内容正文:
第二十四讲:基本不等式的应用(二)
【教学目标】
1.掌握对应的基本不等式求解最值;
2.通过分析实际问题,建立函数方程,通过基本不等式求解最优解.
【基础知识】
一、基本不等式:(1);(2).
利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:
(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;
(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;
(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.
二、恒成立与能成立问题
若恒成立,则;若恒成立,则.
若有解,则;若有解,则.
【题型目录】
考点一:基本不等式求参(恒成立与能成立问题)
考点二:基本不等式实际应用(一)
考点三:基本不等式拓展
【考点剖析】
考点一:基本不等式求参(恒成立与能成立问题)
例1.若对,,有恒成立,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
变式训练1.若对任意,恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
变式训练2.若时,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
变式训练3.若两个正实数,满足,且不等式有解,则实数的取值范围( )
A. B.
C. D.
考点二:基本不等式实际应用(一)
例1.近日,随着新冠肺炎疫情在多地零星散发,为最大程度减少人员流动,减少疫情发生的可能性,高邮政府积极制定政策,决定政企联动,鼓励企业在国庆期间留住员工在本市过节并加班追产,为此,高邮政府决定为波司登制衣有限公司在国庆期间加班追产提供(万元)的专项补贴.波司登制衣有限公司在收到高邮政府(万元)补贴后,产量将增加到(万件).同时波司登制衣有限公司生产(万件)产品需要投入成本为(万元),并以每件元的价格将其生产的产品全部售出.注:收益=销售金额政府专项补贴成本.
(1)求波司登制衣有限公司国庆期间,加班追产所获收益(万元)关于政府补贴(万元)的表达式;
(2)高邮政府的专项补贴为多少万元时,波司登制衣有限公司国庆期间加班追产所获收益(万元)最大?
变式训练1.某游泳馆拟建一座占地面积为200平方米的矩形泳池,其平面图形如图所示,池深1米,四周的池壁造价为400元/米,泳池中间设置一条隔离墙,其造价为100元/米,泳池底面造价为60元/平方米(池壁厚忽略不计),设泳池的长为x米,写出泳池的总造价,问泳池的长为多少米时,可使总造价最低,并求出泳池的最低造价.
变式训练2.常州在中国工业大奖和工业强基工程项目双双位列全国地级市第一,已知常州某零件装备生产企业2023年的固定成本为2500万元,每生产100x件零件,需另投资(单位:万元),经计算与市场评估得,调查发现,零件装备售价5万元,且全年内生产的零件装备当年能全部销售完(其中).
(1)预测出2023年的利润(单位:万元)的函数表达式(利润=销售额—成本);
(2)当2023年装备产量为多少时,常州该企业所获利润最大?并求出最大利润.
变式训练3.如图设矩形ABCD(AB>AD)的周长为40cm,把△ABC沿AC向△ADC翻折成为△AEC,AE交DC于点P.设.
(1)若,求x的取值范围;
(2)设△ADP面积为S,求S的最大值及相应的x的值.
考点三:基本不等式拓展
例1.均值不等式可以推广成均值不等式链,在不等式证明和求最值中有广泛的应用,具体为:.
(1)证明不等式.
(2)上面给出的均值不等式链是二元形式,其中指的是两个正数的平方平均数不小它们的算数平均数,类比这个不等式给出对应的三元形式,即三个正数的平方平均数不小于它们的算数平均数,并尝试用分析法证明猜想.(个数的平方平均数为)
变式训练1.根据高一课本基本不等式章节知识所学,我们知道基本不等式,那么类比可得,那么根据上述结论,则的最大值为________.
变式训练2.权方和不等式作为基本不等式的一个变化,在求二元变量最值时有很广泛的应用,其表述如下:设a,b,x,y>0,则,当且仅当时等号成立.根据权方和不等式,函数的最小值为( )
A.16 B.25 C.36 D.49
变式训练3.我们学习了二元基本不等式:设,,,当且仅当时,等号成立利用基本不等式可以证明不等式,也可以利用“和定积最大,积定和最小”求最值.
(1)对于三元基本不等式请猜想:设当且仅当时,等号成立(把横线补全).
(2)利用(1)猜想的三元基本不等式证明:
设求证:
(3)利用(1)猜想的三元基本不等式求最值:
设求的最大值.
【课堂小结】
1.知识清单:
(1)利用基本不等式求最值.
(2)利用基本不等式求解取值范围.
(3)实际应用问题,