貴州省畢節(jié)市梁才學(xué)校 (551700) 熊福州
多元函數(shù)t=G(x,y,z)(F(x,y,z)=0)中,人為定義域F(x,y,z)=0又叫約束條件,求這類函數(shù)最值問(wèn)題,在高考和競(jìng)賽中比較常見(jiàn),命題者多伴是從比較難想到的技巧轉(zhuǎn)化為用均值不等式或柯西不等式解決設(shè)計(jì)的,解題者按命題者的思路解就中計(jì)了,陷入冥思苦想而不得解的困境,若能退到基本的方程函數(shù)上,則可跳出困境,解決問(wèn)題.
例1 (2006年全國(guó)高考重慶卷文第12題)若a,b,c>0,且a2+2ab+2ac+4bc=12,則a+b+c的最小值是 .
例2的參考解答很不易想到,為便于比較,先把參考解答過(guò)程詳錄于下.
注:例2中,z(x2)是二次函數(shù),z(x2)min和
z(x2)max可直接由二次函數(shù)在閉區(qū)間上求得,只是配方過(guò)程中的運(yùn)算比較繁,故本文用略顯簡(jiǎn)單些的導(dǎo)數(shù)法,解題過(guò)程為消元將三元函數(shù)化為二元函數(shù),再認(rèn)一元(主元,即自變量)定一元(次元,即參數(shù))求最值,最后求次元(參數(shù))為自變量的函數(shù)最值,凡是元不多(不超過(guò)3個(gè)),次數(shù)不高(不超過(guò)3次)的函數(shù)求最值,當(dāng)用已知不等式(如均值不等式,柯西不等式等)不易解決(因?yàn)楹茈y想到怎樣變形轉(zhuǎn)化,即變形技巧很強(qiáng))時(shí),不妨退到用函數(shù)性質(zhì)(單調(diào)性,極限)求函數(shù)的值域上,通過(guò)基本的換元,消元,認(rèn)元逐步解決,運(yùn)算雖然繁一點(diǎn),但好想,且問(wèn)題本質(zhì)暴露無(wú)遺(如例2中取最小值的自變量不唯一,是兩組,即x3=1,x2=x1=0,或x3=0,x2=1,x1=0時(shí),zmin=1).
f(b)max=g(c)=