专题02 基本不等式求最值11种常见考法归类(题型专练)高一数学人教A版必修第一册

2026-07-31
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版必修第一册
年级 高一
章节 2.2 基本不等式
类型 题集-专项训练
知识点 基本不等式
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.75 MB
发布时间 2026-07-31
更新时间 2026-07-31
作者 晨星高中数学启迪园
品牌系列 上好课·上好课
审核时间 2026-07-31
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来源 学科网

摘要:

**基本信息** 以11种题型为框架,系统化提炼基本不等式求最值的核心方法,通过“核心逻辑-解题步骤-易错提醒”分层递进,培养数学思维与问题解决能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |11类求最值题型|44题(11例题+33变式)|涵盖直接法、配凑法等11种方法,强调“一正二定三相等”应用|从基础公式直接应用到复杂情境构造与参数范围求解,形成完整方法链|

内容正文:

丽学科网 专题02 典例精析 【例1】1 举一反三 【变式1-1】4/025 【变式1-2】4v3 【变式1-3】C 典例精析 【例2】B 举一反三 【变式2-1】c 【变武22】95 16 【变式2-3】A E 典例精析 【例3】-25 www.zxxk.com 让教与学更高效 基本不等式求最值11种常见考法归类 题型01直接法求最值 题型02配凑法求最值 题型03分式分离法求最值 1/6 函学科网 举一反三 【变式3-1】20.5 【变式3-2】9 【变式3-3】A 三典例精析 【例4】6 举一反三 【变式4-1】8 【变式4-2】B 【变式4-3】 9 典例精析 【例5】D 举一反三 【变式5-1】3+22 【变式5-2】A 【变式5-3】V2+1 www .zxxk.com 让教与学更高效 题型04消元法求最值 题型05乘“1法求最值 2/6 函学科网 典例精析 【例61月 举一反三 【变式6-1】 23 0 √2 【变式6-2】 4 【变式6-3】4 典例精析 【例7】B 举一反三 【变式7-1】A 【变式7-2】A 【变式7-3】2 www zxxk.com 让教与学更高效 题型06双换元法求最值 题型07构造不等式求最值 3/6 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 题型08万能K法 典例精析 6页 【例8】11 上举一反三 【变式8-1】D 【变式8-2】【答案】(1)x,y的取值范围都是-2,2],y的最大值为3. (2)最大值为6,此时x=y=-3或x=y=V (3)x=y=-V3时取得最小值,最小值为-2V5 【分析】(1)由方程有解,可得△=y-4少-3)≥0,求解可得y的范围,同理可求得x的范围,由基本 不等式可求得的最大值. (2)利用ys+ 2,可求得x+y的最大值,由等号成立的条件可求得此时x,y的值. 2 (3)利用配方法,结合≤ x+y 2 可求得x+y的范围,进而可求得最小值,由等号成立的条件可求得 此时x,y的值 【详解】(1)x2+y2-y=3,即x2-x+y2-3=0, 则关于x的方程有解,所以△=y2-4y2-3)20, 可得y2≤4,即-2≤y≤2 同理,-2≤x≤2,故x,y的取值范围都是[-2,2]. x2+y2-y≥2xy-y=y, 所以y≤3(当x=y=±V3时取等号),即y的最大值为3. 2,得y之-+y2 (2)由ys+y2 2 4/6 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 所以3=产+少2-y≥+少 2,当且仅当x=y=士5时取等号, 所以x+y的最大值为6,此时x=y=-V3或x=y=V5 (3)x2+y2-y=3,即(x+y)}-3xy=3, 又≤(生.则3w2+. 因此3=(x+y-3≥4(x+y,(x+y≤12, 解得-2V5≤x+y≤25,当且仅当x=y=-V3和x=y=5分别取左右等号: 所以当x=y=-√3时取得最小值,最小值为-2√3 【变式8-3】V3+2 题型9 多次使用基本不等式求最值 E 典例精析 【例9】64 举一反三 【变式9-1】4 【变式9-2】16 【变式9-3】16√2-8 题型10基本不等式链 三典例精析 5/6 函学科网 【例10】AC 举一反三 【变式10-1】AD 【变式10-2】BD 【变式10-3】ABD 题型11 典例精析 【例11】BCD 举一反三 【变式11-1】BD 【变式11-2】A 【变式11-3】A www.zxxk.com 让教与学更高效 利用基本不等式在恒成立问题中求参数的范围 6/6 专题02 基本不等式求最值11种常见考法归类 (题型突破·举一反三) 题型 01 直接法求最值 题型 02 配凑法求最值 题型 03 分式分离法求最值 题型 04 消元法求最值 题型 05 乘 “1” 法求最值 题型 06 双换元法求最值 题型 07 构造不等式求最值 题型 08 万能 K 法 题型 09 多次使用基本不等式求最值 题型 10 基本不等式链 题型 11 利用基本不等式在恒成立问题中求参数的范围 ▌题型01 直接法求最值 1.核心逻辑 式子本身就是两正数相加或相乘。 (1)积定和最小:若(常数),则,和有最小值; (2)和定积最大:若(常数),则,积有最大值。直接套用基本不等式。 2.解题步骤 (1)判断两个变量均为正数,满足“一正”; (2)观察乘积/和是否为定值,满足“二定”; (3)令两变量相等,解出变量,验证能取到(三相等); (4)写出对应最值。 3.易错提醒 忽略变量为负的情况;等号取不到时不能用此方法。 【例1】(2026高二·陕西汉中·期末)已知,则的最小值为______________. 【答案】1 【分析】应用基本不等式计算求解. 【详解】已知,则, 当且仅当时取等号, 所以的最小值为1. 【变式1-1】(2026高二·福建福州·期末)设,为正数,且,则的最大值为__________. 【答案】/0.25 【详解】(当且仅当时,取等号),所以的最大值为 【变式1-2】(2026高一·青海海东·期末)已知,则的最小值为________. 【答案】 【详解】因为,所以,当且仅当即时取等号. 【变式1-3】(2026高二·黑龙江哈尔滨·期末)已知正数,满足,则的最大值为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】利用基本不等式进行求解即可. 【详解】因为,都是正数, 所以, 当且仅当时取等号, 所以当时,有最大值. ▌题型02 配凑法求最值 1.核心逻辑 原式无定值,通过加减常数配凑出和为定值或积为定值,再用基本不等式。 2.解题步骤 (1)调整代数式结构,凑出乘积定值或和定值; (2)保证配凑后两项都大于0; (3)利用不等式求出最值,验证等号成立条件; (4)整理得到最终最值。 3.易错提醒 配凑时只凑定值,忘记保证两项均为正数;等号解出的值不在定义域内。 【例2】(2026高二·福建福州·期末)设实数x满足,则函数的最小值为(     ) A.4 B.5 C.6 D.7 【答案】B 【详解】因为,所以, 则, s时,等号成立, 故函数的最小值为5. 【变式2-1】(2026高一·全国·课前预习)已知,则函数的最大值为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据题意,得到,结合基本不等式,即可求解. 【详解】因为,可得, 则, 当且仅当时,即时,等号成立, 所以函数的最大值为. 故选:C. 【变式2-2】(2026高二·河北·期末)已知,则的最小值为_______. 【答案】/ 【分析】先由判断,再将配凑,利用乘法结合基本不等式求最小值. 【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2-3】(2026高三·全国·专题练习)函数的最小值是(    ) A.8 B.6 C.9 D.4 【答案】A 【分析】利用配凑法结合基本不等式即可求解. 【详解】, ,,, 由基本不等式可得:, 当且仅当,即时,等号成立,故选A. ▌题型03 分式分离法求最值 1.核心逻辑 分子次数高于分母的分式,拆分分离常数,转化为“整式+分式”形式,出现积定结构。 2.解题步骤 (1)对分式做多项式除法,分离常数; (2)整理成标准形式; (3)确定和均为正数; (4)用基本不等式求最值,检验等号。 3.易错提醒 分离常数计算出错;未判断自变量范围导致两项一正一负。 【例3】(2026高一·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. 【变式3-1】(2026高二·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3-2】求函数的最小值. 【答案】9 【分析】将看作一个整体,化简得,再利用基本不等式即可求得函数的最小值. 【详解】, 因为,所以,, 所以, 当且仅当,即时,等号成立, 故函数的最小值为. 【变式3-3】(2026高一·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 ▌题型04 消元法求最值 1.核心逻辑 含两个变量,给出线性等式约束,用约束式把一个变量用另一个表示,消元变为单变量函数再求最值。 2.解题步骤 (1)利用已知等式,用一个变量表示另一个变量; (2)代入目标式,化为只含一个变量的代数式; (3)写出变量取值范围,保证各项为正; (4)配凑定值,用基本不等式求解。 3.易错提醒 消元后遗漏变量取值范围;化简过程计算失误。 【例4】(2026高三·全国·专题练习)若正实数满足,则的最小值为______. 【答案】6 【分析】将代换后使用基本不等式求解. 【详解】因为正实数满足,所以,解得,则, 可得, 当且仅当时取等号,所以的最小值为6. 【变式4-1】(2026高三·全国·专题练习)已知,若,则的最小值为______ 【答案】8 【分析】根据题意,由条件可得,然后结合基本不等式即可得到结果. 【详解】因为,且,所以, 则,当且仅当,即时等号成立, 则的最小值为8. 故答案为: 【变式4-2】(2026高三·重庆·开学考试)已知正实数满足,则的最小值是(    ) A. B.4 C.5 D. 【答案】B 【分析】由题意得,代入得,再由均值不等式即可求解. 【详解】由有:, 所以, 当且仅当,即时,等号成立, 故选:B. 【变式4-3】(2026高二·重庆璧山·期末)若,,且满足,则的最小值为____________,的最小值为____________. 【答案】 9 3 【分析】第①问通过对已知等式变形结合基本不等式求解;第②问通过换元法化简,再结合已知等式利用基本不等式求最小值. 【详解】①,由,所以,,,当且仅当时取得等号,则的最小值为, 由条件得,,,,,当且仅当,时取得等号, 则的最小值为. ▌题型05 乘“1”法求最值 1.核心逻辑 已知型条件,求最值;将乘以“1”,展开后出现积定结构。 2.解题步骤 (1)识别条件是分式相加等于1; (2)目标式整体乘条件等式(即乘1); (3)展开拆分,出现两项乘积为定值; (4)用基本不等式求最小值,验证等号。 3.易错提醒 展开时漏乘项;未检验等号对应的满足原条件。 【例5】(2026高一·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. 【变式5-1】(2026高二·河南商丘·期末)已知,则的最小值为________. 【答案】 【分析】通过凑出均值不等式的前提条件后求解. 【详解】因为,所以. , 当且仅当时等号成立. 【变式5-2】(2026高一·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5-3】(2026高二·广西贺州·期末)已知正实数,满足,则的最小值为__________. 【答案】 【详解】∵ 正实数满足,∴ . ∴ . ∵ ,由基本不等式得, 当且仅当,即时等号成立. 将代入,解得,符合为正实数的约束条件. ∴ 的最小值为. ▌题型06 双换元法求最值 在代换法运用中,如果分母是两个相关的多项式的问题中,可以将分母通过换元转换成一个变量,这样就可以将所求的式子转换为简单的形式. 【例6】(2026高一·黑龙江大庆·期中)设为正实数,且,则的最小值为________. 【答案】 【分析】令,将所求代数式转化为关于的代数式,再结合基本不等式及1的代换求解即可. 【详解】∵ ,令, ∴, ∴, ∴ 又∵ ∴; 当且仅当时,即时取得最小值, ∴的最小值为. 故答案为: 【变式6-1】(2026·全国·模拟预测)已知,则的取值范围是______. 【答案】 【分析】设,,表示出,然后代入目标式,利用基本不等式可得范围. 【详解】设,,得到,, 于是, 当且仅当,即时,等号成立,即, 又因为,解得,,满足. 一题多解 , , (另解:由,得,, ). 令, 则, 令,得,此时函数单调递增; 令,得,此时函数单调递减, , 又当时,,当时,, ,. 故答案为:. 【变式6-2】(2026高二·浙江丽水·期末)若实数,满足,则的最大值为______. 【答案】 【分析】已知条件可化为,故可设,从而目标代数式可化为,利用基本不等式可求其最大值. 【详解】由,得, 设,其中,则, 从而, 故 记,则, 要求最大值,则只需考虑,则, 当且仅当,即时取等号,即最大值为. 故答案为:. 【变式6-3】(2026高一·全国·专题练习)已知,是正实数,且,求的最小值. 【答案】 【分析】解法1:双变量换元法,设,,可得,再利用1的妙用可求最小值. 解法2:配凑法,可得,利用基本不等式可求最小值. 解法3:权方和不等式,可得,可求最小值. 【详解】解法1:设,, 则,所以 . 因为, 当且仅当时,即时,等号成立, 所以, 当且仅当,时取等号. 所以的最小值为. 解法2:因为,则, 所以 , 当且仅当,即,时取等号. 所以的最小值为. 解法3:, 当且仅当,即,,即,时取等号. 所以的最小值为. ▌题型07 构造不等式求最值 构造目标不等式不等式法:寻找条件和问题之间的关系,通过重新分配,使用基本不等式得到含有问题代数式的不等式,通过解不等式得出范围,从而求得最值,注意等号成立的条件. 【例7】(2026高一·河北保定·阶段检测)已知,,.求的最大值(    ) A. B. C.5 D.2 【答案】B 【分析】由基本不等式和题目条件得到,求出的最大值. 【详解】因为,,由基本不等式得, 故,解得, 当且仅当时,等号成立, 故的最大值为. 故选:B 【变式7-1】(2026高一·全国·专题练习)若实数满足,则的最大值是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】解法1:由题意得,利用基本不等式得,进而解二次不等式即可求解; 解法2:令得代入得,由即可求解. 【详解】解法1:因为实数满足,所以. 再由,可得(当且仅当时等号成立), 解得,所以, 故的最大值为. 故选:A. 解法2:令,则,代入可得,, 整理得,得, 故. 故选:A. 【变式7-2】(2026高二·辽宁辽阳·期末)已知,且,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据基本不等式得到,解不等式,求出答案. 【详解】因为,所以. 因为,所以. 令,则,解得或. 因为,所以(取等号). 故的取值范围是. 故选:A 【变式7-3】(2026高三·重庆·开学考试)已知,,且满足,则的最大值为_______. 【答案】2 【分析】先由条件配方,再由基本不等式即可得到. 【详解】因,,,得. 再由,得,所以. 所以的最大值为2. 故答案为:2. ▌题型08 万能K法 1.核心逻辑 求分式型二元代数式最值,设目标式,整理成一元二次方程,利用判别式求范围。 2.解题步骤 (1)令目标代数式等于参数; (2)整理为关于(或)的一元二次方程; (3)根据变量存在实数解,得判别式; (4)解不等式得到的最值,回代验证取等条件。 3.易错提醒 只看判别式,忽略变量正数约束;等号对应根不在定义域内。 【例8】(2026高一·全国·专题练习)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. 【变式8-1】(2026高三·全国·阶段检测)已知,满足则的最小值是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】设,然后代入方程,进而根据“法”解得答案. 【详解】由题意,设,代入方程得:, 所以,即的最小值为:. 故选:D. 【变式8-2】(2026高一·河北·期中)已知实数满足. (1)分别求出的取值范围和的最大值. (2)求的最大值,并求此时,的值. (3)当,分别为何值时取得最小值?请求出最小值. 【答案】(1)的取值范围都是,的最大值为3. (2)最大值为6,此时或. (3)时取得最小值,最小值为 【分析】(1)由方程有解,可得,求解可得的范围,同理可求得的范围,由基本不等式可求得的最大值. (2)利用,可求得的最大值,由等号成立的条件可求得此时,的值. (3)利用配方法,结合,可求得的范围,进而可求得最小值,由等号成立的条件可求得此时,的值. 【详解】(1),即, 则关于的方程有解,所以, 可得,即. 同理,,故的取值范围都是. , 所以(当时取等号),即的最大值为3. (2)由,得, 所以,当且仅当时取等号, 所以的最大值为6,此时或. (3),即, 又,则, 因此, 解得,当且仅当和分别取左右等号; 所以当时取得最小值,最小值为. 【变式8-3】(2026高三·全国·专题练习)若实数满足且,则的最小值为________. 【答案】 【分析】利用代数变形与换元法将条件简化,首先由作因式分解并设对称代换,将原式转化为关于新变量的多项式,然后,通过均值不等式或配方法求出最小值;另一思路是齐次化处理,将目标与条件相除构造出关于比值的二次方程,利用判别式法确定目标式的取值范围,进而分析得到最小值. 【详解】法一:,令,则, 所以, 当且仅当,等号成立. 法二(齐次化):令,同除以得:,令,所以, 此方程有解,即,所以或(舍). 故答案为: ▌题型9 多次使用基本不等式求最值 1.核心逻辑 式子含三组及以上正数,需要两次及以上套用基本不等式。两次取等条件必须同时成立。 2.解题步骤 (1)分步对不同部分分别使用基本不等式; (2)分别写出每一步取等的条件; (3)联立所有等号条件,看是否存在同时满足的正数; (4)条件能同时满足,才可合并得到最值。 3.易错提醒 多次用不等式,但取等条件无法同时成立,此时结果无效。 【例9】(2026·全国·模拟预测)已知,,且,则的最小值为______. 【答案】64 【分析】借助基本不等式计算即可得. 【详解】法一:因为,,所以, 当且仅当,即,时,等号成立, 所以, 当且仅当,即,时,等号成立. 所以的最小值为64. 法二:因为,,, 所以 , 当且仅当,即时,等号成立. 所以的最小值为64. 故答案为:64. 【变式9-1】(2026·天津·模拟预测)已知,则的最小值为______________. 【答案】4 【解析】化简原式为,两次运用基本不等式可得结果. 【详解】 , 当且仅当,即等号成立, 所以,的最小值为4, 故答案为:4. 【点睛】本题主要考查利用基本不等式求最值,属于中档题.利用基本不等式求最值时,一定要正确理解和掌握“一正,二定,三相等”的内涵:一正是,首先要判断参数是否为正;二定是,其次要看和或积是否为定值(和定积最大,积定和最小);三相等是,最后一定要验证等号能否成立(主要注意两点,一是相等时参数是否在定义域内,二是多次用或时等号能否同时成立). 【变式9-2】(2026·天津·模拟预测)设,那么 的最小值是___________. 【答案】16 【分析】利用均值不等式求的最大值表达式,再利用均值不等式求解作答. 【详解】因,则,当且仅当,即时取“=”, 因此,,当且仅当,即时取“=”, 所以,当时,取最小值16. 故答案为:16 【变式9-3】(2026高三·重庆·阶段检测)对任意的正实数,满足,则的最小值为__________. 【答案】 【分析】变形得到,利用两次基本不等式,求出最小值. 【详解】任意的正实数,满足, 由于为正实数,故由基本不等式得, 当且仅当,即时,等号成立, 所以 , 当且仅当,即时,等号成立, 综上,的最小值为. 故答案为: 【点睛】利用基本不等式求解最值问题,方法灵活,式子不能直接使用基本不等式时,常常需要变形,比如凑项法,“1”的妙用,消元法,多次使用基本不等式等 ▌题型10 基本不等式链 1.核心逻辑 正数:调和平均数几何平均数算术平均数平方平均数 全部在时取等。 2.解题步骤 (1)分清所求为调和、几何、算术、平方平均数中的哪一种; (2)根据不等式链直接比较大小或求范围; (3)需要最值时锁定对应不等方向,验证能否成立。 3.易错提醒 记混四个平均数的顺序;忽略前提。 【例10】【多选】(2026高二·安徽六安·期末)设正实数,满足,则下列说法正确的是(    ) A.的最大值为 B.的最小值为 C.的最小值为6 D.的最大值为9 【答案】AC 【分析】先消元限定定义域,然后利用二次函数性质、常数代换法、取特值求解即可. 【详解】由及正实数,得,且. 对选项A:,这是关于的二次函数,开口向下, 对称轴为,且,故的最大值为. 该项正确. 对选项B:,对称轴为, 代入得最小值为,不等于. 该项错误. 对选项C:, 当且仅当时等号成立,故最小值为. 该项正确. 对选项D:令,则,所以最大值不是9. 该项错误. 【变式10-1】【多选】(2026高二·广东深圳·期末)已知正实数a,b满足,则(     ) A.的最大值为 B.的最小值为 C.的最大值为2 D.的最小值为 【答案】AD 【分析】对于A:利用基本不等式求最值即可;对于B:消元整理可得,进而分析最值;对于C:平方整理可得,进而分析最值;对于D:整理可得,利用“”的妙用结合基本不等式运算求解. 【详解】对于A,因为,当且仅当时等号成立, 的最大值为,A正确; 对于B,将代入得, 当且仅当时,等号成立, 所以的最小值为,B错误; 对于C,因为,故, 所以的最大值为,C错误; 对于D,因为,即, 则, 当且仅当,时取等号, 所以的最小值为,D正确. 【变式10-2】【多选】(2026高二·黑龙江哈尔滨·期末)若实数,,且,则(     ) A.的最大值为 B.的最小值为 C.的最小值为 D.的最大值为 【答案】BD 【分析】根据给定等量关系,应用基本不等式、“1”的代换及柯西不等式求各项对应代数式的最值,注意取值成立条件. 【详解】A:由均值不等式,得, 当且仅当,即时等号成立, 所以的最大值为,错误, B:因为,则, 当且仅当,即时等号成立, 所以的最小值为,正确, C:由题设, 由,得, 当且仅当,即时取等号,错误, D:设,问题化为,求的最大值, 根据柯西不等式, 所以,当且仅当即时等号成立, 此时,代入,解得,符合的条件, 所以的最大值为,正确. 【变式10-3】【多选】(2026高二·江苏无锡·期末)已知正实数a、b满足,则(   ) A.的最大值为 B.的最小值为 C.的最小值为8 D.的最大值为 【答案】ABD 【分析】直接利用基本不等式即可判断选项;将表示成,代入,利用二次函数即可求出的最小值;根据基本不等式“1”的应用,求的最小值即可判断选项;先求出的最大值,即可判断选项. 【详解】解:选项,由正实数a、b满足,则, 所以,当且仅当,即时取等号,因此的最大值为,选项正确; 选项,由,则,所以, 则当时,取最小值为,选项正确; 选项,由, 当且仅当,即时取等号,所以的最小值为,选项错误; 选项,因为,由可知, 所以,当且仅当时取等号, 此时取最大值2,所以的最大值为,选项正确. ▌题型11 利用基本不等式在恒成立问题中求参数的范围 1.核心逻辑 不等式恒成立:-恒成立;-恒成立;先用基本不等式求出最值,再解参数。 2.解题步骤 (1)分离参数,把参数单独放一侧; (2)另一侧函数用基本不等式求出最大/最小值; (3)根据恒成立规则列出参数不等式; (4)解出参数取值范围,标注定义域限制。 3.易错提醒 恒成立最值方向搞反;求函数最值时不满足一正二定三相等。 【例11】【多选】(2026高一·山东日照·阶段检测)已知,,当时,不等式恒成立,则m的值可以是(    ) A. B.2 C. D.4 【答案】BCD 【分析】利用“1”的妙用和基本不等式求出的最小值,再由不等式恒成立,解不等式求出的范围,再逐一检验各选项即可. 【详解】因,,故,又, 则,当且仅当时等号成立, 依题意,可得恒成立,即,解得. 当时,由,解得,此时恒成立; 当时,由,解得此时恒成立; 当时,由,解得,此时恒成立. 故选:BCD. 【变式11-1】【多选】(2026高一·河北石家庄·阶段检测)已知,且,若不等式恒成立,则的值可以为( ) A.11 B.9 C.10 D.8 【答案】BD 【分析】根据题意和基本不等式,求出不等式,即可作答. 【详解】因为,且,所以不等式, 当且仅当,即时,等号成立; 又因为不等式恒成立,所以, 结合选项,可得选项B、D符合题意. 故选:BD. 【变式11-2】(2026高一·广东深圳·阶段检测)已知,若不等式恒成立,则m的最大值为( ) A.5 B.6 C.10 D.25 【答案】A 【分析】不等式可化为,利用基本不等式求出的最小值,即可得到m的最大值. 【详解】因为不等式恒成立,,, 所以恒成立, 设,则 当且仅当时等号成立, 所以,所以,所以m的最大值为5. 【变式11-3】(2026高一·福建三明·阶段检测)若不等式对恒成立,则实数的最大值为(    ) A.12 B. C.6 D. 【答案】A 【分析】借助基本不等式“1”的活用可得,则可得. 【详解】当时,,, 则, 当且仅当,即时等号成立, 即恒成立,则,故, 故实数的最大值为. 故选:A. 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题02 基本不等式求最值11种常见考法归类 (题型突破·举一反三) 题型 01 直接法求最值 题型 02 配凑法求最值 题型 03 分式分离法求最值 题型 04 消元法求最值 题型 05 乘 “1” 法求最值 题型 06 双换元法求最值 题型 07 构造不等式求最值 题型 08 万能 K 法 题型 09 多次使用基本不等式求最值 题型 10 基本不等式链 题型 11 利用基本不等式在恒成立问题中求参数的范围 ▌题型01 直接法求最值 1.核心逻辑 式子本身就是两正数相加或相乘。 (1)积定和最小:若(常数),则,和有最小值; (2)和定积最大:若(常数),则,积有最大值。直接套用基本不等式。 2.解题步骤 (1)判断两个变量均为正数,满足“一正”; (2)观察乘积/和是否为定值,满足“二定”; (3)令两变量相等,解出变量,验证能取到(三相等); (4)写出对应最值。 3.易错提醒 忽略变量为负的情况;等号取不到时不能用此方法。 【例1】(2026高二·陕西汉中·期末)已知,则的最小值为______________. 【变式1-1】(2026高二·福建福州·期末)设,为正数,且,则的最大值为__________. 【变式1-2】(2026高一·青海海东·期末)已知,则的最小值为________. 【变式1-3】(2026高二·黑龙江哈尔滨·期末)已知正数,满足,则的最大值为(    ) A. B. C. D. ▌题型02 配凑法求最值 1.核心逻辑 原式无定值,通过加减常数配凑出和为定值或积为定值,再用基本不等式。 2.解题步骤 (1)调整代数式结构,凑出乘积定值或和定值; (2)保证配凑后两项都大于0; (3)利用不等式求出最值,验证等号成立条件; (4)整理得到最终最值。 3.易错提醒 配凑时只凑定值,忘记保证两项均为正数;等号解出的值不在定义域内。 【例2】(2026高二·福建福州·期末)设实数x满足,则函数的最小值为(     ) A.4 B.5 C.6 D.7 【变式2-1】(2026高一·全国·课前预习)已知,则函数的最大值为(    ) A. B. C. D. 【变式2-2】(2026高二·河北·期末)已知,则的最小值为_______. 【变式2-3】(2026高三·全国·专题练习)函数的最小值是(    ) A.8 B.6 C.9 D.4 ▌题型03 分式分离法求最值 1.核心逻辑 分子次数高于分母的分式,拆分分离常数,转化为“整式+分式”形式,出现积定结构。 2.解题步骤 (1)对分式做多项式除法,分离常数; (2)整理成标准形式; (3)确定和均为正数; (4)用基本不等式求最值,检验等号。 3.易错提醒 分离常数计算出错;未判断自变量范围导致两项一正一负。 【例3】(2026高一·山西长治·期末)若,则的最大值是______. 【变式3-1】(2026高二·北京·阶段检测)函数()的最大值为______. 【变式3-2】求函数的最小值. 【变式3-3】(2026高一·江西·阶段检测)已知,则的最大值是(    ). A. B. C.5 D.8 ▌题型04 消元法求最值 1.核心逻辑 含两个变量,给出线性等式约束,用约束式把一个变量用另一个表示,消元变为单变量函数再求最值。 2.解题步骤 (1)利用已知等式,用一个变量表示另一个变量; (2)代入目标式,化为只含一个变量的代数式; (3)写出变量取值范围,保证各项为正; (4)配凑定值,用基本不等式求解。 3.易错提醒 消元后遗漏变量取值范围;化简过程计算失误。 【例4】(2026高三·全国·专题练习)若正实数满足,则的最小值为______. 【变式4-1】(2026高三·全国·专题练习)已知,若,则的最小值为______ 【变式4-2】(2026高三·重庆·开学考试)已知正实数满足,则的最小值是(    ) A. B.4 C.5 D. 【变式4-3】(2026高二·重庆璧山·期末)若,,且满足,则的最小值为____________,的最小值为____________. ▌题型05 乘“1”法求最值 1.核心逻辑 已知型条件,求最值;将乘以“1”,展开后出现积定结构。 2.解题步骤 (1)识别条件是分式相加等于1; (2)目标式整体乘条件等式(即乘1); (3)展开拆分,出现两项乘积为定值; (4)用基本不等式求最小值,验证等号。 3.易错提醒 展开时漏乘项;未检验等号对应的满足原条件。 【例5】(2026高一·广西贵港·期末)若,,且,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 【变式5-1】(2026高二·河南商丘·期末)已知,则的最小值为________. 【变式5-2】(2026高一·贵州毕节·期末)若,,,则的最小值为(    ) A. B. C. D.2 【变式5-3】(2026高二·广西贺州·期末)已知正实数,满足,则的最小值为__________. ▌题型06 双换元法求最值 在代换法运用中,如果分母是两个相关的多项式的问题中,可以将分母通过换元转换成一个变量,这样就可以将所求的式子转换为简单的形式. 【例6】(2026高一·黑龙江大庆·期中)设为正实数,且,则的最小值为________. 【变式6-1】(2026·全国·模拟预测)已知,则的取值范围是______. 【变式6-2】(2026高二·浙江丽水·期末)若实数,满足,则的最大值为______. 【变式6-3】(2026高一·全国·专题练习)已知,是正实数,且,求的最小值. ▌题型07 构造不等式求最值 构造目标不等式不等式法:寻找条件和问题之间的关系,通过重新分配,使用基本不等式得到含有问题代数式的不等式,通过解不等式得出范围,从而求得最值,注意等号成立的条件. 【例7】(2026高一·河北保定·阶段检测)已知,,.求的最大值(    ) A. B. C.5 D.2 【变式7-1】(2026高一·全国·专题练习)若实数满足,则的最大值是(    ) A. B. C. D. 【变式7-2】(2026高二·辽宁辽阳·期末)已知,且,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【变式7-3】(2026高三·重庆·开学考试)已知,,且满足,则的最大值为_______. ▌题型08 万能K法 1.核心逻辑 求分式型二元代数式最值,设目标式,整理成一元二次方程,利用判别式求范围。 2.解题步骤 (1)令目标代数式等于参数; (2)整理为关于(或)的一元二次方程; (3)根据变量存在实数解,得判别式; (4)解不等式得到的最值,回代验证取等条件。 3.易错提醒 只看判别式,忽略变量正数约束;等号对应根不在定义域内。 【例8】(2026高一·全国·专题练习)已知实数,满足,则的最大值为_____. 【变式8-1】(2026高三·全国·阶段检测)已知,满足则的最小值是(    ) A. B. C. D. 【变式8-2】(2026高一·河北·期中)已知实数满足. (1)分别求出的取值范围和的最大值. (2)求的最大值,并求此时,的值. (3)当,分别为何值时取得最小值?请求出最小值. 【变式8-3】(2026高三·全国·专题练习)若实数满足且,则的最小值为________. ▌题型9 多次使用基本不等式求最值 1.核心逻辑 式子含三组及以上正数,需要两次及以上套用基本不等式。两次取等条件必须同时成立。 2.解题步骤 (1)分步对不同部分分别使用基本不等式; (2)分别写出每一步取等的条件; (3)联立所有等号条件,看是否存在同时满足的正数; (4)条件能同时满足,才可合并得到最值。 3.易错提醒 多次用不等式,但取等条件无法同时成立,此时结果无效。 【例9】(2026·全国·模拟预测)已知,,且,则的最小值为______. 【变式9-1】(2026·天津·模拟预测)已知,则的最小值为______________. 【变式9-2】(2026·天津·模拟预测)设,那么 的最小值是___________. 【变式9-3】(2026高三·重庆·阶段检测)对任意的正实数,满足,则的最小值为__________. ▌题型10 基本不等式链 1.核心逻辑 正数:调和平均数几何平均数算术平均数平方平均数 全部在时取等。 2.解题步骤 (1)分清所求为调和、几何、算术、平方平均数中的哪一种; (2)根据不等式链直接比较大小或求范围; (3)需要最值时锁定对应不等方向,验证能否成立。 3.易错提醒 记混四个平均数的顺序;忽略前提。 【例10】【多选】(2026高二·安徽六安·期末)设正实数,满足,则下列说法正确的是(    ) A.的最大值为 B.的最小值为 C.的最小值为6 D.的最大值为9 【变式10-1】【多选】(2026高二·广东深圳·期末)已知正实数a,b满足,则(     ) A.的最大值为 B.的最小值为 C.的最大值为2 D.的最小值为 【变式10-2】【多选】(2026高二·黑龙江哈尔滨·期末)若实数,,且,则(     ) A.的最大值为 B.的最小值为 C.的最小值为 D.的最大值为 【变式10-3】【多选】(2026高二·江苏无锡·期末)已知正实数a、b满足,则(   ) A.的最大值为 B.的最小值为 C.的最小值为8 D.的最大值为 ▌题型11 利用基本不等式在恒成立问题中求参数的范围 1.核心逻辑 不等式恒成立:-恒成立;-恒成立;先用基本不等式求出最值,再解参数。 2.解题步骤 (1)分离参数,把参数单独放一侧; (2)另一侧函数用基本不等式求出最大/最小值; (3)根据恒成立规则列出参数不等式; (4)解出参数取值范围,标注定义域限制。 3.易错提醒 恒成立最值方向搞反;求函数最值时不满足一正二定三相等。 【例11】【多选】(2026高一·山东日照·阶段检测)已知,,当时,不等式恒成立,则m的值可以是(    ) A. B.2 C. D.4 【变式11-1】【多选】(2026高一·河北石家庄·阶段检测)已知,且,若不等式恒成立,则的值可以为( ) A.11 B.9 C.10 D.8 【变式11-2】(2026高一·广东深圳·阶段检测)已知,若不等式恒成立,则m的最大值为( ) A.5 B.6 C.10 D.25 【变式11-3】(2026高一·福建三明·阶段检测)若不等式对恒成立,则实数的最大值为(    ) A.12 B. C.6 D. 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题02 基本不等式求最值11种常见考法归类(题型专练)高一数学人教A版必修第一册
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