高中:已知和未知沒有相同點怎麼用基本不等式?會構建才是關鍵!

問題情況

我們在做題的時候經常能碰見這樣的情況,給出的已知和要求的未知數沒什麼關係,讓你求未知的最小值或者最大值。

例如:已知a+b=1,a>0,b>0,求4/(a+2)+1/(b+1)的最小值?

高中:已知和未知沒有相同點怎麼用基本不等式?會構建才是關鍵!

這道題給出的已知和未知基本沒有什麼聯絡,那這道題如何計算呢?要想解決這道題,要學會構建出有用的已知條件。

從已知出發構建有用的已知條件

這道題只給出了a+b=1,就讓求4/(a+2)+1/(b+1)的最小值,所以這道題在用基本不等式的時候a+2和b+1應該是約掉了,也就是使用的是b/a+a/b≥2這樣形式的基本不等式。

所以這道題要從已知去構建能a+2和b+1的形式,才能求出結果。

由a+b=1有(a+2)+(b+1)=4。

所以4/(a+2)+1/(b+1)=[4/(a+2)+1/(b+1)][(a+2)+(b+1)]/4。

整理得4/(a+2)+1/(b+1)=[5+4(b+1)/(a+2)+(a+2)/(b+1)]/4。

把a+2和b+1都看成一個數,就可以運用基本不等式得出最小值。

所以有4/(a+2)+1/(b+1)≥[5+2×2]/4=9/4

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那是不是都是從已知去構建未知的形式呢?不然。

從未知構建已知形式

上述題中給出的已知可以構建未知,但是並不是所有的已知都可以構建出未知來。

例如上題中給出的已知是利用基本不等式透過約分的形式求最小值,那如果是給你兩個數的乘積求最大值時,我們就很難從已知出發去構建出有用的已知,所以這樣情況要從未知去構建已知形式來求解。

例如:已知實數a,b滿足a^2+4b^2=4.求證:a√(1+b^2)≤2.

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這道題就很難從已知去構建未知的形式,所以這道題就要從未知出發向已知靠攏。

如果a<0,a√(1+b^2)≤2是恆成立的。

所以a√(1+b^2)≤|a|√(1+b^2)=2√a^2·√(4+4b^2)/4,將√a^2和√(4+4b^2)看成是兩個數,根據基本不等式有2a√(1+b^2)≤(a^2+4+4b^2)/4,這樣就從未知構建出了已知出了a√(1+b^2)的最大值2,當且僅當a^2=4+4b^2,即a=2,b=0時等號成立,即證明了這一過程。

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總結

綜上所述,在求最小值和最大值時,一般都是運用基本不等式,只是很多時候沒有直接給出已知或者直接說明要求的未知,所以做題的時候我們要學會構建。

在求最小值時一般是從已知構建未知;在求最大值是一般是從未知構建出已知。

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