第22讲 基本不等式 讲义-2027届高三数学一轮复习
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普通
内容正文:
高中数学·题型专项训练系列
第22讲 基本不等式
专项训练(4大题型33题)(解析版)
2026-2027学年高三一轮复习 数学
题型归纳 · 内容导航
题型
定位
题号
题数
题型一 基本不等式的直接应用与证明
基础
第1—3题
3
题型二 配凑与常数代换求最值
重点
第4—16题
13
题型三 条件等式求最值
重点
第17—29题
13
题型四 恒成立与实际应用
难点
第30—33题
4
方法索引 · 易错提示
题型
核心方法
易错点
题型一 基本不等式的直接应用与证明
时 ,等号当且仅当 ;用「一正、二定、三相等」检验
忽视「一正」「二定」条件;等号条件没有检验;证明时漏写等号成立的条件
题型二 配凑与常数代换求最值
配凑成和(或积)为定值再用基本不等式;已知 求 的最小值时,用「1 的代换」
等号取不到仍写最值;「1 的代换」漏乘或乘错;配凑后变量范围漏写
题型三 条件等式求最值
条件是等式:用基本不等式把条件转化成关于 或 的不等式再求解;能因式分解的先分解
条件转化后不解不等式;消元后漏写变量范围;多次用基本不等式但等号条件不一致
题型四 恒成立与实际应用
恒成立:分离参数后转化为最值;实际应用:设变量写目标函数,再用基本不等式,并检验取等的变量在范围内
恒成立转最值时不等号方向写反;实际问题漏写变量范围;取等点不在范围内
使用说明
• 本专项共 33 题,按 4 个题型编排(各题型依次 3、13、13、4 题);每个题型先【知识积累】,再【典例】,后【变式训练】。
• 原卷版用于课堂演练与限时训练,解析版逐题给出答案与详解(部分题附分析);解答题先独立书写,再对照解析。
• 建议先读上表“方法索引·易错提示”,做题时对照易错点自查;4 个题型与配套复习讲义同名同序,可对照使用。
题型通关 · 靶向提分
题型一 基本不等式的直接应用与证明(共3小题)
考查重点 考查基本不等式的内容与等号条件、直接求最值与简单证明,要求会检验「一正、二定、三相等」。
【知识积累】
基本不等式:对任意正实数 ,有 ,当且仅当 时等号成立; 叫算术平均数, 叫几何平均数。
常用变形:;;(对任意实数 成立);( 同号)。
最值定理:设 。若 (定值),则 ,当 时积取最大值;若 (定值),则 ,当 时和取最小值。
使用条件:一正(各数为正)、二定(和或积为定值)、三相等(等号能取到)。三条缺一不可,答题时要单独验证等号。
易错:忽略「正数」条件;和与积都不是定值就直接用;用基本不等式后等号取不到仍写最值。
【典例】
1.(25-26高一上·江苏苏州·期中)已知,均为正数,且,设,,,则下列关系中不可能成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用基本不等式可得,再按,,分类讨论可判断ABD,对于C:利用完全平方式可得到,再令,可计算出,进而可判断C.
【详解】已知,均为正数,且,
因为,即,
由基本不等式可知:,所以,
由于 ,考虑 相对于 2 的位置:
当时,选项A可能成立,选项D不成立;
当时,选项B可能成立,选项D不成立;
当时,则,,
若选项D成立,则成立,即,此时,
同时成立,即,
当 ,则 ,要求 ,即 ,但 ,矛盾;
当 ,则 ,要求 ,即 ,
由 得 ,与 矛盾;
故选项 D 在所有情况下均不可能成立.
对于C, 由,,得:
,
所以,令得,故此时
,,,
故:,故选项C可能成立.
故选:D
【变式训练】
2.(2026·上海黄浦·三模)已知实数,满足,则的最大值为________.
【答案】
【详解】由,等式两边平方得:展开得.
由于对任意实数,有,
将其代入上式:,则.
当且仅当时取等号,代入,解得或,此时,满足取等条件,因此的最大值为1.
3.(25-26高一上·江苏盐城·期中)若,,且满足
(1)求的最小值;
(2)求的最大值.
【答案】(1)6;
(2).
【分析】(1)将给定等式变形为,再利用基本不等式求出最小值.
(2)将给定等式变形为,再利用基本不等式求最大值.
【详解】(1)由,,得,
即,整理得,解得,
当且仅当时取等号,由,得,
所以当时,取得最小值6.
(2)由,,得,
因此,
当且仅当时取等号,由,得时取等号,
所以当时,取得最大值.
题型二 配凑与常数代换求最值(共13小题) 重
考查重点 考查通过配凑、拆项、常数代换把目标式化成「积为定值」或「和为定值」,并检验等号条件。
【知识积累】
配凑:目标式不是「和为定值」或「积为定值」时,通过拆项、添项、提系数配成定值。例如 时 ,当 时取等号。
常数代换:已知 (),求 的最小值:把 乘以 ,得 ,当 时取等号。
条件为和为定值:如 ()求 的最小值:,当 时取等号。
消元法:条件是等式时,可解出一个变量代入目标,化成一元函数再配凑,注意变量的取值范围。
易错:配凑后等号取不到;「1 的代换」时漏乘或乘错因式;变量范围(如 )漏写;两次使用基本不等式但等号条件不一致。
【典例】
4.(26-27高三上·四川雅安·阶段检测)已知 ,则代数式 的最小值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】A
【详解】,
因为即所以,
当且仅当时等号成立,
即时取得最小值,最小值为.
【变式训练】
5.(2026·湖南湘潭·一模)已知正实数,满足,则的最小值为( )
A.5 B.6
C. D.
【答案】D
【详解】已知,,整理,得,
则,,,
则,
当且仅当,即时,等号成立.
故的最小值为.
6.(26-27高三上·辽宁·开学考试)已知a,b均为正数,,则的最小值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【分析】利用可得,结合基本不等式即可求解最小值.
【详解】因为a,b均为正数,且,所以,
所以,
当且仅当,即,时等号成立,
所以的最小值为6.
7.(25-26高三上·湖南·期中)已知,则的最小值为( )
A.6 B. C. D.
【答案】D
【分析】利用,结合基本不等式可求得的最小值.
【详解】因为,
所以,
当且仅当 时,等号成立.
故的最小值为.
故选:D.
8.(25-26高三上·湖北·期末)下列说法中正确的是( )
A.若,则的最小值为2
B.若,则的最大值为
C.若,且,则的最大值为
D.若,则的最小值为2
【答案】BCD
【分析】根据基本不等式的性质,以及基本不等式取等号的条件,逐一判断各选项正误.
【详解】对于选项A,,当且仅当时,即时取等号,因为,所以等号不成立,所以选项A错误;
对于选项B,当时,,则,当且仅当时,即时取等号,
所以,即,所以选项B正确;
对于选项C,,因为,所以,当且仅当时,即时取等号,即,
所以,所以,所以选项C正确;
对于选项D,因为,所以,所以,当且仅当时,即时取等号,
所以,所以选项D正确;
故选:BCD.
9.(2026·安徽·模拟预测)已知,,且,则的最小值为________.
【答案】
【详解】由题意得,,
所以,
当且仅当,,即时,等号成立.
10.(2026·上海·三模)已知均为正数,且,则的最小值为___________
【答案】2
【详解】因为,所以.
,当且仅当时等号成立.
11.(2026·安徽合肥·模拟预测)已知实数,满足,则的最小值为_____.
【答案】3
【分析】设,将待求式化为关于的函数式,再利用基本不等式求解即得.
【详解】设,因,则,
且,
因,当且仅当时取等,
即时,也即时,取得最小值4,此时的最小值为3.
12.(25-26高三下·上海·阶段检测)已知正数、满足,则的最小值为_______.
【答案】/
【分析】由已知条件得出,结合基本不等式求解即可.
【详解】因为正数、满足,则.
当且仅当时,即当时,等号成立,
故的最小值为.
13.(2026·广西南宁·二模)设,,若不等式恒成立,则实数的最大值为______.
【答案】8
【详解】由 .
从而原问题转化为求的最小值.
因为
,
(以上均为当且仅当时取等号).
所以.
即实数的最大值为8.
14.(25-26高三上·河北·期末)若,且,则的最小值为___________,此时___________.
【答案】
【分析】利用基本不等式证明,即得到,再利用基本不等式即可求出答案.
【详解】,
因为,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,
又因为,
所以,
当且仅当时,第二个等号成立,
所以的最小值为,此时.
故答案为:;.
15.(25-26高一上·河北唐山·期末)已知,则的最小值为______.
【答案】/
【分析】令,则,利用基本不等式求最小值即可.
【详解】因为,则,
令,由可知,即,
所以,
所以由基本不等式可得,
当且仅当,即时等号成立,
所以,
故答案为:
16.(25-26高一上·江苏扬州·阶段检测)(1)已知,求的最小值;
(2)已知x,y是正实数,且,求的最小值.
【答案】(1)6;(2)
【分析】(1)结合基本不等式即可求解;
(2)利用乘1法,结合基本不等式即可求解.
【详解】当时,,当且仅当,即时取等号,
故的最小值6;
,y是正实数,且,
则,
当且仅当,即,时取等号,
所以的最小值为
题型三 条件等式求最值(共13小题) 重
考查重点 考查带条件等式的最值与范围:先用基本不等式把条件转化成不等式,再解出所求量的范围,并检验等号。
【知识积累】
转化为不等式:条件 ()中,用 把 换成 ,得到关于 的二次不等式,解出 的最小值;用 把 换成 ,得到关于 的二次不等式,解出 的最小值。
因式分解法: 可配成 ,再用基本不等式。例如 化为 。由 知,若 同为负,则乘积小于 ,与 矛盾,故两者为正,,即 ,当 时取等号。
消元法:由条件解出一个变量(如 得 ,)代入目标,化成一元函数再配凑。
多个等号:同一题多次使用基本不等式时,各次的等号条件必须能同时成立,否则最值取不到。
易错:条件转化后没有解不等式就直接取等;解 时漏掉 的限制;等号条件与变量范围冲突。
【典例】
17.(26-27高三上·云南昆明·阶段检测)已知正实数满足,则的最大值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【详解】由,可得,
利用基本不等式可得,
两边平方可得,所以;
当且仅当时,即时,等号成立,
即的最大值为.
【变式训练】
18.(26-27高三上·江苏无锡·阶段检测)已知,且,则的最大值为( )
A.3 B. C. D.
【答案】B
【分析】先利用均值不等式结合求出的最大值,再对整体平方,即可求出.
【详解】因为,且,所以,即,
当且仅当时等号成立,取到最大值为,
所以,即,
当且仅当时等号成立,此时的最大值为.
19.(26-27高一上·黑龙江佳木斯·阶段检测)已知正实数满足,则的最小值为( )
A.9 B. C. D.13
【答案】B
【详解】已知正实数满足,由于,,等式两边同时除以,
化简得, 通过“1”的代换得.
由于,因此,当且仅当即时等号成立.
将代入,解得,满足正实数条件,
因此的最小值为.
20.(26-27高三上·湖南娄底·阶段检测)若正实数满足,则的最小值为( )
A.4 B.8 C. D.
【答案】A
【分析】利用“1的代换”的方法,结合基本不等式求解即可.
【详解】将等式两边同时除以,可得:,
所以,
因为,
所以,
当且仅当,即,
结合,可得时取等号,
故的最小值为4.
21.(26-27高三上·甘肃·阶段检测)已知,,且,则的最小值为( )
A.2 B.3 C.6 D.9
【答案】D
【分析】通过对已知等式中的“1”进行整体代换,结合基本不等式求解目标式的最小值.
【详解】由,则 ,
由可得,,根据基本不等式可得, 当且仅当,即,
又得,代入,解得时等号成立,
因此,当且仅当时等号成立,所以的最小值为9.
22.(25-26高一上·山东聊城·期中)已知正数,满足,则( )
A. B.的最小值为4
C.的最小值为4 D.
【答案】D
【分析】对A,举反例;对B,利用基本不等式求解;对C,利用基本不等式取等号条件判断;对D,利用基本不等式求得,得解.
【详解】对于A,由,,取,则,故A错误;
对于B,,
当且仅当,即时,等号成立,故B错误;
对于C, ,当且仅当,即时等号成立,
由,等号不成立,故C错误;
对于D,,
当且仅当,即时,等号成立,
所以,故D正确.
故选:D.
23.(2026·山东日照·模拟预测)已知,,则下列说法正确的有( )
A.若,则的最大值为1
B.的最小值为1
C.的最小值为4
D.若,则的最小值为
【答案】ACD
【分析】利用基本不等式即可判断A;利用拼凑法和基本不等式即可判断B;利用和基本不等式即可判断C;将拆分成,再利用基本不等式即可判断D,
【详解】对于A,已知,,由基本不等式有,
两边平方得,当且仅当 ,即,时等号成立,故A正确;
对于B,因为,所以,
由基本不等式有,
当且仅当 ,即时等号成立,
因为,所以,故B错误;
对于C,已知,,由可得,
当且仅当时等号成立,故C正确;
对于D,已知,,,则,,
,
由基本不等式有,
当且仅当,即时等号成立,
,当且仅当,即时等号成立,
所以,
当且仅当,,即,时等号成立,故D正确.
24.(25-26高二下·山西运城·期末)已知,,,则下列选项正确的是( )
A. B.的最小值为
C.的最小值为2 D.最小值为
【答案】ACD
【分析】将题设等式化成,可判断A项;将代入,利用基本不等式可判断B项;再将其化成,可利用基本不等式判断C项;将代入,利用换元后,利用基本不等式判断D项.
【详解】对于A,由去分母,整理得,因,,
则,且,因,则有,故A正确;
对于B,由A得,则,
因,则,当且仅当,
即时取等号,此时的最小值为,故B错误;
对于C,由去分母,得,即得,
因,,则,当且仅当时等号成立,
由解得,即当时,取得最小值为2,故C正确;
对于D,由A得,代入,得,
设,则,
当且仅当,即,也即时,等号成立,此时取得最小值,故D正确.
25.(26-27高三上·上海闵行·期中)已知两个正数,的几何平均值为2,则的最小值为______.
【答案】8
【详解】由题意得,则,
则,当且仅当时等号成立.
26.(2026·上海静安·三模)若均为正数,且,则的最小值为___________.
【答案】
【分析】利用基本不等式“1”的妙用求最值求解.
【详解】,
当且仅当,即时等号成立,
所以,的最小值为.
27.(26-27高三上·河南·阶段检测)已知实数x,y满足,则的最大值是_________.
【答案】
【分析】先应用换元结合判别式法计算求解.
【详解】设,且,
所以,即得,
所以,
所以,
所以的最大值为.
28.(25-26高一上·湖北黄冈·阶段检测)已知实数满足,则的最小值为______.
【答案】
【分析】由条件可得,令,,则解得,代入化简整理,利用基本不等式求最值即可得出.
【详解】由,可得,
令,,则.
联立可得,,,
则,
当且仅当,即,或,时,即,或,时取等号.
故答案为:.
29.(2026·河南平顶山·模拟预测)已知,.
(1)若,求的最大值;
(2)若,求的最小值;
(3)若,求的最小值.
【答案】(1)
(2)4
(3)
【分析】(1)直接用基本不等式,求出的最大值;
(2)利用“乘1法”,把式子乘以条件,展开后利用基本不等式得到最小值4;
(3)利用换元法把,代入原式,再根据基本不等式得到最小值.
【详解】(1)解:已知,,,
则,
当且仅当,时,等号成立,
故的最大值为.
(2)解:已知,,,
则,
当且仅当,时,等号成立,
所以的最小值为4.
(3)解:已知,,
令,,
则
,
当且仅当,即,即时,等号成立,
所以的最小值为.
题型四 恒成立与实际应用(共4小题) 难
考查重点 考查含参不等式恒成立(转化为最值)和实际问题中的最值,要求会建立函数模型并检验取等条件。
【知识积累】
恒成立转最值: 对所有 恒成立等价于 ; 恒成立等价于 。 的最值常用基本不等式求,注意等号能否取到。
含参数的不等式:如「对任意正数 , 恒成立」,先分离出 ,再求右边的最小值 ,得 。
实际问题的步骤:① 设变量并注明范围;② 写出目标函数;③ 用基本不等式求最值;④ 检验等号成立时的变量是否在范围内;⑤ 回答问题。
常见模型:围墙、造价问题常得到 (),由 得最小值 ,等号在 取到。
易错:漏写变量范围;取等的变量不在实际范围内仍写最值;分离参数时除以含参数的式子不讨论符号。
【典例】
30.(26-27高三上·江苏镇江·开学考试)小明同学用一架两臂不等长的天平称20克药剂,他先将10克的砝码放在天平左盘中,取出一些药剂放在天平右盘中使天平平衡;再将10克的砝码放在天平右盘中,再取出一些药剂放在天平左盘中使天平平衡;最后将两次称得的药剂装入烧杯.你认为小明装入烧杯中药剂的剂量( )
A.小于20克 B.等于20克 C.大于20克 D.不能判断
【答案】C
【详解】设天平左臂长为,右臂长为,且,
设第一次操作(药剂在右盘)称得的药剂为克,
第二次操作(药剂在左盘)称得的药剂为克,
则,解得,
,
当且仅当时,取等号,而,所以.
【变式训练】
31.(26-27高三上·北京顺义·阶段检测)设矩形(其中)的周长为24,如图所示,把它沿对角线对折后,交于点.设,求的最大面积为________.
【答案】
【分析】根据基本不等式,结合勾股定理及三角形面积公式求解即可.
【详解】由题意知,则.
设 ,则. 因为,所以,解得.
易知,则.
设,则.
在中,,整理得,即.
.
因为,当且仅当,即(满足)时,等号成立,
所以,当且仅当时,等号成立.
故的最大面积为.
32.(25-26高一上·湖北荆州·期中)2025年5月,荆州市首次获评第七届全国文明城市称号,荆州中学作为“全国文明校园”的再次蝉联者,既是荆州市文明城市创建的受益者,更是文明创建践行者.以此为契机,学校计划在天问广场旁一矩形空地进行绿化.如图所示,在两块完全相同的长方形上种植绿草坪,草坪周围(阴影部分)均摆满宽度相同的花,已知两块绿草坪的面积均为400平方米.
(1)若矩形草坪的长比宽至少多9米,求草坪宽的最大值;
(2)若草坪四周及中间的花坛宽度均为2米,求整个绿化面积的最小值.
【答案】(1)16
(2).
【分析】(1)设草坪长和宽,根据条件得到关系和不等式,解不等式即可求得草坪宽的最大值;
(2)设整个绿化面积为平方米,根据题意列出表达式,并通过基本不等式求得最小值.
【详解】(1)设草坪的宽为x米,长为y米,
因为两块绿草坪的面积均为400平方米,所以,
因为矩形草坪的长比宽至少多9米,则,即,
解得,所以草坪宽的最大值为16米;
(2)设整个绿化面积为S平方米,
由题意可得,,当且仅当时取等号,
所以整个绿化面积的最小值为平方米.
33.(25-26高三上·陕西渭南·阶段检测)已知,,完成下列各题:
(1)若,比较与的大小;
(2)若,求的最小值;
(3)若,且恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)8
(3)
【分析】(1)利用作差法比较大小;
(2)利用乘“1”法和基本不等式求最值;
(3)将恒成立问题转化为最值问题,利用基本不等式求最值即可得到实数的取值范围.
【详解】(1),
由题意知,
因为,所以.
(2)因为,所以,
则,
当且仅当时等号成立,
所以的最小值为8.
(3)
,
当且仅当,且,即,时等号成立,
故实数的取值范围为.
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第22讲 基本不等式
专项训练(4大题型33题)(原卷版)
2026-2027学年高三一轮复习 数学
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题型
定位
题号
题数
题型一 基本不等式的直接应用与证明
基础
第1—3题
3
题型二 配凑与常数代换求最值
重点
第4—16题
13
题型三 条件等式求最值
重点
第17—29题
13
题型四 恒成立与实际应用
难点
第30—33题
4
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题型
核心方法
易错点
题型一 基本不等式的直接应用与证明
时 ,等号当且仅当 ;用「一正、二定、三相等」检验
忽视「一正」「二定」条件;等号条件没有检验;证明时漏写等号成立的条件
题型二 配凑与常数代换求最值
配凑成和(或积)为定值再用基本不等式;已知 求 的最小值时,用「1 的代换」
等号取不到仍写最值;「1 的代换」漏乘或乘错;配凑后变量范围漏写
题型三 条件等式求最值
条件是等式:用基本不等式把条件转化成关于 或 的不等式再求解;能因式分解的先分解
条件转化后不解不等式;消元后漏写变量范围;多次用基本不等式但等号条件不一致
题型四 恒成立与实际应用
恒成立:分离参数后转化为最值;实际应用:设变量写目标函数,再用基本不等式,并检验取等的变量在范围内
恒成立转最值时不等号方向写反;实际问题漏写变量范围;取等点不在范围内
使用说明
• 本专项共 33 题,按 4 个题型编排(各题型依次 3、13、13、4 题);每个题型先【知识积累】,再【典例】,后【变式训练】。
• 原卷版用于课堂演练与限时训练,解析版逐题给出答案与详解(部分题附分析);解答题先独立书写,再对照解析。
• 建议先读上表“方法索引·易错提示”,做题时对照易错点自查;4 个题型与配套复习讲义同名同序,可对照使用。
题型通关 · 靶向提分
题型一 基本不等式的直接应用与证明(共3小题)
考查重点 考查基本不等式的内容与等号条件、直接求最值与简单证明,要求会检验「一正、二定、三相等」。
【知识积累】
基本不等式:对任意正实数 ,有 ,当且仅当 时等号成立; 叫算术平均数, 叫几何平均数。
常用变形:;;(对任意实数 成立);( 同号)。
最值定理:设 。若 (定值),则 ,当 时积取最大值;若 (定值),则 ,当 时和取最小值。
使用条件:一正(各数为正)、二定(和或积为定值)、三相等(等号能取到)。三条缺一不可,答题时要单独验证等号。
易错:忽略「正数」条件;和与积都不是定值就直接用;用基本不等式后等号取不到仍写最值。
【典例】
1.(25-26高一上·江苏苏州·期中)已知,均为正数,且,设,,,则下列关系中不可能成立的是( )
A. B.
C. D.
【变式训练】
2.(2026·上海黄浦·三模)已知实数,满足,则的最大值为________.
3.(25-26高一上·江苏盐城·期中)若,,且满足
(1)求的最小值;
(2)求的最大值.
题型二 配凑与常数代换求最值(共13小题) 重
考查重点 考查通过配凑、拆项、常数代换把目标式化成「积为定值」或「和为定值」,并检验等号条件。
【知识积累】
配凑:目标式不是「和为定值」或「积为定值」时,通过拆项、添项、提系数配成定值。例如 时 ,当 时取等号。
常数代换:已知 (),求 的最小值:把 乘以 ,得 ,当 时取等号。
条件为和为定值:如 ()求 的最小值:,当 时取等号。
消元法:条件是等式时,可解出一个变量代入目标,化成一元函数再配凑,注意变量的取值范围。
易错:配凑后等号取不到;「1 的代换」时漏乘或乘错因式;变量范围(如 )漏写;两次使用基本不等式但等号条件不一致。
【典例】
4.(26-27高三上·四川雅安·阶段检测)已知 ,则代数式 的最小值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【变式训练】
5.(2026·湖南湘潭·一模)已知正实数,满足,则的最小值为( )
A.5 B.6
C. D.
6.(26-27高三上·辽宁·开学考试)已知a,b均为正数,,则的最小值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
7.(25-26高三上·湖南·期中)已知,则的最小值为( )
A.6 B. C. D.
8.(25-26高三上·湖北·期末)下列说法中正确的是( )
A.若,则的最小值为2
B.若,则的最大值为
C.若,且,则的最大值为
D.若,则的最小值为2
9.(2026·安徽·模拟预测)已知,,且,则的最小值为________.
10.(2026·上海·三模)已知均为正数,且,则的最小值为___________
11.(2026·安徽合肥·模拟预测)已知实数,满足,则的最小值为_____.
12.(25-26高三下·上海·阶段检测)已知正数、满足,则的最小值为_______.
13.(2026·广西南宁·二模)设,,若不等式恒成立,则实数的最大值为______.
14.(25-26高三上·河北·期末)若,且,则的最小值为___________,此时___________.
15.(25-26高一上·河北唐山·期末)已知,则的最小值为______.
16.(25-26高一上·江苏扬州·阶段检测)(1)已知,求的最小值;
(2)已知x,y是正实数,且,求的最小值.
题型三 条件等式求最值(共13小题) 重
考查重点 考查带条件等式的最值与范围:先用基本不等式把条件转化成不等式,再解出所求量的范围,并检验等号。
【知识积累】
转化为不等式:条件 ()中,用 把 换成 ,得到关于 的二次不等式,解出 的最小值;用 把 换成 ,得到关于 的二次不等式,解出 的最小值。
因式分解法: 可配成 ,再用基本不等式。例如 化为 。由 知,若 同为负,则乘积小于 ,与 矛盾,故两者为正,,即 ,当 时取等号。
消元法:由条件解出一个变量(如 得 ,)代入目标,化成一元函数再配凑。
多个等号:同一题多次使用基本不等式时,各次的等号条件必须能同时成立,否则最值取不到。
易错:条件转化后没有解不等式就直接取等;解 时漏掉 的限制;等号条件与变量范围冲突。
【典例】
17.(26-27高三上·云南昆明·阶段检测)已知正实数满足,则的最大值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式训练】
18.(26-27高三上·江苏无锡·阶段检测)已知,且,则的最大值为( )
A.3 B. C. D.
19.(26-27高一上·黑龙江佳木斯·阶段检测)已知正实数满足,则的最小值为( )
A.9 B. C. D.13
20.(26-27高三上·湖南娄底·阶段检测)若正实数满足,则的最小值为( )
A.4 B.8 C. D.
21.(26-27高三上·甘肃·阶段检测)已知,,且,则的最小值为( )
A.2 B.3 C.6 D.9
22.(25-26高一上·山东聊城·期中)已知正数,满足,则( )
A. B.的最小值为4
C.的最小值为4 D.
23.(2026·山东日照·模拟预测)已知,,则下列说法正确的有( )
A.若,则的最大值为1
B.的最小值为1
C.的最小值为4
D.若,则的最小值为
24.(25-26高二下·山西运城·期末)已知,,,则下列选项正确的是( )
A. B.的最小值为
C.的最小值为2 D.最小值为
25.(26-27高三上·上海闵行·期中)已知两个正数,的几何平均值为2,则的最小值为______.
26.(2026·上海静安·三模)若均为正数,且,则的最小值为___________.
27.(26-27高三上·河南·阶段检测)已知实数x,y满足,则的最大值是_________.
28.(25-26高一上·湖北黄冈·阶段检测)已知实数满足,则的最小值为______.
29.(2026·河南平顶山·模拟预测)已知,.
(1)若,求的最大值;
(2)若,求的最小值;
(3)若,求的最小值.
题型四 恒成立与实际应用(共4小题) 难
考查重点 考查含参不等式恒成立(转化为最值)和实际问题中的最值,要求会建立函数模型并检验取等条件。
【知识积累】
恒成立转最值: 对所有 恒成立等价于 ; 恒成立等价于 。 的最值常用基本不等式求,注意等号能否取到。
含参数的不等式:如「对任意正数 , 恒成立」,先分离出 ,再求右边的最小值 ,得 。
实际问题的步骤:① 设变量并注明范围;② 写出目标函数;③ 用基本不等式求最值;④ 检验等号成立时的变量是否在范围内;⑤ 回答问题。
常见模型:围墙、造价问题常得到 (),由 得最小值 ,等号在 取到。
易错:漏写变量范围;取等的变量不在实际范围内仍写最值;分离参数时除以含参数的式子不讨论符号。
【典例】
30.(26-27高三上·江苏镇江·开学考试)小明同学用一架两臂不等长的天平称20克药剂,他先将10克的砝码放在天平左盘中,取出一些药剂放在天平右盘中使天平平衡;再将10克的砝码放在天平右盘中,再取出一些药剂放在天平左盘中使天平平衡;最后将两次称得的药剂装入烧杯.你认为小明装入烧杯中药剂的剂量( )
A.小于20克 B.等于20克 C.大于20克 D.不能判断
【变式训练】
31.(26-27高三上·北京顺义·阶段检测)设矩形(其中)的周长为24,如图所示,把它沿对角线对折后,交于点.设,求的最大面积为________.
32.(25-26高一上·湖北荆州·期中)2025年5月,荆州市首次获评第七届全国文明城市称号,荆州中学作为“全国文明校园”的再次蝉联者,既是荆州市文明城市创建的受益者,更是文明创建践行者.以此为契机,学校计划在天问广场旁一矩形空地进行绿化.如图所示,在两块完全相同的长方形上种植绿草坪,草坪周围(阴影部分)均摆满宽度相同的花,已知两块绿草坪的面积均为400平方米.
(1)若矩形草坪的长比宽至少多9米,求草坪宽的最大值;
(2)若草坪四周及中间的花坛宽度均为2米,求整个绿化面积的最小值.
33.(25-26高三上·陕西渭南·阶段检测)已知,,完成下列各题:
(1)若,比较与的大小;
(2)若,求的最小值;
(3)若,且恒成立,求实数的取值范围.
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