b-nbb+m
< < ,a>b>n>0,m>0; a-naa+m
应用一:求最值
11
例1:求下列函数的值域(1)y=3x2+2x 2 (2)y=x+x 解题技巧:
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5,求函数y?4x?2?1的最大值。 44x?5评注:本题需要调整项的符号,又要配凑项的系数,使其积为定值。 技巧二:凑系数 例1. 当时,求y?x(8?2x)的最大值。
技巧一:凑项 例1:已知x?x2?7x?10(x??1)的值域。 技巧三: 分离 例3. 求y?x?1技巧四:换元
解析二:本题看似无法运用基本不等式,可先换元,令t=x+1,化简原式在分离求最值。
(t?1)2?7(t?1)+10t2?5t?44y?=?t??5
ttt4当,即t=时,y?2t??5?9(当t=2即x=1时取“=”号)。
t技巧五:注意:在应用最值定理求最值时,若遇等号取不到的情况,应结合函数f(x)?x?调性。例:求函数y?a的单xx2?5x?42的值域。
1?t?(t?2)
tx2?412解:令x2?4?t(t?2),则y?x?5?x2?4?x2?411因t?0,t??1,但t?解得t??1不在区间?2,???,故等号不成立,考虑单调性。
tt51因为y?t?在区间?1,???单调递增,所以在其子区间?2,???为单调递增函数,故y?。
2t?5?所以,所求函数的值域为?,???。
?2?2.已知0?x?1,求函数y?x(1?x)的最大值.;3.0?x?条件求最值
1.若实数满足a?b?2,则3a?3b的最小值是.
2,求函数y?x(2?3x)的最大值. 3分析:“和”到“积”是一个缩小的过程,而且3a?3b定值,因此考虑利用均值定理求最小值, 解:3a和3b都是正数,3a?3b≥23a?3b?23a?b?6
当3a?3b时等号成立,由a?b?2及3a?3b得a?b?1即当a?b?1时,3a?3b的最小值是6.
11变式:若log4x?log4y?2,求?的最小值.并求x,y的值
xy技巧六:整体代换:多次连用最值定理求最值时,要注意取等号的条件的一致性,否则就会出错。。
192:已知x?0,y?0,且??1,求x?y的最小值。
xy2 / 10
y 2
技巧七、已知x,y为正实数,且 =1,求x1+y2 的最大值.
2
a 2+b 2
分析:因条件和结论分别是二次和一次,故采用公式ab≤2 。
x 2+
1
同时还应化简1+y 中y前面的系数为 2 , x1+y2 =x
2
2
1+y 2
2·2 =2 x·1y 22 +2
1y 2下面将x,2 +2 分别看成两个因式:
2
1y 221 2 2yx+( + )x+ +2222 1y 231y 232
x·2 +2 ≤ = = 即x1+y =2 ·x + ≤
224224 2
1
技巧八:已知a,b为正实数,2b+ab+a=30,求函数y=ab 的最小值.
分析:这是一个二元函数的最值问题,通常有两个途径,一是通过消元,转化为一元函数问题,再用单调性或基本不等式求解,对本题来说,这种途径是可行的;二是直接用基本不等式,对本题来说,因已知条件中既有和的形式,又有积的形式,不能一步到位求出最值,考虑用基本不等式放缩后,再通过解不等式的途径进行。
30-2b30-2b-2 b2+30b
法一:a= , ab= ·b= 由a>0得,0<b<15
b+1b+1b+1-2t2+34t-311616
令t=b+1,1<t<16,ab= =-2(t+ )+34∵t+
ttt ≥2
1
∴ab≤18 ∴y≥ 当且仅当t=4,即b=3,a=6时,等号成立。
18
16
t·t =8
法二:由已知得:30-ab=a+2b∵a+2b≥22 ab ∴ 30-ab≥22 ab 令u=ab 则u2+22 u-30≤0,-52 ≤u≤32
1
∴ab ≤32 ,ab≤18,∴y≥ 18a?b点评:①本题考查不等式的应用、不等式的解法及运算能力;②如何由已知?ab(a,b?R?)2(a,b?R?)不等式ab?a?2b?30出发求得ab的范围,关键是寻找到a?b与ab之间的关系,由此想
a?b,这样将已知条件转换为含ab的不等式,进而解得ab的范围. ?ab(a,b?R?)2变式:1.已知a>0,b>0,ab-(a+b)=1,求a+b的最小值。
2.若直角三角形周长为1,求它的面积最大值。
技巧九、取平方
到不等式
5、已知x,y为正实数,3x+2y=10,求函数W=3x +2y 的最值.
a+ba 2+b 2
解法一:若利用算术平均与平方平均之间的不等关系,2 ≤2 ,本题很简单
3x +2y ≤2
(3x )2+(2y )2 =2
3x+2y =25
解法二:条件与结论均为和的形式,设法直接用基本不等式,应通过平方化函数式为积的形式,再向“和为定值”条件靠拢。
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W>0,W2=3x+2y+23x ·2y =10+23x ·2y ≤10+(3x )2·(2y )2 =10+(3x+2y)=20
∴W≤20 =25
应用二:利用基本不等式证明不等式
1.已知a,b,c为两两不相等的实数,求证:a?b?c?ab?bc?ca
2221)正数a,b,c满足a+b+c=1,求证:(1-a)(1-b)(1-c)≥8abc
?1??1??1?例6:已知a、b、c?R?,且a?b?c?1。求证:??1???1???1??8
?a??b??c?分析:不等式右边数字8,使我们联想到左边因式分别使用基本不等式可得三个“2”连乘,又
11?ab?c2bc,可由此变形入手。 ?1???aaaa解:Qa、b、c?R?,a?b?c?1。?12ac11?ab?c2bc12ab。同理?1?,?1?。?1???bbaaaacc上述三个不等式两边均为正,分别相乘,得
1?1??1??1?2bc2ac2ab。当且仅当时取等号。 a?b?c??1?1?1?gg?8??????3abcabc??????应用三:基本不等式与恒成立问题
19例:已知x?0,y?0且??1,求使不等式x?y?m恒成立的实数m的取值范围。
xy解:令x?y?k,x?0,y?0,?1?19x?y9x?9y10y9x??1,???1.????1 xykxkykkxky103?2? 。?k?16 ,m????,16? kk应用四:均值定理在比较大小中的应用:
1a?b例:若a?b?1,P?lga?lgb,Q?(lga?lgb),R?lg(),则P,Q,R的大小关系是.
221分析:∵a?b?1∴lga?0,lgb?0Q?(lga?lgb)?lga?lgb?p
2a?b1R?lg()?lgab?lgab?Q∴R>Q
22四.不等式的解法.
1.一元一次不等式的解法。2.一元二次不等式的解法 3.简单的一元高次不等式的解法:标根法:其步骤是:(1)分解成若干个一次因式的积,并使每一
个因式中最高次项的系数为正;(2)将每一个一次因式的根标在数轴上,从最大根的右上方依次通过每一点画曲线;并注意奇穿过偶弹回;(3)根据曲线显现f(x)的符号变化规律,写出不等式的解集。如
(1)解不等式(x?1)(x?2)2?0。
(答:{x|x?1或x??2});
(2)不等式(x?2)x2?2x?3?0的解集是____
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(答:{x|x?3或x??1});
(3)设函数f(x)、g(x)的定义域都是R,且f(x)?0的解集为{x|1?x?2},g(x)?0的解集为?,则不等式f(x)gg(x)?0的解集为______
(答:(??,1)U[2,??));
(4)要使满足关于x的不等式2x2?9x?a?0(解集非空)的每一个x的值至少满足不等式x2?4x?3?0和x2?6x?8?0中的一个,则实数a的取值范围是______.
81(答:[7,))
84.分式不等式的解法:分式不等式的一般解题思路是先移项使右边为0,再通分并将分子分母分
解因式,并使每一个因式中最高次项的系数为正,最后用标根法求解。解分式不等式时,一般不能去分母,但分母恒为正或恒为负时可去分母。如
5?x(1)解不等式2??1
x?2x?3(答:(?1,1)U(2,3)); ax?b?0的解集为(2)关于x的不等式ax?b?0的解集为(1,??),则关于x的不等式
x?2____________
(答:(??,?1)?(2,??)).
5.指数和对数不等式。 6.绝对值不等式的解法:
(1)含绝对值的不等式|x|<a与|x|>a的解集
(2)|ax+b|≤c(c>0)和|ax+b|≥c(c>0)型不等式的解法 ①|ax+b|≤c?-c≤ax+b≤c;
②| ax+b|≥c? ax+b≥c或ax+b≤-c.
(3)|x-a|+|x-b|≥c(c>0)和|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式的解法 方法一:利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了数形结合的思想; 方法二:利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想;
方法三:通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与方程的思想。 方法四:两边平方。
1例1:解下列不等式:(1).x2?2x?x(2). -3<<2
x【解析】:(1)解法一(公式法)
原不等式等价于x2-2x>x或x2-2x<-x 解得x>3或x<0或03﹜ 解法2(数形结合法) 作出示意图,易观察原不等式
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的解集为﹛x︱x<0或03﹜