最大值問題是近幾年中考命題的一個重點,也是初中數(shù)學(xué)競賽的一個熱點。解此類型題由于涉及的知識面較廣,且解題技巧較強(qiáng),很多時候會感到束手無策。筆者通過探索、研究、歸類,得到下面幾種求解最大值的常用方法。
1. 配方法
例1:南博汽車城銷售某種型號的汽車,每輛進(jìn)貨價為25萬元,市場調(diào)研表明:當(dāng)銷售價為29萬元時,平均每周能售出8輛,而當(dāng)銷售價降低0.5萬元時,平均每周能多售出4輛,如果設(shè)每輛汽車降價x萬元,汽車平均每周的銷售利潤為y萬元.
(1)求y與x之間的函數(shù)關(guān)系式,寫出x的取值范圍(不虧本的前提)
(2)當(dāng)每輛汽車的定價為多少萬元時,平均每周的銷售利潤最大?最大利潤是多少?
解:①設(shè)每輛汽車的銷售利潤為z萬元。
②由(1)配方得y=-8(x-1.5)2+50
答:當(dāng)每輛汽車定價為29-1.5=27.5萬元時,平均每周的銷售利潤最大,最大的利潤為50萬元。
2. 分類法
例2:某學(xué)校的禮堂共有座位24排,每排有30座位,全校650個同學(xué)坐到禮堂開會,至少有多少排座位上坐的學(xué)生人數(shù)同樣多?
解:1)先考慮最極端情況:假設(shè)24排座位上坐的人數(shù)都不一樣多,那么最多能坐 ×24=444(人)
2)假設(shè)只有2排座位上坐的學(xué)生人數(shù)同樣多,那么,最多能坐 ×2=588(人)
3)假設(shè)只有3排座位上坐的學(xué)生人數(shù)同樣多,那么最多能坐 ×3=636(人)。
而題設(shè)全校共有學(xué)生650人,因此還有14人要坐在24排中的某些座位上,所以其中至少有4排座位的學(xué)生人數(shù)同樣多。
此法對離散型條件求極值問題最有效果,求解時常常對離散變量進(jìn)行分類討論,采用窮舉的方法確定。
3. 換元法
例3:若xy=1。那么代數(shù)式 的最小值是多少?
運(yùn)用換元法求極值時常用的代換有:局部代換、整體代換、比值代換、三角代換等。需要注意的是,應(yīng)根據(jù)所給問題的特點,選取恰當(dāng)?shù)拇鷵Q。
4. 數(shù)形結(jié)合法
例4:已知a,b是正實數(shù),方程x2+ax+2b=0與x2+2bx+a=0都有實數(shù)根。求a2+b2的最小值。
如圖1,作出拋物線a2=8b(a>0)的右半支。再作出拋物線b2=a(b>0)的上半支。兩圖像交點為M(4、2),于是滿足(1)(2)(3)的點在圖1所示的陰影區(qū)G上(含邊界)。而a2+b 表示b(a,b)與原點0 距離平方,即0m2=a2+b =22+42=20∴最小值為20。
利用數(shù)形結(jié)合的思想方法,技巧要求較高。由數(shù)想形、直觀轉(zhuǎn)化,解題奏效明顯。
5. 根的判別式法
例5:已知實數(shù)a,b,c滿足a+b+c=2。abc=4。求a,b,c中的最大者的最小值。
運(yùn)用該方法需注意的是先轉(zhuǎn)化為一元二次方程,然后用一元二次方程根的判別式:b2-4ac?叟0進(jìn)行求解。
6. 主元法
例6:已知x、y、z為實數(shù),若x2+y2=1。y2+z2=2。z2+x2=2
則xy+yz+zx的最小值為()
求多元函數(shù)極值時,可選一個變量作為主元。其余變量暫時給予固定,依次求出這些一元函數(shù)的最值或定值,進(jìn)而求出多元函數(shù)的最值。
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文?!?/p>