内容正文:
2.2 基本不等式6种常见考法归类
1、基本不等式
(1)基本不等式:如果a>0,b>0,≤,当且仅当a=b时,等号成立.
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)变形:ab≤2,a,b∈R,当且仅当a=b时,等号成立.
a+b≥2,a,b都是正数,当且仅当a=b时,等号成立.
注:(1)不等式≥ab和≥中等号成立的条件相同吗?
答案 相同.都是当且仅当a=b时等号成立.
(2)“当且仅当a=b时,等号成立”的含义是什么?
答案 a=b⇔=ab;a=b>0⇔=.
2、基本不等式求最值
用基本不等式≥求最值应注意:
(1)x,y是正数.
(2)①如果xy等于定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值2;
②如果x+y等于定值S,那么当x=y时,积xy有最大值S2.
(3)讨论等号成立的条件是否满足.
注:(1)利用基本不等式求最大值或最小值时,应注意什么问题呢?
答案 利用基本不等式求最值时应注意:一正,二定,三相等.
(2)x+的最小值是2吗?
答案 只有当x>0时,才有x+≥2=2,即x+的最小值是2;
当x<0时,x+没有最小值,此时x+=,
即当x<0时,x+的最大值是-2.
3、由公式和引申出的常用结论
①(同号);
②(异号);
③或
4、对基本不等式的准确掌握要抓住以下三个方面
(1)不等式成立的条件是a,b都是正数.
(2)“当且仅当”的含义:当a=b时,≤的等号成立,即a=b⇒=;仅当a=b时,≥的等号成立,即=⇒a=b.
(3)基本不等式的结构体现了“和式”与“积式”的相互转化,当题目中不等号的两端一端是“和式”而另一端是“积式”时,就要考虑利用基本不等式来解决,在应用过程中注意“一正、二定、三相等”.
5、运用基本不等式比较大小的注意点
(1)利用基本不等式比较两个数(式)的大小,就是把数(式)适当的放大或缩小,达到比较的目的,在放缩的过程中,要结合不等式的传递性,即要保证不等号同方向.
(2)要灵活运用基本不等式,特别注意其变形.
(3)应注意成立的条件,即a+b≥2成立的条件是a>0,b>0,等号成立的条件是a=b;a2+b2≥2ab成立的条件是a,b∈R,等号成立的条件是a=b.
6、利用基本不等式证明不等式的策略与注意事项
(1)策略:从已证不等式和问题的已知条件出发,借助不等式的性质和有关定理,经过逐步的逻辑推理,最后转化为所求问题,其特征是以“已知”看“可知”,逐步推向“未知”.
(2)注意事项:
①多次使用基本不等式时,要注意等号能否成立;②累加法是不等式证明中的一种常用方法,证明不等式时注意使用;③对不能直接使用基本不等式的证明可重新组合,形成基本不等式模型,再使用.
7、基本不等式求最值的两种常用方法
(1)拼凑法,拼凑法求解最值,其实质就是先通过代数式变形拼凑出和或积为常数的两项,然后利用基本不等式求解最值.利用基本不等式求解最值时,要注意“一正、二定、三相等”,尤其是要注意验证等号成立的条件.
(2)常数代换法,常数代换法解题的关键是通过代数式的变形,构造和式或积式为定值的式子,然后利用基本不等式求解最值.应用此种方法求解最值时,灵活运用“1”的代换,在不等式的解题过程中,常常将不等式乘“1”,除以“1”或将不等式中的某个常数用等于“1”的式子代替.
8、利用基本不等式解决实际问题的步骤
解实际问题时,首先审清题意,然后将实际问题转化为数学问题,再利用数学知识(函数及不等式性质等)解决问题.用基本不等式解决此类问题时,应按如下步骤进行:
(1)先理解题意,设变量.设变量时一般把要求最大值或最小值的变量定为函数.
(2)建立相应的函数关系式.把实际问题抽象为函数的最大值或最小值问题.
(3)在定义域内,求出函数的最大值或最小值.
(4)正确写出答案.
9、求参数的值或取值范围的一般方法
(1)分离参数,转化为求代数式的最值问题.
(2)观察题目特点,利用基本不等式确定相关成立条件,从而得参数的值或取值范围.
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考点一 对基本不等式的理解
考点二 利用基本不等式比较大小
考点三 利用基本不等式证明不等式
考点四 利用基本不等式求最值
(一)直接法
(二)配凑法求最值
(三)常数代换法
(四)消元法
(五)换元法
(六)对勾函数求最值
考点五 基本不等式的实际应用
考点六 基本不等式的恒成立问题
考点一 对基本不等式的理解
1.(2023·广西·统考一模)《几何原本》卷2的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成了后世西方数学家处理问题的重要依据,通过这一原理,很多的代数的公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.现有如图所示