内容正文:
2.1.2 基本不等式
明学习目标 知结构体系
课标
要求 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.
重点
难点 重点: 基本不等式的证明及简单应用.
难点: 对基本不等式的理解.
a2+b2≥2ab
a=b
a=b
不小于
[方法技巧]
利用基本不等式证明不等式的两种题型
(1)无附加条件的不等式的证明,其解题思路是:观察要证不等式的结构特征,若不能直接使用基本不等式,则要结合左、右两边的结构特征,进行拆项、变形、配凑(加减项或乘除某个实系数)等,使之满足使用基本不等式的条件.
(2)有附加条件的不等式的证明,其解题思路是:观察已知条件与要证不等式之间的关系,条件的巧妙代换是一种较为重要的变形.另外,解题过程中要时刻注意等号能否取到.
[对点训练]
1.已知x,y都是正数,求证:(x+y)(x2+y2)·(x3+y3)≥8x3y3.
[方法技巧]
在用基本不等式求函数的最大(小)值时,需要注意三个条件:
一正、二定、三相等.所谓“正”是指各项或各因式为正值.所谓“定”是指和或积为定值.所谓“相等”是指各项或各因式能相等,即等号能取到.
2.(2019·浙江高考)设a>0,b>0,则“a+b≤4”是“ab≤4”的 ( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
内化素养
逻辑推理 应用基本不等式进行推理时要注意基本不等式的应用条件
数学运算 利用基本不等式比较大小时应注意等号成立的条件
二、在导向训练中品悟核心价值
发展理性思维
1.如果正数a,b,c,d满足a+b=cd=4,那么 ( )
A.ab≤c+d,且等号成立时,a,b,c,d的取值唯一
B.ab≥c+d,且等号成立时,a,b,c,d的取值唯一
C.ab≤c+d,且等号成立时,a,b,c,d的取值不唯一
D.ab≥c+d,且等号成立时,a,b,c,d的取值不唯一
4.某金店用一台不准确的天平(两边臂长不相等)称黄金,某顾客要购买10 g黄金,售货员先将5 g的砝码放在左盘,将黄金放于右盘使之平衡后给顾客,然后又将5 g的砝码放入右盘,将另一黄金放于左盘使之平衡后又给顾客,则顾客实际所得黄金 ( )
A.大于10 g B.小于10 g
C.大于等于10 g D.小于等于10 g
体察数学文化
5. 如图称为弦图,是我国古代三国时期赵爽为《周髀算经》
作注时为证明勾股定理所绘制,利用该图作 为“( )”的
几何解释 ( )
A.如果a>b,b>c,那么a>c
B.如果a>b>0,那么a2>b2
C.对任意实数a和b,有a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时等号成立
D.如果a>b,c>0,那么ac>bc
“四翼检测评价”见“四翼检测评价(十一)”
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基本不等式
(1)定理:对任意a,b∈R,必有 ,当且仅当 时等号成立.
(2)推论:对任意a,b≥0,必有 ,当且仅当 时等号成立.
一般地,对于正数a,b,我们把称为a,b的算术平均数, 称为a,b的几何平均数,即两个正数的算术平均数 它们的几何平均数.
上述定理和推论中的不等式通常称为基本不等式.
≥
(1)基本不等式≥中,要求a,b都是非负实数,否则,若a<0,b<0,如a=-2,b=-4,则会出现≥的错误结论.若a,b中有一个小于0,如a=2,b=-4,则无意义.
(2)均值不等式可变形为ab≤2,多个正数的算术平均值和几何平均值可以类似地定义,例如a,b,c的算术平均值为,几何平均值为.
[即时小练]
1.判断正误
(1)若a>0,b>0且a≠b,则a+b>2. ( )
(2)6和8的几何平均数为2. ( )
(3)对任意a,b∈R,a2+b2≥2ab,a+b≥2均成立. ( )
(4)若a≠0,则a+≥2 =2. ( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)×
答案:A
2.不等式(x-2y)+≥2成立的前提条件为 ( )
A.x≥2y B.x>2y C.x≤2y D.x<2y
答案:B
3.已知a,b∈R,则a2+b2与2|ab|的大小关系是 ( )
A.a2+b2≥2|ab| B.a2+b2=2|ab|
C.a2+b2≤2|ab| D.a2+b2>2|ab|
[题点一]
对基本不等式的理解
[典例] “0<a<b”是“<”的 ( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
[解析] 若0<a<b,由基本不等式可以得出<(因为a≠b,所以取不到等号);反之若<,可得a>0,b>0且()