郭瑋玲
【摘要】本文詳細(xì)分析了學(xué)生在基本不等式應(yīng)用中的困惑,提出在基本不等式應(yīng)用中的六大難點,并針對性給出突破策略,在各自不同的難點突破中得出通性通法:無論哪種難點最終都通過合理變形構(gòu)造出滿足基本不等式的條件。本文對引導(dǎo)學(xué)生突破基本不等式應(yīng)用困難有啟發(fā)性。
【關(guān)鍵詞】基本不等式 應(yīng)用難點的突破策略
【中圖分類號】G633.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2018)05-0282-02
一、基本不等式的地位與作用
基本不等式又稱均值不等式,是每年高考中不可缺少的解題工具,是高考重要的考點,既是熱點又是難點,要求掌握定理,并會簡單應(yīng)用?;静坏仁骄哂袑ⅰ昂褪健鞭D(zhuǎn)化為“積式”或?qū)ⅰ胺e式”轉(zhuǎn)化為“和式”的放縮功能,是不等式變形的一個重要依據(jù),是解決最值問題的有力武器。高考中可單獨命題,也經(jīng)常結(jié)合數(shù)列、函數(shù)、不等式等知識綜合考查,難度一般較大,也常結(jié)合實際問題,以解答題形式出現(xiàn)。
二、學(xué)生的困惑
學(xué)生應(yīng)用困難表現(xiàn)在:1)不能在具體情景中識別或應(yīng)用基本不等式 2)運用基本不等式常常出錯 3)在比較隱蔽的條件中無法建構(gòu)基本不等式。
三、基本不等式應(yīng)用難點的突破策略
如何才能正確地靈活地使用基本不等式,我們應(yīng)該掌握它的使用規(guī)律,本文嘗試通過幾道例題揭示基本不等式應(yīng)用難點的突破策略。
難點一:多變量條件下求最值——突破策略:消元或換元,創(chuàng)造基本不等式應(yīng)用環(huán)境。
例1.設(shè)正實數(shù)滿足,則當(dāng)取得最大值時,的最大值為
(A)0 (B)1 (C) (D)3
【解題指南】此題可先利用已知條件用來表示,再經(jīng)過變形,轉(zhuǎn)化為基本不等式的問題,取等號的條件可直接代入,進(jìn)而再利用基本不等式求出的最值.
【解析】由,得
所以當(dāng)且僅當(dāng)時取等號此時,
【答案】B.
難點二:以相等關(guān)系隱藏不等關(guān)系——突破策略:利用基本不等式消元構(gòu)造新的不等式。
例2.(2011浙江高考題理16)設(shè)為實數(shù),若,則的最大值是__________.
【解題指南】利用基本不等式將已知定值式中的均轉(zhuǎn)化成含的不等式,再求的最大值.本題的解法過程體現(xiàn)了“消元”的思想,所求目標(biāo)函數(shù)是和的形式,那我們就設(shè)法消去條件等式中的乘積,方法就是利用基本不等式,這里它的作用,一個是消元,還有就是把條件的等式變?yōu)榱瞬坏仁?
【解析】,可解得的最大值為。
難點三:恒成立問題求參——突破策略:參數(shù)與變量分離,轉(zhuǎn)化成最值問題再求解。
例3.已知正實數(shù)滿足,若對任意滿足條件的,都有恒成立,則實數(shù)的取值范圍為________
【解題指南】首先對恒成立不等式可進(jìn)行參變分離,。進(jìn)而只需求得的最小值。將視為一個整體,將中的利用基本不等式換成,然后解出的范圍再求最小值即可。
【解析】
解得:或(舍)
(在時取得)
難點四:形式復(fù)雜,多次使用基本不等式------突破策略:基本不等式使用條件是“一正、二定、三相等”,在使用時一定要注意這個條件。盡量不要連續(xù)兩次以上使用基本不等式,若使用兩次時應(yīng)保證兩次等號成立的條件相等。
例4(2010.四川)設(shè),則的最小值是
(A)2 (B)4 (C) (D)5
【解題指南】本題利用湊配的方法來考查基本不等式問題.使用兩次時應(yīng)保證兩次等號成立的條件相等。
【解析】
,當(dāng)且僅當(dāng)且時,即當(dāng)時,等號成立,故選B.
難點五:多種知識交匯——突破策略:緊扣目標(biāo),審清題意,抓住最值這一核心,構(gòu)造基本不等式應(yīng)用條件。
例5.(2015.四川)如果函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,則的最大值為( )
(A)16(B)18(C)25(D)
【解題指南】首先弄清拋物線的開口方向和對稱軸,結(jié)合所給單調(diào)區(qū)間找到滿足的條件,然后利用基本不等式求解.本題將函數(shù)的單調(diào)性與基本不等式結(jié)合考查,檢測了學(xué)生綜合運用知識解題的能力.在知識的交匯點命題,這是高考的一個方向,這類題往往以中高檔題的形式出現(xiàn).
【解析】時,拋物線的對稱軸為據(jù)題意,當(dāng)時,即由且得同理,當(dāng)時,拋物線開口向下,據(jù)題意得,得,故應(yīng)舍去。
時所以最大值為18.【答案】B
難點六、看上去不能用基本不等式——突破策略:對不具備應(yīng)用基本不等式的條件的關(guān)系式,通過引入?yún)?shù)對其中一項進(jìn)行裂項,與其他兩項重組,求出參數(shù)的值,為應(yīng)用不等式鋪平道路。
例6.若已知,則的最小值為______.
【解析】當(dāng)且僅當(dāng)時,可取得函數(shù)的最小值,此時,最小值(下轉(zhuǎn)292頁)(上接282頁)為。
四、方法小結(jié)
從基本不等式的應(yīng)用各難點來看,每一個例子的解題思路都有各自的特點,但最終都通過合理變形把問題轉(zhuǎn)化為適合使用基本不等式結(jié)構(gòu)的形式。在應(yīng)用基本不等式求最值要注意:一要“正”:各項或各因式必須為正數(shù) 二可“定”:必須滿足“和為定值”或“積為定值”,要湊出“和為定值”或“積為定值”的式子結(jié)構(gòu),如果找不出“定值”的條件用這個定理,求最值就會出錯 三能“等”:要保證等號確能成立,如果等號不能成立,那么求出的仍不是最值。
參考文獻(xiàn):
[1]《探究高考基本不等式應(yīng)用的點線面問題》代宗山《數(shù)理化學(xué)習(xí)(高三版)》2013.11.
[2]《例談基本不等式難題的“偽裝”及破解策略》王榮鑫 《數(shù)理化學(xué)習(xí)》2016.02.