内容正文:
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考点 出现频率 2024年预测
利用基本不等式求最值 Ⅲ
利用基本不等式
解决实际问题
Ⅲ
基本不等式作为工具,常结合其他知识点进行考查,
如解析几何、函数求最值,实际应用等求范围题型,
难度为基础题或中档题.
1.基本不等式
如果犪>0,犫>0,那么槡犪犫≤
犪+犫
2
,当且
仅当犪=犫时,等号成立.其中,
犪+犫
2
叫做犪,犫
的算术平均数,槡犪犫叫做犪,犫的几何平均数.即
正数犪,犫的算术平均数不小于它们的几何平均数.
基本不等式1:若犪,犫∈犚,则犪2+犫2≥
2犪犫,当且仅当犪=犫时取等号;
基本不等式2:若犪,犫∈犚+,则
犪+犫
2
≥
槡犪犫(或犪+犫≥2槡犪犫),当且仅当犪=犫时取
等号.
2.两个基本不等式的异同
(1)两个基本不等式中实数犪,犫的取值范围
是不同的,运用第二个不等式时,犪,犫必须都
是正实数.
(2)两个基本不等式中等号成立的条件:当
且仅当犪=犫时取等号.
(3)两个基本不等式的变形:这里的变形要
让学生理解是如何得来的,同时让学生试着去发
现探索这些不等式出现了哪些运算形式,如求
和、乘积、平方和、开方和等.
第一个不等式可变形为:犪2+3犫2≥2犫(犪+
犫)或2犪2+2犫2≥(犪+犫)2,其中犪,犫∈犚;
第二个不等式可变形为:(槡犪+槡犫)
2
≥
4槡犪犫或犪犫≤
犪+犫( )2
2
,其中犪,犫∈犚+.
(4)常用基本不等式2来求最值:当两个正
数犪,犫的积为定值时,由犪+犫≥2槡犪犫可得:
当犪=犫时,它们的和有最小值;当两个正数犪,
犫的和为定值时,由犪犫≤
犪+犫( )2
2
可得:当犪=犫
时,它们的积有最大值,正所谓“积定和最 小 ,
和定积最 大 ”.
如:已知狓>0,狔>0.
①若狓+狔=狊(和为定值),则当狓=狔时,
积狓狔取得最大值
狊2
4
;
②若狓狔=狆(积为定值),则当狓=狔时,和
狓+狔取得最小值2槡狆.
注意:①此结论应用的前提条件是“一正”
“二定”“三相等”.其中“一正”指正实数;“二定”
指求最值时和或积为定值;“三相等”指满足等号
成立的条件,即取等条件成立.
②连续使用基本不等式要注意取值条件一致
.
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●角度1 常规配凑法
模型一:犿狓+
狀
狓
≥2槡犿狀(犿>0,狀>0),
当且仅当狓=
狀
槡犿时等号成立;
模型二:犿狓+
狀
狓-犪
=犿(狓-犪)+
狀
狓-犪
+犿犪
≥
·31·
学习数学·领悟数学· !"
2槡犿狀+犿犪(犿>0,狀>0),当且仅当狓-犪=
狀
槡犿
时等号成立;
模型三: 狓
犪狓2+犫狓+犮
=
1
犪狓+犫+
犮
狓
≤
1
2槡犪犮+犫
(犪>0,犮>0),当且仅当狓=
犮
槡犪时等号成立;
模型四:狓(狀-犿狓)=
犿狓(狀-犿狓)
犿
≤
1
犿
·
犿狓+狀-犿狓( )2
2
=
狀2
4犿
犿>0,狀>0,0<狓<
狀( )犿 ,
当且仅当狓=
狀
2犿
时等号成立.
例1-1(2021·全国乙卷)下列函数中最小
值为4的是 ( )
A.狔=狓
2+2狓+4
B.狔= sin狓 +
4
sin狓
C.狔=2
狓+22-狓
D.狔=ln狓+
4
ln狓
例1-2(2021·上海卷)已知函数犳(狓)=3狓
+
犪
3狓+1
(犪>0)的最小值为5,则犪= .
例1-3 (浙江模拟)若-4<狓<1,则狔=
狓2-2狓+2
2狓-2
有 ( )
A.最大值-1 B.最小值-1
C.最大值1 D.最小值1
例1-4(2021·天津卷)已知犪>0,犫>0,
则1
犪
+
犪
犫2
+犫的最小值为 .
欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍
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欍
欍
欍
欍
欍
欍
欍
氥
氥氥
氥
【解题总结】
1.通过添项、拆项、变系数等方法凑
成和为定值或积为定值的形式.
2.注意验证取得条件.
训练1 (常熟检测)若狓>2,则函数狔=狓+
4
狓-2
的最小值为 ( )
A.3 B.4
C.5 D.6
训练2 (黄山一模)已知犳(狓)=
狓2+3狓+6
狓+1
(狓>0),则犳(狓)的最小值是 ( )
A.2 B.3
C.4 D.5
训练3 (2020·山东卷)已知犪>0,犫>0,
且犪+犫=1,则 ( )
A.犪2+犫2≥
1
2
B.2犪-犫>
1
2
C.log2犪+log2犫>-2 D.槡犪+槡犫≤槡2
训练4