内容正文:
第03讲 基本不等式
1、 知识梳理
1.不等式的性质:对称性、传递性、可加性、可乘性、可乘方、可开方
2.均值不等式:≤(a≥0,b≥0),当且仅当a=b时取等号.
其中称为正数a,b的算术平均数,称为正数a,b的几何平均数.
3.两个重要的不等式
(1)a2+b2≥2ab(a,b∈R),当且仅当a=b时取等号.
(2)ab≤(a,b∈R),当且仅当a=b时取等号.
4.利用均值不等式求最值
已知x≥0,y≥0,则
(1)如果积xy是定值p,那么当且仅当x=y时,x+y有最小值是2(简记:积定和最小).
(2)如果和x+y是定值s,那么当且仅当x=y时,xy有最大值是(简记:和定积最大).
5.一元二次不等式
只含有一个未知数,并且未知数的最高次数为2的整式不等式叫作一元二次不等式.
6.分式不等式与整式不等式
(1)>0(<0)⇔f(x)·g(x)>0(<0). (2)≥0(≤0)⇔f(x)·g(x)≥0(≤0)且g(x)≠0.
[方法技巧]
1.有关分数的性质
(1)若a>b>0,m>0,则<;>(b-m>0).
(2)若ab>0,且a>b⇔<.
2.≤≤≤(a>0,b>0).
2、 经典例题
考点一 不等式的性质
【例1】已知a,b,c满足c<b<a,且ac<0,那么下列选项中一定成立的是( )
A.ab>ac B.c(b-a)<0
C.cb2<ab2 D.ac(a-c)>0
【变式】《几何原本》中的几何代数法是以几何方法研究代数问题,这种方法是后西方数学家处理问题的重要依据,通过这一原理,很多的代数公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.下图是我国古代数学家赵爽创作的弦图,弦图由四个全等的直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形.若直角三角形的直角边长分别为a和b,则该图形可以完成的无字证明为( )
A.
B.
C.
D.
【例2】已知,,则( )
A.
B.
C.
D.,大小不确定
【例3】若a>b>0,m>0,n>0,则,,,按由小到大的顺序排列为( )
A.
B.
C.
D.
【变式】甲、乙两人同时从寝室到教室,甲一半路程步行,一半路程跑步,乙一半时间步行,一半时间跑
步,如果两人步行速度、跑步速度均相同,则( )
A.甲先到教室
B.乙先到教室
C.两人同时到教室
D.谁先到教室不确定
【例4】已知P,Q=a2﹣a+1,则P、Q的大小关系为( )
A.P>Q
B.P<Q
C.P≤Q
D.无法确定
【例5】(多选)设为实数,满足,,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.
考点二 利用均值不等式
【例1】已知,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式】已知,函数的最小值为( )
A.4
B.7
C.2
D.8
【例2】已知,则的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
【变式】已知,,且,则的最小值是 .
【例3】已知,则函数的最小值是______.
【变式】若,则的最大值为______.
二元最值
【例4】已知正数满足求的最小值______.
【变式】已知,且求的最小值______.
【例5】若正数,满足,则的最小值为________.
【变式】已知正数满足,则的最小值为______.
代入换元
【例6】已知正实数满足,则的最小值为 .
【变式】若正实数满足,则的最小值为 .
【变式】已知,,求得最小值______.
规律方法 在利用均值不等式求最值时,要根据式子的特征灵活变形,配凑出积、和为常数的形式,主要有两种思路:
(1)对条件使用均值不等式,建立所求目标函数的不等式求解.常用的方法有:折项法、变系数法、凑因子法、换元法、整体代换法等.
(2)条件变形,进行“1”的代换求目标函数最值.
用函数y=x+(m>0)的单调性.
考点三 一元二次不等式的解法
【例1】已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【例2】若关于的不等式的解集为,则关于的不等式的解集为( )
A.
B.
C.
D.
不等式求参数
【例3】若不等式对一切实数都成立,则的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【变式】已知,,且,若不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【例4】某城市对一种售价为每件元的电子产品征收附加税,税率为(即每销售元征税元),若年销售量为万件,要使附加税不少于万元,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
[方法技巧]
含参数的一元二次不等式在某区间内恒成立问题,常有两种处理方法:一是利用二次函数在区间上的最值来处理;二是先分