内容正文:
第四节 基本不等式
第一章 集合与常用逻辑用语、不等式
栏目导引
知识分步落实
栏目一
考点分类突破
栏目二
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知识分步落实
a>0,b>0
a=b
算术平均数
几何平均数
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x=y
最小
x=y
最大
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考点分类突破
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[友情提示] 每道习题都是一个高考点,每项训练都是对能力的检验,认真
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课程标准
考向预测
掌握基本不等式 eq \r(ab) ≤ eq \f(a+b,2) (a>0,b>0),结合具体实例,能用基本不等式解决简单的最大值或最小值问题.
考情分析: 利用基本不等式求最值、证明不等式、求参数的取值范围等仍是高考热点,多出现在解答题的运算中.
学科素养: 通过基本不等式求最值的应用,考查数学运算、逻辑推理的核心素养.
1.基本不等式: eq \r(ab) ≤ eq \f(a+b,2)
(1)基本不等式成立的条件是___________.
(2)等号成立的条件是:当且仅当________时取等号.
(3)其中 eq \f(a+b,2) 称为正数a,b的____________, eq \r(ab) 称为正数a,b的___________.
2.利用基本不等式求最值问题
已知x>0,y>0,则
(1)如果积xy是定值p,那么当且仅当____时,x+y有____值是____(简记:积定和最小).
(2)如果和x+y是定值p,那么当且仅当____时,xy有____值是____(简记:和定积最大).
[提醒] 应用基本不等式求最值要注意:“一正,二定,三相等”,忽视任何一个条件,就会出错.
2 eq \r(p)
eq \f(p2,4)
小题练1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)函数y=x+ eq \f(1,x) 的最小值是2.( )
(2)当a≥0,b≥0时, eq \f(a+b,2) ≥ eq \r(ab) .( )
(3)两个不等式a2+b2≥2ab与 eq \f(a+b,2) ≥ eq \r(ab) 成立的条件是相同的.( )
答案: (1)× (2)√ (3)×
小题练2.若x>0,y>0,且x+y=18,则 eq \r(xy) 的最大值为( )
A.9
B.18
C.36
D.81
A [因为x+y=18,x>0,y>0,所以 eq \r(xy) ≤ eq \f(x+y,2) =9,当且仅当x=y=9时,等号成立.]
小题练3.(活用结论)若a,b∈R,且ab>0,则下列不等式中,恒成立的是( )
A.a2+b2>2ab
B.a+b≥2 eq \r(ab)
C. eq \f(1,a) + eq \f(1,b) > eq \f(2,\r(ab))
D. eq \f(b,a) + eq \f(a,b) ≥2
D [∵a2+b2-2ab=(a-b)2≥0,∴选项A错误,对于选项B,C,当a<0,b<0时,明显错误,对于选项D,∵
ab>0,∴ eq \f(b,a) + eq \f(a,b) ≥2 eq \r(\f(b,a)·\f(a,b)) =2.]
小题练4.(必修第一册P48习题T1改编)当x>1时,x+ eq \f(1,x-1) 的最小值为___________.
解析: 当x>1时,x+ eq \f(1,x-1) =x-1+ eq \f(1,x-1) +1≥2 eq \r((x-1)×\f(1,x-1)) +1=3,当且仅当x-1= eq \f(1,x-1) ,即x=2时等号成立.
答案: 3
小题练5.(必修第一册P46例3改编)若把总长为20 m的篱笆围成一个矩形场地,则矩形场地的最大面积是__________m2.
解析: 设一边长为x m,则另一边长可表示为(10-x)m,由题意可知0<x<10,
则面积S=x(10-x)≤( eq \f(x+10-x,2) )2=25,
当且仅当x=10-x,即x=5时等号成立,
故当矩形的长与宽相等,且都为5 m时面积取到最大值25 m2.
答案: 25
考点一 利用基本不等式求最值 eq \a\vs4\al(多维型)
(1)已知x> eq \f(5,4) ,则f(x)=4x-2+ eq \f(1,4x-5) 的最小值为____.
(2)已知0<x<1,则x(3-2x)的最大值为______________.
解析: (1)∵x> eq \f(5,4) ,∴4x-5>0,
∴f(