解答多元变量最值问题的两种措施

2023-03-31 05:48王红霞
语数外学习·高中版下旬 2023年12期
关键词:消元换元代数式

王红霞

多元变量最值问题的命题形式多样,其解法各不相同.由于问题中涉及了多个变量,所以有的同学常常不知如何下手,导致解题失败.下面介绍两种解答多元变量最值问题的措施:消元、数形结合.

一、消元

对于多元变量最值问题,其解题的基本思路自然是消元.由于问题中的几个变量之间相互联系,相互依存,所以可根据变量之间的关系,或通过换元来消去变量的个数,以达到消元、减元的目的.通过消元,即可将多元变量最值问题转换为熟悉的一元或者二元最值问题,就能直接利用基本不等式、导数法、函数的性质来求最值.

先用a表示b,再根据化简后的目标式进行换元,令[a+1=t],即可将目标式化为关于t的一元函数式,再利用基本不等式进行求解,即可求得最值.

二、数形结合

有时我们仔细研究代数式,可挖掘出其背后的几何意义,此时便可画出或者构造出相应的几何图形,通过研究图形中点、直线、曲线之间的位置关系,求得点之间、直线与点之间的距离,即可快速求得最值.

例3.设[ΔABC]的面积为2,若[∠A,∠B,∠C]所对应的边分别为[a,b,c],求[a2+2b2+3c2]的最小值.

解:以[AB]所在的直线为[x]軸,中垂线为[y]轴,建立直角坐标系,如图所示,

则[a2+2b2+3c2=BC2+2AC2+3AB2]

我们构造出直角坐标系后,求得各个点的坐标,即可根据两点间的距离公式将目标式化为关于c的一元代数式.对于多元变量最值问题,有时我们从几何角度去寻找解题的思路,能寻找到更为便捷的解题方案.而运用数形结合法解题,则需构造出合适的几何模型.这就要求同学们要学会运用发散思想,展开联想.

可见,解答多元变量最值问题,只要学会根据已知关系式进行消元、构造出合适的几何模型,寻找到合适的方法,便能快速破解难题,提升解题的效率.

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