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均值不等式求最值

利用均值不等式求最值的方法和技巧主要包括以下幾種:

拼湊定和。通過因式分解、納入根號內、升冪等手段,將表達式變為「積」的形式,然後利用均值不等式的取等條件拼湊定和,求積的最大值。例如,求(a+b)的最大值時,可以將其變形為(√a-√b)²+2√ab的形式,利用均值不等式求解。

拼湊定積。通過裂項、分子常數化、有理代換等手段,將表達式變為「和」的形式,然後利用均值不等式的取等條件配項湊定積,創造運用均值不等式的條件。例如,求(a/b+b/c)的最小值時,可以通過有理代換將其變形為(1/x+x)的形式,利用均值不等式求解。

分離變數。將分子或分母的變數分離出來,轉化為可以套用均值不等式的形式。例如,求(x+1)/(x²+1)的最大值時,可以將x+1視為分子,利用均值不等式求解。

平方或統一變數。如果表達式的和為定值,可以通過對表達式兩邊取平方,套用均值不等式求解。例如,求(a+b)/2的最大值時,可以將其變形為(a+b)²/4的形式,利用均值不等式求解。

這些方法的關鍵在於靈活運用均值不等式,通過變形和調整表達式,創造出可以套用均值不等式的條件。