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
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1、 了解基本不等式的证明过程.
2、 能利用基本不等式证明简单的不等式及比较代数式的大小.
3、 熟练掌握基本不等式及变形的应用.
4、 会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.
5、 能够运用基本不等式解决生活中的应用问题.
教学过程
一、基本不等式
1.基本不等式:如果a>0,b>0,≤,当且仅当a=b时,等号成立.
其中叫做正数a,b的算术平均数,叫做正数a,b的几何平均数.
2.变形:ab≤2,a,b∈R,当且仅当a=b时,等号成立.
a+b≥2,a,b都是正数,当且仅当a=b时,等号成立.
思考1 不等式≥ab和≥中等号成立的条件相同吗?
例题1
2.若,,,则下列不等式中成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
对于A,因为,所以,所以A不正确;
对于B,若,设,得,
所以
当且仅当时,等号成立,所以B正确;
对于C,因为,由,所以,即,当且仅当时,等号成立,所以C不正确;
对于D,由上面可知,则,得,所以D不正确;
故选:B
二、用基本不等式求最值
用基本不等式≥求最值应注意:
(1)x,y是正数.
(2)①如果xy等于定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值2;
②如果x+y等于定值S,那么当x=y时,积xy有最大值S2.
(3)讨论等号成立的条件是否满足.
例题2
2.已知,,且,则的最大值是( )
A.1 B. C.2 D.3
【答案】D
【分析】
因为,,且,
所以,
所以,当且仅当时,等号成立,
所以的最大值是.
故选:D.
课时训练
1.设 (其中0<x<y),则M,N,P的大小顺序是( )
A.P<N<M B.N<P<M
C.P<M<N D.M<N<P
【答案】A
【分析】
利用基本不等式证明可得.
【详解】
又,
∴.
故选:A
2.不等式+(x-2)≥6(其中x>2)中等号成立的条件是( )
A.x=3 B.x=6
C.x=5 D.x=10
【答案】C
【分析】
根据基本不等式等号成立的条件可知,当时等号成立.
【详解】
当时,,
等号成立的条件是 ,
,解得:
故选:C.
3.已知a+2b=2(a>0,b>0),则ab的最大值为( )
A. B.2 C.3 D.
【答案】A
【分析】
根据求解即可.
【详解】
因为则,当且仅当时取等号,
所以
所以的最大值为,
故选:A
4.若,且,则的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】
式子化为,展开利用基本不等式即可求解.
【详解】
因为,所以.
因为,所以,.
所以,当且仅当,即时等号成立.
所以,即的最小值为4.
故选:C
5.若正数,满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
本题考查了基本不等式中的乘“1”法,将乘以,计算以后利用基本不等式的公式运算最小值即可.
【详解】
正数,满足,
则,当且仅当时取等号.
∴的最小值为:.
故选:B.
6.已知点在直线上移动,则的最小值是( )
A.8 B.6 C. D.
【答案】D
【分析】
先根据题意得到,再利用基本不等式即可求解.
【详解】
解:在直线上移动,
,
,
当且仅当“”,即“”时取等号,
的最小值是.
故选:D.
7.若a,b为非零实数,则以下不等式:①;②;③;④ .其中恒成立的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【分析】
①②由基本不等式可得到结果,③④举反例可得结论不成立.
【详解】
解:对于①,由重要不等式可知①正确;
对于②, ,故②正确;
对于③,当时,不等式的左边为,右边为,可知③不正确;
对于④,令可知④不正确.
故恒成立的个数为个.
故选:C.
8.已知a,b,c分别为内角A,B,C的对边,,则当的周长最大时,的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
利用正弦定理将进行边化角,可得的值,再结合余弦定理和基本不等式即得.
【详解】
解析:由正弦定理得,
∵ , ∴,,,由余弦定理得:
,,
当且仅当时取等号,此时.
9.实数、,,且满足,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据题意,得到,由,根据基本不等式,即可求出结果.
【详解】
因为,所以,
因为,所以,
所以,
当且仅当时,等号成立,因此,的最小值是.
故选:C.
10.若,则的最小值为( )
A. B.1 C. D.
【答案】A
【分析】
对式子变形后利用基本不等式求出结果即可.
【详解】
因为,所以
所以
当且仅当,即时等号成立
故选:A
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第2章 一元二次函数