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初中数学常见8种最值问题


解:显然,若 ,则 如图 1,作线段 AB=4, 令 OA=x,则
.因而,当 取最小值时,必然有 . ,且 AC=1,BD=2.对于 AB 上的任一点 O,
.
那么,问题转化为在 AB 上求一点 O,使 OC+OD 最小.
图1
设点 C 关于 AB 的对称点为 E,则 DE 与 AB 的交点即为点 O,此时,
解:原式 小值 .
由此可知,当
时,有最
二. 设参数法
例 2. (《中等数学》奥林匹克训练题)
已知实数 满足
.则 的最大值为________.
解:设
,易知 ,由
,得
从而,
.由此可知, 是关于 t 的方程

两个实根.于是,有
,解得 .故 的最大值为 2.
例 3. (2004 年全国初中联赛武汉选拔赛)
若 A. 3
六. 由某字母所取的最值确定代数式的最值
例 7. (2006 年全国初中数学竞赛)
已知
为整数,且
.
若 ,则
的最大值为_________.
解:由

,代入

.
而由
和 可知
的整数.
所以,当
时,
取得最大值,为
.
七. 借助几何图形法 例 8. (2004 年四川省初中数学联赛)
函数
的最小值是________.
最值问题,也就是最大值和最小值问题.它是初中数学竞赛中的常见问题. 这类问题出现的试题,内容丰富,知识点多,涉及面广,解法灵活多样,而且具 有一定的难度.本文以例介绍一些常见的求解方法,供读者参考.
一. 配方法
例 1. (2005 年全国初中数学联赛武汉 CASIO 杯选拔赛)
可取得的最小值为_________.
已知矩形 A 的边长为 a 和 b,如果总有另一矩形 B 使得矩形 B 与矩形 A 的周长之 比与面积之比都等于 k,试求 k 的最小值.
解:设矩形 B 的边长为 x 和 y,由题设可得
从而 x 和 y 可以看作是关于 t 的一元二次方程
根,则
,因为 ,所以
解得
,所以 k 的最小值是
.
. 的两个实数 ,
解:设甲、乙、丙单独承包各需
天完成,则
解得
又设甲、乙、丙单独工作一天,各需付
元,则
解得
于是,由甲队单独承包,费用是
(元);由乙队单独承包,
费用是
(元);而丙队不能在一周内完成,经过比较得知,
乙队承包费用最少.
.作 EF//AB 与 DB 的延长线交于 F.

中,易知
,所以,
.
因此,函数
的最小值为 5.
八. 比较法 例 9. (2002 年全国初中数学竞赛)
某项工程,如果有甲、乙两队承包 天完成,需付 180000 元;由乙、丙两队承
包 天完成,需付 150000 元;由甲、丙两队承包 天完成,需付 160000 元. 现在工程由一个队单独承包,在保证一周完成的前提下,哪个队承包费用最少?
,则
B.
C.
可取得的最小值为( ) D. 6
解:设
,则
从而可知,当
时,
取得最小值 .故选(B).
三. 选主元法
例 4. (2004 年全国初中数学竞赛)
实数
满足
.则 z 的最大值是________.
解:由 代入
即 解得

.
消去 y 并整理成以 为主元的二次方程
,由 x 为实数,则判别式 .
,整理得
.所以,z 的最大值是 .
四. 夹逼法
例 5. (2003 年北京市初二数学竞赛复赛)
是非负实数,并且满足
.设

记 为 m 的最小值,y 为 m 的最大值.则 __________.
解:由

解得

是非负实数,得

,故
, 解得
.
,于是
,因此
.
五. 构造方程法
例 6. (2000 年山东省初中数学竞赛)
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