内容正文:
第04讲 基本不等式
1.基本不等式≤
(1)基本不等式成立的条件:a>0,b>0.
(2)等号成立的条件:当且仅当a=b时取等号.
(3)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.几个重要的不等式
(1)a2+b2≥2ab(a,b∈R).
(2)+≥2(a,b同号).
(3)ab≤2(a,b∈R).
(4)≥2(a,b∈R).
以上不等式等号成立的条件均为a=b.
3.用基本不等式求最值
用基本不等式≤求最值应注意:一正二定三相等.
(1)a,b是正数;
(2)①如果ab等于定值P,那么当a=b时,和a+b有最小值2;
②如果a+b等于定值S,那么当a=b时,积ab有最大值S2.
(3)讨论等号成立的条件是否满足.
一.由基本不等式比较大小
例1.(1)若,且,则下列不等式中,恒成立的是( )
A. B. C. D.
(2)设 (其中0<x<y),则M,N,P的大小顺序是( )
A.P<N<M B.N<P<M
C.P<M<N D.M<N<P
(3)设,,,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B.
C. D.
【复习指导】:比较大小有以下几种方法:
(1)利用函数单调性比较大小;
(2)中间量法比较大小;
(3)作差法、作商法比较大小.
二.利用基本不等式求最值
命题点1 配凑法
例2.(1)当x>1时,求2x+的最小值;
(2)已知,求的最小值.
(3)已知,求函数的最大值.
(4)已知函数f(x)=(x<-1),则( )
A.f(x)有最小值4 B.f(x)有最小值-4
C.f(x)有最大值4 D.f(x)有最大值-4
命题点2 常数代换法
例3.(1)若正数m,n满足2m+n=1,则+的最小值为( )
A.3+2 B.3+
C.2+2 D.3
(2)已知正实数a,b满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
(3)已知非负实数,满足,则的最小值为______________.
命题点3 消元法
例4.(1)已知x>0,y>0,x+3y+xy=9,则x+3y的最小值为________.
(2)已知x>0,y>0,x+3y+xy=9,求xy的最大值.
(3)若实数x,y满足xy+3x=3,则+的最小值为________.
【复习指导】:(1)前提:“一正”“二定”“三相等”.
(2)要根据式子的特征灵活变形,配凑出积、和为常数的形式,然后再利用基本不等式.
(3)条件最值的求解通常有三种方法:一是配凑法;二是将条件灵活变形,利用常数“1”代换的方法;三是消元法.
在解含有两个以上变元的最值问题时,通过代换的方法减少变元,把问题化为两个或一个变元的问题,再使用基本不等式求解.
命题点4 建立求解目标不等式求最值
例5.(1)已知a>0,b>0,且a+b++=5,则a+b的取值范围是( )
A.1≤a+b≤4 B.a+b≥2
C.1<a+b<4 D.a+b>4
(2)正数a,b满足ab=a+b+3,则ab的取值范围是________.
(3)正实数x,y满足4x2+y2+xy=1,则xy的最大值为________;2x+y的最大值为________.
【复习指导】:利用基本不等式与已知条件建立求解目标的不等式,求出不等式的解集即得求解目标的最值.
三.基本不等式的综合应用
命题点1 基本不等式与其他知识交汇的最值问题
例6.(1)设,过定点的动直线和过定点的动直线交于点,则的最大值是( )
A.4 B.10 C.5 D.
(2)已知,是椭圆:的两个焦点,点在上,则的最大值为( )
A.13 B.12 C.9 D.6
(3)在中,角所对边长分别为,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
(4)(多选)设正项等差数列满足,则( )
A.的最大值为 B.的最大值为
C.的最大值为 D.的最小值为
命题点2 求参数值或取值范围
例7.(1)对任意m,n∈(0,+∞),都有m2-amn+2n2≥0,则实数a的最大值为( )
A. B.2 C.4 D.
(2)若△ABC的内角满足3sin A=sin B+sin C,则cos A的最小值是( )
A. B. C. D.
(3)若使得不等式成立,则实数a的取值范围( )
A. B. C. D.
(4)已知正实数a、b满足,若的最小值为4,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【复习指导】:(1)当基本不等式与其他知识相结合时,往往是提供一个应用基本不等式的条件,然后利用常数代