内容正文:
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2.2 基本不等式
第二课时 基本不等式的综合应用
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有一架天平两臂之长略有差异,其他均精确,小王要用它来称一物体的重量,将此物放在两个托盘各称一次,在将称的数据相加后,除以2所得的结果就认为是物体的真实重量,你认为小王所测量结果是否准确,如果不准确,比真实重量是重还是轻,你能给小王提供一种用这架天平称量此物体真实重量的方法吗?
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1.通过具体实例,了解用基本不等式求最值的方法.(数学抽象)
2.用基本不等式求解实际问题.(数学建模)
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基本不等式与最值
已知x,y都是正数.
(1)若x+y=s(和为定值),则当x=y时,积xy取得__________.
(2)若xy=p(积为定值),则当x=y时,和x+y取得__________.
上述命题可归纳为口诀:和定积最大,积定和最小.
最大值eq \f(1,4)S2
最小值2eq \r(p)
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1.用eq \f(a+b,2)≥eq \r(ab)求最值,需要满足什么条件?
提示:一正(a>0,b>0),二定(ab为定值或a+b为定值),三等号(满足等号成立).
2.a2+b2≥2ab可用来求最值吗?
提示:可以,当a2+b2为定值或者2ab为定值时.
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利用基本不等式求最值
当x取什么值时,x2+eq \f(1,x2)取得最小值?最小值是多少?
提示:x2+eq \f(1,x2)≥2,当且仅当x2=eq \f(1,x2),
∴x=±1,最小值为2.
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(教材P45例2拓展)已知x,y是正实数,且2x+5y=20.
(1)求xy的最大值;
(2)求eq \f(1,x)+eq \f(1,y)的最小值.
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【解】 (1)∵x>0,y>0,
∴由基本不等式,得eq \f(2x+5y,2)≥eq \r(2x·5y)=eq \r(10xy).
∵2x+5y=20,
∴eq \r(10xy)≤10,当且仅当2x=5y时,等号成立.
因此有eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2x+5y=20,,2x=5y,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=5,,y=2,))此时xy有最大值10.
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(2)∵x>0,y>0,
∴eq \f(1,x)+eq \f(1,y)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,x)+\f(1,y)))·eq \f(2x+5y,20)=eq \f(1,20)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(7+\f(5y,x)+\f(2x,y)))≥eq \f(1,20)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(7+2\r(\f(5y,x)·\f(2x,y))))=eq \f(7+2\r(10),20),
当且仅当eq \f(5y,x)=eq \f(2x,y)时,等号成立.
由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2x+5y=20,,\f(5y,x)=\f(2x,y)))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=\f(10\r(10)-20,3),,y=\f(20-4\r(10),3).))
∴eq \f(1,x)+eq \f(1,y)的最小值为eq \f(7+2\r(10),20).
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利用基本不等式求最值的关键是获得定值成立时的条件,解题时应对照已知和欲求的式子适当地运用“拆项、添项、配凑、变形”等方法创造应用基本不等式的条件.即利用基本不等式求最值的条件是“一正”“二定”“三相等”.
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1.已知正数x,y满足x2+y2=1,则x=________时,eq \f(1,x)+eq \f(1,y)取得最小值,最小值为_____