妙用均值不等式的八类配凑方法
利用均值不等式求最值或证明不等式是高中数学的一个重点。在运用均值不等式解题时,我们常常会遇到题中某些式子不便于套用公式,或者不便于利用题设条件,此时需要对题中的式子适当进行配凑变形。均值不等式等号成立条件具有潜在的运用功能。以均值不等式的取等条件为出发点,为解题提供信息,可以引发出种种配凑方法。笔者把运用均值不等式的配凑方法概括为八类。
题型一:配凑定和
通过因式分解、纳入根号内、升幂等于段,变为 “积” 的形式,然后以均值不等式的取等条件为出发点,均分系数, 配凑定和,求积的最大值。
题型二:配凑定积
通过裂项、分子常数化、有理代换等手段,变为“和” 的形式,然后以均值不等式的取等条件为出发点,配项凑定积,创造运用均值不等式的条件。
题型三:配凑常数降幂
题型四:配凑常数升幂
题型五:约分配凑
通过“1 ” 变换或添项进行配凑,使分母能约去或分子能降次。
题型六:引入参数配凑
某些复杂的问题难以观察出匹配的系数,但利用“等”和“ 定” 的条件,建立方程组,解得待定系数,可开辟解题捷径
题型七:引入对偶式配凑
根据己知不等式的结构,给不等式的一端匹配一个与之对偶的式子,然后 一起参与运算,创造运用均值不等式的条件。
题型八:确立主元配凑
在解答多元问题时,如果不分主次来研究,问题很难解决;如果根据具体条件和解题需要,确立主元,减少变元个数,恰当配凑,可创造性地使用均值不等式。
结束语
本文许多貌似繁难的最值问题或不等式证明问题,运用均值不等式等号成立条件,恰当配凑,可创造性地使用均值不等式,轻松获解这种运用等号成立条件的配凑方法,既开拓了学生的思路,又活跃了学生思维,培养了学生的数学能力。
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