1、中考数学中典型最值问题题型解决策略探究摘要:本文主要介绍了中考数学中最值问题四种常见的类型,主要包括一次函数的最值问题、二次函数的最值问题、基本不等式最值问题以及垂线段最短最值问题。希望本文的研究,能够为同学们解决初中最值问题带来一些实用的解题思路。关键词:中考;数学;最值问题;解决策略 所谓最值问题,就是我们常说的关于求最小值、最大值的问题。最值问题是初中数学考试中的一类常见问题,在中考试题里面也经常能够看到它的身影。通常来看,最值问题与其他的一些题型相比,具有类型丰富、涉及知识面广、解法灵活多样等特点,因此其难度往往也比较大。所以,针对中考数学中出现的一些典型最值问题题型进行研究是十分必要
2、的,本文将通过对一些典型例题进行分析,来阐述中考问题的一些常见解决策略。一、一次函数的最值问题这类问题主要是依托一次函数的增减性而出的,通常要求学生在函数自变量的取值范围内求出应变量的最大值。其解题思路主要可以分为两大步:第一,根据题意建立函数关系式,并确定模型;第二,确定自变量取值范围,通过计算求得应变量最值。此外,不少函数最值问题都是结合实际情况来出题的,所以在确定自变量取值范围时,需要注意考虑实际情况,比如有些实际情况中,自变量不能是负数或者必须是正整数,学生在解此类问题时要注意对自变量取值范围的把握1。例一:四川一家化工厂有7吨甲原料,5吨乙原料,现在打算采购甲乙两种原料共8吨,生产A
3、、B两种产品对甲乙两种原料的消耗情况如下表:甲种原料乙种原料A产品0.6吨0.8吨B产品1.1吨0.4吨已知每销售1吨A产品可以获利0.45万元,每销售1吨B产品可获利0.5万元,假设现在该化工厂计划生产A产品x吨,而最终销售A、B两种产品总共获得的利润为y万元。 (1)试建立出x和y之间的函数关系,并得出x的取值范围;(2)问当x为多少时,y可取得最大值?且该最大值是多少?解:(1)据题意得:y=0.45x+(8-x)0.5=-0.05x+4 又生产两种产品所需的甲种原料为:0.6x+1.1(8-x),所需的乙种原料为:0.8x+0.4(8-x)则可得不等式组解之得3.6x4.5 (2)因为
4、函数关系式y=-0.05x+4中的k=-0.050,所以y随x的增大而减小则由(1)可知当x=3.6时,y取最大值,且为3.82万元 例二:长沙一运输公司打算将甲、乙、丙三种蔬菜运送到外地进行销售(每辆车均达到最大载重数,而且同一辆车只装运某一种蔬菜)。下表所示为每辆车分别装载甲、乙、丙三种蔬菜的最大载重,以及分别可以获得的利润2:甲乙丙每辆汽车能装满的吨数211.5每吨蔬菜可获利润(元)500700400(1)现一共有8辆车,需要将总计11吨的乙、丙两种蔬菜运送到A地,试求其中装运乙蔬菜的车有多少辆?装运丙蔬菜的车有多少辆?(2)现在该公司打算投入20辆车来运输这三种蔬菜,且总的运输重量为3
5、6吨,试求每种蔬菜各运多少吨,能够使该公司获得最大的利润?并求该最大利润的值 解:(1)设有m辆车装乙蔬菜,n辆车装丙蔬菜,则有: 解得:m=2辆 n=6辆 (2) 设有x车甲,y车乙,z车丙,(x,y,z的取值范围均是正整数),利润p。x+y+z=20(1);2x+y+1.5z=36(2)(2)-(1),得:x+0.5z=6,x=6-0.5z;代入(1),得:6-0.5z+y+z=20, y=14-0.5z;因为x,y,z的取值范围都是正整数,因此z最小只能取到2,这时x、y可以取得最大值,分别是:x=5,y=13。y取最大值时,p=5x+7y+4z=55+713+42=124百元=1240
6、0元;即5车甲,13车乙,2车丙时可获得最大利润,为12400元二、二次函数最值问题 二次函数y=ax2+bx+c,当a0时,y有最小值,并且在对称轴左侧y值与x值负相关,在对称轴的右侧y值与x值的正相关。这类最值问题的解题思路为:第一,根据题意找出自变量与应变量间的相等关系,得出函数关系式;第二,通过配方等方法确定自变量范围内的函数最值3。例三:为了促进家电下乡工作的进行,国家出台相关政策对购买彩电的农民进行一定的补贴,经过了解,某市一电器商城给出的补贴金额x(元)与售出彩电的数量y(台)之间的关系可以近似等效为线性函数,如图所示。可以看出,补贴的金额越多,彩电的销量也就越高,但随着补贴金额
7、的增加,每台彩电的销售利润z(元)必然会减少,并且z与x之间同样近似符合线性函数关系,如图所示。(1)在政府还没有进行家电补贴时,此商城销售彩电的总利润为多少?(2)试求x、y、z之间的函数关系式?(3)现在该商城要求获得最大的总利润(元),请问应该定为多少?并求出最大的总利润值解:(1)该商场销售家电的总收益为(元);(2)依题意可设,有,解得所以,(3),定为100元时,该商城可以获得最大的总利润,为元三、关于基本不等式的最值问题 这类最值问题的解题关键在于学生应该熟记常用的一些基本不等式,并且能够灵活地对其进行变形,需要掌握的基本不等式主要包括: 1.(1)若,则 (2)若,则(当且仅当
8、时取“=”) 2. (1)若,则 (2)若,则(当且仅当时取“=”)(3)若,则 (当且仅当时取“=”) 3.若,则 (当且仅当时取“=”);若,则 (当且仅当时取“=”)若,则 (当且仅当时取“=”) 4.若,则 (当且仅当时取“=”)若,则 (当且仅当时取“=”) 5.若,则(当且仅当时取“=”) 注:(1)当两个正数的积一定时,它们和的最小值能够被求出,当两个正数的和一定时,它们积的最小值能够被求出,这就是通常所说的“积定和最小,和定积最大” (2)熟记具有最值的条件“一正,二定,三取等”(3) 注意均值定理在求最值、证明不等式等问题上的运用4 例四:已知,求函数的最大值。 解:,当且仅
9、当,即时,上式等号成立,因此当时,。评注:解此题时注意对项的符号进行变换,同时要通过对项系数进行配凑,使其积为定值。 例五:当时,求的最大值。 解:由知,利用基本不等式求最值,必须和为定值或积为定值,此题为两个式子积的形式,但其和不是定值。注意到为定值,故只需将凑上一个系数即可。当,即x2时取等号,当x2时,的最大值为8。 评注:此题不能够直接采用基本不等式来进行解答,但通过凑系数,能够使得其和为定值,以此满足基本不等式求最大值的条件5。四、利用垂线段最短的最值问题 解这类问题的关键在于要注意对“垂线段最短”这一性质进行灵活运用。例六:如图(1),现在打算将河中的水引到水池C,请问怎样修渠道才
10、能实现最短?请在图上画出来,并说明理由。解:过C点作线段垂直于AB,设垂足为O, 从点O处开始,沿线段OC挖渠,此时的渠道长度为最短长度。 例七:如图(2),体育课上,A、B两名同学测得刘丁的跳远成绩分别为DA = 4.56米,DB = 4.15米,AC = 4.70米,则刘丁的跳远成绩应该为_米。解:应该取DB的长度4.15米。跳远成绩的选择,应该是过离起跳线最近的落地点做起跳线的垂线段,该垂线段的长度即为跳远成绩,显然只有DB符合要求。五、结语本文对中考常见的四种最值问题题型进行了归纳和简单分析,在进行解题之前,学生应该先对该最值问题考察的是哪方面知识点进行判断,然后再根据实际情况来确定自己的大致解题方向。数学问题是灵活多变的,本文虽然给出了每种题型的大致思路,但学生在遇到类似问题时切忌生搬硬套。正所谓“万变不离其宗”,无论题型如何变化,只有牢固掌握基础知识,在解题时才能真正做到灵活多变,活学活用。参考文献:1 2011中考备战指南.初中数学常见8种最值问题.2 曹均.解数学最值问题的常见方法J.教师,2012(04).3 郑为勤.中考数学中最值问题的解决策略J.数理化学习,2012(07).4 廖军.中考数学最值问题探究J.数学学习与研究,2013(15).5 胡祥贵.关于中考数学最值问题的解题思路探讨J.数学杂志,2011(02).6 / 6