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中学数学一题4解:已知m、n为正数,m+n=1,求mn的
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摘要:要说中学最难学的科目,数学肯定都是在很多人的备选项之中,特别是高中数学。中学数学真的有那么难吗?其实并没有那么难,关键还是在于学习方法出了问题。就拿高中数学来说,
要说中学最难学的科目,数学肯定都是在很多人的备选项之中,特别是高中数学。中学数学真的有那么难吗?其实并没有那么难,关键还是在于学习方法出了问题。就拿高中数学来说,现在很多学生都是一味刷题,不注重基础知识的学习和理解,也不注重知识的融会贯通。这样学习下去,数学只会越学越差。
本文和大家分享一道中学数学的经典题目:已知m、n为正数,且m+n=1,求mn的最大值。
这道题目的难度不算大,但是解题方法比较多,本文介绍4种比较常用的解题方法。通过不同的解题方法,把中学数学的一些知识点串联起来,加深对知识的理解。
解法一:函数思想
题目里面出现了两个变量:m和n,可以用一个变量来表示另外一个变量。比如因为m+n=1,所以m=1-n,所以mn=n=-n2+n。这样mn就变成了一个关于n的二次函数,下面只需要求出这个二次函数在n大于0而小于1这个范围内的最大值即可。
解法二:函数思想+换元法
因为m+n=1,所以可以设m=1/2+t,n=1/2-t。又因为m、n都是正数,所以t在负二分之一到正二分之一之间。这样一变换,mn=1/4-t2。很明显,当t=0,即m=n=1/2时,mn取得最大值。这种解法用到了函数和换元的思想,都是中学数学比较重要的方法。
解法三:数形结合
m、n都为正数,那么mn就可以看成是一个矩形的面积,所以需要构造出一个矩形。因为m+n=1,所以2m+2n=2,即可以看成该矩形的长和宽分别为m和n、周长为2,也就是说构造出的这个矩形的周长为定值。在小学数学就已经学过,矩形周长一定时,长和宽相等即为正方形时面积最大。也就是m=n=1/2时,mn取得最大值1/4。
解法四:基本不等式
基本不等式是高中数学非常重要的考点,基本形式是:当a、b都大于0时,a+b≥2√ab,当且仅当a=b时可以取到“=”。基本不等式的适用条件可以简单概括为7个字:一正二定三相等。很明显,本题满足基本不等式的适用条件,所以mn≤2,即可得到mn的最大值为1/4。
这道题本身的难度并不大,但是通过一题多解的方法,有助于拓展数学思维,而且本题几种解题方法涉及到了中学最重要的数学思想:函数思想、换元法、数形结合等。你还有其他解题方法吗?欢迎交流!
文章来源:《中学数学》 网址: http://www.zxsxzz.cn/zonghexinwen/2020/0904/526.html