专题地图 › 幂指对
2019 年全国高中数学联赛一试(B 卷) · 第 10 题
F3解答题幂指对
设 a,b,c 均大于1,满足 lga+logbc=3,lgb+logac=4,求 lga⋅lgc 的最大值。
作答
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
解析
思路
对数坐标把换底方程变成低次代数关系,再用一个非负因式确定全局最大。
解答
设 x=lga,y=lgb,z=lgc,由a、b、c都大于1知x、y、z均正。换底得 x+z/y=3,y+z/x=4,两式乘以分母给 xy+z=3y=4x,所以 y=4x/3,z=4x(1−x/3),并有 0<x<3。目标 xz=(4/3)x2(3−x)。恒等式 4−x2(3−x)=(x−2)2(x+1)≥0 给出 xz≤16/3。x=2时,y=8/3、z=8/3均正,对应 a=102,b=c=108/3,满足原条件并取等。因此最大值 16/3。
复核
底数a、b大于1使换底分母非零,z正把参数限制在开区间(0,3),取等点2在内部,不把不存在的端点当最大值。
方法总结
对数坐标后的最值先明确正量区间,再给非负分解及回代构造。
为什么评为 F3(会透露解法方向)
对数坐标把换底方程变成低次代数关系,再用一个非负因式确定全局最大。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:取对数化乘为加、作差后证明非负
专题卡:未知数既在底数又在指数上:取对数,变成和与积的方程、指数和对数的最值:换成正数,再用均值不等式或配方