内容正文:
2.2 基本不等式
第2课时 基本不等式的简单应用
[课程目标] 1.进一步了解基本不等式 ≤(a>0,b>0);2.会用基本不等式解决简单最大(小)值问题;3.会应用基本不等式模型解决一些简单的实际问题.
知识点 基本不等式与最值
已知x>0,y>0,则
(1)若x+y=S(和S为定值),则当x=y时,积xy取得最__大__值.
(2)若xy=P(积P为定值),则当x=y时,和x+y取得最__小__值2.
记忆口诀:两正数“和为定值积__最大__”,两正数“积为定值和__最小__”.
[研读]应用基本不等式求最值时,需注意:(1)x,y必须是正数;(2)求积xy的最大值时,应看和x+y是不是定值;求和x+y的最小值时,应看积xy是不是定值;(3) 等号成立的条件是否满足.
判断正误(请在括号中打“√”或“×”).
(1)两个正数的积为定值,它们的平方和有最小值.( √ )
(2)若a>0,b>0且a+b=10,则ab≤25.( √ )
(3)当x>1时,函数y=x+≥2,所以函数的最小值是2.( × )
(4)当a≥2时,a+的最小值为2.( × )
【解析】 (1)由x2+y2≥2xy知,该说法正确.
(2)因为≤=5,所以ab≤25(当且仅当a=b=5时等号成立).
(3)当x>1时,x-1>0,则y=x+=(x-1)++1
≥2+1=3.当且仅当x-1=,即x=2时,函数取到最小值3.
(4)a+≥2,当且仅当a=1时取等号,与a≥2矛盾.
教材拓展若0<x<,则y=x(1-2x)的最大值是____.
【解析】 因为0<x<,所以1-2x>0,
所以y=x·(1-2x)=×2x×(1-2x)≤=×=,当且仅当2x=1-2x,即x=时,y的最大值是.
教材应用已知x>2,则y=x+的最小值为__6__.
【解析】 因为x>2,所以x-2>0,
所以y=x+=x-2++2≥2 +2=6,
当且仅当x-2=,即x=4时,等号成立.
所以y=x+的最小值为6.
【迁移探究1】 若把本例中的条件“x>2”改为“x<2”,则y=x+的最大值是__-2__.
【解析】 因为x<2,所以2-x>0,所以y=x+=-+2≤-2+2=-2.
又2-x=,得x=0或x=4(舍去).
即当且仅当x=0时,等号成立.故y=x+的最大值为-2.
【迁移探究2】 若把本例中的条件“x>2”去掉,则y=x+的取值范围是__y≤-2或y≥6__.
【解析】 当x>2时,y=x+=(x-2)++2≥2+2=4+2=6(当且仅当x=4时取等号).
当x<2时,y=x+=(x-2)++2=-+2≤-2+2=-4+2=-2(当且仅当x=0时取等号).
即y=x+的取值范围是y≤-2或y≥6.
[规律方法]
利用基本不等式求函数最值时的配凑技巧.
在利用基本不等式求函数的最值时,有时不一定恰好能用上基本不等式,因此还必须对所给的函数解析式进行变形整理,通过凑项的方法(一般是凑和或积为定值)构造出基本不等式的形式再进行求解.
活学活用
1.已知t>0,则y=的最小值为( B )
A.-1 B.-2
C.2 D.-5
【解析】 依题意得y=t+-4≥2-4=-2,等号成立时t=1,即y=(t>0)的最小值是-2.
2.若x>1,则y=x++的最小值为__8__.
【解析】 ∵x>1,∴y=x++=+≥2=8,当且仅当=,即x=2+时等号成立.
设x>0,y>0且+=1,则x+y的最小值是__4__.
【解析】 x+y=(x+y)=2++≥2+2=4.
当+=1且=,即x=y=2时,=4.
【迁移探究1】 设x>0,y>0且x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是__5__.
【解析】 因为x>0,y>0,由x+3y=5xy⇒+=5,
所以3x+4y==≥5.
当+=5且=时等号成立,即x=1,y=时,=5.
【迁移探究2】 已知a,b>0,且不等式+≥恒成立,求m的取值范围.
解:由+≥⇒≥m对任意a,b>0恒成立.
又=5+2≥5+4=9,
当且仅当a=b时等号成立,所以m≤9.
[规律方法]
利用基本不等式求最值的方法.
(1)消元法.通过代换消去其中一个变量,将其转化为求函数的最大(小)值问题.
(2)配凑法.根据已知条件配凑基本不等式所满足的条件.
(3)构造法.通过不等式的放缩将所给等量关系变为不等式.
活学活用
1.已知x>0,y>0,且+=1,则x+y的最小值为__16__.
【解析】 因为x>0,y>0,
所以x+y=(x+y)·=10++≥10+2=10+6=16.当且仅当x=4,y=12时等号成立,所以x+y的最小值为16.
2.设xy≠0且x2+3y2=4,则+的最小值是__4__.
【