内容正文:
专题05 多元变量最值问题(拆凑法)
【方法点拨】
拆凑的目的在于能直接使用基本不等式,沟通已知与所求,对于分式型,更在于使用基本不等式后,能形成约分的效果.
【典型题示例】
例1 若实数x,y满足x2+2xy-1=0,则x2+y2的最小值是________.
【答案】
【解析一】从结论出发,注意到已知中不含“y2”项,故拆“x2”项的系数
设x2+y2=tx2-tx2+y2=tx2-tx2+y2]≥tx2 xy(0<t<1) ※
则t:,解之得:t
代人※得:x2+y2≥x2xy)=
∴x2+y2的最小值是.
【解析二】从已知出发,注意到结论中不含“xy”项,故拆“xy” 项的系数
设x2+2xy=x2+2(tx)( y)≤x2+[(tx)2+( y) 2]= (1+t2)x2+ y 2
则(1+t2):=1:1(下略).
例2 (2018·姜堰等五校一检)已知,则的最小值为 .
【答案】4
【解析】注意到分母中因式均含c,故需拆分子含“c2” 项的系数
设
故,解之得:t,所以
当且仅当,,即,时,等号成立.
则,当且仅当时,等号成立.
例3 (2018·清华大学领军计划·10)已知实数满足,则的最小值为 .
【答案】
【解析】设
则
令,解之得,所以
所以.
【巩固训练】
1.(2018·南京期末)已知正实数x,y满足x2+xy-2y2=1,则5x-2y的最小值为________.
2.已知,则的最小值为 .
3.当是正实数时,的最大值是 .
【参考答案】
1.【答案】4
【解析】将已知条件左边分解因式得x2+xy-2y2=( x-y) ( x+2y)=1
因为x,y是正实数,且( x-y) ( x+2y)=1>0,所以x-y >0 , x+2y>0
设5x-2y=a( x-y)+b ( x+2y),则a=4,b =1,所以5x-2y=4( x-y)+ ( x+2y)
由基本不等式得
2.【答案】
【解析一】.
【解法二】,设,.
则满足等式的x,y存在,去分母后配方得: ,故,解得.
3.【答案】
【解法一】
【解法二】设
所以,即,故,解之得.
【解法三】令 ,
.
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