内容正文:
第07讲 基本不等式
【人教A版2019】
·模块一 两个不等式
·模块二 基本不等式与最值
·模块三 课后作业
模块一
两个不等式
1. 两个不等式
不等式
内容
等号成立条件
重要不等式
a2+b2≥2ab(a,b∈R)
当且仅当“a=b”时取“=”
基本不等式
≤(a>0,b>0)
当且仅当“a=b”时取“=”
叫做正数a,b的算术平均数,叫做正数a,b的几何平均数.
基本不等式表明:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
温馨提示:“当且仅当a=b时,等号成立”是指若a≠b,则a2+b2≠2ab,≠,即只能有a2+b2>2ab,<.
【考点1 对基本不等式的理解】
【例1.1】(23-24高一上·河南·阶段练习)不等式中,等号成立的条件是( )
A. B. C. D.
【例1.2】(23-24高一上·上海普陀·期中)下列不等式中等号可以取到的是( )
A. B.
C. D.
【变式1.1】(23-24高一上·浙江台州·阶段练习)若,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式1.2】(23-24高三上·安徽合肥·期中)《几何原本》卷2的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成了后世西方数学家处理问题的重要依据,通过这一原理,很多的代数的公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.现有如图所示图形,点在半圆上,点在直径上,且,设,,则该图形可以完成的无字证明为( )
A. B.
C. D.
【考点2 利用基本不等式比较大小】
【例2.1】(23-24高一上·江苏淮安·期中)已知实数a,b,c满足,,且,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【例2.2】(23-24高一上·上海普陀·期中)已知a,,且,则下列不等关系中正确的是( )
A. B. C. D.
【变式2.1】(23-24高一上·上海宝山·阶段练习)某城市为控制用水,计划提高水价,现有以下四种方案,其中提价最多的方案是(其中)( )
A.先提价,再提价 B.先提价,再提价
C.分两次,都提价 D.分两次,都提价
【变式2.2】(2023高一·全国·课后作业)已知a、b为正实数,,则( )
A. B.
C. D.
【考点3 利用基本不等式证明不等式】
【例3.1】(23-24高一上·四川雅安·期中)已知,,且,证明:
(1);
(2).
【例3.2】(23-24高一上·贵州遵义·阶段练习)已知正数a,b满足,证明:.
【变式3.1】(23-24高一上·陕西西安·期中)设,均为正实数.
(1)求证:
(2)若,证明:.
【变式3.2】(2023·全国·模拟预测)已知正数,,满足,证明:
(1).
(2).
模块二
基本不等式与最值
1.基本不等式与最值
已知x,y都是正数,
(1)如果积xy等于定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值2;
(2)如果和x+y等于定值S,那么当x=y时,积xy有最大值S2.
温馨提示:从上面可以看出,利用基本不等式求最值时,必须有:(1)x、y>0,(2)和(积)为定值,(3)存在取等号的条件.
2.利用基本不等式求最值的几种方法
(1)直接法:条件和问题间存在基本不等式的关系,可直接利用基本不等式来求最值.
(2)配凑法:利用配凑法求最值,主要是配凑成“和为常数”或“积为常数”的形式.
(3)常数代换法:主要解决形如“已知x+y=t(t为常数),求的最值”的问题,先将转化为,再用基本不等式求最值.
(4)消元法:当所求最值的代数式中的变量比较多时,通常考虑利用已知条件消去部分变量后,凑出“和为常数”或“积为常数”的形式,最后利用基本不等式求最值.
【考点1 利用基本不等式求最值(无条件)】
【例1.1】(23-24高三上·西藏林芝·期末)已知,则的最小值是( )
A.3 B.4 C.6 D.7
【例1.2】(2023·湖南岳阳·模拟预测)已知函数,则当时,有( )
A.最大值 B.最小值
C.最大值 D.最小值
【变式1.1】(23-24高一上·湖北咸宁·阶段练习)已知,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【变式1.2】(23-24高一上·广东·期中)已知,则的最小值为( )
A.50 B.40 C.20 D.10
【考点2 利用基本不等式求最值(有条件)】
【例2.1】(23-24高一上·江西新余·期中)已知,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【例2.2】(23-24高三上·山东·阶段练习)已知实数x,y满足,且,则的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【变式2.1】(23-24高一上·广东汕头·阶段练习)已知两个正实数x,y满足