专题地图 › 不等式的证明
2010 年河北预赛 · 第 11 题
F3填空题不等式的证明
已知二次函数 y=ax2+bx+c≥0(a<b),则
M=b−aa+2b+4c
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:8
解析
思路
先用全域非负得到判别式条件,再将齐次比式化为一个正参数。
解答
二次函数全域非负,故 a>0、b2≤4ac。令 t=b/a>1,则 c/a≥t2/4,于是
M≥t−11+2t+t2=(t−1)+4+t−14≥8.
最后一步在 t−1=2 取等号。取 a=4,b=12,c=9,二次函数为 (2x+3)2≥0 且a<b,此时M=8,故最小值为 8。
复核
a>0来自“二次函数”和全域非负;分母b-a为正。等号样例满足判别式为0,且t=3>1,所有边界条件相容。
方法总结
齐次系数比先除以正系数,再用判别式把多变量降成单变量。
为什么评为 F3(会透露解法方向)
需先用全域非负得到判别式条件,再将齐次比式化为一个正参数。 需完成转化、求解及边界反验。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:齐次式取比例,归一化、均值不等式:拆项与配权
专题卡:齐次式、比值和对称式:归一化或换元,减少变量