intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN, GTNN cho học sinh lớp 9

Chia sẻ: Nguồn SKKN | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:26

69
lượt xem
13
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là đưa ra cho học sinh nắm được một số dạng toán cơ bản về cực trị phương pháp giải, học sinh biết áp dụng để giải các bài toán về cực trị xuất hiện trong đề thi vào THPT, đề thi học sinh giỏi lớp 9. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN, GTNN cho học sinh lớp 9

  1. “ Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN, GTNN cho học sinh lớp 9 ”  I. PHẦN MỞ ĐẦU : I.1. Lý do chọn đề tài : Một trong những mục tiêu cơ  bản của nhà trường là đào tạo và xây   dựng thế hệ học sinh trở thành những con người mới phát triển toàn diện,  có đầy đủ  phẩm chất đạo đức, năng lực, trí tuệ  để  đáp  ứng với yêu cầu  thực tế hiện nay.  Muốn giải quyết thành công nhiệm vụ  quan trọng này, trước hết  chúng ta phải tạo tiền đề  vững chắc lâu bền trong phương pháp học tập  của học sinh cũng như  phương pháp giảng dạy của giáo viên các bộ  môn  nói chung và môn toán nói riêng. Trong chương trình Toán  ở bậc THCS, học sinh ít được tiếp cận với   các bài toán về  cực trị  nhưng lại là một trong những nội dung quan trọng  trong quá trình bồi dưỡng học sinh khá giỏi. Chính vì vậy khi gặp các bài  toán tìm cực trị  học sinh thường rất khó khăn khi định hướng cách giải,  trong quá trình giải học sinh thường hay mắc phải những sai lầm cơ bản   hoặc ngộ nhận. Trước thực tế đó nhằm giúp học sinh nắm được một cách hệ thống  và có kĩ năng giải các dạng toán này một cách thành thạo nhằm phát huy  khả năng suy luận sáng tạo và linh hoạt của học sinh, từ đó tôi viết chuyên  đề về  “Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN,GTNN cho học sinh lớp 9” I.2. Mục tiêu, nhiệm vụ của đề tài : Củng cố  cho học sinh kiến thức cơ bản về giá trị  lớn nhất – giá trị  nhỏ nhất. Đưa ra cho học sinh  nắm được một số dạng toán cơ  bản về cực trị  phương pháp giải, học sinh biết   áp dụng để  giải các bài toán về  cực trị  xuất hiện trong đề thi  vào THPT, đề thi học sinh giỏi lớp 9 Giáo viên :                      THCS                        Trang 1
  2. “ Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN, GTNN cho học sinh lớp 9 ” Chỉ  ra cho học sinh một số  sai lầm thường gặp trong quá trình giải   toán cực trị. Nâng   cao   chất   lượng   công   tác   bồi   dưỡng   học   sinh   giỏi   của   nhà  trường Giúp cho các giáo viên có thể tham khảo nghiên cứu và áp dụng trong  từng trường hợp cụ thể phụ thuộc vào từng đối tượng học sinh. I.3. Đối tượng nghiên cứu :      Học sinh lớp 9  ở  bậc trung học cơ  sở  Trường THCS       ­ Huy ện   ČưMgar các năm học  2012 – 2013; 2013 – 2014; 2014­2015. I.4. Giới hạn phạm vi nghiên cứu : Sáng kiến này áp dụng tốt cho học sinh khá, giỏi nhằm chuẩn bị cho  các kì thi, các kì kiểm tra đặc biệt là kì thi học sinh giỏi, kì thi giải toán trên  mạng, kì thi vào lớp 10.  I.5. Phương pháp nghiên cứu :     Để  thực hiện nghiên cứu đề  tài này tôi đã dùng các phương pháp   nghiên cứu sau: ­ Phương pháp nghiên cứu tài liệu. ­ Phương pháp thu thập và xử lý số liệu. ­ Phương pháp thực nghiệm. ­ Phương pháp đàm thoại. II. PHẦN NỘI DUNG : II.1. Cơ sở lý luận :      Toán học là một ngành khoa học cơ  bản và giữ  một vai trò vô cùng  quan trọng trong đời sống kinh tế, xã hội. Toán học là cơ  sở, là phương   tiện để  nghiên cứu các ngành khoa học khác.  Với mục tiêu giáo dục phổ  thông là giúp học sinh phát triển toàn diện về  đạo đức, trí tuệ, thể  chất,  Giáo viên :                      THCS                        Trang 2
  3. “ Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN, GTNN cho học sinh lớp 9 ” thẩm mĩ và các kỹ năng cơ bản. Phát triển năng lực cá nhân, tính năng động   và sáng tạo của học sinh, nhằm nâng cao năng lực phát triển và giải quyết  vấn đề, rèn luyện thực hiện kĩ năng vào thực tế, tạo hứng thú học tập cho  học sinh.  Dựa  trên cơ sở đó giáo viên cần kết hợp giữa phương pháp dạy học  truyền thống với các phương pháp dạy học hiện đại như  dạy học phát   hiện và giải quyết vấn đề, dạy học hợp tác theo nhóm nhỏ.....Hạn chế tối   đa việc áp đặt kiến thức, giáo viên chỉ đóng vai trò là người hướng dẫn, gợi  mở giúp học sinh tự khám phá kiến thức mới. II.2. Thực trạng : a.  Thuận lợi ­ khó khăn :  * Thuận lợi :   Nhà trường rất quan tâm đến việc giảng dạy bộ  môn toán và luôn  tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên và học sinh.  Tập thể giáo viên tổ, nhóm chuyên môn nhiệt tình thường xuyên dự  giờ góp ý để có được các bài dạy tốt hơn.  Có tập thể học sinh đoàn kết, ngoan ngoãn và say mê học tập.  Bản thân tôi thực sự cố gắng, nỗ lực phấn đấu và học hỏi thêm các   đồng nghiệp trong quá trình giảng dạy. * Khó khăn :  Một số học sinh các em chưa có ý thức tự giác học, mà còn mang tính   ỷ lại lười suy nghĩ chưa độc lập trong việc tiếp thu kiến thức. Gia đình các  em đa số  làm nông nghiệp, kinh tế còn khó khăn nên chưa quan tâm nhiều   đến các em. Các em chỉ học ở trên lớp mà thiếu hẳn việc luyện tập và thực   hành  ở  nhà nên kiến thức học nhanh quên, kỹ  năng thực hành kém. Bên  cạnh đó cũng có những học sinh thực sự ham học, dẫn đến sự cách biệt về  Giáo viên :                      THCS                        Trang 3
  4. “ Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN, GTNN cho học sinh lớp 9 ” kiến thức trong cùng một lớp, gây khó khăn trong việc truyền thụ kiến thức  của giáo viên. b.  Thành công ­ hạn chế :  Việc rèn luyện cho học sinh kĩ năng tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất giúp   học sinh phát triển các năng lực và phẩm chất trí tuệ. Rèn luyện cho học  sinh các phương pháp khoa học trong suy nghĩ, trong suy luận… qua đó có   tác dụng tốt rèn luyện cho học sinh trí thông minh, sáng tạo, góp một phần  không nhỏ cho các em khi bước vào các kì kiểm tra, kì thi đặc biệt là kì thi  vào THPT sắp tới. Tuy nhiên do phạm vi nghiên cứu chỉ trong một nội dung  nhỏ  nên chưa bao quát được tổng thể tất cả các nội dung, nhưng  đó cũng  là nền móng vững chắc để  tiếp tục nghiên cứu các dạng toán cao hơn sau   này. c.  Mặt mạnh ­ mặt yếu :  * Mặt mạnh :  ­ Qua đề  tài giúp học sinh  hào hứng, say mê học tập và chịu khó  nghiên cứu, tư  duy lôgíc để  tìm lời giải và mở  rộng ra các bài toán tương  tự. ­ Đề  tài cũng giúp giáo viên nâng cao và củng cố  thêm được mạch  kiến thức đại số  qua tìm tòi  ở  các sách tham khảo, các dạng đề  thi. Phát  huy được tính tự học và tự rèn của giáo viên. * Mặt yếu :  ­ Việc tư  duy của một số  học sinh chưa nhanh, khả năng phát hiện,  vận dụng, suy luận và biến đổi chưa thật tốt, chưa thật linh hoạt.  ­ Lực học của các học sinh trong 1 lớp không đồng đều nên giáo viên  cũng gặp khó khăn trong việc truyền thụ kiến thức  cho cả 3 đối tượng học  sinh khá; giỏi; trung bình và yếu. Giáo viên :                      THCS                        Trang 4
  5. “ Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN, GTNN cho học sinh lớp 9 ” d.  Các nguyên nhân, các yếu tố tác động :  Do thời gian có hạn nên tôi chỉ nêu ra một số dạng toán về giá trị lớn  nhất, giá trị  nhỏ  nhất và phương pháp giải các dạng toán đó, để  từ  đó có  thể  giúp các em đạt kết quả  cao trong các bài kiểm tra 15 phút, kiểm tra  một tiết,  kiểm tra học kì và các kì thi học sinh giỏi, kì thi vào THPT...... Do chất lượng đầu vào của học sinh còn thấp nên  ảnh hưởng một  phần không nhỏ đến kết quả học tập của học sinh. Do một số học sinh chưa nhận thức đúng về tầm quan trọng của việc   học. Do địa bàn cư trú rộng, xa trường, kinh tế gia đình không ổn định, còn  khó khăn nên ít nhiều cũng ảnh hưởng đến việc học của các em. Do cơ sở vật chất của trường còn thiếu sách, báo, tài liệu tham khảo  cho giáo viên và học sinh. II.3. Giải pháp, biện pháp : a. Mục tiêu của giải pháp, biện pháp : Với mục tiêu phát hiện, bồi dưỡng và phát triển những học sinh có   năng lực về Toán, từ  đó xây dựng cho học sinh kĩ năng nhận dạng và giải   Toán. Thúc đẩy việc tìm hiểu và mở  rộng kiến thức thêm của giáo viên  cũng như của học sinh. Xây dựng một tài liệu hoàn chỉnh về  một số  dạng Toán khó  ở  cấp   học THCS. Với nội dung của đề tài học sinh có thể tự học, tự nghiên cứu và nội  dung không những giới hạn  ở  cấp THCS mà còn vận dụng  ở  nhiều cấp  học cao hơn. Giáo viên :                      THCS                        Trang 5
  6. “ Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN, GTNN cho học sinh lớp 9 ” Rèn luyện kĩ năng giải các dạng toán về  tìm giá trị  lớn nhất, giá trị  nhỏ  nhất thường gặp trong sách giáo khoa, trong các đề  thi vào lớp 10,   trong các đề thi học sinh giỏi, đề thi giải toán trên mạng . . .   b. Nội dung và cách thức thực hiện giải pháp, biện pháp :  A. Cơ sở về lý thuyết  :  1. Định nghĩa giá trị lớn nhất (GTLN):  Cho biểu thức f(x) xác định trên miền D. Ta nói M là giá trị lớn nhất  của f(x) trên D. Kí hiệu M=max f(x), nếu hai điều kiện sau được thỏa mãn. +Với mọi x thuộc D thì f(x)   M, M là hằng số. +Tồn tại xo thuộc D sao cho f(xo) = M. 2. Định nghĩa giá trị nhỏ nhất (GTNN):  Cho biểu thức f(x) xác định  trên miền D. Ta nói m là giá trị  nhỏ  nhất của f(x) trên D, kí hiệu m = min  f(x), nếu hai điều kiện sau được thỏa mãn: +Với mọi x thuộc D thì f(x)   m, m là hằng số. +Tồn tại xo thuộc D sao cho f(xo) = m. 3. Các hằng đẳng thức đáng nhớ : Trong các hằng đẳng thức cần chú ý đến 2 mệnh đề  sau cho ta   GTLN của tích, GTNN của tổng. Giáo viên :                      THCS                        Trang 6
  7. “ Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN, GTNN cho học sinh lớp 9 ” a) Nếu hai số  có tổng không đổi thì tích của chúng lớn nhất khi và  chỉ khi hai số đó bằng nhau: Chứng minh :Nếu a, b có a + b = k ( k là hằng số ) thì (a + b) 2   4ab  k2 k2 ta có a.b     do đó max(a.b) =   khi và chỉ khi a = b. 4 4 b)Nếu hai số  dương có tích không đổi thì tổng của chúng nhỏ  nhất  khi và chỉ khi hai số đó bằng nhau: Chứng minh :Nếu hai số dương a và b có a.b = h (hằng số) thì (a +  b) nhỏ nhất khi và chỉ khi (a + b)2 nhỏ nhất. Mà (a + b)2   4ab   Min (a +  b)2 = 4h, (khi và chỉ khi a = b)   Min (a + b) =  2 h , (khi và chỉ khi a = b). 4. Ñònh nghóa vaø tính chaát giaù trò tuyeät ñoái cuûa moät soá a.Định nghĩa:     a  = a nếu a   0 a  = ­ a nếu a  0. 3) a b     a  ­  b  ( đẳng thức xảy ra khi a   b   0 hoặc a   b   0  ) 5. Một số tính chất và bất đẳng thức thường gặp : 1 1 a b �� 0 an > bn, ∀n �N *   a > b �� 0 a> b  Bất đẳng thức côsi : Giáo viên :                      THCS                        Trang 7
  8. “ Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN, GTNN cho học sinh lớp 9 ” a b Với  a 0, b 0  thì  ab      (Dấu “=” xảy ra  a b) 2 Bất đẳng thức Bu­nhi­a­cốp­xki : Cho hai bộ số  a1 , a 2 ; b1 , b2 . Ta có a1 a2 b22     ( Dấu “=” xảy ra khi  ) 2 a1 .b1 a 2 .b2 a12 a 22 b12 b1 b2 B. Xây dựng hệ thống bài tập phù hợp với từng đối tượng học  sinh, giúp học sinh độc lập suy nghĩ và sáng tạo trong cách giải :  Dạng 1 :  Tìm GTLN, GTNN của biểu thức dạng :   f(x) = ax2 + bx + c. (a, b, c là hằng số, a 0 )  Phương pháp giải: 2 2 b b2 b2 Ta có: f(x) = ax  + bx + c = a ( x  +  x +  2 ) ­   + c = a 4a 4a b (b 2 4ac )                                         = a (x +  )2 +  2a 4a * Nếu a > 0  (b 2 4ac ) b GTNN của f(x) là   khi x =   và không có GTLN. 4a 2a * Nếu a 
  9. “ Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN, GTNN cho học sinh lớp 9 ” 16 1 1 Nên maxB =   khi x ­   = 0 hay x =  3 3 3 16 1 Vậy maxB =   khi x =  3 3 Bài tập tự luyện : Bài tập 1: Tìm giá trị nhỏ nhất của  A x 2 8 x 1 Bài tập 2: Tìm giá trị nhỏ nhất của  B 2 x 2 4 x 1 Bài tập 3: Tìm giá trị nếu có của  C 3x 2 4x 1 Dạng 2 :  Tìm GTLN, GTNN của biểu thức dạng :  f(x,y) = ax2 + by2+cxy + dx + ey + f. (a,b,c,e,f là hằng số a.b  0 ). Phương pháp giải: Ta có f(x) = ax2 + by2 + cxy + dx + ey + f = ax2 + (cy + d)x + by2 + ey + f. 1 1 1       = a  x 2 (cy d ) x 2 (cy d ) 2  ­  (cy d ) 2 by 2 ey f a 4a 4a 2 1       = ……. = a  x (cy d) m( y q) 2 p 2a 1 Suy ra GTNN, GTLN của f(x,y) ( khi x =  (cy d )  và y = ­ q.) 2  Ví dụ minh họa  :  Tìm GTNN của biểu thức C = x2 + 2y2 – 2xy + 4x – 2y + 15. Giải:  C  = x2 + 2y2 – 2xy + 4x – 2y + 15 = x2 + 2(2 – y)x + 2y2 – 2y + 15 = x2 + 2(2 – y)x + (4 – 4y + y2) + (y2 + 2y + 1) + 10 = x2 + 2(2 – y)x + (2 – y)2 + (y + 1)2 + 10 = (x + 2 – y)2 + (y + 1)2 + 10   10 Giáo viên :                      THCS                        Trang 9
  10. “ Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN, GTNN cho học sinh lớp 9 ” x + 2 – y = 0 x = ­ 3 Nên minC = 10 khi y + 1  = 0 y = ­ 1 Vậy minC = 10 khi x = ­3, y = ­1 Dạng 3 :   Tìm GTLN, GTNN của biểu thức là phân thức có tử  là   hằng số,  mẫu là tam thức bậc hai Phương pháp giải: 1 1 Sử dụng tính chất :  a
  11. “ Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN, GTNN cho học sinh lớp 9 ” 1 1 nên maxB = ­   x = 0. Điều này không đúng vì     không là giá trị  lớn  4 4 1 1 nhất của B. Chẳng hạn x = 3 thì B =      . 5 4 Mắc sai lầm trên là do không nắm vững tính chất của bất đẳng thức   đã máy móc áp dụng quy tắc so sánh hai phân số  có tử  và mẫu là số  tự  nhiên sang phân số có tử và mẫu là số nguyên. 3 * Ví dụ 2: Tìm GTLN của phân thức:  E 2 x 2x 4 3 3 3 3 Giải: Ta có  E 2 2 2 2 x 2x 4 x 2x 4 x 2x 1 3 x 1 3 3 3 3 Vì  x 1 2 3 3  nên  2 1 x 1 3 3 x 1 3 Vậy  E 1 ; Dấu “=” xảy ra khi x ­ 1 = 0  x 1 Vậy min E = ­1 khi x = 1 Dạng 4 :  Tìm GTLN, GTNN của biểu thức là phân thức có bậc tử  thức bằng bậc mẫu thức Phương pháp giải : Ax 1 Tổng quát:  f x M  ,  C x 0 . Từ đó suy ra GTLN, GTNN. Bx C x x2 2x b bx 2 2bx b 2 b 1 x2 x 2 2bx b 2 Đặc biệt  f x x2 bx 2 bx 2 2 b 1 x b b 1                         ;  b bx 2 b Dấu “=” xảy ra khi  x �b = 0 � x = mb  Ví dụ minh họa  :  3x 2 4 x *Ví dụ 1: Tìm GTLN của  B  Và giá trị x tương ứng x2 1 2 3x 2 4 x 4x 2 4 x 2 4x 4 x 2 Giải:  B 4 4 x2 1 x2 1 x2 1 Giáo viên :                      THCS                        Trang 11
  12. “ Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN, GTNN cho học sinh lớp 9 ” Dấu “=” xảy ra khi x ­ 2 = 0   x = 2 Vậy MaxB = 4 khi x = 2 *Ví dụ 2: (Trích đề thi vào lớp 10 –Quảng Ngãi năm 2013­2014) x 2 − 2 x + 2014 Với  x 0 , tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:  A = x2 Hướng dẫn giải :  x 2 − 2 x + 2014 A= 2 � Ax 2 = x 2 − 2 x + 2014 � ( A − 1) x 2 + 2 x − 2014 = 0 ( 1) x * Với  A = 1 � x = 1007 * Với  A 1  PT (1) là pt bậc 2 ẩn x có  ∆ ' = 1 + 2014 ( A − 1) = 1 + 2014 A − 2014 = 2014 A − 2013 2013 PT (1) có nghiệm khi  ∆ �� ' 0 −�۳ 2014 A 2013 0 A 2014 2013 Kết hợp với trường hợp A=1 ta có  Amin = 2014 Bài Tập Tự Luyện : (Trích đề thi vào lớp 10­Cao Bằng năm 2012­2013) x2 − 4x + 1 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: A =  x2 Dạng 5 :  Vận dụng bất đẳng thức Côsi để tìm GTLN, GTNN của   biểu thức   Bất đẳng thức Côsi a b Với  a 0, b 0  thì  ab   (Dấu “=” xảy ra  a b) 2  Ví dụ minh họa  :  *Ví dụ 1: Tìm GTLN của biểu thức  A 3x 5 7 3x Giáo viên :                      THCS                        Trang 12
  13. “ Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN, GTNN cho học sinh lớp 9 ” Nhận xét: Biểu thức A được cho dưới dạng tổng của hai căn thức. Hai   biểu thức lấy căn có tổng không đổi. Vì vậy nếu ta bình phương biểu   thức A  thì ta sẽ xuất hiện hạng tử là hai lần tích của hai căn thức. Đến  a b đây vận dụng bất đẳng thức Côsi:   ab  hay  2 ab a b 2 5 7 Giải: ĐKXĐ:  x 3 3 A2 3x 5 7 3x 2 3 x 5 7 3x Mà  2 3x 5 7 3x 3x 5 7 3x 2 Nên  A 2 2 2 4 , dấu “=” xảy ra  3x 5 7 3x x 2 Vậy maxA = 2 khi x = 2 * Ví dụ 2 : (trích đề thi vào lớp 10­Phú Thọ năm 2013­2014) Cho x, y  là 2 số thực dương  Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức x y                            P x( 2 x y) y (2 y x) Hướng dẫn giải : a b Áp dụng Bất đẳng thức CôSi cho 2 số dương  ab 2 Ta có  3x 2 x y 5x y 3x(2 x y) (1) 2 2 3y 2y x 5y x 3 y (2 y x) ( 2) 2 2 3( x y) 3( x y) 3 P Từ (1) và (2) ta có  3 x(2 x y) 3 y (2 y x) 6x 6 y 3 2 3 3x 2x y Min( P ) x y 3 3y 2y x Giáo viên :                      THCS                        Trang 13
  14. “ Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN, GTNN cho học sinh lớp 9 ” 3 x 4 16 *Ví dụ 3: Cho x > 0. Tìm GTNN của biểu thức  A x3 16 Nhận xét: 3x và   có tích không phải là hằng số. Muốn khử được  x 3   x3 thì  ở  tử  phải có  x 3 x.x.x  do đó phải biểu diễn 3x = x + x + x và dùng   bất đẳng thức Côsi cho 4 số dương. 3 x 4 16 16 16 16 Giải:  A 3x x x x 44 x.x.x. 4.2 8 x3 x3 x3 x3 16 Dấu “=” xảy ra khi  x x=2 x3 Vậy minA = 8 khi x=2 *Ví dụ 4 : (Trích đề thi vào lớp 10 – Hà Nội năm 2012­2013) Với x, y là các số  dương thỏa mãn điều kiện   x 2y , tìm giá trị  nhỏ  nhất  x 2 + y2 của biểu thức:  M = xy Hướng dẫn giải :  x2 + y2 x2 y 2 x y x y 3x Ta có M =  = + = + = ( + )+ xy xy xy y x 4y x 4y x y Vì   x,   y   >   0   ,   áp   dụng   bdt   Cô   si   cho   2   số   dương   ;   ta   có  4y x x y x y + 2 . = 1 ,  4y x 4y x dấu “=” xảy ra   x = 2y x 3 x 6 3  Vì      x ≥ 2y  =2 � . , dấu “=” xảy ra   x = 2y y 4 y 4 2 3 5 Từ đó ta có M ≥ 1 + = ,  dấu “=” xảy ra   x = 2y 2 2 5 Vậy GTNN của M là  , đạt được khi x = 2y 2 Giáo viên :                      THCS                        Trang 14
  15. “ Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN, GTNN cho học sinh lớp 9 ” *Ví dụ 5 : (Trích đề thi vào lớp 10­Quảng Ngãi năm 2012­2013) Cho  x > 0, y > 0  thỏa mãn  x 2 + y 2 = 1 . Tìm giá trị  nhỏ  nhất của biểu thức  −2 xy A= . 1 + xy    Hướng dẫn giải : Với  x > 0, y > 0  ta có  x2 + y 2 1 3 1 2 2 4 �+ ۳۳ �� xy xy 1 xy   2 2 2 1 + xy 3 1 + xy 3 −2 xy 2 4 2 Do đó  A = = −2 + −2 + =− . 1 + xy 1 + xy 3 3 Dấu “=” xảy ra khi  x = y .  x > 0, y > 0 2 Từ  x = y �x= y= 2 x2 + y2 = 1 2 2 Vậy  min A = −  khi  x = y = . 3 2 Dạng 6 :  Vận dụng bất đẳng thức Bất đẳng thức Bu­nhi­a­cốp­xki   Để tìm GTLN, GTNN của biểu thức  Bất đẳng thức Bu­nhi­a­cốp­xki Cho hai bộ số  a1 , a 2 ; b1 , b2 . Ta có 2 a1 .b1 a 2 .b2 a12 a 22 b12 b22 a1 a2 Dấu “=” xảy ra khi  b1 b2  Ví dụ minh họa  :  *Ví dụ 1: Cho  x 2 y 10 . Tìm GTNN của x + y 2 2 Nhận xét:  x y x y Giáo viên :                      THCS                        Trang 15
  16. “ Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN, GTNN cho học sinh lớp 9 ” Giải: Do áp dụng bất đẳng thức Bu­nhi­a­cốp­xki cho hai bộ số (1;2) và  ( x; y ) 2 Ta được:  1. x 2 y 12 22 x y 10 2 5x y x y 20 y Dấu “=” xảy ra khi  x  x = 4, y = 16 1 2 Vậy min( x + y) = 20 khi x = 4, y = 16 * Ví dụ 2 : (Trích đề thi vào lớp 10­Bắc Ninh năm 2012­2013) Cho các số x,y thỏa mãn x  0; y  0  và x + y = 1. Tìm giả trị lớn nhất và nhỏ nhất của A = x2 + y2. Hướng dẫn giải : * Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức A .  Theo Bất đẳng thức Bunhia ta có 1 = x + y hay 1  1= (x + y)2  2 x 2 y2 x2 y2  . Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức A  2 là 1/2 khi x = y mà x + y =1 hay x =y = 1/2 ( t/m)   * Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức A . 1 A Ta có A = x2 + y2 hay xy =    (*) vì  x + y =1 mà x  0; y 0 xy 0 2 Do đó theo (*) có A  1  . Vậy giá trị lớn nhất của biểu thức A là 1  khi x = 0 và y = 1  hoặc x= 1 và y = 0 Dạng 7 :  Phương pháp miền giá trị của hàm số Phương pháp : Xét bài toán sau: Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ  nhất của hàm số   f (x) với  x D.  Gọi  y 0  là một giá trị tuỳ ý của hàm số xét trên miền đã cho, tức  là hệ phương trình (ẩn  x ) sau có nghiệm: Giáo viên :                      THCS                        Trang 16
  17. “ Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN, GTNN cho học sinh lớp 9 ” f ( x) y 0         (1) x D (2) Tuỳ  dạng của hệ   (1) ,   (2) mà ta có các điều kiện có nghiệm thích  hợp. Trong nhiều trường hợp, điều kiện ấy sẽ đưa về dạng  a y0 b    (3) . Vì   y 0 là   một   giá   trị   bất   kỳ   của   f (x) nên   từ   (3) ta   thu   được:  Min f ( x ) a  và  Max f ( x) b  trong đó  x D. Như  vậy thực chất của phương pháp này là đưa về  phương trình   bậc hai và sử dụng điều kiện  0. Ví dụ minh họa :  Ví dụ 1 :Tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của: x2 x 1 A x2 x 1 Giải: Biểu thức A nhận giá trị a khi và chỉ khi phương trình ẩn x sau đây có  x2 x 1 nghiệm  a    (1) x2 x 1 Do  x 2 x 1 0  nên  (1)   ax 2 ax a x2 x 1         )(a 1) x 2 (a 1) x (a 1) 0(2) + TH1:  Nếu  a 1 thì  (2) có nghiệm  x 0 + TH2: Nếu  a 1 thì để  (2)  có nghiệm, cần và đủ là  0 , tức là: (a 1) 2 4( a 1) 2 0 � (a + 1 + 2a − 2)(a + 1 − 2a + 2) �0 (3a 1)(a 3) 0 Giáo viên :                      THCS                        Trang 17
  18. “ Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN, GTNN cho học sinh lớp 9 ” 1 a 3 (a 1) . 3 1 (a 1) (a 1) Với  a  hoặc  a 3  thì nghiệm của  (2)  là: x 3 2(a 1) 2(1 a ) 1 Với  a  thì  x 1,  với  a 3  thì  x 1 3 Gộp cả hai trường hợp 1 và 2 ta có: 1 MinA x 1 3 MaxA 3 x 1 x2 6x 1 Ví dụ 2 : Tìm Max và Min của biểu thức E =  2 . x 1 Hàm số xác định với mọi giá trị của x   R (vì x2 + 1 > 0,  x ).  x2 6x 1 Gọi yo là một giá trị của hàm. Phương trình yo =  2  có  x 1 nghiệm. Suy ra yo(x2 + 1) = x2 + 6x + 1 có nghiệm         (yo – 1)x2 – 6x + yo – 1 = 0 có nghiệm. Ta xét : ­ Nếu yo = 1   x = 0 (thích hợp). ­ Nếu yo   1, lập  ’ = 9 – (yo – 1)2   0   (yo – 1)2   9  | yo – 1 |   3   – 2   y   4. Vậy   Min y = – 2   x= ­1 Max y = 4     x= 1 Ví dụ 3 : (Trích đề thi vào lớp 10­Ninh Bình năm 2012­2013) x Cho  x; y R , thỏa mãn x2 + y2 = 1. Tìm GTLN của :  P y 2 Hướng dẫn giải : Giáo viên :                      THCS                        Trang 18
  19. “ Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN, GTNN cho học sinh lớp 9 ” Từ  x 2 y2 1 1 x, y 1 2 1 y 2 1 2 x Vì  P x P( y 2 ) thay vào  x 2 y2 1 y 2 Đưa về pt:  ( P 2 1) y 2 2 2 P 2 y 2 P 2 1 0 2 x= 2 Dùng điều kiện có nghiệm của pt bậc hai  P 1 PMax = 1 2 y=− 2 Bài tập áp dụng : Tìm Max và Min của biểu thức D = x2 +y2                                       biết rằng x2 +y2 –xy = 4  Một vài dạng khác :   Bài toán 1:  (Trích đ   ề thi vào lớp 10­Hà Nam năm 2013­2014)  y 2x + 3 + 1 Cho các số thực dương x, y thỏa mãn  = 2x + 3 y +1 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: Q = xy – 3y ­ 2x – 3. Hướng dẫn giải :  y 2x + 3 + 1 = 2x + 3 y +1 � y y + y = (2x + 3) 2x + 3 + 2x + 3 ( ) ( ) 3 3 � y − 2x + 3 + y − (2x + 3) = 0 � ( y − 2x + 3 ) ( y + y(2x + 3) + 2x + 3 + y + 2x + 3 = 0 ) Có  y + y. 2x + 3 + 2x + 3 + y + 2x + 3  với mọi x, y dương   y − 2x + 3  = 0   y = 2x + 3 Q = x(2x + 3)  – 3(2x + 3 ) – 2x – 3 =  2x2 + 3x – 6x ­ 9 – 2x ­3 Giáo viên :                      THCS                        Trang 19
  20. “ Rèn luyện kĩ năng tìm GTLN, GTNN cho học sinh lớp 9 ” �2 5 � �2 5 25 � 25 = 2x2 – 5x – 12 =  2 �x − x �− 12  =  2 �x − 2.x. + �− − 12 � 2 � � 4 16 � 8 2 � 5 � 121 121 =  2 �x − �− −  với mọi x > 0 � 4� 8 8 5 5 5 22 11 Dấu bằng xảy ra khi x ­   = 0  � x = � y = 2. + 3 = = 4 4 4 4 2 121 5 11 GTNN của Q =  − � x =  và y =  8 4 2 Bài toán 2: Tìm GTNN của:  M = x − 1 + x − 2 + x − 3 + x − 4 Giải:       M = x − 1 + x − 2 + x − 3 + x − 4      Ta có:  x −1 + x − 4 = x −1 + 4 − x x −1+ 4 − x = 3 Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi (x – 1)(4 – x)   0 hay  1 x 4 x − 2 + x −3 = x − 2 + 3− x x − 2+ 3− x =1 Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi (x – 2)(3 – x)   0 hay  2 x 3 Vậy Min M = 3 + 1 = 4 khi  2 x 3 . Bài toán 3: Tìm x   Z để biểu thức D =  x 2  +  x 8  đạt GTNN. Giải: Ta có D =  x 2  +  x 8  =  x 2  +   8 x     x 2 8 x  = 6. Dấu “=” xảy ra khi (x­2) (8­x)   0. Lập bảng xét dấu:         x                    2                       8      x ­ 2         ­         0           +           +      8 ­ x         +           +           0           ­ (x­2)(8­x)         ­          0          +           0           ­ Giáo viên :                      THCS                        Trang 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2