均值不等式在一题多解中的应用

(整期优先)网络出版时间:2019-12-24
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均值不等式在一题多解中的应用

郭路江

江西省遂川中学 343900

摘要:均值不等式是高中数学考察的重要不等式之一,它是不等式证明和求最值的有力工具。应用均值不等式求最值时,要把握均值不等式成立的三个条件“一正二定三相等”,忽略了任何一个条件,就会导致解题失败。在使用均值不等式解题时需要根据题目的结构,合理的进行分拆、组合,使之变成可用基本不等式的形式,然后进行求解。

关键词:高中数学;均值不等式;基本不等式;基本思想

一、均值不等式的形式

5e01aba2c0b35_html_62e10b63f9d11ad3.gif5e01aba2c0b35_html_4b6898a0c8c314e5.gif 个正数,则5e01aba2c0b35_html_3699eef3ac53f854.gif 称为均值不对式,其中5e01aba2c0b35_html_2d899f070f6f4014.gif5e01aba2c0b35_html_6254d7801469dd2d.gif5e01aba2c0b35_html_a43cac6cc462b87d.gif5e01aba2c0b35_html_5ffb4ea82fa2802d.gif ,分别称为5e01aba2c0b35_html_62e10b63f9d11ad3.gif 的调和平均数,几何平均数,算数平均数和平方和平均数,这四种平均数当且仅当5e01aba2c0b35_html_44bb3f7915eca4a8.gif 时等号成立。在高中数学学习中,常见的均值不等式为5e01aba2c0b35_html_a27476904ca467d0.gif5e01aba2c0b35_html_66a14d60312e3686.gif ),当且仅当5e01aba2c0b35_html_178b21949676b365.gif 时’’5e01aba2c0b35_html_7f2f50dda827e6e8.gif ”成立。在使用均值不等式时,当两个正数的积为定值时,可以求出它们的和的最小值,当两个正数的和为定值时,可以求出它们的积的最小值,正所谓”积定和最小,和定积最大”。求最值时,一定要注意”一正,二定,三相等”等号成立的条件,下面给出一个典型例题进行分析。

均值不等式在一题多解中的应用

已知5e01aba2c0b35_html_2ee2a99f02252e8a.gif ,求5e01aba2c0b35_html_2cf83232326ee3b4.gif 最小值?

解法一、考虑到5e01aba2c0b35_html_a4f918b3bf1b31b1.gif

5e01aba2c0b35_html_ba60ecdd880363ff.gif 当且仅当”5e01aba2c0b35_html_f3ca1b45feb78ad9.gif ”时”5e01aba2c0b35_html_7f2f50dda827e6e8.gif ”成立,

5e01aba2c0b35_html_6b2d0792d89009ec.gif

当且仅当”5e01aba2c0b35_html_367e80e0065d92d5.gif ”(即5e01aba2c0b35_html_7ba3c4c685d38458.gif )时,满足5e01aba2c0b35_html_8ce2b00e2db52bef.gif 等号成立。

解法二、考虑到5e01aba2c0b35_html_ad7a41cc92aff634.gif ,利用均值不等式5e01aba2c0b35_html_eb4d9694bb8a1e0f.gif ,当且仅当”5e01aba2c0b35_html_f3ca1b45feb78ad9.gif ”时等号成立,5e01aba2c0b35_html_2e655717d918ef8d.gif ,

5e01aba2c0b35_html_aba32509211758ab.gif 当且仅当”5e01aba2c0b35_html_7ba3c4c685d38458.gif ”时等号成立。

解法三、令5e01aba2c0b35_html_d8b9c58556a2e81d.gif ,则

5e01aba2c0b35_html_d202ec72d14124cf.gif ,当且仅当”5e01aba2c0b35_html_7ba3c4c685d38458.gif ”时等号成立。

解法四、5e01aba2c0b35_html_9717696d95420ce8.gif5e01aba2c0b35_html_aa4626666893eb4e.gif ,

5e01aba2c0b35_html_e4380fc0a5c291c5.gif5e01aba2c0b35_html_4a8b8d7d94a98e8d.gif ,当且仅当5e01aba2c0b35_html_d7df6ce86a71fd09.gif 时等号成立;

5e01aba2c0b35_html_e4380fc0a5c291c5.gif5e01aba2c0b35_html_ce9b86c8ee01f3b6.gif ,当且仅当”5e01aba2c0b35_html_7ba3c4c685d38458.gif ”时等号成立。

解法五、5e01aba2c0b35_html_9717696d95420ce8.gif5e01aba2c0b35_html_e42e32616d26c78e.gif ,当且仅当5e01aba2c0b35_html_d50afaab27cbb9b4.gif 取等号,

5e01aba2c0b35_html_f8ec3b19b5862cba.gif ,则5e01aba2c0b35_html_f4b619406e1c26cc.gif5e01aba2c0b35_html_ee3dfeb540bcfcdc.gif

5e01aba2c0b35_html_e4380fc0a5c291c5.gif5e01aba2c0b35_html_7f7bb459bf729f8f.gif ,当且仅当”5e01aba2c0b35_html_7ba3c4c685d38458.gif ”满足5e01aba2c0b35_html_d50afaab27cbb9b4.gif 等式成立。

本文给出均值不等式在一题多解中的应用,在做关于均值不等式的题目时,具体如何进行合理变形,一定要注意观察式子的结构和特点,同时注意均值不等式使用的条件以此加深对均值不等式的理解和掌握。

参考文献:

[1]毕德毅, 逯艳. 均值不等式在一个问题解决中的应用[J]. 考试周刊, 2012, (23):54.