内容正文:
2.2 基本不等式
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?
答案 相同.都是当且仅当a=b时等号成立.
思考2 “当且仅当a=b时,等号成立”的含义是什么?
答案 a=b⇔=ab;a=b>0⇔=.
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.
思考3 利用基本不等式求最大值或最小值时,应注意什么问题呢?
答案 利用基本不等式求最值时应注意:一正,二定,三相等.
思考4 x+的最小值是2吗?
答案 只有当x>0时,才有x+≥2=2,即x+的最小值是2;
当x<0时,x+没有最小值,此时x+=-≤-2=-2,
即当x<0时,x+的最大值是-2.
考点一 公式的直接运用
【例1】 (2020·全国高一课时练习)若,则的最小值是 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】则,,当时取“=”,所以正确选项为C
【练1】 (2020·全国高一课时练习)已知,求的最大值 .
【答案】
【解析】,则,由基本不等式可得,
当且仅当时,即当时,等号成立,
因此,当时,求的最大值为.
考点二 条件型
【例2】(2020·全国高一开学考试)已知,则的最小值是( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】C
【解析】(当且仅当,即时取等号)的最小值为故选:
【练2】 (2019·云南弥勒市一中高一期末)若,且,则的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【解析】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.
考点三 配凑型
【例3】 (2020·全国高一专题练习)设,求的最大值 .
【答案】1
【解析】∵,∴∴
所以
当且仅当,即时等号成立
所以的最大值为
【练3】(2019·湖南高新技术产业园区 衡阳市