内容正文:
第4课时 基本不等式
考点一
1.(2)a=b (3) 2.(1)2ab 3.(1)2 (2)S2
典例1 C [函数y==-3x-+2=-+2.
∵x>0,∴3x+≥2=4,当且仅当3x=,即x=时等号成立.
故y=-+2≤-4+2,则y的最大值为2-4.故选C.]
巩固迁移1 B [∵x>0,y>0,xy=4,∴x+2y≥2=4,当且仅当x=2y=2时,等号成立,
则x=2,y=时,x+2y的最小值是4.故选B.]
典例2 B [因为0<x<2,所以0<2-x<2,
所以3x(2-x)≤3×=3,
当且仅当x=2-x,即x=1时取等号.故选B.]
巩固迁移2 D [∵x>2,∴x-2>0,
∴y=x+=x-2++2≥2+2=6,
当且仅当x-2=,即x=4时取等号.
∴y=x+(x>2)的最小值为6.故选D.]
典例3 C [8a+b=(8a+b)=+40≥2+40=72,
当且仅当=,即a=6,b=24时取等号.故选C.]
巩固迁移3 C [因为a+2b=1,a>0,b>0,所以=(a+2b)=2++2≥4+2=8,
当且仅当a=2b,即b=,a=时取等号.故选C.]
典例4 6 [由x+3y+xy=9,得x=,所以x+3y=+3y====3(1+y)+-6≥2-6=12-6=6,当且仅当3(1+y)=,即y=1时取等号.所以x+3y的最小值为6.]
巩固迁移4 A [由ab=a+b+3,得a(b-1)=b+3>0,
∴a=且b-1>0,
∴ab=×b=
=
=b-1++5≥2+5=9,
当且仅当b-1=,即b=3时等号成立.故选A.]
考点二
典例5 解:(1)由题意,当v=100时,y=1,
∴1=,∴l=5.
∴该车型的平均车长为5米.
(2)由(1)知,函数的表达式为y=(0<v≤120).
∵v>0,∴y==
=,当且仅当v=,即v=80时取等号.
故当汽车的平均速度为80千米/小时时,车流量y达到最大值.
巩固迁移5 8 [每台机器运转x年的年平均利润为=万元,
由于x>0,故≤18-2=8,
当且仅当x=,即x=5时等号成立,此时每台机器为该公司创造的年平均利润最大,最大为8万元.]
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第4课时 基本不等式
[考试要求] 1.了解基本不等式的推导过程.2.会用基本不等式解决简单的最值问题.3.掌握基本不等式在实际生活中的应用.
考点一 基本不等式的内容及求最值
1.基本不等式:
(1)基本不等式成立的条件:a>0,b>0.
(2)等号成立的条件:当且仅当___时取等号.
(3)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.
2.两个重要的不等式
(1)a2+b2≥___(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.
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.
提醒:使用基本不等式及其变形求最值时,“一正”“二定”“三相等”三个条件缺一不可.
直接法求最值
[典例1] 已知函数y=(x>0),则y的最大值为( )
A.2+4 B.2
C.2-4 D.4
[听课记录]
反思领悟 对基本不等式的准确掌握要抓住以下三个方面:一正:符合基本不等式成立的前提条件为a>0,b>0;二定:不等式的一边转换为定值;三相等:必须存在取等号的条件,即等号成立.以上三点缺一不可.
巩固迁移1 (2024·柳州月考)已知x>0,y>0,xy=4,则x+2y的最小值为( )
A.4 B.4
C.6 D.8
配凑法求最值
[典例2] (2025·安顺模拟)已知0<x<2,则3x(2-x)的最大值是( )
A.-3 B.3
C.1 D.6
[听课记录]
反思领悟 配凑法的关键是配凑出和为常数(积有最值)(如本例),积为常数(和有最值)的形式,再利用基本不等式求解.
巩固迁移2 (人教A版必修第一册P48习题2.2T1改编)已知函数y=x+(x>2),则此函数的最小值等于( )
A. B.
C.4 D.6
常数代换法求最值
[典例3] 已知正数a,b满足=1,则8a+b的最小值为( )
A.54 B.56
C.72 D.81
[听课记录]
反思领悟 本例解题的关键是利用8a+b与1的积为自身的性质,通过构造为定值,然后利用基本不等式求最值.
巩固迁移3 已知a,b为正实数,且满足a+2b=1,则的最小值为( )
A.4 B.4+2
C.8 D.6
消元法求最值
[典例4] 已知x>0,y>0,x+3y+xy=9,则x+3y的最小值为________.
[听课记录]
反思领悟 本例中有两个变量,可利用x+3y+xy=9消去x(或y)凑出“积为常数”,然后利用基本不等式求最值.
巩固迁移4 若a>0,b>0,且ab=a+b+3,则ab的最小值为( )
A.9 B.6
C.3 D.12
考点二 基本不等式的实际应用
[典例5] 春节期间,车流量较大,可以通过管控车流量,提高行车安全,在某高速公路上的某时间段内车流量y(单位时间内经过测量点的车辆数,单位:万辆/小时)与汽车的平均速度v(单位:千米/小时)、平均车长l(单位:米)之间满足函数关系y=(0<v≤120),已知某种车型的汽车的平均速度为100千米/小时时,车流量为1万辆/小时.
(1)求该车型的平均车长l;
(2)该车型的汽车在该时间段内行驶,当汽车的平均速度v为多少时车流量y达到最大值?
[听课记录]
反思领悟 利用基本不等式解决实际应用问题的思路
(1)设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数.
(2)根据实际问题抽象出函数的解析式后,只需利用基本不等式求得函数的最值.
(3)在求函数的最值时,一定要在定义域(使实际问题有意义的自变量的取值范围)内求解.
巩固迁移5 某公司购买一批机器投入生产,据市场分析,每台机器生产的产品可获得的总利润y(单位:万元)与机器运转时间x(单位:年)的关系式为y=-x2+18x-25(x∈N*),则每台机器为该公司创造的最大年平均利润是________万元.
若a>0,b>0,则.其中和分别叫做a,b的调和平均数和平方平均数.要根据题目需要选择合适的形式.
[典例] (多选)设正实数a,b满足a+b=1,则( )
A.有最大值 B.有最小值3
C.a2+b2有最小值 D.有最大值
[听课记录]
反思领悟 利用不等式链可以使得某些判断数(式)的大小问题、最值问题的求解更加简便.
应用体验 当<x<时,函数y=的最大值为________.
1.已知a>0,b>0,=1,则的最小值为( )
A. B.2
C. D.6
2.(2025·上海普陀区校级模拟)已知实数x,y满足x+2y=5,则2x+4y的最小值为________.
3.某校生物兴趣小组为开展课题研究,分得一块面积为32 m2的矩形空地,并计划在该空地上设置三块全等的矩形试验区(如图所示).要求试验区四周各空0.5 m,各试验区之间也空0.5 m.则每块试验区的面积的最大值为________m2.
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