内容正文:
第02讲 活用不等式妙解高考最值题
目录
01 题型归纳目录 3
02 思维导图 4
03 方法技巧与总结归纳 5
技巧一:基本不等式 5
技巧二:柯西不等式 5
技巧三:权方和不等式 5
技巧四:拉格朗日乘数法 5
04 真题回归 6
05 题型归纳,举一反三 9
题型一:基本不等式求最值 9
题型二:柯西不等式求最值 10
题型三:权方和不等式求最值 13
题型四:齐次化思想与不等式最值 14
题型五:将双变量转化为单变量 16
题型六:万能K法 18
题型七:对偶式换元 20
题型八:待定系数法 22
题型九:三角代换思想 25
题型十:拉格朗日乘数法 26
06 精选名校模拟题 30
技巧一:基本不等式
基本不等式:如果,则(当且仅当“”时取“”).
重要不等式串:
技巧二:柯西不等式
设,,,,有当且仅当时等号成立.
技巧三:权方和不等式
设,,,,,当且仅当:时等号成立。
技巧四:拉格朗日乘数法
给定二元函数和限制性条件,为寻找二元函数在附加条件下的极值点,对分别求导即可求出,那么二元函数的最值在此处取得.
1.(2025年高考北京卷数学真题)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】对于A,当时,,故A错误;
对于BD,取,此时,
,故BD错误;
对于C,由基本不等式可得,故C正确.
故选:C.
2.(多选题)(2022年新高考全国II卷数学真题)若x,y满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】因为(R),由可变形为,,解得,当且仅当时,,当且仅当时,,所以A错误,B正确;
由可变形为,解得,当且仅当时取等号,所以C正确;
因为变形可得,设,所以,因此
,所以当时满足等式,但是不成立,所以D错误.
故选:BC.
3.(2025年高考天津卷数学真题)若,对,均有恒成立,则的最小值为
【答案】
【解析】设,原题转化为求的最小值,
原不等式可化为对任意的,,
不妨代入,得,得,
当时,原不等式可化为,
即,
观察可知,当时,对一定成立,当且仅当取等号,
此时,,说明时,均可取到,满足题意,
故的最小值为.
故答案为:
4.(2025年上海秋季高考数学真题(网络收集版))设,则的最小值为 .
【答案】4
【解析】易知,
当且仅当,即时取得最小值.
故答案为:4
5.(2022年上海秋季高考数学试题(网络收集版)),,则的最小值是 .
【答案】/
【解析】设,则,解得,
所以,,
因此,的最小值是.
故答案为:.
题型一:基本不等式求最值
【例1】(2025·陕西汉中·一模)已知,且,则的最小值是( )
A.5 B.25 C.36 D.64
【答案】B
【解析】因为,所以,
即,解得(舍去),
所以,当且仅当时取等号,
所以的最小值是.
故选:B.
【变式1-1】(2025·四川泸州·一模)若,则的最小值为( )
A. B.4 C.8 D.3
【答案】C
【解析】由,
因为,,
所以,
当且仅当,即时取等号.
故选:C
【变式1-2】(2025·高三·江西上饶·月考)已知正数满足,则的最大值为( )
A.1 B.2 C. D.4
【答案】B
【解析】由题意,,设,
则,当且仅当时等号成立,
因为,所以,解得,
当时,,即时等号成立,
故的最大值为2.
故选:B.
【变式1-3】(2025·浙江台州·一模)已知,且,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.3
【答案】D
【解析】由题可知,,又因为,
则
,
当且仅当时,即当时,等号成立.
因此的最小值为4,
故的最小值为3.
故选:D.
题型二:柯西不等式求最值
【例2】(2025·高三·辽宁沈阳·月考)柯西不等式(Caulhy-Schwarz Lnequality)是法国数学家柯西与德国数学家施瓦茨分别独立发现的,它在数学分析中有广泛的应用.现给出一个二维柯西不等式:,当且仅当时等号成立.根据柯西不等式,已知,,且,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由,得,即,
由,得,则,
由,,得,
由柯西不等式得,
因此,当,即时取等号,
所以的最大值为.
故选:C
【变式2-1】已知,都在区间内,且,则函数的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解法一:因为,
所以,且,
又因为,
所以,
所以,
,
因为,
所以,
所以,当且仅当,即时等号成立,
所以,
所以,
所以的最小值为.
解法二:因为,
所以,且,
所以
,
所以的最小值为.
故选:D.
【变式2-2】柯西不等式是法国数学家柯西与德国数学家施瓦茨分别独立发现的,它在数学分析中有广泛的应用.二维柯西不等式为,当且仅当时等号成立.已知,直线与曲线相切,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设直线与曲线相切的切点为,
由得,则,即,
则,得,
所以,代入得,
因为,所以
,
因为,
所以,当且仅当,即等号成立.
故选:B.
【变式2-3】柯西不等式的三元形式如下:对实数和,有,当且仅当等号成立,已知,请你用柯西不等式,求出的最大值是( )
A.14 B.12 C.10 D.8
【答案】A
【解析】因为,
根据题目中柯西不等式的三元形式可知,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最大值是,
故选:A
题型三:权方和不等式求最值
【例3】(2025·高三·河北·期中)权方和不等式作为基本不等式的一个变化,在求二元变量最值时有很广泛的应用,其表述如下:设,则,当且仅当时,等号成立.根据权方和不等式,函数的最小值为( )
A.1 B. C. D.25
【答案】B
【解析】因为,所以,即
故根据题意,,
当且仅当,即时等号成立,
所以函数的最小值为.
故选:B
【变式3-1】(2025·高三·广东深圳·月考)权方和不等式作为基本不等式的一个变化,在求二元变量最值时有很广泛的应用,其表述如下:设正数a,b,x,y,满足,当且仅当时,等号成立.则函数的最小值为( )
A.16 B.25 C.36 D.49
【答案】B
【解析】由,则,,
故,
当且仅当,即时,等号成立.
故选:B.
【变式3-2】(2025·四川·模拟预测)“权方和不等式”是由湖南理工大学杨克昌教授于上世纪80年代初命名的.其具体内容为:设,则,当且仅当时,等号成立.根据权方和不等式,若,当取得最小值时,的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意得,,
则,
当且仅当,即时等号成立,所以.
故选:C.
【变式3-3】(2025·吉林白山·一模)权方和不等式作为基本不等式的一个变化,在求二元变量最值时有很广泛的应用,其表述如下:设正数,,,,满足,当且仅当时,等号成立.则函数的最小值为( )
A.16 B.25 C.36 D.49
【答案】D
【解析】因为,,,,则,当且仅当时等号成立,
又,即,于是得,
当且仅当,即时取“=”,
所以函数的最小值为49.
故选:D
题型四:齐次化思想与不等式最值
【例4】若正实数x,y,z满足,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.3
【答案】B
【解析】由条件可得,
所以,所以,所以,
所以,所以,
当且仅当,且,即,,等号成立.
故选:B.
【变式4-1】(2025·高三·河南漯河·期末)设正实数、、满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为正实数、、满足,则,
所以,,
当且仅当时,即当时,等号成立,
故的最大值为.
故选:D.
【变式4-2】已知,则的最小值是( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【解析】因为,所以,
因为,所以,
所以,
当且仅当,即,时取等号,
所以的最小值是;
故选:B
题型五:将双变量转化为单变量
【例5】已知抛物线的焦点为,若,则的最小值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【解析】由,得,令得,,令,则,当且仅当,即时取等号.
故选:B.
【变式5-1】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.
【变式5-2】(多选题)(2025·高三·重庆·月考)已知正实数、满足,则下列说法正确的有( )
A.的最大值为 B.的最小值为
C.的最小值为 D.的最小值为
【答案】BCD
【解析】对于A,,∴,
则,当且仅当,时取等,即的最小值为,故A错误;
对于B,由选项A知,所以,故的最小值为,则B正确;
对于C,,
由得,故,
令,则,,所以,
则,
当且仅当,,即,时取等号,
即的最小值为,故C正确;
对于D,由选项C,得
,当且仅当,,即,时取等号,
即的最小值为,故D正确.
故选:BCD.
【变式5-3】(多选题)(2025·高三·湖北·月考)已知正实数满足,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】对于A:正实数满足,得,
即,所以,当且仅当,即时,等号成立,故A正确;
对于B:由,得,因,
所以,且.同理可得,且.
所以,所以B错误;
对于C:,
当且仅当,即时等号成立,所以C正确;
对于D:,由C可知,
所以,所以存在,使得,所以D错误.
故选:AC.
【变式5-4】(2025·上海长宁·一模)已知均为正实数,且,则的最小值为 .
【答案】4
【解析】由可得,所以原式①.
令,当时,,
当且仅当,即时等号成立,所以.
所以①式可化为原式.
令,则,
当且仅当,即,即时等号成立,所以,
所以的最小值为4.
故答案为:4
题型六:万能K法
【例6】(2025·高三·贵州·月考)已知函数,若实数,满足,则的最大值为( )
A. B.4 C. D.5
【答案】D
【解析】由题意,,则,所以函数为奇函数.
又,所以在上严格单调递减.
又知,则,故,
令,得,所以,整理得,
此时,解得,即的最大值为,
当且仅当时取等号.
故选:D.
【变式6-1】已知正实数满足则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设,则,
因为,
所以,即:,
所以,
解得:,
又因为,为正实数,
所以,
所以的最大值为.
故选:C.
【变式6-2】(2025·高三·江苏苏州·月考)已知,,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以,所以,等号成立当且仅当,
从而,
令,设,显然,
则,
因为关于的一元二次方程有实数根,所以,
整理得,即,
解得,注意到,从而,
等号成立当且仅当,即,
所以经检验的最大值,即的最大值为.
故选:D.
【变式6-3】已知,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.0
【答案】D
【解析】根据题意,
若方程有解,则,
即,
所以,
当时,,此时,即,
也就是说当且仅当时,.
故选:D
题型七:对偶式换元
【例7】已知,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】法一:∵,
∴可设,,
∴,代入所求式子得,
,
当且仅当,时等号成立.所以的最小值为.
法二:设,,
代入已知等式得,,
∴
,
其中,.
∴,所以的最小值为.
故选:D
【变式7-1】(2025·高三·重庆渝北·月考)已知,且,则的最小值是( )
A.4 B.7 C.9 D.11
【答案】C
【解析】因为,所以,,
构造,整理可得,
则,解得,故,
得到
,
当且仅当时取等,此时解得,
则的最小值是9,故C正确.
故选:C
【变式7-2】若,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】令,则,
因为,
所以,
所以
,
当且仅当,即时等号成立,
故的最小值为.
故选:B.
【变式7-3】已知正数,,满足,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【解析】正数满足,则,
令,,则有,,,
则,
由,
当且仅当时等号成立,由解得,
即当,时,,即的最小值为.
故选:C.
题型八:待定系数法
【例8】已知,则(1)最大值为 ;(2)的最大值为
【答案】
【解析】为求的最大值,需满足同号,则,
令,
得,
所以,
由于的系数与题设比例相同,故,解得,则,
当且仅当且同号时等号成立.
由于的系数与题设比例相同,故,解得,
则,
当且仅当,即且同号时等号成立.
故答案为:;.
【变式8-1】(2025·高三·河北邢台·期末)设,若,则的最小值为( )
A.6 B. C. D.4
【答案】D
【解析】设,,
令,解得,所以,
即,当且仅当,时,等号成立.
故选:D.
【变式8-2】已知正数,,满足,则的最小值为( )
A.1 B.4 C.8 D.16
【答案】D
【解析】因为,所以,
又,,为正数,
所以,所以;
所以,由,
当且仅当,即时取等号,
所以,
当且仅当,即,时,取最小值.
所以的最小值为,当且仅当,,时取等号.
故选:D.
【变式8-3】(2025·高三·安徽·月考)已知实数a,b,c满足,则的最大值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】B
【解析】由基本不等式可得 : ,
当且仅当 时等号成立,可取 ,
所以 的最大值为 2 .
故选:B.
【变式8-4】(2025·山西运城·二模)若a,b,c均为正实数,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为a,b均为正实数,
则
,
当且仅当,且,即时取等号,
则的最大值为.
故选:A.
题型九:三角代换思想
【例9】(2025·高三·浙江温州·月考)已知,则的最大值是( )
A. B. C.0 D.
【答案】A
【解析】利用均值不等式及三角换元法,即可得到结果.
令
,等号在时取到.
故选:A
【变式9-1】(2025·高三·安徽合肥·月考)已知正数x,y满足,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【解析】,由,
得,
令,且,
所以,有,
即,故,
所以,
则,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为1.
故选:A
【变式9-2】实数a,b满足,则使恒成立的实数的最大值为 .
【答案】
【解析】由可得,
令,
则,
要使恒成立,故,解得,
故的最大值为,
故答案为:
题型十:拉格朗日乘数法
【例10】(2025·江苏盐城·模拟预测)根据多元微分求条件极值理论,要求二元函数在约束条件的可能极值点,首先构造出一个拉格朗日辅助函数,其中为拉格朗日系数.分别对中的部分求导,并使之为0,得到三个方程组,如下:
,解此方程组,得出解,就是二元函数在约束条件的可能极值点.的值代入到中即为极值.
补充说明:【例】求函数关于变量的导数.即:将变量当做常数,即:,下标加上,代表对自变量x进行求导.即拉格朗日乘数法方程组之中的表示分别对进行求导.
(1)求函数关于变量的导数并求当处的导数值.
(2)利用拉格朗日乘数法求:设实数满足,求的最大值.
(3)①若为实数,且,证明:.
②设,求的最小值.
【解析】(1)函数,对变量求导得:,
当时,.
(2)令,
则,解得或,
于是函数在约束条件的可能极值点是,,
当时,函数的一个极值为函数,
当时,函数的一个极值为函数,
方程视为关于x的方程:,则,解得,
视为关于y的方程:,则,解得,
因此函数对应的图形是封闭的,而,
所以的最大值为.
(3)①由,,设,
则,
当且仅当时取等号,
所以.
②当时,
,当且仅当时取等号,
所以时,取得最小值4.
【变式10-1】已知正实数 满足 ,则 的最小值是_____.
【解析】设 , 。
设
代入解得最小值为 4
【变式10-2】 满足 ,求 的最大值.
【解析】
分别求导联立得
故 的最大值为
【变式10-3】已知实数 满足: ,则 的最大值是_____.
【解析】本题欲使得 最大
等价于 均为正数的条件
令
对 , 求偏导可得:
故
1.(2025·浙江温州·一模)若a,,且,则ab的最小值为( )
A.5 B.17 C.25 D.36
【答案】C
【解析】由,,得,
则,解得,因此,
当且仅当时取等号,所以当时,ab取得最小值25.
故选:C
2.(2025·全国·模拟预测)柯西不等式最初是由大数学家柯西(Cauchy)在研究数学分析中的“流数”问题时得到的.而后来有两位数学家Buniakowsky和Schwarz彼此独立地在积分学中推而广之,才能将这一不等式应用到近乎完善的地步.该不等式的三元形式如下:对实数和,有等号成立当且仅当已知,请你用柯西不等式,求出的最大值是( )
A.14 B.12 C.10 D.8
【答案】A
【解析】由题干中柯西不等式可得,
所以的最大值为,当且仅当时取等号.
故选:A
3.(2025·高三·江苏南通·开学考试)已知a,,且,则的最小值是( )
A.6 B.9 C.13 D.
【答案】C
【解析】,因a,,
则,同理易得.
则.
从而,
当且仅当,即时取等号.
故选:C
4.已知x,y,z是非负实数,且,则的最大值为( )
A.1 B.2 C. D.以上答案都不对
【答案】A
【解析】,,,
所以,
,
当时可取等号.
因此所求代数式的最大值为1.
故选:A.
5.(多选题)(2025·湖南郴州·三模)设正实数满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】对于选项A:因为正实数满足,
设,则,
因为,
即,整理可得得,
将其看为关于的一元二次方程,则,解得,
即,故A正确;
对于选项D:因为,且,,
则,当且仅当时,等号成立,
所以,故D正确;
对于选项B:因为,则,
当且仅当时,等号成立,
则,得,当且仅当时,等号成立,故B错误;
对于选项C:因为
,
因为,则,,
可得,当且仅当时,等号成立,
即,可得,
即,当且仅当时,等号成立
所以,故C正确;
故选:ACD.
6.(多选题)(2025·高三·福建宁德·月考)若,满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】对于AB,令,则,把代入,
得,整理得,而,
则,解得,A正确,B错误;
对于CD,,解得,
当且仅当且时取等号,C错误;
,解得,当且仅当时取等号,D正确.
故选:AD
7.(2025·高三·广东·月考)权方和不等式是常用的不等式之一,其中二维权方和不等式是:已知为正数,,当且仅当时,等号成立.若x为锐角,则的最小值为 .
【答案】8
【解析】,
当且仅当时,即时,取等号.
故答案为:8
8.设为正实数,则的最小值是 .
【答案】
【解析】设,
则,
则,
,
,
故
,
当时,,当且仅当,即时,等号成立,
当时,,当且仅当,即时,等号成立,
验证取等条件,显然,
,,故,,,
代入可得,故等号成立
.
故答案为:
9.已知正实数 满足 ,则的最小值是 .
【答案】
【解析】对已知变形有因式分解得,设,则,因为都是正实数,
所以,联立方程组,解得,因为所以,故,
所以
,当且仅当,时取最小值.
故答案为:
10.已知正数a,b满足,则的最大值为 .
【答案】
【解析】由题意,,故,
因为正数a,b满足,故.
令,则,,
故.
又,故当且仅当,即时,
取最大值.
故答案为:
11.已知正实数,则的最大值是 .
【答案】
【解析】已知正实数,要求的最大值,
即求的最小值,
,
令,则原式子变为,
要求的最小值,可判定应在时,
当,即,
,
,当且仅当即时取等,
则,
即的最小值为,
则的最大值是.
故答案为:
12.已知,且满足,则的最小值为 .
【答案】1
【解析】由可得,即,
令,则,
,
当且仅当,即时等号成立,
故答案为:1
2/2
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第02讲 活用不等式妙解高考最值题
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01 题型归纳目录 2
02 思维导图 3
03 方法技巧与总结归纳 4
技巧一:基本不等式 4
技巧二:柯西不等式 4
技巧三:权方和不等式 4
技巧四:拉格朗日乘数法 4
04 真题回归 5
05 题型归纳,举一反三 6
题型一:基本不等式求最值 6
题型二:柯西不等式求最值 6
题型三:权方和不等式求最值 7
题型四:齐次化思想与不等式最值 7
题型五:将双变量转化为单变量 8
题型六:万能K法 8
题型七:对偶式换元 9
题型八:待定系数法 9
题型九:三角代换思想 10
题型十:拉格朗日乘数法 10
06 精选名校模拟题 12
技巧一:基本不等式
基本不等式:如果,则(当且仅当“”时取“”).
重要不等式串:
技巧二:柯西不等式
设,,,,有当且仅当时等号成立.
技巧三:权方和不等式
设,,,,,当且仅当:时等号成立。
技巧四:拉格朗日乘数法
给定二元函数和限制性条件,为寻找二元函数在附加条件下的极值点,对分别求导即可求出,那么二元函数的最值在此处取得.
1.(2025年高考北京卷数学真题)已知,则( )
A. B.
C. D.
2.(多选题)(2022年新高考全国II卷数学真题)若x,y满足,则( )
A. B.
C. D.
3.(2025年高考天津卷数学真题)若,对,均有恒成立,则的最小值为
4.(2025年上海秋季高考数学真题(网络收集版))设,则的最小值为 .
5.(2022年上海秋季高考数学试题(网络收集版)),,则的最小值是 .
题型一:基本不等式求最值
【例1】(2025·陕西汉中·一模)已知,且,则的最小值是( )
A.5 B.25 C.36 D.64
【变式1-1】(2025·四川泸州·一模)若,则的最小值为( )
A. B.4 C.8 D.3
【变式1-2】(2025·高三·江西上饶·月考)已知正数满足,则的最大值为( )
A.1 B.2 C. D.4
【变式1-3】(2025·浙江台州·一模)已知,且,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.3
题型二:柯西不等式求最值
【例2】(2025·高三·辽宁沈阳·月考)柯西不等式(Caulhy-Schwarz Lnequality)是法国数学家柯西与德国数学家施瓦茨分别独立发现的,它在数学分析中有广泛的应用.现给出一个二维柯西不等式:,当且仅当时等号成立.根据柯西不等式,已知,,且,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【变式2-1】已知,都在区间内,且,则函数的最小值是( )
A. B. C. D.
【变式2-2】柯西不等式是法国数学家柯西与德国数学家施瓦茨分别独立发现的,它在数学分析中有广泛的应用.二维柯西不等式为,当且仅当时等号成立.已知,直线与曲线相切,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【变式2-3】柯西不等式的三元形式如下:对实数和,有,当且仅当等号成立,已知,请你用柯西不等式,求出的最大值是( )
A.14 B.12 C.10 D.8
题型三:权方和不等式求最值
【例3】(2025·高三·河北·期中)权方和不等式作为基本不等式的一个变化,在求二元变量最值时有很广泛的应用,其表述如下:设,则,当且仅当时,等号成立.根据权方和不等式,函数的最小值为( )
A.1 B. C. D.25
【变式3-1】(2025·高三·广东深圳·月考)权方和不等式作为基本不等式的一个变化,在求二元变量最值时有很广泛的应用,其表述如下:设正数a,b,x,y,满足,当且仅当时,等号成立.则函数的最小值为( )
A.16 B.25 C.36 D.49
【变式3-2】(2025·四川·模拟预测)“权方和不等式”是由湖南理工大学杨克昌教授于上世纪80年代初命名的.其具体内容为:设,则,当且仅当时,等号成立.根据权方和不等式,若,当取得最小值时,的值为( )
A. B. C. D.
【变式3-3】(2025·吉林白山·一模)权方和不等式作为基本不等式的一个变化,在求二元变量最值时有很广泛的应用,其表述如下:设正数,,,,满足,当且仅当时,等号成立.则函数的最小值为( )
A.16 B.25 C.36 D.49
题型四:齐次化思想与不等式最值
【例4】若正实数x,y,z满足,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.3
【变式4-1】(2025·高三·河南漯河·期末)设正实数、、满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【变式4-2】已知,则的最小值是( )
A. B. C. D.2
题型五:将双变量转化为单变量
【例5】已知抛物线的焦点为,若,则的最小值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式5-1】设 ,则的最小值为( )
A.0 B.1 C.2 D.4
【变式5-2】(多选题)(2025·高三·重庆·月考)已知正实数、满足,则下列说法正确的有( )
A.的最大值为 B.的最小值为
C.的最小值为 D.的最小值为
【变式5-3】(多选题)(2025·高三·湖北·月考)已知正实数满足,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
【变式5-4】(2025·上海长宁·一模)已知均为正实数,且,则的最小值为 .
题型六:万能K法
【例6】(2025·高三·贵州·月考)已知函数,若实数,满足,则的最大值为( )
A. B.4 C. D.5
【变式6-1】已知正实数满足则的最大值是( )
A. B. C. D.
【变式6-2】(2025·高三·江苏苏州·月考)已知,,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【变式6-3】已知,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.0
题型七:对偶式换元
【例7】已知,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式7-1】(2025·高三·重庆渝北·月考)已知,且,则的最小值是( )
A.4 B.7 C.9 D.11
【变式7-2】若,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式7-3】已知正数,,满足,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
题型八:待定系数法
【例8】已知,则(1)最大值为 ;(2)的最大值为
【变式8-1】(2025·高三·河北邢台·期末)设,若,则的最小值为( )
A.6 B. C. D.4
【变式8-2】已知正数,,满足,则的最小值为( )
A.1 B.4 C.8 D.16
【变式8-3】(2025·高三·安徽·月考)已知实数a,b,c满足,则的最大值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【变式8-4】(2025·山西运城·二模)若a,b,c均为正实数,则的最大值为( )
A. B. C. D.
题型九:三角代换思想
【例9】(2025·高三·浙江温州·月考)已知,则的最大值是( )
A. B. C.0 D.
【变式9-1】(2025·高三·安徽合肥·月考)已知正数x,y满足,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式9-2】实数a,b满足,则使恒成立的实数的最大值为 .
题型十:拉格朗日乘数法
【例10】(2025·江苏盐城·模拟预测)根据多元微分求条件极值理论,要求二元函数在约束条件的可能极值点,首先构造出一个拉格朗日辅助函数,其中为拉格朗日系数.分别对中的部分求导,并使之为0,得到三个方程组,如下:
,解此方程组,得出解,就是二元函数在约束条件的可能极值点.的值代入到中即为极值.
补充说明:【例】求函数关于变量的导数.即:将变量当做常数,即:,下标加上,代表对自变量x进行求导.即拉格朗日乘数法方程组之中的表示分别对进行求导.
(1)求函数关于变量的导数并求当处的导数值.
(2)利用拉格朗日乘数法求:设实数满足,求的最大值.
(3)①若为实数,且,证明:.
②设,求的最小值.
【变式10-1】已知正实数 满足 ,则 的最小值是_____.
【变式10-2】 满足 ,求 的最大值.
【变式10-3】已知实数 满足: ,则 的最大值是_____.
1.(2025·浙江温州·一模)若a,,且,则ab的最小值为( )
A.5 B.17 C.25 D.36
2.(2025·全国·模拟预测)柯西不等式最初是由大数学家柯西(Cauchy)在研究数学分析中的“流数”问题时得到的.而后来有两位数学家Buniakowsky和Schwarz彼此独立地在积分学中推而广之,才能将这一不等式应用到近乎完善的地步.该不等式的三元形式如下:对实数和,有等号成立当且仅当已知,请你用柯西不等式,求出的最大值是( )
A.14 B.12 C.10 D.8
3.(2025·高三·江苏南通·开学考试)已知a,,且,则的最小值是( )
A.6 B.9 C.13 D.
4.已知x,y,z是非负实数,且,则的最大值为( )
A.1 B.2 C. D.以上答案都不对
5.(多选题)(2025·湖南郴州·三模)设正实数满足,则( )
A. B.
C. D.
6.(多选题)(2025·高三·福建宁德·月考)若,满足,则( )
A. B.
C. D.
7.(2025·高三·广东·月考)权方和不等式是常用的不等式之一,其中二维权方和不等式是:已知为正数,,当且仅当时,等号成立.若x为锐角,则的最小值为 .
8.设为正实数,则的最小值是 .
9.已知正实数 满足 ,则的最小值是 .
10.已知正数a,b满足,则的最大值为 .
11.已知正实数,则的最大值是 .
12.已知,且满足,则的最小值为 .
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