初中常见的非负数有:
a²≥0,|b|≥0,√c≥0,
当a,b,c分别为0时取最小值为0.
常常利用二次函数的性质或配方法来求关于x的二次多项式ax²+bx+c的最值.
公式法:
二次函数y=ax²+bx+c的顶点坐标为(-b/2a,(4ac-b²)/4a),
当x=-b/2a时,y有最值(4ac-b²)/4a.
配方法:
ax²+bx+c=a(x+b/2a) ²+(4ac-b²)/4a,
即当x=-b/2a时,y有最值(4ac-b²)/4a.
【题目类型分类解析】
一、常规题目一题多解
【例1】求y=-x²+2x+3的最大值.
解:
配方法:
y=-(x-1)²+4,当x=1时,ymax=4.
公式法:
y=-x²+2x+3的顶点坐标为(1,4),
所以当x=1时,ymax=4.
判别式法:由y=-x²+2x+3得,-x²+2x+3-y=0,
△=4+4(3-y)=16-4y,
因为x的取值范围是全体实数,
原方程必有实数根,
所以△=16-4y≥0,y≤4,即ymax=4.
二、复杂题目换元法
【例2】求y=
的最值.
【总结】分式型,展开各项
解:y=
,
令1/x=t,得y=-t²+2t+3,当1/x=t=1,即x=1时,y max=4.
【例3】求y=
(x≥1)的最值.
【总结】二次根式型,把被开方数看成整体
解:y=
,
令√(x-1)=t,得y=-t²+2t+3,当√(x-1)=t=1,即x=2时,y max=4.
三、基本不等式问题
高中公式:
a+b≥2√ab(a≥0,b≥0),
当且仅当a=b时,等号成立.
(说明,可以利用完全平方公式进行配方证明,分别把a与b看成整体的平方)
【例4】求y=x+1/x(x>0)的最值.
解:
公式法:
根据基本不等式,得y=x+1/x≥2,
当且仅当x=1/x,即x=1(x=-1舍去)时,y=2.
配方法:
y=x+1/x=
,
当
,即x=1时,ymax=2.