初中競賽:巨難,難倒不少大學生!全軍覆沒,非微積分不可求解?

貝笑愛數學 2024-04-14 08:53:40

此前發布了一道初中數學競賽題:求二元無理式的最大值!乍一看,這不就是高等數學裏面的二元函數最值問題嗎?非使用大學微積分知識求解不可!

初中數學競賽:如圖,

圖一

已知x+y=5,x、y>0,求√(x²-1)+√(y²-4)的最大值。

此題對于初中生而言,難度巨大,鐵定全軍覆沒!

即便是學了微積分初步知識的高中生,難度也不小,甚至難倒不少大學生!

先給出適合高中生和大學生的求解方法。

一、超綱解析:微積分知識!

可轉化爲一元函數最值問題或二元函數的條件極值問題!

僅就一元函數最值問題進行解析

①將y=5-x代入√(x²-1)+√(y²-4),並令f(x)=√(x²-1)+√((x-5)²-4)。

②求f(x)關于x的導數:f'(x)=x/√(x²-1)+(x-5)/√((x-5)²-4)。令f'(x)=0,求得大于0的駐點x=5/3。

③當x=5/3,y=10/3時,√(x²-1)+√(y²-4)取得最大值爲4。

殺雞焉用牛刀?非用微積分知識求解不可?能否僅使用初中知識求解?

二、不超綱解析:數形結合,簡單直觀!

①構造兩個直角三角形ABD和BCE:AB=x,AD=1,BD=√(x²-1),BC=y,BE=2,CE=√(y²-4)。如圖二

圖二

②延長AD和CE,相交于點F,連接AC。如圖三

圖三

③顯然AF=3,故由勾股定可得CF²+9=CF²+AF²=AC²。

④在△ABC中,AC≤AB+BC=5。

⑤由③和④可知,CF²+9≤25,故CF≤4。注意到CF=BD+CE=√(x²-1)+√(y²-4),從而√(x²-1)+√(y²-4)≤4。

⑥由圖三可知,當A、B、C三點共線也即△ABD與△BCE相似時,√(x²-1)+√(y²-4)取到最大值4,此時x=5/3,y=10/3!

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友友們有好的思路或方法,歡迎留言分享!

10 阅读:4483
评论列表
  • 初中確實學過根號,但是,不是說挂了根號就是初中。最值公式是高中的,特定體型這題也算不上,這不但是超綱,在高中裏都是超綱。別隨隨便便說競賽,培訓機構競賽和加分競賽不是一個概念。

    迷迷糊糊就走到了這個歲數 回覆: 用戶12xxx01
    我不懷疑,你就是沒上過高中。初中所謂最值問題,是定義域一次函數,培養學生函數概念。高中最值問題是有基本公式。極值導數概念,讀書少就讀去,別給你家裏人丟人。
    用戶12xxx01 回覆:
    我懷疑你上過初中沒。這哪裏是超綱了?正常題型
  • 拖肥 11
    2024-04-27 11:14

    數形結合確實很巧妙,不過小編忘了分類討論了,x=1,y=4也是符合要求的,此時構不成三角形,當然這個結果不是最大值。

    喬包大家 回覆:
    應該先把等于一等于二兩個特殊值排除了,解法就完備了[點贊]
  • 2024-05-31 11:03

    人到三十今天看到這一堆圖形符號,感覺數學全還回去了,所以穿越重生小說裏的回到過去成學霸基本上沒有可能

  • 2024-04-28 18:14

    我是我們年級唯一一個答對的,現在在網上刷新聞看。答對了有求用,只有在大城市的才有人發現。

    悼明 回覆:
    這麽小?就和軟飯挂鈎了?
  • 2024-04-20 07:12

    初中題導數都上來了!

    用戶38xxx61 回覆:
    看看作者文章
  • 2024-06-02 02:21

    屁用沒有 浪費時間

  • k999 4
    2024-05-11 10:40

    現在的教育是要發掘培養一萬人中的一個科學家,剩下9999人全是陪跑犧牲品。這種題目也只對那萬中無一的理工科天才初中生有意義,對于剩下陪跑的人來說只是在折磨他們。

    拖肥 回覆:
    沒有這些陪跑的,怎麽才能找到天才呢?教育本來就是一個大浪淘沙的過程
  • 2024-05-16 16:54

    我解就直接用微積分否則我不會。微積分是高二開始學的,大學時進一步鞏固了微積分。[呲牙笑]

    彬彬 回覆:
    您應該是七零後吧?02年高中就剔除微積分了,後面雖然老師也教,但我們不大用心學[笑著哭]
    用戶12xxx54 回覆:
    你現在吹牛也沒人會去驗證你在吹牛!那就使勁吹吧
  • 2024-05-26 16:54

    其實我想不明白,高中數學,大學的微積分,學來有什麽用?當年砍這些得時候,都像天書一樣,一點都看不明白

    悼明 回覆:
    日常生活當然用不著,但以後呢?人的一生,很多知識都是備而不用,但需要時,你卻不會,那就拉胯了。
    自由的靈 回覆:
    錢多了只是數字,股市也是純粹的數理模型。雖然我沒正經學過高等數學,但簡單的圖數結合還是看的懂,也知道玩金融的高手也是數學高手。
  • 2024-04-22 06:42

    數形結合法,很簡單

  • 2024-04-24 14:42

    我數學渣渣,看見這些就頭大

  • 2024-04-24 18:45

    這題用數形結合吧

  • 2024-04-14 23:33

    其實根本就是求埃克斯平方和歪平方最大和。

    拖肥 回覆:
    錯,如果按你說的,把y=5-x代入,得到關于x的開口向上的二次函數,由題意知x的取值範圍爲大于等于一,小于等于三,則當x爲1時能取最大值,而此時所求式爲7/2,小于正確答案。
  • 2024-04-19 11:58

    這是超綱了吧?

    賺錢養佳 回覆:
    競賽,但也不該有導數!
  • 2024-04-19 13:57

    當x=y=5/2時候呢?

    拖肥 回覆:
    結果7/2,小于4
  • 2024-04-30 16:38

    圖解

  • 2024-05-04 12:32

    AB+BC=5這步看不懂

    五行缺火 回覆:
    題幹給的x+y=5
  • 2024-05-05 18:04

    對號是什麽意思

  • 2024-05-28 23:42

    我能不能叫數學老師退學費[笑著哭] 都看不懂了[大哭]

  • 2024-04-29 00:43

    這兩天,我被娃子6年級的一題奧數題難住了[笑著哭]

  • 2024-05-26 18:21

    2√2最大值

  • 2024-05-30 12:30

    這題我都用盲解[笑著哭]

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