高中數學丨學霸都會的解題技巧,用12種方法求多元函數的最值

2020-12-21 高中生資訊

多元函數的最值問題就是在多個約束條件下,某一個問題的最大和最小值.在所列的式子之中,有多個未知數.求解多元函數的最值問題技巧性強、難度大、方法多,靈活多變,多元函數的最值問題蘊含著豐富的數學思想和方法.解題辦法常有:導數法、消元法、基本不等式法、換元法等

最終得到了12種處理多元函數的最值問題的方法,並通過高考真題來進行詳細講解,普通人和學霸之間差距就是學習方法和解題技巧,今天老師就把這些方法分享給同學們,掌握以後,大大提升了解題速度,你也你能輕鬆變學霸

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解法1

消元變形,湊出定值

解法2

常數代換,化為齊次

解法3

和積關係,求出範圍

解法4

開門見山,直接求解

解法5

柯西出馬,瞬間秒殺

解法6

三角換元,目標可達

解法7

等值換元,威力不凡

解法8

萬能大法,判別式法

解法9

研究函數,數形結合

解法10

函數偏導,求出極值

解法11

拉格朗日,數乘大法

解法12

小題小做,巧字當先

點評:

由於該引例比較簡單,所以用12種方法解決該題,給人以「殺雞用牛刀」的感覺,尤其是解法10,解法11這兩種高等數學背景下的解法。但是由於每一種方法都有自己的優勢,同時也有限制和局限,所以不同的題目可能會用到其中不同的方法才可以順利解決問題。本引例給出的12種方法基本涵蓋了解決多元函數的最值問題的常用方法,當然也有一些方法在本例中未涉及,如配方法等。

解法12是比較有爭議的一種方法,它是做小題的一種技巧性較強的方法,用好了可以瞬間口算結果,但有限制條件,也就是說並不是所有題目都可以用,所以如果不清楚原理,最好慎用。首先,必須是變換變量後題目不變,才可以用該法,還包括直接不能使用但換元後可用的情況。除此以外的情況是一定不能使用的。其次,滿足上述條件的題目,也不是都可以用,以下兩種情況不可以用:第一,用此法求出的最值不是所要的最值,如算出的是最小值,而題目要求的是最大值(詳見典例1和典例2)。第二,主要就是把這兩個變量結合為一個變量的情況,也就是用通法求解時不是將這兩個變量作為單個變量求解(以上情況很少,近10年高考僅出現過一次,詳見典例4)。

關於類似解法12的一些技巧性較強的快速解法,我個人有如下的觀點,首先是否能用完全取決於命題人,命題人不想讓你用這樣的方式得分,你肯定用不了,用了甚至會掉入「陷阱」。所以遇到能用的情況那就是賺到,但不要寄希望於這個。其次自己是否需要掌握或者使用這樣的技巧要看個人的情況,個人建議特別優秀的學生可以去用,因為他們有能力理解本質和準確識別是否能用。其次基礎較差的學生可以記憶一些這樣的技巧,因為如果不用,這種題他們用通法一般是做不了的。而中等學生,他們有能力用通法做,但對快速解法的本質有可能理解不了,防止用錯,還是穩紮穩打通法的好。

經典例題:

點評

本例給出了上文12種解法中的兩種方法的解答。本例難度相對較大,表面看來交換變量題目不變,可以用解法12求解,但計算出結果後發現求出的是最小值,而題目要求是最大值。這就是說命題人不想讓你用這樣的方式求解,本例最後用基本不等式求解,可以看出用基本不等式的主體是兩個變量合併後的更複雜的量,所以不滿足用解法12的條件。

點評

本例給出了上文12種解法中的三種方法的解答。本例難度相對較大,表面看可以交換變量題目不變,可以用解法12求解,但只能求出的範圍的一端,所以還得改用它法。

點評

本例給出了上文12種解法中的三種方法的解答。解法3看似暴力,實際上背後有待定係數法的強大支撐。

點評

本例是今年高考非常經典的一個題目,題目難度不大,表面看來交換變量題目不變,可以用解法12求解,但計算出的結果竟然既不是最大值也不是最小值。命題人很有可能想給那些過度關注技巧和秒殺的朋友們一些警示。本例用基本不等式求解,可以看出用基本不等式的主體是兩個變量合併後的更複雜的量,所以不滿足用解法12的條件.

除以上內容,老師還整理了關於數學各模塊題型的精講上面展示的題型庫+配套練習課堂中關於如何學好高中數學的視頻課,希望你們認真領會並按照課程中所講堅持下去,必見成效。

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