很多同學上了高中之後,都會在第二章《不等式》的學習中遇到不小的困難。這部分知識的難度确實很大,在舊版教材中,這是必修5的内容,很多學校都是到了高一下學期甚至高二上學期才講。那時候,孩子們的高中數學框架已經初步建立,這一章會結合函數的值域、單調性,還有數列知識進行出題,綜合性更強。
現在之所以把這部分提前放到高一的第一個月,其實是為後面的函數學習做準備。畢竟一元二次不等式是函數大題解題的靈魂。但同樣引入的,還有最讓人頭疼的“均值不等式”。這部分知識,一直都是難點。
均值不等式,簡而言之,就是兩個正數的算術平均值大于等于這兩個數的幾何平均值,當且僅當這兩個數相等時,等号成立。
今天來說說使用“均值不等式”最重要的三個條件,也是很多孩子最容易出錯的三個點:正、定、等。
1.所謂“正”,指的是兩個數要同為正數。對于函數y=x+1/x,很多初學者都會認為y的取值範圍大于等于2。其實這類錯誤就是沒有考慮x和1/x這兩個數是否同為“正”導緻的 。
由于x和1/x同号,所以應該進行分類讨論。
因為0不能做分母,所以x≠0。
當x為正時,1/x也是正數,此時,x+1/x≥2,當且僅當x=1/x=1時,等号成立。
而當x為負時,原式可以變形為-[(-x)+(-1/x)],中括号内的數大于等于2,所以它的相反數小于等于-2。
綜上所述,x+1/x的取值範圍是大于等于2,或小于等于-2。
2.所謂“定”,意思是兩個正數的和或者積有一方是定值。(見附圖1)
3.所謂“等”,就是一定要關注到是否能取得等号。(見附圖2)
關于均值不等式的題型還有很多,應用方法也非常靈活,但萬變不離其宗,這就需要通過大量練習來自己總結歸納,方可内化。
有話要說...