内容正文:
第02讲 2.2基本不等式
课程标准
学习目标
①掌握重要的不等式、基本不等式(均值不等式)的内容,成立条件及公式的证明。
②利用基本不等式的性质及变形求相关函数的最值及证明。
通过本节课的学习,要求掌握基本不等式成立的条件,运用基本不等式这一重要的工具解决与最值有关的问题,会用基本不等式解决简单问题的证明.
知识点一:基本不等式(一正,二定,三相等,特别注意“一正”,“三相等”这两类陷阱)
基本不等式:,,(当且仅当时,取“”号)其中叫做正数,的几何平均数;叫做正数,的算数平均数.
如果,有(当且仅当时,取“”号)
特别的,如果,用分别代替,代入,可得:,当且仅当时,“”号成立.
知识点二:利用基本不等式求最值
①已知,是正数,如果积等于定值,那么当且仅当时,和有最小值;
②已知,是正数,如果和等于定值,那么当且仅当时,积有最大值;
知识点三:基本不等式链
(其中,当且仅当时,取“”号)
知识点四:三个正数的基本不等式
如果,,,那么(当且仅当时,取“”号)
题型01对基本不等式的理解
【典例1】(2023·全国·高三专题练习)下列不等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【典例2】(多选)(2023秋·广东广州·高一广州四十七中校考期末)以下结论正确的是( )
A.函数的最小值是4
B.若且,则
C.若,则的最小值为3
D.函数的最大值为0
【变式1】(2023·高一课时练习)下列不等式中正确的是( )
A. B. C. D.
题型02由基本不等式比较大小
【典例1】(多选)(2022秋·江苏南京·高一南京师大附中校考期中)设为正实数,,则下列不等式中对一切满足条件的恒成立的是( )
A. B. C. D.
【典例2】(2023·全国·高三专题练习)已知且,下列各式中最大的是_____.(填序号)
①;②;③;④.
【变式1】(多选)(2022秋·广东汕头·高一汕头市聿怀中学校考期中)若.且,则下列不等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
题型03由基本不等式证明不等关系
【典例1】(2023春·上海嘉定·高一统考阶段练习)已知是实数.
(1)求证:,并指出等号成立的条件;
(2)若,求的最小值.
【典例2】(2023秋·陕西榆林·高一统考期末)已知,.
(1)若,求的最大值;
(2)若,证明:.
【变式1】(2023·全国·高三专题练习)已知都是正数,且.
求证:(1);
(2).
题型04利用基本不等式求积的最大值
【典例1】(2023·全国·高三专题练习)已知,则函数 的最大值是( )
A. B. C. D.
【典例2】(2023·全国·高三专题练习),的最大值为_________.
【变式1】(2023·全国·高三专题练习)已知,则的最大值为________.
题型05利用基本不等式求和的最小值
【典例1】(2023春·北京·高二北京市陈经纶中学校考期中)设,则的最小值为( )
A.5 B.3 C.4 D.9
【典例2】(2023·贵州贵阳·校联考模拟预测)若,则的最小值为__________.
【变式1】(2023·全国·高三专题练习)已知,若,则的最小值为______
题型06利用基本不等式求二次与二次(一次)商式的最值
【典例1】(2022·高一课时练习)已知,则的最小值为___________.
【典例2】(2023·全国·高三专题练习)(1)求函数的最小值及此时的值;
(2)已知函数,,求此函数的最小值及此时的值.
【变式1】(2023·全国·高三专题练习)函数的最小值为___________.
题型07利用基本不等式求条件等式求最值
【典例1】(2023春·河南·高一校联考期中)已知正实数,满足,则的最小值为( )
A.3 B.1 C.9 D.
【典例2】(2023·全国·高一专题练习)已知,,若,则的最小值为______.
【变式1】(2023秋·广东·高三统考学业考试)若正数x,y满足,则的最小值是( )
A.6 B. C. D.
题型08基本不等式中的恒成立问题
【典例1】(2023·全国·高三专题练习)已知,,且,若不等式恒成立,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C.或 D.或
【典例2】(2023·全国·高三专题练习)已知、,若恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【典例3】(2023·高三课时练习)若对任意,恒成立,则的取值范围是_____.
【变式1】(2023·全国·高三专题练习)已知x>0,y>0,且+=1,若恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.m≤-2或m≥2 B.m≤-4或m≥2
C.-2<m<4 D.-2<m<2
【变式2】(2023·全国·高三专题练习)