内容正文:
2.2 基本不等式(1)
问题1 试比较a2+b2与2ab的大小关系?
解:
当且仅当a=b时,等号成立
PART 1 重要不等式
当且仅当a=b时,等号成立
文字表述:两个实数的平方和大于等于它们乘积的2倍
问题2 特别地,如果a>0,b>0,我们用 分别代替上式中的a,b,可以得到怎样的式子?
PART 2 基本不等式
当且仅当a=b时,等号成立
算术平均数
几何平均数
文字表述:两个正数的算术平均数大于等于几何平均数
问题3 上述不等式是在重要不等式基础上转化出来的,是否对所有的a>0,b>0都能成立?请给出证明.
提示 方法一 (作差法)
方法三 (利用几何意义证明)
如图AB是圆的直径,点C是AB上一点,AC=a,BC=b,
过点C作垂直于AB的弦DE,连接AD,BD,
故有△ACD∽△DCB,故CD= ,由于CD小于或等于圆的半径,
故用不等式表示为 ,由此也可以得出圆的半径不小于半弦.
方法二 (性质法)
知识梳理
1.基本不等式:如果a>0,b>0,则___________,当且仅当
时,等号成立.
2.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.
3.两个正数的算术平均数 它们的几何平均数.
a=b
不小于
求简单代数式的最值
例1
因为x>0,
当且仅当x= ,即x=2时等号成立,因此所求的最小值为4.
延伸探究
1.当x<0时,求x+ 的最大值.
因为x<0,则-x>0,
故原式的最大值为-4.
因为x>1,故有x-1>0,
当且仅当x-1= ,即x=3时等号成立.因此所求的最小值为5.
在利用基本不等式求最值时要注意三点
一是各项均为正;二是寻求定值,求和式最小值时应使积为定值,(恰当变形,合理拆分项或配凑因式是常用的解题技巧);三是考虑等号成立的条件是否具备,检验多项式取得最值时的x的值是否为已知范围内的值,三点缺一不可.
反思感悟
跟踪训练1
(多选)下面四个推导过程正确的有
√
√
A中,∵a,b为正实数,∴ , 为正实数,符合基本不等式的条件,故A正确;
B中,∵a∈R,a≠0,不符合基本不等式的条件,故B错误;
最值定理
问题4 你能写出基本不等式的几种变形吗?
由此我们发现若两个正数的和为定值时,我们可以求这两个数乘积的最大值,若两个数的乘积为定值时,我们可以求这两个数和的最小值.
探究一 对基本不等式的理解
知识梳理
最值定理
已知x,y都为正数,则
(1)如果积xy等于定值P,那么当且仅当x=y时,和x+y有最小值 ;
(2)如果和x+y等于定值S,那么当且仅当x=y时,积xy有最大值 ,简记为:积定和最小,和定积最大.
例2.已知x,y都是正数,求证:
(1)如果积xy等于定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值
探究一 对基本不等式的理解
例2.已知x,y都是正数,求证:
(2)如果和x+y等于定值S,那么当x=y时,积xy有最大值
探究一 对基本不等式的理解
总结:和定积最大,积定和最小
一正:符合基本不等式 成立的前提条件,a>0,b>0
二定:化不等式的一边为定值(a+b为定值或ab为定值)
三相等:必须存在“=”成立的条件
小结--基本不等式求最值问题
一正、二定、三相等!!!!!!
和定积最大,积定和最小
例2
(1)设x>0,y>0,且x+y=18,则xy的最大值为
A.80 B.77
C.81 D.82
因为x>0,y>0,
√
当且仅当x=y=9时,等号成立,即(xy)max=81.
(2)若m>0,n>0,mn=81,则m+n的最小值是
A.4 B. C.9 D.18
因为m>0,n>0,mn=81,所以m+n≥2 =18,当且仅当m=n=9时,等号成立,故m+n的最小值是18.
√
已知正数a,b满足ab=8,则a+2b取得最小值时a,b的值分别为
A.2,2 B.2,4 C.4,4 D.4,2
跟踪训练2
√
因为a>0,b>0,
所以a+2b取得最小值时a,b的值分别为4,2.
探究二 和定积最大,积定和最小
例3 求函数 的最小值,并求出y取得最小值时x的值。
(1)若a≠0,则a+≥2=6. ( )
×
[解析]只有当a>0时,不等式a+≥2=6才成立.
(2)若x>2,则x+的最小值为2. ( )
[解析]当且仅当x=1时,x+才能取