内容正文:
2023年初高中衔接素养提升专题讲义
第十二讲 基本不等式(精讲)(原卷版)
【知识点透析】
一、基本不等式的概念
1、两个不等式
重要不等式:,(当且仅当时取号).
常见变形公式:、
基本不等式: ,(当且仅当时取到等号).
常见变形公式: ;
【注意】(1)成立的条件是不同的:前者只要求都是实数,而后者要求都是正数;
(2)取等号“=” 的条件在形式上是相同的,都是“当且仅当时取等号”.
(3)我们称为的算术平均数,称为的几何平均数.
因此基本不等式可叙述为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
2、由公式和引申出的常用结论
①(同号);
②(异号);
③或
二、用基本不等式求最大(小)值
在用基本不等式求函数的最值时,应具备三个条件:一正二定三等.
① 一正:函数的解析式中,各项均为正数;
② 二定:函数的解析式中,含变数的各项的和或积必须有一个为定值;
③ 三等:函数的解析式中,含变数的各项均相等,取得最值.
积定和最小,和定积最大
(1)设x,y为正实数,若x+y=s(和s为定值),则当x=y时,积xy有最大值,且这个值为.
(2)设x,y为正实数,若xy=p(积p为定值),则当x=y时,和x+y有最小值,且这个值为2.
【知识点精讲】
题型一 对基本不等式的理解
【例题1】.(2022·安徽安庆高三阶段检测)已知a,b>1且a≠b,下列各式中最大的是( )
A. B. C. D.
【例题2】.(2021·山东省日照实验高级中学高一检测)对于任意a,b∈R,下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.2
【例题3】(2021·河南安阳高一检测)(多选)设a>0,b>0,则( )
A. B. C. D.
【变式1】.(2020·辽宁大连市一0三中学高一检测)设,则下列不等式中成立的是)
A. B.
C. D.
【变式2】.(2022·贵州贵阳一中高一期中)已知a>0,b>0,则,,,中最小的是( )
A. B. C. D.
题型二 利用基本不等式直接求最值
【例题4】(2022·河南南阳高一检测)已知,且,则的最大值为
A.2 B.5 C. D.
【例题5】.(2023河北保定月考)已知,则的最大值为
A. B. C. D.
【例题6】.(2023·江苏扬州市·仪征市第二中学高一月考)若,则函数的最小值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【例题7】、(2021湖南长沙高二期中)函数的最小值为
A.1 B.2 C. D.3
【例题8】.(2022·四川省南充市白塔中学高一阶段检测)已知,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【例题9】(2022·云南曲靖一中高一专题检测)已知正数a,b满足,求的最小值.
【例题10】.(2021·云南曲靖一中高一专题检测)已知,,且,则下列结论中正确的是( )
A.有最小值4 B.有最小值
C.有最大值 D.有最大值2
【变式1】.(2022·铜山启星中学高一月考)设则的最大值是( )
A.3 B. C. D.
【变式2】.(2021·广东潮州高一检测)已知实数,且,则的最小值是( )
A.6 B. C. D.
【变式3】.(2021·云南省玉溪第一中学高一月考)已知,,且,则的最大值是( )
A.1 B. C.3 D.5
【变式4】.(2022·湖南周南中学高一检测)已知,,且,则的最小值为( )
A.8 B. C.9 D.
【变式5】.(2021·天津市实验中学滨海学校高一阶段检测)运货卡车以每小时x千米的速度匀速行驶130千米,按交通法规限制(单位:千米/时).假设汽油的价格是每升6元,而汽车每小时耗油升,司机的工资是每小时24元.
(1)求这次行车总费用y关于x的表达式;
(2)当x为何值时,这次行车的总费用最低,并求出最低费用的值.
题型三 基本不等式的证明
【例题11】.(2022·河南师大附中高二阶段检测(理))(1)已知a,b,c,为不全相等的正数,求证:.
(2)已知a,b,为正数且,求证:.
【例题12】(2022甘肃白银高一专题练习)已知a、b、c>0,求证:++≥a+b+c.
【变式1】.(2021·河南·范县第一中学高一阶段检测)已知,,,求证:
(1);(2).
【变式2】.(2022·全国高一专题练习)已知:a>0,b>0,c>0且a+b+c=1.
求证:≥8.
题型四 与基本不等式有关的恒成立问题
【例题13】.(2022·江西·进贤县第一中学高一期末)已知,且,若不等式恒成立,.则m的最大值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【例题14】.(20