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第2课时 基本不等式的应用
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课标要求 素养达成
1.进一步熟练掌握基本不等式,能够通过拼凑、变形等利用基本不等式求最值.
2.能够利用基本不等式解决实际问题.
3.能够利用基本不等式解决一些不等式的恒成立问题. 通过对不等式常见题型的练习,进一步提升学生的逻辑推理、数学建模素养.
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必备知识 自主探究
关键能力 互动探究
课时作业 巩固提升
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[教材提炼]
知识点 基本不等式与最值
预习教材,思考问题
(1)通过以上结论可以得出,利用基本不等式求最值要注意哪几个方面?
提示:求最值时,要注意三个条件,即“一正”,“二定”,“三相等”.
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(2)如何理解,“当且仅当a=b时,等号成立”?
提示:“a=b”时,等号成立;等号成立时,“a=b”.
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x=y
大
x=y
小
知识梳理 已知x,y都是正数,则
(1)若x+y=s(s为定值),则当且仅当 时,积xy取得最 值 .
(2)若xy=p(p为定值),则当且仅当 时,和x+y取得最 值 .
2
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题型一 利用基本不等式求最值
角度1 直接利用基本不等式求最值
[典例1] 若实数a,b满足ab>0,则a2+4b2+的最小值为( )
A.8 B.6
C.4 D.2
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[答案] C
[解析] 实数a,b满足ab>0,则a2+4b2+≥4ab+≥4,当且仅当a=2b且ab=时等号成立.故选C.
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[答案] A
[典例2] 若x>0,y>0,则2x++y+的最小值是( )
A.3 B.4
C.4 D.2
[解析] 2x++y+≥2 +2 =2+=3,当且仅当x=,y=时等号成立.
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当a≥0,b≥0时,
(1)当a+b=p(和为定值),则当a=b时,积ab有最大值,可以用基本不等式≤求得.
(2)若ab=s(积为定值),则当a=b时,和a+b有最小值2,可以用基本不等式a+b≥2求得.
(3)不论哪种情况都要注意等号取得的条件.
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[跟踪训练]
1.设x>0,y>0,且x+y=18,则xy的最大值为( )
A.80 B.77
C.81 D.82
答案:C
解析:∵18=x+y≥2,
∴≤9,xy≤81,当且仅当x=y=9时等号成立.
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答案:8
2.当x>1时,的最小值为________.
解析:当x>1时,x-1>0,
==(x-1)++2≥
2 +2=8,
当且仅当x-1=,即x=4时等号成立.
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3.已知m>0,n>0且m+n=16,求mn的最大值.
解析:因为m>0,n>0且m+n=16,所以由基本不等式可得mn≤2=2=64,当且仅当m=n=8时,mn取到最大值64.所以mn的最大值为32.
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[答案] -12
角度2 间接利用基本不等式求最值
[典例1] 已知x<0,则3x+的最大值为________.
[解析] ∵x<0,∴-x>0,
∴(-3x)+≥2=12,
∴3x+≤-12,当且仅当-3x=-即x=-2时等号成立.
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[典例2] 求函数y=x2(0<x<1)的最大值.
[解析] ∵0<x<1,∴1-x4>0,
∴y=x2=≤=,
当且仅当x4=1-x4,即x=2-时,取“=”号,此时ymax=.
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通过拼凑法利用基本不等式求最值的策略
拼凑法的实质在于代数式的灵活变形,拼系数、凑常数是关键,利用拼凑法求解最值应注意以下几个方面的问题:
(1)拼凑的技巧,以整式为基础,注意利用系数的变化以及等式中常数的调整,做到等价变形.
(2)代数式的变形以拼凑出和或积的定值为目标.
(3)拆项、添项应注意检验利用基本不等式的前提.
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[跟踪训练]
1.已知x<,求函数y=4x-1+的最大值.
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解析:因为x<,所以4x-5<0,故5-4x>0.
y=4x-1+=-+4.
因为5-4x+≥2 =2,
所以y≤-2+4=2,当且仅当5-4x=,即x=1或x=(舍)时,等号成立,故当x=