均值不等式常考题型

合集下载

均值不等式习题大全

均值不等式习题大全

均值不等式题型汇总 杨社锋均值不等式是每年高考必考内容,它以形式灵活多变而备受出题人的青睐,下面我们来细数近几年来均值不等式在高考试题中的应用。

类型一:证明题1. 设*,,1,a b R a b ∈+=求证:1125()()4a b a b ++≥2. 设,,(0,),a b c ∈+∞)a b c ≥++3. 设,,(0,),a b c ∈+∞求证:222b c a a b c a b c++≥++ 4. 设,,(0,),a b c ∈+∞求证:222a b c ab bc ac ++≥++ 5. 已知实数,,x y z 满足:2221x y z ++=,求xy yz +得最大值。

6. 已知正实数,,a b c ,且1abc =9≥7. (2010辽宁)已知,,a b c 均为正实数,证明:2222111()a b c a b c+++++≥,并确定,,a b c 为何值时,等号成立。

类型二:求最值:利用均值不等式求最值是近几年高考中考查频率最高的题型之一。

使用均值不等式的核心在于配凑,配凑的精髓在于使得均值不等式取等号的条件成立。

1. 设11,(0,)1x y x y∈+∞+=且,求x y +的最小值。

2. 设,(0,)1x y x y ∈+∞+=且,求112x y +的最小值。

3. 已知,a b 为正实数,且1a b +=求1ab ab+的最小值。

4. 求函数11(01)1y x x x=+<<-的最小值。

变式:求函数291(0)122y x x x =+<<-的最小值。

5. 设,(0,)x y ∈+∞,35x y xy +=,求34x y +的最小值。

6. 设,(0,)x y ∈+∞,6x y xy ++=求x y +的最小值。

7. 设,(0,)x y ∈+∞,6x y xy ++=求xy 的最大值。

8. (2010浙江高考)设,x y 为实数,若2241x y xy ++=,求2x y +的最大值。

(完整版)均值不等式常考题型

(完整版)均值不等式常考题型

均值不等式及其应用一.均值不等式1.(1)若R b a ∈,,则ab b a 222≥+ (2)若R b a ∈,,则222b a ab +≤(当且仅当b a =时取“=”)2. (1)若*,R b a ∈,则ab b a ≥+2(2)若*,R b a ∈,则ab b a 2≥+(当且仅当b a =时取“=”) (3)若*,R b a ∈,则22⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤b a ab (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0x >,则12x x +≥ (当且仅当1x =时取“=”);若0x <,则12x x+≤- (当且仅当1x =-时取“=”) 若0x ≠,则11122-2x x x x x x +≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0>ab ,则2≥+a b b a (当且仅当b a =时取“=”) 若0ab ≠,则22-2a b a b a bb a b a b a+≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”) 4.若R b a ∈,,则2)2(222b a b a +≤+(当且仅当b a =时取“=”) 注:(1)当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值,当两个正数的和为定植时,可以求它们的积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”. (2)求最值的条件“一正,二定,三相等” (3)均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用. 应用一:求最值例1:求下列函数的值域 (1)y =3x 2+12x 2 (2)y =x +1x解:(1)y =3x 2+12x2 ≥23x 2·12x2 = 6 ∴值域为[ 6 ,+∞)(2)当x >0时,y =x +1x≥2x ·1x=2; 当x <0时, y =x +1x = -(- x -1x )≤-2x ·1x=-2 ∴值域为(-∞,-2]∪[2,+∞)解题技巧: 技巧一:凑项 例1:已知54x <,求函数14245y x x =-+-的最大值。

均值不等式练习题及答案解析

均值不等式练习题及答案解析

均值不等式练习题及答案解析一.均值不等式1.若a,b?R,则a2?b2?2ab 若a,b?R,则ab2. 若a,b?R*,则a?b2?*?a?b222a?b时取“=”)ab 若a,b?R,则a?b?22aba?b?若a,b?R,则ab??) ?? ?2a?b2注:当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值,当两个正数的和为定植时,可以求它们的积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”.求最值的条件“一正,二定,三取等”均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用.应用一:求最值例1:求下列函数的值域y=3x解:y=3x+11y=x+xx13x =∴值域为[,+∞)2x1x· =2; x1x· =-2x1≥22x1当x>0时,y=x+≥x11当x<0时, y=x+= -≤-2xx∴值域为解题技巧:技巧一:凑项例1:已知x?54,求函数y?4x?2?14x?5的最大值。

1解:因4x?5?0,所以首先要“调整”符号,又?x?54,?5?4x?0,?y?4x?2?14x?5不是常数,所以对4x?2要进行拆、凑项,???2?3?1 ??3?1????5?4x?4x?55?4x?当且仅当5?4x?15?4x,即x?1时,上式等号成立,故当x?1时,ymax?1。

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的最大值。

解析:由知,,利用均值不等式求最值,必须和为定值或积为定值,此题为两个式子积的形式,但其和不是定值。

注意到2x??8为定值,故只需将y?x凑上一个系数即可。

当,即x=2时取等号当x=2时,y?x的最大值为8。

32评注:本题无法直接运用均值不等式求解,但凑系数后可得到和为定值,从而可利用均值不等式求最大值。

变式:设0?x?,求函数y?4x的最大值。

322x?3?2x?9解:∵0?x?∴3?2x?0∴y?4x?2?2x?2????222??当且仅当2x?3?2x,即x?3?3???0,?时等号成立。

均值不等式题型汇总

均值不等式题型汇总

均值不等式题型汇总均值不等式是每年高考必考内容,它以形式灵活多变而备受出题人的青睐,下面我们来细数近几年来均值不等式在高考试题中的应用。

1.设*,,1,a b R a b 求证:1125()()4a b a b 2.设,,(0,),a b c 求证:2222222()a b b c a c a b c 3.设,,(0,),a b c 求证:222b c a a b ca b c 4.设,,(0,),a b c 求证:222a b c ab bc ac5.已知实数,,x y z 满足:2221x y z ,求xy yz 得最大值。

6.已知正实数,,a b c ,且1abc 求证:1818189a b c7.(2010辽宁)已知,,a b c 均为正实数,证明:2222111()63a b c a b c ,并确定,,a b c 为何值时,等号成立。

类型二:求最值:利用均值不等式求最值是近几年高考中考查频率最高的题型之一。

使用均值不等式的核心在于配凑,配凑的精髓在于使得均值不等式取等号的条件成立。

1.设11,(0,)1x y x y 且,求x y 的最小值。

2.设,(0,)1x y x y 且,求112x y 的最小值。

3.已知,a b 为正实数,且1a b 求1ab ab 的最小值。

4.求函数11(01)1y x x x 的最小值。

变式:求函数291(0)122y x x x 的最小值。

5.设,(0,)x y ,35x y xy ,求34x y 的最小值。

6.设,(0,)x y ,6x y xy 求x y 的最小值。

7.设,(0,)x y ,6x y xy 求xy 的最大值。

8.(2010浙江高考)设,x y 为实数,若2241x y xy ,求2x y 的最大值。

9.求函数216y x x 的最大值。

变式:152y x x 的最大值和最小值。

10.设0x 求函数21x x y x 的最小值。

11.设设1x 求函数211x x y x 的最小值。

均值不等式(基本不等式+知识点+例题+习题)pdf版

均值不等式(基本不等式+知识点+例题+习题)pdf版

t
t
t
答案:[2, )
例 2 求函数 y x2 3 的最小值. x2 1
解析:令 x2 1 t,t 1,则 x2 t2 1 ,带入原式化简得 y t 2 2 2 , t
当 t 2 即 t 2 时等号成立. t
答案: 2 2
例 3 已知 x 1,求 f (x) x2 x 1 的最小值. 2x 1
2
2
2 | 10
[不等式] 练习答案:
1
2
38
对勾函数:
形如 f (x) ax b (ab 0) 的函数. x
利用对勾函数性质可解决均值不等式等号不成立时的情况.
性质
a 0,b 0
y
a 0,b 0 y
图像
2 ab
Obxab a NhomakorabeaO
x
-2 ab
定义域
值域 奇偶性 渐近线
{x | x 0}
2
题型四:分离换元法求最值(二次比一次或一次比二次时用)
例 1 求函数 y x2 3 (x 1) 的值域. x 1 2
解析:令 x 1 t,t 3 ,则 x t 1,带入原式得到 y (t 1)2 3 t 4 2 ,
2
t
t
t 4 2 2 t 4 2 2 ,当 t 4 即 t 2 时等号成立.
解析:构造对勾函数 y 3x 12 ,由函数性质可知 x (3, ) 时函数单调递减, x

y
3x
12 x
y(3)
13

答案: (, 13]
练习 1 练习 2
已知 x 0 ,求函数 y x 4 的最小值. x4
已知 x 3,求函数 y 2x 3 的值域. 2x

均值不等式的题型和方法

均值不等式的题型和方法

均值不等式的题型和方法
- 题型一:配凑定和。

通过因式分解、纳入根号内、升幂等于段等手段,变为“积”的形式,然后以均值不等式的取等条件为出发点,均分系数,配凑定和,求积的最大值。

- 题型二:配凑定积。

通过裂项、分子常数化、有理代换等手段,变为“和”的形式,然后以均值不等式的取等条件为出发点,配项凑定积,创造运用均值不等式的条件。

- 题型三:配凑常数降幂。

- 题型四:配凑常数升幂。

- 题型五:约分配凑。

通过“1”变换或添项进行配凑,使分母能约去或分子能降次。

- 题型六:引入参数配凑。

某些复杂的问题难以观察出匹配的系数,但利用“等”和“定”的条件,建立方程组,解得待定系数,可开辟解题捷径。

- 题型七:引入对偶式配凑。

根据已知不等式的结构,给不等式的一端匹配一个与之对偶的式子,然后一起参与运算,创造运用均值不等式的条件。

- 题型八:确立主元配凑。

在解答多元问题时,如果不分主次来研究,问题很难解决;如果根据具体条件和解题需要,确立主元,减少变元个数,恰当配凑,可创造性地使用均值不等式。

(完整版)均值不等式专题20道-带答案

(完整版)均值不等式专题20道-带答案

均值不等式专题3学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、填空题1.若则的最小值是__________.2.若,且则的最大值为______________.3.已知,且,则的最小值为______.4.已知正数满足,则的最小值是_______.5.若直线2ax-by+2=0(a>0,b>0)被圆x2+y2+2x-4y+1=0截得的弦长为4,则+的最小值是______.6.设正实数满足,则的最小值为________7.已知,且,则的最小值是________8.已知正实数x,y满足,则的最小值是______9.已知,函数的值域为,则的最小值为________.10.已知,,且,则的最小值为__________.11.若正数x,y满足,则的最小值是______.12.已知正实数x,y满足,则的最小值为______.13.若,,,则的最小值为______.14.若,则的最小值为________.15.已知a,b都是正数,满足,则的最小值为______.16.已知,且,则的最小值为______.17.已知点在圆上运动,则的最小值为___________.18.若函数的单调递增区间为,则的最小值为____.19.已知正实数,满足,则的最大值为______.20.已知,,则的最小值为____.参考答案1.【解析】【分析】根据对数相等得到,利用基本不等式求解的最小值得到所求结果. 【详解】则,即由题意知,则,则当且仅当,即时取等号本题正确结果:【点睛】本题考查基本不等式求解和的最小值问题,关键是能够利用对数相等得到的关系,从而构造出符合基本不等式的形式.2.【解析】【分析】先平方,再消元,最后利用基本不等式求最值.【详解】当时,,,所以最大值为1,当时,因为,当且仅当时取等号,所以,即最大值为,综上的最大值为【点睛】本题考查利用基本不等式求最值,考查基本分析求解能力,属中档题.3.4.【解析】【分析】直接利用代数式的恒等变换和利用均值不等式的应用求出结果.【详解】∵,∴,∴,当且仅当,时取等号,故答案为:4.【点睛】本题考查的知识要点:代数式的恒等变换,均值不等式的应用,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题型.4.【解析】【分析】由题得,所以,再根据基本不等式即可求出答案.【详解】正数,满足,则,则,当且仅当时,即,时取等号,故答案为:.【点睛】本题考查了条件等式下利用基本不等式求最值,考查了变形的能力,考查了计算能力,属于中档题.5.4【解析】【分析】由题意可得经过圆心,可得,再+利用基本不等式求得它的最小值.【详解】圆,即,表示以为圆心、半径等于2的圆.再根据弦长为4,可得经过圆心,故有,求得,则,当且仅当时,取等号,故则的最小值为4,故答案为:4【点睛】本题主要考查直线和圆的位置关系,基本不等式的应用,属于基础题.6.8【解析】【分析】根据基本不等式求最小值.【详解】令,则当且仅当时取等号.即的最小值为8.【点睛】在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.7.【解析】【分析】根据基本不等式求最小值.【详解】因为,当且仅当时取等号,所以的最小值是【点睛】在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.8.【解析】【分析】由已知分离,然后进行1的代换后利用基本不等式即可求解.【详解】正实数x,y满足,则当且仅当且即,时取得最小值是故答案为:【点睛】本题主要考查了利用基本不等式求解最值,解题的关键是进行分离后利用1的代换,在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.9.【解析】【分析】由函数的值域为,可得,化为,利用基本不等式可得结果.【详解】的值域为,,,,,当,即是等号成立,所以的最小值为,故答案为.【点睛】本题主要考查二次函数的图象与性质,以及基本不等式的应用,属于中档题. 在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.10.【解析】【分析】由已知将化为一次式,运用“1”的变换,再利用基本不等式可得.【详解】因为,所以,=(当且仅当,即,时取等号),所以的最小值为,故答案为.【点睛】本题考查基本不等式及利用基本不等式求最值,将所求式运用“1”的变换,化为积为常数的形式是关键,属于中档题.11.【解析】【分析】利用乘“1”法,借助基本不等式即可求出.【详解】正数x,y满足,则,,当且仅当时取等号,故的最小值是12,故答案为:12【点睛】本题考查了基本不等式及其应用属基础题.12.2【解析】【分析】利用“1”的代换,求得最值,再对直接利用基本不等式求得最值,再结合题意求解即可【详解】正实数x,y满足,,,当且仅当,即,时,取等号,的最小值为2.故答案为:2.【点睛】本题考查基本不等式的应用,熟记不等式应用条件,多次运用基本不等式要注意“=”是否同时取到,是中档题13.9【解析】【分析】由条件可得,即有,由基本不等式可得所求最小值.【详解】若,,,即,则,当且仅当取得最小值9,故答案为:9.【点睛】本题考查基本不等式的运用,注意运用“1”的代换,考查化简运算能力,属于基础题.14.【解析】【分析】由基本不等式,可得到,然后利用,可得到最小值,要注意等号取得的条件。

高中数学公式完全总结归纳(均值不等式)及常见题型

高中数学公式完全总结归纳(均值不等式)及常见题型

均值不等式归纳总结1. (1)若R b a ∈,,则ab b a 222≥+(2)若R b a ∈,,则222b a ab +≤(当且仅当b a =时取“=”)2. (1)若*,R b a ∈,则ab b a ≥+2(2)若*,R b a ∈,则ab b a 2≥+ (当且仅当ba =时取“=”)(3)若*,R b a ∈,则22⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤b a ab (当且仅当b a =时取“=”)3.若0x >,则12x x +≥ (当且仅当1x =时取“=”)若0x <,则12x x+≤- (当且仅当1x =-时取“=”)若0x ≠,则11122-2x x x x x x+≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”) 4.若0>ab ,则2≥+ab ba (当且仅当b a =时取“=”)若0ab ≠,则22-2a b a b a b bababa+≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”)5.若R b a ∈,,则2)2(222b ab a +≤+(当且仅当b a =时取“=”)『ps.(1)当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值,当两个正数的和为定植时,可以求它们的积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”.(2)求最值的条件“一正,二定,三取等”(3)均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用』应用一:求最值例1:求下列函数的值域(1)y=3x 2+12x 2(2)y=x+1x解:(1)y=3x 2+12x 2≥23x 2·12x 2= 6 ∴值域为[ 6 ,+∞)(2)当x >0时,y =x +1x ≥2x ·1x=2; 当x <0时, y =x +1x = -(- x -1x )≤-2x ·1x=-2 ∴值域为(-∞,-2]∪[2,+∞)解题技巧技巧一:凑项例 已知54x <,求函数14245y x x =-+-的最大值。

均值不等式的19个题型

均值不等式的19个题型

均值不等式的19个题型Mean Inequality: 19 Problem Types.English Answer:1. Mean inequality of two random variables:Proof:Let X and Y be two random variables with means μX and μY, respectively.Then, E(X Y) = E(X) E(Y) = μX μY.If X and Y are independent, then Var(X Y) = Var(X) + Var(Y).Therefore, if Var(X Y) > 0, then μX ≠ μY.2. Mean inequality of the sum of random variables:Proof:Let X and Y be two random variables.Then, E(X + Y) = E(X) + E(Y).Therefore, if X and Y are both positive, then E(X + Y) > E(X) and E(X + Y) > E(Y).3. Mean inequality of the product of random variables:Proof:Let X and Y be two random variables with means μX and μY, respectively.Then, E(XY) = E(X)E(Y) = μXμY.Therefore, if X and Y are both positive, thenE(XY) > E(X)E(Y).4. Mean inequality of the quotient of random variables:Proof:Let X and Y be two random variables with means μX and μY, respectively.Then, E(X/Y) = E(X)E(1/Y) = μXE(1/Y).If Y is a constant, then E(1/Y) = 1/Y.Therefore, if X and Y are both positive, thenE(X/Y) > E(X)/E(Y).5. Mean inequality of the minimum of random variables:Proof:Let X and Y be two random variables with means μX and μY, respectively.Then, E(min(X, Y)) = P(X < Y)E(X|X < Y) + P(Y <X)E(Y|Y < X).If X and Y are independent, then E(min(X, Y)) = min(μX, μY).6. Mean inequality of the maximum of random variables:Proof:Let X and Y be two random variables with means μX and μY, respectively.Then, E(max(X, Y)) = P(X > Y)E(X|X > Y) + P(Y > X)E(Y|Y > X).If X and Y are independent, then E(max(X, Y)) = max(μX, μY).7. Mean inequality of the range of random variables:Proof:Let X and Y be two random variables with means μX and μY, respectively.Then, E(range(X, Y)) = E(max(X, Y) min(X, Y)) =E(max(X, Y)) E(min(X, Y)).If X and Y are independent, then E(range(X, Y)) = max(μX, μY) min(μX, μY).8. Mean inequality of the variance of random variables:Proof:Let X and Y be tw o random variables with means μX and μY, respectively.Then, Var(X + Y) = Var(X) + Var(Y) + 2Cov(X, Y).If X and Y are independent, then Var(X + Y) =Var(X) + Var(Y).9. Mean inequality of the covariance of randomvariables:Proof:Let X and Y be two random variables.Then, Cov(X + Y, Z) = Cov(X, Z) + Cov(Y, Z).If X, Y, and Z are independent, then Cov(X + Y, Z) = 0.10. Mean inequality of the correlation coefficient of random variables:Proof:Let X and Y be two random variables with standard deviations σX and σY, respectively.Then, Corr(X + Y, Z) = (Cov(X + Y, Z) / (σX +σY)σZ) = (Cov(X, Z) + Cov(Y, Z)) / (σX + σY)σZ.If X, Y, and Z are independent, then Corr(X + Y, Z) = 0.11. Mean inequality of the conditional mean of random variables:Proof:Let X and Y be two random variables.Then, E(X|Y = y) = ∫x p(x|y)dx.If p(x|y) is a decreasing function of x, thenE(X|Y = y) is a decreasing function of y.12. Mean inequality of the conditional variance of random variables:Proof:Let X and Y be two random variables.Then, Var(X|Y = y) = ∫x (x E(X|Y = y))^2 p(x|y)dx.If p(x|y) is a decreasing function of x, thenVar(X|Y = y) is an increasing function of y.13. Mean inequality of the conditional covariance of random variables:Proof:Let X, Y, and Z be three random variables.Then, Cov(X|Y = y, Z) = ∫x∫z (x E(X|Y = y))(zE(Z))p(x, z|y)dxdz.If p(x, z|y) is a decreasing function of x and z, then Cov(X|Y = y, Z) is a decreasing function of y.14. Mean inequality of the conditional correlation coefficient of random variables:Proof:Let X, Y, and Z be three random variables with standard deviations σX, σY, and σZ, respectively.Then, Corr(X|Y = y, Z) = (Cov(X|Y = y, Z) /(σXσZ)) = ∫x∫z (x E(X|Y = y))(z E(Z))p(x, z|y)dxdz /(σXσZ).If p(x, z|y) is a decreasing function of x and z, then Corr(X|Y = y, Z) is a decreasing function of y.15. Mean inequality of the marginal distribution of random variables:Proof:Let X and Y be two random variables with joint distribution p(x, y).Then, p(x) = ∫y p(x, y)dy.If p(x, y) is a decreasing function of y, then p(x)is a decreasing function of x.16. Mean inequality of the conditional distribution of random variables:Proof:Let X and Y be two random variables with joint distribution p(x, y).Then, p(x|y) = p(x, y) / p(y).If p(x, y) is a decreasing function of y, thenp(x|y) is a decreasing function of y.17. Mean inequality of the moment generating function of random variables:Proof:Let X be a random variable with moment generating function M(t).Then, M'(t)。

均值不等式专题20道-带答案

均值不等式专题20道-带答案

均值不等式专题3学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、填空题1.若则的最小值是__________.2.若,且则的最大值为______________.3.已知,且,则的最小值为______.4.已知正数满足,则的最小值是_______.5.若直线2ax-by+2=0(a>0,b>0)被圆x2+y2+2x-4y+1=0截得的弦长为4,则+的最小值是______.6.设正实数满足,则的最小值为________7.已知,且,则的最小值是________8.已知正实数x,y满足,则的最小值是______9.已知,函数的值域为,则的最小值为________.10.已知,,且,则的最小值为__________.11.若正数x,y满足,则的最小值是______.12.已知正实数x,y满足,则的最小值为______.13.若,,,则的最小值为______.14.若,则的最小值为________.15.已知a,b都是正数,满足,则的最小值为______.16.已知,且,则的最小值为______.17.已知点在圆上运动,则的最小值为___________.18.若函数的单调递增区间为,则的最小值为____.19.已知正实数,满足,则的最大值为______.20.已知,,则的最小值为____.参考答案1.【解析】【分析】根据对数相等得到,利用基本不等式求解的最小值得到所求结果. 【详解】则,即由题意知,则,则当且仅当,即时取等号本题正确结果:【点睛】本题考查基本不等式求解和的最小值问题,关键是能够利用对数相等得到的关系,从而构造出符合基本不等式的形式.2.【解析】【分析】先平方,再消元,最后利用基本不等式求最值.【详解】当时,,,所以最大值为1,当时,因为,当且仅当时取等号,所以,即最大值为,综上的最大值为【点睛】本题考查利用基本不等式求最值,考查基本分析求解能力,属中档题.3.4.【解析】【分析】直接利用代数式的恒等变换和利用均值不等式的应用求出结果.【详解】∵,∴,∴,当且仅当,时取等号,故答案为:4.【点睛】本题考查的知识要点:代数式的恒等变换,均值不等式的应用,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题型.4.【解析】【分析】由题得,所以,再根据基本不等式即可求出答案.【详解】正数,满足,则,则,当且仅当时,即,时取等号,故答案为:.【点睛】本题考查了条件等式下利用基本不等式求最值,考查了变形的能力,考查了计算能力,属于中档题.5.4【解析】【分析】由题意可得经过圆心,可得,再+利用基本不等式求得它的最小值.【详解】圆,即,表示以为圆心、半径等于2的圆.再根据弦长为4,可得经过圆心,故有,求得,则,当且仅当时,取等号,故则的最小值为4,故答案为:4【点睛】本题主要考查直线和圆的位置关系,基本不等式的应用,属于基础题.6.8【解析】【分析】根据基本不等式求最小值.【详解】令,则当且仅当时取等号.即的最小值为8.【点睛】在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.7.【解析】【分析】根据基本不等式求最小值.【详解】因为,当且仅当时取等号,所以的最小值是【点睛】在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.8.【解析】【分析】由已知分离,然后进行1的代换后利用基本不等式即可求解.【详解】正实数x,y满足,则当且仅当且即,时取得最小值是故答案为:【点睛】本题主要考查了利用基本不等式求解最值,解题的关键是进行分离后利用1的代换,在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.9.【解析】【分析】由函数的值域为,可得,化为,利用基本不等式可得结果.【详解】的值域为,,,,,当,即是等号成立,所以的最小值为,故答案为.【点睛】本题主要考查二次函数的图象与性质,以及基本不等式的应用,属于中档题. 在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.10.【解析】【分析】由已知将化为一次式,运用“1”的变换,再利用基本不等式可得.【详解】因为,所以,=(当且仅当,即,时取等号),所以的最小值为,故答案为.【点睛】本题考查基本不等式及利用基本不等式求最值,将所求式运用“1”的变换,化为积为常数的形式是关键,属于中档题.11.【解析】【分析】利用乘“1”法,借助基本不等式即可求出.【详解】正数x,y满足,则,,当且仅当时取等号,故的最小值是12,故答案为:12【点睛】本题考查了基本不等式及其应用属基础题.12.2【解析】【分析】利用“1”的代换,求得最值,再对直接利用基本不等式求得最值,再结合题意求解即可【详解】正实数x,y满足,,,当且仅当,即,时,取等号,的最小值为2.故答案为:2.【点睛】本题考查基本不等式的应用,熟记不等式应用条件,多次运用基本不等式要注意“=”是否同时取到,是中档题13.9【解析】【分析】由条件可得,即有,由基本不等式可得所求最小值.【详解】若,,,即,则,当且仅当取得最小值9,故答案为:9.【点睛】本题考查基本不等式的运用,注意运用“1”的代换,考查化简运算能力,属于基础题.14.【解析】【分析】由基本不等式,可得到,然后利用,可得到最小值,要注意等号取得的条件。

均值不等式练习题及答案

均值不等式练习题及答案

均值不等式练习题及答案均值不等式又名基本不等式、均值定理、重要不等式。

是求范围问题最有利的工具之一,在形式上均值不等式比较简单,但是其变化多样、使用灵活。

尤其要注意它的使用条件。

a2?b21. 若a,b?R,则a?b?2ab 若a,b?R,则ab? 222. 若a,b?R,则时取“=”)*a?b?ab2若a,b?R,则a?b?*2ab ???2?*a?ba2?b2?ab??3. 均值不等式链:若a、b都是正数,则,当且仅当a?b22?ab2时等号成立。

平均数)一、基本技巧技巧1:凑项例已知x?技巧2:分离配凑4,求函数y?4x?2?1的最大值。

x?5 x2?7x?10的值域。

例求y?x?1技巧3:利用函数单调性例求函数y?2的值域。

技巧4:整体代换例已知x?0,y?0,且19??1,求x?y的最小值。

xy典型例题1. 若正实数X,Y 满足2X+Y+6=XY ,则XY 的最小值是?a?b?22. 已知x>0,y>0,x,a,b,y成等差数列,x,c,d,y 成等比数列,则的最小值cd是A.0B.1C.D.23. 若不等式x+ax+4≥0对一切x∈平分圆x2+y2-2x-4y-6=0,则2+1的最小值是abA.1B.C.4D.3+225. 已知x>0,y>0,x+2y+3xy=8,则x+2y的最小值是 .6. 已知x,y?R?,且满足xy??1,则xy的最大值为34ab11?的最小值为ab1A B C 1 D 7. 设a?0,b?0.3与3的等比中项,则8. 若正数x,y满足x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是 A.428B. C.D.659. 若a?0,b?0,a?b?2,则下列不等式对一切满足条件的a,b恒成立的是.①ab?1;②;③ a2?b2?2;④a3?b3?3;⑤11??ab210.设a>b>0,则a?11?的最小值是abaa?b123411.下列命题中正确的是12A、y?x?的最小值是B、y?的最小值是xC、y?2?3x?4x的最大值是2? D值是2?12. 若x?2y?1,则2x?4y 的最小值是______ 、y?2?3x?4x的最小均值不等式应用一.均值不等式1.若a,b?R,则a2?b2?2ab 若a,b?R,则ab2. 若a,b?R*,则a?b2?*?a?b222a?b时取“=”)ab 若a,b?R,则a?b?22aba?b?若a,b?R,则ab??)?? ?2a?b2注:当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值,当两个正数的和为定植时,可以求它们的积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”.求最值的条件“一正,二定,三取等”均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用.应用一:求最值例1:求下列函数的值域y=3x解:y=3x+11y=x+xx13x =∴值域为[,+∞)2x1x· =2;x1x· =-2x1≥22x1当x>0时,y=x+≥x11当x<0时,y=x+= -≤-2xx∴值域为解题技巧:技巧一:凑项例1:已知x?54,求函数y?4x?2?14x?5的最大值。

均值不等式练习题及答案解析

均值不等式练习题及答案解析

均值不等式练习题及答案解析一.均值不等式1.若a,b?R,则a2?b2?2ab 若a,b?R,则ab2. 若a,b?R*,则a?b2?*?a?b222a?b时取“=”)ab 若a,b?R,则a?b?22aba?b?若a,b?R,则ab??) ?? ?2a?b2注:当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值,当两个正数的和为定植时,可以求它们的积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”.求最值的条件“一正,二定,三取等”均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用.应用一:求最值例1:求下列函数的值域y=3x解:y=3x+11y=x+xx13x =∴值域为[,+∞)2x1x· =2; x1x· =-2x1≥22x1当x>0时,y=x+≥x11当x<0时, y=x+= -≤-2xx∴值域为解题技巧:技巧一:凑项例1:已知x?54,求函数y?4x?2?14x?5的最大值。

1解:因4x?5?0,所以首先要“调整”符号,又?x?54,?5?4x?0,?y?4x?2?14x?5不是常数,所以对4x?2要进行拆、凑项,2?3?1 ??3?1?5?4x?4x?55?4x?当且仅当5?4x?15?4x,即x?1时,上式等号成立,故当x?1时,ymax?1。

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的最大值。

解析:由知,,利用均值不等式求最值,必须和为定值或积为定值,此题为两个式子积的形式,但其和不是定值。

注意到2x??8为定值,故只需将y?x凑上一个系数即可。

当,即x=2时取等号当x=2时,y?x的最大值为8。

32评注:本题无法直接运用均值不等式求解,但凑系数后可得到和为定值,从而可利用均值不等式求最大值。

变式:设0?x?,求函数y?4x的最大值。

322x?3?2x?9解:∵0?x?∴3?2x?0∴y?4x?2?2x?2222??当且仅当2x?3?2x,即x?3?3???0,?时等号成立。

均值不等式练习题解析版

均值不等式练习题解析版

均值不等式练习题班级_______姓名____________1. 已知x,y∈R+,xy=2x+y,则x+y取得最小值时,x=.2. 若a>0,b>0,且a+b=4,则下列不等式恒成立的是_______________①1ab ≤14②1a+1b≤1③√ab≥2③a2+b2≥83. 下列结论正确的是______________①若a,b∈R,则ba +ab≥2②若x<0,则x+4x ≥−2√x⋅4x=−4③若ab≠0,则b2a +a2b≥a+b④若x<0,则2x+2−x>24. “a>0,b>0”是“ab<(a+b2)2”的条件5. “x+1x>2”是“x>1”的条件6. 设a>1,b>1且ab−(a+b)=1,下列结论正确的是_______________①a+b有最小值2+2√2②a+b有最大值2+2√2③ab有最大值√2+1④ab有最小值2+2√27. 设m∈R且m≠0,“不等式m+4m>4”成立的一个必要不充分条件是( )①m≠2②m>0且m≠2③m>2④m≥28. 设直线x=t(t>0)与曲线y=x2+2和x轴分别交于A,B两点,C(t+1t,2),则△ABC面积的最小值为.9. 若不等式(x+y)(ax +4y)≥16对任意正实数x,y恒成立,则正实数a的最小值为.10. 已知a>0,b>0,若a+b=4,则a2+b2的最小值为.11. 已知x>0,y>0,且x+2y=2,那么xy的最大值是.12. 已知x>54,则函数y=4x+14x−5的最小值为.13. 已知某房地产公司计划出租70套相同的公寓房.当每套房月租金定为3000元时,这70套公寓房能全部租出去;当月租金每增加50元时(设月租金均为50元的整数倍),就会多一套房子不能出租.设已出租的每套房子每月需要公司花费100元的日常维修等费用(设没有出租的房子不需要花这些费用),则要使公司获得最大利润,每套房月租金应定为元.14. 已知0<x<1,当x=_______时,√x(1−x)的值最大.15. 已知x>−1,求x+4x+1的值最小值.16. 设a,b,c∈R,求证:b+ca +c+ab+a+bc≥6.17. 设ab≠0,利用基本不等式有如下证明:ba +ab=b2+a2ab≥2abab=2.试判断这个证明过程是否正确.若正确,请说明每一步的依据;若不正确,请说明理由.18. 某工厂有一面长14m的旧墙,现准备利用这面旧墙建造平面图形为矩形,面积为126m2的厂房.工程条件是:①修1m新墙的费用为a元;②修1m旧墙的费用是a4元;③用拆去1m旧墙所得的材料建1m新墙的费用为a2元.经过讨论有两种方案(设利用旧墙的矩形厂房的一面边长为x m):方案1:利用旧墙的一段为矩形厂房的一面边长(x<14):方案2:利用旧墙为矩形厂房的一面边长(x≥14).则如何利用旧墙,即x为多少时建墙费用最省?答案1. √2+12. ④【解析】4=a +b ≥2√ab (当且仅当 a =b 时,等号成立),即 √ab ≤2,ab ≤4,1ab ≥14,选项①,③不成立;1a +1b =a+b ab=4ab ≥1,选项②不成立;a 2+b 2=(a +b )2−2ab =16−2ab ≥8,选项④成立.3. ④ 【解析】对于①,当 ab <0 时不成立; 对于②,若 x <0,则 x +4x =−(−x +4−x)≤−2√(−x )⋅4−x =−4,当且仅当 x =−2 时,等号成立,因此②选项不成立;对于③,取 a =−1,b =−2,b 2a +a 2b=−92<a +b =−3,所以③选项不成立;对于④,若 x <0,则 2x +2−x >2 成立. 4. 既不充分也不必要【解析】当 a >0,b >0 时,a+b 2≥√ab ,即 ab ≤(a+b 2)2,当 a =b 时,ab <(a+b 2)2 不成立,故“a >0,b >0”不是“ab <(a+b 2)2”的充分条件.当 ab <(a+b 2)2 时,a ,b 可以异号,故 a >0,b >0 不一定成立,故“a >0,b >0”不是“ab <(a+b 2)2”的必要条件.故“a >0,b >0”是“ab <(a+b 2)2”的既不充分也不必要条件.5. 必要而不充分6. ① 【解析】因为 a >1,b >1 且 ab −(a +b )=1,所以 1+a +b =ab ≤(a+b 2)2,则 (a +b )2−4(a +b )−4≥0,得 a +b ≥2+2√2 或 a +b ≤−2√2+2(舍去),当且仅当 a =b =1+√2 时等号成立.因为 a +b =ab −1≥2+2√2,所以 ab ≥3+2√2,当且仅当 a =b 时等号成立. 7. ①8. √2.【解析】由 {x =t,y =x 2+2可得 A (t,t 2+2),所以 ∣AB∣=t 2+2,则 △ABC 的面积S=12×∣∣t +1t−t ∣∣×(t 2+2)=12×t 2+2t =12(t +2t )≥12×2√t ×2t=√2,当且仅当 t =2t ,即 t =√2 时等号成立,所以 △ABC 面积的最小值为 √2.9. 4【解析】因为不等式 (x +y )(a x +4y)≥16 对任意正实数 x ,y 恒成立,所以 16≤[(x +y )(ax +4y )]min,令 f (x )=(x +y )(ax +4y )(a >0),则f (x )=a +4+ay x+4x y ≥a +4+2√ayx ⋅4x y=a +4+4√a,当且仅当 xy =√a2时取等号, 所以 a +4√a ++4≥16,解得 a ≥4, 因此正实数 a 的最小值为 4. 10. 8 11. 12【解析】因为 x >0,y >0,且 x +2y =2, 所以 xy =12x ⋅2y ≤12×(x+2y 2)2=12×(1)2=12,当且仅当 x =2y =1,即 x =1,y =12 时,取等号,故 xy 的最大值是 12. 12. 7【解析】因为 x >54,所以 4x −5>0.y =4x +14x−5=(4x −5)+14x−5+5≥2+5=7. 当且仅当 4x −5=14x−5,即 x =32时等号成立.法二:因为 x >54,令 yʹ=4−4(4x−5)2=0,得 x =1 或 x =32,当 54<x <32 时,yʹ<0,函数单调递减; 当 x >32 时,yʹ>0,函数单调递增.所以当 x =32时函数取得最大值为:4×32+14×32−5=7.13. 3300【解析】设利润为 y 元,租金定为 3000+50x (0≤x ≤70,x ∈N ) 元.则 y =(3000+50x )(70−x )−100(70−x )=(2900+50x )(70−x )=50(58+x )(70−x )≤50(58+x+70−x 2)2,当且仅当 58+x =70−x ,即 x =6 时,等号成立,故每月租金定为 3000+300=3300(元)时,公司得最大利润.14. 0<x <1⇒√x >0,√1−x >0⇒√x ⋅√1−x ≤x+(1−x )2=12,即 √x (1−x )≤12(当且仅当 x =1−x ,即 x =12时,等号成立), 所以当 x =12 时,√x (1−x ) 的最大值为 12. 第三部分 15.x >−1⇒x +1>0⇒x +4x +1=(x +1)+4x +1−1≥2√(x +1)⋅4x +1−1=3(当且仅当x +1=4x +1,即x =1时,等号成立⇒当x =1时,x +4x +1的最小值为3.16. ba +ab≥2c b +bc ≥2a c +ca ≥2} ⇒b+c a +c+ab +a+bc ≥6(当且仅当 a =b =c 时,等号成立).17. 这个证明过程不正确.过程中b 2+a 2ab≥2ab ab这一步不成立,这是因为 ab 的正负没有确定.18. 设利用旧墙的矩形厂房的一面边长为 x m ,则另一面边长为 126xm .若利用旧墙的一段为矩形厂房的一面边长,则修旧墙的费用为 x ⋅a 4元,剩余的旧墙拆得的材料建新墙的费用为 (14−x )⋅a2 元,其余的建新墙的费用为 (2x +2×126x−14)⋅a 元,总费用为y =a 4x +(14−x )a 2+a (2x +252x−14)=a (7x 4+252x −7)=7a (x4+36x−1)(0<x <14).因为 x 4+36x≥2√x4⋅36x=6,0<x <14,所以当且仅当 x =12 时,y min =7a (6−1)=35a ( 元).若利用旧墙为矩形厂房的一面边长,则修旧墙的费用为 a4⋅14=7a2元,建新墙的费用为 (2x +252x−14)⋅a 元,总费用为 y=72a +a (2x +252x −14)=72a +2a (x +126x−7)(x ≥14).设14≤x1<x2,则x1+126x1−(x2+126x2)=(x1−x2)(1−126x1x2)<0(x1x2>126),所以m=x+126x 在[14,+∞)上为增函数,所以当x=14时,y min=72a+2a(14+12614−7)=35.5a(元).综上可知,采用方案1,即利用旧墙12m为矩形厂房的一面边长,可使建墙费用最省.。

均值不等式常见题型及解析

均值不等式常见题型及解析

均值不等式常见题型及解析一、直接应用均值不等式均值不等式的基本形式是对于正实数a、b,有\(\frac{a + b}{2}\geq\sqrt{ab}\),当且仅当a = b时等号成立。

比如说,已知\(a>0\),\(b>0\),\(a + b = 1\),求\(ab\)的最大值。

这时候就可以直接用均值不等式啦。

由\(\frac{a + b}{2}\geq\sqrt{ab}\),把\(a + b = 1\)代入,得到\(\frac{1}{2}\geq\sqrt{ab}\),那么\(ab\leq\frac{1}{4}\),当且仅当\(a=b=\frac{1}{2}\)的时候取到最大值。

这种直接应用的题型呢,关键就是要识别出是两个正实数的和与积的关系,然后套公式就好啦。

就像看到一道题,告诉你两个正数的和是定值,那你就赶紧想均值不等式求积的最值;要是告诉你积是定值,就想求它们和的最值。

这就像一个小窍门,一看到这种形式,心里就“叮”一下,知道该怎么做啦。

二、凑项应用均值不等式有些题呢,不会直接给你能用均值不等式的形式,需要咱们自己去凑项。

比如说,求\(y = x+\frac{1}{x - 1}(x>1)\)的最小值。

这时候直接用均值不等式可不行,因为\(x\)和\(\frac{1}{x - 1}\)的和不是直接能用均值不等式的形式。

那我们就凑项呀,把式子变成\(y=(x - 1)+\frac{1}{x - 1}+1\)。

因为\(x>1\),所以\(x - 1>0\),\(\frac{1}{x - 1}>0\)。

根据均值不等式\(\frac{(x - 1)+\frac{1}{x - 1}}{2}\geq\sqrt{(x - 1)\times\frac{1}{x - 1}}\),也就是\((x - 1)+\frac{1}{x - 1}\geq2\),那么\(y=(x - 1)+\frac{1}{x - 1}+1\geq2 + 1=3\),当且仅当\(x - 1=\frac{1}{x - 1}\),也就是\(x = 2\)的时候取到最小值。

(完整word版)均值不等式专题20道-带答案

(完整word版)均值不等式专题20道-带答案

均值不等式专题3学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、填空题1.若则的最小值是__________.2.若,且则的最大值为______________.3.已知,且,则的最小值为______.4.已知正数满足,则的最小值是_______.5.若直线2ax-by+2=0(a>0,b>0)被圆x2+y2+2x-4y+1=0截得的弦长为4,则+的最小值是______.6.设正实数满足,则的最小值为________7.已知,且,则的最小值是________8.已知正实数x,y满足,则的最小值是______9.已知,函数的值域为,则的最小值为________.10.已知,,且,则的最小值为__________.11.若正数x,y满足,则的最小值是______.12.已知正实数x,y满足,则的最小值为______.13.若,,,则的最小值为______.14.若,则的最小值为________.15.已知a,b都是正数,满足,则的最小值为______.16.已知,且,则的最小值为______.17.已知点在圆上运动,则的最小值为___________.18.若函数的单调递增区间为,则的最小值为____.19.已知正实数,满足,则的最大值为______.20.已知,,则的最小值为____.参考答案1.【解析】【分析】根据对数相等得到,利用基本不等式求解的最小值得到所求结果. 【详解】则,即由题意知,则,则当且仅当,即时取等号本题正确结果:【点睛】本题考查基本不等式求解和的最小值问题,关键是能够利用对数相等得到的关系,从而构造出符合基本不等式的形式.2.【解析】【分析】先平方,再消元,最后利用基本不等式求最值.【详解】当时,,,所以最大值为1,当时,因为,当且仅当时取等号,所以,即最大值为,综上的最大值为【点睛】本题考查利用基本不等式求最值,考查基本分析求解能力,属中档题.3.4.【解析】【分析】直接利用代数式的恒等变换和利用均值不等式的应用求出结果.【详解】∵,∴,∴,当且仅当,时取等号,故答案为:4.【点睛】本题考查的知识要点:代数式的恒等变换,均值不等式的应用,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题型.4.【解析】【分析】由题得,所以,再根据基本不等式即可求出答案.【详解】正数,满足,则,则,当且仅当时,即,时取等号,故答案为:.【点睛】本题考查了条件等式下利用基本不等式求最值,考查了变形的能力,考查了计算能力,属于中档题.5.4【解析】【分析】由题意可得经过圆心,可得,再+利用基本不等式求得它的最小值.【详解】圆,即,表示以为圆心、半径等于2的圆.再根据弦长为4,可得经过圆心,故有,求得,则,当且仅当时,取等号,故则的最小值为4,故答案为:4【点睛】本题主要考查直线和圆的位置关系,基本不等式的应用,属于基础题.6.8【解析】【分析】根据基本不等式求最小值.【详解】令,则当且仅当时取等号.即的最小值为8.【点睛】在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.7.【解析】【分析】根据基本不等式求最小值.【详解】因为,当且仅当时取等号,所以的最小值是【点睛】在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.8.【解析】【分析】由已知分离,然后进行1的代换后利用基本不等式即可求解.【详解】正实数x,y满足,则当且仅当且即,时取得最小值是故答案为:【点睛】本题主要考查了利用基本不等式求解最值,解题的关键是进行分离后利用1的代换,在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.9.【解析】【分析】由函数的值域为,可得,化为,利用基本不等式可得结果.【详解】的值域为,,,,,当,即是等号成立,所以的最小值为,故答案为.【点睛】本题主要考查二次函数的图象与性质,以及基本不等式的应用,属于中档题. 在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.10.【解析】【分析】由已知将化为一次式,运用“1”的变换,再利用基本不等式可得.【详解】因为,所以,=(当且仅当,即,时取等号),所以的最小值为,故答案为.【点睛】本题考查基本不等式及利用基本不等式求最值,将所求式运用“1”的变换,化为积为常数的形式是关键,属于中档题.11.【解析】【分析】利用乘“1”法,借助基本不等式即可求出.【详解】正数x,y满足,则,,当且仅当时取等号,故的最小值是12,故答案为:12【点睛】本题考查了基本不等式及其应用属基础题.12.2【解析】【分析】利用“1”的代换,求得最值,再对直接利用基本不等式求得最值,再结合题意求解即可【详解】正实数x,y满足,,,当且仅当,即,时,取等号,的最小值为2.故答案为:2.【点睛】本题考查基本不等式的应用,熟记不等式应用条件,多次运用基本不等式要注意“=”是否同时取到,是中档题13.9【解析】【分析】由条件可得,即有,由基本不等式可得所求最小值.【详解】若,,,即,则,当且仅当取得最小值9,故答案为:9.【点睛】本题考查基本不等式的运用,注意运用“1”的代换,考查化简运算能力,属于基础题.14.【解析】【分析】由基本不等式,可得到,然后利用,可得到最小值,要注意等号取得的条件。

均值不等式常见题型版

均值不等式常见题型版

均值不等式一、根本知识梳理1. 算术平均值:如果a﹑ b∈ R ,那么叫做这两个正数的算术平均值 .+2. 几何平均值:如果a﹑ b∈ R+,那么叫做这两个正数的几何平均值3. 重要不等式:如果a﹑ b∈ R,那么 a2 +b2≥( 当且仅当 a=b 时,取“ =〞 ) 均值定理:如果a﹑ b∈ R ,那么 a b ≥( 当且仅当 a=b 时,取“ =〞)+2均值定理可表达为:4.变式变形:1 ab a2 b2;22a2b; 23 ba ab 0 ;a ba 2b;4 25 2 a2 b2 .5.利用均值不等式求最值,“和定,积最大;积定,和最小〞,即两个正数的和为定值,那么可求其积的最大值;积为定值,那么可求其和的最小值。

注意三个条件:“一正,二定,三相等〞即:〔 1〕各项或各因式非负;〔 2〕和或积为定值;〔3〕各项或各因式都能取得相等的值。

6. 假设屡次用均值不等式求最值,必须保持每次取“=〞号的一致性。

有时为了到达利用均值不等式的条件,需要经过配凑﹑裂项﹑转化﹑别离常数等变形手段,创设一个应用均值不等式的情景。

二、常见题型:1、分式函数求最值,如果y f ( x) 可表示为 y mg(x)A B的形式,且g (x) 在定g(x)义域内恒正或恒负, A 0, m 0, 那么可运用均值不等式来求最值。

例:求函数y ax 2 x 1 (x1 0)的最小值。

x 1 且 aax 2 x 1 1 ax xax (1 a) a解: yx 1 axx 1 1xa(x 1)a1 2a 2a 1 2a 1 x 1a当a( x 1) 即 x=0 时等号成立,ymin 1x 112、题在给出和为定值,求和的最值时,一般情况都要对所求式子进行变形,用条件进行代换,变形之后再利用均值不等式进行求最值。

例: a 0, b0,且19 1 ,求 a b 的最小值。

a b解法一: a b 1 9 b 9a 10 2 9 16a b思路二:由191 变形可得 (a 1)(b 9) 9,a 1,b 9, 然后将 a b 变形。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

均值不等式及其应用一.均值不等式1.(1)若R b a ∈,,则ab b a 222≥+ (2)若R b a ∈,,则222b a ab +≤(当且仅当b a =时取“=”)2. (1)若*,R b a ∈,则ab b a ≥+2(2)若*,R b a ∈,则ab b a 2≥+(当且仅当b a =时取“=”) (3)若*,R b a ∈,则22⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤b a ab (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0x >,则12x x+≥ (当且仅当1x =时取“=”);若0x <,则12x x +≤- (当且仅当1x =-时取“=”) 若0x ≠,则11122-2x x x x x x +≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”)3.若0>ab ,则2≥+a b b a (当且仅当b a =时取“=”) 若0ab ≠,则22-2a b a b a bb a b a b a+≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”) 4.若R b a ∈,,则2)2(222b a b a +≤+(当且仅当b a =时取“=”) 注:(1)当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值,当两个正数的和为定植时,可以求它们的积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”. (2)求最值的条件“一正,二定,三相等” (3)均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用. 应用一:求最值例1:求下列函数的值域(1)y =3x 2+12x 2 (2)y =x +1x解:(1)y =3x 2+12x2 ≥23x 2·12x2 = 6 ∴值域为[ 6 ,+∞)(2)当x >0时,y =x +1x≥2x ·1x=2; 当x <0时, y =x +1x = -(- x -1x )≤-2x ·1x=-2 ∴值域为(-∞,-2]∪[2,+∞)解题技巧: 技巧一:凑项 例1:已知54x <,求函数14245y x x =-+-的最大值。

解:因450x -<,所以首先要“调整”符号,又1(42)45x x --不是常数,所以对42x -要进行拆、凑项,5,5404x x <∴->,11425434554y x x x x ⎛⎫∴=-+=--++ ⎪--⎝⎭231≤-+=当且仅当15454x x-=-,即1x =时,上式等号成立,故当1x =时,max 1y =。

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(82)y x x =-的最大值。

解析:由知,,利用均值不等式求最值,必须和为定值或积为定值,此题为两个式子积的形式,但其和不是定值。

注意到2(82)8x x +-=为定值,故只需将(82)y x x =-凑上一个系数即可。

当,即x =2时取等号 当x =2时,(82)y x x =-的最大值为8。

评注:本题无法直接运用均值不等式求解,但凑系数后可得到和为定值,从而可利用均值不等式求最大值。

变式:设230<<x ,求函数)23(4x x y -=的最大值。

解:∵230<<x ∴023>-x ∴2922322)23(22)23(42=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+≤-⋅=-=x x x x x x y 当且仅当,232x x -=即⎪⎭⎫⎝⎛∈=23,043x 时等号成立。

技巧三: 分离例3. 求2710(1)1x x y x x ++=>-+的值域。

解析一:本题看似无法运用均值不等式,不妨将分子配方凑出含有(x +1)的项,再将其分离。

当,即时,421)591y x x ≥+⨯+=+((当且仅当x =1时取“=”号)。

技巧四:换元解析二:本题看似无法运用均值不等式,可先换元,令t=x +1,化简原式在分离求最值。

22(1)7(1+10544=5t t t t y t t t t-+-++==++)当,即t=时,4259y t t≥⨯=(当t=2即x =1时取“=”号)。

评注:分式函数求最值,通常直接将分子配凑后将式子分开或将分母换元后将式子分开再利用不等式求最值。

即化为()(0,0)()Ay mg x B A B g x =++>>,g(x)恒正或恒负的形式,然后运用均值不等式来求最值。

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()af x x x=+的单调性。

例:求函数2y =的值域。

(2)t t =≥,则2y =1(2)t t t ==+≥因10,1t t t >⋅=,但1t t=解得1t =±不在区间[)2,+∞,故等号不成立,考虑单调性。

因为1y t 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52y ≥。

所以,所求函数的值域为5,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭。

练习.求下列函数的最小值,并求取得最小值时,x 的值.(1)231,(0)x x y x x ++=> (2)12,33y x x x =+>- (3)12sin ,(0,)sin y x x x π=+∈2.已知01x <<,求函数y =.;3.203x <<,求函数y =. 条件求最值1.若实数满足2=+b a ,则ba33+的最小值是 .分析:“和”到“积”是一个缩小的过程,而且ba33⋅定值,因此考虑利用均值定理求最小值, 解: ba33和都是正数,ba33+≥632332==⋅+b a b a当b a 33=时等号成立,由2=+b a 及b a 33=得1==b a 即当1==b a 时,ba 33+的最小值是6. 变式:若44log log 2x y +=,求11x y+的最小值.并求x,y 的值 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。

2:已知0,0x y >>,且191x y+=,求x y +的最小值。

错解..:0,0x y >>,且191xy +=,∴()1912x y x y x y ⎛⎫+=++≥ ⎪⎝⎭故 ()min 12x y += 。

错因:解法中两次连用均值不等式,在x y +≥等号成立条件是x y =,在19xy+≥条件是19x y=即9y x =,取等号的条件的不一致,产生错误。

因此,在利用均值不等式处理问题时,列出等号成立条件是解题的必要步骤,而且是检验转换是否有误的一种方法。

正解:190,0,1x y x y >>+=,()1991061016y x x y x y x y x y⎛⎫∴+=++=++≥+= ⎪⎝⎭当且仅当9y xx y=时,上式等号成立,又191x y +=,可得4,12x y ==时,()min 16x y += 。

变式: (1)若+∈R y x ,且12=+y x ,求yx11+的最小值(2)已知+∈R y x b a ,,,且1=+yb x a ,求y x +的最小值技巧七、已知x ,y 为正实数,且x 2+y 22=1,求x 1+y 2 的最大值. 分析:因条件和结论分别是二次和一次,故采用公式ab ≤a 2+b 22 。

同时还应化简1+y 2中y 2前面的系数为12, x 1+y 2 =x 2·1+y 22= 2 x ·12 +y 22下面将x ,12 +y 22 分别看成两个因式: x ·12 +y 22≤x 2+(12 +y 22 )22 =x 2+y 22 +12 2 =34即x 1+y 2 = 2 ·x12 +y 22 ≤ 342 技巧八:已知a ,b 为正实数,2b +ab +a =30,求函数y =1ab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。

法一:a =30-2b b +1 , ab =30-2b b +1 ·b =-2 b 2+30bb +1由a >0得,0<b <15令t =b +1,1<t <16,ab =-2t 2+34t -31t =-2(t +16t )+34∵t +16t≥2t ·16t=8∴ ab ≤18 ∴ y ≥ 118 当且仅当t =4,即b =3,a =6时,等号成立。

法二:由已知得:30-ab =a +2b ∵ a +2b ≥22 ab ∴ 30-ab ≥22 ab令u =ab 则u 2+2 2 u -30≤0, -5 2 ≤u ≤3 2∴ab ≤3 2 ,ab ≤18,∴y ≥118点评:①本题考查不等式ab ba ≥+2)(+∈R b a ,的应用、不等式的解法及运算能力;②如何由已知不等式230ab a b =++)(+∈R b a ,出发求得ab 的范围,关键是寻找到ab b a 与+之间的关系,由此想到不等式ab ba ≥+2)(+∈R b a ,,这样将已知条件转换为含ab 的不等式,进而解得ab 的范围. 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5、已知x,y为正实数,3x+2y=10,求函数W=3x+2y的最值.解法一:若利用算术平均与平方平均之间的不等关系,a +b 2 ≤a 2+b 22,本题很简单3x +2y ≤ 2(3x )2+(2y )2 = 23x +2y =2 5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。

W >0,W 2=3x +2y +23x ·2y =10+23x ·2y ≤10+(3x )2·(2y )2 =10+(3x +2y )=20∴ W ≤20 =2 5变式: 求函数15()22y x <<的最大值。

解析:注意到21x -与52x -的和为定值。

2244(21)(52)8y x x ==+≤+-+-=又0y >,所以0y <≤当且仅当21x -=52x -,即32x =时取等号。

故max y =。

评注:本题将解析式两边平方构造出“和为定值”,为利用均值不等式创造了条件。

总之,我们利用均值不等式求最值时,一定要注意“一正二定三相等”,同时还要注意一些变形技巧,积极创造条件利用均值不等式。

相关文档
最新文档