Thí dụ 1: Tìm giá trị nhỏ nhất của các biểu thức sau:
a) A = 4x2 + 4x + 11
b) B = (x – 1)(x + 2)(x + 3)(x + 6)
c) C = x2 – 2x + y2 – 4y + 7
Giải:
a) A = (4x2 + 4x + 1) + 10 = (2x +1)2 + 10 ≥ 10
Suy ra minA = 10 khi x =
12
b) B = (x – 1)(x + 6)(x + 2)(x + 3)
= (x2 + 5x - 6)(x2 + 5x + 6)
= (x2 + 5x )2 – 36 ≥ - 36
Suy ra minB = -36 khi x = 0 hoặc x = -5
b) C = (x2 – 2x + 1) +(y2 – 4y + 4) + 2
= (x -1)2 + (y -2)2 +2 ≥ 2
Suy ra minC = 2 khi x =1 và y = 2
Thí dụ 2: Tìm giá trị lớn nhất của các biểu thức sau:
a) A = 5 - 8x – x2
b) B = 5 – x2 + 2x - 4y2 – 4y
Giải:
a) Ta có A = - (x2 + 8x + 16) + 21
= - (x + 4)2 + 21 ≤ 21
Suy ra maxA = 21 khi x = -4
b) Ta có B = - (x2 – 2x + 1) – (4y2 + 4y + 1) + 7
= - (x -1)2 - (2y + 1)2 + 7 ≤ 7
Sáng kiến kinh nghiệm :‘ Một số phương pháp tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của một biểu
thức ñại số ’
Ngöôøi vieát: Traàn Ngoïc Duy GV tröôøng THCS – DTNT Ba Tô Trang 1
MỞ ðẦU
húng ta biết rằng trong chương trình Toán học ở trường
THCS hiện nay, có những bài toán tìm giá trị nhỏ nhất hoặc
giá trị lớn nhất của một biểu thức khi học sinh gặp phải thì
rất là bỡ ngỡ và lúng túng . Vì trong chương trình Toán THCS SGK chưa
ñề cập nhiều về cách giải. Do ñó, nhiều học sinh chưa có ñược phương
pháp giải những bài toán dạng như thế này, mà dạng toán này chúng ta
ñều thấy ở các ñề thi học kỳ, HSG, ñề thi tuyển sinh vào lớp 10, .
Vì thế trong quá trình dạy học (dạy học tự chọn, dạy BDHSG,) .
Chúng ta cần phải trang bị cho học sinh nắm ñược một số phương pháp
giải thường gặp nhất trong chương trình Toán THCS. ðể từ ñó, mỗi học
sinh tự mình giải ñược các bài toán dạng này một cách chủ ñộng và sáng
tạo.
ðứng trước thực trạng trên, với tinh thần yêu thích bộ môn, muốn
ñược ñóng góp phần nào ñể gỡ rối cho học sinh. Tôi xin ñưa ra một số
phương pháp thường gặp ñể tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của một
biểu thức.
C
Sáng kiến kinh nghiệm :‘ Một số phương pháp tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của một biểu
thức ñại số ’
Ngöôøi vieát: Traàn Ngoïc Duy GV tröôøng THCS – DTNT Ba Tô Trang 2
NHỮNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ HƯỚNG
GIẢI QUYẾT
1. Áp dụng hằng ñẳng thức: A2 ±2AB+ B2 = (A±B)2 ñể biến ñổi biểu thức về
dạng:
* A = a + [f(x)]2 ≥ a suy ra minA = a khi f(x) = 0
* B = b - [f(x)]2 ≤ b suy ra maxB = b khi f(x) = 0
2. Áp dụng tính chất : | x| + | y | ≥ | x + y | ñể tìm GTNN
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi x.y ≥ 0
3. Áp dụng tính chất : | x | - | y | ≤ | x – y | ñể tìm GTLN
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi x ≥ y ≥ 0 hoặc x ≤ y ≤ 0
4. Áp dụng bất ñẳng thức: baba −≤− (a ≥ b ≥0 ) ñể tìm GTLN.
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi b(a-b) = 0 ⇔ b = 0 hoặc a = b
5. Áp dụng bất ñẳng thức: baba +≥+ (a , b ≥0 ) ñể tìm GTNN
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi a.b = 0 ⇔ a = 0 hoặc b = 0
6. Áp dụng bất ñẳng thức CôSi:
+ Với a ≥ 0, b ≥ 0 thì a + b ≥ 2 ab (1)
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi a = b
+ Với a1, a2, a3, ., an ≥ 0 thì a1+ a2 + a3 + .+ an ≥ n n naaaa ..... 321 ( 2)
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi a1 = a2 = a3 = ..= an
Từ ñẳng thức (1) ta suy ra:
- Nếu a.b =k ( không ñổi) thì min (a +b) = 2 k ⇔ a = b
- Nếu a +b = k (không ñổi ) thì max( a.b) =
4
2k
⇔ a = b
Từ ñẳng thức (2) ta suy ra:
- Nếu a1.a2.a3 . an = k (không ñổi ) thì min(a1+ a2 + a3 + .+ an ) = n n k
⇔ a1 = a2 = a3 = ..= an
- Nếu a1+ a2 + a3 + .+ an = k (không ñổi ) thì max(a1.a2.a3 . an ) =
n
n
k
⇔ a1 = a2 = a3 = ..= an
7. Áp dụng ñiều kiện có nghiệm của phương trình bậc hai là ∆ ≥ 0 (∆’ ≥ 0)
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi phương trình có nghiệm kép
a
b
x
2
−= (
a
b
x
'
−= )
Sáng kiến kinh nghiệm :‘ Một số phương pháp tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của một biểu
thức ñại số ’
Ngöôøi vieát: Traàn Ngoïc Duy GV tröôøng THCS – DTNT Ba Tô Trang 3
NỘI DUNG
A/ Phương pháp 1:
Áp dụng hằng ñẳng thức: A2 ±2AB+ B2 = (A±B)2 ñể biến ñổi biểu thức
về dạng:
* A = a + [f(x)]2 ≥ a suy ra minA = a khi f(x) = 0
* B = b - [f(x)]2 ≤ b suy ra maxB = b khi f(x) = 0
Thí dụ 1: Tìm giá trị nhỏ nhất của các biểu thức sau:
a) A = 4x2 + 4x + 11
b) B = (x – 1)(x + 2)(x + 3)(x + 6)
c) C = x2 – 2x + y2 – 4y + 7
Giải:
a) A = (4x2 + 4x + 1) + 10 = (2x +1)2 + 10 ≥ 10
Suy ra minA = 10 khi x =
2
1
−
b) B = (x – 1)(x + 6)(x + 2)(x + 3)
= (x2 + 5x - 6)(x2 + 5x + 6)
= (x2 + 5x )2 – 36 ≥ - 36
Suy ra minB = -36 khi x = 0 hoặc x = -5
b) C = (x2 – 2x + 1) +(y2 – 4y + 4) + 2
= (x -1)2 + (y -2)2 +2 ≥ 2
Suy ra minC = 2 khi x =1 và y = 2
Thí dụ 2: Tìm giá trị lớn nhất của các biểu thức sau:
a) A = 5 - 8x – x2
b) B = 5 – x2 + 2x - 4y2 – 4y
Giải:
a) Ta có A = - (x2 + 8x + 16) + 21
= - (x + 4)2 + 21 ≤ 21
Suy ra maxA = 21 khi x = -4
b) Ta có B = - (x2 – 2x + 1) – (4y2 + 4y + 1) + 7
= - (x -1)2 - (2y + 1)2 + 7 ≤ 7
Suy ra maxB = 7 khi x =1 và y =
2
1
−
Sáng kiến kinh nghiệm :‘ Một số phương pháp tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của một biểu
thức ñại số ’
Ngöôøi vieát: Traàn Ngoïc Duy GV tröôøng THCS – DTNT Ba Tô Trang 4
Bài tập:
1) Tìm giá trị lớn nhất của các biểu thức:
a) A = 4 – x2 +2x
b) B = 4x – x2
Giải:
a) A = 4 – x2 +2x = 5 – (x2 – 2x +1) = 5 – (x – 1)2 ≤ 5
Suy ra maxA = 5 khi x = 1
b) B = 4x – x2 = 4 – (x2 – 4x + 4) = 4 – (x -1)2 ≤ 4
Suy ra maxB = 4 khi x = 2
2) Tìm giá trị nhỏ nhất của các biểu thức sau:
a) A = x2 + 5y2 -2xy +4y + 3
b) B = (x2 - 2x)(x2 - 2x + 2)
c) C = x2 -4xy + 5y2 + 10x - 22y +28
Giải:
a) A = (x2 – 2xy +y2) +(4y2 + 4y + 1) +2
= (x –y)2 + (2y + 1)2 + 2 ≥ 2
Suy ra minA =2 khi
−=
=
⇔
=+
=−
2
1012
0
y
yx
y
yx
Vậy minB =2 khi x = y =
2
1
−
b) B = (x2 - 2x)(x2 - 2x + 2)
ðặt t = x2 - 2x ⇒ B = t(t +2) = t2 + 2t = (t2 + 2t + 1) – 1
= (t +1)2 – 1 ≥ -1
⇒ MinB = -1 ⇔ t = -1 ⇔ x2 - 2x = -1 ⇔ x2 - 2x +1 =0
⇔ (x – 1)2 = 0
⇔ x = 1
Vậy minB = -1 khi x = 1
b) C = (x – 2y)2 + 10(x – 2y) + (y – 1)2 + 25 + 2
= (x – 2y + 5)2 + (y – 1)2 + 2 ≥ 2
⇒ MinC = 2 khi
−=
=
⇔
=+−
=−
3
1
052
01
x
y
yx
y
Vậy minC = 2 khi x = -3, y = 1
3) Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
A =
4
32 ++− xx
Sáng kiến kinh nghiệm :‘ Một số phương pháp tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của một biểu
thức ñại số ’
Ngöôøi vieát: Traàn Ngoïc Duy GV tröôøng THCS – DTNT Ba Tô Trang 5
Giải:
Ta có A = 11
2
11
2
=≤
−− x
Suy ra maxA =1 khi x =
2
1
4) Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức B = 9)1()1(44 224 ++++− xxxx
Giải:
Ta có B = 399)12( 22 =≥+−− xx
Suy ra minB = 3 khi 2x2 - x – 1 =0 ⇔ (2x + 1)(x – 1) = 0
⇔ x =1 hoặc x =
2
1
−
Vậy minB =3 khi x =1 hoặc x =
2
1
−
B/ Phương pháp 2:
Áp dụng tính chất : | x| + | y | ≥ | x + y | . ðể tìm GTNN của biểu
thức Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi x.y ≥ 0
Thí dụ: Tìm giá trị nhỏ nhất của các biểu thức sau:
a) A = | 2x – 5 | + | 2x + 1 |
b) B = | x – 1| + | x – 2 | + | x – 3 |
c) C = | x - 1| + | x – 2 | + | x – 3 | + | x – 4 |
d) D = 22 2542025 xxx ++−
e) E = 964412 222 +−++−++− xxxxxx
Giải:
a) Ta có A = | 2x – 5 | + | 2x - 1 | = | 2x – 5 | + | 1- 2x | ≥ | 2x – 5 + 1- 2x |
= | -4 | = 4
Suy ra minA = 4 khi (2x – 5)(1 – 2x) ≥ 0 ⇔
2
5
2
1 ≤≤ x
b) B = | x – 1| + | x – 2 | + | x – 3 |
Ta có | x – 1| + | x – 3 | = | x – 1| + | 3 – x | ≥ | x – 1 + 3 – x | = 2
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi (x – 1)(3 – x) ≥ 0 ⇔ 1 3≤≤ x
| x – 2| nhỏ nhất khi x =2
Vậy min B = 2 khi x =2
Sáng kiến kinh nghiệm :‘ Một số phương pháp tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của một biểu
thức ñại số ’
Ngöôøi vieát: Traàn Ngoïc Duy GV tröôøng THCS – DTNT Ba Tô Trang 6
c) C = | x - 1| + | x – 2 | + | x – 3 | + | x – 4 | = | x - 1| + | x – 4 | + | x – 2 | + | x – 3 |
Ta có: | x - 1| + | x – 4 | ≥ | x -1 +4 – x | ≥ 3
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi (x – 1)(4 – x) ≥ 0 ⇔ 1 4≤≤ x
Ta có: | x – 2 | + | x – 3 | ≥ | x -2 +3 – x | ≥ 1
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi (x – 2)(3 – x) ≥ 0 ⇔ 2 3≤≤ x
Vậy minC = 3 + 1 = 4 khi 2 3≤≤ x
d)Ta có D = 22 25)25( xx +−
= | 5x – 2 | + |5x | ≥ |2 - 5x +5 x | = 2
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi (2- 5x)5x ≥ 0 ⇔ 0
5
2≤≤ x
Vậy minD = 2 khi 0
5
2≤≤ x
e) Ta có E = 222 )3()2()1( −+−+− xxx
= | x – 1| + | x – 2 | + | x – 3 |
Vậy minE = 2 khi x =2 ( làm như câu b )
Bài tập:
1) Tìm giá trị nhỏ nhất của các biểu thức
a) A = | x – 1 | + | x – 2 | + + | x – 2006 |
b) B = 4129961 22 +−++− xxxx
Giải:
Chú ý 1: y = | x – a | + | x – b | ( a < b )
Min y = b – a khi bxa ≤≤
a) Ta có A = ( | x – 1 | + | x – 2006 | ) + ( | x – 2 | + |x – 2005 | ) +
+ ( | x – 1002| + | x -1003 | )
Suy ra minA = 2005 + 2003 + + 1 khi 10031002 ≤≤ x
Vậy minA = 10032 khi 10031002 ≤≤ x
b) Ta có B = 22 )23()13( −+− xx
= | 3x – 1 | + | 3x – 2 | = | 3x – 1 | + | 2 - 3x | ≥ | 3x – 1 + 2 – 3x | = 1
Vậy minB = 1 khi (3x – 1)(2 – 3x) ≥ 0 ⇔
3
2
3
1 ≤≤ x
Chú ý 2 : y = | ax – b | + | ax – c | ( b < c )
Min y = c – b khi
a
c
x
a
b ≤≤
Sáng kiến kinh nghiệm :‘ Một số phương pháp tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của một biểu
thức ñại số ’
Ngöôøi vieát: Traàn Ngoïc Duy GV tröôøng THCS – DTNT Ba Tô Trang 7
Thí dụ: Tìm GTNN của biểu thức
C = | 2x -5 | + | 2x – 7 |
Suy ra min C = 7 -5 = 2 khi
2
7
2
5 ≤≤ x
Chú ý 3 : y = | ax + b | + | ax + c | ( b < c )
Min y = c – b khi
a
b
x
a
c
−≤≤−
Thí dụ : Tìm GTNN của biểu thức
D = | 3x + 5 | + | 3x + 7 |
Suy ra min D = 7 - 5 =2 khi
3
5
3
7
−≤≤− x
Bài tập:
1) Tìm GTNN của các biểu thức sau:
a) A = 222 )2006(...)2()1( −++−+− xxx
b) B = 222 )2007(...)2()1( −++−+− xxx
2) Tìm GTNN của các biểu thức sau:
a) C = 9124144 22 +−++− xxxx
b) D = 9124484144 222 +−++−++− xxxxxx
c) E = 161649124484144 2222 +−++−++−++− xxxxxxxx
3) Tìm GTNN của các biểu thức sau:
a) F = | 2x - 1 | + | 2x – 2 | + + | 2x – 2006 |
b) G = | 2x - 1 | + | 2x – 2 | + + | 2x – 2007 |
c) H = | 2x + 1 | + | 2x + 2 | + + | 2x + 2006 |
d) I = | 2x + 1 | + | 2x + 2 | + + | 2x + 2007 |
e) K = 222 )20062(...)22()12( −++−+− xxx
f) L = 222 )20072(...)22()12( −++−+− xxx
g) M = 222 )20062(...)22()12( ++++++ xxx
h) N = 222 )20072(...)22()12( ++++++ xxx
i) O = 222 )74()64()54( +++++ xxx
k) P = 2222 )84()74()64()54( +++++++ xxxx
l) Q = 222 )20064(...)19464()19454( ++++++ xxx
m) X = 222 )20074(...)19764()19754( ++++++ xxx
Sáng kiến kinh nghiệm :‘ Một số phương pháp tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của một biểu
thức ñại số ’
Ngöôøi vieát: Traàn Ngoïc Duy GV tröôøng THCS – DTNT Ba Tô Trang 8
C/ Phương pháp3:
Áp dụng tính chất : | x | - | y | ≤ | x – y | ñể tìm GTLN
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi x ≥ y ≥ 0 hoặc x ≤ y ≤ 0
Thí dụ: Tìm GTLN của các biểu thức sau:
a) A = | 3x + 5 | - | 3x + 7 | b) B = | 5x + 7| - | 5x – 2 |
c) C = | 4x2 - 1975 | - | -4x2 + 2025 |
Giải:
a) Ta có A = | 3x + 5 | - | 3x + 7 | ≤ | (3x + 5) - (3x + 7) | = 2
Dấu ‘ = ‘ xảy ra
3
707353 −≤⇔≤+≤+⇔ xxx
Vậy maxA = 2
3
7−≤⇔ x
b) Ta có B = | 5x + 7| - | 5x – 2 | ≤ | (5x + 7) - (5x – 2) | = 9
Dấu ‘ = ‘ xảy ra
5
202575 ≥⇔≥−≥+⇔ xxx
Vậy maxB = 9
5
2≥⇔ x
c) Ta có C = | 4x2 - 1975 | - | -4x2 + 2025 | = | 4x2 - 1975 | - | 4x2 - 2025|
50|)20254()19754(| 22 =−−−≤ xx
Dấu ‘ = ‘ xảy ra
≥
−
≤
⇔≥−≥−⇔
2
45
2
45
02025419754 22
x
x
xx
Vậy maxC = 50
≥
−
≤
⇔
2
45
2
45
x
x
Bài tập: Tìm GTLN của các biểu thức sau:
a) D = 22 )819()519( −−+ xx b) E = |200719||189019| 5 ... yx hoặc
31,31 −−=−= yx
Vậy minI = 4 ⇔ 31,31 +−=+= yx hoặc 31,31 −−=−= yx
6) Cho x >0 .Tìm GTNN của các biểu thức sau
a) K =
x
xx +−1
b) P =
1
8
+
+
x
x
Giải:
a) Ta có K = 11.1.211 =−≥−+ x
x
x
x
Sáng kiến kinh nghiệm :‘ Một số phương pháp tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của một biểu
thức ñại số ’
Ngöôøi vieát: Traàn Ngoïc Duy GV tröôøng THCS – DTNT Ba Tô Trang 15
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi 11 =⇔= xx
x
Vậy minK = 1 khi x = 1
b)Ta có
P = 42
1
9).1(22
1
91
1
91
1
91
1
8
=−
+
+≥−
+
++=
+
+−=
+
+−
=
+
+
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi 4
1
91 =⇔
+
=+ x
x
x
Vậy minQ = 4 khi x = 4
7) Cho x > 9 .Tìm GTNN của các biểu thức sau Q =
3
4
−x
x
Giải:
Ta có Q =
3
36124
3
36)3(4
3
36)9(4
3
36364
3
4
−
++=
−
++=
−
+−
=
−
+−
=
− x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
4824
3
36)3(4224
3
36)3(41212
3
36124 =+
−
−≥+
−
+−=++
−
+−=
x
x
x
x
x
x
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi
=
=
⇔
−=−
=−
⇔
−
=−
0
36
33
33
3
36)3(4
x
x
x
x
x
x
Kết hợp ðK x > 9 nên x = 0 ( loại )
Vậy minQ =48 khi x =36
7) Tìm GTLN của biểu thức L =
1
2
+x
x
Giải:
Ta qui về tìm GTNN của biểu thức 1
4
12
2
1
.
2
2
2
1
22
11
==≥+=+=
x
x
x
x
x
x
L
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi 1
2
1
2
=⇔= x
x
x
Vậy Min 111 =⇔= x
L
Sáng kiến kinh nghiệm :‘ Một số phương pháp tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của một biểu
thức ñại số ’
Ngöôøi vieát: Traàn Ngoïc Duy GV tröôøng THCS – DTNT Ba Tô Trang 16
Do ñó maxL =1 khi x = 1
8) Tìm giá GTLN của biểu thức y 2)1982( += x
x
Giải:
Ta qui về tìm GTNN của biểu thức
x
x
y
2)1982(1 +
=
Ta có 1982.41982.21982.21982.219821982.219821
2222
=+≥++=++=
x
x
x
x
x
xx
y
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi 19821982
2
=⇔= x
x
x
Vậy min 1982.41 =
y
khi x = 1982
Do ñó max y =
1982.4
1
khi x = 1982
Dạng 4: Tìm GTLN của biểu thức có dạng : A = f(x).g(x) , bậc f(x) bằng bậc
g(x)
Phương pháp giải: - Biến ñổi f(x) + g(x) = k ( k là hằng số )
- Áp dụng BðT Côsi: a.b
4
)( 2ba +≤
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi a = b
Thí dụ 1 : Tìm GTLN của biểu thức A = x3(16 – x3)
Giải:
Ta có A =x3(16 – x3) [ ] 64
4
16
4
)16( 2233
==
−+≤ xx
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi x3 = 16 – x3 ⇔ x3 = 8 ⇔ x = 2
Vậy maxA = 64 khi x = 2
Thí dụ 2 : Tìm GTLN của biểu thức B = (1 –x )(2x – 1) với 1
2
1 ≤≤ x
Giải:
Ta có B = (1 –x )(2x – 1) =
2
1 (2 – 2x )(2x – 1)
8
11.
8
1
4
)1222(
.
2
1 2
==
−+−≤ xx
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi 2 – 2x = 2x – 1 ⇔ x =
4
3
Sáng kiến kinh nghiệm :‘ Một số phương pháp tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của một biểu
thức ñại số ’
Ngöôøi vieát: Traàn Ngoïc Duy GV tröôøng THCS – DTNT Ba Tô Trang 17
Vậy maxB =
8
1
khi x =
4
3
Bài tập: Tìm GTLN của các biểu thức sau:
a) C = (2x2 – 1)(2 – x2) b) D = (3x + 5)(2 – x)
Dạng 5: Tìm GTNN của biểu thức có dạng: A = f(x) + g(x)
Phương pháp giải: Biến ñổi biểu thức ñã cho thành một tổng của các biểu
thức sao cho tích của chúng là một hằng số
( tách một hạng tử chứa biến thành tổng của một hằng số với một hạng tử này
là nghịch ñảo của một hạng tử khác có trong biểu thức ñã cho , có thể sai khác một
hằng số )
Thí dụ: Cho 0 < x < 12 . Tìm GTNN của biểu thức A =
xx
x 2
2
9
+
−
Giải:
Ta có A = 713.212.
2
9212
2
92
2
9
=+=+
−
−
≥+−+
−
=+
− x
x
x
x
x
x
x
x
xx
x
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi
2
12
2
9
=⇔=
−
x
xx
x
Vậy minA = 7 khi
2
1
=x
Bài tập:
1) Cho x > 1 , tìm GTNN của các biểu thức sau:
a) B =
1
1
−
+
x
x b) C =
1
254
−
+
x
x
Giải:
a) Ta có B = 31
1
1).1(21
1
11
1
1
=+
−
−≥+
−
+−=
−
+
x
x
x
x
x
x
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi
=
=
⇔=−⇔=−⇔
−
=−
0
2
111)1(
1
11 2
x
x
xx
x
x
Vì x > 1 nên x =0 (loại)
Vậy minB = 3 khi x =2
b) Ta có C = 24410024
1
25).1(424
1
25)1(4
1
254 =+=+
−
−≥+
−
+−=
−
+
x
x
x
x
x
x
Sáng kiến kinh nghiệm :‘ Một số phương pháp tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của một biểu
thức ñại số ’
Ngöôøi vieát: Traàn Ngoïc Duy GV tröôøng THCS – DTNT Ba Tô Trang 18
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi
−
=
=
⇔
−=−
=−
⇔=−⇔
−
=−
2
3
2
7
2
51
2
51
4
25)1(
1
25)1(4 2
x
x
x
x
x
x
x
Vì x > 1 nên
2
3−
=x (loại)
Vậy minC = 24 khi
2
7
=x
2) Cho x, y > 0 và x + y > 6. Tìm GTNN của biểu thức D =
yx
yx 161235 +++
Giải:
Ta có D = 328121216.212.326.2)16()123()(2 =++=++≥+++++
y
y
x
x
y
y
x
xyx
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi
x
x
123 = và
y
y 16= ⇔ x = 2 và y = 4
Vậy minD = 32 ⇔ x = 2 và y = 4
3) Cho x, y, z 0≥ thỏa mãn ñiều kiện: x + y + z = 2007
a) Tìm GTLN của biểu thức E = xy + yz + zx.
b) Tìm GTNN của biểu thức F = x2 + y2 + z2
Giải:
Áp dụng BðT Côsi : a2 + b2 ≥ 2ab
a) Ta có
2
.
22 yxyx +≤
2
.
22 zy
zy +≤
2
.
22 xz
xz
+≤
222 zyxzxyzxy ++≤++⇒
)(2)( 2 zxyzxyzyxzxyzxy ++−++≤++⇔
2)()(3 zyxzxyzxy ++≤++⇔
220073 ≤⇔ E
447561669
3
2007 22
==≤⇔ E
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi 669
3
2007
====⇔ zyx
Sáng kiến kinh nghiệm :‘ Một số phương pháp tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của một biểu
thức ñại số ’
Ngöôøi vieát: Traàn Ngoïc Duy GV tröôøng THCS – DTNT Ba Tô Trang 19
Vậy maxE = 447561 khi x = y = z = 669
b)Ta có F = )(2)( 2222 zxyzxyzyxzyx ++−++=++
)(22007 2 zxyzxy ++−=
F min )( zxyzxy ++⇔ max 447561)( =++⇔ zxyzxy (theo câu a )
Khi ñó minF = 2
22
2 669
3
2007
3
2007.22007 ==− khi 669
3
2007
==== zyx
4) Cho x, y, z 0≥ thỏa mãn ñiều kiện: x + y + z = a ( a là hằng số dương)
a) Tìm GTLN của biểu thức E = xy + yz + zx.
b) Tìm GTNN của biểu thức F = x2 + y2 + z2
G/ Phương pháp7:
Áp dụng ñiều kiện có nghiệm của phương trình bậc hai là ∆ ≥ 0 (∆’ ≥ 0)
Dấu ‘ = ‘ xảy ra khi phương trình có nghiệm kép
a
b
x
2
−= (
a
b
x
'
−= ). ðể
tìm GTNN, GTLN của biểu thức
Thí dụ : Tìm GTNN của biểu thức A = 5x2 – 4x + 1
Giải:
Gọi a là một giá trị của biểu thức A . Biểu thức A nhận giá trị a khi và chỉ
khi phương trình 5x2 – 4x + 1 = a có nghiệm
⇔ 5x2 – 4x + 1 – a = 0 (*) có nghiệm
⇔
5
1015' ≥⇔≥−=∆ aa
Vậy minA = ⇔
5
1 phương trình (*) có nghiệm kép x =
5
2
Bài tập:
1) Tìm GTNN của biểu thức B =
12
12
2
2
+−
+−
xx
xx
Giải:
ðKXð: x ≠ 1
Gọi a là một giá trị của B , phương trình a
xx
xx
=
+−
+−
12
12
2
2
(1) phải có nghiệm
PT (1) 0)1()12()1( 2 =−+−−−⇔ axaxa (2)
- Nếu a = 1 thì x =0
Sáng kiến kinh nghiệm :‘ Một số phương pháp tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của một biểu
thức ñại số ’
Ngöôøi vieát: Traàn Ngoïc Duy GV tröôøng THCS – DTNT Ba Tô Trang 20
- Nếu a ≠ 1 thì (2) là phương trình bậc hai
34)1(4)12( 22 −=−−−=∆ aaa
PT (2) có nghiệm
4
3034 ≥⇔≥− aa
Vậy minB =
4
3
khi PT (2) có nghiệm kép x = -1
2) Tìm GTNN của biểu thức P =
1
1
2
2
++
+−
xx
xx
Giải:
ðKXð: x ∈ R
Gọi a là một giá trị của P , phương trình a
xx
xx
=
++
+−
1
1
2
2
(1) phải có nghiệm
PT (1) 01)1()1( 2 =−++−−⇔ axaxa (2)
- Nếu a = 1 thì x =0
- Nếu a ≠ 1 thì (2) là phương trình bậc hai
3103)1(4)1( 222 −+−=−−+=∆ aaaa
PT (2) có nghiệm 3
3
103103 2 ≤≤⇔≥−+−=∆⇔ aaaa
Vậy minP =
3
1
khi PT (2) có nghiệm kép x = 1
3)Tìm GTNN, GTLN của các biểu thức sau:
a) Q =
1
34
2 +
−
x
x
b) K =
32
12
2
2
+−
−+
xx
xx
Giải:
a) ðKXð: x ∈ R
Gọi a là một giá trị của Q , phương trình a
x
x
=
+
−
1
34
2 (1) phải có nghiệm
PT (1) 0342 =++−⇔ axax (2)
- Nếu a = 0 thì PT (2) là -4x = -3 có nghiệm x =
4
3
- Nếu a ≠ 0 thì (2) là phương trình bậc hai
43)3(4' 2 +−−=+−=∆ aaaa
PT (2) có nghiệm 14043' 2 −≤≤−⇔≥+−−=∆⇔ aaa
Vậy: minQ = -4 khi PT (2) có nghiệm kép x =
2
1−
maxQ = -1 khi PT (2) có nghiệm kép x = 2
b) ðKXð: x ∈ R
Sáng kiến kinh nghiệm :‘ Một số phương pháp tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của một biểu
thức ñại số ’
Ngöôøi vieát: Traàn Ngoïc Duy GV tröôøng THCS – DTNT Ba Tô Trang 21
Gọi a là một giá trị của K , phương trình a
xx
xx
=
+−
−+
32
12
2
2
(1) phải có nghiệm
PT (1) 0)13()1(2)1( 2 =+++−−⇔ axaxa (2)
- Nếu a = 1 thì PT (2) là -4x = -4 có nghiệm x = 1
- Nếu a ≠ 1 thì (2) là phương trình bậc hai
242)13)(1()1(' 22 ++−=+−−+=∆ aaaaa
PT (2) có nghiệm 21210242' 2 +≤≤−⇔≥++−=∆⇔ aaa
Vậy: minK = 21− khi PT (2) có nghiệm kép x = 21−
maxK = 21+ khi PT (2) có nghiệm kép x = 21+
4) Tìm cặp số (x,y) thỏa mãn phương trình : 3x2 – 6x +y – 2 = 0 (1)
sao cho y ñạt giá trị lớn nhất.
Giải:
Xét phương trình bậc hai , ẩn x tham số y.
Nếu tồn tại cặp số (x,y) thỏa mãn phương trình (1) thì PT (1) phải có
nghiệm.
Do ñó 50)2(390' ≤⇔≥−−⇔≥∆ yy
Vậy max y = 5 khi PT(1) có nghiệm kép x =1
Nên cặp số cần tìm là (1;5)
5) Tìm GTNN của các biểu thức sau:
a) E =
12
1
2
2
++
++
xx
xx
b) F =
x
x 2)2007( +
6) Tìm GTLN của biểu thức G = 2)2000( +x
x
Sáng kiến kinh nghiệm :‘ Một số phương pháp tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của một biểu
thức ñại số ’
Ngöôøi vieát: Traàn Ngoïc Duy GV tröôøng THCS – DTNT Ba Tô Trang 22
KẾT LUẬN
Trên ñây là những phương pháp, những dạng bài tập mà qua quá trình
giảng dạy, tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi, dạy học tự chọn mà bản thân tôi
ñã tổng hợp ñược. Thật ra ñây là những bài toán mà ta có thể bắt gặp ở các
sách, ñề thi, .
Việc phân chia các dạng bài tập trong tài liệu này chỉ có tính tương ñối
ñể cho dễ tìm. Trong mỗi bài toán , tuỳ theo cách nhìn mà ta sẽ có hướng giải
tương ứng. ðể học sinh có ñược cách giải tương ứng của mỗi bài toán thì
phải dạy cho học sinh nắm thật chắc các kiến thức cơ bản, nắm ñược các
phương pháp giải các dạng bài tập và thường xuyên rèn luyện kỹ năng giải
bài tập cho học sinh.
Với suy nghĩ như vậy. Tôi tin tưởng mỗi chúng ta có thể làm cho học
sinh không còn bỡ ngỡ và lúng túng khi gặp dạng toán như thế này.Vì khả
năng và thời gian có hạn nên sáng kiến này xin tạm dừng tại ñây.
Rất mong sự góp ý của các ñồng chí, ñồng nghiệp ñể sáng kiến này
ñược phát huy và ñược mở rộng hơn nữa.
Ba Tơ, ngày 20 tháng 11 năm 2006
Người viết
Traàn Ngoïc ïïï Duy
Sáng kiến kinh nghiệm :‘ Một số phương pháp tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của một biểu
thức ñại số ’
Ngöôøi vieát: Traàn Ngoïc Duy GV tröôøng THCS – DTNT Ba Tô Trang 23
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Toán nâng cao ðại số 8 của Nguyễn Vũ Thanh – NXB Giáo dục -1997
2. Toán nâng cao ðại số 9 của Nguyễn Vũ Thanh – NXB ðà Nẵng -1996
3. Bài tập nâng cao và một số chuyên ñề Toán 9 của Bùi Văn Tuyên - NXB
Giáo dục – 2005
4. Một số ñề thi HSG các cấp và thi tuyển sinh vào lớp 10,
Tài liệu đính kèm: