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文档简介

1、例析圆中的最值问题 在解圆中的最值问题时,涉及到二元函数变量的取值范围,直接涉及到不等式的有关性质,如果不注意合理使用不等式的性质,就会造成错解,下面分析一例。 例:平面上有两点A(-1,0),B(1,0),P为圆上的一点,试求的最大值与最小值,并求相应的P点坐标。 错解1:把已知圆的一般方程化为标准方程得,设点P的坐标为,则 点P()在已知圆上, 同理, ,即。 的最大值为116,最小值为4。 错解2:设点P的坐标为(),则 当时等号成立,把代入圆的方程化简,得,解得,取较小值得,这时。 的最小值为,而无最大值。 错因分析1:在错解1中,产生错误的原因,在于把看成相互独立的,能同时达到最大值

2、、最小值的量。实际上作为两个“变量”是相互联系的,它们同时受的约束,这个约束条件表示了与的最大取值区间。但是,当、成为没有联系的独立变量后,就不一定同时满足约束条件了,离开了约束条件的变量肯定会扩大解集。例如当取得最大值5时,只能等于4,不能取得最大值6;当取得最大值6时,只能等于3,不能取得最大值5。同样也不能同时取得最小值。 在不等式的性质中,若“”,但反之,由“”,也就是说,的充分不必要条件。 错解用的是放缩变形,不是同解变形,故改变了解集,比如:设,可以得到: 然而,由却得不出,只能得出。这是因为中的不是独立的,而是相互制约的,从而扩大了所求S的取值范围。 比如,但是是不成立的,因为,

3、这也是由于与都受条件约束,当与离开约束条件以后,的范围明显发生了改变,即扩大了取值范围。 错因分析2:在错解2中,利用不等式求最值,不等式的一边必须为定值,若乘积为定值m,则当时,平方和的最小值为;若平方和为定值n,则当时,乘积的最大值为。但因错解2中乘积不是定值,因而不能应用这一方法求最值。 正解:把已知圆的一般方程化为标准方程得,设点P的坐标为,则 点P在已知圆上, 的最大值是100,这时点P的坐标是。S的最小值是20,这时点P的坐标是()。 印象文华: 不等式的性质是解题的理论基础,要深刻理解与正确应用不等式的性质,不仅要弄清每一个性质的条件和结论各是什么,还需要弄清条件和结论之间是“单

4、向”的(如就是单向的,即条件是结论的充分不必要条件;还有,但等也是单向的)、不可逆的,还是“双向”的(如的充分必要条件,即)。在解题时若被忽视,就容易产生错误。 “同向不等式两边分别相加所得不等式与原不等式同向”这一性质是单向的,用它来做变形,是非同解变形,这样,每应用一次这一性质,就会使所求范围扩大。 在使用重要不等式定理求最值时,必须具备三个条件:在所求最值的代数式中,各变数均应是正数(如不是,则进行变号转换);各变数的和或积必须为常数,以确保不等式一边为定值(如不是,则进行拆项或分解,务必使不等式的一端的和或积为常数);各变数有相等的可能。若这三个条件缺少任何一个,使用此定理解题都是错误的,也就是平常所说的“一

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