第二节 基本不等式及其应用
考纲解读 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. 3. 利用基本不等式证明不等式. 命题趋势探究
基本不等式是不等式中的重要内容,也是历年高考重点考查的知识点之一,其应用范围涉及高中数学的很多章节,且常考常新,但考查内容却无外乎大小判断、求最值和求最值范围等问题.
预测2015年本专题在高考中主要考查基本不等式求最值、大小判断,求取值范围问题. 本专题知识的考查综合性较强,解答题一般为较难题目,每年分值为58分. 知识点精讲
1. 几个重要的不等式 (1)
(2)基本不等式:如果特例:
(3)其他变形: ①②③
(沟通两和(沟通两积(沟通两积
与两平方和
的不等关系式)
,则
同号.
(当且仅当“
”时取“”).
与两平方和与两和
的不等关系式) 的不等关系式)
即
④重要不等式串:
调和平均值几何平均值算数平均值平方平均值(注意等号成立的条件). 2. 均值定理 已知(1)如果值,积有最大值”. (2)如果
(定值),则
(当且仅当“
”时取“=”).即积为定
值,和有最小值”.
.
(定值),则
(当且仅当“
”时取“=”).即“和为定
题型归纳及思路提示
题型91 基本不等式及其应用 思路提示
熟记基本不等式成立的条件,合理选择基本不等式的形式解题,要注意对不等式等号是
否成立进行验证. 例7.5 “
”是“
”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件 解析:由选A.
变式1 已知A.
B.
且 C.
,则( )
D.
能推出
;但反之不然,因为
的条件是
, 故
变式2 (2012福建理5)下列不等式中一定成立的是( ) A. C. 例7.6 若
出所有正确命题的序号). ①
;②
;③
及
;④
得
及
得;⑤,即
得
.
(当且仅当
,即
,
,则下列不等式对一切满足条件的
恒成立的是 (写
B. D.
解析:对于①,由
时取等号),故①正确;对于②,由
(当且仅当故③正确. 对于④,
时取等号),故②正确;对于③,由
,因此对于⑤,
变式1 如果正数A. B. C.
(当且仅当
,又
时取等号),故④不恒成立;
,则
,故⑤正确,故填①③⑤.
满足,那么( ) 的取值唯一 的取值唯一 的取值不唯一
,且等号成立时,且等号成立时,且等号成立时
D. ,且等号成立时的取值不唯一
题型92 利用基本不等式求函数最值 思路提示
(1)在利用基本不等式求最值时,要把握四个方面,即“一正各项都是正数;二定和或积为定值;三相等等号能否取到(对于不满足‘相等’的函数求最值,可考虑利用函数单调性解题);四同时多次使用基本不等式时等号要同时取得”,求最值时,这是个方面缺一不可,若忽视了某个条件的验证,可能会出现错误.
(2)利用基本不等式求函数最值常用的技巧有:1通过加减项的方法配凑成使用基本不等式的形式;2注意“1”的变换;3灵活选择和应用基本不等式的变形形式;4合理配组,反复使用基本不等式等.
一、利用基本不等式求最值要注意条件的验证 例7.7 (1)若(2)若
,求函数
的最小值; 的值域.
,求函数
分析:(1)因为(2)因为解析:因为
,即
(2)因为即故函数
满足不等式条件,可以直接利用基本不等式求最值.
,才能利用基本不等式求最值.
,当且仅当
,故需先转化为,由基本不等式得时,,所以. 当且仅当的值域为
. 取最小值. ,则
,且
,即
时,
取最大值
.
,
评注:解(1)时,应注意积为定值这个前提条件;解(2)时,应注意使用基本不等式求最值时,各项必须为正数. 变式1 (1)求函数(2)求函数(3)求函数
的最小值; 的最小值.
的值域
二、通过代数变换凑配成使用基本不等式的形式 例7.8 已知分析:因为
,求函数
的最大值.
不是常数,所以要对
,所以首先要调整符号,又