金传志 (蚌埠龙湖中学 ) 卫德彬 (肥西县第五中学 )
方 义 (芜湖市鲁港中学 ) 程海霞 (安庆市第八中学 )
金 婷 (蚌埠实验学校 ) 贡 涛 (蚌埠六中 )
王林园 (蚌埠市曹老集中学 ) 窦江水 (巢湖市四中 )
宋明彬 (合肥市琥珀中学 ) 方先茂 (太湖县徐桥镇中学 )
叶 东 (岳西县天堂初中 ) 叶智辉 (马鞍山市安工大附中 )
崔海燕 (安徽蚌埠三十二中学 ) 黄传锦 (淮北市开渠中学 )
妙求 3
cosx
+
2
sinx的最小值
云南省玉溪第一中学 武增明 (邮编 : 653100)
问题 求 3
cosx
+
2
sinx 0 < x <
π
2 的最小值.
文 [ 1 ]利用柯西不等式的一个推广将此问题得到
解决 ,文 [ 2 ]利用导数也将此问题获解. 经笔者研究发
现 ,此类问题用基本不等式也能很好地解决 ,且相比之
下 ,较文 [ 1 ]和 [ 2 ]似更巧妙、明快、简捷一些 ,给人有
耳目一新的感觉 . 现将此问题的解答过程
述如下 .
解 易知 (3 3) 2 + (3 2) 2 ≥3 2 sinx + 3 3 cosx,
∵ 0 < x <π2 ,
∴ 3
cosx
> 0, 2
sinx > 0, tanx > 0, cotx > 0,
∴ (3 3) 2 + (3 2) 2 · 3
cosx
+
2
sinx
≥ (3 2 sinx + 3 3 cosx) · 3
cosx
+
2
sinx
= 2 3 2 + 3 3 3 + 3 3 2 tanx + 2 3 3 cotx
≥ (3 4) 2 + (3 9) 2 + 2 3 3 2 tanx·2 3 3 cotx
= (3 4) 2 + (3 9) 2 + 2 3 4 ×9 = (3 4 + 3 9) 2 ,
即 (3 4 + 3 9)
1
2 · 3
cosx
+
2
sinx ≥ (
3
4 +
3 9) 2.
∴ 3
cosx
+
2
sinx≥ (
3 4 + 3 9)
3
2 = (3 4 + 3 9) 3.
于是当且仅当 x = arc tan
3
2
3时 ,
3
cosx
+
2
sinx
0 < x <π2 的最小值为 (
3 4 + 3 9) 3.
评注 (1)此法的关键是乘 (3 3) 2 + (3 2) 2后再
缩小 ;两次缩小不等式要满足一致性原则.
(2)此法第一次缩小后也可用柯西不等式求解.
求函数 f ( x) = a
cosx
+
b
sinx
ab > 0, 0 < x <π2 的最
值问题 ,均可考虑用此法 ,都能很快解决问题.
参考文献
1 刘步松. 一个易错的极值问题和它的一种解
法. 中学数学 , 2004, (2)
2 束云松. 利用导数求 3
cosx
+
2
sinx的最小值. 中学
数学 , 2004, (7)
(收稿日期 2006 - 03 - 09)
732006年第 3期 中学数学教学