专题地图 › 不等式的证明
2024 年浙江预赛
F3填空题不等式的证明
设实数 a,b,c∈(0,2],且 b≥3a 或 a+b≤34,则
max{b−a,c−b,4−2c}
的最小值为。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:32
解析
思路
先对固定的 b 平衡两个含 c 的量,再分别处理题设的两个可行分支。
解答
固定 b 时,令 c−b=4−2c,得 c=(4+b)/3∈(0,2],从而
cminmax{c−b,4−2c}=34−2b.(1)
若 b≥3a,为使 b−a 尽量小可取 a=b/3,于是需最小化
max{32b,34−2b},
其最小值在 b=1 处为 2/3。
若 a+b≤4/3,可取允许的最大 a=4/3−b;同样平衡 2b−4/3 与 (4−2b)/3,也在 b=1 时得到 2/3。取
(a,b,c)=(31,1,35)
满足条件并取等。因此最小值为
32.
复核
等号点同时满足 b=3a;式(1)的平衡点对所有 b∈(0,2] 都在 c 的允许区间内。
方法总结
若目标是若干仿射函数的最大值,先平衡同一变量中一增一减的两项,再处理剩余约束分支。
为什么评为 F3(会透露解法方向)
先对c平衡两条反向变化的直线,再分别处理或条件下a的最大允许值并核验同一等号组。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:最大最小问题中让几项取平衡
专题卡:恒成立最佳常数与最大最小值:压到边界,比较各段