第2章 教考衔接2 巧用均值不等式-【精讲精练】2023-2024学年高中数学必修第一册人教B版(教师用书)
均值不等式≤
(a,b>0)的应用比较广泛,应用技巧也比较丰富,常见的有连续运用均值不等式求最值,利用均值不等式求参数范围,常数“1”的代换证明不等式,另外均值不等式也常和其他知识交汇考查.
题型一 连续用均值不等式求最值
已知a>b>0,求a2+
的最小值.
[解析] 由a>b>0,得a-b>0,∴b(a-b)≤=
.
∴a2+≥a2+
≥2
=4,
当且仅当b=a-b且a2=,即a=
,b=
时取等号.
∴a2+的最小值为4.
[规律方法]
多次使用均值不等式时,一定要保证几次等号成立的条件能同时成立,要善于发现“定值”,在使用时可采用拼凑法、换元法、常数代换等方法.
[触类旁通]
1.已知a>0,b>0,求+
+2
的最小值.
解析 ∵a>0,b>0,∴+
+2
≥2
+2
≥4
=4,
当且仅当a=b=1时,等号成立.
∴+
+2
的最小值为4.
题型二 利用均值不等式求参数的值或范围
已知x,y∈(0,+∞),若不等式
+
≤a
恒成立,则a的取值范围是( )
A.[1,+∞) B.[,+∞)
C.[2,+∞) D.[2,+∞)
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[解析] x,y∈(0,+∞),不等式+
≤a
恒成立,所以a>0,
两边平方得x+2+2y≤a2
,
a2≥2+恒成立,需a2≥
,
而≤
=2,当且仅当x=2y时,等号成立,a2≥4,∴a≥2.
[答案] C
[规律方法]
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.
[触类旁通]
2.(1)∀x∈(1,+∞),不等式2x+m+>0恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.(-∞,-8) B.(-8,+∞)
C.(-∞,-6) D.(-6,+∞)
(2)若关于x的不等式x2-ax+2>0在区间[1,5]上恒成立,则a的取值范围为( )
A. B.
C.(-∞,3) D.
解析 (1)不等式2x+m+>0化为:
2(x-1)+>-m-2,
∵x>1,∴2(x-1)+≥2×
=4,当且仅当x=2时取等号.
∵不等式2x+m+>0对一切x∈(1,+∞)恒成立,
∴-m-2<4,解得m>-6,故选D.
(2)当x∈[1,5]时,由x2-ax+2>0可得a<x+,则a<
,
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