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用配方法求最值

配方法是一種數學中常用的方法,主要用於求二次函式的最值。其基本步驟如下:

首先,將二次函式寫成標準形式 \(y = ax^2 + bx + c\)。

然後,將中間項 \(bx\) 配成完全平方的形式。這通常涉及到找到 \(b/2a\) 並平方,即 \((b/2a)^2\)。

接著,將這個平方值加減到函式的兩端,使得函式可以寫成完全平方的形式。即 \(y = a(x^2 + (b/a)x + (b/2a)^2) - (b/2a)^2 + c\)。

最後,簡化得到 \(y = a(x + b/2a)^2 + (c - b^2/4a)\)。

由於 \((x + b/2a)^2\) 是一個非負值(即 \((x + b/2a)^2 \geq 0\),若且唯若 \(x = -b/2a\) 時取等號),因此 \(y\) 的最小值出現在 \(x = -b/2a\) 處,且最小值為 \(c - b^2/4a\)。如果 \(a > 0\),則 \(y\) 有最小值;如果 \(a < 0\),则 \(y\) 有最大值。

配方法不僅適用於求二次函式的最值,也廣泛套用於其他數學領域,如解二次方程等。