内容正文:
第四节 基本不等式
开始
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第四节 基本不等式
a>0,b>0
a=b
2.几个重要的不等式
2ab
x=y
x=y
[一“点”就过]
1.拼凑法求最值
拼凑法就是将相关代数式进行适当的变形,通过添项、拆项等方法凑成和为定值或积为定值的形式,然后利用基本不等式求解最值的方法.拼凑法的实质在于代数式的灵活变形,拼系数、凑常数是关键.
2.拼凑法求解最值应注意的问题
(1)拼凑的技巧,以整式为基础,注意利用系数的变化以及等式中常数的调整,做到等价变形;
(2)代数式的变形以拼凑出和或积的定值为目标;
(3)拆项、添项应注意检验利用基本不等式的条件.
[一“点”就过]
利用消元法求最值的技巧
消元法,即先根据条件建立两个量之间的函数关系,然后代入代数式,再进行最值的求解.有时会出现多元的问题,解决方法是消元后利用基本不等式求解,但应注意各个元的范围.
[方法技巧]
利用基本不等式解决实际应用问题的思路
(1)设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数.
(2)根据实际问题抽象出函数的解析式后,只需利用基本不等式求得函数的最值.
(3)在求函数的最值时,一定要在定义域(使实际问题有意义的自变量的取值范围)内求解.
“课时验收评价”见“课时验收评价(四)”
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1.掌握基本不等式≤a,b≥0.
2.结合具体实例,能用基本不等式解决简单的最大值或最小值问题.
1.基本不等式:≤
(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.
3.算术平均数与几何平均数
设a>0,b>0,则a,b的算术平均数为_______,几何平均数为______,基本不等式表明:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
4.利用基本不等式求最值问题
已知x>0,y>0,则:
(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)
2
1.设a>0,则9a+的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
答案:C
解析:9a+≥2=6.当且仅当9a=,即a=时等号成立.
2.若x<0,则x+( )
A.有最小值,且最小值为2
B.有最大值,且最大值为2
C.有最小值,且最小值为-2
D.有最大值,且最大值为-2
解析:因为x<0,则-x>0,所以-x+=(-x)+-≥2=2,所以x+≤-2,当且仅当x=-1时等号成立.故选D.
答案:D
3.矩形两边长分别为a,b,且a+2b=6,则矩形面积的最大值是( )
A.4 B. C. D.2
解析:依题意可得a,b>0,则6=a+2b≥2=2·,当且仅当a=2b时取等号.所以ab≤=,即矩形面积的最大值为.
答案:B
4.(多选)若x≥y,则下列不等式中正确的是( )
A.3x≥3y B.≥
C.x2≥y2 D.x2+y2≥2xy
答案:AD
解析:由指数函数的单调性可知,当x≥y时,有3x≥3y,故A正确;当0>x≥y时,≥不成立,故B错误;当0≥x≥y时,x2≥y2不成立,故C错误;x2+y2-2xy=(x-y)2≥0成立,即x2+y2≥2xy成立,故D正确.
5.函数y=x(3-2x)(0≤x≤1)的最大值是________.
解析:因为0≤x≤1,所以3-2x>0,所以y=·2x·(3-2x)≤2=,当且仅当2x=3-2x,即x=时取等号.
答案:
基础点(一) 拼凑法求最值
[题点全训]
1.若x>2,则函数y=x+的最小值为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
答案:D
解析:∵x>2,∴x-2>0,∴y=x+=(x-2)++2≥2 +2=6,当且仅当x-2=,即x=4时取等号,∴函数y=x+的最小值为6.
2.已知0<x<3,则2x(3-x)的最大值为( )
A. B.3
C. D.4
解析:因为0<x<3,所以3-x>0,所以2x(3-x)=2·x(3-x)≤22=,当且仅当x=3-x,即x=时取等号.所以2x(3-x)的最大值为.
答案:C
3.函数y=(x>-1)的最小值为________.
解析:因为x>-1,则x+1>0,所以y===(x+1)++5≥2 +5=9,当且仅当x+1=,即x=1时等号成立,所以所求函数的最小值为9.
答案:9
基础点(二) 常数代换法求最值
[题点全训]
1.(2023·上饶一模)已知x>0,y>0,x+2y=1,则+的最小值为( )
A.3+2 B.