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第06讲基本不等式及应用
1、基本不等式:
(1)基本不等式成立的条件:.
(2)等号成立的条件:当且仅当时取等号.
(3)其中eq\f(a+b,2)叫做正数a,b的算术平均数,eq\r(ab)叫做正数a,b的几何平均数.
2、几个重要的不等式
(1)a2+b2≥(a,b∈R).
(2)eq\f(b,a)+eq\f(a,b)≥(a,b同号).
(3)ab≤(a,b∈R).
(4)eq\f(a2+b2,2)≥2(a,b∈R).
以上不等式等号成立的条件均为a=b.
3、利用基本不等式求最值
(1)已知x,y都是正数,如果积xy等于定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值2eq\r(P).
(2)已知x,y都是正数,如果和x+y等于定值S,那么当x=y时,积xy有最大值eq\f(1,4)S2.
注意:利用不等式求最值应满足三个条件“一正、二定、三相等”.
1、【2022年新高考2卷】若x,y满足x2
A.x+y≤1 B.x+y≥?2
C.x2+y
2、【2021年乙卷文科】下列函数中最小值为4的是(???????)
A. B.
C. D.
3、【2020年新高考1卷(山东卷)】已知a0,b0,且a+b=1,则(???????)
A. B.
C. D.
1、在下列函数中,最小值为2的是()
A. B.
C. D.
2、一段长为30m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,墙长18m,则这个矩形的长为________m,宽为________m时菜园面积最大.
3、(2022·山东枣庄·一模)(多选题)已知正数a,b满足,则(???????)
A.的最大值是
B.的最大值是
C.的最小值是
D.的最小值为
4、(2022·江苏南通·模拟预测)(多选题)已知,且.则下列选项正确的是(???????)
A.的最小值为
B.的最小值为
C.
D.
考向一运用基本不等式求函数的最值
例1、(1)已知0x1,则x(4-3x)取得最大值时x的值为________.
(2)已知xeq\f(5,4),则f(x)=4x-2+eq\f(1,4x-5)的最大值为________.
(3)函数y=eq\f(x2+2,x-1)(x1)的最小值为________.
变式1、已知x1,求y=eq\f(x2+2,x-1)的最小值.
变式2、已知x≥1,求y=eq\f(x2+2,x+1)的最小值.
变式3、(1)(2022·江苏泰州·一模)(多选题)下列函数中最小值为6的是(???????)
A. B.
C. D.
(2)(2022·广东惠州·二模)函数有(???????)
A.最大值 B.最小值 C.最大值2 D.最小值2
方法总结:(1)应用基本不等式求值域一定要注意应用的前提:“一正”“二定”“三相等”.所谓“一正”是指正数,“二定”是指应用基本不等式求最值时,和或积为定值,“三相等”是指满足等号成立的条件.如果不满足等号的成立条件就用函数的单调性求解.
(2)在利用基本不等式求最值时,要根据式子的特征灵活变形,配凑(或换元)出积、和为常数的形式,然后再利用基本不等式.
考向二基本不等式中1的运用
例2、(2022·湖北华中师大附中等六校开学考试联考)若正数,满足,则的最小值是()
A. B. C. D.
变式1、(2022·江苏扬州·高三期末)已知正实数x,y满足x+y=1,则的最小值为__________.
变式2、(2022·江苏·金陵中学模拟预测)已知是正实数,函数的图象经过点,则的最小值为(???????)
A. B.9 C. D.2
变式3、(2022·湖北·荆门市龙泉中学二模)正项等比数列中,成等差数列,且存在两项使得,则的最小值是(???????)
A.2 B. C. D.不存在
变式4、(2022·湖南师大附中三模)(多选题)若,,,则的可能取值有(?????)
A. B. C. D.
方法总结:(1)利用常数“1”代换的方法构造积为常数的式子,然后利用基本不等式求解最值.(2)“1”代换的方法可以求解形如【问题2】中的“已知两正数之和为定值,求两数倒数和的最值”或“已知两正数倒数之和为定值,求两正数和的最值”问题,是直接求解二元函数值域的一种方法.(3)解决问题时关注对已知条件和所求目标函数式的变形,使问题转化成可用“1”代换求解的模型
考向三运用消参法解决不等式问题
例3、(2022·江苏淮安市六校第
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