1、专题19 最值问题阅读与思考在实际生活与生产中,人们总想节省时间或费用,而取得最好的效果或最高效益,反映在数学问题上,就是求某个量的和、差、积、商的最大值和最小值,这类问题被称之为最值问题,在现阶段,解这类问题的相关知识与基本方法有:1、 通过枚举选取.2、 利用完全平方式性质.3、 运用不等式(组)逼近求解.4、 借用几何中的不等量性质、定理等.解答这类问题应当包括两个方面,一方面要说明不可能比某个值更大(或更小),另一方面要举例说明可以达到这个值,前者需要详细说明,后者需要构造一个合适的例子.例题与求解【例1】 若c为正整数,且,则()()()()的最小值是 . (北京市竞赛试题) 解题思
2、路:条件中关于C的信息量最多,应突出C的作用,把a,b,d及待求式用c的代数式表示.【例2】 已知实数a,b满足,则的最小值是( )A. B.0 C.1 D. ( 全国初中数学竞赛试题)解题思路:对进行变形,利用完全平方公式的性质进行解题.【例3】 如果正整数满足=,求的最大值. 解题思路:不妨设,由题中条件可知=1.结合题意进行分析.【例4】 已知都为非负数,满足,记,求的最大值与最小值. (四川省竞赛试题)解题思路:解题的关键是用含一个字母的代数式表示.【例5】 某工程车从仓库上水泥电线杆运送到离仓库恰为1000米的公路边栽立,要求沿公路的一边向前每隔100米栽立电线杆一根,已知工程车每次
3、之多只能运送电线杆4根,要求完成运送18根的任务,并返回仓库,若工程车每行驶1千米耗油m升(在这里耗油量的多少只考虑与行驶的路程有关,其他因素不计).每升汽油n元,求完成此项任务最低的耗油费用. (湖北省竞赛试题)解题思路:要使耗油费用最低,应当使运送次数尽可能少,最少需运送5次,而5次又有不同运送方法,求出每种运送方法的行驶路程,比较得出最低的耗油费用.【例6】 直角三角形的两条直角边长分别为5和12,斜边长为13,P是三角形内或边界上的一点,P到三边的距离分别为,求+的最大值和最小值,并求当+取最大值和最小值时,P点的位置. (“创新杯”邀请赛试题)解题思路:连接P点与三角形各顶点,利用三
4、角形的面积公式来解.能力训练 A 级1.社a,b,c满足,那么代数式的最大值是 . (全国初中数学联赛试题)2.在满足的条件下,能达到的最大值是 .(“希望杯”邀请赛试题)3.已知锐角三角形ABC的三个内角A,B,C满足ABC.用表示A-B,B-C,以及90-A中的最小值,则的最大值是 .(全国初中数学联赛试题)4.已知有理数a,b,c满足abc,且a+b+c=0,.那么的取值范围是 . (数学夏令营竞赛试题)5.在式子中,代入不同的x值,得到对应的值,在这些对应的值中,最小的值是( ).A.1 B.2 C.3 D.46.若a,b,c,d是整数,b是正整数,且满足,那么的最大值是( ). A.
5、-1 B.-5 C.0 D.1 (全国初中数学联赛试题)7.已知则代数式的最小值是( ). A.75 B.80 C.100 D.105 (江苏省竞赛试题)8.已知,均为非负数,且满足=30, ,又设,则M的最小值与最大值分别为( ). A.110,120 B.120,130 C.130,140 D.140,1509. 已知非负实数,满足,记.求的最大值和最小值10. (“希望杯”邀请赛试题)10.某童装厂现有甲种布料38米,乙钟布料26米,现计划用这两种布料生产L,M两种型号的童装共50套,已知做一套L型号的童装需用甲种布料0.5米,乙种布料1米,可获利45元;做一套M型号的童装需用甲种布料0
6、.9米,乙种布料0.2米,可获利30元,试问该厂生产的这批童装,当L型号的童装为多少套是,能使该厂获得利润最大?最大利润为多少? (江西省无锡市中考试题)专题19 最值问题例1 24 提示:,原式例2 B 提示:因为,所以,从而,故因此,即例3 设,则于是得到即若,则,与题设等式为矛盾;若,则,即,当时,容易找到满足条件的数组(1,1,1,2,5),所以的最大值是5例4 由,得,由得,则,当时,有最小值;当时,有最大值6例5 提示:显然运送次数越少,所行驶的路程越短,所需邮费越少,因此,18根电线杆运送5次行驶路程较短,这5次有两种运送方法:(1)四次个4根,一次2根;(2)三次各4根,二次各
7、3根(1)考虑先送2根,后送4根;先送4根,后送2根先送2根,再送4根,二次共走行驶:米;先送4根,再送2根,二次共行驶:米;(2)两次各送3根时,所行路程为米.故先送2根所行驶路程最短,最短总行程为:故所用最少油费为元例6 如图所示,在ABC中,C=90,BC=5,AB=13.点P到BC,CA,AB的距离分别为,连接PA,PB,PC,由三角形的面积公式知:.即 .显然有.故. 当时,有,即取最大值时,P与A重合;当时,有,即取最小值时,P与C重合. A级1.27 原式=2.63.15 提示:4. 提示:,又把代入中,得,.故.5.D 6.B 7.A 8.B9.设,则.均为非负实数. ,解得:
8、.故.,即,所以的最小值是19,最大值是.10.20套. 1800元.提示:设生产L型号的童装套数为,则生产M型号的童装为套,所得利润.由得,.11.最小表面积的打包方式为23.最小表面积为17952,图略. B级1.27 当时,的值最大.2.102 提示:.3.1157 提示:.4.B,D,E 93.62百元5.13800元 提示:设由甲库调运x吨粮食到B市,总运费为y元,则6.C 提示: .故.7.B 提示:设,则.故.8.(1). .当或时,取最大值2003001.当中恰有1001个1,1001个时,取最小值.(2)因为大于2002的最小完全平方数为,且必为偶数,所以或;即中恰有1024
9、个1,978个或1024个,978个1时,m取得最小值.9.由条件得:,以上各式相加,得,故.由已知都是偶数,因此.另一方面,当,时,符合条件,且使上式等号成立,故所求的最小值是.10.仓库地址应选在C处,假定仓库另选一地O,设(单位:千米),又假定A厂产量为,B厂产量为,C厂产量为,(单位:吨).仓库在O处的总运费可表示为;仓库在C处的 总运费可表示为2mb3ma由于xzb,yza,因此2mx2mz2mb,3my3mz3ma,两式相加得2mx3my5mz2mb3ma,当且仅当O与C重合时等号成立,所以公用仓库选在C处总运费最省11设巡逻车行到途中B处用了x天,从B到最远处用y天,则有23(xy)2x145,即5x3y35又由题意知,x0,y0,且145(52)x143,即x4,从而问题的本质即是在约束条件 下,求y的最大值,显然y5,这样200(45)1800千米,即为其他三辆车可行进的最远距离