第3讲 基本不等式
, [学生用书P115])
a+b
1.基本不等式ab≤
2
(1)基本不等式成立的条件:a≥0,b≥0.
(2)等号成立的条件:当且仅当a=b时取等号. 2.算术平均数与几何平均数
a+b设a>0,b>0,则a,b的算术平均数为,几何平均数为ab,基本不等式可叙述为:2两个正实数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
3.利用基本不等式求最值问题 已知x>0,y>0,则
(1)如果积xy是定值p,那么当且仅当x=y时,x+y有最小值是2p.(简记:积定和最小)
p2
(2)如果和x+y是定值p,那么当且仅当x=y时,xy有最大值是.(简记:和定积最大)
4
1.辨明两个易误点
(1)使用基本不等式求最值,“一正,二定,三相等”三个条件缺一不可; (2)连续使用基本不等式求最值要求每次等号成立的条件一致. 2.活用几个重要的不等式
ba
a2+b2≥2ab(a,b∈R);+≥2(a,b同号且都不为0);
ab
a+b?2a+b?2a2+b2??ab≤
?2?(a,b∈R);?2?≤2(a,b∈R). 3.巧用“拆”“拼”“凑” 在运用基本不等式时,要特别注意“拆”“拼”“凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”“定”“等”的条件.
1.教材习题改编 将正数m分成两个正数a与b之和,则ab的范围为( )
m2m2
A.(0,] B.(0,] 2422mmC.[,+∞) D.[,+∞)
24 B [解析] a+b=m≥2ab,
m2
所以ab≤,故选B.
4
2.教材习题改编 函数f(x)=x+1
x
的值域为( )
A.[-2,2] B.[2,+∞)
C.(-∞,-2]∪[2,+∞) D.R
C [解析] 当x>0时,x+11x≥2x·x=2.
当x<0时,-x>0.
-x+11
-x≥2(-x)·(-x)=2.
所以x+1
x
≤-2.
所以f(x)=x+1
x
的值域为(-∞,-2]∪[2,+∞).故选C.
3.教材习题改编 用长为a(a>0)的铁丝折成一个矩形,则矩形面积的最大值为( a2a2A.2 B.4 2C.a8 D.a216
D [解析] 设折成的矩形的两边分别为x,y(x>0,y>0).
则x+y=a
2.
因为x+y≥2xy,
所以xy≤14(x+y)2
=a2
16,
即S矩形≤a
216
.
=y=a4时,(S矩形)max=a2
当且仅当x16
.故选D.
4.若x>1,则x+4
x-1的最小值为________.
[解析] x+4x-1=x-1+4
x-1
+1≥4+1=5.
当且仅当x-1=4
x-1
,
即x=3时等号成立. [答案] 5
5.若实数x,y满足xy=1,则x2+2y2的最小值为______.
[解析] 因为xy=1,所以y=1
x
,
所以x2+2y2=x2+22x2≥2 x2·x2=22.
即x2+2y2的最小值为22. [答案] 22
)
利用基本不等式求最值(高频考
点)[学生用书P115]
利用基本不等式求最值是高考的常考内容,题型主要为选择题、填空题. 高考对利用基本不等式求最值的考查主要有以下三个命题角度: (1)知和求积的最值; (2)知积求和的最值; (3)求参数的值或范围.
[典例引领]
(1)(2017·安徽合肥二模)若a,b都是
b4a
1+??1+?的最小值为( ) 正数,则?b??a??
A.7 C.9
B.8 D.10
1112
(2)(2017·安徽安庆二模)已知a>0,b>0,a+b=+,则+的最小值为( )
abab
A.4 B.22 C.8 D.16
b4ab4ab4a1+??1+?=5++≥5+2【解析】 (1)因为a,b都是正数,所以?·=9,b??a??abab当且仅当b=2a>0时取等号.故选C.
11a+b12
(2)由a>0,b>0,a+b=+=,得ab=1,则+≥2
ababab
2
即a=,b=2时等号成立.故选B.
2
【答案】 (1)C (2)B
1212·=22.当且仅当=,abab