初中数学几何最值问题的常用解法,一道高中解析几何题-求代数式的最大值给定
初中数学几何最值问题的常用解法,一道高中解析几何题-求代数式的最大值给定设z=3x 4y 那么y=(z-3x)/4 带入已知的方程有:解法2: 初中解法,利用一元二次方程判别式求解。将给定的方程,配方整理后得到:利用柯西不等式定理:因此得出3x 4y的最大值是73.
一道高中解析几何题-求代数式的最大值
给定
求3x 4y的最大值。
解法1:利用不等式的知识
将给定的方程,配方整理后得到:
利用柯西不等式定理:
因此得出3x 4y的最大值是73.
解法2: 初中解法,利用一元二次方程判别式求解。
设z=3x 4y 那么y=(z-3x)/4 带入已知的方程有:
将其简化为x的一元二次方程:
这个一元二次方程只有在其判别式大于等于零时才有解:
简化后:
因式分解:
满足这个不等式的解为-7≦z≦73
因此最大的3x 4y=73.
解法3: 利用高中的解析几何知识,由已知的等式可以知道其为圆的方程,并可化简为:
这是一个以点P(7, 3)为圆心, 半径为8的圆, 若在满足这个条件的前提下,求3x 4y的最大值,显然是要求t=3x 4y 这条直线与圆P有交点, 根据如下示意图,可以看出,当这条直线与圆P在上面相切时有最大的y轴截距,即使得3x 4y=t有最大值。
求切点Q就可以求出3x 4y的最大值。
切点Q有两种求法, 一种是因为只有一个交点,按照判别式只有等于0 才有两个相同的解得出。
另外一种方法是根据PQ处置直线t=3x 4y 那么PQ的斜率是直线t=3x 4y的斜率的负倒数,因此PQ的斜率为4/3, 根据经过点P,就可以求出PQ的直线方程, 最后和圆的方程联立,即可以求出点Q的坐标,随后得出3x 4y的值。整个步骤省略。