目錄中考最值問題歸納 代數(shù)式的最大值和最小值公式 代數(shù)式求最值五種方法 初中數(shù)學(xué)最大值問題 初中數(shù)學(xué)最值問題歸納總結(jié)
最大值最小值有很多求法。比如一次函數(shù),看斜率宴穗k,k大于0,x越大y越大。k小于0,x越大y越小。如果是二次函數(shù),用配方法,先配派襪成完全平方式加上一晌羨卜個常數(shù),再看a大于0,這個常數(shù)就是最小值,如果a小于0,常數(shù)是最大值。
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最值問題的常用解法及模型如下:
模型一:三角函數(shù)有界性
在三角函數(shù)中,正弦函數(shù)與余弦函數(shù)具有一個最基本也是最重要的特征——有界性,這是求解三角最值問題的最常用的方法。
另外,在解三角形問題中,兩大利器就是正弦定理和余弦定理,它們兩個的基本操作方法無非就是“角化邊”或者“邊化角”,將多元問題降元,轉(zhuǎn)變成一元問題,再結(jié)合三角鋒御函數(shù)的有界性即可求解出最值。
模型二:二次函數(shù)性質(zhì)
將求解的最值問題轉(zhuǎn)換成二次函數(shù)的最值問題,這樣題目就迎刃而解。
例題:已知△ABC中,c=2,b=√3a,則試求△ABC面積的最大值。
模型三:基本不等式及推論
1、利用正弦定理或余弦定理,轉(zhuǎn)化為二元問題,再利用基本不等式及其推論求解最值。
對老團(tuán)于拋物線f(x)=ax2+bx+c端點函數(shù)值為f(t1)=at12+bt1+cf(t2)=at22+bt2+c
繪制出拋物線的圖形,根據(jù)其開口方向,即可判斷函數(shù)有最大值還是最小值
a>0時,圖形開口向下,圖形有最大值,最大值點為頂點,最小值點在區(qū)間端點處取得
a<0時,圖形開口向上,圖形有最小值,最小值點為頂點,最大值點在區(qū)間端點處取得
2、對于正比例函數(shù)f(x)=kx,圖形為一條直線,最大值和最小值均在端點處取得。
3、對于反比例函數(shù)f(x)=k/x,(x≠0)圖形為雙曲線,若區(qū)間內(nèi)不包含x=0的點,則函數(shù)在端點處取得最值,若區(qū)間內(nèi)包含x=0的銀含巖點,區(qū)間因x=0點無定義而分段,函數(shù)圖形分段,須分段討論最值。
4、對于三角函數(shù)f(x)=Asinx,最大可能取值A(chǔ),最小可能取值-A,其最值因區(qū)間而異。
幾何最值問題是指在一定的條件雹簡答下,求平面幾何圖形中某個確定的量(如線段長度、角度大小、圖形面積等)的最大值或最小值。在源慧中考中常以填空選擇及解答題形式出現(xiàn),難易程度多為難題、壓軸題。務(wù)必掌握求幾何最值的基本方法:
(1)特殊位置及極端位置法:先考慮特殊位置或極端位置,確定最值的具體數(shù)據(jù),再進(jìn)行一咐春般情況下的推理證明(2)幾何定理(公理)法:應(yīng)用幾何中的不等量性質(zhì)、定理。常見幾何性質(zhì)有:兩點之間線段最短;點到直線垂線段最短;三角形兩邊之和大于第三邊;斜邊大于直角邊(3)數(shù)形結(jié)合法:分析問題變動元素的代數(shù)關(guān)系,構(gòu)造二次函數(shù)等。
代數(shù)最值問題一般以應(yīng)用題形式出現(xiàn),常見題型為求一個花費最低、消耗最少、產(chǎn)值最高、獲利最大的方案。作為各地中考必考題之一,難度以中檔為主,是所有學(xué)生必拿之分。解這類題目的關(guān)鍵點在于合理建立函數(shù)模型,理解題意的基礎(chǔ)上,合理設(shè)出未知量,分析題中等量關(guān)系,列出函數(shù)解析式或方程,求解、討論結(jié)果意義并以“答:……”做結(jié)尾。特別注意如果所列方程為分式方程,需檢驗增根!
具體例題題型如下:
初中數(shù)學(xué)競賽中最值問題求法應(yīng)用雹培毀舉例
最值問題是數(shù)學(xué)競賽中考試的重要內(nèi)容之一,任何一級、任何一年的競考都是必考內(nèi)容?,F(xiàn)根據(jù)我在輔導(dǎo)學(xué)生過程中的體會歸納整理如下:
(一)根據(jù)非負(fù)數(shù)的性質(zhì)求最值。
1、若M =(X±a)2 +b ,則當(dāng)X±a = 0時M有最小值b 。
2、若M = -(X±a)2 + b ,則當(dāng)X±a = 0 時M有最大值b 。
3、用(a±b)2≥0 ,∣a∣≥0,a≥0的方法解題。
【說明:這里用到的很重要的思想方法是配方法和整體代換思想。】
2 22例題(1)、若實數(shù)a ,b ,c 滿足a+ b + c = 9,則代數(shù)式 (a - b)2+
(b —c)2+(c - a)2的最大值是 ()
A.27B、18C、15D、12
解:(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2= 2(a2+b2+c2)-2ab-2bc-2ca = 3(a2+b2+c2)-a2-b2-c2-2ab-2bc-2ca = 3(a2+b2+c2)-(a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca)
=3(a2+b2+c2)-(a+b+c)2 = 27-(a+b+c)2 ≤ 27 .∵a2+b2+c2 = 9 ,∴ a,b,c 不全為0 。當(dāng)且僅當(dāng)a + b + c = 0 時原式的最大源備值為 27 。
222【說明,本例的關(guān)鍵是劃線部份的變換,采用加減(a+b+c)后用完全平
方式。】
例題(2)、如果對于不小于8的自然數(shù)N ,當(dāng)3N+1是一個完全平方數(shù)時,N +
1都能表示成K個完全平方數(shù)的和,那么K的最小值是 ()
A、1B、2C、3D、4
解:設(shè) ∵ 3N+1是完全平方數(shù),∴ 設(shè) 3N+1 = X2 (N≥ 8),則3不能整
2除X,所以X可以表示成3P±1的形式。3N+1=(3P±1)= 9P2±6P+1=3X2
±2X+1=X2+X2+(X±1)2。即3N+1能夠表示成三個完全平方數(shù)的和。所以K的最小值為 3 。選 C 。
【說明,本例的關(guān)鍵是如何把3X2拆成X2+X2+X2,然后配方求解?!?例題(3)、設(shè)a、b為實數(shù),那么a2+ab+b2-a-2b的最小值是——————————。
b?12解:a2+ab+b2-a-2b = a2+(b-1)a+b2-2b = a2+(b-1)a+()2
331b?123+b2-b- =(a+)+(b-1)2-1 ≥ -1 。只有當(dāng)a+42424
b?1= 0且b-1= 0 時,即a=0,b=1時取等號。所以原式的最小值是-1。2
【注意:做這一類題的關(guān)鍵是先按一個字母降冪排列,然后配方。】 例題(4)、已知實數(shù)a、b滿足a2+ab+b2=1 ,則a2-ab+b2的最小值和最大
值的和是———————— 。
1222222 解:設(shè)a-ab+b = K,與a+中洞ab+b =1聯(lián)立方程組,解得:a+b = (12
1+K),ab = (1-K)。 2
11∵(a+b)2≥0,∴a2+b2+2ab=(1+K)+2×(1-K)≥0,∴K≤3 .22
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用運動的觀點來探究幾何圖形變化規(guī)律的試題稱之為動態(tài)幾何型試題。 動態(tài)幾何型試題以運動為載體,集代數(shù)與幾何的眾多知識于一體,并且滲透了分類討論、轉(zhuǎn)化化歸、數(shù)形結(jié)合,函數(shù)方程等重要的數(shù)學(xué)思想。動態(tài)幾何中的最大、最小值問題常常利用圖形變換過程中的變量與不變量,動中求靜,利用變量的有關(guān)性質(zhì)來解決。
動態(tài)幾何型試題中的求最值問題多出現(xiàn)在中考壓軸題中,常見的動態(tài)幾何型試題有三種類型:點動型試題,線動型試題,形動型試題。
解題的關(guān)鍵是把握以下三點:
借助圖形在運動中產(chǎn)生的函數(shù)關(guān)系問題來探究幾何圖形的變化規(guī)律。
借助圖形在四種變換(平移、旋轉(zhuǎn)、折疊、相似)過程中的變量與不變量,動中汪裂求靜,利用變換的有關(guān)性質(zhì)來解決一些幾何圖形的最值問題。
解答過程中往往需要綜合運用旦陵凱轉(zhuǎn)化思想,分類討論思想,數(shù)形結(jié)合思想,方程思想,函數(shù)思想等多種數(shù)學(xué)思想。
一、點動型試題:這類試題通常是在三角形、四邊形、函數(shù)圖像等一些幾何圖形上,設(shè)計一個或幾個動點,并對這些點在運動變化的過程中相伴隨著的等量關(guān)系、變量關(guān)系、圖形的特殊狀態(tài)、圖形間的特殊關(guān)系等進(jìn)行研究考察。點動型試題常常集幾何、代數(shù)知識于一體,數(shù)形結(jié)合,有較強的綜合性。
例如:如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中,頂點為(4,-1)的拋物線交y軸于A點,交x軸于B、C兩點(點B在點C的左側(cè)),已知A點坐標(biāo)為(0,3)。若點P為拋物線上的一個動點,且位于A、C兩點之間,問:當(dāng)點P運動到什么位置時,△PAC的面積最大?并求出此時P點的坐標(biāo)和△PAC的最大面積。
分析:過點P作平行于y軸的直線交AC于點Q,然后又割補法可得:S△PAC=S△PAQ+S△PCQ,最后將問題轉(zhuǎn)化為S△PAC=?PQ×OC求解。
解答過程:
點評:試題貌似平凡,但細(xì)細(xì)品味,卻有深藏不露的“精彩”,尤其是關(guān)于面積最值的探究問題,如果分析方向不正確,也很難找到思路,此外,試題對函數(shù)與方程、化歸與轉(zhuǎn)化、數(shù)形結(jié)合、待定系數(shù)法等重要的數(shù)學(xué)思想方法都有較好的體現(xiàn)。
二、線動型試題:這類試題是以線的移動或旋轉(zhuǎn)來揭示圖形的性質(zhì)和變化規(guī)律的試題
點評:試題以直角坐標(biāo)系為背景,以對稱性及二次函數(shù)為載體,起點不高,但要求較全面,融入了動態(tài)幾何的變和不變、數(shù)形結(jié)合、化歸等數(shù)學(xué)思想。解好本題除了必須具有扎實的基礎(chǔ)知識外,還需有良好的思維習(xí)慣和心理素質(zhì)。
三、形動型試題:這類試題主要包含圖形的平移、旋轉(zhuǎn)、翻折和滑動四大類。
點評:本題結(jié)合矩形的性質(zhì)以及三角形的相似,考查模喚了二次函數(shù)的應(yīng)用,利用數(shù)形結(jié)合的思想來求解是本題的基本思路。
總之,初中的幾何圖形動點問題中求最值往往要把一般化為特殊,動中求靜,利用數(shù)形結(jié)合思想、方程思想、函數(shù)思想等多種思想來解決問題。