第1章 第4讲 基本不等式(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·数学
第4讲 基本不等式
课标要求 1.了解基本不等式的推导过程. 2.掌握基本不等式≤
(a,b>0). 3.结合具体实例,能用基本不等式解决简单的最大值或最小值问题.
1.基本不等式:≤
(1)基本不等式成立的条件是a>0,b>0;
(2)等号成立的条件是:当且仅当a=b时取等号;
(3)其中叫做正数a,b的算术平均数,
叫做正数a,b的几何平均数.
提醒 应用基本不等式求最值要注意:“一正,二定,三相等”,忽略某个条件,就会出错.
2.基本不等式与最值
已知x>0,y>0,则
(1)如果xy是定值p,那么当且仅当x=y时,x+y有最小值是2(简记:积定和最小);
(2)如果x+y是定值q,那么当且仅当x=y时,xy有最大值是(简记:和定积最大).
常用结论
1.+
≥2(ab>0).
2.ab≤()2(a,b∈R).
3.≥(
)2(a,b∈R).
4.≥
≥
(a>0,b>0).
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以上不等式等号成立的条件均为a=b.
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数y=x+的最小值是2.( )
(2)两个不等式a2+b2≥2ab与≥
成立的条件是相同的.( )
(3)ab≤()2成立的条件是ab>0.( )
(4)函数f(x)=sin x+(0<x<
)的最小值为2
. ( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)×
2.已知m>0,n>0,mn=81,则m+n的最小值是( )
A.9 B.18
C.9 D.27
解析:选B.因为m>0,n>0,由基本不等式得m+n≥2,即m+n≥18,当且仅当m=n=9时,等号成立,所以m+n的最小值是18.
3.已知x>1,则x+的最小值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选C.因为x>1,所以x-1>0,所以x+=(x-1)+
+1≥2
+1=3,当且仅当x-1=
,即x=2时等号成立,故x+
的最小值为3.
4.(必修第一册P46例3(2)改编)若把总长为20 m的篱笆围成一个矩形场地,则矩形场地的最大面积是________m2.
解析:设矩形场地的相邻边长分别为x m,y m,则x+y=10,所以矩形场地的
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面积为S=xy≤()2=25,当且仅当x=y=5时取等号.
答案:25
5.(用结论)若a>0,b>0,且a+b=1,则a2+b2的最小值为________.
解析:由≥(
)2,得a2+b2≥
(a+b)2=
,当且仅当a=b=
时等号成立.
答案:
考点一 直接法求最值
(1)(2025·漯河高级中学期中)已知0<a<
,则a
的最大值为( )
A. B.
C.1 D.
(2)若实数x,y满足x+2y=1,则2x+4y的最小值为________.
【解析】 (1)因为0<a<,所以2-a2>0,所以a
=
≤
=1,当且仅当a2=2-a2,即a=1时取等号,所以a
的最大值为1.
(2)2x+4y≥2=2
=2
=2
,当且仅当x=2y,即x=
,y=
时,等号成立,故2x+4y的最小值为2
.
【答案】 (1)C (2)2
【感悟进阶】 利用基本不等式求“和”式的最小值时,一般运用变形a+b≥2(a,b>0),这时必须确保“积”是定值;求“积”式的最大值时,一般运用变形ab≤(
)2(a,b∈R),这时必须确保“和”是定值.
易错点 需检验是否满足等号成立的条件.
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