1. Trang chủ
  2. » Giáo án - Bài giảng

Chuyên đề giá trị min max và bất đẳng thức (55 trang)

55 1 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 55
Dung lượng 4,57 MB

Nội dung

1 CHUYÊN ĐỀ.GIÁ TRỊ MIN-MAX VÀ BẤT ĐẲNG THỨC A.TRỌNG TÂM CẦN ĐẠT I TÓM TẮT LÝ THUYẾT     Với n   A ta có: A2 n 0 , A2 n 0 A 0 Với A ta có: A 0 , A 0 A 0 1 A  B (với A, B dấu)  A B n A 0  A 0 (với n số tự nhiên) II CÁC DẠNG TOÁN Dạng 1: Tìm GTLN - GTNN biểu thức chứa lũy thừa với số mũ chẵn Với n   , A biểu thức chứa x; y; m số tùy ý, dạng ta đưa hai loại toán sau: Loại 1: Tìm GTNN biểu thức dạng: k A2 n  m với k  Hướng giải: Với k  A ta có A2 n 0  k A2 n 0  k A2 n  m m Do GTNN k A2 n  m m A 0 Ví dụ 1: Tìm GTNN biểu thức A  x    Lời giải 4 Với x ta có  x   0   x    3 ,  x   0 x  0 hay x  Vậy GTNN biểu thức A  x    x  Ví dụ 2: Tìm giá trị nhỏ biểu thức sau: a) A 4  x  1  2019 b) B 2021 x   2020  2022 Lời giải 2 a) Vì  x  1 0 x nên  x  1  2019 2019 Dấu xảy  x  1 0  x 1 Vậy giá trị nhỏ biểu thức A 2019 x 1 b) Vì 2021 x   2021 x   2020 2020 0 x  2021 x   0  x  2020  2022  2022 Dấu xảy 2 Vậy giá trị nhỏ B  2022 x  Ví dụ 3: Tìm GTNN biểu thức C  x  y  2020 30   y  3  25 Lời giải 2020 2020 0 ,  x  y  0 x  y 0 hay x  y Với x; y ta có  x  y  30 30 30 Với y ta có  y  3 0   y  3 0 ,  y  3 0 y  0 hay y 3 2020 30 2020 30   y  3 0   x  y    y  3  25  25 hay Do với x; y ta có:  x  y  B  25 Ta có B  25 xảy đồng thời x  y y 3 hay x  y 3 Vậy GTNN biểu thức C  x  y  2020 30   y  3  25  25 x  y 3 Ví dụ 4: Tìm giá trị nhỏ biểu thức: A  x  1   y  1  10 B  x   2n   y  1 4n  100, n   Lời giải  x  1 0 x  A  x  1   y  1  10 10 + Ta có:   y  1  y  x  1 0  Dấu xảy   y  1 0  x 1   y 1  x 1 Vậy giá trị nhỏ A 10   y 1 2n  2n 4n  x   0 x  x   y   100  100     + Ta có:  4n y    y      x   n 0  Dấu xảy  4n   y  1 0  x 2   y 1  x 2 Vậy giá trị nhỏ B  100   y 1 Ví dụ 5: Tìm giá trị nhỏ biểu thức sau: A  x  x  1  x  30 Phân tích: Với tốn mà biểu thức chưa có dạng A a.M  b Ta đặt thừa số chung để đưa dạng A a.M  b Lời giải Ta có: A  x  x  1   x  1  29  x  1  x  1  29  x  1  29 2 + Vì  x  1 0 x nên  x  1  29 29 Dấu xảy  x  1 0  x  Vậy giá trị nhỏ biểu thức A 29 x  Loại 2: Tìm GTNN biểu thức dạng: k A2 n  m với k  Hướng giải: Với k  A ta có A2 n 0  k A2 n 0  k A2 n  m m Do GTLN k A2 n  m m A 0 Ví dụ 1: Tìm giá trị lớn biểu thức sau a) C   x    102019 b) D   x  10  2020  2100 Lời giải 2 a) Vì   x   0 x nên   x    102019 102019 Dấu xảy   x   0  x 5 Vậy giá trị lớn biểu thức C 102019 x 5 b) Vì   x  10  2020 0 x    x  10  Dấu xảy   x  10  2020 2020  2100  2100 0  x  10 Vậy giá trị lớn D  2100 x  10 Ví dụ 2: Tìm GTLN biểu thức B   x  1   y    Lời giải 6 Ta có: B   x  1   y        x  1   y    4 Với x ta có  x  1 0   x  1 0 ,  x  1 0 x  0 hay x 1 6 Với y ta có  y   0 ,  y   0 y  0 hay y  Do với x; y ta có: 6  x  1   y   0     x  1   y    0     x  1   y      hay     B  4 Vậy GTLN biểu thức B   x  1   y     x 1 y  2 Ví dụ 3: Tìm giá trị lớn biểu thức C   x    100  y  10   2025 Lời giải  2   x   0 x  C   x    100  y  10   2025 2025 + Ta có:    100  y  10  0 y    x   0  x 2  Dấu xảy     100  y  10  0  y  10  x 2 Vậy giá trị lớn C 2025   y  10 Ví dụ 4: Tìm giá trị lớn biểu thức B  x  x    x  100 Lời giải Ta có: B  x  x     x     100  x     x    104   x    104 2 + Vì   x   0 x nên   x    104 104 Dấu xảy   x   0  x  Vậy giá trị lớn biểu thức C 104 x  Ví dụ 5: Tìm giá trị lớn biểu thức D  x  x  y  y  50 Lời giải Ta có: D   x  x    x  1  y  y  y   55  x  x  1   x  1  y  y     y    55  x  1   x    y     y   55 2   x  1   y    55    x  1 0 x 2    x  1   y    55 55 Vì     y   0 y    x  1 0  x 1  Dấu xảy      y   0  y 2  x 1 Vậy giá trị lớn D 55   y 2 Dạng 2: Tìm GTLN - GTNN phân thức Ở dạng xét tốn: Tìm số ngun n ( số tự nhiên n ) để phân thức A có GTLN – GTNN a với a; b; c số nguyên biết b.n  c + Nếu a   thì: Loại 1: A  A có GTLN b.n  c số dương nhỏ ứng với n nguyên A có GTNN b.n  c số âm lớn ứng với n nguyên + Nếu a   thì: A có GTLN b.n  c số âm lớn ứng với n nguyên A có GTNN b.n  c số dương nhỏ ứng với n ngun Ví dụ 1: Tìm số tự nhiên n để A  15 có GTLN Tìm GTLN 2n  Lời giải Ta có tử 15  nên A  15 có GTLN 2n   có GTNN ứng với n   2n  Xét 2n    2n   n  Do để 2n   có GTNN ứng n   n phải số tự nhiên nhỏ thỏa mãn n  Từ ta suy n 3 GTLN A  15 15 15 2n  2.3  5 Ví dụ 2: Tìm số tự nhiên n để P  ( n 3) có giá trị lớn n Lời giải Ta có:  khơng đổi P có giá trị lớn n  số nguyên dương nhỏ n Ta có: n    n  Do n  N n  số nguyên dương nhỏ suy ra: n 4 Khi P đạt giá trị lớn Vậy n 4 Ví dụ 3: Tìm số ngun n để P  có giá trị nhỏ 2n  Lời giải Ta có:  khơng đổi P có giá trị nhỏ 2n  số nguyên âm lớn 2n  5 Ta có: 2n    n  Do n   2n  số nguyên âm lớn suy ra: n  Khi P đạt giá trị nhỏ  Vậy n  Ví dụ 4: Tìm n để phân số P  có giá trị lớn 2n  Lời giải Ta có:  khơng đổi P có giá trị lớn 2n  số nguyên dương nhỏ 2n  Ta có: 2n  7 n 0 Do 2n  nhỏ n 0  n 0 nên P đạt giá trị lớn Vậy n 0 Loại 2: A  a.n  d với a; b; c; d số nguyên biết b.n  c a.n  d f e  b.n  c b.n  c  Tách A   Việc tìm n ngun để A có GTLN – GTNN trở thành tốn tìm n ngun để f có GTLN có GTNN (Bài tốn loại 1) b.n  c  A Chú ý ta cách tách biểu thức A theo cách sau: a.n  d b  a.n  d  ban  bd ban  ac  bd  ac a  bn  c   bd  ac a bd  ac       b.n  c b  b.n  c  b  b.n  c  b  b.n  c  b  b.n  c  b b  b.n  c  Ví dụ 1: Tìm số ngun n để B  7n  có GTNN Tìm GTNN 2n  Lời giải Ta có: B n   n   14n  10 14n   17  2n  1  17 17 17         2n   2n  1  2n 1  2n  1  2n 1 2  2n 1 2  n 1 Do biểu thức B  7n  đạt GTNN đạt GTLN 2n  2n  Mặt khác, tử  nên đạt GTLN 2n 1  có GTNN ứng với n   2n  Xét 2n    2n    n   Do để 2n 1  có GTNN ứng với n   n phải số nguyên nhỏ thỏa mãn n Từ ta suy n 0 GTNN B  Ví dụ 2: Tìm số nguyên n để M  7n  7.0   2n  2.0  6n  đạt GTLN Tìm GTLN 4n  Lời giải Ta có: M  n  6n    n    6 3       4n   2n  3  2n  3 2  2n   2n  Do biểu thức M  6n  3 đạt GTLN đạt GTLN 4n  2n  Mặt khác, tử  nên đạt GTLN 2n   có GTNN ứng với n   2n  Xét 2n    2n   n  Do để 2n   có GTNN ứng với n   n phải số nguyên nhỏ thỏa mãn n  Từ ta suy n 2 GTLN M  Ví dụ 3: Tìm số tự nhiên n để P  6n  6.2   4n  4.2  5n  có giá trị nhỏ 2n  Lời giải 5 1 (2n  1)   (2n  1)   1 Ta có: P  5n   2   5  2 2n  2n  2n  2n  2(2n  1) 1 P đạt giá trị nhỏ biểu thức đạt giá trị nhỏ nhất, lớn 2(2n  1) 2(2n  1) Do  không đổi Phân số có giá trị lớn (2n  1) số nguyên dương nhỏ 2(2n  1) Ta có: 2n    n  Do n  N (2n  1) số nguyên dương nhỏ suy ra: n 1 Khi P đạt giá trị nhỏ Ngồi hai loại thay n lũy thừa bậc cao n ta toán mở rộng Dạng 3: Tìm GTLN - GTNN biểu thức chứa giá trị tuyệt đối Với A biểu thức chứa x; y; m số tùy ý, dạng ta đưa hai loại toán sau: Loại 1: Tìm GTNN biểu thức dạng: k A  m với k  Hướng giải: Với k  A ta có A 0  k A 0  k A  m m Do GTNN k A  m m A 0 Ví dụ 1: Tìm giá trị nhỏ A   x  Lời giải Ta có:  x 0 với x nên A 2 Vậy A đạt giá trị nhỏ 12 x 3 Ví dụ 2: Tìm GTNN biểu thức A 3 x   Lời giải Với x ta có x  0  x  0  x    hay A  Vậy GTNN biểu thức A 3 x    x  0 hay x  Loại 2: Tìm GTLN biểu thức dạng: k A  m với k  Hướng giải: Với k  A ta có A 0  k A 0  k A  m m Do GTLN k A  m m A 0 Ví dụ 1: Tìm giá trị lớn B  x   Lời giải Ta có:  x  0 nên B 6 Vậy B đạt giá trị lớn x  Ví dụ 2: Tìm GTLN biểu thức B 6  x   x  y Lời giải Với x ta có x  0   x  0 x  0 x  0 hay x 2 Với x; y ta có x  y 0   x  y 0 x  y 0 x  y 0 hay x 2 y Suy x; y ta có:  x   x  y 0   x   x  y 6 hay B 6 Ta có B 6 xảy đồng thời x 2 x 2 y Thay x 2 vào x 2 y ta 2 y  y 1 Vậy GTLN biểu thức B 6  x   x  y x 2 y 1 Ví dụ 3: Tìm GTNN biểu thức C  x   x  y   25 Lời giải Với x ta có x  0 , x  0 x  0 hay x  Với x; y ta có x  y  0  x  y  0 , x  y  0 x  y  0 hay y x  Do với x; y ta có: x   x  y  0  x   x  y   25  25 hay C  25 Ta có C  25 xảy đồng thời x  y x  Thay x  vào y  x  ta y   3 Vậy GTLN biểu thức C  x   x  y   25  25 x  y 3 CÁC DẠNG TỐN TỔNG HỢP Loại 1: Tìm GTLN - GTNN biểu thức chứa lũy thừa với số mũ chẵn giá trị tuyệt đối Ví dụ 1: Tìm GTNN biểu thức A  x  1  y   Lời giải 2 Với x ta có  x  1 0 ,  x  1 0 x 1 0 hay x  Với y ta có y  0 , y  0 y  0 hay y  Do đó:  x  1  y  0 , với x , y Suy A  x  1  y   3 , với x , y Vậy GTNN biểu thức A  x  1  y   x  y  Ví dụ 2: Tìm GTLN biểu thức B 10  x    y  1 Lời giải 6 Ta có : B 10  x    y  1 10   x    y  1  Với x ta có x  0  x  0 , x  0 x  0 hay x 5 6 Với y ta có  y  1 0 ,  y  1 0 y  0 hay y  6 Do x    y  1 0    x    y  1  0  10   x    y  1  10 hay B 10 Vậy GTLN biểu thức B 10  x    y  1 10 x 5 y  10 Loại 2: Tìm GTLN - GTNN phân thức chứa lũy thừa với số mũ chẵn Ví dụ 1: Tìm GTLN biểu thức A   x  2  Lời giải Do tử  nên biểu thức A   x  2 2 4 đạt GTLN  x     đạt GTNN 2 Với x ta có  x  1 0   x  1  4 2 Do GTNN  x     x   0 hay x  Vậy GTLN biểu thức A   x  2  Ví dụ 2: Tìm GTNN biểu thức B  x  4  x 1 10 2 Lời giải Ta có: B  4  x  1 Biểu thức B  10 2  4  x 1 10 2 Mặt khác, tử  nên  x  1 10 2 đạt GTNN  x  1 10  x  1 10 2 đạt GTLN 10 2 đạt GTLN  x  1   đạt GTNN 10 10 Với x ta có  x  1 0   x  1  2 10 10 Do GTNN  x  1   x  1 0 hay x  Vậy GTNN biểu thức B  4  x 1 10 2   x  2 Loại 3: Tìm GTLN - GTNN phân thức chứa giá trị tuyệt đối Ví dụ 1: Tìm GTLN biểu thức A  2x   Lời giải Do tử  nên biểu thức A  đạt GTLN x    đạt GTNN 2x  

Ngày đăng: 07/08/2023, 20:18

w