内容正文:
第05讲 基本不等式
1 基本不等式
若,则 (当且仅当时,等号成立).
① 叫做正数的算术平均数,叫做正数的几何平均数.
② 基本不等式的几何证明
(当点重合,即时,取到等号)
2 基本不等式及其变形
(调和均值几何均值算术均值平方均值)
以上不等式把常见的二元关系(倒数和,乘积,和,平方和)联系起来,我们要清楚它们在求最值中的作用.
① ,积定求和;
② ,和定求积:
③ (联系了与平方和)
④ (联系了与平方和)
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:运用基本不等式求解最值时,牢记:一正,二定,三等.
一正指的是;二定指的是是个定值,三等指的是不等式中取到等号.
4 对勾函数
① 概念 形如的函数.
② 图像
③ 性质
函数图像关于原点对称,
在第一象限中,当时,函数递减,当时,函数递增.
④ 与基本不等式的关系
由图很明显得知当时,时取到最小值,
其与基本不等式时取到最小值是一致的.
【题型1】 利用基本不等式求最值
方法1 配凑法
【典题1】(2023·河南信阳·模拟预测)若,则函数有( )
A.最小值1 B.最大值1 C.最小值 D.最大值
方法2 常数代换法
【典题1】(2024·江苏南通·二模)设,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.3
方法3 消元法
【典题1】(2023·烟台模拟)已知x>0,y>0,x+3y+xy=9,则x+3y的最小值为________.
方法4 换元法
【典题1】(2024·全国·模拟预测)若不等式对于任意正实数成立,则的范围为 .
【巩固练习】
1. (2024·全国·模拟预测)若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(2024·河南南阳·一模)已知正实数满足,则的最小值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
3.(2023·湘潭模拟)已知α,β为锐角,且tan α-tan β+2tan αtan2β=0,则tan α的最大值为( )
A. B. C. D.
4.(2024·黑龙江·二模)已知实数,且,则取得最大值时,的值为( )
A. B. C. D.或
5. (2024·辽宁·一模)已知,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
6.(2023·广东湛江·二模)当,时,恒成立,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(2024·贵州贵阳·一模) (多选)已知,且,则( )
A. B.
C. D.
8.(2024·云南楚雄·模拟预测)(多选)若,满足,则( )
A. B.
C. D.
9.(多选)(2023·广东六校联考)已知x,y∈(0,+∞),设M=2x+y,N=xy,则以下四个命题中正确的是( )
A.若N=1,则M有最小值 B.若M+N=6,则N有最大值2
C.若M=1,则 D.若M2=3N+1,则M有最小值
10.(2024·内蒙古呼和浩特·一模)已知实数,且,则的最小值是 .
【题型2】 利用基本不等式求参数或范围
【典题1】 (2022·威海期末)关于x的不等式的解集是R,则实数a的取值范围为________.
【巩固练习】
1. (2023·重庆调研)已知正实数a,b满足,若不等式a+b≥-x2+4x+18-m对任意的实数x恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.[3,+∞) B.(-∞,3]
C.(-∞,6] D.[6,+∞)
2. (2024·全国模拟预测)已知不等式对任意正实数x,y恒成立,则正实数a的最小值为________.
3.(2024·江西·一模)已知正数x,y满足,若不等式恒成立,则实数a的取值范围是 .
4.(2023·南通质检)若正实数x,y满足x+y=1,且不等式有解,则实数m的取值范围是________.
【题型3】 基本不等式的实际应用
【典题1】 (2024·黑龙江哈尔滨·一模)已知某商品近期价格起伏较大,假设第一周和第二周的该商品的单价分别为m元和n元,甲、乙两人购买该商品的方式不同,甲每周购买100元的该商品,乙每周购买20件该商品,若甲、乙两次购买平均单价分别为,则( )
A. B. C. D.的大小无法确定
【典题2】2022 年 2 月 24 日, 俄乌爆发战争,至今战火未熄. 2023 年 10 月