摘要:
**基本信息**
聚焦基本不等式三大核心应用,通过"问题-典例-变式"三层训练架构,系统培养数学抽象与运算推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基本不等式“1”的妙用|6例+6变式|以“已知ax+by=1求分式最值”为主,含多选与填空|从单变量代换到多变量配比,构建常数代换法思维链|
|商式的最值问题|4例+4变式|分式结构求最值,涉及函数与不等式综合|通过分式拆分、换元法转化为基本不等式标准型|
|条件等式求最值|6例+6变式|含多元变量约束条件,强调等式变形技巧|从二元到三元拓展,训练消元法与配凑法的灵活应用|
内容正文:
暑假预习:基本不等式“1”的妙用问题、商式的最值问题、条件等式求最值问题专项训练
暑假预习:基本不等式“1”的妙用问题、商式的最值问题、条件等式求最值问题专项训练
考点目录
基本不等式“1”的妙用问题
商式的最值问题
条件等式求最值问题
考点一 基本不等式“1”的妙用问题
例1.(25-26高一下·广西贵港·期末)若,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由条件可得,利用基本不等式求其最小值.
【详解】由题意,,,,
∴,
当且仅当,即时,代入解得时等号成立
则的最小值为.
例2.(25-26高一下·广西崇左·期末)已知正数,满足,则的最小值为( )
A.28 B.30 C.32 D.34
【答案】C
【详解】因为,因此,
由,,以及基本不等式可得,
当且仅当,即时等号成立,
故.
例3.(25-26高一下·贵州遵义·阶段检测·多选)已知正数 ,满足 ,则( )
A.的最大值为 B.的最大值为
C.的最大值为 D.的最小值为
【答案】AB
【分析】根据题意,利用基本不等式,以及“1”的代换,可判定A正确、C错误;B正确;由 ,得到 ,化简得到 ,可判定D不正确.
【详解】因为正数 ,满足 ,
对于A,由 ,当且仅当 时,等号成立,
所以的最大值为 ,所以A正确;
对于B,由,
因为 且 ,所以 ,
即,所以,当且仅当 时,等号成立,
所以的最大值为,所以B正确;
对于C,由
,当且仅当时,即时,等号成立,
所以的最小值为,所以C错误;
对于D,因为 ,可得 ,
则,
当且仅当时,取得最小值 ,所以D不正确.
例4.(25-26高一下·浙江·阶段检测·多选)已知正实数,满足,则( )
A. B.的最大值为16
C.的最小值为9 D.的最小值为3
【答案】AC
【分析】根据正数的性质、特值法,结合基本不等式、不等式的性质逐一判断即可.
【详解】因为是正实数,
所以由,所以,故A正确;
当,时,满足,而,故B错误;
由,即,当且仅当时取等号,即当时,的最小值为9,故C正确;
因为为正数,
所以由,由,得,故D错误.
例5.(25-26高一下·广东江门·期中)已知,,且,则的最小值为__________,此时__________.
【答案】 12
【详解】由,,则,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为12,此时.
例6.(25-26高一上·上海·期中)若正实数a,b满足,则的最小值是________.
【答案】
【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.
变式1.(25-26高一下·贵州遵义·期中)已知,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用已知条件进行常数代换化简所求式,再结合基本不等式求解最小值并验证取等条件.
【详解】因为,,且,
所以,,,
所以,
当且仅当,即,时,等号成立.
变式2.(25-26高一下·贵州毕节·期末)若,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【详解】,
,
当且仅当,即时取等号,
所以.
变式3.(25-26高一下·福建福州·阶段检测·多选)已知,,,则( )
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】ABC
【分析】利用基本不等式可判断A选项;由结合二次函数的基本性质可判断B选项;将代数式与相乘,展开后利用基本不等式可判断C选项;将代数式与相乘,展开后利用基本不等式可判断D选项.
【详解】因为,,,
对于A选项,由基本不等式可得,即,可得,
当且仅当时,即当时,等号成立,故的最大值为,A正确;
对于B选项,,
当且仅当时,等号成立,故的最小值为,B正确;
对于C选项,,
当且仅当时,即当时,故的最小值为,C正确;
对于D选项,
,
当且仅当,该方程组无解,不符合题意,故等号不成立,D错误.
变式4.(25-26高一下·浙江衢州·期末·多选)若正实数,满足,则下列说法正确的是( )
A. B.有最大值
C.有最大值 D.有最小值
【答案】ABD
【分析】利用(为正实数)和基本不等式逐一分析判断各选项即可.
【详解】对于A,由正实数,满足,易得,故A正确;
对于B,由基本不等式可得,当且仅当时等号成立,故B正确;
对于C,因为,所以,由B项知,则,
即有最小值为,无最大值,故C错误;
对于D,因为,且为正实数,所以,
当且仅当时,有最小值,故D正确.
变式5.(25-26高一下·重庆·阶段检测)已知正实数满足,则的最小值为__________.
【答案】
【分析】利用“”的代换结合基本不等式即可求解.
【详解】因为正实数满足,所以,所以,
,当且仅当时取等号,即,时,最小值为.
变式6.(2026·湖北荆州·一模)已知均为非负数,且,则的最小值为______.
【答案】2
【详解】由题可得,所以,
由于,当且仅当,即时取等号,
所以,则的最小值为
考点二 商式的最值问题
例1.(25-26高一上·河北承德·期末)已知,则的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】D
【分析】令,化简得到,结合基本不等式,即可求解.
【详解】令,则,因为,可得,
可得,
当且仅当时,即时,即时,等号成立,
所以的最小值为.
故选:D.
例2.(25-26高一上·江苏扬州·期中)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.
例3.(25-26高一下·山西长治·期末)若,则的最大值是______.
【答案】
【分析】将转化为,利用基本不等式求解.
【详解】令,
因为,所以,所以,
当且仅当,即,因为,所以时,等号成立.
例4.(25-26高二下·北京·阶段检测)函数()的最大值为______.
【答案】
【详解】
,,当且仅当时取等号,
即函数()的最大值为.
变式1.(25-26高一上·江西·阶段检测)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
变式2.(25-26高一下·重庆沙坪坝·阶段检测)已知正数满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将目标式整理为齐次式,再结合均值不等式即可求得结果.
【详解】,因为,故,
则,当且仅当,也即取得等号,
故的最小值为.
故选:D.
变式3.(25-26高一上·上海·阶段检测)若对恒有,则的取值范围是_____
【答案】
【分析】问题化为恒成立,讨论的符号确定代数式的范围,即可得参数范围.
【详解】由,
令,则,
当时,,当且仅当,即时取等号,
若时,,则,此时代数式的范围为,
当时,,
当时,,当且仅当,即时取等号,
若时,,则,此时代数式的范围为,
综上,,
所以对恒有,只需,即.
故答案为:
变式4.(25-26高三上·福建·阶段检测)已知且,则的最大值为____.
【答案】
【分析】利用基本不等式计算可得.
【详解】因为,当且仅当时取等号,
所以,当且仅当时取等号,
所以的最大值为.
故答案为:
考点三 条件等式求最值问题
例1.(25-26高二下·福建三明·期中)已知正数a,b,且,满足,则( )
A.a的取值范围是 B.的最小值为2
C.的最大值为 D.的最小值为
【答案】D
【分析】由得,利用基本不等式逐项验证即可求解.
【详解】由,所以,即,
又,所以,所以,即的取值范围为,故A错误;
由在单调递增,所以,所以无最小值,故B错误;
由,
当时,即时,等号成立,所以的最小值为,故C错误;
由,当,即时,等号成立,
所以的最小值为,故D正确.
例2.(25-26高一上·江苏南通·阶段检测)设正实数满足,则( )
A.的最大值是 B.的最大值为
C.的最小值为 D.的最小值是
【答案】C
【分析】对于ABC:利用基本不等式运算求解即可;对于D:利用乘“1”法结合基本不等式运算求解即可.
【详解】因为正实数满足.
对于选项A:因为,即,解得,
当且仅当,即,时,等号成立,
所以的最大值是,故A错误;
对于选项B:因为,即,可得,
当且仅当,即,时,等号成立,
所以的最大值为,故B错误;
对于选项C:因为,
当且仅当,即,时,等号成立,
所以的最小值为,故C正确;
对于选项D:因为,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值是,故D错误.
例3.(25-26高一上·福建厦门·期末·多选)已知,且,则下列结论正确的有( )
A.ab的最小值是 B.的最小值为8
C.的最小值为2 D.此方程有且仅有3组整数解
【答案】BCD
【分析】对于ABC,由,得,再结合基本不等式逐个判断即可.对于D,结合,,分析整数解即可.
【详解】由,得,又,
所以,即,由得,由,故.
对于A由,令,得,解得,
即,当且仅当时,取等号,A错误;
对于B,,当且仅当时,等号成立,故B正确,
对于C,,
当且仅当时,取等号,故C正确;
对于D,由,,,故当时,;当时,;当时,,不满足整数解;
当时,;当时,,故不满足整数解;
综上,此方程有且仅有3组整数解,分别为,;,;,.故D正确.
故选:BCD
例4.(25-26高一上·广东广州·期末·多选)已知正数,且,满足,则( )
A.的取值范围是 B.的最小值为2
C.的最小值为 D.的最小值
【答案】ACD
【分析】根据给定条件,可得,求出的范围判断A;利用基本不等式求出最小值判断BCD.
【详解】对于A,由正数满足,得,所以,
因为,所以,所以,即,所以,
所以的取值范围是,故A正确;
对于B,,当且仅当,即时取等号,
又,故等号不成立,故,所以的最小值不为2,故B错误;
对于C,由,即,
即,解得,
得,当且仅当时取等号,因此的最小值为,故C正确;
对于D,由,得,
所以
,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值是,故D正确.
故选:ACD.
例5.(25-26高一下·江苏盐城·阶段检测)已知,为正实数,且,
(1)求的最大值.
(2)求的最小值;
(3)求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据基本不等式,结合因式分解法进行求解即可;
(2)对已知等式进行变形,结合基本不等式进行求解即可;
(3)利用换元法,结合基本不等式进行求解即可.
【详解】(1)因为,为正实数,
所以由,当且仅当时取等号,
因为,为正实数,
所以由
因此当时,有最大值;
(2),
因为,为正实数,
所以,
即,当且仅当时取等号,
所以当时,有最小值;
(3)设,即,
所以,
当且仅当时取等号,即当时取等号,
所以当时,有最小值.
例6.(25-26高一下·广东江门·阶段检测)设a,b,c均为正实数,且.
(1)求的最小值;
(2)若,求b的最大值.
【答案】(1)9;
(2).
【分析】(1)根据基本不等式“1”的代换,计算即可得答案.
(2)根据不等式得,再结合条件得,解出即可得到最大值.
【详解】(1)由,得,
所以
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为9.
(2)由基本不等式得,,当且仅当时等号成立,
因为,
所以,当且仅当,再结合a,b,c均为正实数,
即时,等号成立,
解得,
又为正实数,所以,
则b的最大值为.
变式1.(25-26高一上·上海·期中)若实数满足,,则下列结论中错误的是( )
A. B.
C.的最小值为 D.的最小值为
【答案】C
【分析】首先判断的符号,再将待求式变形为可利用基本不等式或其变形的形式,进而求最值.
【详解】因为,所以同号,
又,所以同正.
对于A,由得,故A正确.
对于B,由不等式可得,
所以,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,
(或由二维柯西不等式可得,当且仅当时等号成立),故C错误.
对于D,
,
因为,当且仅当,即时等号成立,
所以,故D正确.
变式2.(25-26高一上·浙江杭州·期中)若正实数a,b满足,则下列说法正确的是( )
A.有最大值 B.有最大值
C.有最大值4 D.有最小值
【答案】B
【分析】根据基本不等式及“1”的妙用分别判断各选项即可.
【详解】对于A,,当且仅当时,等号成立,故A错误;
对于B,,
所以,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错误;
对于D,因为,所以,
当且仅当时等号成立,故D错误.
变式3.(25-26高一上·福建泉州·期中·多选)已知实数满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】利用已知条件结合基本不等式计算判断选项A;利用有解,由判别式构造不等式,解不等式,判断选项B;由已知条件得出,进而求解判断选项C;由求出,结合已知条件计算求解.
【详解】已知,由基本不等式,
当时,,解得,当且仅当时取等号,
当时,,解得,当且仅当时等号成立,
,故A正确;
因为关于的方程有解,所以
因此,故B错误;
由,即由上可得,
所以,,
所以,故C正确;
因为,由选项A知,
由,得,故D正确.
变式4.(25-26高一下·山东潍坊·期中·多选)已知a,b,c为正实数,且,则( )
A.的最小值为8
B.的最大值为
C.的最小值为5
D.的最小值为
【答案】ACD
【分析】对于A,直接用基本不等式即可判断;对于B,将其变形为,利用基本不等式化成关于的一元二次不等式求解判断;对于C,将其变形为,利用基本不等式计算判断;对于D,利用将化成,两次应用基本不等式计算判断.
【详解】对于A,因,则,当且仅当时,等号成立,故A正确;
对于B,由,且,为正实数,可得,
即,解得,取平方得,
当且仅当,即,时取等号,故B错误;
对于C,由,且,为正实数,则得,
则,
当且仅当,即时取等号,故C正确;
对于D,由C可得,
则,
又因为,
当且仅当,且时,即时取等号,故D正确.
变式5.(25-26高一上·河北邢台·阶段检测)已知,均为正数,.
(1)求的最小值;
(2)求的最小值;
(3)求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由条件等式通分结合基本不等式即可求解;
(2)由基本不等式常数“1”的等价代换法即可计算求解;
(3)由重要不等式结合(1)即可计算求解.
【详解】(1)因为,均为正数,,
所以即,当且仅当时等号成立,
所以,即的最小值为;
(2)由题可得,当且仅当即时等号成立,
所以的最小值为;
(3)由(1)可得,当且仅当时等号成立,
所以的最小值.
变式6.(25-26高一上·福建厦门·阶段检测)已知为正实数,且,
(1)求的最大值.
(2)求的最小值;
(3)求的最小值.
【答案】(1)8
(2)8
(3).
【分析】(1)利用基本不等式得到,再采取换元法令解出的范围,从而得到的最大值。
(2)由题得到,则再化简使用基本不等式求解即可.
(3)直接使用基本不等式得到,再结合求得,取得最小值.
【详解】(1)因为,,,当且仅当时取等号,
令,则,,
化为,所以,故,
当且仅当即时取等号,所以的最大值为8.
(2)由得,,
所以,
当且仅当,即时取等号,此时取得最小值8;
(3),,,
,
当且仅当,即时取等号,
此时取得最小值.
2
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考点目录
基本不等式“1”的妙用问题
商式的最值问题
条件等式求最值问题
考点一 基本不等式“1”的妙用问题
例1.(25-26高一下·广西贵港·期末)若,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
例2.(25-26高一下·广西崇左·期末)已知正数,满足,则的最小值为( )
A.28 B.30 C.32 D.34
例3.(25-26高一下·贵州遵义·阶段检测·多选)已知正数 ,满足 ,则( )
A.的最大值为 B.的最大值为
C.的最大值为 D.的最小值为
例4.(25-26高一下·浙江·阶段检测·多选)已知正实数,满足,则( )
A. B.的最大值为16
C.的最小值为9 D.的最小值为3
例5.(25-26高一下·广东江门·期中)已知,,且,则的最小值为__________,此时__________.
例6.(25-26高一上·上海·期中)若正实数a,b满足,则的最小值是________.
变式1.(25-26高一下·贵州遵义·期中)已知,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
变式2.(25-26高一下·贵州毕节·期末)若,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.2
变式3.(25-26高一下·福建福州·阶段检测·多选)已知,,,则( )
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4.(25-26高一下·浙江衢州·期末·多选)若正实数,满足,则下列说法正确的是( )
A. B.有最大值
C.有最大值 D.有最小值
变式5.(25-26高一下·重庆·阶段检测)已知正实数满足,则的最小值为__________.
变式6.(2026·湖北荆州·一模)已知均为非负数,且,则的最小值为______.
考点二 商式的最值问题
例1.(25-26高一上·河北承德·期末)已知,则的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
例2.(25-26高一上·江苏扬州·期中)若正实数x,y,z满足,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.3
例3.(25-26高一下·山西长治·期末)若,则的最大值是______.
例4.(25-26高二下·北京·阶段检测)函数()的最大值为______.
变式1.(25-26高一上·江西·阶段检测)已知,则的最大值是( ).
A. B. C.5 D.8
变式2.(25-26高一下·重庆沙坪坝·阶段检测)已知正数满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
变式3.(25-26高一上·上海·阶段检测)若对恒有,则的取值范围是_____
变式4.(25-26高三上·福建·阶段检测)已知且,则的最大值为____.
考点三 条件等式求最值问题
例1.(25-26高二下·福建三明·期中)已知正数a,b,且,满足,则( )
A.a的取值范围是 B.的最小值为2
C.的最大值为 D.的最小值为
例2.(25-26高一上·江苏南通·阶段检测)设正实数满足,则( )
A.的最大值是 B.的最大值为
C.的最小值为 D.的最小值是
例3.(25-26高一上·福建厦门·期末·多选)已知,且,则下列结论正确的有( )
A.ab的最小值是 B.的最小值为8
C.的最小值为2 D.此方程有且仅有3组整数解
例4.(25-26高一上·广东广州·期末·多选)已知正数,且,满足,则( )
A.的取值范围是 B.的最小值为2
C.的最小值为 D.的最小值
例5.(25-26高一下·江苏盐城·阶段检测)已知,为正实数,且,
(1)求的最大值.
(2)求的最小值;
(3)求的最小值.
例6.(25-26高一下·广东江门·阶段检测)设a,b,c均为正实数,且.
(1)求的最小值;
(2)若,求b的最大值.
变式1.(25-26高一上·上海·期中)若实数满足,,则下列结论中错误的是( )
A. B.
C.的最小值为 D.的最小值为
变式2.(25-26高一上·浙江杭州·期中)若正实数a,b满足,则下列说法正确的是( )
A.有最大值 B.有最大值
C.有最大值4 D.有最小值
变式3.(25-26高一上·福建泉州·期中·多选)已知实数满足,则( )
A. B.
C. D.
变式4.(25-26高一下·山东潍坊·期中·多选)已知a,b,c为正实数,且,则( )
A.的最小值为8
B.的最大值为
C.的最小值为5
D.的最小值为
变式5.(25-26高一上·河北邢台·阶段检测)已知,均为正数,.
(1)求的最小值;
(2)求的最小值;
(3)求的最小值.
变式6.(25-26高一上·福建厦门·阶段检测)已知为正实数,且,
(1)求的最大值.
(2)求的最小值;
(3)求的最小值.
2
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