第34讲 基本不等式
考纲要求 1.了解基本不等式的证明过程. 2.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题. 考情分析 2017·江苏卷,10 2017·山东卷,12 2017·天津卷,13 分值:5分
1.基本不等式ab≤
命题趋势 对基本不等式的考查,主要是利用不等式求最值,且常与函数、数列、解析几何等知识结合在一起进行考查. a+b2
(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.几个重要不等式
(1)a+b≥!!!!__2ab__####(a,b∈R). (2)+≥!!!!__2__####(a,b同号). (3)ab≤?(4)
2
2
baab?a+b?2(a,b∈R).
??2?
≥?
a2+b2?a+b?2
2
?(a,b∈R). ?2?
以上不等式等号成立的条件均为a=b. 3.算术平均数与几何平均数
设a>0,b>0,则a,b的算术平均数为!!!!__a+b2__####,几何平均数为!!!!__ab__####,基本不等式可叙述为!!!!__两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数__####.
4.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);
(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.思维辨析(在括号内打“√”或“”). 1
(1)函数y=x+的最小值是2.( × )
p2
x4?π?(2)函数f(x)=cos x+,x∈?0,?的最小值等于4.( × )
2?cos x?(3)“x>0,y>0”是“+≥2”的充要条件.( × ) 13
(4)若a>0,则a+2的最小值为2a.( × )
xyyxa解析 (1)错误.因为x没有确定符号,所以不能说最小值为2. (2)错误.利用基本不等式时,等号不成立. (3)错误.不是充要条件,当x<0,y<0时也成立. (4)错误.最小值不是定值,故不正确.
2.已知m>0,n>0,且mn=81,则m+n的最小值为( A ) A.18
B.36
C.81
D.243
解析 ∵m>0,n>0,∴m+n≥2mn=18.当且仅当m=n=9时,等号成立.
a2+4
3.若M=(a∈R,a≠0),则M的取值范围为( A )
aA.(-∞,-4]∪[4,+∞) C.[4,+∞)
B.(-∞,-4] D.[-4,4]
a2+44
解析 M==a+.
aa当a>0时,M≥4;当a<0时,M≤-4.
4.若x>1,则x+解析 x+成立.
4
的最小值为!!!!__5__####. x-1
444=x-1++1≥4+1=5,当且仅当x-1=,即x=3时,等号x-1x-1x-1
25
5.若x>0,y>0,lg x+lg y=1,则z=+的最小值为!!!!__2__####.
xy解析 由已知条件lg x+lg y=1,可知xy=10. 25则+≥2xy10?25?=2,故?+?min=2,当且仅当2y=5x时取等号.又xy=10,即x=2,
xy?xy?
y=5时等号成立.
一 利用基本不等式证明不等式
利用基本不等式证明不等式的方法
(1)利用基本不等式证明不等式是综合法证明不等式的一种情况,要从整体上把握运用基本不等式.对不满足使用基本不等式条件的可通过“变形”来转换,常见的变形技巧有:拆项,并项,也可乘上一个数或加上一个数,“1”的代换法等.
(2)利用基本不等式对所证明的不等式中的某些部分放大或者缩小,在含有三个字母的不等式证明中要注意利用对称性.
?yz??xz??xy?【例1】 (1)已知x>0,y>0,z>0,求证:?+??+?·?+?≥8.
?xx??yy??zz?
abcyy111
(2)已知a>0,b>0,c>0,且a+b+c=1.求证:++≥9.
yz2yzxz2xzxy2xy证明 (1)∵x>0,y>0,z>0,∴+≥>0,+≥>0,+≥>
xxxyzzz0,
?yz??xz??xy?8yz·xz·xy=8, ∴?+??+??+?≥xyz?xx??yy??zz?
当且仅当x=y=z时等号成立.
(2)∵a>0,b>0,c>0,且a+b+c=1, 111a+b+ca+b+ca+b+c∴++=++
abcabc=3++++++
bcacabaabbcc