套路

两数之积已定就设成一对倒数

两个正数的**积**已知(xy=m2xy=m^{2})时,把它们写成 mkmk 与 mk\dfrac{m}{k}——积自动满足,只剩一个 k>0k>0;原式对 xx、yy 对称的话会变成 k+1kk+\dfrac1k 的函数,一步接上基本不等式。

解题套路

  1. 认出「积已定」:条件里出现 xy=m2xy=m^{2}(ac=b24ac=\dfrac{b^{2}}{4} 就是 m=b2m=\dfrac b2、 等比数列的 an−1an+1=an2a_{n-1}a_{n+1}=a_{n}^{2}、韦达定理的两根之积)。

  2. 设成一对倒数:x=mkx=mk、y=mky=\dfrac{m}{k}(k>0k>0)。积这个条件从此自动成立, 两个未知数塌成一个。

  3. 对称式必然并成 s=k+1ks=k+\dfrac1k:

    x+y=m(k+1k)=ms,x2+y2=m2(k2+1k2)=m2(s2−2).x+y=m\left(k+\frac1k\right)=ms ,\qquad x^{2}+y^{2}=m^{2}\left(k^{2}+\frac{1}{k^{2}}\right)=m^{2}(s^{2}-2) .
  4. s≥2s\geq 2 是自带的(基本不等式,k=1k=1 取等)——这一条往往就是题目要的那个界。

与「和已定」的分工

已知设法新变量的天然范围
x+y=Sx+y=Sx=S2+tx=\dfrac S2+t、y=S2−ty=\dfrac S2-t∥t∥<S2\|t\|<\dfrac S2(要两数同号则更窄)
xy=m2xy=m^{2}x=mkx=mk、y=mky=\dfrac mkk>0k>0,且 s=k+1k≥2s=k+\dfrac1k\geq 2

两条路都是「把两个未知数压成一个」,选哪条看条件给的是和还是积; 给了和又给了积,那就直接走韦达定理、列一元二次方程。

一个提醒

设成 mkmk 与 mk\dfrac mk 默认了 xx、yy 同号且非零(边长、正项数列天然满足)。 两数可能异号时这条路不能直接用——先分情形,或改用 x=mkx=mk、y=mky=\dfrac mk 带符号的版本。

共 1 道题考到本条。