内容正文:
第一章 3.2 基本不等式
第2课时 基本不等式的应用
学习目标
XUE XI MU BIAO
1.熟练掌握基本不等式及变形的应用.
2.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.
3.能够运用基本不等式解决生活中的应用问题.
内
容
索
引
知识梳理
题型探究
随堂演练
课时对点练
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知识梳理
PART ONE
知识点 用基本不等式求最值
当x,y均为 时.
(1)若x+y=s(s为定值),则当且仅当 时,xy取得最大值 .
(2)若xy=p(p为定值),则当且仅当 时,x+y取得最小值 .
正数
x=y
x=y
解析 ∵ab=1,
预习小测 自我检验
YU XI XIAO CE ZI WO JIAN YAN
√
当且仅当a=b=1时,等号成立.
√
6
2
题型探究
PART TWO
一、利用基本不等式的变形求最值
故当x=4,y=12时,(x+y)min=16.
当且仅当x-1=y-9=3,
即x=4,y=12时上式取等号,
故当x=4,y=12时,(x+y)min=16.
延伸探究 若将条件换为:x>0,y>0且2x+8y=xy,求x+y的最小值.
∴x+y的最小值是18.
方法二 由2x+8y-xy=0,得y(x-8)=2x.
∴x+y的最小值是18.
反思感悟
应根据已知条件适当进行“拆”“拼”“凑”“合”“变形”,创造应用基本不等式及使等号成立的条件.当连续应用基本不等式时,要注意各不等式取等号时的条件要一致,否则也不能求出最值;特别注意“1”的代换.
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解析 ∵x+y=1,
二、利用基本不等式解决实际问题
那么当推广促销费投入多少万元时,此批产品的利润最大?最大利润为多少?(利润=销售额-成本-推广促销费)
解 设该批产品的利润为y,
当且仅当x=1时,上式取“=”,
∴当x=1时,ymax=17.
答 当推广促销费投入1万元时,利润最大为17万元.
反思感悟
应用题,先弄清题意(审题),建立数学模型(列式),再用所掌握的数学知识解决问题(求解),最后要回应题意下结论(作答).使用基本不等式求最值,要注意验证等号是否成立.
跟踪训练2 2016年11月3日 20点43分我国长征五号运载火箭在海南文昌发射中心成功发射,它被公认为我国已从航天大国向航天强国迈进的重要标志.长征五号运载火箭的设计生产采用了很多新技术新材料,甲工厂承担了某种产品的生产,并以x千克/时的速度匀速生产(为保证质量要求1≤x≤10),每小时可消耗A材料(kx2+9)千克,已知每小时生产1千克该产品时,消耗A材料10千克.
(1)设生产m千克该产品,消耗A材料y千克,试把y表示为x的函数;
解 由题意,得k+9=10,即k=1,
(2)要使生产1 000千克该产品消耗的A材料最少,工厂应选取何种生产速度?并求消耗的A材料最少为多少?
解 由(1)知,生产1 000千克该产品消耗的A材料为
故工厂应选取3千克/时的生产速度,消耗的A材料最少,最少为6 000千克.
三、利用基本不等式解决恒成立问题
解 由a>b>c,得a-b>0,b-c>0,a-c>0,
∴m≤4,即m的取值范围为(-∞,4].
反思感悟
(1)恒成立问题常采用分离参数的方法求解,若a≤y恒成立,则a≤ymin;若a≥y恒成立,则a≥ymax,将问题转化为求y的最值问题,可能会用到基本不等式.
(2)运用基本不等式求参数的取值范围问题在高考中经常出现,在解决此类问题时,要注意根据各个变量之间的关系,探寻思路,解决问题.
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核心素养之数学建模
HE XIN SU YANG ZHI SHU XUE JIAN MO
基本不等式在实际问题中的应用
典例 围建一个面积为360 m2的矩形场地,
要求矩形场地的一面利用旧墙(利用的旧墙
需维修),其他三面围墙要新建,在旧墙对
面的新墙上要留一个宽度为2 m的进出口,如图.已知旧墙的维修费用为45 元/m,新墙的造价为180 元/m.设利用的旧墙长度为x(单位:m),修建此矩形场地围墙的总费用为y(单位:元).
试确定x,使修建此矩形场地围墙的总费用最小,并求出最小总费用.
解 设矩形的另一边长为a m,
则y=45x+180(x-2)+180×2a=225x+360a-360.
即当x=24 m时,修建围墙的总费用最小,最小总费用是10 440元.
素养提升
(1)数学建模是对现实问题进行数学抽象,建立和求解模型的过程耗时费力,所以建立的模型要有广泛的应用才有价值.本例中所涉及的y=x+ (a>0)就是一个应用广泛的函数模型.
(2)通过基本不等式在实际问题中的应用,培养数学建模素养.
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随堂演练
PART THREE
1.已知0<x<