安徽省樅陽(yáng)縣宏實(shí)中學(xué) 江保兵 (郵編:246700)
這是2018年全國(guó)高中數(shù)學(xué)聯(lián)賽湖北省預(yù)賽第11題,這是一道條件最值問(wèn)題,題面簡(jiǎn)潔,結(jié)構(gòu)工整,但所涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)和蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法非常豐富,值得深入探究.首先考慮利用柯西不等式化去根號(hào),從而得到最值.
解 由柯西不等式,
考慮到a+b=1,結(jié)合柯西不等式等號(hào)成立的條件,有
144b4-288b3+263b2+50b-25=0,
整理得到:
解f′(x)=
令f′(x)=0,得到
144x4-288x3+263x2+50x-25=0,
144x4-288x3+263x2+50x-25=(4x-1)(36x3-63x2+50x-25)=0,
h(x)=36x3-63x2+50x-25,h′(x)=108x2-126x+50>0,h(x)>h(0)>0,
由下凸函數(shù)的性質(zhì)知:k(x)≥k′(x0)(x-x0)+k(x0)=k′(x0)x+k(x0)-x0k′(x0),
144b4-288b3+263b2+50b-25=(4b-1)(36b3-63b2+50b-25)=0,
怎么求函數(shù)的最大值呢?結(jié)合下凸函數(shù)的圖象,考慮利用閉區(qū)間上下凸函數(shù)的兩個(gè)端點(diǎn)所在的直線方程來(lái)求凸函數(shù)的最大值.