内容正文:
精品培优专题:基本不等式七类必考最值题型
(知识清单+重点习题+解题技巧)
题型汇编
知识梳理与常考题型
【题型1】直接利用不等式求最值
基本不等式:如果,那么,当且仅当时,等号成立.(仅限和与积)
常用不等式:若,则,当且仅当时取等号;(从左至右为积,和,平方和)
【例1】.(25-26高一上·湖北武汉·期中)若,且,则的最小值为( )
A.12 B.9 C.6 D.3
【练习1】.(25-26高一上·四川成都·期中)设,,,则的最小值为( )
A.
B. C. D.32
【练习2】利用不等式求最值
(1)已知,且,求的最小值.
(2)已知,且,求的最小值.
(一):和定积最大
【例1】.(海南省部分学校2026届高三上学期学业水平诊断(一)数学试题)已知,且,则xy的最大值为 .
【练习1】.(25-26高一上·上海普陀·期中)已知,则的最大值是 .
【练习2】.(25-26高三上·福建漳州·阶段练习)若,,则的最小值为 .
(二):积定和最小
【例1】.(25-26高一上·南京·阶段练习)已知,则的最小值为( )
A.4 B. C.8 D.
【练习1】若,,则的最小值为______.
【练习2】.(25-26高一上·宁夏吴忠·阶段练习)若,则的最小值是( )
A.36 B.13 C.12 D.6
【题型2】 凑配法求最值
配凑法:加上一个数或减去一个数使和(积)为定值,然后利用基本不等式求解.
配凑法求最值模型
,当且仅当时等号成立
【例1】.(湖南省2025-2026学年高三月考数学试题)若,则的最小值是( )
A.6 B.4 C.10 D.
【练习1】.(25-26高二上·云南玉溪·阶段练习)已知,则的最小值是( )
A.12 B.8 C.6 D.4
【练习2】.当时,( )
A.有最大值1 B.有最大值2 C.有最小值5 D.有最小值
【练习3】.(25-26高一上·海南·阶段练习)函数()的最大值为( )
A. B.3 C.1 D.
【题型3】“1”的妙用
方法总结:乘“1”法就是指凑出1,利用乘“1”后值不变这个性质,使不等式通过变形出来后达到运用基本不等式的条件,即积为定值.
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
(一):乘“1”法
【例1】.(25-26高一上·河南·阶段练习)已知正实数满足,则的最小值为( )
A.2 B. C.4 D.
【练习1】.(25-26高二上·安徽蚌埠·阶段练习)若正实数满足,则的最小值为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
【练习2】.(25-26高一上·江苏南京·阶段练习)设正实数,满足,则的最小值为( )
A.2 B.3 C. D.
【练习3】(25-26高三上·上海嘉定·期中)设,则的最小值为 .
(二):隐含的“1”
【例1】若,则的最小值为______.
【练习1】已知,则的最小值是______.
(三):构造分母
【例1】.(25-26高三上·福建宁德·期中)已知正实数,满足,则的最小值为( )
A. B. C.1 D.4
【练习1】.(25-26高一上·江苏南京·阶段练习)已知实数满足,且,则的最小值为 .
【练习2】已知正数、满足,求 的最小值;
【练习3】已知实数,且,则的最小值是 .
(四):分子“1”的代换
【例1】.(2025·贵州遵义·模拟预测)已知,且,则的最小值为( )
A. B.4 C.3 D.2
【练习1】.(25-26高三上·江苏无锡·阶段练习)已知实数、,且,则的最小值是( )
A.
B. C. D.
【练习2】正实数,满足,则的最小值是________
(五):同除法
【例1】.(黑龙江省2025-2026学年高三上学期11月期中联考数学试卷)已知,且,则的最小值为( )
A.3 B. C.5 D.9
【练习1】.(25-26高一上·上海·阶段练习)已知 ,且 ,则 的最小值是 .
【练习2】.设为正实数,且,则的最小值为 .
【题型4】分离常数法
方法总结:对于分子分母中含有相同单一字母时,可以考虑分离常数
模型1:(x>0)
模型2:
模型3:,当且仅当时等号成立
【例1】已知,则函数的最小值是 .
【练习1】若,则函数的最小值为 .
【练习2】已知,则的最小值为 .
【练习3】的最小值是______.
【题型5】判断不等式是否能成立
基本不等式的前提是“一正”“二定”“三相等”;其中“一正”指正数,“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.
【例1】.(25-26高一上·江苏南京·阶段练习)下列说法中正确的是( )
A.的最小值为4 B.的最小值为2
C.的最小值为2 D.的最小值为1
【练习1】.(25-26高一上·上海·阶段练习)下列函数中,最小值为2的是( )
A. B.
C. D.
【练习2】.(25-26高一上·江苏镇江·阶段练习)下列命题为假命题的是( )
A.若,则最小值为2
B.的最小值为6
C.若,则的最小值为4
D.的最大值为
【综合应用】
1.(多选)(25-26高一上·新疆·开学考试)已知,,且,则( )
A.的最小值是4 B.的最大值是
C.的最小值是 D.的最小值是2
2.(多选)(25-26高一上·辽宁辽阳·期中)已知正数,满足,则( )
A.的最大值为 B.的最小值为
C.的最大值为 D.的最小值为
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精品培优专题:基本不等式七类必考最值题型(解析版)
(知识清单+重点习题+解题技巧)
题型汇编
知识梳理与常考题型
【题型1】直接利用不等式求最值
基本不等式:如果,那么,当且仅当时,等号成立.(仅限和与积)
常用不等式:若,则,当且仅当时取等号;(从左至右为积,和,平方和)
【例1】.(25-26高一上·湖北武汉·期中)若,且,则的最小值为( )
A.12 B.9 C.6 D.3
【答案】C
【分析】根据基本不等式列不等式求解即可.
【详解】因为,所以,即,
令,得,
解得(不符合题意舍去)或,
所以,当且仅当时等号成立,即的最小值为.
故选:C
【练习1】.(25-26高一上·四川成都·期中)设,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.32
【答案】D
【分析】利用基本不等式结合一元二次不等式的解法可得答案.
【详解】因为,,
所以,当且仅当时取等号.
令得:,即,
解得:,此时,
当且仅当时取等号.所以的最小值为32.
故选:D
【练习2】利用不等式求最值
(1)已知,且,求的最小值.
(2)已知,且,求的最小值.
【答案】(1)9;(2)16
【分析】由条件可得,结合基本不等式分别求和的最小值.
【详解】(1)因为,,
所以,
所以,
当且仅当,时等号成立,即时等号成立,
所以的最小值为.
(2)因为,,
由基本不等式可得,当且仅当时等号成立,
所以,当且仅当时等号成立,
所以的最小值为.
(一):和定积最大
【例1】.(海南省部分学校2026届高三上学期学业水平诊断(一)数学试题)已知,且,则xy的最大值为 .
【答案】1
【分析】直接利用基本不等式即可.
【详解】因,则,所以,
当且仅当时等号成立,
则xy的最大值为.
故答案为:
【练习1】.(25-26高一上·上海普陀·期中)已知,则的最大值是 .
【答案】1
【分析】根据给定条件,利用基本不等式求出最大值.
【详解】由,得,当且仅当,即时取等号,
所以的最大值是1.
故答案为:1
【练习2】.(25-26高三上·福建漳州·阶段练习)若,,则的最小值为 .
【答案】
【分析】由基本不等式求得,再使用基本不等式即可求解.
【详解】,
当且仅当且,即时等号成立,
所以的最小值为.
故答案为:.
(二):积定和最小
【例1】.(25-26高一上·南京·阶段练习)已知,则的最小值为( )
A.4 B. C.8 D.
【答案】B
【分析】直接使用基本不等式求解即可.
【详解】由于,,
当时,上式取等号,即时,的最小值是.
故选:B
【练习1】若,,则的最小值为______.
【答案】2
【简析】
【练习2】.(25-26高一上·宁夏吴忠·阶段练习)若,则的最小值是( )
A.36 B.13 C.12 D.6
【答案】C
【分析】利用基本不等式进行求解即可.
【详解】因为,
所以,当且仅当时,即当时取等号,
所以当时,有最小值,
故选:C
【题型2】 凑配法求最值
配凑法:加上一个数或减去一个数使和(积)为定值,然后利用基本不等式求解.
配凑法求最值模型
,当且仅当时等号成立
【例1】.(湖南省2025-2026学年高三月考数学试题)若,则的最小值是( )
A.6 B.4 C.10 D.
【答案】C
【分析】先对式子进行变形,构造出可以使用基本不等式的形式,再根据基本不等式的条件求出最小值.
【详解】,,对进行变形可得,
根据基本不等式,得,
当且仅当时即等号成立,
当时,取得最小值为.
故选:.
【练习1】.(25-26高二上·云南玉溪·阶段练习)已知,则的最小值是( )
A.12 B.8 C.6 D.4
【答案】A
【分析】变形得,利用基本不等式求解.
【详解】∵,∴,
∴,
当且仅当,即时等号成立,
∴的最小值是12.
故选:A.
【练习2】.当时,( )
A.有最大值1 B.有最大值2 C.有最小值5 D.有最小值
【答案】A
【解析】当时,,,
所以,
当且仅当即时等号成立,
所以有最大值1,没有最小值,故选:A
【练习3】.(25-26高一上·海南·阶段练习)函数()的最大值为( )
A. B.3 C.1 D.
【答案】D
【分析】将代数式化为,结合基本不等式可求得答案.
【详解】因为,则,
所以,
当且仅当时,即当时,等号成立,
所以当时,则的最大值为.
故选:D
【题型3】“1”的妙用
方法总结:乘“1”法就是指凑出1,利用乘“1”后值不变这个性质,使不等式通过变形出来后达到运用基本不等式的条件,即积为定值.
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
(一):乘“1”法
【例1】.(25-26高一上·河南·阶段练习)已知正实数满足,则的最小值为( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用基本不等式“1”的妙用求出最小值.
【详解】正实数满足,则
,当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为.
故选:D
【练习1】.(25-26高二上·安徽蚌埠·阶段练习)若正实数满足,则的最小值为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
【答案】A
【分析】根据题意,化简得到,结合基本不等式,即可求解.
【详解】由正实数满足,则,
当且仅当时,即时,等号成立,
所以的最小值为.
故选:A.
【练习2】.(25-26高一上·江苏南京·阶段练习)设正实数,满足,则的最小值为( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】C
【分析】利用“1”的妙用,结合基本不等式求解即可.
【详解】因为,,,所以,
又,,所以,
所以,
当,即,即,时等号成立,
所以的最小值为.
故选:C.
【练习3】(25-26高三上·上海嘉定·期中)设,则的最小值为 .
【答案】
【分析】根据给定条件,利用“1”的妙用,结合基本不等式求出最小值.
【详解】由,得
,当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为4.
故答案为:4
(二):隐含的“1”
【例1】若,则的最小值为______.
【答案】
【分析】由基本不等式“1”的代换求解即可.
【详解】因为,
所以.
因为,所以,
所以,当且仅当,即时,等号成立,
则.
【练习1】已知,则的最小值是______.
【答案】
【简析】记,则,则有
(三):构造分母
【例1】.(25-26高三上·福建宁德·期中)已知正实数,满足,则的最小值为( )
A. B. C.1 D.4
【答案】B
【分析】根据题意得,再利用基本不等式“1”的用法求解即可.
【详解】解:因为正实数,满足,
所以,即,
所以
,当且仅当,即,
又因为,所以时等号成立,
所以的最小值为.
故选:B
【练习1】.(25-26高一上·江苏南京·阶段练习)已知实数满足,且,则的最小值为 .
【答案】
【分析】根据常数变换,转化,展开后利用基本不等式求最值.
【详解】由条件可知,,,
由可知,,
所以,
,
当时,即等号成立,
当,且,得,,
所以的最小值为.
故答案为:
【练习2】已知正数、满足,求 的最小值;
【答案】
【详解】因为,,
所以,,
所以
,
当且仅当,且,即时,等号成立,
故的最小值为;
【练习3】已知实数,且,则的最小值是 .
【答案】24
【解析】因为,且,
所以,
所以
,
当且仅当,即,时等号成立
(四):分子“1”的代换
【例1】.(2025·贵州遵义·模拟预测)已知,且,则的最小值为( )
A. B.4 C.3 D.2
【答案】B
【分析】利用1的代换,结合基本不等式可求最小值.
【详解】因为,所以,
当且仅当,即时取等号,所以的最小值为.
故选:B.
【练习1】.(25-26高三上·江苏无锡·阶段练习)已知实数、,且,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据基本不等式“1”的代换求解最值即可.
【详解】因为实数、,且,
所以,
当且仅当,即时,的最小值是.
故选:A.
【练习2】正实数,满足,则的最小值是________
【答案】
【解析】因为正实数,满足,
所以,
当且仅当,即时等号成立.
故的最小值是
(五):同除法
【例1】.(黑龙江省2025-2026学年高三上学期11月期中联考数学试卷)已知,且,则的最小值为( )
A.3 B. C.5 D.9
【答案】D
【分析】由条件得到,再结合乘1法即可求解.
【详解】因为,且,
所以,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,所以的最小值为9.
故选:D.
【练习1】.(25-26高一上·上海·阶段练习)已知 ,且 ,则 的最小值是 .
【答案】4
【分析】由已知可得,然后由展开后利用基本不等式即可求得答案.
【详解】由,, 可得:,
故,
当且仅当,即时取等号.
故答案为:4
【练习2】.设为正实数,且,则的最小值为 .
【答案】
【解析】由,得,
则,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最小值为.
【题型4】分离常数法
方法总结:对于分子分母中含有相同单一字母时,可以考虑分离常数
模型1:(x>0)
模型2:
模型3:,当且仅当时等号成立
【例1】已知,则函数的最小值是 .
【答案】
【分析】将函数化简,分离常数,然后结合基本不等式即可得到结果.
【详解】因为,
当且仅当,即时,等号成立.
所以函数的最小值是
【练习1】若,则函数的最小值为 .
【答案】3
【解析】由题意,,
因为,所以,当且仅当,即时等号成立.
所以函数的最小值为3.
【练习2】已知,则的最小值为 .
【答案】
【解析】令,则,
所以,当且仅当,即时取等号,所以的在最小值为.
【练习3】的最小值是______.
【答案】
【详解】,当且仅当时,即时取等号
【题型5】判断不等式是否能成立
基本不等式的前提是“一正”“二定”“三相等”;其中“一正”指正数,“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.
【例1】.(25-26高一上·江苏南京·阶段练习)下列说法中正确的是( )
A.的最小值为4 B.的最小值为2
C.的最小值为2 D.的最小值为1
【答案】D
【分析】根据基本不等式满足的前提条件即可求解AB,根据基本不等式即可求解CD.
【详解】对于A,当时,,故A错误,
对于B,当时,,,则,故B错误,
对于C, ,由于,而对勾函数在单调递增,故,当且仅当时取到等号,故C错误,
对于D, ,当且仅当时取到等号,故D正确,
故选:D
【练习1】.(25-26高一上·上海·阶段练习)下列函数中,最小值为2的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】结合基本不等式(均值不等式)的使用条件“一正、二定、三相等”逐一分析即可.
【详解】对于A,函数(),当时,,
当且仅当时取等号;当时,,
又,当且仅当时取等号,
所以此时,因此,函数无最小值,故A错误;
对于B,函数,当时,,;
当时,,,因此,函数无最小值,故B错误;
对于C,,当且仅当,即时取等号,
此时,所以函数最小值为2,故C正确;
对于D,令,则,函数变为(),
函数在时单调递增,故当时,y取得最小值,故D错误.
故选:C.
【练习2】.(25-26高一上·江苏镇江·阶段练习)下列命题为假命题的是( )
A.若,则最小值为2
B.的最小值为6
C.若,则的最小值为4
D.的最大值为
【答案】C
【分析】应用基本不等式求最值,注意取值条件判断A、B、D,由对勾函数的性质确定的最值判断C.
【详解】A,由,则,此时,当且仅当时取等号,为真命题;
B,由,则,
当且仅当,即时取等号,为真命题;
C:由,则,故在上单调递增,
所以,为假命题;
D:由,则,
当且仅当,即时取等号,故的最大值为,为真命题.
故选:C
【综合应用】
1.(25-26高一上·新疆·开学考试)已知,,且,则( )
A.的最小值是4 B.的最大值是
C.的最小值是 D.的最小值是2
【答案】AB
【分析】根据已知条件,结合基本不等式逐个分析判断即可.
【详解】对于A,由,,则,
当且仅当,即时,取等号,所以的最小值为4,故A正确;
对于B,因为,当且仅当时,取等号,所以的最大值为,故B正确;
对于C,由,得,当且仅当时,取等号,
所以的最小值为,故C错误;
对于D,由,,取,则,故D错误。
故选:AB.
2.(多选)(25-26高一上·辽宁辽阳·期中)已知正数,满足,则( )
A.的最大值为 B.的最小值为
C.的最大值为 D.的最小值为
【答案】AD
【分析】利用基本不等式判断即可.
【详解】因为,,,所以,解得,当且仅当时,等号成立,A正确,B不正确;
,当且仅当,时,等号成立,C不正确,D正确.
故选:AD
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