内容正文:
第2章 一元二次函数、方程和不等式
2.2 基本不等式
人教A版2019高中数学必修第一册
基本不等式及其推导
前面我们利用面积法和完全平方公式得出了一类重要不等式:
,有:
特别地,如果,我们用分别代替上式中的
,可得:
当且仅当时,等号成立.
当且仅当时,等号成立
基本不等式及其推导
【问题】上述均值不等式是如何推导的?
【证明】当时,,
由重要不等式可得:
,
,所以
基本不等式及其推导
(1)基本不等式成立的条件是.
①若,如,此时是不成立的;
②若中有一个小于0,如如,则无意义
③若等于0,虽然该不等式也成立,但一般不研究这种情况
(2)基本不等式的常见变形式:
① ②
基本不等式链
基本不等式的推广
①三元不等式:
当为正实数时,
.
当且仅当时成立
②n元基本不等式:
当且仅当时成立
基本不等式的几何意义
【答】可证,因此CD=,由于CD
小于或等于圆的半径,所以用不等式表示为:
如图,AB是圆的直径,点C是AB上一点,AC=,BC= .过点C作
垂直于AB的弦DE,连接AD,BD.你能利用这个图形,得出基本不等式的几何解释吗?
A
B
D
C
E
显然,当且仅当点C与圆心重合,即当时,
等号成立.
例1:已知,求证:.
【证明】
,即.
利用基本不等式证明不等式
跟踪练习2:已知都是正数,且,求证:
(1) (2)
【证明】(1)∵ , ,∴ ,
∴ ,
由于,等号取不到,所以
(2)∵ , , ,∴,
∴ ,∴ ,
∴
利用基本不等式求最值
利用基本不等式求最值
例4 已知都是正数,求证:
(1)如果等于定值P,那么当时,有最小值
(2)如果等于定值S,那么当时,有最大值
证明所以
(1)等于定值P时, ,所以
当且仅当时,上式等号成立,此时有最小值
(2)时, ,两边平方,所以
,当且仅当时,上式等号成立,此时有最大值
利用基本不等式求最值
【1】利用基本不等式解决最值问题要牢记三个关键词