例如:若代数式 , 利用配方法求M的最小值: , , 当时,代数式M有最小值为2.再比如:正数a,b满足 , 用几何法求的最小值.如图,为线段DC的长度,为线段CE的长度,当的值最小时,D、C、E三点共线,所以最小值为 .
请根据上述材料解决下列问题:
【方法研究】配方法是数学中重要的一种思想方法,利用配方法可求一元二次方程的根,也可以求代数式的最值等.所谓配方法是指将一个式子的某部分通过恒等变形化为完全平方式或几个完全平方式的和的方法.其实这种方法还经常被用到代数式的变形中,并结合完全平方的非负性解决某些问题.
例:求代数式的最大值.
解:原式 .
∵ ,
∴ ,
∴的最大值为 .
【探索探究】
(1)若k,h满足 , 则__________,__________.
(2)若等腰的三边长a,b,c均为整数,且满足 , 求的面积.
【拓展应用】
(3)如图,这是加菲尔德证明勾股定理的一个图形,其中a,b,c是和的三边长.根据勾股定理,可得 , 我们把关于x的一元二次方程 , 称为“勾系一元二次方程”,已知代数式的最小值是“勾系一元二次方程”的一个根.四边形的周长为 , 试求的值.
,
, , 原式有最小值是-2;
, , 原式有最大值是-2;
并完成下列问题:
(1)求代数式的最值;
(2)解决实际问题:在紧靠围墙的空地上,利用围墙及一段长为100米的木栏围成一个长方形花圃,为了设计一个尽可能大的花圃,如图设长方形一边长度为米,完成下列任务.
①用含的式子表示花圃的面积;
②请说明当取何值时,花圃的最大面积是多少平方米?