内容正文:
【二轮复习—配凑法】
专题13 配凑法
【方法储备】考向一 解决最值问题
用基本不等式求最值时需要注意三个条件:一正、二定、三相等,“一正”不满足时,需提负号或分类讨论,“二定”不满足时,需变形,“三相等”不满足时,可利用函数单调性.
答题思路1:“配系数”使和式为定值
系数配凑法大多用于形如的积的形式,通过系数配凑,使,且与之和为定值(或满足已知条件),可利用基本不等式解决.
答题思路2:“配项”使积式为定值
(1)拆项配凑法大多用于形如的和的形式,通过拆项,使,若相应项的平方和或积为定值(或满足已知条件),可利用基本不等式解决;
(2)添项配凑大多用于形如的形式,若为定值,通过添加项,使,最后利用基本不等式即可;
(3)有关分式的最值问题,若分子的次数高于分母的次数,则可考虑拆项,变为和的形式,然后配凑定积.
【典例精讲】
例1.(2025·全国·联考题)已知,为正实数,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
解:,为正实数,
,,
又,
,
当且仅当,即,时,时取等号,
则当,时,取得最小值.
故选:.
【拓展提升】
练1-1(2024·天津市·月考试卷)已知实数,当取得最小值时,则的值为 .
解:根据题意可得,
,
因 ,所以 , ,
所以
即 ,
当且仅当 时等号成立,
此时 ,解得 ,则 .
故答案为: .
练1-2.(2024·天津市·期末考试)已知,,且,则的最小值为 .
解:因为,,且,
则
,
当且仅当且,即,时取等号,此时取得最小值.
故答案为:.
练1-3.(2024·山东省济宁市·模拟题)已知函数且的图象过定点,且点在直线上,则的最小值是 .
解:函数且的图象过定点,
因为点在直线上,
所以,所以,
由,得,
则
,
令,则,则,
则
,
当且仅当,即,即时,取等号,
所以的最小值是.
故答案为.
【方法储备】考向二 解决化简求值问题
配凑法解决化简求值问题的常用策略:
1. 把结论变形,凑出题设形式,以方便利用已知条件
2. 把题设变形,凑出结论形式,以从中推出结论
3. 把题设先变形,再把结论变形,凑出变形后的题设形式
【典例精讲】
例2.(2025·江苏省·联考)已知,,且、.
求的值;
求的值.
解:原式
且,
,
则,
,
,
,,
,,
,
又,,
.
【拓展提升】
练2-1(2024·陕西省·联考) .
解:
.
故答案为.
练2-2(2024·湖北省·月考)已知,,则的值等于( )
A. B. C. D.
解:,,则,
,
,
则,
故选C.
练2-3(2024·湖北省·联考)若,则( )
A. B. C. D.
解:,
展开式中含的项为:,
故系数.
故选D.
【方法储备】考向三 构造数列
应用配凑法构造数列的常见类型:
1.对于形如的数列,配凑成的形式,则得到新数列是等比数列,先求出新数列的通项,进而可求.
2.对于形如的数列,配凑成的形式,则得到新数列是等比数列,先求出新数列的通项,进而可求.
3.对于形如的数列,配凑成的形式,则得到新数列是等差数列,先求出新数列的通项,进而可求.
4.对于形如的数列,配凑成的形式,令,即,再配凑成的形式,则得到新数列是等比数列,先求出新数列的通项,进而可求.
注意:
1.等都是常数,但是注意不能为1,为1的时候就会变为等差数列或者累加法求解;
2.待定系数法求出之后, 为了避免出错, 尽量把以什么为首项, 什么为公差或公比写出来;
3.还有一些不常见的构造数列, 碰到的话要大胆猜测,仔细验证.
【典例精讲】
例3.(2025·河北省·模拟)在正项无穷数列中,若,则是,,成立的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
解:因为,所以,
所以,所以,
当时,,所以,
所以,所以充分性成立;
因为,
所以,
因为,,,所以,
所以,
所以,
所以,
因为,
所以,即,所以必要性成立.
故选:.
【拓展提升】
练3-1(2024·福建省·模拟)(多选)已知是数列的前项和,且,,则下列结论正确的是( )
A. 数列为等比数列 B. 数列为等比数列
C. D.
解:,,
因为,所以,,
所以数列是首项为,公比为的等比数列,
所以,故选项A正确;
,
,
,,
所以是首项为,公比为的等比数列,
,故选项B正确;
,所以,故选项C错误;
,故选项D正确.
故选:.
练3-2(2024·山东省·联考)已知数列满足,,.
证明:为等差数列;
求数列的前项和.
解:证明:,
,.
是首项为,公差为的等差数列;
解:由可得,
,,
令,其前项和为,
则,
,
两式相减得,
.
.
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