内容正文:
§1.4 基本不等式
考试要求 1.了解基本不等式的推导过程.2.会用基本不等式解决简单的最值问题.3.理解基本不等式在实际问题中的应用.
知识梳理
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,等号成立.
(3)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.几个重要的不等式
(1)a2+b2≥ (a,b∈R).
(2)+≥ (a,b同号).
(3)ab≤ (a,b∈R).
(4)≥ (a,b∈R).
以上不等式等号成立的条件均为a=b.
3.利用基本不等式求最值
(1)已知x,y都是正数,如果积xy等于定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值 .
(2)已知x,y都是正数,如果和x+y等于定值S,那么当x=y时,积xy有最大值 .
注意:利用基本不等式求最值应满足三个条件“一正、二定、三相等”.
思考辨析
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)不等式ab≤2与≤等号成立的条件是相同的.( )
(2)y=x+的最小值是2.( )
(3)若x>0,y>0且x+y=xy,则xy的最小值为4.( )
(4)函数y=sin x+,x∈的最小值为4.( )
教材改编题
1.若正实数a,b满足a+4b=ab,则ab的最小值为( )
A.16 B.8 C.4 D.2
2.函数y=x+(x≥0)的最小值为________.
3.若把总长为20 m的篱笆围成一个矩形场地,则矩形场地的最大面积是________ m2.
题型一 利用基本不等式求最值
命题点1 配凑法
例1 (1)已知x>2,则函数y=x+的最小值是( )
A.2 B.2+2
C.2 D.+2
(2)设0<x<,则函数y=4x(3-2x)的最大值为________.
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命题点2 常数代换法
例2 已知x>0,y>0,且4x+2y-xy=0,则2x+y的最小值为( )
A.16 B.8+4
C.12 D.6+4
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命题点3 消元法
例3 (2023·烟台模拟)已知x>0,y>0,x+3y+xy=9,则x+3y的最小值为________.
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延伸探究 本例条件不变,求xy的最大值.
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思维升华 (1)前提:“一正”“二定”“三相等”.
(2)要根据式子的特征灵活变形,配凑出积、和为常数的形式,然后再利用基本不等式.
(3)条件最值的求解通常有三种方法:一是配凑法;二是将条件灵活变形,利用常数“1”代换的方法;三是消元法.
跟踪训练1 (1)(多选)若正实数a,b满足a+b=1,则下列说法错误的是( )
A.ab有最小值
B.8+8有最大值8
C.+有最小值4
D.a2+b2有最小值
(2)已知x>1,则y=的最大值为________.
题型二 基本不等式的常见变形应用
例4 (1)若0<a<b,则下列不等