内容正文:
培优点2 基本不等式的综合问题
专题一 函数与导数
利用基本不等式求最值时,要坚持“一正、二定、三相等”原则,解题时可以对条件灵活变形,满足求最值的条件要求.
例1 (1)已知x2+y2+xy=1,则x+y的最大值是_____.
解析 由(x+y)2=xy+1,
3
∴2x+y=2x+(y+1)-1≥3(当且仅当x=1,y=1时取等号),故2x+y的最小值为3.
10
≥20,∴2t≥20,即t≥10.
=100,∴t2≥100,即t≥10.
能力
提升
(1)运用基本不等式求最值时,可通过配凑变量的系数或加减常数项出现定值,满足基本不等式求最值的条件.
(2)将目标函数式中的常数用已知式进行等量代换,或者将目标函数式与已知代数式相乘,然后通过化简变形,求得目标函数的最值.
跟踪演练
1
2
3
4
5
√
1
2
3
4
∴3x+4y的最小值是5.
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
解析 因为a>0,b>0,ab=1,
4
即a+b=4时,等号成立.
5
1
2
3
4
-2
5
1
2
3
4
又易知g(t)在t∈[2,+∞)上单调递减,
5
得(x+y)2≤2+1,
则x+y≤(当且仅当x=y=时取等号),
故x+y的最大值为.
(2)设x≥0,y≥0,x2+=1,则x·的最大值为_____.
故x·的最大值为.
解析 x·=x·
≤·=·
=,
(3)已知x>0,y>0,+=2,则2x+y的最小值为____.
解析 ∵2x+(y+1)=[2x+(y+1)]
=≥4,
例2 记max{a,b}为a,b两数的最大值,则当正数x,y(x>y)变化时,t=max的最小值为____.
解析 方法一 由题意知t≥x2,t≥,
∴2t≥x2+,
又∵x2+≥x2+=x2+
∴当正数x,y(x>y)变化时,t=max的最小值为10.
方法二 由题意知t≥x2>0,t≥>0,
∴t2≥x2·,
又∵x2·≥x2·=x2·
∴当正数x,y(x>y)变化时,t=max的最小值为10.
1.若正数x,y满足x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是
A. B. C.5 D.6
,
解析 由x+3y=5xy,可得+=1,
∴3x+4y=(3x+4y)
=+++≥+=5
=4+2≤4+(2x-1)+(5-2x)=8,
又y>0,所以0<y≤2,当且仅当2x-1=5-2x,
即x=时取等号.
故函数的最大值是2.
2.函数y=+的最大值是_____.
2
解析 y2=(+)2
故++的最小值为4.
=+≥2=4,
当且仅当=,
3.(2020·天津)已知a>0,b>0,且ab=1,则++的最小值为___.
所以原式=++
故当a=-2时,+取得最小值.
4.设a+b=2,b>0,则当a=____时,+取得最小值.
解析 +=+=++≥-+2=,
当且仅当=且a<0,即a=-2,b=4时取等号.
所以g(t)=≤.
故所求最大值为.
5.若x>0,则函数f(x)=的最大值为____.
解析 f(x)==,
令t=x+≥2,则f(x)可化为g(t)=,
$