石剛

【關(guān)鍵詞】 數(shù)學(xué)教學(xué);均值不等式;體會

【中圖分類號】 G633.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 C

【文章編號】 1004—0463（2015）04—0123—01

均值不等式的應(yīng)用非常廣泛，也是求函數(shù)最值的一種常用方法.利用均值不等式求最值必須具備三個(gè)條件：一正，二定、三等號.“一正”就是各項(xiàng)必須為正數(shù).“二定”就是要求和的最小值，必須把構(gòu)成和的兩項(xiàng)之積轉(zhuǎn)化成定值;要求積的最大值，則必須把構(gòu)成積的因式的和轉(zhuǎn)化成定值“三等號”是利用均值不等式求最值時(shí)，必須驗(yàn)證等號成立的條件.若不能取等號，則這個(gè)定值就不是所求的最值，這也是最容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方.但在教學(xué)過程中，筆者發(fā)現(xiàn)相當(dāng)一部分學(xué)生在應(yīng)用上還存在不少問題，學(xué)生在取“等號”上最容易出現(xiàn)錯(cuò)誤.下面，筆者就學(xué)生利用均值不等式解題取“等號”時(shí)出現(xiàn)的問題，談?wù)勛约旱囊恍┙虒W(xué)體會.

1.均值不等式取“等號”和三角函數(shù)有聯(lián)系時(shí)，一定要引起足夠重視。因?yàn)槿呛瘮?shù)中正、余弦函數(shù)都是有界函數(shù)，所以等號能否取到一定要加以驗(yàn)證.我們看下面這道題：

1. 求函數(shù)y=■+■（0

解：∵0

∴sinx>0.

∴y=■+■

≥2■=2

∴ymin=2.

點(diǎn)評：很顯然，上面的解答過程是錯(cuò)誤的.原因在于當(dāng)sinx=2時(shí)上式中的等號才能成立，這顯然不可能.而學(xué)生做題時(shí)往往會忽略等號成立的條件，從而導(dǎo)致出現(xiàn)錯(cuò)誤.因此，在教學(xué)中，必須反復(fù)強(qiáng)調(diào)驗(yàn)證“等號”是否能取到的重要性.

2.均值不等式取“等號”的次數(shù)在兩次或兩次以上時(shí)是最容易出錯(cuò)的，此時(shí)我們一定要驗(yàn)證每一次“等號”成立的條件是否一致.只有每一次“等號”成立的條件一致了，最后的“等號”才可以取到.我們看下面這兩道題.

2.已知x>0，y>0，且x+2y=1，求■+■的最小值.

解：∵x+2y=1

∴■+■

=（x+2y）■+■

≥2■·2■=4■

∴■+■的最小值為4■.

3.已知實(shí)數(shù)a、b、c、d滿足a+b=7，c+d=5，求（a+c）2+（b+d）2的最小值.

解：∵（a+c）2+（b+d）2

=a2+c2+2ac+b2+d2+2bd

=（a2+c2）+（b2+c2）+2ac+2bd

≥2ad+2bc+2ac+2bd

=2a（c+d）+2b（c+d）

=2（a+b）（c+d）=70.

當(dāng)且僅當(dāng)a=d且b=c時(shí)取等號，

∴所求最小值為70.

點(diǎn)評：第一題出現(xiàn)錯(cuò)誤的原因在于x+2y≥2■中“x=2y”時(shí)等號成立，而■+■≥2■中“x=y”時(shí)等號成立，因?yàn)閮纱稳〉降忍柕臈l件不一樣，導(dǎo)致最后的等號不能取到.第二題解答錯(cuò)誤在于當(dāng)且僅當(dāng)a=b且b=c時(shí)等號成立，因此得到a+b=b+c時(shí)，即“7=5”時(shí)等號成立，這顯然錯(cuò)誤.這種題型能否取到最值的關(guān)鍵就在于“等號”能否取到.以上兩題都犯了這樣的錯(cuò)誤.為此，我們要求學(xué)生在使用均值不等式時(shí)，考慮每次“等號”成立的條件，并且盡量減少取“等號”的次數(shù).教學(xué)中，一定要反復(fù)訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生正確的解題習(xí)慣.

利用均值不等式求最值是高考命題的熱點(diǎn)，教學(xué)時(shí)要求在應(yīng)用均值不等式時(shí)，注重技巧，強(qiáng)調(diào)“一正、二定、三等號”三者缺一不可，尤其是對本文提到的問題更要引起學(xué)生足夠的重視.編輯：謝穎麗