代数 216 字

三角换元法求一个二元最值

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题目 已知,为实数,求

的最值.

(Mathematical Reflection O515)

分析 首先尝试令去猜测取得最值的条件.(一般而言,对称式在变量相等处取得极值)

设.

则.

于是.

因此极值点为.

这是一个不太容易直接由代数变形产生的数字,但注意到它们在三角函数中的特殊性:

与

转而考虑三角换元.由,可取任意实数以及上述分析,我们选择正切函数进行换元.

解答 令,,其中,并记原式为. 则

为书写方便,记,.

于是.

由Cauchy不等式及均值不等式,有

即.

当时,分别取得最大(小)值.



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