内容正文:
第二章重难点突破(一) 基本不等式
总览
题型·解读
【重难点突破】2026年暑假新高一数学常考题型
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题型汇编
知识梳理与常考题型
模块一 基本不等式基础应用类
【题型1】 直接对式子使用基本不等式求最值
基础知识
题型特征
形如
两正数相加乘积为定值可直接套用公式
方法技巧
满足一正二定三相等直接使用
积定和最小
例题
已知求的最小值
解
当且仅当即取等号
典型例题
【例题 1】(25-26高一上·甘肃定西·开学考试),且x,y都是正数,则的最大值是_______.
【例题2】(25-26高二下·重庆荣昌·期末)(1)已知,求的最大值及的值;
(2)已知正实数满足.求的最小值及取最值时的值.
巩固练习
题型
【巩固练习1】(25-26高二下·广东深圳·期末)已知实数a,b满足,则ab的最大值为________.
【巩固练习2】(25-26高二下·河北张家口·期末)已知,则的最小值为( )
A.3 B. C.2 D.
【巩固练习3】(25-26高二下·江西南昌·期末)的最小值为( )
A. B.9 C.8 D.
【题型2】 配凑法
基础知识
题型特征
原式无法直接套用不等式
需加减常数配凑构造积为定值
常见形式一次式+分式自变量带有常数偏移
方法技巧
配凑构造和/积为定值
整理出标准结构
例题
已知求的最小值
解
当且仅当取等
典型例题
【例题1】(25-26高二下·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
【例题2】(25-26高二下·河北·期末)已知,则的最小值为_______.
巩固练习
题型
【巩固练习1】(25-26高二下·辽宁·期末)已知函数,则函数的最小值为______________此时______________.
【巩固练习2】(25-26高一下·云南玉溪·期末)已知,则的最小值为( )
A.2 B. C.4 D.6
【巩固练习3】(2026·广东湛江·二模)已知正数,满足,则的最大值为______.
【题型3】 直接“1”的代换
基础知识
题型特征
已知
目标式为分式和形式
方法技巧
目标式整体乘以
展开后分组使用基本不等式
例题
已知求的最小值
解
当且仅当且取等
最小值为
典型例题
【例题1】(25-26高一上·甘肃定西·开学考试)已知正实数x,y满足,则的最小值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【例题2】(2026·甘肃酒泉·二模)已知,且满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
巩固练习
题型
【巩固练习1】(25-26高二上·北京朝阳·阶段检测)已知,则的最小值是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【巩固练习2】(25-26高一上·贵州毕节·期末)若正数满足,则的最小值是( )
A. B. C.4 D.
【巩固练习3】(25-26高一上·江苏南通·期中)已知,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【题型4】 先分离常数后“1”的代换
基础知识
题型特征
条件为一次等式变量带有常数偏移
无法直接构造和等于1的结构
换元后才可使用1的代换
方法技巧
换元消去常数偏移项构造
同除转化为标准“1的代换”模型
例题
已知求的最小值
解
令则
当且仅当取等
典型例题
【例题1】(25-26高二下·天津·期末)已知,,且,则的最小值为__________.
【例题2】已知,,,则的最小值为____.
巩固练习
题型
【巩固练习1】(24-25高二下·天津静海·阶段检测)设为正数,且,则的最小值为___________
【巩固练习2】(25-26高一上·安徽·阶段检测)若,且,则的最大值为________.
【巩固练习3】(25-26高一上·辽宁大连·阶段检测)若正实数、满足,则的最小值为________.
【题型5】 “二次比一次”转化为对勾函数型
基础知识
方法技巧
多项式拆分配凑分母
化简为对勾标准形式
例题
已知求的最小值
解
当且仅当取等
典型例题
【例题1】(24-25高一上·湖南益阳·阶段检测)已知,则函数的最小值是______.
【例题2】函数的最小值为_______________
巩固练习
题型
【巩固练习1】(25-26高三上·北京·阶段检测)若,则函数的最小值为______,此时______.
【巩固练习2】(24-25高一上·上海·开学考试)若,则的最小值为______.
【巩固练习3】函数的最小值为_________.
【题型6】 “二次比二次”型(齐次化)
基础知识
题型特征
分子分母同为二次齐次分式
条件含有x,y线性等式约束
方法技巧
分子分母同除以二次项设
转化为单变量分式函数求解
例题
已知求的最大值
解
令即
当取等
典型例题
【例题1】(24-25高一上·上海·阶段检测)设正实数满足,则当取得最大值时,的最大值为( )
A.9 B.1 C. D.4
【例题2】(24-25高三上·河南·阶段检测)已知,则的最小值为______.
巩固练习
题型
【巩固练习1】已知正数满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【巩固练习2】设正实数、、满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【巩固练习3】设正实数、、满足,当取得最大值时,的最小值为______.
【题型7】 “和与积”共存时求积或和的最值
基础知识
题型特征
等式同时含有与xy混合结构
形如
方法技巧
利用整体换元
转化为一元二次不等式求解范围
例题
已知求xy的最大值
解
令
当取等
典型例题
【例题1】(25-26高二下·重庆·期末)已知,,且,则的最小值为( )
A.6 B.4 C. D.2
【例题2】已知 ,求ab的最大值;
巩固练习
题型
【巩固练习1】(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.
【巩固练习2】(25-26高一上·江苏苏州·阶段检测)若正数,满足,.
(1)当时,求的最小值;
(2)当时,求的最小值.
【巩固练习3】(25-26高一上·河南郑州·期中)已知且.
(1)求的取值范围;
(2)求的最小值,以及此时对应的的值.
模块二 基本不等式重点方法类
【题型8】 “消元法”
基础知识
题型特征
二元等式约束一个变量可使用另一个变量表示
双变量问题转化为单变量最值
方法技巧
利用约束等式代入消元
得到只含单个变量的函数再求最值
例题
已知求的最小值
解
由得
原式
令换元后使用基本不等式求解
典型例题
【例题1】(2026高三下·全国·专题练习)若正实数满足,则的最小值为______.
【例题2】(25-26高二下·辽宁辽阳·阶段检测)已知为实数,且,则的最小值为________.
巩固练习
题型
【巩固练习1】(25-26高一下·贵州贵阳·阶段检测)已知,均为正数,若,则最小值为________.
【巩固练习2】(25-26高一上·江苏·期末)已知正实数满足,则的最小值为__________.
【巩固练习3】(25-26高一上·陕西榆林·阶段检测)已知正实数a,b满足,则的最小值是_____.
【题型9】 因式分解法
基础知识
题型特征
条件等式移项整理后可因式分解
能够凑出两个一次因式乘积为定值
方法技巧
移项因式分解
再使用基本不等式求和式最小值
例题
已知求最小值
解
令
典型例题
【例题1】(2026·贵州贵阳·模拟预测)已知,,且,则的最小值是( )
A.2 B.4 C. D.
【例题2】(25-26高一上·浙江宁波·期中)若均为大于1的实数,且,则的最小值为( )
A.6 B.9 C. D.
巩固练习
题型
【巩固练习1】(24-25高二下·山东日照·期末)已知实数,满足,且,则的最小值为( )
A.4 B.5
C. D.
【巩固练习2】(24-25高一下·湖南岳阳·期末)已知且,则的最小值为( )
A. B. C.4 D.6
【巩固练习3】(24-25高一下·湖南长沙·期末)已知,则的最小值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【题型10】 换元法(包括双换元)
基础知识
题型特征
双变量同时带有常数偏移
形式
方法技巧
双换元令
消去常数偏移得到标准乘积定值模型
例题
已知求最小值
解
令
当即取等
典型例题
【例题1】(25-26高三上·天津·阶段检测)已知,,,则的最小值为________.
【例题2】已知均为正实数,,则的最小值是______.
巩固练习
题型
【巩固练习1】(25-26高一上·河北石家庄·阶段检测)已知且,则的最小值为_____.
【巩固练习2】(24-25高二下·浙江丽水·期末)若实数,满足,则的最大值为______.
【巩固练习3】(2025·甘肃平凉·模拟预测)已知,且,则的最小值是__________.
【题型11】 多变量多次使用基本不等式型
基础知识
题型特征
含有两个及以上变量需要先后多次运用基本不等式
必须保证每一步放缩的取等条件能够同时成立
方法技巧
分步多次使用均值不等式
最后统一验证所有取等条件可以同时满足
典型例题
【例题1】(25-26高一上·河北唐山·阶段检测)已知,且,则的最小值为______.
【例题2】(25-26高一上·重庆·期中)已知,,且满足:,则的最小值等于________.
巩固练习
题型
【巩固练习1】(25-26高一上·湖南·期末)已知正数a,b满足,,则的最小值为______ .
【巩固练习2】(25-26高一上·重庆·期中)已知正实数、满足:,则的最大值为______,若实数,则的最小值为______.
【巩固练习3】(25-26高一上·江苏苏州·阶段检测)已知a,b均为正数,且,则的最小值为_____.
模块三 基本不等式易错型
【题型12】 注意“一正”
基础知识
题型特征
变量取值为负数
不满足基本不等式“一正”前提条件
方法技巧
对负数整体提取负号构造正数
再使用基本不等式求最值
例题
已知求的最大值
解
当取等
典型例题
【例题1】(23-24高二上·广东汕头·阶段检测)设实数满足,则函数的最大值是________________
【例题2】已知,则函数的最大值是__.
巩固练习
题型
【巩固练习1】已知,则函数的最大值为___________.
【巩固练习2】已知,则函数的最大值为( )
A.-1 B.-3 C.1 D.0
【题型13】 注意“取等条件”
基础知识
题型特征
代数式形式满足基本不等式结构
但等号成立对应的变量取值不在给定定义域内
此时基本不等式失效
方法技巧
先求出不等式取等时自变量的值并检验区间
等号取不到时改用函数单调性求解
典型例题
【例题1】(25-26高一上·上海·阶段检测)下列函数中,最小值为2的是( )
A. B.
C. D.
【例题2】(25-26高一上·天津西青·阶段检测)下列说法正确的个数是( ).
①;
②函数的最小值为4;
③若,则最大值为1;
④已知时,,当且仅当,即时,取得最小值8.
A.0 B.1 C.2 D.3
巩固练习
题型
【巩固练习1】(25-26高一上·河北保定·阶段检测)下列选项不正确的是( )
A.当时,的最小值是3 B.已知,则的最大值是
C.当时,的最大值是5 D.设,则的最小值为2
【巩固练习2】(24-25高一上·陕西西安·阶段检测)下列结论正确的是( )
A.若,则 B.当时,
C.若,则 D.若,则的最小值为2
【巩固练习3】下列函数中,最小值为2的是( )
A. B.
C. D.
课后过关检测
一、单选题
1.(25-26高一上·陕西咸阳·期中)已知,则的最大值为( )
A.1 B. C. D.
2.(25-26高一上·江苏·期末)已知,则的最小值是( )
A.2 B.4 C. D.
3.(25-26高一下·江西赣州·期中)已知正数a,b满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
4.(河北武邑中学2026届高三下学期学生全过程纵向评价(六)数学试题)已知正实数满足,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.2
5.(25-26高二下·重庆九龙坡·期末)已知正数 满足 ,则 的最小值为( )
A.4 B.7 C.8 D.9
6.(24-25高一上·福建宁德·阶段检测)已知则的最小值是( )
A. B. C. D.
7.(25-26高一上·广东佛山·期中)关于基本不等式,下列选项正确的有( )
A.的最小值为2
B.最小值为2
C.若,则的最大值为-3
D.取得最大值为1
8.(25-26高一上·广东江门·阶段检测)下列函数的最值中错误的是( )
A.已知的最大值是 B.的最大值为5
C.已知的最小值为3 D.的最小值为2
9.(25-26高三上·安徽亳州·期末)已知,,,则的最大值为( )
A.16 B.8 C.4 D.
10.(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
11.(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
12.(2026·湖南衡阳·模拟预测)已知正数a,b满足,的最大值为( )
A. B. C. D.
13.(2026高三上·全国·专题练习)已知且,则下列选项不正确的是( )
A.的最大值是 B.的最大值是
C.的最小值是 D.的最小值是
二、填空题
14.(25-26高三·全国·一轮复习)设均为正实数,满足,则的最小值为______.
15.(25-26高一上·江苏·期中)已知,且,则的最小值是_______
16.(25-26高一上·江苏无锡·期中)已知正实数,满足,则的最大值为________.
17.(2025高一·全国·专题练习)已知实数,满足,则的最大值为__.
18.(25-26高一上·福建宁德·阶段检测)若,且,则的最小值为_____.
19.(2026高三上·全国·专题练习)已知,,且,则的最小值________.
三、解答题
20.(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)利用基本不等式求以下最值:
(1)若,求的最大值;
(2)已知,,且,求的最小值;
(3)求在时的最小值.
$第二章重难点突破(一) 基本不等式
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题型·解读
【重难点突破】2026年暑假新高一数学常考题型
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题型汇编
知识梳理与常考题型
模块一 基本不等式基础应用类
【题型1】 直接对式子使用基本不等式求最值
基础知识
题型特征
形如
两正数相加乘积为定值可直接套用公式
方法技巧
满足一正二定三相等直接使用
积定和最小
例题
已知求的最小值
解
当且仅当即取等号
典型例题
【例题 1】(25-26高一上·甘肃定西·开学考试),且x,y都是正数,则的最大值是_______.
【答案】
【分析】直接利用基本不等式即可求解.
【详解】由x,y都是正数,
则,即,
所以,当且仅当时,等号成立,
故的最大值是.
【例题2】(25-26高二下·重庆荣昌·期末)(1)已知,求的最大值及的值;
(2)已知正实数满足.求的最小值及取最值时的值.
【答案】(1),;(2)的最小值为6,.
【分析】(1)由,结合基本不等式求解即可;
(2)将已知等式变形为积定值和取最大值,或结合基本不等式建立关于的不等式求解.
【详解】(1)由题知,
则,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最大值为.
(2)因为,所以,整理得,
解得或(舍),
当且仅当时,取得最小值为6.
巩固练习
题型
【巩固练习1】(25-26高二下·广东深圳·期末)已知实数a,b满足,则ab的最大值为________.
【答案】
【详解】,所以,
所以,
若,其值必然小于正数,因此仅需考虑,
根据基本不等式,所以,当且仅当时等号成立,
所以的最大值为.
【巩固练习2】(25-26高二下·河北张家口·期末)已知,则的最小值为( )
A.3 B. C.2 D.
【答案】B
【详解】由题意得,,等号成立时,
故的最小值为
【巩固练习3】(25-26高二下·江西南昌·期末)的最小值为( )
A. B.9 C.8 D.
【答案】B
【详解】,当且仅当,即时取等.
【题型2】 配凑法
基础知识
题型特征
原式无法直接套用不等式
需加减常数配凑构造积为定值
常见形式一次式+分式自变量带有常数偏移
方法技巧
配凑构造和/积为定值
整理出标准结构
例题
已知求的最小值
解
当且仅当取等
典型例题
【例题1】(25-26高二下·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.
【例题2】(25-26高二下·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.
巩固练习
题型
【巩固练习1】(25-26高二下·辽宁·期末)已知函数,则函数的最小值为______________此时______________.
【答案】
【分析】利用基本不等式求解即可.
【详解】因为,所以,
又因为
,
当且仅当,即或(舍去)时等号成立.
所以函数的最小值为,此时.
【巩固练习2】(25-26高一下·云南玉溪·期末)已知,则的最小值为( )
A.2 B. C.4 D.6
【答案】D
【分析】对原式进行配凑得到符合基本不等式的正项结构,利用基本不等式求解最小值,同时验证等号成立的条件.
【详解】 已知,因此,将原式变形为: ,
根据基本不等式:对任意正实数,有,当且仅当时等号成立;
令,,二者均为正实数,代入得:
因此, 当且仅当时等号成立,解得(不满足,舍去),
符合取值要求, 故的最小值为6.
【巩固练习3】(2026·广东湛江·二模)已知正数,满足,则的最大值为______.
【答案】12
【详解】由,得,
所以,当且仅当,时等号成立.
【题型3】 直接“1”的代换
基础知识
题型特征
已知
目标式为分式和形式
方法技巧
目标式整体乘以
展开后分组使用基本不等式
例题
已知求的最小值
解
当且仅当且取等
最小值为
典型例题
【例题1】(25-26高一上·甘肃定西·开学考试)已知正实数x,y满足,则的最小值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】D
【分析】利用“1的代换”构造符合基本不等式的结构,进而求解的最小值.
【详解】已知为正实数,且,则 ,
因此, 当且仅当即时取等号, 故的最小值为9.
【例题2】(2026·甘肃酒泉·二模)已知,且满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】直接由条件和基本不等式可得最小值.
【详解】因为,所以,且,
所以 ,
当且仅当且时等号成立,由得(舍去),
代入,解得,
所以当时,的最小值为.
巩固练习
题型
【巩固练习1】(25-26高二上·北京朝阳·阶段检测)已知,则的最小值是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用基本不等式“1”的妙用求出最小值.
【详解】由,得,则
,当且仅当,即时取等号,
所以的最小值是4.
故选:A
【巩固练习2】(25-26高一上·贵州毕节·期末)若正数满足,则的最小值是( )
A. B. C.4 D.
【答案】B
【分析】根据基本不等式“1”的用法求解即可.
【详解】由正数,且,得,
则,
当且仅当,即时等号成立,
则的最小值是.
故选:B
【巩固练习3】(25-26高一上·江苏南通·期中)已知,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用均值不等式“1”的代换,求得最小值.
【详解】因为,所以
,
当且仅当,即时等号成立,所以最小值为.
故选:C.
【题型4】 先分离常数后“1”的代换
基础知识
题型特征
条件为一次等式变量带有常数偏移
无法直接构造和等于1的结构
换元后才可使用1的代换
方法技巧
换元消去常数偏移项构造
同除转化为标准“1的代换”模型
例题
已知求的最小值
解
令则
当且仅当取等
典型例题
【例题1】(25-26高二下·天津·期末)已知,,且,则的最小值为__________.
【答案】/
【分析】将原式子化简后,再利用基本不等式求最小值.
【详解】因为,,,所以, , .
所以, .
所以
当且仅当即时,等号成立.
所以的最小值为.
【例题2】已知,,,则的最小值为____.
【答案】
【详解】由可得
,
当且仅当,即,也即,时等号成立,
即的最小值为.
巩固练习
题型
【巩固练习1】(24-25高二下·天津静海·阶段检测)设为正数,且,则的最小值为___________
【答案】
【详解】由可得,得.
,
当且仅当时,即时等号成立.
【巩固练习2】(25-26高一上·安徽·阶段检测)若,且,则的最大值为________.
【答案】/
【分析】先将等价变形为,再利用常数代换结合基本不等式即可计算求解.
【详解】若,且,
则,
则
,
故的最大值为.
故答案为:
【巩固练习3】(25-26高一上·辽宁大连·阶段检测)若正实数、满足,则的最小值为________.
【答案】
【分析】利用条件将原式变形为,再利用乘“1”法求解最值.
【详解】因为,
所以,又,
所以,
由可得,故,
由于,当且仅当,即时取到等号,
故,
因此最小值为,
故答案为:
【题型5】 “二次比一次”转化为对勾函数型
基础知识
方法技巧
多项式拆分配凑分母
化简为对勾标准形式
例题
已知求的最小值
解
当且仅当取等
典型例题
【例题1】(24-25高一上·湖南益阳·阶段检测)已知,则函数的最小值是______.
【答案】
【分析】将函数化简,分离常数,然后结合基本不等式即可得到结果.
【详解】因为,
当且仅当,即时,等号成立.
所以函数的最小值是
故答案为:.
【例题2】函数的最小值为_______________
【答案】8
【解析】由条件可得,根据基本不等式可求得最小值.
【详解】函数 ,
因为,所以,所以,当且仅当即时,等号成立.
故答案为:8.
【点睛】本题考查基本不等式的应用之求最值,属于中档题.
利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:
(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;
(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;
(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.
巩固练习
题型
【巩固练习1】(25-26高三上·北京·阶段检测)若,则函数的最小值为______,此时______.
【答案】
【分析】由题设,化并应用基本不等式求其最小值,并确定取值条件即可得.
【详解】由,则,
当且仅当,即时取等号,故最小值为.
故答案为:,
【巩固练习2】(24-25高一上·上海·开学考试)若,则的最小值为______.
【答案】4
【分析】根据给定条件,利用配凑法及基本不等式求出最小值即可得解.
【详解】当时,,
则 ,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为4.
故答案为:4
【巩固练习3】函数的最小值为_________.
【答案】
【分析】将函数化为,利用基本不等式求其最小值,注意取值条件即可.
【详解】由,又,
所以,当且仅当,即时等号成立,
所以原函数的最小值为.
故答案为:
【题型6】 “二次比二次”型(齐次化)
基础知识
题型特征
分子分母同为二次齐次分式
条件含有x,y线性等式约束
方法技巧
分子分母同除以二次项设
转化为单变量分式函数求解
例题
已知求的最大值
解
令即
当取等
典型例题
【例题1】(24-25高一上·上海·阶段检测)设正实数满足,则当取得最大值时,的最大值为( )
A.9 B.1 C. D.4
【答案】D
【分析】首先根据,变形,利用基本不等式求最值,根据最值的条件,代入,再利用二次函数求最值.
【详解】由题意可知,,
所以,
因为,所以,当,即时,等号成立,
此时取最大值为1,,
所以,
当时,上式取得最大值4,所以的最大值为4.
故选:D
【例题2】(24-25高三上·河南·阶段检测)已知,则的最小值为______.
【答案】
【分析】将变形为,换元,令,构造均值不等式求解即可.
【详解】,令,所以,
则 ,
当且仅当,即,时取等号.
所以的最小值为.
故答案为:.
巩固练习
题型
【巩固练习1】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.
【巩固练习2】设正实数、、满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由已知条件可得出,利用基本不等式可求得的最大值.
【详解】因为正实数、、满足,则,
所以,,
当且仅当时,即当时,等号成立,
故的最大值为.
故选:D.
【巩固练习3】设正实数、、满足,当取得最大值时,的最小值为______.
【答案】
【分析】由题意得出,利用基本不等式可求得的最大值,利用等号成立的条件得出,可得出,然后利用基本不等式可求得的最小值.
【详解】正实数、、满足,则,
,当且仅当时,等号成立,
所以,当时,取得最大值,此时,
,当且仅当时,等号成立.
因此,的最小值为.
故答案为:.
【点睛】本题考查利用基本不等式求解代数式的最值,考查计算能力,属于中等题.
【题型7】 “和与积”共存时求积或和的最值
基础知识
题型特征
等式同时含有与xy混合结构
形如
方法技巧
利用整体换元
转化为一元二次不等式求解范围
例题
已知求xy的最大值
解
令
当取等
典型例题
【例题1】(25-26高二下·重庆·期末)已知,,且,则的最小值为( )
A.6 B.4 C. D.2
【答案】A
【详解】因为,故,
又因为,,因此有,
因此,当且仅当时等号成立,
设,所以,解得或,
由和,解得,
因此当时,的最小值为6.
【例题2】已知 ,求ab的最大值;
【答案】
【分析】利用基本不等式得到关于的不等式,整体换元解不等式得的范围,再分析取等号的条件即可.
【详解】由,
可得,当且仅当时等号成立.
令,则,即,
解得,又,则.
则,
当且仅当时等号成立.
故的最大值为.
巩固练习
题型
【巩固练习1】(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.
【巩固练习2】(25-26高一上·江苏苏州·阶段检测)若正数,满足,.
(1)当时,求的最小值;
(2)当时,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据基本不等式“1”的巧用求解最值即可;
(2)根据等式,结合基本不等式即可得,解不等式即可得的取值范围.
【详解】(1)当时,有,
即
所以
当且仅当,即时取等号.
所以的最小值为;
(2)当时,有,则,
因为,
所以,
即,解得或(舍),
当,即时,等号成立,
所以,
所以的最小值为
【巩固练习3】(25-26高一上·河南郑州·期中)已知且.
(1)求的取值范围;
(2)求的最小值,以及此时对应的的值.
【答案】(1)
(2);,
【分析】(1)利用基本不等式将转化为,再解不等式即可;
(2)方法一:将变形为再利用基本不等式求出的最小值即可得解;方法二:将变形为,即,再利用基本不等式求出其最小值即可.
【详解】(1),
又 , ,
当且仅当,即时取等号,
即,即,
解得或(舍),所以,
所以的取值范围是.
(2)方法一:,即,,
,,
,
,
当且仅当,即时取等号,
所以最小值为,此时
方法二:,.
,,
,
当且仅当,即时取等号,
所以最小值为,此时.
模块二 基本不等式重点方法类
【题型8】 “消元法”
基础知识
题型特征
二元等式约束一个变量可使用另一个变量表示
双变量问题转化为单变量最值
方法技巧
利用约束等式代入消元
得到只含单个变量的函数再求最值
例题
已知求的最小值
解
由得
原式
令换元后使用基本不等式求解
典型例题
【例题1】(2026高三下·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.
【例题2】(25-26高二下·辽宁辽阳·阶段检测)已知为实数,且,则的最小值为________.
【答案】/
【分析】由题意可得,代入,化简得,利用基本不等式求解即可.
【详解】因为,且,
所以,
所以
,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最小值为.
巩固练习
题型
【巩固练习1】(25-26高一下·贵州贵阳·阶段检测)已知,均为正数,若,则最小值为________.
【答案】
【分析】利用均值不等式求解即可.
【详解】已知,对已知等式变形得.
将上式代入中化简得.
由基本不等式得,
因此,当且仅当,即时取等号,
故的最小值为.
【巩固练习2】(25-26高一上·江苏·期末)已知正实数满足,则的最小值为__________.
【答案】/
【分析】由题设求得,从而将所求式化成,再根据基本不等式求解即可.
【详解】由题意,为正实数,且,则,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
则的最小值为.
故答案为:.
【巩固练习3】(25-26高一上·陕西榆林·阶段检测)已知正实数a,b满足,则的最小值是_____.
【答案】/
【分析】先对条件变形,通过代换,将变形为,然后利用基本不等式求最值.
【详解】因为,,,所以,
即,即,所以,
所以 ,
当且仅当,即,时取等号,
所以的最小值为.
故答案为:
【题型9】 因式分解法
基础知识
题型特征
条件等式移项整理后可因式分解
能够凑出两个一次因式乘积为定值
方法技巧
移项因式分解
再使用基本不等式求和式最小值
例题
已知求最小值
解
令
典型例题
【例题1】(2026·贵州贵阳·模拟预测)已知,,且,则的最小值是( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】D
【分析】根据已知得,代入目标式并应用基本不等式求最小值即可.
【详解】由,则,,,故,
所以,
当且仅当,此时取等号.
【例题2】(25-26高一上·浙江宁波·期中)若均为大于1的实数,且,则的最小值为( )
A.6 B.9 C. D.
【答案】D
【分析】利用配凑法结合基本不等式计算即可.
【详解】由题意可知:,
则,
当且仅当,即时取得等号.
故选:D
巩固练习
题型
【巩固练习1】(24-25高二下·山东日照·期末)已知实数,满足,且,则的最小值为( )
A.4 B.5
C. D.
【答案】B
【分析】先将配凑为;再根据得出,,利用基本不等式可求解.
【详解】由可得:.
因为,
所以,,
则,当且仅当,即时等号成立.
故选:B.
【巩固练习2】(24-25高一下·湖南岳阳·期末)已知且,则的最小值为( )
A. B. C.4 D.6
【答案】B
【分析】法一:由得,可得,进而结合基本不等式求解即可;
法二:由得,由,进而结合基本不等式求解即可.
【详解】已知,且,
法一:由得,
则
,
当且仅当时取等号,则的最小值为;
法二:由得,
则,
当且仅当,即,时取等号,
则的最小值为.
故选:B.
【巩固练习3】(24-25高一下·湖南长沙·期末)已知,则的最小值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】将拼凑成,再结合基本不等式即可求解.
【详解】原式变形可得,由得,
所以
,
当且仅当即时取等号;
所以.
故选:C
【题型10】 换元法(包括双换元)
基础知识
题型特征
双变量同时带有常数偏移
形式
方法技巧
双换元令
消去常数偏移得到标准乘积定值模型
例题
已知求最小值
解
令
当即取等
典型例题
【例题1】(25-26高三上·天津·阶段检测)已知,,,则的最小值为________.
【答案】
【分析】运用换元法与基本不等式中“1”的妙用,即可得解.
【详解】令,则,
则可转化为,求最小值即求的最小值.
,
当且仅当,即,即时,等号成立,
因此的最小值为.
故答案为:.
【例题2】已知均为正实数,,则的最小值是______.
【答案】
【分析】根据题设条件特征令,,则,用其替代问题中的变量,从而达到消元和简化题设问题,并构造出基本不等式模型,结合基本不等式即可求解.
【详解】已知均为正实数,,即,
令,,所以,
所以
,
当且仅当,即或取等号.
则的最小值是.
故答案为:.
巩固练习
题型
【巩固练习1】(25-26高一上·河北石家庄·阶段检测)已知且,则的最小值为_____.
【答案】9
【分析】通过换元,令,得,将问题转化为求的最小值.再通过“1”的代换结合基本不等式即可得解.
【详解】由,得,令,则,
故 ,
当且仅当即时等号成立,
也即,即时,等号成立,
故的最小值为9.
故答案为:9.
【巩固练习2】(24-25高二下·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:.
【巩固练习3】(2025·甘肃平凉·模拟预测)已知,且,则的最小值是__________.
【答案】
【分析】利用代换1法来,结合基本不等式,即可求解.
【详解】设,由对应系数相等得,
解得
所以,整理得,
即,
所以
,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最小值是.
故答案为:.
【题型11】 多变量多次使用基本不等式型
基础知识
题型特征
含有两个及以上变量需要先后多次运用基本不等式
必须保证每一步放缩的取等条件能够同时成立
方法技巧
分步多次使用均值不等式
最后统一验证所有取等条件可以同时满足
典型例题
【例题1】(25-26高一上·河北唐山·阶段检测)已知,且,则的最小值为______.
【答案】
【分析】记原式为.首先齐次化,结合均值不等式有,从而可得,利用对勾函数的性质求解即可.
【详解】令
,
,
当且仅当,即时,等号成立,
所以.
令,
注意到单调递增,
故.
当且仅当时等号成立.
故答案为:
【例题2】(25-26高一上·重庆·期中)已知,,且满足:,则的最小值等于________.
【答案】48
【分析】利用常值代换和基本不等式即可求得最小值.
【详解】因,且,
则
(当且仅当时等号成立)
,当且仅当即时等号成立.
所以的最小值等于.
故答案为:.
巩固练习
题型
【巩固练习1】(25-26高一上·湖南·期末)已知正数a,b满足,,则的最小值为______ .
【答案】
【分析】由,,平方得到,代入目标式化简变形通过两次运用基本不等式计算即可求出最小值.
【详解】解:由,得,
因为,,
所以
,
当且仅当,即时取“等号”,
所以当,,时,的最小值为
故答案为:
【巩固练习2】(25-26高一上·重庆·期中)已知正实数、满足:,则的最大值为______,若实数,则的最小值为______.
【答案】
【分析】对于第一空,利用基本不等式,再利用换元法令,再解一元二次不等式即可得解;对于第二空,先将整理为,再利用换元法令,将整理为,再利用基本不等式求得该式的最小值为,再运用配凑法与基本不等式求得的最小值即可得解.
【详解】对于第一空:,当且仅当时等号成立.
令,则可化为,
解得,则,,当且仅当时等号成立,故的最大值为;
对于第二空:可整理为,
令,则.
,
当且仅当,即时,即时,等号成立,
即最小值为,即.
又因为,
当且仅当,即时,等号成立.
综上,当且仅当时,取到最小值
故答案为:①;②.
【巩固练习3】(25-26高一上·江苏苏州·阶段检测)已知a,b均为正数,且,则的最小值为_____.
【答案】
【分析】根据和“1”的代换,利用不等式化简,代入化简后,利用基本不等式求出式子的最小值,并求出等号成立时a、b、c的值.
【详解】因为,,,
所以 ,
又,则
= ,
其中等号成立的条件:当且仅当,
解得,,,
所以的最小值是.
故答案为:.
模块三 基本不等式易错型
【题型12】 注意“一正”
基础知识
题型特征
变量取值为负数
不满足基本不等式“一正”前提条件
方法技巧
对负数整体提取负号构造正数
再使用基本不等式求最值
例题
已知求的最大值
解
当取等
典型例题
【例题1】(23-24高二上·广东汕头·阶段检测)设实数满足,则函数的最大值是________________
【答案】/
【分析】根据基本不等式凑乘积为定值,即可得所求函数的最大值.
【详解】因为,所以中,,
则,当且仅当,即时等号成立,
所以的最大值为.
故答案为:.
【例题2】已知,则函数的最大值是__.
【答案】
【分析】利用基本不等式求最值,注意“一正二定三相等”,要对式子变形后再使用.
【详解】因为,所以,,
故,
当且仅当,即时,等号成立,
所以时,的最大值是.
故答案为:.
巩固练习
题型
【巩固练习1】已知,则函数的最大值为___________.
【答案】
【分析】由于 ,需要构造函数,才能运用基本不等式.
【详解】因为,所以,,
当且仅当,即时,等号成立.故当时,
取最大值,即.
故答案为:3.
【巩固练习2】已知,则函数的最大值为( )
A.-1 B.-3 C.1 D.0
【答案】B
【分析】由题可得,利用基本不等式可求.
【详解】 ,,
,
当且仅当,即时等号成立,
的最大值为.
故选:B.
【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:
(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;
(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;
(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.
【题型13】 注意“取等条件”
基础知识
题型特征
代数式形式满足基本不等式结构
但等号成立对应的变量取值不在给定定义域内
此时基本不等式失效
方法技巧
先求出不等式取等时自变量的值并检验区间
等号取不到时改用函数单调性求解
典型例题
【例题1】(25-26高一上·上海·阶段检测)下列函数中,最小值为2的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】结合基本不等式(均值不等式)的使用条件“一正、二定、三相等”逐一分析即可.
【详解】对于A,函数(),当时,,
当且仅当时取等号;当时,,
又,当且仅当时取等号,
所以此时,因此,函数无最小值,故A错误;
对于B,函数,当时,,;
当时,,,因此,函数无最小值,故B错误;
对于C,,当且仅当,即时取等号,
此时,所以函数最小值为2,故C正确;
对于D,令,则,函数变为(),
函数在时单调递增,故当时,y取得最小值,故D错误.
故选:C.
【例题2】(25-26高一上·天津西青·阶段检测)下列说法正确的个数是( ).
①;
②函数的最小值为4;
③若,则最大值为1;
④已知时,,当且仅当,即时,取得最小值8.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】利用基本不等式及其对勾函数的性质分别判断即可.
【详解】对于①只有当时,才满足基本不等式的使用条件,则①不正确;
对于②, ,令,
则在上单调递增,则最小值为,
则②不正确;
对于③,,则③正确;
对于④,当时,,当且仅当
时,即,等号成立,则④不正确.
综上只有1个正确,
故选:B.
巩固练习
题型
【巩固练习1】(25-26高一上·河北保定·阶段检测)下列选项不正确的是( )
A.当时,的最小值是3 B.已知,则的最大值是
C.当时,的最大值是5 D.设,则的最小值为2
【答案】D
【分析】根据基本不等式及对勾函数的性质直接可得.
【详解】对于A:当时, ,
当且仅当,即时等号成立.所以的最小值是3,故A正确;
对于B:当,则,所以,
当且仅当,即时等号成立,所以,即的最大值是,故B正确;
对于C:当时,,
当且仅当,即时等号成立,所以的最大值是5,故C正确;
对于D:令,所以,
由对勾函数的性质可知,在单调递增,所以,故D错误.
故选:D.
【巩固练习2】(24-25高一上·陕西西安·阶段检测)下列结论正确的是( )
A.若,则 B.当时,
C.若,则 D.若,则的最小值为2
【答案】B
【分析】利用特殊值判断A、C,利用基本不等式判断B,利用对勾函数的性质判断D.
【详解】对于A:令,,则,故A错误;
对于B:因为,则,所以,
当且仅当,即时取等号,故B正确;
对于C:令,则,故C错误;
对于D:因为,又对勾函数在上单调递增,
所以当,即时,取得最小值,故D错误.
故选:B
【巩固练习3】下列函数中,最小值为2的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】选项A,利用排除法,当时,;
选项B,由配方法,可得;
选项C,利用基本不等式,可得解;
选项D,采用换元法,令,则,再结合对勾函数的图象与性质,得解.
【详解】选项A,当时,,即A不符合题意;
选项B,,即B不符合题意;
选项C,,当且仅当,即时,等号成立,即C符合题意;
选项D,令,则在上单调递增,
所以,当且仅当时,等号成立,即D不符合题意.
故选:C.
课后过关检测
一、单选题
1.(25-26高一上·陕西咸阳·期中)已知,则的最大值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意结合基本不等式运算求解即可.
【详解】因为,则,
可得,即,
当且仅当,即时,等号成立.
所以的最大值为.
故选:C
2.(25-26高一上·江苏·期末)已知,则的最小值是( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用基本不等式将原等式转化为关于的一元二次不等式求解.
【详解】由,得,
整理得,即,
而,故可得,当且仅当时取等号,
所以的最小值为2.
故选:A
3.(25-26高一下·江西赣州·期中)已知正数a,b满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】,,,
,
当且仅当,时,等号成立,
的最小值为.
4.(河北武邑中学2026届高三下学期学生全过程纵向评价(六)数学试题)已知正实数满足,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.2
【答案】C
【分析】先根据条件,变形为,然后用常数代换思想 ,利用均值不等式求解最小值.
【详解】已知,则,
,
当且仅当时,即时取等号,联立 解得,满足 为正实数,等号能够取到,所以最小值为.
5.(25-26高二下·重庆九龙坡·期末)已知正数 满足 ,则 的最小值为( )
A.4 B.7 C.8 D.9
【答案】C
【分析】根据给定条件,用表示并代入目标式,再利用基本不等式求出最小值.
【详解】由正数 满足 ,得,
因此,当且仅当时取等号,
所以时, 取得最小值8.
6.(24-25高一上·福建宁德·阶段检测)已知则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为,所以,
所以,
因为,所以,当且仅当时取得等号,
所以的最小值是.
7.(25-26高一上·广东佛山·期中)关于基本不等式,下列选项正确的有( )
A.的最小值为2
B.最小值为2
C.若,则的最大值为-3
D.取得最大值为1
【答案】C
【分析】对于ACD,结合基本不等式逐项判断即可,对于B,举例分析判断即可.
【详解】A项,,
当且仅当,即时,等号成立,
但方程无解,故等号取不到,即最小值必大于2,故A错误:
B项,当,而时,,,故B错误;
C项,若,则,,
则,
当且仅当,即时,等号成立,
故当时,取最大值,故C正确:
D项,,
当且仅当,即时,,故D错误.
故选:C.
8.(25-26高一上·广东江门·阶段检测)下列函数的最值中错误的是( )
A.已知的最大值是 B.的最大值为5
C.已知的最小值为3 D.的最小值为2
【答案】D
【分析】利用基本不等式逐项验证即可求解.
【详解】对于A,由,所以,当且仅当时,即时,等号成立,
所以,所以的最大值为,故A正确;
对于B, ,当且仅当,即时,等号成立,
所以的最大值为,故B正确;
对于C,由,所以,
当且仅当,即时,等号成立,故C正确;
对于D,当,当且仅当,即时,等号成立,
当时,,当且仅当,即时,等号成立,故D错误;
故选:D.
9.(25-26高三上·安徽亳州·期末)已知,,,则的最大值为( )
A.16 B.8 C.4 D.
【答案】B
【分析】利用基本不等式即可求得最大值.
【详解】由基本不等式,得,
当且仅当,即,时取等号,
所以的最大值为8.
故选:B.
10.(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.
11.(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.
12.(2026·湖南衡阳·模拟预测)已知正数a,b满足,的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由得,于是,
当且仅当,即,时,等号成立.
13.(2026高三上·全国·专题练习)已知且,则下列选项不正确的是( )
A.的最大值是 B.的最大值是
C.的最小值是 D.的最小值是
【答案】C
【分析】直接运用基本不等式可解决A、B;运用基本不等式中“1”的妙用可解决C;运用换元法结合基本不等式,可解决D.
【详解】对于A:因为且,
所以,当且仅当时等号成立,即的最大值是,故A正确;
对于B:因为且,所以,即,当且仅当时等号成立,故B正确;
对于C:因为,
当且仅当时等号成立,所以的最小值是,故C错误;
对于D:令,则
所以,
又因为,所以,
因为,
当且仅当,即时等号成立,
因此,则,
,故D正确.
故选:C.
二、填空题
14.(25-26高三·全国·一轮复习)设均为正实数,满足,则的最小值为______.
【答案】4
【详解】 ,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
故最小值为4.
15.(25-26高一上·江苏·期中)已知,且,则的最小值是_______
【答案】/
【分析】,再展开根据基本不等式求解即可.
【详解】
.
当且仅当,即,,时取等号.
故答案为:
16.(25-26高一上·江苏无锡·期中)已知正实数,满足,则的最大值为________.
【答案】
【分析】由已知变形可得,代入,利用基本不等式求最大值即可.
【详解】因为,由可得,又,所以,
所以,
因为,当且仅当即时等号成立,
所以,即的最大值为,
故答案为:
17.(2025高一·全国·专题练习)已知实数,满足,则的最大值为__.
【答案】2
【分析】由基本不等式结合题意可得答案.
【详解】,,
因为,所以意到,当且仅当时取等号.
,化为,
,当且仅当时取等号,的最大值为2.
故答案为:2.
18.(25-26高一上·福建宁德·阶段检测)若,且,则的最小值为_____.
【答案】31
【分析】由“1”的代换结合基本不等式求解.
【详解】因为得,
所以
当且仅当且,即时取等号,
所以的最小值为,
故答案为:.
19.(2026高三上·全国·专题练习)已知,,且,则的最小值________.
【答案】2
【分析】利用基本不等式可求得的最小值,进而可求的最小值.
【详解】,
,
,
.
当且仅当即时取等号,
的最小值为4,则的最小值为2.
故答案为:2
三、解答题
20.(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)利用基本不等式求以下最值:
(1)若,求的最大值;
(2)已知,,且,求的最小值;
(3)求在时的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据题意,得到,结合基本不等式,即可求解;
(2)根据题意,得到,化简,结合基本不等式,即可求解.
(3)根据题意,得到,结合基本不等式,即可求解.
【详解】(1)解:由,可得,
则,
当且仅当时,即时,等号成立,
所以的最大值为.
(2)由,,且,可得,即,
则,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值.
(3)解:由,可得,
则,
当且仅当时,即时,等号成立,
所以在时的最小值为.
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