内容正文:
专题05 基本不等式
考点一
直接法求最值
考点二
拼凑法求最值
考点三
二次与二次(或一次)的商式求最值
考点四
“1”的代换
考点五
条件等式求最值
考点六
基本不等式的实际应用
一、基本不等式:(一正二定三相等)
(1)基本不等式成立的条件:.
(2)等号成立的条件,当且仅当时取等号.
二、几个重要不等式
1.
2.
3.
4.
三。、利用基本不等式求最值问题
(1)如果积xy是定值P,那么当且仅当时,x+y有最小值是.(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有最大值是.(简记:和定积最大)
考点一 直接法求最值
例1.(2023春·广西南宁·高三统考开学考试)若,且,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用基本不等式及不等式的解法可得答案.
【详解】因为,,
所以即,当且仅当时,等号成立;
解得或(舍).
故选:B.
例2.(2023·广西南宁·南宁三中校考模拟预测)已知实数,满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由均值定理即可求得的最小值.
【详解】,
当且仅当时等号成立,
所以的最小值为.
故选:A.
例3.(2021秋·河南·高三校考阶段练习)不等式中,等号成立的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用基本不等式的取等条件即可求解.
【详解】由基本不等式可知,当且仅当,
即时等号成立,
故选:.
例4.(2023春·上海·高三上海市实验学校校考阶段练习)若正数,满足,则的最大值为__________.
【答案】
【分析】利用消元法,再结合二次函数的性质即可得解.
【详解】由,得,
则,解得,
则,
所以当,即时,取得最大值.
故答案为:.
例5.(2023秋·辽宁沈阳·高三沈阳铁路实验中学校考期末)当时,函数( )
A.有最大值 B.有最小值 C.有最大值4 D.有最小值4
【答案】A
【分析】利用基本不等式可直接得到函数的最值.
【详解】,,
,当且仅当时等号成立,
故选:A
考点二 拼凑法求最值
例6.(2023·陕西榆林·统考三模)若,则的最小值为________.
【答案】7
【分析】利用基本不等式求目标式的最小值,注意取值条件.
【详解】因为,所以,
所以,
当且仅当时等号成立,故的最小值为7.
故答案为:7
例7.(2023·全国·高三专题练习)已知,求的最大值.
【答案】
【分析】由基本不等式,得,由此即可求出函数的最大值.
【详解】因为,所以,所以,
当且仅当即时,等号成立,当时,的最大值为
例8.(2023·贵州贵阳·校联考模拟预测)若,则的最小值为__________.
【答案】3
【分析】利用基本不等式,变形求函数的最小值.
【详解】因为,由基本不等式得:,
当且仅当,且,即时等号成立.
故答案为:3
例9.(2022秋·江西·高三统考阶段练习)已知实数x满足,则的最大值为( )
A. B.0 C.4 D.8
【答案】B
【分析】由已知得到,对题中所给的式子进行转化,利用基本不等式求最大值.
【详解】由得到,则,
,
当且仅当上式取等号,则的最大值为0.
故选:B.
例10.(2022秋·广东佛山·高一佛山市南海区南海执信中学校考阶段练习)若,则取最大值时x的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由基本不等式求得最大值.
【详解】,则,
所以,
当且仅当即时等号成立.
故选:C.
考点三 二次与二次(或一次)的商式求最值
例11.(2023·全国·高三专题练习)函数在上的最大值为_______________.
【答案】
【分析】令,则,则,利用基本不等式计算可得.
【详解】解:因为,,令,则,
则,
当且仅当,即时,等号成立.
故的最大值为.
故答案为:
例12.(2023·全国·高三专题练习)函数的最小值为_________.
【答案】
【分析】将函数化为,利用基本不等式求其最小值,注意取值条件即可.
【详解】由,又,
所以,当且仅当,即时等号成立,
所以原函数的最小值为.
故答案为:
例13.(2022秋·上海·高三专题练习),则的最小值是__,此时a=__.
【答案】 2; 0
【分析】化简,根据基本不等式求解即可.
【详解】显然,,
则,,
当且仅当,即时,等号成立.
所以,的最小值是2,此时.
故答案为:2;0.
例14.(2022秋·云南楚雄·高三云南省楚雄第一中学校考阶段练习)函数 的最小值是( )
A. B.3 C.6 D.12
【答案】A
【分析】由基本不等式求解,
【详解】
因为 所以 , (当且仅当 即 时,等号成立
故最小值为,
故选:A
例