基本不等式:“1”的妙用求最值、条件等式求最值专项训练-2027届高三数学一轮复习
2026-07-30
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摘要:
**基本信息**
聚焦基本不等式两大核心应用场景,通过精选例题与变式系统训练求最值问题,强化数学思维与模型观念。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|“1”的妙用求最值|例6+变式6|已知线性等式(如a+b=1)求分式或乘积最值,含单选、多选、填空|从“1”的代换切入,构建“条件-代换-不等式应用”逻辑链,体现数学推理能力|
|条件等式求最值|例6+变式6|含多元条件等式(如二次关系、分式关系)求最值,覆盖不同条件转化|承接“1”的妙用,拓展至复杂条件转化,强化运算能力与模型构建,体现数学语言表达|
内容正文:
基本不等式:“1”的妙用求最值、条件等式求最值专项训练
基本不等式:“1”的妙用求最值、条件等式求最值专项训练
考点目录
“1”的妙用求最值
条件等式求最值
考点一 “1”的妙用求最值
例1.(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.
例2.(2026·湖南长沙·三模)已知,且,则下列不等式不一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】选项A,因为,所以,所以成立.
选项B,若,则不成立.
选项C,因为,并且(,等号取不到),所以,
因此,成立.
选项D,,等号在时成立,但是,所以等号无法取到,因此.
例3.(2026·江苏南京·模拟预测·多选)若,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】根据基本不等式可得,进而可判断A;根据基本不等式“1”的妙用计算可判断B;根据基本不等式计算可判断C;利用换元法结合二次函数性质计算可判断D.
【详解】对于A选项,因为,,,所以,
当且仅当时取等号,即,所以,所以A选项不正确;
对于B选项,因为,
当且仅当时取等号,所以B选项正确;
对于C选项,因为,所以,
当且仅当时取等号,所以C选项正确;
对于D选项,因为,,,
所以,
又因为,所以,所以D选项正确.
例4.(2026·四川攀枝花·一模·多选)已知,,且,则( )
A.有最大值 B.有最小值8
C.有最大值1 D.有最小值
【答案】ABD
【分析】直接使用基本不等式可判断A;利用常数代换法,结合基本不等式可判断B;消元后结合二次函数性质可判断C;配方后使用基本不等式可判断D.
【详解】对A,因为,,且,所以,
整理可得,当且仅当,即时等号成立,正确;
对B,因为,所以,
当且仅当,即时等号成立,正确;
对C,因为,所以,当时等号成立,
又,故取不到等号,即的最大值不是1,错误;
对D,因为,所以,
由上知,,所以,当且仅当时等号成立,正确.
故选:ABD
例5.(2026·上海·三模)已知均为正数,且,则的最小值为___________
【答案】2
【详解】因为,所以.
,当且仅当时等号成立.
例6.(2026·上海静安·三模)若均为正数,且,则的最小值为___________.
【答案】
【分析】利用基本不等式“1”的妙用求最值求解.
【详解】,
当且仅当,即时等号成立,
所以,的最小值为.
变式1.(2026·湖南株洲·三模)已知,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用已知条件对所求表达式变形,结合基本不等式求最小值,即可得取值范围.
【详解】∵,
,
当且仅当,即,时等号成立.
的取值范围是.
变式2.(2026·浙江·二模)已知,则的最小值为( )
A. B. C.5 D.9
【答案】B
【分析】利用常数代换,结合基本不等式求解可得.
【详解】因为,所以,
所以
,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为.
变式3.(2026·云南玉溪·模拟预测·多选)若正实数满足,则( )
A.的最小值是
B.的最大值是
C.的最大值是
D.的最小值是
【答案】BC
【分析】根据“1”的变形技巧及基本不等式判断A,利用基本不等式判断BC,根据条件转化为关于的二次三项式配方求最值即可判断D.
【详解】,当且仅当,
即时等号成立,所以的最小值是9,故A错误;
由基本不等式得,即,
当且仅当时等号成立,所以的最大值为,故B正确;
,
当且仅当,即时等号成立,所以的最大值是,故C正确;
,当时,取得最小值,故D错误.
变式4.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测·多选)已知正实数满足:,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【详解】对于A选项, 因为,是正实数,所以,则,
又因为,所以,
故A选项正确.
对于B选项,根据基本不等式,,
已知,代入得,
两边平方得,即。
等号成立当且仅当,结合,解得,,
故B选项正确.
对于C选项,,
则因为均为正实数,所以由基本不等式得,
所以,
故C选项错误.
对于选项D,
由选项B知,所以,
因此,
即, 故D选项错误.
变式5.(2026·河南开封·模拟预测)已知正实数a,b满足,则的最小值为______.
【答案】4
【详解】,
,
,
,
,
当且仅当,即,结合得时等号成立,
的最小值为4.
变式6.(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.
考点二 条件等式求最值
例1.(2026·重庆·模拟预测)已知,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】直接由基本不等式的变形不等式可得关于的一元二次不等式,进而可得最小值.
【详解】因为,,且,
由基本不等式得,当且仅当时等号成立,
即,得,因为,所以.
由代入,解得,
因此当,的最小值为.
例2.(2026·广东江门·二模)已知,,且,则的最小值为( )
A.11 B.12 C.13 D.14
【答案】C
【分析】方法一:条件等式可化为,再结合关系利用基本不等式求结论;
方法二:由条件等式可得,消元变形可得,再利用基本不等式求其最小值即可.
【详解】(方法一)由,可得,
因为,,所以,,
则,
当且仅当,即,时,等号成立,
故的最小值为13.
(方法二)由,可得,因为,所以,
则,
当且仅当,即时,等号成立,
故的最小值为13.
例3.(2025·江西·模拟预测·多选)已知实数满足,那么不存在这样的,使得( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】由基本不等式即可判断A,令,结合代入计算,即可判断B,将转化为斜率,即可判断C,结合换元法以及二次函数的值域即可判断D.
【详解】对于A,因为,即,解得,
又,即,解得,所以,故A符合题意;
对于B,令,则,代入,可得,
展开可得,由可得,
即,故B不符合题意;
对于C,表示圆上的点与点连线的斜率,
设过点的直线方程为,即,
由圆心到直线的距离可得,
即,即不存在符合题意的,故C符合题意;
对于D,由可得,则,
令,则,所以,
且函数在上单调递增,所以,即,
即不存在符合题意的,故D符合题意;
故选:ACD
例4.(2025·江苏淮安·模拟预测·多选)若满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】利用基本不等式计算可得A正确,将表达式参数化利用三角函数值域计算可得B正确,将表达式化简计算可得,解不等式可得,即可得C错误,D正确.
【详解】对于A,由可得,
因此,可得,
当且仅当时,等号成立,即A正确;
对于B,将表达式化简可得,
将方程参数化可知,;
所以,其中;
又,所以,可得B正确;
对于C,由可得,
即,
因此,解得,
当且仅当时,等号成立,即C错误,D正确.
故选:ABD
【点睛】关键点点睛:在求解的取值范围时关键在于利用表达式特征,将等式参数化并利用辅助角公式计算即可得出结论.
例5.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知正实数,满足,则的最大值是__________.
【答案】4
【详解】因为为正实数,由基本不等式可得,当且仅当时等号成立;
正实数满足,得,代入上述不等式可得:,
令,由得,不等式转化为:,整理得,即,
因为,所以,因此,即,故,
得,当且仅当时等号成立,因此的最大值为4.
例6.(2026·浙江宁波·三模)已知实数满足,且,则的最小值为_____.
【答案】7
【详解】由,则,
即,又,则,
解得 ,当且仅当取等,
则的最小值为7.
变式1.(2026·河北张家口·一模)已知实数,,且满足,则的最小值为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】B
【分析】利用基本不等式将等式变形化简,解不等式即可得出结果.
【详解】由可得,
因为实数,,所以,
因此可得,即,
解得或(舍),
当且仅当时,即时,等号成立,
所以的最小值为6.
变式2.(2025·云南昆明·模拟预测)已知,,且,则的最小值为( )
A.4 B.8 C.16 D.32
【答案】C
【分析】利用基本不等式转化为一元二次不等式即可求解.
【详解】由题意可知,当时等号成立,
即,
令,则
解得或舍
即,
当且仅当时,等号成立.
故选:C.
变式3.(25-26高二下·浙江·开学考试·多选)已知正实数a,b满足,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【详解】对于A项,由基本不等式 ,代入已知等式得:,
令则不等式化为,结合 ,解得,
即,得到,当且仅当 时,等号成立,故A正确;
对于B项,由基本不等式,令,则,
整理得到,结合 ,解得 ,即,
当且仅当 时,等号成立,故B错误;
对于C项,先化简得到,将代入得到,
由选项 A 知,则,故,
当且仅当 时,等号成立,故C正确;
对于D项,由得到,其中 ,
所以
,
当且仅当,即时,等号成立,故D正确.
变式4.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测·多选)已知,,且,则下列说法正确的有( )
A.ab的最大值为 B.的最小值为
C.的最大值为 D.的最小值为4
【答案】AC
【分析】选项A,由,,,直接利用基本不等式求出的范围,从而得到的最大值;选项B,将所求的的分子转化为,利用基本不等式求解即可;选项C,设,则,由得到从而得到的范围,即可得到的最大值;选项D,将所求的转化为,利用基本不等式求解即可.
【详解】选项A,,,,,
,当且仅当,即时,等号成立;
故ab的最大值为,故选项A正确;
选项B,,,
当且仅当时,即时,等号成立,
故的最小值为,故选项B错误;
选项C,设,则,
,,
,,,
当且仅当,即时,等号成立,
故的最大值为,故选项C正确;
选项D,,,
当且仅当,即时,等号成立,
故的最小值为,故选项D错误.
故选:AC.
变式5.(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.
变式6.(25-26高三上·上海杨浦·月考)若正实数满足,则的最大值为__________.
【答案】
【详解】因为均为正实数,所以,
当且仅当,时取等号.
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基本不等式:“1”的妙用求最值、条件等式求最值专项训练
考点目录
“1”的妙用求最值
条件等式求最值
考点一 “1”的妙用求最值
例1.(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
例2.(2026·湖南长沙·三模)已知,且,则下列不等式不一定成立的是( )
A. B. C. D.
例3.(2026·江苏南京·模拟预测·多选)若,,,则( )
A. B.
C. D.
例4.(2026·四川攀枝花·一模·多选)已知,,且,则( )
A.有最大值 B.有最小值8
C.有最大值1 D.有最小值
例5.(2026·上海·三模)已知均为正数,且,则的最小值为___________
例6.(2026·上海静安·三模)若均为正数,且,则的最小值为___________.
变式1.(2026·湖南株洲·三模)已知,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
变式2.(2026·浙江·二模)已知,则的最小值为( )
A. B. C.5 D.9
变式3.(2026·云南玉溪·模拟预测·多选)若正实数满足,则( )
A.的最小值是
B.的最大值是
C.的最大值是
D.的最小值是
变式4.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测·多选)已知正实数满足:,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
变式5.(2026·河南开封·模拟预测)已知正实数a,b满足,则的最小值为______.
变式6.(2026·辽宁沈阳·三模)已知正数x,y满足,则的最小值为______.
考点二 条件等式求最值
例1.(2026·重庆·模拟预测)已知,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
例2.(2026·广东江门·二模)已知,,且,则的最小值为( )
A.11 B.12 C.13 D.14
例3.(2025·江西·模拟预测·多选)已知实数满足,那么不存在这样的,使得( )
A. B.
C. D.
例4.(2025·江苏淮安·模拟预测·多选)若满足,则( )
A. B.
C. D.
例5.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知正实数,满足,则的最大值是__________.
例6.(2026·浙江宁波·三模)已知实数满足,且,则的最小值为_____.
变式1.(2026·河北张家口·一模)已知实数,,且满足,则的最小值为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
变式2.(2025·云南昆明·模拟预测)已知,,且,则的最小值为( )
A.4 B.8 C.16 D.32
变式3.(25-26高二下·浙江·开学考试·多选)已知正实数a,b满足,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
变式4.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测·多选)已知,,且,则下列说法正确的有( )
A.ab的最大值为 B.的最小值为
C.的最大值为 D.的最小值为4
变式5.(2026·贵州贵阳·二模)若,且,则ab的最小值是______.
变式6.(25-26高三上·上海杨浦·月考)若正实数满足,则的最大值为__________.
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