用基本不等式求最值常见一般方法 高考专题辅导
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例4.边长为a的正方形铁片,在其四角剪去相等的小正方形后,折成一个方盒。问剪去的尺寸为多少时,小方盒有最大容积。
解:设剪去的小正方形边长为x,则小方盒边长为a-2x,又其高为x,
故小方盒容积为V=(a-2x)2x,而4V=4x(a-2x)2≤
,
故当4x=a-2x,
时,有
。
例5.若a≥b>0,求
的最小值。
解:
。
说明:本题两次用到基本不等式,第一次在条件2a-b=b即a=b时取等号,第二次在条件
即a=2时取等号,并不矛盾,解法正确。
(2)取倒数或作平方
例6.周长为定值时,哪种三角形面积最大?
解:据海伦公式,三角形的面积
,这里
。
显然
,同理p-b>0,p-c>0,
故S2=p(p-a)(p-b)(p-c)
,
即
,等号在p-a=p-b=p-c即a=b=c时成立,即周长为定值时,等边三角形面积最大。
(3)待定系数法
例7.总长为24m的铁丝剪成若干段,焊成一个长方体容器的框架。若底面长方形邻边之比为3∶2,试问长方体的高为多少时,其容积有最大值。
分析:设底面长方形较长的一边为x,则其邻边长为
,设长方体高为y,则有
,即
,故知x∈(0,3.6)为函数
的定义域。
虽说
为定值,但使等式
成立的x却不存在,为此,需采用其他办法。
解法1:由于
,所以

故得
例4.边长为a的正方形铁片,在其四角剪去相等的小正方形后,折成一个方盒。问剪去的尺寸为多少时,小方盒有最大容积。
解:设剪去的小正方形边长为x,则小方盒边长为a-2x,又其高为x,
故小方盒容积为V=(a-2x)2x,而4V=4x(a-2x)2≤
,故当4x=a-2x,
时,有
。 例5.若a≥b>0,求
的最小值。 解:

。 说明:本题两次用到基本不等式,第一次在条件2a-b=b即a=b时取等号,第二次在条件
即a=2时取等号,并不矛盾,解法正确。 (2)取倒数或作平方
例6.周长为定值时,哪种三角形面积最大?
解:据海伦公式,三角形的面积
,这里
。 显然
,同理p-b>0,p-c>0, 故S2=p(p-a)(p-b)(p-c)
, 即
,等号在p-a=p-b=p-c即a=b=c时成立,即周长为定值时,等边三角形面积最大。 (3)待定系数法
例7.总长为24m的铁丝剪成若干段,焊成一个长方体容器的框架。若底面长方形邻边之比为3∶2,试问长方体的高为多少时,其容积有最大值。
分析:设底面长方形较长的一边为x,则其邻边长为
,设长方体高为y,则有
,即
,故知x∈(0,3.6)为函数
的定义域。 虽说
为定值,但使等式
成立的x却不存在,为此,需采用其他办法。 解法1:由于
,所以

故得

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