本经验介绍等式变换、换元法、中值代换法、判别式法、不等式法等五种不同的方法,计算(x-y)^2在x^2+y^2=5条件下的最大值。
工具/原料
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二次函数相关知识
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数学不等式思想
一、问题提出
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用等式变换、换元法、中值代换法、判别式法、不等式法等五种不同的方法,计算(x-y)^2在x^2+y^2=5条件下的最大值。
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“判别式法”是我们解题时常用的方法,对初高中同学来说,在解题中常常用到,掌握它很有必要,它可用于求函数的值域、最值,证明不等式以及求参数的取值范围。
二、五种方法简介
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等式变化法,根据题目特征,找到关于x-y或其平方的不等式组,进而求解x-y的最大值。
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三角换元法,根据已知条件,可以将x,y直角坐标极坐标化,即进行三角换元,再根据三角函数的有界性,得到x-y的求值范围,进而得所求最大值。
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设所求表达式x-y=t,得到关于t的一元二次方程,由于t的二次方程有解,则其判别式为非负数,即可得到关于t的不等式,再求解可得t的最大值。
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根据题目所给条件,使用中间参数t来分别表示x^2和y^2,继续解析用t来表示x和y,代入到所求表达式,讨论t的取值来确定所求代数式的最大值。
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使用不等式法,由不等式x^2+y^2≥2|xy|来求解x-y整体平方的最大值。
注意事项
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求函数最值的方法比较多需根据题目特征来选择
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三角正弦余弦函数有界性是求函数值域最值的重要工具
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