内容正文:
1.4 基本不等式
必备知识·整合
夯实基础 回归教材
【自主诊断】
判断下列结论是否正确.(请在括号中填“正确”或“错误”)
1. 不等式与成立的条件是相同的.( )
2. 若,则的最小值是.( )
3. 函数,最小值为4.( )
4. “且”是“”的充要条件.( )
5. 若函数在处取得最小值,则等于( )
A. B. C. 3 D. 4
6. (多选)若,,则下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
7. 已知,若,则的最小值为__________.
关键能力·突破
分类讲练 以例求法
题型一 基本不等式的理解及常见变形
[例1]
(2026·广州质检)
8. 设a,b为正实数,则下列不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 若0<a<b,则下列不等式一定成立的是( )
A. b>>a> B. b>>>a
C. b>>>a D. b>a>>
跟踪训练1
(2025·衡阳联考)
10 给出下面三个推导过程:
①∵a、b为正实数,∴+=2;
②∵a∈R,a≠0,∴+a=4;
③∵x、y∈R,xy<0,∴+=-=-2.
其中正确的推导为( )
A. ①② B. ①③
C. ②③ D. ①②③
11. (多选)已知,,则下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
题型二 基本不等式的性质
命题点1 直接法
[例2]
12. 若实数满足,则的最小值为( )
A. 1 B. C. 2 D.
(2026·长沙调研)
13. 设正实数、满足,则( )
A. 有最大值 B. 有最小值
C. 有最小值 D. 有最大值
命题点2 配凑法
[例3]
14. 函数,的最小值为( )
A. 6 B. 8 C. 10 D. 12
15. 若,则的最小值是______.
命题点3 常数代换法
[例4]
16. (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
(2026·宿迁调研)
17. 已知,都是正数,且,则的最小值为________;的最小值为________.
命题点4 消元法
[例5]
(2026·徐州质检)
18. 已知,则的最小值为__________.
命题点5 构造不等式法
[例6]
(2026·郑州模拟)
19. 已知正数a,b满足,则( )
A. 的最小值为2 B. 的最大值为2
C. 的最小值为2 D.
跟踪训练2
(2026·池州模拟)
20. 若,则下列不等式对一切满足条件恒成立的是( )
A. B.
C. D.
(2026·青岛模拟)
21. 若实数,且,则( )
A. B.
C. D.
1.4 基本不等式
必备知识·整合
夯实基础 回归教材
【自主诊断】
判断下列结论是否正确.(请在括号中填“正确”或“错误”)
【1题答案】
【答案】错误
【解析】
【分析】根据基本不等式的取等条件直接计算.
【详解】由已知的取等条件为;
的取等条件为,且,,
故答案为:错误.
【2题答案】
【答案】错误
【解析】
【分析】根据基本不等式,求两个正数和的最值,要求两个正数的积为定值,而 不是定值,从而判断正误.
【详解】因为,所以为正数,所以根据基本不等式,当两个正数的积为定值时,这两个正数的和有最小值,
而,不是定值,所以不是定值,所以不是的最小值.
故答案为:错误
【3题答案】
【答案】错误
【解析】
【分析】用基本不等式求最值需验证等号成立条件,判断在定义域内是否有解.
【详解】解:
由基本不等式,
当且仅当即时取等号
的最大值为1,无法取到2,故等号不成立,最小值不为4,命题错误.
故答案为:错误.
【4题答案】
【答案】错误
【解析】
【分析】根据基本不等式直接判断.
【详解】当且时,,当且仅当时,不等式取等号,
即“且”是“”的充分条件;
当成立时,当且仅当时,取等号,此时且,或且,
即“且”不是“”的必要条件;
综上所述“且”是“”充分不必要条件,
故答案为:错误.
【5题答案】
【答案】C
【解析】
【分析】由,利用基本不等式求解.
【详解】解:因为函数,
当且仅当,即时,等号成立,
所以等于3,
故选:C
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【6题答案】
【答案】BC
【解析】
【分析】本题关键在于利用基本不等式和重要不等式及其变形逐一判断即可.
【详解】当时,由基本不等式成立条件可知A不成立;
由重要不等式变形可得,所以B成立;
对于C,因为,所以成立,所以C成立;
当且时,由基本不等式成立条件可知D不成立.
故选:.
【7题答案】
【答案】##
【解析】
【分析】将所求的式子乘以“1”,然后利用基本不等式求解即可.
【详解】,
当且仅当,即时等号成立.
故答案为:
关键能力·突破
分类讲练 以例求法
题型一 基本不等式的理解及常见变形
[例1]
(2026·广州质检)
【8题答案】
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用基本不等式以及其变形与不等式性质一一判断各选项,即可得答案.
【详解】对于A,因为,为正实数,,故,
故,即,故A正确;
对于B,由于,当且仅当即时取等号,
,当且仅当即时取等号,
故,故B正确;
对于C,,为正实数,则,故,
即,故,故C错误;
对于D,因为,为正实数,则,
当且仅当时,等号成立,
故,即,故D正确.
故选:ABD.
【9题答案】
【答案】C
【解析】
【分析】利用不等式的性质结合基本不等式进行判断
【详解】∵0<a<b,∴2b>a+b,∴b>>.
∵b>a>0,∴ab>a2,∴>.
故b>>>.
故选:C
跟踪训练1
(2025·衡阳联考)
【10题答案】
【答案】B
【解析】
【分析】利用特殊值确定错误推导,结合基本不等式判断正确推导.
【详解】①,根据基本不等式的知识可知①正确.
②,当时,,所以②错误.
③,根据基本不等式的知识可知③正确.
所以正确的为①③.
故选:B
【11题答案】
【答案】ABD
【解析】
【分析】本题考查了基本不等式的应用,作差法比较大小,掌握作差法和基本不等式的变形是解题的关键.
对每个选项,利用作差法或基本不等式,判断不等式是否恒成立.
【详解】解:A、,即,故A选项正确;
B、当时,,则恒成立,即恒成立,当时,原不等式恒成立,故B选项正确;
C、当时,,即,恒成立,当时,,即,,当时,不等式左侧无意义,该不等式不成立,故C选项错误;
D、由重要不等式可知,,,恒成立,故D选项正确.
故选:ABD.
题型二 基本不等式的性质
命题点1 直接法
[例2]
【12题答案】
【答案】D
【解析】
【分析】通过求出,代入所求式消元,运用基本不等式求解即得.
【详解】由可知,则,代入得:,
当时等号成立,即当时,取得最小值.
故选:D.
(2026·长沙调研)
【13题答案】
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用基本不等式求出各选项中代数式的最值,由此可判断各选项的正误.
【详解】设正实数、满足.
对于A选项,由基本不等式可得,当且仅当时,等号成立,A选项正确;
对于B选项,由基本不等式可得
,
当且仅当时,等号成立,B选项错误;
对于C选项,,
当且仅当时,等号成立,C选项正确;
对于D选项,,则,
当且仅当时,等号成立,D选项正确.
故选:ACD.
【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:
(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;
(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;
(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.
命题点2 配凑法
[例3]
【14题答案】
【答案】B
【解析】
【分析】利用基本不等式计算即可求得最小值为8.
【详解】由可得,
因此,
当且仅当,即时,等号成立;
即所求最小值为8.
故选:B
【15题答案】
【答案】0
【解析】
【分析】由题意可得,将原式变形利用基本不等式即可求得当时取最小值0.
【详解】由可得,则,
又,利用基本不等式可得;
当且仅当时,等号成立;
故答案为:0
命题点3 常数代换法
[例4]
【16题答案】
【答案】ACD
【解析】
【分析】本题考查了基本不等式的应用,代数式的变形技巧,掌握基本不等式的使用条件与配凑方法是解题的关键.
由已知条件变形推导关系,结合基本不等式逐一判断各选项的最值与等式是否成立.
【详解】解:因为,,所以,.
A、因为,所以,得,A正确;
B、由,得(当且仅当时取等号),所以,,
所以的最小值为,B错误;
C、(当且仅当,时取等号),C正确;
D、因为,所以(当且仅当时取等号),D正确.
故选:ACD.
(2026·宿迁调研)
【17题答案】
【答案】 ①. 4 ②. 3
【解析】
【分析】本题考查了基本不等式的应用,“1的代换”技巧,掌握利用已知条件对目标式进行变形的方法是解题的关键.
利用对目标式进行“1的代换”,再用基本不等式求最小值.
【详解】
当且仅当,即时等号成立,所以最小值为4.
因为,,所以,所以,
当且仅当,即,时,等号成立,所以的最小值为3.
故答案为:4;3.
命题点4 消元法
[例5]
(2026·徐州质检)
【18题答案】
【答案】
【解析】
【详解】试题分析:由已知
则×,当且仅当时,取“=”则此时,由于,解得,,故答案为.
考点:1.基本不等式;2.方程组的解法.
命题点5 构造不等式法
[例6]
(2026·郑州模拟)
【19题答案】
【答案】BC
【解析】
【分析】由即可对A判断;由可对B判断;由即可对C判断;由,则即可对D判断.
【详解】对于A,,即,当且仅当时成立,故A不正确;
对于B,由,得,即,故B正确;
对于C,由,因为,所以,
当时,的最小值为2,故C正确;
对于D,因为,所以,
当且仅当,即等号成立,故D不正确.
故选:BC.
跟踪训练2
(2026·池州模拟)
【20题答案】
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,B,D,利用基本不等式即可求得答案;对于C,利用,求出,结合的范围,利用二次函数的性质即可求得.
【详解】对于A,,即,当且仅当时等号成立,所以A正确;
对于B, ,,
又,则,当且仅当时等号成立,所以B错误;
对于C,,,所以,
则,并且时等号成立.,所以C正确;
对于D,,所以,
则,
当且仅当,即时等号成立, 所以D正确.
故选:ACD.
(2026·青岛模拟)
【21题答案】
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A项,只需将通过基本不等式放大为,解不等式即得;对于B项,只需将通过基本不等式缩小为,解不等式即得;对于C项,可以通过原等式消去一元代入所求式,再凑项运用基本不等式即得;对于D项,应注意到与的关系,即可整体运用基本不等式求得.
【详解】对于选项A,由,当且仅当时等号成立,不妨设,则得,
解得:或,因,则,故A项错误;
对于选项B,由,当且仅当时等号成立,不妨设,则,
解得:或,因,则,即,故B项正确;
对于选项C,由可得:,则,且,
则,当且仅当时取等号,
即时,有最小值,故C项正确;
对于选项D,由可得:,即,且,
则,当且仅当时等号成立,
由解得:,即当且仅当时,有最小值,故D项正确.
故选:BCD.
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