行测数量关系考试,极值问题是一类让考生又爱又恨的题型——爱它规律性强,恨它思路难寻。而均值不等式正是破解这类问题的“金钥匙”。无论是求最大面积、最大利润,还是最低成本,只要题目中出现“和一定,求积最大”或“积一定,求和最小”的特征,均值不等式就能帮考生快速锁定答案。今天闪能公考来详细介绍均值不等式求极值有哪些技巧。
均值不等式的核心公式是:对于正实数a、b,有(a+b)/2≥√ab,当且仅当a=b时取等号。这个公式可以推导出两个在行测中极其重要的结论:
1. 和定积大:当a与b的和为定值时,a与b的乘积存在最大值,且当a=b时乘积最大。简记为“和定差小积大”。
2. 积定和小:当a与b的乘积为定值时,a与b的和存在最小值,且当a=b时和最小。简记为“积定差小和小”。
【案例解析】
题目:用一段长为36米的篱笆围成一个矩形的菜园(一面靠墙),问矩形的长为多少米时,菜园面积最大?
分析:设垂直于墙的边长为x,则平行于墙的边长为36-2x。面积S=x(36-2x)=2x(18-x)。这里x与(18-x)的和为定值18,根据“和定积大”,当x=18-x即x=9时面积最大,此时长为18米。
答案:18米。
均值不等式在行测中主要有两类应用场景,掌握它们的特征就能快速识别题型。
场景一:几何最值问题——通常涉及矩形面积、篱笆围栏等。特征是给出周长或边长和,求面积最大值;或给出面积,求周长最小值。
【案例解析】
题目:建造一个容积为16立方米,深为4米的长方体无盖水池,池底和池壁的造价分别为每平方米160元和100元,求最低造价?
第一步:底面积=16÷4=4平方米,池底造价为160×4=640元(定值)。
第二步:设池底长和宽分别为a、b,则ab=4,侧面积=2×4×(a+b)=8(a+b)。总造价=640+100×8(a+b)=640+800(a+b)。
第三步:ab=4为定值,根据“积定和小”,当a=b=2时a+b最小为4,造价=640+800×4=3840元。
答案:3840元。
场景二:利润最值问题——通常涉及商品涨价、降价促销等。特征是单件利润和销量此消彼长,求总利润最大值。
【案例解析】
题目:某商品进货单价80元,销售单价100元,每天可售120件。每降价1元,每天多售20件。求降价多少元时利润最大?
第一步:设降价x元,则利润y=(100-x-80)×(120+20x)=(20-x)(120+20x)。
第二步:提取公因数20,得y=20(20-x)(6+x)。这里(20-x)与(6+x)的和为定值26。
第三步:根据“和定积大”,当20-x=6+x即x=7时,利润最大。
答案:降价7元。

并非所有题目都能直接套用均值不等式。当两个变量的和或积不为定值时,需要先通过“构造”创造条件。常用技巧有:
技巧一:提取公因数,构造和定。如上述利润问题中,提取20后使两个括号的和为定值。
技巧二:裂项转化,构造积定。有些题目需要将表达式拆分成乘积形式,再寻找定值关系。
技巧三:整数约束处理。当题目要求变量为整数,且均值不等式求出的相等值非整数时,取最接近的两个整数即可。
【案例解析】
题目:某旅行社组团,30人起成团,每人单价800元。每增加1人,单价降低10元。问人数多少时利润最大?
第一步:设增加x人,则总人数=30+x,单价=800-10x,利润y=(30+x)(800-10x)。
第二步:提取公因数10,得y=10(30+x)(80-x)。此时(30+x)与(80-x)的和为定值110。
第三步:当30+x=80-x即x=25时利润最大,总人数=55。
答案:55人。
以上是闪能讲解的均值不等式求极值技巧,均值不等式求极值可以概括为“和定积大,积定和小”八个字。掌握这两个结论,再辅以提取公因数等构造技巧,考生就能在考场上快速识别题型、准确套用公式。这类题考查的不是复杂的数学推导,而是考生能否在变量关系中找到“定值”这个关键。