应用均值定理求最值得一类误解

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应用均值定理求最值得一类误解

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应用均值定理求最值得一类误解
利用不等式中的均值定理求最值,是数学中的一种常用方法。但同时也是非常容易出错的一类题目,原因就在于忽略了均值定理的条件“一正二定三能等”。从而造成题目的误解甚至是错解。下面就两道题目谈一下这类问题的解法。
题目1:已知为正实数,且,求的最小值。
解:∵x﹥0,y﹥0
∴1=≥=8 (当且仅当x=4y时取等号)
∴≤, ∴xy≥64
题目2: 已知为正实数,且,求的最小值。
解:∵x﹥0,y﹥0,且
∴xy=2x+8y≥=8
∵xy﹥0, ∴≥8(当且仅当x=4y时取等号)
∴≥2≥2×8=16.
∴的最小值是16.
经验证,当x=4y时,得x=16,y=4
∴的最小值是64,的最小值是20,
显然,题2的结果是错误的。错误的原因在哪里呢?在题2 的解法中又这样一步,≥2≥2×8=16,第一个等号成立的条件是下x=y,第二个等号成立的条件是x=4y,两个等号不能同时成立,出现错误。
下面给出题2 的正确解法:
方法一:∵,∴=()()=+2+8+≥+10=18,当且仅当+,即x=2y时成立。
方法二:∵=1,且x﹥0,y﹥0,
∴x﹥8,y﹥2,且2x+8y=
∴(x-8)(y-2)=16(定值),
∴(x-8)(y-2) ≥=8。当且仅当x-8= y-2时成立。
∴≥18。
方法三:∵=1,∴。
∵x﹥0,y﹥0,∴x-8﹥0。
∴=x+=≥,
当且仅当x-8= ,即x=12,y=6时等号成立。
∴的最小值为18。
由此看来,两道极其相似的题目,因为所求的结论不同,所应用条件不同,从而使解法各异。所以同学们在学习的时候一定要对定理的条件加以重视、理解,而不能盲目的死记硬背。
下面给出一道练习,仅供同学们课下参考。
练习:已知x、y是正实数,且。求的最小值。
答案:()min=9

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