江蘇省西亭高級(jí)中學(xué) (226300) 瞿春波江蘇省南通市通州區(qū)教師發(fā)展中心 (226300) 瞿國(guó)華
利用基本不等式(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“公式”)求函數(shù)最值時(shí),變形是基礎(chǔ),恰到好處的變形是關(guān)鍵.本文就如何構(gòu)造“公式”模型,談?wù)劰P者的一些想法,不當(dāng)之處,敬請(qǐng)批評(píng)指正.
1.轉(zhuǎn)化符號(hào)
若含變量的項(xiàng)是負(fù)數(shù),則提取負(fù)號(hào),將其轉(zhuǎn)化為正數(shù)[1],再利用“公式”求最值.
2.配湊定值
將目標(biāo)函數(shù)恒等變形或適當(dāng)放縮,配湊出兩個(gè)式子的和或積為定值.
3.驗(yàn)證等號(hào)
使用“公式”時(shí),必須檢驗(yàn)等號(hào)能否成立,否則無(wú)法求得最值;若是多次使用“公式”時(shí),則要注意多個(gè)取等條件是否同時(shí)成立.
4.常量代換
若已知條件中的“1”(常量可化為“1”)與目標(biāo)函數(shù)之間具有某種關(guān)系(尤其是整式與分式相乘模型),則實(shí)施“1”代換,配湊和或積為常數(shù).
例4 (2019南京高三期末)若正實(shí)數(shù)a,b,c滿(mǎn)足ab=a+2b,abc=a+2b+c,則c的最大值為.
5.代入消元
對(duì)已知條件作適當(dāng)變形,將某個(gè)變量用其余的變量線(xiàn)性表示,代入目標(biāo)函數(shù),構(gòu)造和或積為定值,從而求得最值.
6.整體換元
通過(guò)設(shè)置主動(dòng)臨時(shí)橫撐可以有效減小由于采用塔梁異步施工工藝引起的塔柱根部拉應(yīng)力,確保塔柱施工質(zhì)量,從而實(shí)現(xiàn)安全、質(zhì)量、進(jìn)度兼顧。該工藝在九江長(zhǎng)江公路大橋的成功實(shí)施,拓展了索塔橫梁的施工方法,具有較高的推廣價(jià)值。
若已知(或待求)因式之間具有某種關(guān)系,則引入一個(gè)或幾個(gè)新的變量,替換掉原先某些因式,構(gòu)造和或積為常數(shù).常見(jiàn)的換元方法有比(倍)值換元、差值(增量)換元[2]、單換元、雙換元等.
7.轉(zhuǎn)化為不等式
若已知“和與積”的等式關(guān)系,求“和與積”的最值,則利用“公式”轉(zhuǎn)化為解不等式.
8.乘方
若目標(biāo)函數(shù)帶有根號(hào),則先乘方后配湊為和為定值[1].
9.拆(添)項(xiàng)
將已知條件中某些項(xiàng)拆(添)成多項(xiàng)之和或多個(gè)因式之積,使得它們的和或積為常數(shù)[1].
10.引入?yún)?shù)[1]
若對(duì)系數(shù)配湊難以下手時(shí),則引入?yún)?shù),利用待定系數(shù)法建立系數(shù)之間的比列關(guān)系或微調(diào)至“各數(shù)”相等.
11.齊次化
將目標(biāo)式變形為齊次分式(分子分母各項(xiàng)次數(shù)相同),通過(guò)換元或分離等手段得到和或積為定值.
12.確定主次元
若多元問(wèn)題中變量較多時(shí),則優(yōu)先確定主次元,然后消去次元,從而轉(zhuǎn)化為主元條件下利用“公式”求解目標(biāo)函數(shù)最值.
總之,當(dāng)遇到無(wú)法直接使用“公式”求最值時(shí),可以通過(guò)構(gòu)造、變形,轉(zhuǎn)化為“公式”模型.解題時(shí),不應(yīng)局限于某一種“變換”,應(yīng)多種技法交互,多樣思維融合,這就需要我們因題而異,靈活變通,深挖題目的隱含條件、細(xì)心觀察目標(biāo)函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征[2],從而找到最優(yōu)解法.