王紅霞
多元變量最值問題的命題形式多樣,其解法各不相同.由于問題中涉及了多個(gè)變量,所以有的同學(xué)常常不知如何下手,導(dǎo)致解題失敗.下面介紹兩種解答多元變量最值問題的措施:消元、數(shù)形結(jié)合.
一、消元
對(duì)于多元變量最值問題,其解題的基本思路自然是消元.由于問題中的幾個(gè)變量之間相互聯(lián)系,相互依存,所以可根據(jù)變量之間的關(guān)系,或通過換元來消去變量的個(gè)數(shù),以達(dá)到消元、減元的目的.通過消元,即可將多元變量最值問題轉(zhuǎn)換為熟悉的一元或者二元最值問題,就能直接利用基本不等式、導(dǎo)數(shù)法、函數(shù)的性質(zhì)來求最值.
先用a表示b,再根據(jù)化簡(jiǎn)后的目標(biāo)式進(jìn)行換元,令[a+1=t],即可將目標(biāo)式化為關(guān)于t的一元函數(shù)式,再利用基本不等式進(jìn)行求解,即可求得最值.
二、數(shù)形結(jié)合
有時(shí)我們仔細(xì)研究代數(shù)式,可挖掘出其背后的幾何意義,此時(shí)便可畫出或者構(gòu)造出相應(yīng)的幾何圖形,通過研究圖形中點(diǎn)、直線、曲線之間的位置關(guān)系,求得點(diǎn)之間、直線與點(diǎn)之間的距離,即可快速求得最值.
例3.設(shè)[ΔABC]的面積為2,若[∠A,∠B,∠C]所對(duì)應(yīng)的邊分別為[a,b,c],求[a2+2b2+3c2]的最小值.
解:以[AB]所在的直線為[x]軸,中垂線為[y]軸,建立直角坐標(biāo)系,如圖所示,
則[a2+2b2+3c2=BC2+2AC2+3AB2]
我們構(gòu)造出直角坐標(biāo)系后,求得各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo),即可根據(jù)兩點(diǎn)間的距離公式將目標(biāo)式化為關(guān)于c的一元代數(shù)式.對(duì)于多元變量最值問題,有時(shí)我們從幾何角度去尋找解題的思路,能尋找到更為便捷的解題方案.而運(yùn)用數(shù)形結(jié)合法解題,則需構(gòu)造出合適的幾何模型.這就要求同學(xué)們要學(xué)會(huì)運(yùn)用發(fā)散思想,展開聯(lián)想.
可見,解答多元變量最值問題,只要學(xué)會(huì)根據(jù)已知關(guān)系式進(jìn)行消元、構(gòu)造出合適的幾何模型,尋找到合適的方法,便能快速破解難題,提升解題的效率.