每日一题[2723]对称换元

已知 $a^{2}+a b+b^{2}=3$,$M=a^{2}+b^{2}-a b$,则 (       )

A.$M$ 的最小值为 $1$

B.$M$ 的最小值为 $2$

C.$M$ 的最大值为 $9$

D.$M$ 的最大值为 $8$

答案    AC.

解析    设 $a=m+n$,$b=m-n$,则\[\begin{cases} a^2+ab+b^2=3,\\ a^2-ab+b^2=m,\end{cases}\iff \begin{cases} 3m^2+n^2=3,\\ m^2+3n^2=M,\end{cases}\]因此 $m^2$ 的取值范围是 $[0,1]$,而\[M=m^2+3(3-3m^2)=9-8m^2,\]其取值范围是 $[1,9]$.

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