解答二元最值问题的常用方法.通常可直接根据题目中的已知条件或隐含条件,用其中的一个变量去表示另外一个变量,将目标式化为只含有一个变量的式子,即可将二元最值问题转化为常规的单变量最值问题,再利用函数的单调性、导数法、基本不等式求最值,即可解题.

因为[x,y>0],所以[y>1],

根据已知关系式用y表示x,即可将目标式化为关于y的函數式,再利用基本不等式求最值即可.

例3.已知[x,y>0],且[xy(x+y)=4],求[2x+y]的最小值.

将已知关系式中的[x]视为主元,将[y]视为参数,即可将问题转化为一元二次方程问题,再根据求根公式求得x的表达式和目标式,即可将目标式化为只含x的式子,再利用基本不等式即可顺利求得最值.

二、构造齐次式

当且仅当[t=2,y=2x]时,等号成立.

构造齐次式的关键在于通过配凑、做除法,使得分子、分母中变量的次数一致,这样便可通过整体代换,将问题转化为常规函数最值问题来求解.

由此可见,解答二元最值问题,需注意:(1)将已知关系式和目标式关联起来;(2)通过消元、齐次化等方式来减元;(3)灵活运用求最值的方法,如函数性质法、导数法、基本不等式法.

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