很多同学上了高中之后,都会在第二章《不等式》的学习中遇到不小的困难。这部分知识的难度确实很大,在旧版教材中,这是必修5的内容,很多学校都是到了高一下学期甚至高二上学期才讲。那时候,孩子们的高中数学框架已经初步建立,这一章会结合函数的值域、单调性,还有数列知识进行出题,综合性更强。
现在之所以把这部分提前放到高一的第一个月,其实是为后面的函数学习做准备。毕竟一元二次不等式是函数大题解题的灵魂。但同样引入的,还有最让人头疼的“均值不等式”。这部分知识,一直都是难点。
均值不等式,简而言之,就是两个正数的算术平均值大于等于这两个数的几何平均值,当且仅当这两个数相等时,等号成立。
今天来说说使用“均值不等式”最重要的三个条件,也是很多孩子最容易出错的三个点:正、定、等。
1.所谓“正”,指的是两个数要同为正数。对于函数y=x+1/x,很多初学者都会认为y的取值范围大于等于2。其实这类错误就是没有考虑x和1/x这两个数是否同为“正”导致的 。
由于x和1/x同号,所以应该进行分类讨论。
因为0不能做分母,所以x≠0。
当x为正时,1/x也是正数,此时,x+1/x≥2,当且仅当x=1/x=1时,等号成立。
而当x为负时,原式可以变形为-[(-x)+(-1/x)],中括号内的数大于等于2,所以它的相反数小于等于-2。
综上所述,x+1/x的取值范围是大于等于2,或小于等于-2。
2.所谓“定”,意思是两个正数的和或者积有一方是定值。(见附图1)
3.所谓“等”,就是一定要关注到是否能取得等号。(见附图2)
关于均值不等式的题型还有很多,应用方法也非常灵活,但万变不离其宗,这就需要通过大量练习来自己总结归纳,方可内化。
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