判別式求最值

對於一個一元二次方程ax^2+bx+c=0來說,根的判別式▽=b^2-4ac,決定了這個方程的實數根的存在性和確定性。

判別式求最值


①當▽=0,有唯一一個實數根;

②當▽>0,有兩個不同的實數根;

③當▽<0,沒有實數根(即實數根不存在)。

一般地,▽=b^2-4ac≥0,就成為方程有實數根的判定方法,也可做為某些最值題的解題方法。

下面,我們就來看一類最值問題,是如何用判別式▽≥0來解決的!

例1 . 已知x^2+y^2=16,求x-y的最大值。

分析:令ⅹ-y=t,則y=ⅹ-t,原方程可為

ⅹ^2+(ⅹ-t)^2=16,即有2ⅹ^2-2tⅹ+t^2-16=0,

這是關於ⅹ的一元二次方程,顯然有實數根,因ⅹ^2+y^2=4^2,x、y組成的點的軌跡實質是以半徑為4的圓,其原心為座標原點。

由▽≥0,知(-2t)^2-4x2x(t^2-16)≥0,即

-t^2+32≥0,故t^2≤32,即-4√2≤t≤4√2。

所以有,-4√2≤x-y≤4√2,即ⅹ-y的最大值為4√2。

判別式求最值


例2.已知實數x、y、z,滿足x+y+z=5,且xy+yz+zⅹ=3,求z的最大值。

分析:例1中出現x、y、t三個未知數,我們用判別式求了t的最值,這題中有x、y、z三個未知數,我們仍用判別式法來求z的最值。

解:由x+y+z=5,知y=5-x-z,

將其代入ⅹy+yz+zx=3,得

x(5-x-z)+(5-ⅹ-z)z+zⅹ=3,

化簡後得關於x的一元二次方程,

x^2-(5-z)x+(z^2-5z+3)=0,

因ⅹ為實數,故▽≥0,即

(5-z)^2-4(z^2-5z+3)≥0,

化簡得關於z的一元二次方程,

3z^2-10z-13≤0,

令3z^2-10z-13=0,有

(z+1)(3z-13)=0,即有

z1=-1,z2=13/3。

所以,由3z^2-10z-13≤0的圖像(去掉z軸上面的部分)知

判別式求最值


-1≤z≤13/3。即z的最大值為13/3。

由例1,例2可知,用判別式法是解決最值的一種好方法,大家可以用此法來試試下面這道求最值的題。

判別式求最值


練一練已知ⅹ^2+y^2=25,求①x+y的最大值,②x-y的最小值。


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