内容正文:
2.2 基本不等式
· 考纲要求
1.了解基本不等式的推导过程.
2.会用基本不等式解决简单的最值问题.
3.理解基本不等式在实际问题中的应用.
4.掌握公式,凑项,凑系数,分离,常数代换,换元,平方等方法求解最值.
· 知识解读
知识点①基本不等式
1.基本不等式:≤
2.基本不等式成立的条件:a>0,b>0.
3.等号成立的条件:当且仅当a=b时,等号成立.
4.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.
知识点②几个重要的不等式
1.a2+b2≥2ab(a,b∈R).
2.+≥2(a,b同号).
3.ab≤(a,b∈R).
4.≥ (a,b∈R).
以上不等式等号成立的条件均为a=b.
知识点③利用基本不等式求最值
1.已知x,y都是正数,如果积xy等于定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值2.
2.已知x,y都是正数,如果和x+y等于定值S,那么当x=y时,积xy有最大值S2.
注意:利用不等式求最值应满足三个条件“一正、二定、三相等”.
(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;
(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;
(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.
· 题型讲解
题型一、基本不等式的理解
例1.下列不等式中,正确的是( )
A.a+≥4 B.a2+b2≥4ab
C.≥ D.x2+≥2
例2.若a>b>0,则下列不等式成立的是( )
A.a>b>> B.a>>>b
C.a>>b> D.a>>>b
题型二、基本不等式求最值
方法1.直接运用
例3.已知x<0,则x+-2有( )
A.最大值为0 B.最小值为0
C.最大值为-4 D.最小值为-4
例4.已知,且,则的最大值为( )
A. B.
C. D.
例5.已知,,且,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
方法2.配凑法
例6.若x<,则y=3x+1+有( )
A.最大值0 B.最小值9
C.最大值-3 D.最小值-3
例7.(2022·长沙模拟)设0<x<,则函数y=4x(3-2x)的最大值为( )
A. B.4
C. D.9
例8.3x2+的最小值是( )
A.3-3 B.3
C.6 D.6-3
方法3.分离(分式型)
例9.(2022·天津模拟)函数y=(x>-1)的最小值为________.
例10.若a,b∈R,ab>0,则的最小值为_________.
方法4.常数代换(1代换)
例11.若x>0,y>0,且+=1,则xy有( )
A.最大值64 B.最小值
C.最小值 D.最小值64
例12.(2022·重庆模拟)已知a>0,b>0,且a+b=2,则+的最小值是( )
A.1 B.2
C. D.
方法5.消元法
例13.(2022·烟台模拟)已知x>0,y>0,x+3y+xy=9,则x+3y的最小值为_____.
例14.若实数满足,则的最小值为________.
例15.(2022·襄阳模拟)若实数x>1,y>且x+2y=3,则+的最小值为________.
方法6.平方
例16.已知为正实数,,求的最大值.
方法7.构建目标不等式
例17.已知正实数满足,则的最小值是________.
例18.已知正实数满足,则的最小值为_______________.
题型三、基本不等式的实际应用
例19.某高级中学高二年级部为了更好的督促本年级学生养成节约用水、珍惜粮食、爱护公物的良好习惯,现要设计如图所示的一张矩形宣传海报,该海报含有大小相等的左中右三个矩形栏目,这三栏的面积之和为60 000 cm2,四周空白的宽度为10 cm,栏与栏之间的中缝空白的宽度为5 cm.怎样确定矩形栏目高与宽的尺寸,能使整个矩形海报面积最小,其最小值是________ cm2.
例20.网店和实体店各有利弊,两者的结合将在未来一段时期内,成为商业的一个主要发展方向.某品牌行车记录仪支架销售公司从2021年10月起开展网络销售与实体店体验安装结合的销售模式.根据几个月运营发现,产品的月销量x万件与投入实体店体验安装的费用t万元之间满足函数关系式x=3-.已知网店每月固定的各种费用支出为3万元,产品每1万件进货价格为32万元,若每件产品的售价定为“进货价的15