内容正文:
同学们好,这节课我们来学习基本不等式。今天这个课是对基本不等式进行拔高,所以说希望大家要做好心理准备。部分的题跟以前比的话还是难度大一些。当然了咱们这一讲里面的基本功能是提高课里面的习题。可以说在高三的学生看来,他也不是特别的难。我们一个层次一个层次,一个台阶一个台阶的往上提。所以说对于初次接触高中数学的你们要有耐心,先把这个学好之后,我们再逐渐的对这个课的难度进行加大。上节课咱们在学的过程当中已经学会了。比如说你去这个黄金店买黄金,怎么样算你才算的最就是说你买这个黄金最划算。第二个去加油站加油,上节课我不给大家说过?如果说我们知道石油的价格是在不断变化的,不可能是一成不变的。假如说你家里的这个车子,说我每次去加油站就加30升油,固定加3升油,或者另外一种是另外一种这个加法,就是我每次去加油站都加200块钱油。到底哪一种加法哪一种加油的方法省钱,这个也是基本不能思考它的内容。所以说通过上节课学了之后,大家已经可以跟你们的父母交流了,到底是哪一种加油的这个技巧,就是说更省钱一些。好,我们今天这节课重点是针对这个高考的题型来进行拔高。首先我们来看一下第一类分离校园法最值。这个分离消元法求最值,可以说是比较的重要的。也就是说我们把多元化成一元的方法。我们首先看,第一,已知X大于0,YY等于0,X加2Y加2XY等于8,求X加2Y的最小值。这里我们消元就是根据前面的这个X加2Y加上一个2XY就是根据这样一个条件,我用X来表示Y或者我用Y来表示X然后最后把它换掉就行了。所以这里面的第一步,由X加2,Y加2来从Y等于8,我们用X来表示Y好,我们看一下如何用X表示Y就是这一步我这个答案解析直接推导出来了。有同学可能具体的就是从这一步推到Y等于2加2X分之8减X不会推。我现在展示就是把它写详细一点展示给你看。如果说你要想用X表示Y在这里面我们就把所有的X听好了,所有X看成是常数,Y看成Y未知数,那不就相当于解关于Y的1元1次方程吗?所以说把这个二三项,大家注意,把这个二三项合并同类项,那可以写成2加2X倍的Y等于。然后把这个X移到等式的右端,那么就等于8减X最后再把这个你们看这是常数,把这个常数除过来,也就是把系数化为一,那么就变成Y等于2加2X分之8减X。这个就是讲解完了,我们再看一下后面的。因为X大于0,Y大于0,所以X大于0小于8,这个是怎么来呢?因为这个Y是大于0,Y大于0,这个分母是大于零的,所以说这个分子8减X是大于08减X大于零可以推出X小于8,是这么推导来的。所以X加2Y我们现在把Y换掉,那么就是二乘以刚才这个式子和分母的提个二出来约掉,那就剩下一个X加1分之8减X所以说我们可以写成X加上一个X加1分之9减1减X就配出一个负的X这一步我们专门有一个名字叫做分离乘数法。分离常数法就是上面最高次数为一次,下面最多次数也为一次的形式。我们可以分离常数,只要上下数一致,我们都可以分离常数。就是我们变成负的X加一就减个一再加个一变成九减去这个整体,然后我们裂开成两项,X加1分之9减去X加1分之1,X加一那就减1,最后再配凑。为什么要配送呢?因为可以配出这个X加一和X加1分之9乘积是一个定值的形式,可以再用基本等式一换来了,这个是刚才我们还讨论相等的条件。所以说是我们来说,我们看当且仅当X加一等于X加1分之9,即X等于2的时候,等号是成立的。所以说X加2Y的最小值就是4,这是第一,我们称之为消元法,也是咱们常见的方法重要的方法之一。注意这个消元法,那么我们来延伸探究,他说如果说我们改成这种形式,求还是从外呢?当然这个题用直接法做也行,你用消元法,用直接法都可以。我们先念消元法,由刚才这个式子大家可以看一下,用X表示YY就等于X减一分之X加3。然后整理一下,X和Y就等于X乘以X减一分之X平方加上一个3X然后我们进行配送配凑,配凑上面这个可以配出一个X减一的平方,这个可以配凑成五倍的X减1再加4,然后裂开成三项就行了。这里我再给大家提供的方法,如果说你配送水平不行,你不会去说你们就换元,什么意思呢?大家看我再提供一种思路,从这里开始我们就令X减一等于T则X就等于7加1换掉。所以说这一步就变成了X减一是T,那么就T分之X全部用T换掉,那就变成这个XY就变成了T加一的平方加上一个三倍的C,T加1,这样来写。整理一下分子二次三项式口算整理T方这本来有个二期,这个三期就是加上五期,这有个一三乘一是有个3加起来是4,然后列成三项,T分之T方就是TT分之4写中间还有常数7分之5T写到后面你们看就相当于这个为T之后,我们换成三项。你们发现没有?对于一个分式的结构,如果一个是二次,一个是一次,我们就另一次整体为T换油换掉,这样的话就不需要再配送了。因为配送有些时候可能会配送错,而且配送的手段比较的灵活,有些时候不是特别好掌握,那么就用换元做,然后再用基本不等式,那么就大于等于二倍的根号下,它两个相乘就是4,再加上一个五,所以最后这个结果就是9,然后再讨论相等条件就可以了。这里我给大家提供一种解法,当前仅当X减一等于X减1分之4,那我们可以算出来X减1平方等于4,X减1就等于2,不能取-2,刚好是一正二定相等。这样的话我们可以算出最小值为九,我们看一下这个反思含有多个变量的条件最值问题的解决方法。一般来说对于多个变量的条件最值问题,若无直接利用进步自己求解,我们可以尝试减少变量的个数。一定要注意,就是消元即用其中一个变量表示另外一个甚至另外多个,对吧?甚至另外多个,我们再代入代数式中转化为只含有一个变量的最值问题,这是咱们的一个常见的手段,我们也称之为消元法。初中好像就学过对吧?从消元解方程的这个,现在我们是校园求最值,包括消元解不等式等等,都是一个非常重要的技巧。与校园还有一个相关性的方法,称之为换元法。刚才我们用了一种方法叫换元法,这个都是高中阶段的一个重点,都是重要的两个方法。我们练一道题,这跟高新例题是一样的,大家可以暂停做做完之后给大家对,这道题的答案是5加2等于6。这个具体的过程可以这样来写。就是将B也就是。将A用B来表示,或者用B来表示。A表示完了之后,可以先解除这个范围。因为A是等于B加1除以B减2,大于0B加一大于0,所以说B是B减2就大于0,所以B大于2,所以A加2B把A换掉,用B加1除以B减2,再加上2B然后分离一个常数出来对吧?上面构造成B减2,再加就减个2,再加个2,加2加1就变成加三的形式,就是分子变成这两项,然后裂开B减二分之B减2就有一个一和这后面的这个有一个减有一个四,还有减4,合并起来就是个5。最后我们整理完了之后,这个式子就变成了这种情况。刚好让这两个层级为什么一直可以用基本不等式一解就完了,这是比较常规的一道题,还要验证相等的条件即可。所以A加2B的最小值就是5加2倍根号6。那我们来看下面来看第二类题型,利用基本不等式求参数的值或者取值范围。我们来看一道例题,已知4X加X分之一,在X等于删除去的最值,求A的值。你看这个含参有些时候它就是倒着出题。这道题我你们可以先思考,思考完之后再看我们的示范性的解题过程。好,跟你们刚才暂停之后这个对了答案,对下答案,看能不能做对这36,这个答案4X加X分之一是大于等于两倍的根号下4X乘以X分之一满足一正二定三相等,这个就是四倍根号A我们看如果说取最小值取整的话,就4X只能等于X分之一即。解出来X就是二分之根号一,你要让它等于3。这样的话我们算出A是根号,A是2乘3是6,对吧?所以说A是36,经过这个验证肯定是成立的,所以这是第二的过程,我们反思一下,求参数的值或者是取值范围的一般方法。第一个分离参数转化为求代数式的一个最值问题。第二个我们来观察题目特点,利用基本不等式确定相关成立条件,从而得到参数的值或者是取值范围。我们来练一道题,这道题比较的有意思,这道题恒成立问题,大家注意恒成立问题等下后面我们还要讲恒成立问题。有一类常规的方法叫做分离变量法,也就是我把这个2A加B把它存到这边来,然后再进行。所以说此题的答案选B那这个具体解法就是根据我刚才所讲,把这个分离过来,变成这个式子,把这个然后再打开,后面就利用基本不等式来求解。因为2A加B乘以A分之2加B分之1,这个拆成四项,把4加1合并起来,这个刚好满足一正二定三相等的条件。我们已经连上过一节课,所以说这个就比较简单了。两个乘积是42倍的根号4 94,所以算出这个值是9。完成率问题,只要前面课我们也讲过,只要满足M小于等于它的最小值就是恒成立的对吧?所以说M小于等于9就行了。好,我们来看一下第三类题型,基本不等式的综合应用。这里我们还是以一道题为例,大家还是要注意这个稍微难一点的题,你们视频暂停一定要先思考再听,不要怕浪费时间。已知A大于0,B大于0,求A分之一加B分之一加上二倍根号AB的最小值。对于这样一个最小值,我们在求的时候,能利用基本不等式就用利用不等式。如果说没有出现基本等式怎么办呢?我们对它进行变形,而且有些题目可能得连续利用两次基本分析。你像我们这个例三这个题型就是多次使用基本不等式的体现。注意,它是属于多次使用基本不等式,什么意思?你比如说现在最近正在进行这个欧洲杯,对吧?欧洲杯像原来我在200 2002年的时候,我们看了一个世界杯。你看当时那个巴西队牛,这个巴西队有一个3R组合,3R组合哪三个R呢?就是罗纳尔多、小罗纳尔多,罗纳尔迪尼奥,还有尼瓦尔多,这三个人很牛。他们有一个什么能力?就连续就是叫连续射门的能力。就是他一次射不进去之后,球被弹出来之后,它立即再补射。像我们这个一次,你一次性用进步不等式求不出来了,你就放弃了,你就放弃了,那你这题就放弃了,那就真的放弃了。你像有些人就是踢球也是第一次射不进来,有这个太难算了,不上门了还手。这个跟你们刚才有些同学就是第一次用进步不等式尝试无果之后,他就开始放弃了。所以说你看我们前面这个视频的这个视频课,就是这个系列课。我们前面说过,高考命题人对咱们考生有四个要求,其中有个要求就是考生的个人的情感品质,就是个人的素质。其中包括这个心态,你的心态是不是很稳,你的意志是否坚韧,你有没有一种锲而不舍的精神,这都是咱们高考要考察的。有些同学表示不服,他说老师你说的这个好像我还是有点不同意。但是万一这个题就相当于在我前头压了一座大山,就相当于让我解哥德巴赫猜想,我可能穷其一生我都解不出来。他这个话也不能说没有道理。所以说咱们在攻克难题的时候,一定要切记有一个参考时间。一般一道题最亮不亮的话超过半个小时。如果超过半个小时了,你可以寻求帮助对吧?与同学讨论交流,向老师求教等等这些手段都是可以的,所以说这些一定要的切忌。好,我们看这道题的解法,就是先把前两项利用基本不等式求解。因为满足正值AB都是正值,所以说A分之1B分之一都是正值,所以A分之一加B分之1一定大于等于。就是前两项我们用基本不等式就大于等于二倍的根号下两个乘积,这是第一次应用取代。然后我们看二倍的根号下B分之一加上二倍的根号下AB这两个乘积又是一个定值1 24,所以说再一次应用基本方程式去的。但是我跟大家说一下,如果说你这个代数式可以取得四两次取等,我们要考虑三相等两次取等的条件一定要一致,就算他们不能矛盾冲突。比如说你第一次取等A等于一,第二次取等了A必须等于三才取等,那就不一致,这叫不一致,说明零最后最小值不是4。如果第一次去的A可以取一,就是去的A也是取这个一致,一致它就可以对吧?好,我们看一下,所以说两次去的都是A和B相等,而且第二次去的就是根号AB等于1,AB值为一就行了。所以说A等于B等于B时候可以满次两次取等,可以满足满足两次取等的条件,那就可以取到最小值4。好,我们来反思一下,多次使用基本不等式,一定要保证几次等号成立的条件能够同时成立。而且要善于发现这个定值,还要善于用拼凑换原、长值代换等手段来进行,这是反思感悟了。我们来看一下第跟踪训练3,这道题其实就是我们前面想的配送,你看你们拿这个题自己尝试一下,做完之后看能不能对上有同学说老师这个好难,看到实际上就是在于配送,我们看一下解题技巧,换元也可以,换元就省了这个配凑。我们根号A加一等于M根号B加三等于N这样的话把它换掉之后,这个A加B加4就变成M方加N方就等于A加B加四等于9。所以根据我们前面讲的这样一个基本不等式的一个结论,我不知道大家还有没有印象,就是M加N的平方小于等于两倍的M方加N方。这里继续根据M加N直接开根号,所以说M加N的平方就小于等于。因为M方加N方是9,就小于等于18,所以说M加N就小于等于三倍。根二当且仅当MN等于2分之3倍根号根号2的时候,然后是成立的那这道题本身的难度不是也不算小也不算很大,就中档,中长期。好,这个题我们就讲到这里。换元做比较的容易理解,也比较的易于操作。我们对这节课进行小结,首先我们学了三个,一个是分离相圆法求最值,第二个利用基本不等式求参,第三类题型是基本不等式综合应用,里面涉及到消元换元、拼拼凑拼凑。这里面多次使用基本不等式的时候,一定要注意等号成立的条件是否一致。在此我们再强调一下,大家在做题的过程当中一定要细心。我们下面来练四道小题随堂演练。第一题还是要暂停之后对下这个结果,此题答案选C看看你是否做对了这个原因。A选项中X正负不知道,B选项中正负不知道,D选项也是正负不知道。不满足一正二定三相等的政治,也只有C是对的。这道题就是没有考察。到政治。第二题可以用一的代换,直接用这个整体层就是常值代换。此题的答案是选D我们看啊由X加1,不是由X加Y我们可以变成X加Y乘以1,这就叫长值代换,就是刚才我们那个技巧里面的叫长值代换。这样的话可以把式子的结构变成两项进行改变。然后把它打开之后,会出现我们比较所熟知的四项,其中这两项乘积为一个定值,然后可以套基本不等式,刚好它满足一正二定三相等。当然第三个相等我们要算当其顶端Y分之9X等于X分之Y的时候,等号成立,同时可以解出X等于4,Y等于12,这个解我就不再给大家解了,这个比较简单。所以说又因为X加Y大于等于M横成立,就M小于等于X加Y的最小值,所以说M就小于16。对,这是恒成立的一个常见解法。第三题X已经告诉我们是正值了,这道题的答案选B这个我们可以把分子分母同时除以X大家注意有这一项,有这些同学可能没想到把分子分母同时除以XX方除以X变成X1,除以X变成X加1,那么下面刚好出现一正二定三相等的情况,下面有最小值导过来就有最大值。所以说本来下面是大于等于,所以说你这个整体式就应该是小于等于二倍的根号下X乘以X分之一二这样来写,所以说Y有最大值1,当且仅当X等于X分之一的时候取得,GX等于一的时候取得,这个有最大的意义。我们看第四小题第四小题,第四小题其实如果说有同学比较不想换原话,你们就直接构造。你看这是A加1,我这里就写个A加1,加上一个B加1,我构造成跟它是一样的,对吧?那这里面我们就可以算出来这个是几,这个就是两边同时加一,那就变成3,所以这个就大于等于,所以说这个就小于等于。这个我们可以用方法一,这个我不给大家调解析,给大家直接讲。所以说这个就A加一乘以A加1A加1乘以B加1,那么就小于等于二分之A加一加上一个B加一对吧?这样来写括起来的什么括起来的这个平方,因为这里是三,所以这是4分之9之间一步到位。当前仅当这个我不再验证了,当前仅当它们相等的时候去最值对吧?就A和B相等。那么这个方法一,有的老师在写,还有方法2,有啊,那么方法二我们是直接把这个直接法的话。我们由A加1乘以. B加1,这个打开写成AB加A加B再加一完成四项,这个就是一,这个就不就变成AB再加上一个二,然后再根据A加B是个定值,直接放缩小于等于这个二分之A加B括起来的平方再加2。你们看这是4分之1加2不就是4分之9,对吧?这个也可以,这个方法是也行。那么还有没有说老师还有什么方法呢?有啊,那方法很多。这些我们看啊,如果说我们用常值代换也行,比如说我们用方法三,这个方法三变式怎么算呢?我把分子分母就是由刚才首先得到这一步,把分子分母同时乘以3,我们变成三倍的A加1,变成三倍的A加1,然后乘以B加一除以这个A加1,加上一个B加1,状态变,但是它次数不一样,次数不一样怎么办?我就把它平方这个位置变成一个九,那我下面变成一个品房的形式。这样的话再看你这个有什么用处。比如说我这个式子看起来很复杂怎么办呢?我把换元换掉,A加一等于M就这个为MB加一等于N换掉,写成九倍的MN除以下面不就是M加N的平方吗?整理一下,九倍的MN除以M方加上两倍的MN再加上一个M方,把分子分母同时除以MN就变成9除以M方,除以MN就变成M除以N对吧?N方除以MN就变成N除以M2,MN除以MN就变成2。下面这两项根号可以用进不等式大于等于反过来写成小于等于9除以二倍的根号一再加2,这个也是可以变成4分之1等等。还有其他方法,还可以用换元,还可以用令它为T用根的判别式法等等。这个我们以后后面我们还会再逐渐学到了。我们先讲这三种方法,下面我们来看这个解析解析的过程,跟我们刚才讲的那个是一样的,就是配送来做好。我们来讲最后一类探拓广探究的这道题。这道题,这个简单度你们做一下,给大家对一下。这道题的答案是填八的过程这样来写,就是先把上面打开,打开这个X加2Y刚好就是7。这样的话我们可以把上面分子可以写成2X加Y,2XY加8,下面就是根号XY然后我们拆成两项,就是根号XY分之二倍的根号二倍的XY就是这一个,它分之它加根号XY2分之8,这个一月份之后就变成两倍根号XY加上根号XY分之8,这个再用基本不等式来求就行了。所以说比较的简单,还是要验证相等的条件。当且仅当二倍根号XY等于根号XY分之八等号成立,这个变式这个变式第一个直接套套直接也可以。你看这里面有一个直接,我先展示给大家看一下,就说这个X加2Y加上一个XY这不就是30,对吧?等于这个X加2Y就大于等于二倍的根号下X乘以2Y再加上一个XY小Z然后令根号XY. 等于T. 那么这个就变成二倍根号2T再加T方小于等于30,整理一下对吧?然后用基本不等式,用1元2次不等式的解法,那就是T方加二倍根号2T然后再减去30小于等于0,那么这可以写成这个三倍根号2和5倍根号2。大家看三五十五乘以二不就20,不就等于30吗?对吧?负号放上面111 10字相乘法,所以说我们可以写成T减三倍根号乘以T加五倍根二,小于等于0。所以说最后这个T计算的是小于等于三倍根二,因为它这个很正直,对吧?当然这个是大于零了。好了,那写到这一步之后,这个不就有最大值吗?TG更换XY小于等于三倍根二,所以说XY就小于等于18,这是我们解的一种直接法。给大家看一下,我们引用1元2次不等式来解,依然是可以的。这里面我们这个答案的方法是用消元法,大家看一下是不是跟你们解的过程是一样的就行了可以。暂停看一下瞄页。这里面涉及到配错,尤其是这一步,把这个负号提出来之后,原来是最小的,括号里面是最小的对吧?加个负号之后,我们可以变成求最大的就行了,比较的麻烦。当前顶当。X等于6Y除以3的时候,等号成立这个XY的18,那么求X加Y最小值怎么办呢?依依依然是一样的,我们可以用消元对吧?这跟刚才例题一样的,你们对一下这个过程就行了,比较的简单。最后这个答案是八倍根2减3,我不再多讲了,跟前面题型可以说是一模一样的。由今天的这个基本不等式的系列课,我们可以发现有些题目可以出的很难。当然了这个基本不等式的压轴题我们还是没有出到。回头到后面我们这个题同步提高班的课,我们会再讲,本节课就结束了,感谢你的观看,下期我们再见。