已知x、y是实数且满足x2+xy+y2-2=0,设M=x2-xy+y2,则M的取值范围是______.

问题描述:

已知x、y是实数且满足x2+xy+y2-2=0,设M=x2-xy+y2,则M的取值范围是______.

由x2+xy+y2-2=0得:x2+2xy+y2-2-xy=0,
即(x+y)2=2+xy≥0,所以xy≥-2;
由x2+xy+y2-2=0得:x2-2xy+y2-2+3xy=0,
即(x-y)2=2-3xy≥0,所以xy≤

2
3

∴-2≤xy≤
2
3

∴不等式两边同时乘以-2得:
(-2)×(-2)≥-2xy≥
2
3
×(-2),即-
4
3
≤-2xy≤4,
两边同时加上2得:-
4
3
+2≤2-2xy≤4+2,即
2
3
≤2-2xy≤6,
∵x2+xy+y2-2=0,∴x2+y2=2-xy,
∴M=x2-xy+y2=2-2xy,
则M的取值范围是
2
3
≤M≤6.
故答案为:
2
3
≤M≤6
答案解析:把原式的xy变为2xy-xy,根据完全平方公式特点化简,然后由完全平方式恒大于等于0,得到xy的范围;再把原式中的xy变为-2xy+3xy,同理得到xy的另一个范围,求出两范围的公共部分,然后利用不等式的基本性质求出2-2xy的范围,最后利用已知x2+xy+y2-2=0表示出x2+y2,代入到M中得到M=2-2xy,2-2xy的范围即为M的范围.
考试点:完全平方公式.
知识点:此题考查了完全平方公式,以及不等式的基本性质,解题时技巧性比较强,对已知的式子进行了三次恒等变形,前两次利用拆项法拼凑完全平方式,最后一次变形后整体代入确定出M关于xy的式子,从而求出M的范围.要求学生熟练掌握完全平方公式的结构特点:两数的平方和加上或减去它们乘积的2倍等于两数和或差的平方.