第2章 重点突破1 基本不等式的综合应用-【金版新学案】2026-2027学年高中数学必修第一册同步课堂高效讲义配套课件(人教A版)
2026-09-09
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教辅
摘要:
该高中数学课件聚焦基本不等式的综合应用,涵盖求最值、参数范围及证明不等式三大类型,通过“1”的代换、消元法等角度的典例,搭建从基础到综合的学习支架,衔接前后知识脉络。
其亮点在于分类型细化应用,典例解析结合规律总结,如“1”的代换求最值、消元法转化变量,培养逻辑推理与数学运算素养。学生通过对点练巩固方法,教师可借助系统结构提升教学效率。
内容正文:
重点突破1 基本不等式的综合应用
第二章 一元二次函数、方程和不等式 单元学习四 基本不等式
类型一 利用基本不等式求最值
1
类型二 利用基本不等式求参数的值(范围)
2
类型三 利用基本不等式证明不等式
3
内容索引
随堂评价
4
学习目标
1.熟练掌握基本不等式及其变形的应用.
2.能构造基本不等式求最值,并求解一些综合问题,培养逻辑 推理及数学运算的核心素养.
类型一 利用基本不等式求最值
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角度1 巧用“1”的代换求最值
已知a>0,b>0,3a+b=2ab,求a+b的最小值.
解:因为a>0,b>0,且3a+b=2ab,
所以=1,
则a+b=≥2+2 ,
当且仅当时等号成立,
即a=时取等号,
则a+b的最小值为2+.
典例
1
规律方法
常数代换通常是指“1”的代换,“1”的代换就是指凑出1,使不等式通过变形后达到运用基本不等式的条件,即积为定值,凑的过程中要特别注意等价变形.
角度2 消元法求最值
已知实数x,y满足xy+3x=3,且0<x<,求+的最小值.
解:因为实数x,y满足xy+3x=3,
所以x=,解得y>3.
则+6≥2+6=8,
当且仅当y-3=时,等号成立.
故的最小值为8.
典例
2
规律方法
对含有多个变量的条件最值问题,若无法直接利用基本不等式求解,可尝试减少变量的个数,即用其中一个变量表示另一个,转化为只含一个变量的最值问题.
角度3 换元法求最值
若a>0,b>0,且+=1,求a+2b的最小值.
解:令解得
所以+=1,a+2b=+-.
因为+==2++≥2+,当且仅当=,即m=n>0时取等号,
所以a+2b=+-≥ +.
故a+2b的最小值为+.
典例
3
规律方法
若题目中的条件是含两个分式的求最值问题,对于这类问题最常用的方法就是双换元,分别运用两个分式的分母为两个参数,转化为这两个参数的不等关系.
对点练1.(1)已知x>0,y>0,x+8y=xy,则x+2y的最小值为____.
18
因为x>0,y>0,x+8y=xy,所以+=1,所以x+2y=(x+2y)=10++≥10+2=18,当且仅当即时等号成立.所以x+2y的最小值为18.
(2)已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,x+2y的最小值为____.
4
由x+2y+2xy=8,可知y=,因为x>0,y>0,所以0<x<8,所以x+2y=x+=x+=x+-1=(x+1)+-2≥2-2=4,当且仅当x+1=,即x=2时等号成立.所以x+2y的最小值为4.
(3)已知x,y为正实数,则+的最小值为__________.
6-4
令=t>0,则+=2t+=2(t+2)+-4≥2-4=6-4,当且仅当2(t+2)=,即=t=-2时,等号成立.所以+的最小值为6-4.
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类型二 利用基本不等式求参数的值(范围)
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已知a>0,b>0,若不等式+≥恒成立,则实数m的最大
值为
A.10 B.9
C.8 D.7
典例
4
√
因为a>0,b>0,所以2a+b>0,所以要使+≥恒成立.只需m≤(2a+b)恒成立,又(2a+b)=4+++1≥5+4=9,当且仅当a=b时,等号成立,所以m≤9.故实数m的最大值为9.故
选B.
规律方法
求参数的值或取值范围的一般方法
1.分离参数,转化为求代数式的最值问题.
2.观察题目特点,利用基本不等式确定相关成立条件,从而求得参数的值或取值范围.
3.注意等号的取舍,防止失误.
对点练2.若两个正实数x,y满足+=1,并且x+2y>4+2m恒成立,则实数m的取值范围是___________.
{m|m<2}
因为x>0,y>0,且=1,所以x+2y=(x+2y)=2++2≥4+2,即4y2=x2时等号成立.由x+2y>4+2m恒成立,可知4+2m<8,解得m<2,所以实数m的取值范围是{m|m<2}.
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类型三 利用基本不等式证明不等式
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已知a>0,b>0,c>0,且abc=1,a,b,c不全相等,求证:++>++.
证明:因为a>0,b>0,c>0,
所以①,当且仅当a=b时等号成立,
②,当且仅当b=c时等号成立,
③,当且仅当a=c时等号成立,
由①+②+③,得
典例
5
2≥2,当且仅当a=b=c时等号成立,
所以++≥++=.
又abc=1,且a,b,c不全相等,
所以++>++.
规律方法
利用基本不等式证明不等式的策略与注意事项
1.策略:从已证不等式和问题的已知条件出发,借助不等式的性质和有关定理,经过逻辑推理,最后转化为所求证的问题,其特征是以“已知”看“可知”,逐步推向“求知”.
2.注意事项:(1)多次使用基本不等式时,要注意等号能否成立.(2)累加法是不等式证明中的一种常用方法,证明不等式时注意使用.(3)对不能直接使用基本不等式的证明可重新组合,构成基本不等式模型再使用.
对点练3.已知x,y都是正数,求证:(x+y)(x2+y2)(x3+y3)≥8x3y3.
证明:因为x,y都是正数,
所以x2>0,y2>0,x3>0,y3>0,
所以x+y≥2>0,x2+y2≥2>0,x3+y3≥2>0,当且仅当x=y时等号成立,
所以(x+y)(x2+y2)(x3+y3)≥2·2·2=8x3y3,
即(x+y)(x2+y2)(x3+y3)≥8x3y3,
当且仅当x=y时,等号成立.
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随堂评价
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√
1.若正数a,b满足2a+b=1,则+的最小值为
A.4 B.6
C.8 D.10
因为正数a,b满足2a+b=1,所以+=+=+-1=(2a+b)-1=4++≥4+2=8,当且仅当=,即b=4a=时取等号,所以+的最小值为8.故选C.
2.若对∀x>-1,不等式x+≥a-2 026恒成立,则实数a的取值范围是______________.
{a|a≤2 027}
因为x>-1,所以x+1>0,则x+=x+1+-1≥2-1=2-1=1,当且仅当x+1=,即x=0时等号成立.由题意可得a-2 026≤min=1,即a≤2 027.
3.已知a>0,b>0,且2a+b=ab-1,则a+2b的最小值为__________.
5+2
由2a+b=ab-1,得a=,因为a>0,b>0,所以a=>0,b+1>0,所以b>2,所以a+2b=+2b=+2(b-2)+4=2(b-2)++5≥2+5=5+2,当且仅当2(b-2)=,即b=2+时等号成立.所以a+2b的最小值为5+2.
4.设a>0,b>0,a+b=5,则+的最大值为_______.
3
设=m,=n,所以m>0,n>0,且m2+n2=a+b+4=9.由(m+n)2=m2+n2+2mn≤2(m2+n2),则(m+n)2≤18,所以0<m+n≤3,当且仅当m=n=时,等号成立,故+的最大值为3.
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第
二
章
一
元
二
次
函
数
、
方
程
和
不
等
式
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