内容正文:
重难点培优02 基本不等式求最值问题全归纳
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01 知识重构·重难梳理固根基 1
02 题型精研·技巧通法提能力 2
题型01 直接使用基本不等式与配凑法(★★★★★) 2
题型02 常数代换法(“1”的代换)(★★★★★) 3
题型03 变形后常数代换法(★★★★) 4
题型04 分离转化对勾型(★★★★) 4
题型05 消元法(★★★★★) 5
题型06 单、双、三角换法(★★★) 5
题型07 多次使用基本不等式(★★★) 6
题型08 多元型均值不等式(★★) 6
题型09 基本不等式交汇其他知识(★★★★) 7
03 实战检测·分层突破验成效 8
重难知识巩固 8
创新能力提升 10
知识重构·重难梳理固根基
知识点01 重要不等式
1、公式:对于任意的实数,有,当且仅当时,等号成立.
【说明】,当且仅当时,等号成立.
2、常见变形:、、.
知识点02 基本不等式
1、公式:如果,,那么,当且仅当时,等号成立.
2、常见变形:;
3、常用结论:
①(同号),当且仅当时取等号;
(异号),当且仅当时取等号.
②(),当且仅当时取等号;
(),当且仅当时取等号;
知识点03 基本不等式链
即调和平均值几何平均值算数平均值平方平均值(注意等号成立的条件).
题型精研·技巧通法提能力
题型01 直接使用基本不等式与配凑法
【技巧通法·提分快招】
1、利用基本不等式求最值
按照“一正、二定、三相等”的原则,即
(1)一正:符合基本不等式≥成立的前提条件,即a>0,b>0.
(2)二定:化不等式的一边为定值.
(3)三相等:必须存在等号成立的条件.
以上三点缺一不可.
2、拼凑法求解最值
其实质就是先通过代数式变形,拼凑出和或积为常数的两项,然后利用基本不等式求解最值.拼凑后要保证各量满足基本不等式“一正、二定、三相等”的条件,尤其是要注意验证等号成立的条件.
1.(2026·天津河西·一模)已知,,且,则的最大值为( )
A.1 B. C. D.
2.下列几个不等式中,不能取到等号的是( )
A. B.
C. D.
3.若,则的最大值为( )
A. B. C. D.
4.(2026·河南开封·模拟预测)已知实数,满足,则的最小值为( )
A.2 B.4 C.8 D.16
5.(25-26高三下·浙江杭州·阶段检测)已知实数,则的最小值是__________.
6.(2026·贵州贵阳·二模)若,且,则ab的最小值是______.
题型02 常数代换法(“1”的代换)
【技巧通法·提分快招】
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.
1.(25-26高三上·江苏扬州·开学考试),,,则的最小值是( )
A.12 B.13 C.16 D.18
2.(2026·甘肃酒泉·二模)已知,且满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
3.(2026·山东济南·模拟预测)已知,,且,则的最小值是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
4.(25-26高三上·河北保定·期中)设,则的最小值为( )
A.10 B.9 C.8 D.7
5.已知,则的最小值是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
题型03 变形后常数代换法
【技巧通法·提分快招】
1、积与和型,如果满足有和有积无常数,则可以转化为常数代换型.
形如,可以通过同除ab,化为构造“1”的代换求解.
2、形如,求型,则可以凑配,再利用“1”的代换来求解.
其中可以任意调换a、b系数,来进行变换凑配.
3、对于分数型求最值,如果复合a+b=t,求型,则可以凑配(a+m)+(b+n)=t+m+n,再利用“1”的代换来求解.
1.已知,,且,则的最小值为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
2.(25-26高三下·河北衡水·阶段检测)已知正实数满足,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.2
3.(2025·浙江台州·一模)已知,且,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.3
4.(2026·辽宁沈阳·三模)已知正数x,y满足,则的最小值为______.
5.(2026·湖南怀化·一模)已知,且,则的最小值为__________.
6.(2025高三上·湖北黄冈·专题练习)已知且,则的最小值为____.
题型04 分离转化对勾型
【技巧通法·提分快招】
形如,可以通过换元分离降幂,转化为对勾型
1.已知,则的最大值是( ).
A. B. C.5 D.8
2.(2026·河南开封·模拟预测)设,则的最小值为_____________.
3.函数的值域为_____.
题型05 消元法
【技巧通法·提分快招】
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.
1.(2026·湖南衡阳·模拟预测)已知正数a,b满足,的最大值为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高三下·安徽合肥·阶段检测)已知正数x,y满足,则的最小值为( ).
A.4 B.3 C.2 D.1
3.(多选题)(2026·西藏日喀则·模拟预测)若,则的值可能是( )
A.0 B. C.2 D.
4.设均为正实数,满足,则的最小值为______.
5.已知,且,则的最大值为__________.
题型06 单、双、三角换法
1.已知,满足,则的最小值为( )
A. B.2 C. D.
2.已知正数,,满足,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
3.已知实数,满足,则的最大值为_____.
4.(24-25高三上·河南·阶段检测)已知,则的最小值为______.
5.已知实数满足,则的最小值为______.
6.已知,,则的最小值为____.
题型07 多次使用基本不等式
【技巧通法·提分快招】
多次用基本不等式,需注意取等条件的一致性.
1.(25-26高三上·湖南·期中)已知,则的最小值为( )
A.6 B. C. D.
2.已知,那么,当代数式取最小值时,的值为( )
A. B.4 C. D.8
3.(25-26高三上·天津河东·期末)已知正实数,,满足,则的最小值为( )
A. B.16 C.12 D.
4.已知正实数满足.若,则的最小值为________.
题型08 多元型均值不等式
【技巧通法·提分快招】
设均大于零,则记,,
,,则,其中等号成立的条件是.分别称为平方平均、算术平均、几何平均、调和平均.
1.我们知道,当且仅当时,等号成立,即的算术平均数的平方不大于平方的算术平均数.此结论可以推广到三元,即,当且仅当时,等号成立.已知,若不等式恒成立,则实数的最小值为( )
A.3 B. C. D.
2.已知,且,则的最小值为( )
A.8 B.6 C.4 D.2
3.已知a,b为正数,且满足,则的最小值为______.
4.已知,则的最小值为________.
题型09 基本不等式交汇其他知识
1.(2026·辽宁·三模)已知椭圆的焦点分别为,,点为上任意一点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
2.(2026·上海杨浦·模拟预测)圆关于直线对称,则的最小值为( )
A.2 B. C.4 D.8
3.(2026·江西·模拟预测)已知数列为等差数列,为等比数列,,则( )
A. B.
C. D.
4.在中,M、N分别在边、上,且,,D在边上(不包含端点).若,则的最小值是( )
A. B. C. D.4
5.(2026·山东泰安·模拟预测)已知函数(且)的图象经过定点,若,当满足,时,代数式的最小值是( )
A. B. C. D.
6.(25-26高三下·湖南株洲·阶段检测)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,成等差数列,则的最小值为( )
A. B. C. D.
实战检测·分层突破验成效
重难知识巩固
1.(25-26高三上·河北秦皇岛·阶段检测)函数 的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(2026·福建泉州·二模)已知正数满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
3.已知为正实数,且,则的最小值为( )
A.2 B.4 C. D.
4.(2026·河北·三模)已知正实数a,b满足,则( )
A. B. C. D.
5.已知,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.(25-26高三上·辽宁·期中)已知,,且,则的最小值为( )
A.8 B.9 C.11 D.13
7.(2026·陕西商洛·模拟预测)已知函数,正数满足,则的最小值为( )
A.2 B.5 C.8 D.9
8.(2026·天津红桥·一模)已知,若,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
9.(2026·湖南永州·三模)已知,,则的最大值为( )
A. B. C. D.
10.已知是非负实数且,则的最小值为( )
A.9 B.11 C. D.
11.已知满足,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.6
12.若实数x,y满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
13.(2025·河北衡水·模拟预测)已知正数,,满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
14.已知均为正实数,且,则的最小值为( )
A.4 B. C.6 D.
15.已知正数,,满足,则的最小值为( )
A.1 B.4 C.8 D.16
16.(多选题)下列结论正确的有( )
A.当时, B.当时,最小值为
C.当时, D.当时,
17.(多选题)(25-26高三上·安徽·期末)已知正数,,满足,则( )
A.的最大值为2 B.的最小值为3
C.的最小值为 D.的最小值为
18.(25-26高三上·福建厦门·期中)设,,,则的最小值为__________.
19.(25-26高三上·北京·阶段检测)若,则函数的最小值为______,此时______.
20.函数在上的值域为______.
21.(2026·陕西咸阳·三模)已知,且,则的最小值为______.
22.已知,且,则的最大值为_________;
23.已知pq为实数,且满足,那么的最大值为______.
24.若实数a,b满足,则的最小值为________.
25.(2025·上海长宁·一模)已知均为正实数,且,则的最小值为___________.
26.已知,,且满足:,则的最小值等于________.
27.已知,则的最小值为______.
28.已知正实数 满足 ,则的最小值是_____.
29.若正实数a,b满足,则的最小值是________.
30.已知正实数、满足:,则的最大值为______,若实数,则的最小值为______.
创新能力提升
1.(25-26高三上·江苏盐城·阶段检测)已知,则的最大值为()
A. B. C. D.
2.若正实数x,y,z满足,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.3
3.已知正实数满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
4.“,”是假命题,则实数的最大值为_______.
5.若,,则的最小值为____.
6.已知,,则的最小值为_________.
7.若,,则的最小值为______.
8.设为正实数,则的最小值是____________.
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重难点培优02 基本不等式求最值问题全归纳
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01 知识重构·重难梳理固根基 1
02 题型精研·技巧通法提能力 2
题型01 直接使用基本不等式与配凑法(★★★★★) 2
题型02 常数代换法(“1”的代换)(★★★★★) 4
题型03 变形后常数代换法(★★★★) 6
题型04 分离转化对勾型(★★★★) 9
题型05 消元法(★★★★★) 11
题型06 单、双、三角换法(★★★) 13
题型07 多次使用基本不等式(★★★) 15
题型08 多元型均值不等式(★★) 18
题型09 基本不等式交汇其他知识(★★★★) 20
03 实战检测·分层突破验成效 23
重难知识巩固 23
创新能力提升 38
知识重构·重难梳理固根基
知识点01 重要不等式
1、公式:对于任意的实数,有,当且仅当时,等号成立.
【说明】,当且仅当时,等号成立.
2、常见变形:、、.
知识点02 基本不等式
1、公式:如果,,那么,当且仅当时,等号成立.
2、常见变形:;
3、常用结论:
①(同号),当且仅当时取等号;
(异号),当且仅当时取等号.
②(),当且仅当时取等号;
(),当且仅当时取等号;
知识点03 基本不等式链
即调和平均值几何平均值算数平均值平方平均值(注意等号成立的条件).
题型精研·技巧通法提能力
题型01 直接使用基本不等式与配凑法
【技巧通法·提分快招】
1、利用基本不等式求最值
按照“一正、二定、三相等”的原则,即
(1)一正:符合基本不等式≥成立的前提条件,即a>0,b>0.
(2)二定:化不等式的一边为定值.
(3)三相等:必须存在等号成立的条件.
以上三点缺一不可.
2、拼凑法求解最值
其实质就是先通过代数式变形,拼凑出和或积为常数的两项,然后利用基本不等式求解最值.拼凑后要保证各量满足基本不等式“一正、二定、三相等”的条件,尤其是要注意验证等号成立的条件.
1.(2026·天津河西·一模)已知,,且,则的最大值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【分析】直接利用基本不等式求解即可.
【详解】由基本不等式得到,即,
当且仅当,即时,等号成立.
的最大值为
2.下列几个不等式中,不能取到等号的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】对于,当且仅当,即时等号成立;
对于,当且仅当,即时等号成立;
对于,当且仅当,即时等号成立;
对于,当且仅当,即,无解,等号不成立.
故选.
3.若,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用基本不等式求出,即,即可得到答案.
【详解】因为,所以,
所以,当且仅当,即时等号成立,
所以,
所以,当且仅当时等号成立,
故的最大值为.
故选:C.
4.(2026·河南开封·模拟预测)已知实数,满足,则的最小值为( )
A.2 B.4 C.8 D.16
【答案】B
【分析】借助基本不等式计算即可得.
【详解】,
当且仅当,即、时,等号成立,
即的最小值为.
5.(25-26高三下·浙江杭州·阶段检测)已知实数,则的最小值是__________.
【答案】
【分析】将变形为,利用基本不等式求解范围得到最小值.
【详解】,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为
6.(2026·贵州贵阳·二模)若,且,则ab的最小值是______.
【答案】4
【详解】因,则,整理得,
解得,即,当且仅当时取等,
故当时,ab取得最小值为4.
题型02 常数代换法(“1”的代换)
【技巧通法·提分快招】
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.
1.(25-26高三上·江苏扬州·开学考试),,,则的最小值是( )
A.12 B.13 C.16 D.18
【答案】C
【分析】根据基本不等式中“1”的应用直接计算即可求得结果.
【详解】因为,则;
当且仅当时,即时,等号成立,
因此的最小值是16.
故选:C
2.(2026·甘肃酒泉·二模)已知,且满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】直接由条件和基本不等式可得最小值.
【详解】因为,所以,且,
所以,
当且仅当且时等号成立,由得(舍去),
代入,解得,
所以当时,的最小值为.
3.(2026·山东济南·模拟预测)已知,,且,则的最小值是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】A
【分析】先将变形得,然后用“1”的代换与相乘,化简整理后再利用基本不等式即可求出最小值.
【详解】由,得,
所以,
当且仅当时,即时等号成立,将其代入,解得,
所以的最小值是.
4.(25-26高三上·河北保定·期中)设,则的最小值为( )
A.10 B.9 C.8 D.7
【答案】B
【分析】应用“1”的代换,将目标式化为,再应用基本不等式求最小值,注意取值条件.
【详解】由题设,
当且仅当,即时取等号,故的最小值为9.
故选:B
5.已知,则的最小值是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】A
【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】由,得,则
,当且仅当,即时取等号,
所以的最小值是4.
故选:A
题型03 变形后常数代换法
【技巧通法·提分快招】
1、积与和型,如果满足有和有积无常数,则可以转化为常数代换型.
形如,可以通过同除ab,化为构造“1”的代换求解.
2、形如,求型,则可以凑配,再利用“1”的代换来求解.
其中可以任意调换a、b系数,来进行变换凑配.
3、对于分数型求最值,如果复合a+b=t,求型,则可以凑配(a+m)+(b+n)=t+m+n,再利用“1”的代换来求解.
1.已知,,且,则的最小值为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【答案】A
【分析】将条件变为,代入所求,化简整理,利用基本不等式“1”的代换,即可得答案.
【详解】由题意得,则
,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为8.
故选:A
2.(25-26高三下·河北衡水·阶段检测)已知正实数满足,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.2
【答案】C
【分析】先根据条件,变形为,然后用常数代换思想 ,利用均值不等式求解最小值.
【详解】已知,则,
,
当且仅当时,即时取等号,联立 解得,满足 为正实数,等号能够取到,所以最小值为.
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
【分析】可利用配凑法与“1的妙用”,结合基本不等式进行求解.
【详解】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.
4.(2026·辽宁沈阳·三模)已知正数x,y满足,则的最小值为______.
【答案】
【分析】根据题意得,再结合基本不等式“1”的用法求解即可.
【详解】因为正数x,y满足,所以,即,
所以
,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最小值为.
5.(2026·湖南怀化·一模)已知,且,则的最小值为__________.
【答案】
【分析】利用1的代换,再结合基本不等式即可求得最小值.
【详解】由 ,得 ,即 (),
则,
当且仅当 ,即,再结合 ,
可解得 ,满足条件,因此的最小值为 .
6.(2025高三上·湖北黄冈·专题练习)已知且,则的最小值为____.
【答案】
【分析】由待定系数法可得,则,然后由基本不等式可得答案.
【详解】因,则,设,
则,.
则
,
当且仅当,结合,即时取等号.
故答案为:
题型04 分离转化对勾型
【技巧通法·提分快招】
形如,可以通过换元分离降幂,转化为对勾型
1.已知,则的最大值是( ).
A. B. C.5 D.8
【答案】A
【分析】化简变形利用基本不等式计算即可.
【详解】易知.
因为,所以,所以,
则,
当且仅当,即时,等号成立,
故,则的最大值是.
故选:A
2.(2026·河南开封·模拟预测)设,则的最小值为_____________.
【答案】
【分析】利用基本不等式求解即可.
【详解】因为,则,
所以,
当且仅当时,即当时,等号成立.
故当时,的最小值为.
3.函数的值域为_____.
【答案】
【分析】方法一:先利用分母令 进行换元,将函数等价转化成函数,再利用均值不等式和函数单调性求出函数最值即可求值域;
方法二:利用导数判断函数的单调性即可求值域.
【详解】方法一:
由,
令, ,则,
因为,当且仅当即时等号成立,所以,
由于在是单调递减,在上单调递增,
且当时,;当时,,
则此时的最大值为,
所以函数的值域为,
即原函数的值域为;
方法二:
由,求导得,
令,在内解得,
当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
而
所以的值域为,
故答案为:.
题型05 消元法
【技巧通法·提分快招】
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.
1.(2026·湖南衡阳·模拟预测)已知正数a,b满足,的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由得,于是,
当且仅当,即,时,等号成立.
2.(25-26高三下·安徽合肥·阶段检测)已知正数x,y满足,则的最小值为( ).
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】B
【详解】由可得,即,
故,当且仅当,时等号成立.
3.(多选题)(2026·西藏日喀则·模拟预测)若,则的值可能是( )
A.0 B. C.2 D.
【答案】CD
【详解】因为,所以,,,
当时,,
当时,,
结合选项,的值可能为或.
4.设均为正实数,满足,则的最小值为______.
【答案】4
【详解】 ,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
故最小值为4.
5.已知,且,则的最大值为__________.
【答案】
【分析】根据题意利用换元法将原式变为,再由,结合基本不等式求解最值即可.
【详解】由题可得,
所以,
则,当且仅当,
即时取等号,
所以,
即的最大值是.
故答案为:.
题型06 单、双、三角换法
1.已知,满足,则的最小值为( )
A. B.2 C. D.
【答案】B
【分析】变形给定等式,换元,用表示,再代入,利用基本不等式求出最小值.
【详解】由,得,令,则,
解得,则,
因此,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为,故B正确.
故选:B.
2.已知正数,,满足,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】令,,则得,,利用“1”的代换及基本不等式求最值.
【详解】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.
3.已知实数,满足,则的最大值为_____.
【答案】
【分析】令,把方程化为,根据方程有解,利用,求得,进而求得的最大值.
【详解】令,则,
方程可化为,
整理得,则满足,
解得,所以,即,
所以的最大值为.
4.(24-25高三上·河南·阶段检测)已知,则的最小值为______.
【答案】
【分析】将变形为,换元,令,构造均值不等式求解即可.
【详解】,令,所以,
则,
当且仅当,即,时取等号.
所以的最小值为.
故答案为:.
5.已知实数满足,则的最小值为______.
【答案】
【分析】由条件可得,令,,则解得,代入化简整理,利用基本不等式求最值即可得出.
【详解】由,可得,
令,,则.
联立可得,,,
则,
当且仅当,即,或,时,即,或,时取等号.
故答案为:.
6.已知,,则的最小值为____.
【答案】
【分析】把通过配方整理为完全平方式和的形式,利用三角换元即可求解.
【详解】因为,
令,,解得,,
所以
,,
因为,所以的最小值为.
故答案为:.
题型07 多次使用基本不等式
【技巧通法·提分快招】
多次用基本不等式,需注意取等条件的一致性.
1.(25-26高三上·湖南·期中)已知,则的最小值为( )
A.6 B. C. D.
【答案】D
【分析】利用,结合基本不等式可求得的最小值.
【详解】因为,
所以,
当且仅当时,等号成立.
故的最小值为.
故选:D.
2.已知,那么,当代数式取最小值时,的值为( )
A. B.4 C. D.8
【答案】A
【分析】根据题意有,当且仅当,即时取等号,所以,结合以及两个不等式等号成立的条件可求出的值,从而可求得答案
【详解】因为,所以,当且仅当,即时取等号
,所以,所以,
当且仅当,即时取等号,其中第一个不等式等号成立的条件为,
第二个不等式等号成立的条件为,所以当,时,取最小值,此时
故选:A
3.(25-26高三上·天津河东·期末)已知正实数,,满足,则的最小值为( )
A. B.16 C.12 D.
【答案】B
【分析】根据已知等式,二次运用基本不等式进行求解即可.
【详解】因为正实数,,满足,
所以
,
因为,是正实数,
所以,当且仅当时取等号,
即当时,,
又因为是正实数,
所以,
所以,当时取等号,
又因为,
当且仅当时取等号,
即,当时取等号,
所以,
因此当,时,的最小值为.
故选:B
4.已知正实数满足.若,则的最小值为________.
【答案】
【分析】由得,化简之后结合基本不等式求最值即可.
【详解】因为,所以.
因为为正实数,所以,
所以.
所以
当且仅当即时等号成立.
题型08 多元型均值不等式
【技巧通法·提分快招】
设均大于零,则记,,
,,则,其中等号成立的条件是.分别称为平方平均、算术平均、几何平均、调和平均.
1.我们知道,当且仅当时,等号成立,即的算术平均数的平方不大于平方的算术平均数.此结论可以推广到三元,即,当且仅当时,等号成立.已知,若不等式恒成立,则实数的最小值为( )
A.3 B. C. D.
【答案】B
【分析】结合题意,计算即可求解.
【详解】当时,由题中的推广可得,
所以,即,
当且仅当时,等号成立,
所以的最大值为,
由恒成立,可得,
故的最小值为.
2.已知,且,则的最小值为( )
A.8 B.6 C.4 D.2
【答案】B
【分析】应用常值代换结合基本不等式求出最小值即可.
【详解】因为,且,
所以,
当且仅当,即时取等号,因此的最小值为6.
故选:B.
3.已知a,b为正数,且满足,则的最小值为______.
【答案】2
【分析】根据三个正数的基本不等式得出,即,由通分结合基本不等式得出结果.
【详解】由基本不等式可得,,
所以,又因为,
所以有,解得,当时取等号,
又,则,
当且仅当时等号成立,故的最小值为2.
故答案为:2.
4.已知,则的最小值为________.
【答案】
【分析】变形后,利用四元基本不等式进行求解.
【详解】因为,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,
故的最小值为.
故答案为:
题型09 基本不等式交汇其他知识
1.(2026·辽宁·三模)已知椭圆的焦点分别为,,点为上任意一点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用椭圆的定义以及基本不等式即可求解.
【详解】已知椭圆的焦点分别为,,点为上任意一点,所以,
则根据椭圆的定义可知,
由基本不等式得,当且仅当时取等号,此时点在椭圆的短轴的端点处,符合题意,
因此的最大值是.
2.(2026·上海杨浦·模拟预测)圆关于直线对称,则的最小值为( )
A.2 B. C.4 D.8
【答案】C
【详解】圆的标准方程为,所以该圆圆心为,半径为,
圆关于直线对称,所以圆心在该直线上,所以,即,
因为,,所以,
当且仅当,即时等号成立,
的最小值为4.
3.(2026·江西·模拟预测)已知数列为等差数列,为等比数列,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据等差数列及等比数列下标和性质结合基本不等式计算求解判断.
【详解】数列为等差数列,
数列为等比数列,
.又
.当且仅当时取等号,A错误,B正确.
当时,;
当时,,当且仅当时取等号,
与的大小不确定,所以C,D,错误;
4.在中,M、N分别在边、上,且,,D在边上(不包含端点).若,则的最小值是( )
A. B. C. D.4
【答案】C
【详解】
由,,可得,
可知三点共线,所以,
则,
由基本不等式可知,当且仅当时,即时取等号,
所以.
5.(2026·山东泰安·模拟预测)已知函数(且)的图象经过定点,若,当满足,时,代数式的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求出函数的图象所过定点的坐标,可得出,于是得出,结合基本不等式可求得的最小值.
【详解】对于函数(且),
由可得,且,故,,
则有,即,故,
所以
,
当且仅当时,即当时,等号成立,
故的最小值为.
6.(25-26高三下·湖南株洲·阶段检测)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,成等差数列,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由已知可得,结合余弦定理可得,利用两角差的正切公式可得,利用基本不等式可求最小值.
【详解】因为成等差数列,所以,
由余弦定理,,,
再由正弦定理,,即,且,
所以,
当且仅当时,等号成立.
实战检测·分层突破验成效
重难知识巩固
1.(25-26高三上·河北秦皇岛·阶段检测)函数 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用基本不等式求出最小值即可.
【详解】由,得,则,
当且仅当,即时取等号,
所以所求最小值为.
故选:D
2.(2026·福建泉州·二模)已知正数满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题设可得,,进而得到,再根据基本不等式求解即可.
【详解】由题意,为正数,且,则,即,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
则的最大值为.
故选:A
3.已知为正实数,且,则的最小值为( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】D
【分析】将,变式得,代入到目标式中,再利用基本不等式性质,求解即可.
【详解】已知正实数满足,所以(,因为)
将代入目标表达式,得:,
化简:,
利用基本不等式可得:,
当且仅当,即,,(符合为正实数).
所以,的最小值为:
故选:D
4.(2026·河北·三模)已知正实数a,b满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】用“1”的代换和基本不等式判断即可.
【详解】由a,b为正实数且.
根据基本不等式,当且仅当时等号成立,故A正确;
,当且仅当时等号成立,故B错误;
,当且仅当时等号成立,故C错误;
根据算术平均值小于等于平方平均值不等式,得,
当且仅当时等号成立,即,故D错误.
5.已知,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】方法一:变形后,利用四元基本不等式进行求解;
方法二:利用两次基本不等式求出答案.
【详解】方法一:,
故,
当且仅当,即时,等号成立,
方法二:,
故,
当且仅当,且时,即时,等号成立.
故的最小值为4;
故选:D
6.(25-26高三上·辽宁·期中)已知,,且,则的最小值为( )
A.8 B.9 C.11 D.13
【答案】B
【分析】先用1的代换化简,再用1的妙用结合基本不等式求解即可.
【详解】由题可知,
所以,
当且仅当,时取等号.
故的最小值为.
故选:B.
7.(2026·陕西商洛·模拟预测)已知函数,正数满足,则的最小值为( )
A.2 B.5 C.8 D.9
【答案】D
【详解】因为函数的定义域为,,所以是奇函数;
又,所以,
又,所以在上单调递增,所以,即;
又均为正数,所以,
当且仅当时,即,时等号成立,
故的最小值为9,故D正确.
8.(2026·天津红桥·一模)已知,若,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【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.(2026·湖南永州·三模)已知,,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为,所以,
两边同除以,得,
所以,因为,所以,
所以
,
当且仅当,即时取等号,
所以最大值为.
10.已知是非负实数且,则的最小值为( )
A.9 B.11 C. D.
【答案】D
【分析】先化简已知分式等式,转化的定量关系,再利用基本不等式性质 “积定,为定值”,求 “和的最小值”即可.
【详解】因为,所以,
即:, 所以:,
化简得:,
因,故,
所以:,
当且仅当时,基本不等式的等号成立,
又因为
所以即,
所以当时,的最小值为.
故选:D
11.已知满足,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.6
【答案】D
【分析】令,则,化简,利用基本不等式即可
【详解】由,得.
令,则,解得,
则,
所以
,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为6.
故选:D.
12.若实数x,y满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将已知等式化为,令,把目标分式转化齐次式,,再用基本不等式求出最大值.
【详解】由可得,
令,则,,
所以,.
因为求最大值,所以,又,
所以,
当且仅当时取等号,结合可得,
进一步可得或,
所以的最大值为.
故选:B.
13.(2025·河北衡水·模拟预测)已知正数,,满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设令,故,,变形得到,由基本不等式“1”的代换求出的最小值,从而得到答案.
【详解】正数,,满足,故,
令,故,,
,
,
当且仅当,即,时,等号成立,
故.
故选:D
14.已知均为正实数,且,则的最小值为( )
A.4 B. C.6 D.
【答案】D
【分析】先将分式进行化简,然后利用基本不等式的1的妙用求最小值.
【详解】因为,,
又,
则,
由可得,
不妨设,
则问题转化为当时,求的最小值,
,
当,即时取得等号,
即,解得,
此时最小值是.
故选:D
15.已知正数,,满足,则的最小值为( )
A.1 B.4 C.8 D.16
【答案】D
【分析】首先可得,则,从而得到,再由基本不等式求出的最大值,最后利用基本不等式计算可得.
【详解】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.
16.(多选题)下列结论正确的有( )
A.当时, B.当时,最小值为
C.当时, D.当时,
【答案】AD
【分析】由基本不等式结合题意可判断各选项正误.
【详解】对于A,当时,,所以,
当且仅当,即时取等号,故A正确;
对于B,,当且仅当,即时取等号,又因为,故等号取不到,故B错误;
对于C,当时,,所以,当且仅当,即时等号成立,故C错误;
对于D,当时,,当且仅当,即时取等号.故D正确.
故选:AD
17.(多选题)(25-26高三上·安徽·期末)已知正数,,满足,则( )
A.的最大值为2 B.的最小值为3
C.的最小值为 D.的最小值为
【答案】BCD
【分析】对于ABC,利用基本不等式即可判断;对于D,根据消元,结合二次函数的最值即可判断.
【详解】对于A,,
当且仅当时,等号成立,故A错误;
对于B,,
当且仅当时,等号成立,故B正确.
对于C,,
,
当且仅当即时,等号成立,故C正确.
对于D,,
,,
当时有最小值,故D正确.
故选:BCD.
18.(25-26高三上·福建厦门·期中)设,,,则的最小值为__________.
【答案】
【分析】借助基本不等式“1”的活用计算即可得.
【详解】,
当且仅当且,即、时,等号成立,
故的最小值为.
故答案为:.
19.(25-26高三上·北京·阶段检测)若,则函数的最小值为______,此时______.
【答案】
【分析】由题设,化并应用基本不等式求其最小值,并确定取值条件即可得.
【详解】由,则,
当且仅当,即时取等号,故最小值为.
故答案为:,
20.函数在上的值域为______.
【答案】
【分析】根据给定条件,按分类,结合基本不等式求出值域.
【详解】当时,;
当时,令,,则,
,当且仅当,即时取等号,此时,
所以所求值域为.
故答案为:
21.(2026·陕西咸阳·三模)已知,且,则的最小值为______.
【答案】0
【详解】已知,则,
,
,
,
设,则,,
,
当且仅当,即时等号成立,
的最小值为0.
22.已知,且,则的最大值为_________;
【答案】
【分析】先观察条件等式和所求式子,由“和定积最大”将条件等式变形成两因式之和为定值的形式.
【详解】由题意,,,所以,当且仅当时取“”.即的最大值为.
故答案为:
23.已知pq为实数,且满足,那么的最大值为______.
【答案】2
【分析】构造三元基本不等式,即可求解.
【详解】,
当且仅当时等号成立.
故答案为:2
24.若实数a,b满足,则的最小值为________.
【答案】/
【分析】由题意设,则,可得,,化简所求利用基本不等式即可求解.
【详解】因,则,即,
令,则,可得,,
则,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为.
故答案为:
25.(2025·上海长宁·一模)已知均为正实数,且,则的最小值为___________.
【答案】4
【分析】由可得,所以原式可化为①,令,利用基本不等式求出的范围,则①式可化为,再次利用基本不等式求出的范围即可得解.(注意两次应用基本不等式,等号成立的条件必须相同)
【详解】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
26.已知,,且满足:,则的最小值等于________.
【答案】48
【分析】利用常值代换和基本不等式即可求得最小值.
【详解】因,且,
则
(当且仅当时等号成立)
,当且仅当即时等号成立.
所以的最小值等于.
故答案为:.
27.已知,则的最小值为______.
【答案】/
【分析】令,则,利用基本不等式求最小值即可.
【详解】因为,则,
令,由可知,即,
所以,
所以由基本不等式可得,
当且仅当,即时等号成立,
所以,
故答案为:
28.已知正实数 满足 ,则的最小值是_____.
【答案】
【分析】先对已知条件变形因式分解,令,解出然后换元化简利用基本不等式求其最值.
【详解】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:
29.若正实数a,b满足,则的最小值是________.
【答案】/0.25
【分析】利用换元法和分离常数的思路将式子整理为,然后根据“1”的运用求最值.
【详解】由题意得,
令,,则,,,
,
当且仅当,即,时等号成立.
30.已知正实数、满足:,则的最大值为______,若实数,则的最小值为______.
【答案】
【分析】对于第一空,利用基本不等式,再利用换元法令,再解一元二次不等式即可得解;对于第二空,先将整理为,再利用换元法令,将整理为,再利用基本不等式求得该式的最小值为,再运用配凑法与基本不等式求得的最小值即可得解.
【详解】对于第一空:,当且仅当时等号成立.
令,则可化为,
解得,则,,当且仅当时等号成立,故的最大值为;
对于第二空:可整理为,
令,则.
,
当且仅当,即时,即时,等号成立,
即最小值为,即.
又因为,
当且仅当,即时,等号成立.
综上,当且仅当时,取到最小值
故答案为:①;②.
创新能力提升
1.(25-26高三上·江苏盐城·阶段检测)已知,则的最大值为()
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用换元法转换为单变量函数,结合导数求极值,并结合定义域确定最值.
【详解】令
则,由条件得.
目标式化为:,
由得,
代入得:,
求导得:,
令,,
当,,,,
在取得极大值,
此时,,,则,
故最大值为.
故选:D
2.若正实数x,y,z满足,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.3
【答案】B
【分析】由条件可得,可以得到,再根据基本不等式求解即可.
【详解】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.
3.已知正实数满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由条件得到,通过换元,得到,再结合基本不等式即可求解.
【详解】因为,
所以,
令,
因为都是正数,
所以即,
且,同时,
所以
当且仅当时等号成立,此时.
故选:A
4.“,”是假命题,则实数的最大值为_______.
【答案】6
【分析】首先利用命题的否定将命题变为真命题,分离参数后结合均值不等式求的最大值.
【详解】因“,”是假命题,故命题的否定为,为真命题,
分离参数可得:
令,所以,所以,
当且仅当,即时等号成立,
即当时,不等式右侧表达式取得最小值为6,所以的最大值为6.
5.若,,则的最小值为____.
【答案】
【分析】令,则,然后多次利用基本不等式可得答案.
【详解】令,则,
,
当且仅当,即时取等号.
故答案为:
6.已知,,则的最小值为_________.
【答案】
【分析】解法一:设,,则,,可得出,结合基本不等式求解即可;
解法二:由基本不等式可得,,再利用不等式的可加性可得出的最小值.
【详解】法一:设,,则,,
则.
当且仅当时,即当时,即当时,等号成立,
故的最小值为;
法二:因为,,则,,
由基本不等式可得,
,
上述两个不等式相加可得,可得,
当且仅当时,即当时,等号成立.
所以的最小值为.
7.若,,则的最小值为______.
【答案】/
【分析】方法一:拆分根号内部构造均值不等式,匹配系数求解待定参数 ,最后利用均值不等式的放缩即可求解;
方法二:利用三角换元,结合双曲函数进行求解即可.
【详解】法一:(待定系数法)设,,
要得到最小值,分子为分母的倍数,故,解得,,,
法二:(三角代换)令,,则原式可化为,其中;
由二次函数性质可知当时,的最小值为,
故答案为:.
8.设为正实数,则的最小值是____________.
【答案】
【分析】设,从而用表达出,从而原式等于,利用基本不等式求出最值,验证取等条件后得到答案.
【详解】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:
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