内容正文:
专题12 多次使用基本不等式
[真题再现]
例1 (2020·江苏考试研究会·14)设,,则 的最小值为 .
【答案】
【分析】所求变形为.三次使用基本不等式,第一次,在条件下,求最小值,需使用“1”的代换化齐次;第二次,在条件下,求最小值,为达到消的目的,需拆凑放缩(解答所给方法)或直接使用基本不等式;第三次,直接运用互倒型,使用基本不等式.三次使用基本不等式取等条件相互独立,从而最小值能够取得.
【解析】由题x+4y=1(x>0,y>0),
==+1+≥4+1=5,当且仅当x=,y=时,“=”成立.
因为0<t<s,则=≥,当且仅当s=2t时,“=”成立.
于是+≥5s2+≥4,
当且仅当x=,y=,s=,t=时,“=”成立.
所以+的最小值为4.
点评:
多元变量的最值问题是一种常见的题型,也是高考命题的热点,其解法灵活多变,较难把握.当目标式中有的变量间彼此独立,相互间没有制约条件时,使用分离变量法,多次使用基本不等式即可.
例2 (2020·徐州打靶卷·14)已知正数a,b满足,则的最小值是 .
【答案】
【解析】由平方均值不等式得,当且仅当时,“=”成立
由变形得
所以,当且仅当,即
,,“=”成立
将 ,代入得.
所以的最小值是.
例3 已知a>0,b>0,c>2,且a+b=2,那么+-+的最小值为________.
【答案】+
【分析】a、b间有制约条件“a+b=2”,“c”为独立变量,故将所求变形为+-+=c+,先求出+的最小值即可.
【解析】因为a>0,b>0,所以+-=+-=+-=+≥,当且仅当b=a时等号成立.
又因为c>2,由不等式的性质可得+-+=c+≥c+.
又因为c+=(c-2)++≥+,当且仅当c=2+时等号成立,
所以+-+的最小值为+.
点评:本题中有三个变量,其中两个变量间有约束条件.先求出其最值,然后使用不等式的性质放缩,再使用一次基本不等式.
[强化训练]
1.(2020·扬州五月调研·12)已知x>0,y>0,则的最小值为 .
2.已知,则的最小值为 .
3.(2019·苏北三市第一学期期末联考·14)已知,,,且,则的最小值为 .
4. (2020·海安中学12月考·11) 设正实数,满足,则实数的最小值为 .
5.(20