2.2 基本不等式 课件-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
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普通
内容正文:
2.2 基本不等式
复习导入
前面我们利用完全平方公式得出了一类重要不等式:
有当且仅当时,等号成立.
特别地,如果,,我们用分别代替上式中的,可得
(1)
当且仅当时,等号成立.
通常称不等式(1)为基本不等式.其中,叫做正数的算术平均数.叫做正数的几何平均数.
基本不等式表明:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
新知探索
上面通过考察的特殊情形获得了基本不等式.能否直接利用不等式的性质推导出基本不等式呢?下面我们来分析一下.
要证 ①
只要证 ②
要证②,只要证 ③
要证③,只要证 ④
要证④,只要证 ⑤
显然,⑤成立,当且仅当时,⑤中的等号成立.
基本不等式及其推导
例析
例.已知都是正数,求证:
(1)如果积等于定值,那么当时,和有最小值;
(2)如果和等于定值,那么当时,积有最大值
证明:∵都是正数,∴
(1)当积等于定值时,∴
当且仅当时,上式等号成立.
于是,当时,和有最小值.
(2)当和等于定值时,
∴
当且仅当上式等号成立.于是,当时,积有最大值
积定和最小,和定积最大.
①各项皆为正数;
②和或积为定值;
③注意等号成立的条件.
一“正”
二“定”
三“相等”
利用基本不等式求最值时,要注意
已知 x, y 都是正数, P, S 是常数.
(1) xy=P x+y≥2 P(当且仅当 x=y 时, 取“=”号).
(2) x+y=S xy≤ S2(当且仅当 x=y 时, 取“=”号).
1
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归纳总结
例析
例1.已知求的最小值.
解:∵∴
当且仅当即时,等号成立,因此所求的最小值为2.
变式1:把 改为 ,求最值。
变式2:把 改为 ,求最值。
练习
练习
[素养小结]
利用基本不等式求最值,必须按照“一正,二定,三相等”的原则.
①一正:基本不等式成立的前提条件为, ;
②二定:化不等式的一边为定值;
③三相等:必须存在取等号的条件,即等号成立的条件.
以上三点缺一不可.
课 中 探 究
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探究点一 对基本不等式的理解
例1 若,且 ,则下列结论正确的是( )
D
A. B. C. D.
[解析] 当时,,A错误;
当,时,满足 ,但,B错误;
当,时,满足,但 ,C错误;
因为,所以,,所以,当且仅当
时等号成立,D正确.故选D.
课 中 探 究
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探究点二 求简单代数式的最值
例2 若,求 的最小值.
解:因为,所以 ,
所以 ,当且仅当,即 时取等号,故
的最小值为 .
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变式(1) (多选题)下列说法中正确的是( )
AD
A.若,,则
B.若,则
C.若,,则
D.若,,,则
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[解析] ,,,当且仅当 时,等号成立,故A正确;
, ,当且仅当
,即时取等号,显然不成立,故B错误;
,, 当时,不成立,故C错误;
,, ,,当且仅当时,等号成立,
故D正确.故选 .
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(2)[2024·北京丰台区高一期中] 设,则 的最小值为___,
此时 的值是___.
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2
[解析] ,,当且仅当,即
时取等号, 当时, 取得最小值6.
课 中 探 究
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