内容正文:
2.2基本不等式
●知识梳理
x+y≥2Vx·yx>0,y>0,
Xy≤1x>0.y>0
当且仅当x=y时,等号成立:
▲利用基本不等式求最值,必须同时满足以下三个条件:一正、二定、三相等.
即:(1)x,y都是正数;
(2)积y(或和x+y)为定值〔有时需要通过“配凑、拆分”找出定值):
(3)x与y必须能够相等(等号才能够取到):
●
题型训练
题型一(直接运用基本不等式)
1.已知正数a、b满足ab=10,则a+b的最小值是?
2.已知正实数x、y满足x+y=4,则y的最大值为?
3.函数f(x)=x+4-1(x>0)的最小值为?
4.设0<x<2,求函数y=x(2-x)的最大值为?
题型二负数(变正数再用基本不等式)
1.若x<0,则函数y=x+4-1的最大值为?
X
2若x<1,则函数y=X-1+x1的最大值为?
唐型三y=x+。型(配凑法)
1.若x>2,则函数y=x+2最小值为?
题型四y=x(a-bx型(配凑法)
1.设0<x<2,求函数y=Vx(4-2x)的最大值为?
2.当0<x<4时,求函数y=x(8-2x)的最大值为?
3.当0<x<)时,求函数y=4x(3-2x)的最大值为?
题型五
X+bx+C型(分高常数法、换元法)
x+a
1.当X>0时,函数y=X+3x+5
x+1
的最小值为?
2.已知a<6,则b。。'+b-a的最小值为
3.函数y=+7x+10x>-1)的最小值为?
x+1
y=1—(x>0)
4.求函数x+4+1心
的最大值为?
X
x+2
5.求函数y=2X+5的最大值为?
6.函数y=-1
x+3+x-的最大值为?
题型六乘“1”法
1+1
1.若a>0、b>0,且a+4b=1,则后+方的最小值为?
2.已知正实数x、y满足x+y=3,则4+的最小值为?
3。若正数x、y清足+山,则3x+4y的最小值为?
3+2
4设x、y均为正数,且x十2y+2,则x+2y的最小值为?
1+1
5.若正数a、b满足a+b=1,则3a+2+3b+2的最小值为?
题型七代入法
1正实数、y满足+y1,则女的最小值为
2.已知x>0、y>0,3x+2y=5,则5x+2y的最小值为?
y
题型八“三相等”验证
1.(1)已知x>3,求y=x+x43的最小值及取最小值时x的值:
(2)已知x0、y>0,多+苦=2,求y的最大值及取最大值时x、y的值。
2.下列命题正确的是()
A.函数y=x+文的最小值为2
8.若b>0,则后+82
C.函数y=x2+2+1
+2的最小值为2
D.函数y=x+x3x3的最小值为-】
3.下列说法正确的为()
A.若X、y≥0,X+y=2,则+的最小值为号
Xy
B.若x<号则函数y=2x+2的最大值为1
1
c.若b0,则号+82
D.当>2时,×+的最小值是2
题型九求x+y的最值
1.已知正实数m、n满足m+n-1=0,则m2+n的最小值为?
2.设正实数a、b满足a+b=1,则()
A.日名有最大值4
B.ab有最小值2
c.Vā+Vb有最大值V2
D.a2+b有最小值2
题型十已知x+y+y的值,求x+y或y的最值
1.若x、y>0,x+y+y=3,则x+y的最小值为?
2.若x、y>0,x+y+y=3,则y的最大值为?
答案
●题型训练
题型一(直接运用基本不等式)
1.已知正数a、b满足ab=10,则a+b的最小值是?
详解:由基本不等式,a+b≥2Vab(a,b>0)
代入ab=10,得a+b≥2V10.
当且仅当a=b时取等号,解得a=b=V10。
答案:2V10
2.已知正实数x、y满足x+y=4,则y的最大值为?
详解:由基本不等式,x+y≥2Vxy
4≥2xy
ys=4,
故y≤4
当且仅当x=y时取等,联立x+y=4,解得x=2、y=2。
答案:4
3.函数f(x)=x+4-1(x>0)的最小值为?
X
详解:x>0,则4>0,
4二4
x+4≥2x.4
X
X
当且仅当×是即x=2时取等,故×刘24-1=3。
答案:3
4.设0<x<2,求函数y=x(2-x)的最大值为?
详解:0<x<2,则2-x>0。
由基本不等式,x2-x)sX+?-xP=1。
当且仅当x=2-x,即x=1时取等。
答案:1
题型二负数(变正数再用基本不等式)
1.
若x<0,则函数y=x+是一1的最大值为?
详解:因为x<0,则-X20,y=-(-X+4》-1
因为-x+422-x刘-(4女)=4,
当且仅当(-x)=(头文)=2即x=-2时取等。
(-x+4)≥4
-x
-x*s-4
y=-(-x+4)-1≤-4-1=-5
-X
故y≤-4-1=-5。
答案:-5
2.
若x<1,则函数y=X-1+的最大值为?
详解:x<1,x-1<0,则-(x-1)>0,
y-x1t)
--工2-4
当月仅当x1之,影x=1时取等。
-x-1+-是产4,x-1+号-4
4
答案:-4
愿型三y-X+型(配凑法)
1.
若x>2,则函数y=X+2最小值为?
详解:x>2,则x-2>0,配凑为y=(x-2+1)+2。
x-2
x-2+x22x-2小2=2
当且仅当x-2=2即x=3时收等。
此时y=2+2=4。
答案:4
题型四y=x(a-bx型(配凑法)
1.设0<x<2,求函数y=x(4-2x)的最大值为?
详解:变形为y=V2x(4-2x÷2,
0<x<2则4-2x>0,
2x4-2X≤2x+4-2x=4,故y542=2,
2
当且仅当2x=(4-2x),即x=1时取等。
答案:2
2.当0<x<4时,求函数y=x(8-2x)的最大值为?
详解:变形为y=2x(8-2x)÷2,
0<x<4则8-2x>0,
2x8-2x)≤2x+(8-2x?=16,
2
当且仅当2x=(8-2x),即x=2时取等
故y≤16÷2=8
答案:8
3.当0<x<时,求函数y=4x(3-2x)的最大值为?
详解:变形为y=22x(3-2x),
0<x则3-2x0,
2x13-2xs2320P-是
2
当且仅当2x=3-2xx子时取等。
故ys2×99
42
答条昌
题型五
型《分离帝数法、换元法)
1.
当X>0时,函数y=X+3x+5的最小值为?
X+1
详解:换元令t=x+1(t>1),x=t-1,
代入得y=化-1+3t-1+5=f++3=+3+1.
t
1附,1+23,
当且仅当=3-3即x=3-1)时取等,故y223+1。
答案:23+1
mb-a+1+b-a)的最小值为?
己知a<b,则b-a
详解:a<b则b-a>0,令t=b-a>0,
则原式=+t=1+上+t。
t
则1+片+29+1=3,当仅当=时取等。
答案:3
3.
函数y=+7x+10(x心-1)的最小值为2
x+1
详解:换元令t=x+1(t>0),x=t-1,
代入得y=t-1P+7t-1+10-+5t+4-t+4+5
t
t
t
t+4≥4,当且仅当t=2(x=1)时取等,故y之4+5=9。
t
答案:9
4.
求西数
1(x>0
x+4+1
的最大值为?
X
0听,4食*1号当当对散
X
X
等。
1-5
答案:
x+2
5.
求函数y
2x+5的最大值为?
详解:令t=x+2(≥0),则x=t-2,代入得y2t-2)+52+1'
t
分母同时除以t得y2,2+22当且
t
t
X=-
则y=1
<_1
5V2
2)
时取等。
122-4
2t+
t
答案:4
x-1
6.
函数y=
x+3+x-的最大值为?
详解:令t=Vx-1(t≥0),则x=t+1,
t
t=11=
代入得yF+1+3+1+t+4t+4+124+15,当且仅当1=2((X=5)时
t
取等。
1-5
答案:
题型六乘“1”法
1+1
1.若a>0、b>0,且a+4b=1,则后+6的最小值为?
详解日+-合片ia+461=1白号45+的+号
a b
a b
00、60,9g2a=4
出号即0=2时以等,联立a+4b=1,解得a-京、b君
当且仅当ab
6’
1+1≥5+4=9。
故最小值为。方
答案:9
2.
已知正实数x、y满足+y=3,则+的最小佰为?
详解.是+}x+y小+-4+子+1-5++
4y+≥24y.X=4,当且仅当x=2y时取等,联立x+y=3,解得x=2、y=1
x y
做号*5+4=3.
答案:3
3。若正数x、y清足子+山,则3x+4y的最小值为?
详解:3x+4y=(3x+4y)2+)=6+3x+8y+4=10+3x+8y
3x+8y≥2R24=46,
当且仅当yx
3x=-8y
时取等,
故最小值为10+4V6。
答案:10+4V6
4设x,y均为正数,月21,则x+2y的录小信为:
详解:x+2y=x+2+2y+4-6
*2*2y4*2+22y*2)
x+2y+2
=3+2(x+2)+6(y+2)+4
y+2
X+2
=7+2(x+2)+6(y+2)≥7+212=7+43
y+2
X+2
故x+2y≥7+43-6=1+43。
答案:1+4V3
1+1
5.若正数a、b满足a+b=L,则3a+2+3b+2的最小值为?
详解:3a+3b=3
3a+2+3b+2=3+4=7,
302*3b23a+21-36*+2302*302与i2+6号3号e12+2到-号
,当且仅当a=b=时取等。
答案:月
题型七代入法
1.
正实数x、y满足x+y=1,则女的最小值为?
螺y则号21学宁1兰
2y+≥22,故+y+1最小值为22+2。
X V
答案:2V2+2
2.
已知x≥0、y>0,3x+2y=5,则5x+2Y的最小值为?
y
详解:化简原式5+2y
y x
将3x+2y=5代入得=32+2-3y+2+2兴(0y克》,
X
3x+2+2y≥26+2。
y
答案:2V6+2
题型八“三相等”验证
1.(1)已知x>3,求y=x+
+x-3的最小值及取最小值时x的值:
(2)已知x0、y0,兰+皆=2,求心的最大值及取最大值时x、y的值。
详解(1Dx3则x-3>0,y=(x-3+x43+3≥24+3=7,当且仅当
X-3
(x-3)=4
x-3’即x=5时取等:
x+y
(2)
y=6·X义≤62232=6?当且仅当23
X=兰=1即x=2、y=3时取等。
231
答案:(1)最小值7,x=5:(2)最大值6,x=2、y=3
2.
下列命题正确的是()
A.
函数y=x+X的最小值为2
若ab>0,奥后+82
B.
C图数y深2+2的最小值为2
1
D.函数y=x+x3x<3的最小值为包
详解:A没有“一正”:
及00则公名同正,可以用整本不学式号吕2号吕2,正前
b
C.Vx2+2+-
1
≥2
x2+2
当且仅当Vx2+2=
1
X2+2
=1时取等。
但收+22天解,不清足“三相等”,所以取不到辰小白:
1
D.X<3时,x-3<0,
-3x-3+4
y=米+4
x3+3=《.(x-3)+X43)+3
3)+3724
·(.(x-3)+4
(x-3))≤4
-3米-3+4
少=+4
X3+3(《x=3)+义-3)>+3≤-4+3=-1
最大值为-1,无最小值。
答案:B
3.下列说法正确的为()
A.若X、y>0,X+y=2,则+的最小值为
9
B.若x<分则函数y=2x+2x-一的最大值为1
c.若b0,则哈+名22
D.当×2时,X+的最小值是2
详解:A乘“1”法得5++立号,正确:
X y
B.y=2x-1+
+1≤-2+1=-1,正确:
2X-1
c60则号名司上,可以用基本不等式号+名2得名2,正确,
6
D,X>2时,由基本不等式得x+之2,当且仅当X=是=1时取等,但x>2所以取不
到等号,无最小值,错误。
答案:ABC
题型九求x+y的最值
1.已知正实数m、n满足m+n-1=0,则m+n的最小值为?
详解:由m+n=1,m2+n2=(m+n2-2mn=1-2mn。
有茶本不等式得mns四”旷=,
4
故m+n-1-2mn≥1-2×}2当且仅当m=n=时取等。
答案号
2.设正实数a、b满足a+b=1,则()
后有最大值4
A.
B.ab有最小值2
C.Vā+Vb有最大值V2
2
D.a2+b有最小值
详解:入后片4,无龄大位:
民0≤9生地-无根小价:
C(a+b}=a+b+2/ab≤1+2×号=2,a+bs2,正确:
D.(a+b)2=a2+b2+2ab
a2+b2=(a+b2-2ab≥1-2×1
*4错误。
答案:C
题型十已知x+y+y的值,求x+y或y的最值
1.若x、y>0,x+y+y=3,则x+y的最小值为?
详解:y=3-(x+y)。
由装本不等式得ws,得3-(x+y)s义
令x+y=t
婚3-ts写
解得t≥2(t≤-6舍去),当且仅当x=y=1时取等。
故x+y的最小值为2
答案:2
2.若x、y>0,x+y+y=3,则xy的最大值为?
详解:x+y=3-y
由基本不等式得x+y≥2xy
则x+y=3-y≥2xy
令t=x炒,则3-t≥2t,解得-3≤t≤1,当且仅当x=y=1时取等。
故y的最大值为12=1
答案:1