初中数学竞赛精品标准教程及练习(64)最大最小值一、内容提要1.求二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),的最大、最小值常用两种方法:①配方法:原函数可化为y=a(x+ab2)2+abac442. 在实数范围内(x+ab2)2≥0,∴若a>0时,当x=-ab2时,y最小值=abac442;若a<0时,当x=-ab2时,y最大值=abac442.②判别式法:原函数可化为关于x的二次方程ax2+bx+c-y=0. x在全体实数取值时,∴△≥0即b2-4a(c-y)≥0,4ay≥4ac-b2.若a>0,y≥abac442,这时取等号,则y为最小值abac442;若a<0,y≤abac442,这时取等号,则y为最大值abac442.有时自变量x定在某个区间内取值,求最大、最小值时,要用到临界点,一般用配方法方便.2.用上述两种方法,可推出如下两个定理:定理一:两个正数的和为定值时,当两数相等时,其积最大.最大值是定值平方的四分之一.例如:两正数x和y,如果x+y=10,那么xy的积有最大值,最大值是25.定理二:两个正数的积为定值时,当两数相等时,其和最小.最小值是定值的算术平方根的2倍.例如:两正数x和y,如果xy=16,那么x+y有最小值,最小值是8.证明定理一,可用配方法,也叫构造函数法.设a>0,b>0,a+b=k.(k为定值).那么ab=a(k-a)=-a2+ka=-(a-21k)2+42k.1当a=2k时,ab有最大值42k.证明定理二,用判别式法,也叫构造方程法.设a>0,b>0,ab=k(k为定值),再设y=a+b.那么y=a+ak,a2-ya+k=0.(这是关于a的二次议程方程) a为正实数,∴△≥0.即(-y)2-4k≥0,y2-4k≥0.∴y≤-2k(不合题意舍去);y≥2k.∴y最小值=2k.解方程组.2kabkba,得a=b=k.∴当a=b=k时,a+b有最小值2k.3.在几何中,求最大、最小值还有下列定理:定理三:一条边和它的对角都有定值的三角形,其他两边的和有最大值.当这两边相等时,其和的值最大.定理四:一条边和这边上的高都有定值的三角形,其他两边的和有最小值.当这两边相等时,其和的值最小.定理五:周长相等的正多边形,边数较多的面积较大;任何正多边形的面积都小于同周长的圆面积.二、例题例1.已知:3x2+2y2=6x,x和y都是实数,求:x2+y2的最大、最小值.解:由已知y2=2362xx, y是实数,∴y2≥0.即2362xx≥0,6x-3x2≥0,x2-2x≤0.解得0≤x≤2.这是在区间内求最大、最小值,一般用配方法,x2+y2=x2+2362xx=-21(x-3)2+29在区间0≤x≤2中,当x=2时,x2+y2有最大值4.∴当x=0时,x2+y2=0是最小值.例2.已知:一个矩形周长的数值与它面积的数值相等.求:这个矩形周长、面积的最小值.解:用构造方...