内容正文:
2023 级高三数学一轮复习学案(04)
基本不等式
编写教师:姜冬艳审稿教师:薛玉财
新教材课程标准:
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. 会求与基本不等式有关的恒 (能) 成立问题;
4. 理解基本不等式在实际问题中的应用;
6. 掌握基本不等式在其他知识中的应用.
一、基础知识梳理(阅读教材必修一(44)页一(49)页)
1. 教材内容重现
(1)教材 39 页探究、教材 45 页探究:(数形结合证明重要不等式、基本不等式)
(2)教材 44 页基本不等式分析法证明;(明确分析法书写要求)
(3)教材 49 页拓广探索第 7、8 题. (实际问题的分析与解决)
2. 知识点一
基本不等式:
(1)基本不等式成立的条件:_____.
(2)等号成立的条件:当且仅当_____时,等号成立.
(3)其中 叫做正数 的算术平均数, 叫做正数 的几何平均数.
基本不等式的变形:
① ;② ;③ . 以上不等式等号成立的条件均为 . 知识点二利用基本不等式求最值 (1)已知 都是正数,如果积 等于定值 ,那么当_____时,和 有_____. (2)已知 都是正数,如果和 等于定值 ,那么当_____时,积 有_____. 注意:利用基本不等式求最值应满足三个条件“_____” 知识点三两个基本不等式的变形公式 (1) 或 (2) 或 (3) (当且仅当 取等号) (4) , (当且仅当 取等号) (5) ,且
谨防两个易误点
(1)在运用基本不等式时,要特别注意等号成立的条件,尤其是题目中多次使用基本不等式, 等号成立的条件必须相同, 否则会造成错误.
(2)尽量对式子进行化简、变形,再利用一次基本不等式求最值. 知识点四
与基本不等式模型结构相似的对勾函数模型
如图,对于函数 ,
若 .
(1) 当 时, ;
( 2 )当 时, 在区间 上单调递增, ;
( 3 )当 时, 在区间 上单调递减, .
因此,只有当 时,才能使用基本不等式求最值,而当 时只能利用对勾函数的单调性求最值.
二、典型例题
题型一 基本不等式的理解及常见变形
例 1 (多选)下列说法不正确的是( )
A. 的最小值是 4
B. 不等式 与 成立的条件是相同的
C. 的最小值为 2
D. 存在 ,使得 成立
题型二 基本不等式的性质
命题点 1 直接法
例 2 (1) 若实数 满足 ,则 的最小值为 ( )
A. 1 B. C. 2 D.
(2)当 时, 的最大值为_____.
命题点 2 配凑法
例 3 (1) 函数 的最小值为 ( )
A. 6 B. 8 C. 10 D. 12
(2) 已知 ,且 ,则 的最小值为_____.
命题点 3 常数代换法
例 4 (多选) 已知 为正实数,且 ,则下列结论正确的是 ( )
A.
B. 的最大值为 4
C. 的最小值为
D. 的最小值为 2
命题点 4 消元法
例 5 已知实数 满足 ,则 的最小值是 ( )
A. B. C. D.
命题点 5 构造不等式法
例 6 (多选) (2024・郑州模拟) 已知正数 满足 ,则下列结论正确的是 ( )
A. 的最小值为 2 B. 的最大值为 2
C. 的最小值为 2 D.
思维升华(1)前提:“一正”“二定”“三相等”.
(2)要根据式子的特征灵活变形,配凑出积、和为常数的形式,然后再利用基本不等式.
●(3)条件最值的求解通常有五种方法:一是直接法;二是配凑法;三是将条件灵活变形,利用常数 “1 ” 代换的方法;四是消元法;五是构造不等式法.
题型三 基本不等式的实际应用
例 7 如图,某生态园将一个三角形地块 的一角 开辟为水果园种植桃树,若 为 ,
的长度均大于 200 米,现在边界 处建围墙,在 处围竹篱笆.
(1)若围墙 与 总长度为 200 米,如何围可使得三角形地块 的面积最大?
(2)已知 段围墙高 1 米, 段围墙高 1.5 米,造价均为每平方米 100 元. 若围围墙用 20000 元, 问如何围可使竹篱笆用料最省?
题型四 基本不等式与其他知识交汇的最值问题
例 8 设 ,若 是 与 的等差中项,则 的最小值为 ( )
A. 6 B. 8 C. 9 D. 12
思维升华 基本不等式常作为工具, 与函数、导数、数列、三角、向量、复数、简易逻辑问题、 立体几何、解析几何、实际问题、新定义问题等考点交汇,常常需要借助不等式来解决其中的最值问题.
三、课堂练习
1. 正数 满足 ,则 的最小值为 ( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 6
2. 若 ,且 ,则( )
A. B.
C. D. 的最大值为
3. 已知 ,则 的最小值是_____.
4. 若 均为正实数,则 的最小值为_____.
5. 已知 求:
(1) 的最大值;
(2) 的最小值.
6. 已知函数 .
( 1 )求 的最小值;
(2)若 恒成立,求 的取值范围.
2023 级高三数学一轮复习作业(04) 东北师范大学附属中学 基本不等式编写教师:姜冬艳 审稿教师:薛玉财
1. 已知 ,且 ,则 的最小值是 ( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 9
2. 若 ,且 ,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
3. (2025・南京模拟) 已知 ,则 的最小值为_____.
4. 已知函数 的值域为 ,其中 ,则 的最小值为_____.
5. (2024・咸阳模拟) 已知函数 ,若 ,且
,求 的最小值.
6. (2024・宿州模拟) 定义:对于数 ,若它们除以整数 所得的余数相等,则称 对于模 同余,记作 . 已知正整数 满足 ,将符合条件的所有 的值按从小到大的顺序排列,构成数列 . 设数列 的前 项和为 ,求 的最小值.
值
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