内容正文:
章末总结
1.求代数式最值——逻辑推理、数学运算
►【例1】 设a,b,m,n∈R且a2+b2=5,ma+nb=5,则的最小值为 .
【解析】 法一(柯西不等式法):
∵(a2+b2)(m2+n2)≥(ma+nb)2(当且仅当=时等号成立),即m2+n2≥5,∴的最小值为.
法二(均值不等式):
因为5=ma+nb≤+
=(当且仅当m=a,n=b时等号成立),又a2+b2=5,所以m2+n2≥5,即的最小值为.
【答案】
2.求解应用问题——数学建模、数学运算
数学建模是对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题、用数学方法构建模型解决问题的素养.数学建模过程主要包括:在实际情境中从数学的视角发现问题、提出问题,分析问题、建立模型,确定参数、计算求解,检验结果、改进模型,最终解决实际问题.数学模型搭建了数学与外部世界联系的桥梁,是数学应用的重要形式.数学建模是应用数学解决实际问题的基本手段,也是推动数学发展的动力.
►【例2】 某自来水厂的蓄水池存有400 t水,水厂每小时可向蓄水池中注水60 t,同时蓄水池又向居民小区不间断供水,m h内供水总量为120 t(0≤m≤24).
(1)开始供水多长时间后,蓄水池中的水量最少?最少水量是多少吨?
(2)若蓄水池中水量少于80 t时,就会出现供水紧张现象,请问:在一天之中,有几个小时出现供水紧张现象?
【思路分析】 由于题目解析式中既有m,也有,两者为二次关系,可构造一元二次不等式求解.
【解】 (1)设开始供水m h后,蓄水池中的水量为y t,则y=400+60m-120=60(-)2+40.
∴当=,即m=6时,ymin=40.
故开始供水6 h后,蓄水池中水量最少,最少水量为40 t.
(2)令=x(x≥0),由题意,得400+10x2-120x<80,即x2-12x+32<0,解得4<x<8,则16<x2<64.
∵x2=6m,∴16<6m<64,∴<m<.
∵-=8,∴每天有8 h出现供水紧张现象.
3.三个“二次”间的转化——直观想象、逻辑推理、数学运算
►【例3】 已知方程x2+2mx-m+12=0的两根都大于2,求实数m的取值范围.
【解】 法一:设y=x2+2mx-m+12,则
即
∴-<m≤-4.
故实数m的取值范围为.
法二:设方程x2+2mx-m+12=0的两根为x1,x2.
由题意知
即解得
∴-<m≤-4.
故实数m的取值范围为.
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