内容正文:
专题04 基本不等式(知识点串讲)
【知识点--考点思维导图】
【重难突破】
知识点一 利用基本不等式求最值问题
1、已知x>0,y>0,则
(1)如果xy是定值p,那么当且仅当x=y时,x+y有最小值是2eq \r(p)(简记:积定和最小).
(2)如果x+y是定值q,那么当且仅当x=y时,xy有最大值是eq \a\vs4\al(\f(q2,4))(简记:和定积最大).
2、此结论应用的前提是“一正”“二定”“三相等”.“一正”指正数,“二定”指求最值时和或积为定值,“三相等”指等号成立.连续使用基本不等式时,牢记等号要同时成立.
典例1(2020·辽河油田第二高级中学高一期中)已知
,函数
的最小值是( )
A.5
B.4
C.8
D.6
变式1-1.(2020·海南省海南中学高一期末)已知
,则
的最小值是( )
A.2
B.
C.4
D.
变式1-2(2020届山东省枣庄市高二上学期统考)函数
的最小值是__________.
变式1-3(2020·山东省青岛二中高一期末)若正数
,
满足
,则
的最小值为______.
变式1-4(2020·天津汉沽一中高二期末)若正数
满足
,则
的最小值是( )
A.
B.
C.
D.
变式1-5(2020届山东师范大学附中高二月考)若
,
,
,则
的最小值为( )
A.9
B.8
C.7
D.6
变式1-6(2020·山东省聊城二中高一月考)已知
,则
的值可能是( )
A.
B.
C.
D.
【方法技巧】1.通过拼凑法利用基本不等式求最值的实质及关键点
拼凑法就是将相关代数式进行适当的变形,通过添项、拆项等方法凑成和为定值或积为定值的形式,然后利用基本不等式求解最值的方法.拼凑法的实质是代数式的灵活变形,拼系数、凑常数是关键.
2.通过常数代换法利用基本不等式求解最值的基本步骤
(1)根据已知条件或其变形确定定值(常数);
(2)把确定的定值(常数)变形为1;
(3)把“1”的表达式与所求最值的表达式相乘或相除,进而构造和或积为定值的形式;
(4)利用基本不等式求解最值.
知识点二 利用基本不等式解决实际问题
(1)设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数.
(2)根据实际问题抽象出函数的解析式后,只需利用基本不等式求得函数的最值.
(3)在求函数的最值时,一定要在定义域(使实际问题有意义的自变量的取值范围)内求解
典例2(2020届山东师范大学附中高三月考)已知某工厂每天固定成本是4万元,每生产一件产品成本增加100元,工厂每件产品的出厂价定为
元时,生产
件产品的销售收入是
(元),
为每天生产
件产品的平均利润(平均利润=总利润/总产量).(1)每天生产量
为多少时,平均利润
取得最大值?并求
的最大值;
.
变式2-1(2020·济南市历城第二中学高一期末)有一批材料,可以建成长为240米的围墙.如图,如果用材料在一面靠墙的地方围成一块矩形的场地,中间用同样材料隔成三个相等面积的矩形,怎样围法才可取得最大的面积?并求此面积.
变式2-2.(2020届山东省潍坊市高三上期中)在经济学中,函数
的边际函数
定义为
.某医疗设备公司生产某医疗器材,已知每月生产
台
的收益函数为
(单位:万元),成本函数
(单位:万元),该公司每月最多生产
台该医疗器材.(利润函数=收益函数-成本函数)
(1)求利润函数
及边际利润函数
;
(2)此公司每月生产多少台该医疗器材时每台的平均利润最大,最大值为多少?(精确到
)
(3)求
为何值时利润函数
取得最大值,并解释边际利润函数
的实际意义.
知识点三 基本不等式的综合应用
1、几个重要的不等式
(1)a2+b2≥2ab(a,b∈R);(2)eq \f(b,a)+eq \f(a,b)≥2(a,b同号);
(3)ab≤eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a+b,2)))2(a,b∈R);(4)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a+b,2)))2≤eq \f(a2+b2,2)(a,b∈R);
(5)eq \f(2ab,a+b)≤eq \r(ab)≤eq \f(a+b,2)≤ eq \r(\f(a2+b2,2))(a>0,b>0).
2、知识点三 算术平均数与几何平均数
设a>0,b>0,则a,b的算术平均数为eq \f(a+b,2),几何平均数为eq \r(ab),基本不等式可叙述为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
3、方法技巧:(1)应用基本不等式判断不等式是否成立:对所给不等式(或式子)变形,然后利用基本不等式求解.
(2)条件不等式的最值问题:通过条件转化成能利用基本不等式的形式求解.
(3)求参数的值或范围:观