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2024-10-19
对一道数学竞赛试题的思考
以下是年第26届“希望杯”全国数学邀请赛高二初试题,笔者仔细研读,根据已知条件、目标函数形式上的特点,从不同视角给出了解法,以到达发散思维,训练思维的目的.
题目 假设正数a,b满足2a+b=1,那么a22a+b2b的最小值是 .
视角1 换元法
解法1 设22a=x,2b=y,由a,b是正数知,x,y>1,易知
a=2x2,b=2y,将上式代入2a+b=1,整理得x+y=3,即x3+y3=1.
将a=2x2,b=2y代入a22a+b2b得a22a+b2b=1x+2y32,
1x+2y32=(1x+2y)x3+y332=y3x+2x3y12≥2y3x2x3y12=22312.
当且仅当y3x=2x3y,即222a=2b时等号成立,所以最小值为22312.
评析 换元法是高中数学解题中的一种重要方法,换元的方法多种多样,千差万别,目的是将复杂的问题简单化,将抽象的问题形象化、分式问题整式化,无理问题有理化,这需要我们具备较强的观察能力、逻辑思维能力、联想能力,此题中通过巧妙的换元,将其适当的化简,并利用均值不等式求得其最值.
视角2 几何观点
解法2 由2a+ ...
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