内容正文:
2026年高考数学一轮复习 讲义:基本不等式
知识点1 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.
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,<.
2. 基本不等式的常见变形
(1).(2).
知识点2 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.
提示:从上面可以看出,利用基本不等式求最值应满足三个条件:“一正、二定、三相等”.
2.利用基本不等式求最值的几种常见方法
(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.
等号的条件.
知识点3 常见的求最值模型
1.模型一:,当且仅当时等号成立;
2.模型二:,当且仅当时等号成
立;
3.模型三:,当且仅当时等号成立;
4.模型四:,当且仅当时
等号成立.
【题型1 直接型求最值】
【例1-1】函数的最小值是( )
A.4 B.5 C. D.
【例1-2】已知a>0,则当取得最小值时,a的值为( )
A. B. C. D.3
【例1-3】函数的最大值是( )
A.7 B. C.9 D.
【变式1-1】已知,则的最小值是( )
A. B. C. D.3
【变式1-2】若,则的最大值是( )
A. B.0 C.1 D.2
【变式1-3】已知x,y是非零实数,则的最小值为( )
A.6 B.12 C.2 D.4
【变式1-4】已知,且,则的最大值为( )
A.2 B.5 C. D.
【题型2 配凑法求最值】
【例2-1】若,则的最小值为( )
A.4 B.6 C.8 D.无最小值
【例2-2】已知x>3,则对于,下列说法正确的是( )
A.y有最大值7 B.y有最小值7 C.y有最小值4 D.y有最大值4
【例2-3】若,则的最小值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【例2-4】函数的最大值为( )
A.3 B.2 C.1 D.-1
【变式2-1】若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式2-2】已知,则的最小值为( )
A. B.2 C. D.
【变式2-3】已知,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式2-3】函数有( )
A.最大值 B.最小值 C.最大值2 D.最小值2
【题型3 常数代换法求最值】
【例3-1】已知 x,y>0,当x+y=2时,求的最小值( )
A. B. C. D.
【例3-2】若,则的最小值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【例3-3】若,,且,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【例3-4】设正实数满足,则的最小值为( )
A. B.17 C. D.16
【变式3-1】,则的最小值为( )
A.9 B.18 C.24 D.27
【变式3-2】若,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式3-3】已知,,且,则的最小值是( )
A. B.2 C.9 D.4
【变式3-4】(多选)已知,且,则的取值可以是( )
A.8 B.9 C.11 D.12
【变式3-5】若,,则的最小值为__________.
【题型4 消元法求最值】
【例4-1】已知正数满足,则的最小值是( )
A. B.6 C. D.
【例4-2】设 ,则的最小值为( )
A.0 B.1 C.2 D.4
【例4-3】已知实数x,y满足,且,则的最小值为( )
A. B.8 C. D.
【例4-4】已知正实数满足,则的最小值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【变式4-1】已知正实数x,y满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式4-2】已知正实数,满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式4-3】若正实数x,y满足,则的最小值为( )
A.3 B. C. D.
过关测试
1.已知,则的最小值为( )
A.3 B.4 C. D.6
2.已知,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.4 D.
3.已知,,,则的最小值是( )
A.1 B.2 C.4 D.8
4.(多选)若正实数满足,则下列结论正确的是( )
A.的最大值为 B.的最小值为
C.的最大值为 D.的最小值为
5.(多选)已知正实数x,y满足,则( )
A. B.
C. D.
6.设,则的最小值为 4 .
7.正数满足,则的最小值是 16 .
8.已知,,则的最小值是 9 .
课后练习
1.已知,且,则的最大值为( )
A.2 B.5 C. D.
2.若,则的最小值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
3.已知两个正数满足,则的最小值为( )
A.3 B.6 C. D.
4.若a,b都为正实数且,则的最大值是( )
A. B. C. D.
5.若正实数,满足,则的最小值是( )
A.4 B. C.5 D.9
6.实数,且满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7.已知正实数满足,则的最小值是( )
A. B. C. D.
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2026年高考数学一轮复习 讲义:基本不等式
知识点1 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.
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,<.
2. 基本不等式的常见变形
(1).(2).
知识点2 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.
提示:从上面可以看出,利用基本不等式求最值应满足三个条件:“一正、二定、三相等”.
2.利用基本不等式求最值的几种常见方法
(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.
等号的条件.
知识点3 常见的求最值模型
1.模型一:,当且仅当时等号成立;
2.模型二:,当且仅当时等号成
立;
3.模型三:,当且仅当时等号成立;
4.模型四:,当且仅当时
等号成立.
【题型1 直接型求最值】
【例1-1】函数的最小值是( )
A.4 B.5 C. D.
【解题思路】利用基本不等式即可得解.
【解答过程】因为,
所以,
当且仅当,即时,等号成立.
则的最小值是.
故选:D.
【例1-2】已知a>0,则当取得最小值时,a的值为( )
A. B. C. D.3
【答案】C
【解析】∵a>0,∴,当且仅当,即时,等号成立,故选:C
【例1-3】函数的最大值是( )
A.7 B. C.9 D.
【答案】B
【解析】由题意可得函数的定义域为,则,
所以,
当且仅当,即时,取等号,所以函数的最大值是,故选:B
【变式1-1】已知,则的最小值是( )
A. B. C. D.3
【解题思路】根据基本不等式可求最小值.
【解答过程】因为,所以,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值是.
故选:C.
【变式1-2】若,则的最大值是( )
A. B.0 C.1 D.2
【解题思路】将式子利用多项式乘以多项式展开,再利用基本不等式求解即可.
【解答过程】因为,
所以
,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最大值为2,
故选:D.
【变式1-3】已知x,y是非零实数,则的最小值为( )
A.6 B.12 C.2 D.4
【解题思路】由基本不等式即可求解.
【解答过程】,
当且仅当,
即,等号成立,
所以的最小值为6,
故选:A.
【变式1-4】已知,且,则的最大值为( )
A.2 B.5 C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以,当且仅当时,等号成立.
所以的最大值为.故选:D
【题型2 配凑法求最值】
【例2-1】若,则的最小值为( )
A.4 B.6 C.8 D.无最小值
【解题思路】将式子配凑成,然后利用基本不等式求解即可.
【解答过程】若,则,
当且仅当,即时,等号成立,所以的最小值为8.
故选:C.
【例2-2】已知x>3,则对于,下列说法正确的是( )
A.y有最大值7 B.y有最小值7 C.y有最小值4 D.y有最大值4
【答案】B
【解析】因为,所以,所以,当且仅当,即时取等号,所以有最小值;故选:B
【例2-3】若,则的最小值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】D
【解析】因为,所以,
∴,
当且仅当时,即时取等号,所以的最小值为1.故选:D.
【例2-4】函数的最大值为( )
A.3 B.2 C.1 D.-1
【答案】D
【解析】,
当且仅当,即等号成立.故选:D.
【变式2-1】若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,所以,,
因此,
当且仅当,即时,等号成立.故选:B.
【变式2-2】已知,则的最小值为( )
A. B.2 C. D.
【解题思路】变形应用基本不等式求解即可.
【解答过程】由,得,
又,
当且仅当,即时等号成立.
故选:A.
【变式2-3】已知,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【解题思路】利用基本不等式来求得正确答案.
【解答过程】,
,
当且仅当时等号成立
故选:D.
【变式2-3】函数有( )
A.最大值 B.最小值 C.最大值2 D.最小值2
【答案】D
【解析】(方法1),,则,当且仅当,即时,等号成立.
(方法2)令,,,.
将其代入,原函数可化为,当且仅当,即时等号成立,此时.故选:D
【题型3 常数代换法求最值】
【例3-1】已知 x,y>0,当x+y=2时,求的最小值( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题,,当且仅当,即,即时取等号故选:C
【例3-2】若,则的最小值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】D
【解析】因为,所以,
∴,
当且仅当时,即时取等号,所以的最小值为1.故选:D.
【例3-3】若,,且,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据“1”的代换,结合基本不等式求出的最小值,即可得出答案.
【解答过程】因为,,且,
所以 ,
当且仅当,,,即,时等号成立,
所以的最大值为.
故选:A.
【例3-4】设正实数满足,则的最小值为( )
A. B.17 C. D.16
【解题思路】代入,再由基本不等式即可求解;
【解答过程】由题意知,
当且仅当,即时,等号成立.
因此,的最小值为.
故选:C.
【变式3-1】,则的最小值为( )
A.9 B.18 C.24 D.27
【解题思路】利用基本不等式中“1”的妙用即可求得最小值.
【解答过程】由,得
,当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为9.
故选:A.
【变式3-2】若,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【解题思路】分析可知,,,将代数式与相乘,展开后可求出的最小值.
【解答过程】因为,,则,,由题意可知,则,
,
当且仅当时,即当时,等号成立,
所以的最小值是.
故选:B.
【变式3-3】已知,,且,则的最小值是( )
A. B.2 C.9 D.4
【答案】A
【解析】由题意可得.因为,,所以,则,当且仅当,时,等号成立.故选:A
【变式3-4】(多选)已知,且,则的取值可以是( )
A.8 B.9 C.11 D.12
【答案】CD
【解析】因为,所以,则.
因为,所以,
所以(当且仅当时,等号成立),
则.因为,所以,即.故选:CD
【变式3-5】若,,则的最小值为__________.
【答案】
【解析】由得,则有,有,同理可得,
由两边除以xy得:,于是得:
,当且仅当时取“=”,
由解得:,所以当时,取得最小值.
故答案为:
【题型4 消元法求最值】
【例4-1】已知正数满足,则的最小值是( )
A. B.6 C. D.
【解题思路】利用“1”的妙用和代入消元思想,借助于基本不等式即可求得所求式的最小值.
【解答过程】由可得,因,则,
于是,
因,当且仅当时等号成立,
即,时,的最小值为.
故选:D.
【例4-2】设 ,则的最小值为( )
A.0 B.1 C.2 D.4
【答案】A
【解析】由题意,所以,
得到,
当且仅当,即时, 等号成立,则的最小值为.
故选:A.
【例4-3】已知实数x,y满足,且,则的最小值为( )
A. B.8 C. D.
【答案】A
【解析】因为,且,所以,
从而,等号成立当且仅当,
所以的最小值为.故选:A.
【例4-4】已知正实数满足,则的最小值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【答案】B
【解析】由,且,可得.所以.
又因为,
当且仅当,即时取等号,所以.
故选:B.
【变式4-1】已知正实数x,y满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据题意分析可知,利用基本不等式运算求解.
【解答过程】因为正实数x,y满足,则,
则,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为.
故选:A.
【变式4-2】已知正实数,满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【解题思路】利用基本不等式可得最值.
【解答过程】根据题意,,可得,
则,
设,则,原式为,
当且仅当时等号成立,
故选:C.
【变式4-3】若正实数x,y满足,则的最小值为( )
A.3 B. C. D.
【答案】C
【解析】因为正实数x,y满足,所以.
所以,
当且仅当,即时等号成立, 所以的最小值是,故选:C.
过关测试
1.已知,则的最小值为( )
A.3 B.4 C. D.6
【解题思路】根据给定条件,利用基本不等式求出最小值.
【解答过程】由,得,
,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为3.
故选:A.
2.已知,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.4 D.
【解题思路】利用“1”的代换结合基本不等式求解即可.
【解答过程】因为
所以.其中均正数.
当且仅当,即时取等号.
故选:C.
3.已知,,,则的最小值是( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【解题思路】利用乘“1”法及基本不等式计算可得.
【解答过程】因为,,,
所以,
当且仅当,即,时取等号.
故选:C.
4.(多选)若正实数满足,则下列结论正确的是( )
A.的最大值为 B.的最小值为
C.的最大值为 D.的最小值为
【解题思路】利用基本不等式进行求解.
【解答过程】因为正实数满足,
对A选项:,当且仅当时等号成立,故A正确;
对B选项:,,当时等号成立,故B错误;
对C选项:由,则,当且仅当时等号成立,故C正确;
对D选项:,当且仅当时,等号成立,故D正确.
故选:ACD.
5.(多选)已知正实数x,y满足,则( )
A. B.
C. D.
【解题思路】对于A,由基本不等式建立不等式,可得其正误;对于B,由等量关系可得函数解析式,根据二次函数的性质,可得其正误;对于C,利用基本不等式隐藏“1”的妙用,可得其正误;对于D,由等量关系可得函数解析式,利用基本不等式,可得其正误.
【解答过程】对于A,,当且仅当,等号成立,则,故A正确;
对于B,由,则,由,则,
所以,故B错误;
对于C,,当且仅当,等号成立,故C正确;
对于D,由B易知,当且仅当,等号成立,则,故D正确.
故选:ACD.
6.设,则的最小值为 4 .
【解题思路】灵活利用“1”将展开利用基本不等式计算即可.
【解答过程】易知,
当且仅当,即时取得最小值.
故答案为:4.
7.正数满足,则的最小值是 16 .
【解题思路】根据给定条件,利用基本不等式“1”的妙用求出最小值.
【解答过程】由正数满足,得,
则,
当且仅当,即取等号,
所以的最小值是16.
故答案为:16.
8.已知,,则的最小值是 9 .
【解题思路】先求出的最小值,再将化为,即可求得答案.
【解答过程】因为,,
故,
当且仅当,结合,即时等号成立,
所以,即的最小值为,
故答案为:.
课后练习
1.已知,且,则的最大值为( )
A.2 B.5 C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以,当且仅当时,等号成立.
所以的最大值为.故选:D
2.若,则的最小值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】D
【解析】因为,所以,
∴,
当且仅当时,即时取等号,所以的最小值为1.故选:D.
3.已知两个正数满足,则的最小值为( )
A.3 B.6 C. D.
【答案】B
【解析】,当且仅当时取等号,所以的最小值为6,故选:
4.若a,b都为正实数且,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,都为正实数,,所以,
当且仅当,即时,取最大值.故选:D
5.若正实数,满足,则的最小值是( )
A.4 B. C.5 D.9
【答案】B
【解析】因为,是正实数,所以故有,
当且仅当,即,时取到等号.故选:B.
6.实数,且满足,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】,,则,由,则,
∴,当且仅当时等号成立.∴的最小值为.故选:C.
7.已知正实数满足,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以
,
当且仅当时,取等号,的最小值是.故选:D
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