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微专题1 基本不等式的应用技巧
在解答基本不等式的问题时,常常会用加项、凑项、常数的代换、代换换元等技巧,而且在通常情况下往往会考查这些知识的嵌套使用.
一、加项变换
例1 已知关于x的不等式x+≥7在x>a上恒成立,则实数a的最小值为________.
答案 5
解析 ∵x>a,
∴x-a>0,
∴x+=(x-a)++a≥2+a,[来源:学科网]
当且仅当x=a+1时,等号成立,[来源:学,科,网Z,X,X,K]
∴2+a≥7,即a≥5.
反思感悟 加上一个数或减去一个数使和(积)为定值,然后利用基本不等式求解.
二、平方后使用基本不等式
例2 若x>0,y>0,且2x2+=8,则x的最大值为________.[来源:Z_xx_k.Com]
答案
解析 (x)2=x2(6+2y2)=3·2x2
≤3·2=3×2.
当且仅当2x2=1+,即x=,y=时,等号成立.
故x的最大值为.
三、展开后求最值
例3 若a,b是正数,则的最小值为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
答案 C
解析 ∵a,b是正数,
∴=1+++4=5++
≥5+2=5+4=9,
当且仅当b=2a时取“=”.
四、常数代换法求最值
例4 已知x,y是正数且x+y=1,则+的最小值为( )
A. B. C.2 D.3
答案 B
解析 由x+y=1得(x+2)+(y+1)=4,
即[(x+2)+(y+1)]=1,
∴+=·[(x+2)+(y+1)]
=
≥(5+4)=,
当且仅当x=,y=时“=”成立,故选B.
反思感悟 通过常数“1”的代换,把求解目标化为可以使用基本不等式求最值的式子,达到解题的目的.
五、代换减元求最值
例5 若实数x,y满足xy+3x=3,则+的最小值为________.
答案 8
解析 ∵实数x,y满足xy+3x=3,
∴x=,∴0<<,解得y>3.
则+=y+3+=y-3++6≥2+6=8,当且仅当y=4,x=时取等号.
反思感悟 在解含有两个以上变元的最值问题时,通过代换的方法减少变元,把问题化为两个或一个变元的问题,再使用基本不等式求解.
六、建立求解目标不等式求最值
例6 已知a,b是正数,且(a+b)(a+2b)+a+b=9,则3a+4b的最小值等于________.[来源:学科网]
答案 6-1
解析 a,b是正数,且(a+b)(a+2b)+a+b=9,[来源:Z。xx。k.Com]
即有(a+b)(a+2b+1)=9,
即(2a+2b)(a+2b+1)=18,
可得3a+4b+1=(2a+2b)+(a+2b+1)
≥2=6,
当且仅当2a+2b=a+2b+1时,上式取得等号,
即有3a+4b的最小值为6-1.
例7 已知a>0,b>0,且a+b++=5,则a+b的取值范围是( )
A.1≤a+b≤4 B.a+b≥2
C.1<a+b<4 D.a+b>4
答案 A
解析 ∵a+b++=5,
∴a+b+=5.
∵a>0,b>0,ab≤2,
∴≥,
∴a+b+≥a+b+,
∴a+b+≤5,
即(a+b)2-5(a+b)+4≤0,
∴(a+b-4)(a+b-1)≤0,
即1≤a+b≤4,
当a=b=时,左边等号成立,
当a=b=2时,右边等号成立,故选A.
反思感悟 利用基本不等式与已知条件建立求解目标的不等式,求出不等式的解集即得求解目标的最值.
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