如何求和的最大值与积的最小值 详细03

2025-05-05 22:16:45
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如何求和的最大值与积的最小值 根据均值不等式我们容易知道对于两个正数在积为定值时,和有最小值;和为定值时积有最大值。而在有些题目中却偏要求和的最大值或积的最小值,那末这类问题搞如何解决呢?本文试图通过几例说明。 一、观察能否首先变形 在有些题目中,根据题目条件,进行简单变形即可。 例1、 已知 ) , 2 ( ,求tan cot 的最大值. [分析]本题表面是求和的最大值,而由于 ) , 2 ( 时, tan <0,因此只要提取负号,就可以转化为和的最小值问题。 [解答]: ) , 2 ( 时, tan <0, tan cot =-[(- tan )+(- )] tan 1 2 ,当且仅当 4 3 时等号成立。 例2、 已知a,b 都是正数,且a+2b=1,求lga+lgb 的最大值。 [分析]:本题若将lga+lgb 变形成lgab 就可将和的最大值问题转化为积的最大值问题。 [解答]: lga+lgb=lgab= lg 2 1 [a(2b)] 2 ) 2 2 ( 2 1 lg b a =-lg8 lga+lgb 的最大值是-lg8,当且仅当a= 2 1 , b= 4 1 时等号成立。 二、观察能否展开 对于多项式的积的形式求最小值,可以考虑展开成和的形式。 例3、 已知a,b 都是正数,且a+b=1,求( ) 1 1 )( 1 1 b a 的最小值。 [分析]:将多项式展开就可将积的最小值转化为和的最小值问题。 [解答]:( ) 1 1 )( 1 1 b a = ab 1 + a 1 + b 1 +1= ab 1 + ab b a +1= ab 2 +1, 由a+b=1 得 ab 1 4 ,因此 ) 1 1 )( 1 1 b a 9 ,即 ) 1 1 )( 1 1 b a 的最小值为9。 三、观察能否利用结论 利用课本中均值不等式的变形形式 2 ) 2 ( 2 2 2 b a b a 就可以求和的最大值。 例4、 已知a、b 都是正数,且 1 4 2 2 b a ,求2a+b 的最大值。 [解答]由 1 4 2 2 b a 得 4 4 2 2 b a ,而 2 4 2 2 2 2 b a b a = 2 ,因此2a+b 2 2 ,即2a+b 的最大值为2 2 。