一类最值不等式问题的求解通法罗增儒有一类最值不等式问题,可以一般地表示为:求证有的地方也将其表示为双重最值的形式:这类问题求解思路灵活,文[1]给出的多种解法主要涉及分类讨论和反设归谬,本文要提供的是一种直接求解的思路,只用到设元、消元运算,且具有明显的可操作性
1方法的示例例1试证对任意的,有
(参见文[1])分析若将求证式左边用字母x来表示,则问题便转化为对比条件与结论的差异知(差异分析法),应消去a,b,得出关于x的不等式
怎样消去a,b成为问题的关键,此处用加减消元法,其加减运算中的系数可用待定系数法来确定,由绝对值的定义,有①引进待定系数,考虑
为使其消去a,b,令方程组有无穷解,我们取一个,
可把①变为相加
由这个分析过程我们还看到,,因为方程组有解a=0,
即a=0,b=时,
思路打通之后,求解过程的书写可以简化
证明设,有,②用心爱心专心122号编辑1,③
④②+③+2×④,得,得
其中③式的运算背景是
总结由上面的分析和求解过程,可以得出这类问题的可操作步骤,分三步说明如下
第1步,设,得不等式组第2步,消去a,b,得出关于x的不等式
第3步,解不等式得
其中第2步是关键,可以根据的结构而采用加减消元法,代入消元法,乘除消元法,不等式放缩消元法等
例2已知锐角△ABC的三个内角满足A>B>C
用α表示A-B,B-C以及90°-A中的最小者
则α的最大值是__________
分析这个问题可以改写为求首先,由α为最小者有①引进待定系数,考虑
为了能用到A+B+C=180°,从而消去A,B,C,可设,得取,从而
由①有②相加又当①中各式取等号时,有,得A=75°,B=60°,C=45°时,α可取到最大值15°
解由已知条件有又当③式取等号时,有90°-A=A-B=B-C=15°,得A=75°,B=60°,C=45°时,α可取到最大值15°