高中数学x基本不等式--三项注意
(完整版)高考数学-基本不等式(知识点归纳)
高中数学基本不等式的巧用一.基本不等式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+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。
高三选修基本不等式知识点总结
高三选修基本不等式知识点总结高中数学中,基本不等式是一项重要的内容,也是学习不等式的基础。
掌握基本不等式的知识,对于解决解析几何和一元二次函数的相关问题以及应对高考数学题目都有着重要的作用。
本文将对高三选修基本不等式的知识点进行总结,以帮助同学们更好地理解和掌握这一内容。
一、不等式的基础概念在掌握基本不等式之前,我们首先要明确不等式的基础概念。
不等式是一种数学关系,通过不等于号(>、<、≥、≤)来表示数之间的大小关系。
在解不等式时,我们需要找到使不等式成立的数的范围,这个范围就是不等式的解集。
解不等式的方法包括图像法、试位法、代入法等,具体的解法要根据具体的不等式形式进行选择。
二、基本不等式的形式和证明1. 平均值不等式平均值不等式是基本不等式的核心内容之一。
设有n个正数a₁,a₂,...,aₙ,则它们的算术平均数不大于它们的几何平均数,即(a₁+a₂+...+aₙ)/n ≥ √(a₁a₂...aₙ)。
这一不等式的证明可通过构造不等式链进行完成,具体证明过程略。
2. 开平方不等式开平方不等式是基于二次函数的求解加以证明的不等式。
设函数f(x) = x²为所考察不等式的左侧,即 f(x) > 0。
我们通过研究函数f(x)的图像,得到不等式的解集。
3. 其他常用基本不等式除了平均值不等式和开平方不等式之外,以下这些基本不等式也是我们在高中数学中经常会遇到的,同学们需要注意这些不等式的性质并掌握其应用方法。
- Cauchy-Schwarz不等式- AM-GM不等式- Jensen不等式- Muirhead不等式- Schur不等式- Holder不等式三、基本不等式的应用了解基本不等式的形式和证明只是学习的一部分,我们还需要应用这些不等式解决实际问题。
以下是一些典型的基本不等式应用示例。
1. 解决最值问题通过利用基本不等式,我们可以解决一些求最值的问题。
例如,求证当a+b+c=3时,有(a²+3)(b²+3)(c²+3) ≥ 64。
高中数学:基本不等式知识点总结
高中数学:基本不等式知识点总结一命题趋势基本不等式是解决函数值域、最值、不等式证明、参数范围问题的有效工具,在高考中经常考查,有时也会对其单独考查.题日难度为中等偏上.应用时,要注意“拆、拼、凑”等技巧,特别要注意应用条件,只有具备公式应用的三个条件时,才可应用,否则可能会导致结果错误.二知识网络基本不等式:基本不等式成立的条件6T>0,b>0等号成立的条件当且仅当时取等号.几个市唾的不等式b242* (cu/?=/?)•以15、等式等号成立的条件均为a=h.:+|司号)・a b屈M[“:心](sa2 ^b2(a+b\22J35算术平坷数与凡何平均数没“A O.b AO,则a,h的算术T均数为乏,儿何平均数为J无,厝本不等式可叙述为两个正数的算术平均数不小尸住们的几何十均数.利用基木不等式求最值同题如果积xy是定值所.那么当且仅当*一、时,x+y H xw小值2j7^・(简积也和最小〉如果人+y是龙仞〃,那么士FI.仅^j x-.v 时・xyTf取人佰(筒记,和定税最大)4三数学思想在不等式问题中的体现1、分类讨论思想例1.已知不等式*-2)“+6,(1)求该不等式中x的集合:(2)若1不是不等式的解,0是不等式的解,求k的取值范围。
解:(1)(k-l)Q2k+6当k>l时,解集为x>2k+61当k=l时,解集为©当成1时,解集为2k+6k-1(2)-k<U6-2k>6所以-7弘<-3小结:当一次项系数为0时,不等式成为两个常数比较大小的形式,与x取值无关。
因此,不等式的解集为R (不等式成立时)或(不等式不成立时)o2、转化与化归思想(111壮——+—例2.已知a.b,c为正整数,且a J4b2+c2H.48<4a+6b+12c F求la b c;的值。
解:因为不等式两边均为正整数.所以不等式与不等式a3+b2+c2+48+1<4aH.6b+12c等价,这个等价不等式乂可转化为a2-4a+b2 -6b+c2-12c+49<0c.I(a-2)2+(b-3)24(c-6)2<0a-2=0,b-3=0w c-6=0BPa=2,b=3,c=6fl1”"[a b cj小结:将等式与不等式对应等价转化,是转化数学问题的常用且非常有效的手段。
高中数学不等式
高中数学不等式不等式是数学中重要的一部分,它们将代数和几何结合在一起,使它们同时成为数学研究的重要方面。
在高中数学教学中,《不等式》是一个重要章节,考查学生的代数运算和几何直观,也是进一步掌握高中数学的重要基础。
本文将着重讲解高中数学不等式的相关概念,同时介绍不等式的基本类型和解决问题的方法。
1.不等式的基本概念不等式是数学中一种比较关系,它关注“大于”、“小于”、“不等”之间的关系,是指两个数或两个算式之间的大小关系,包括不等式的符号、不等式的解集和不等式的性质等。
其中,符号是不等式的基本元素,不同的符号表示不同的关系,如小于表示左边的值小于右边的值,大于表示左边的值大于右边的值,小于等于表示左边的值小于或等于右边的值,大于等于表示左边的值大于或等于右边的值,不等于表示左边的值不等于右边的值。
符号在不等式中具有极其重要的作用,它能够对不等式的解集产生影响。
不等式的解集是指满足不等式的所有实数的集合,也就是能够使不等式成立的数的范围。
例如,不等式x+2>0的解集是x>-2,也就是x大于-2的所有实数。
解集可以通过图像表示出来,在平面直角坐标系中,不等式的解集是平面直角坐标系上的某一部分,它可能是一条直线,一个区域或整个坐标系。
不等式的性质也是研究不等式的重要方面,不等式的性质包括可加性、可乘性、对称性、转化等。
其中,可加性和可乘性是不等式的基本运算性质,它们在求解不等式中具有重要的作用。
对称性是指如果将不等式两边的数交换,则不等式依然成立。
转化是指将不等式转化为等价的不等式,便于求解和证明。
2.不等式的基本类型不等式的类型有很多,其中最重要的类型包括一次不等式,二次不等式,分式不等式和绝对值不等式。
一次不等式是指只有一次方的不等式,一般形式大于(》)、小于(《)、大于等于(》=)、小于等于(《=)等形式,例如3x+2>5、4x-6<18x+9等。
求解一次不等式的过程就是将不等式中的未知数找出来并移项,将类似于项归列,用代数方法或图形法求出其解集。
高中不等式知识点归纳总结
高中不等式知识点归纳总结一、基本概念不等式是数学中的一种关系式,表示两个数或两个式子之间的大小关系。
不等式中包含了大于号(>)、小于号(<)、大于等于号(≥)和小于等于号(≤)。
二、解不等式的方法1.加减法原理:将同一个数加减到不等式的两边,不等式仍然成立。
2.乘除法原理:将同一个正数或同一个负数乘除到不等式的两边,不等式的方向不变;将同一个正数乘除到不等式的两边,不等式方向不变;将同一个负数乘除到不等式两边,不等式方向改变。
3.平方差公式:a²-b²=(a+b)(a-b)。
用平方差公示来解决有些带有平方项的二次函数。
4.配方法:通过添加适当的常量或因子使得方程左右完全匹配。
然后可以使用因子分解法或其他方法进行求解。
三、常见类型1.一元一次不等式:形如ax+b>c(x∈R),其中a≠0。
可使用加减法和乘除法原理进行求解。
2.二元一次不等式组:形如{ax+by>c,dx+ey>f}(x,y∈R)。
可使用代数法或图象法进行求解。
3.绝对值不等式:形如|ax+b|>c(x∈R)。
可使用分段函数法进行求解。
4.二次不等式:形如ax²+bx+c>0(x∈R)。
可使用配方法、因式分解和图象法进行求解。
四、常见应用1.经济学中的应用:在生产和消费中,需要考虑成本和收益之间的关系,可以通过不等式来表示。
2.几何学中的应用:在三角形或四边形中,需要考虑各边长之间的大小关系,可以通过不等式来表示。
3.物理学中的应用:在力学问题中,需要考虑物体的速度、加速度等与时间相关的因素,可以通过不等式来表示。
4.竞赛数学中的应用:许多数学竞赛都会涉及到不等式问题,需要灵活运用各种方法进行求解。
五、注意事项1.注意符号方向:在使用乘除法原理时要注意符号方向是否改变。
2.注意取值范围:在解二次不等式时要注意判别式大于0或小于0的情况,以确定其根的取值范围。
3.注意绝对值问题:在解绝对值不等式时要注意分段函数的定义域和取值范围。
运用基本不等式求最值需注意的两个问题
基本不等式a +b 2≥ab (a ,b ∈R +)是高中数学中的重点知识,其应用范围较广,尤其在求最值时,运用基本不等式能使问题快速获解.而在运用基本不等式求最值时,我们需要注意以下两个问题.一、把握应用基本不等式的条件运用基本不等式求最值需把握三个条件:一正、二定、三相等.“一正”是指两个数或两个式子都是大于0的;“二定”是指两个数或两个式子的积或和为定值;“三相等”指在两个数或两个式子相等时不等式可取等号.运用基本不等式求最值,这三个条件缺一不可.例1.求函数y =x 2+1x 2+2的最值.解析:很多同学在解题时会直接利用基本不等式进行求解:y =x 2+2+1x 2+2-2≥2-2=0.出错的原因在于,忽略了“三相等”这一条件,很显然x 2+2≠1x 2+2,导致得到错误的答案.解答本题,我们需通过换元,令t =x 2+2(t ≥2),则y =t +1t-2,根据对勾函数y =t +1t -2在[2,+∞)上为增函数,得出y =x 2+1x 2+2的值域为[12,+∞).很多同学在运用基本不等式时往往会注意到“一正”“二定”两个条件,却忽略“三相等”这个条件.大家在解题时要警惕,避免出现这样的错误.二、灵活运用配凑技巧运用基本不等式求最值,关键是配凑出两式的和或积的定值.如何配凑呢?常见的配凑技巧有拆项、裂项、添项等,下面我们结合实例来说明.1.拆项在拆项时,我们要学会将某些项拆为两项之和、差、积的形式,以便配凑出两式的和或积.常见的拆项形式有:a +b =a 2+a 2+b 、x 2+m x =x +m x 等.例2.当x >0时,试求y =16x +9x2的最小值.分析:可将目标式中的16x 拆为8x +8x ,这样便构造出三项8x 、8x 、9x2积的定值,便可利用基本不等式求得最值.解:因为x >0,所以y =8x +8x +9x 2≥=1293,当且仅当8x =9x 2,即x =时,y 的最小值为1293.2.裂项裂项是指将某一项分裂为两项、三项之和或者差的形式,然后将各式重新组合,配凑出两式的和或积,运用基本不等式求得最值.裂项常用于求分式的最值.例3.已知x >-1,求函数y =x 2+7x +10x +1的最小值.分析:要运用基本不等式求得y 的最小值,需先将函数式中的分式裂项,配凑出分母x +1,才可利用基本不等式求得最值.解:∵x >-1,∴y =x 2+7x +10x +1=[]()x +1+4[]()x +1+1x +1=()x +1+4x +1+5≥+5=9,当且仅当x +1=4x +1,即x =1时,等号成立,∴y 的最小值为9.3.添项添项,即通过恒等变换,在代数式中添加某些项,从而配凑出两式的和或者积.常见的添项形式有:a +1a +m =()a +m +1a +m-m 、a =a -b +b 等.例4.已知a >1,b >1,且ab -()a +b =1,求a +b 的最小值.分析:因为ab -()a +b =1,所以()a -1()b -1=2,将其与目标式对比可发现,只需通过添项,构造出a -1、b -1,便可运用基本不等式求得问题的答案.解:a +b =()a -1+()b -1+2≥2()a -1()b -1+2=22+2,当且仅当a -1=b -1,即a =b =1+2时,等号成立,因此a +b 的最小值为22+2.虽然,基本不等式法是一种常用的解题方法,也是大家比较熟悉的方法,但是同学们在解题时一定要注意这两个问题,只有把握了应用基本不等式的条件,学会灵活运用配凑的技巧,才能顺利求得问题的答案.(作者单位:江苏省海门证大中学)思路探寻49。
不等式的解题方法与技巧
不等式的解题方法与技巧
高中数学不等式一般常考的主要有两个:基本不等式和绝对值不等式。
尤其是基本不等式:几何平均值<=算术平均值。
注意到“一正”,“二定”,“三相等”,一般用采用拼凑法或待定系数法来构造满足条件的两项或三项,使其乘积为一定值。
不等式的解题方法与技巧解决绝对值问题(化简、求值、方程、不等式、函数),把含绝对值的问题转化为不含绝对值的问题。
具体转化方法有:
(1)分类讨论法:根据绝对值符号中的数或式子的正、零、负分情况去掉绝对值。
(2)零点分段讨论法:适用于含一个字母的多个绝对值的情况。
(3)两边平方法:适用于两边非负的方程或不等式。
(4)几何意义法:适用于有明显几何意义的情况。
待定系数法是在已知对象形式的条件下求对象的一种方法。
适用于求点的坐标、函数解析式、曲线方程等重要问题的解决。
不等式的概念一般地,用纯粹的大于号“>”、小于号“<”表示大小关系的式子,叫作不等式。
用“≠”表示不等关系的式子也是不等式。
其中,两边的解析式的公共定义域称为不等式的定义域。
整式不等式:整式不等式两边都是整式(即未知数不在分母上)。
一元一次不等式:含
有一个未知数(即一元),并且未知数的次数是1次(即一次)的不等式。
如3-x>0同理,二元一次不等式:含有两个未知数(即二元),并且未知数的次数是1次(即一次)的不等式。
高中基本不等式知识点归纳总结
高中基本不等式知识点归纳总结一、基本概念:不等式是数学中的一种关系,表示两个数之间的大小关系。
高中基本不等式主要包括一元一次不等式、一元二次不等式和简单的多元不等式。
二、一元一次不等式:一元一次不等式是指只有一个未知数,并且未知数的最高次数为1的不等式。
解一元一次不等式的关键是确定未知数的取值范围。
常用的解法有图像法、代入法和分段讨论法。
三、一元二次不等式:一元二次不等式是指只有一个未知数,并且未知数的最高次数为2的不等式。
解一元二次不等式的关键是找到不等式的根,并确定根的取值范围。
常用的解法有图像法、配方法和开口方向法。
四、基本性质:1. 对称性:如果a>b,则-b>-a。
2. 传递性:如果a>b,并且b>c,则a>c。
3. 加减性:如果a>b,则a+c>b+c,a-c>b-c。
4. 倍数性:如果a>b,并且c>0,则ac>bc;如果a>b,并且c<0,则ac<bc。
五、常用不等式:1. 平均值不等式:对于任意非负实数a和b,有(a+b)/2 >= √(ab)。
2. 柯西-施瓦茨不等式:对于任意实数a1、a2、...、an和b1、b2、...、bn,有|(a1b1+a2b2+...+anbn)| <= √(a1^2+a2^2+...+an^2)√(b1^2+b2^2+...+bn^2)。
3. 三角不等式:对于任意实数a和b,有|a+b| <= |a|+|b|。
六、应用:1. 解实际问题:不等式在解决实际问题中起着重要作用,例如在优化问题、最值问题和约束问题中常常会用到不等式。
2. 推导其他不等式:基本不等式可以推导出其他不等式,例如根据平均值不等式可以推导出均值不等式和加权均值不等式。
七、注意事项:1. 在解不等式时,需要注意不等号的方向,切勿将不等号颠倒。
2. 在使用不等式进行推导时,需要保持不等式的严格性,即不等号不能变为等号,否则可能导致错误的结论。
(部编版)2020年高中数学第三章不等式3.4基本不等式新人教A版必修24
3.4 基本不等式: ab ≤a +b2[新知初探]1.重要不等式当a ,b 是任意实数时,有a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时,等号成立. 2.基本不等式(1)有关概念:当a ,b 均为正数时,把a +b2叫做正数a ,b 的算术平均数,把ab 叫做正数a ,b 的几何平均数.(2)不等式:当a ,b 是任意正实数时,a ,b 的几何平均数不大于它们的算术平均数,即ab ≤a +b2,当且仅当a =b 时,等号成立.(3)变形:ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22≤a 2+b 22,a +b ≥2ab (其中a >0,b >0,当且仅当a =b 时等号成立).[点睛] 基本不等式成立的条件:a >0且b >0;其中等号成立的条件:当且仅当a =b 时取等号,即若a ≠b 时,则ab ≠a +b2,即只能有ab <a +b2.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)对任意a ,b ∈R ,a 2+b 2≥2ab ,a +b ≥2ab 均成立( )(2)若a ≠0,则a +4a≥2a ·4a=4( ) (3)若a >0,b >0,则ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22( )解析:(1)错误.任意a ,b ∈R ,有a 2+b 2≥2ab 成立,当a ,b 都为正数时,不等式a +b ≥2ab 成立. (2)错误.只有当a >0时,根据基本不等式,才有不等式a +4a≥2a ·4a=4成立. (3)正确.因为ab ≤a +b2,所以ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22.答案:(1)× (2)× (3)√2.若a >b >0,则下列不等式成立的是( ) A .a >b >a +b2>abB .a >a +b2>ab >b C .a >a +b2>b >abD .a >ab >a +b2>b 解析:选B a =a +a 2>a +b2>ab >b ·b =b ,因此B 项正确.3.若x >0,则x +9x+2有( )A .最小值6B .最小值8C .最大值8D .最大值3解析:选B 由x +9x+2≥2x ·9x +2=8(当且仅当x =9x,即x =3时,取等号),故选B. 4.利用基本不等式求最值,下列运用正确的是( ) A .y =|x |2+4|x |≥2|x |2·4|x |=4|x |≥0B .y =sin x +4sin x ≥2sin x ·4sin x=4(x 为锐角)C .已知ab ≠0,a b +b a ≥2a b ·b a=2 D .y =3x+43x ≥23x·43x =4解析:选D 在A 中,4|x |不是常数,故A 选项错误;在B 中,sin x =4sin x时无解,y 取不到最小值4,故B 选项错误;在C 中,a b ,b a 未必为正,故C 选项错误;在D 中,3x ,43x 均为正,且3x=43x 时,y 取最小值4,故D 选项正确.[典例] (1)已知m =a +a -2(a >2),n =22-b 2(b ≠0),则m ,n 之间的大小关系是( ) A .m >n B .m <n C .m =nD .不确定(2)若a >b >1,P =lg a ·lg b ,Q =12(lg a +lg b ),R =lg a +b2,则P ,Q ,R 的大小关系是________.[解析] (1)因为a >2,所以a -2>0,又因为m =a +1a -2=(a -2)+1a -2+2,所以m ≥2a -1a -2+2=4,由b ≠0,得b 2≠0,所以2-b 2<2,n =22-b 2<4,综上可知m >n .(2)因为a >b >1,所以lg a >lg b >0, 所以Q =12(lg a +lg b )>lg a ·lg b =P ;Q =12(lg a +lg b )=lg a +lg b =lg ab <lg a +b 2=R . 所以P <Q <R .[答案] (1)A (2)P <Q <R已知a ,b ,c 都是非负实数,试比较a 2+b 2+b 2+c 2+c 2+a 2与2(a +b +c )的大小. 解:因为a 2+b 2≥2ab ,所以2(a 2+b 2)≥(a +b )2, 所以 a 2+b 2≥22(a +b ), 同理 b 2+c 2≥22(b +c ), c 2+a 2≥22(c +a ), 所以 a 2+b 2+b 2+c 2+c 2+a 2≥22[(a +b )+(b +c )+(c +a )], 即a 2+b 2+b 2+c 2+c 2+a 2≥2(a +b +c ),当且仅当a =b =c 时,等号成立.[典例] 已知a ,b ,c 均为正实数, 求证:2b +3c -a a +a +3c -2b 2b +a +2b -3c3c ≥3.[证明] ∵a ,b ,c 均为正实数, ∴2b a +a2b ≥2(当且仅当a =2b 时等号成立), 3ca+a3c≥2(当且仅当a =3c 时等号成立), 3c 2b +2b3c≥2(当且仅当2b =3c 时等号成立), 将上述三式相加得⎝ ⎛⎭⎪⎫2b a +a 2b +⎝ ⎛⎭⎪⎫3c a +a 3c +⎝ ⎛⎭⎪⎫3c 2b +2b 3c ≥6(当且仅当a =2b =3c 时等号成立), ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫2b a +a 2b -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫3c a +a 3c -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫3c 2b +2b 3c -1≥3(当且仅当a =2b =3c 时等号成立),即2b +3c -a a +a +3c -2b 2b +a +2b -3c3c≥3(当且仅当a =2b =3c 时等号成立).已知a ,b ,c 为正实数, 且a +b +c =1,求证:⎝ ⎛⎭⎪⎫1a-1⎝ ⎛⎭⎪⎫1b-1⎝ ⎛⎭⎪⎫1c-1≥8.证明:因为a ,b ,c 为正实数,且a +b +c =1, 所以1a -1=1-a a =b +c a ≥2bc a.同理,1b -1≥2ac b ,1c -1≥2ab c.上述三个不等式两边均为正,相乘得⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1b -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1c -1≥2bc a ·2ac b ·2ab c =8,当且仅当a =b =c =13时,取等号.[典例] (1)已知lg a +lg b =2,求a +b 的最小值.(2)已知x >0,y >0,且2x +3y =6,求xy 的最大值. (3)已知x >0,y >0,1x +9y=1,求x +y 的最小值.[解] (1)由lg a +lg b =2可得lg ab =2, 即ab =100,且a >0,b >0,因此由基本不等式可得a +b ≥2ab =2100 =20, 当且仅当a =b =10时,a +b 取到最小值20. (2)∵x >0,y >0,2x +3y =6, ∴xy =16(2x ·3y )≤16·⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +3y 22=16·⎝ ⎛⎭⎪⎫622=32, 当且仅当2x =3y ,即x =32,y =1时,xy 取到最大值32.(3)∵1x +9y=1,∴x +y =(x +y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +9y=1+9x y +y x +9=y x+9xy+10,又∵x >0,y >0,∴y x+9xy +10≥2y x ·9xy+10=16, 当且仅当y x=9xy,即y =3x 时,等号成立.由⎩⎪⎨⎪⎧y =3x ,1x +9y=1,得⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =12,即当x =4,y =12时,x +y 取得最小值16.[活学活用]1.已知a >0,b >0,2a +1b =16,若不等式2a +b ≥9m 恒成立,则m 的最大值为( )A .8B .7C .6D .5解析:选C 由已知,可得6⎝⎛⎭⎪⎫2a +1b =1,∴2a +b =6⎝⎛⎭⎪⎫2a +1b ·(2a +b )=6⎝⎛⎭⎪⎫5+2a b +2b a≥6×(5+4)=54,当且仅当2a b =2ba时等号成立,∴9m ≤54,即m ≤6,故选C.2.设a >b >0,则a 2+1ab +1aa -b的最小值是( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选D 因为a >b >0,所以a -b >0, 所以a 2+1ab +1a a-b=a (a -b )+1aa -b +ab +1ab≥2a a -b1a a -b+2ab ·1ab=4,当且仅当a (a -b )=1aa -b 且ab =1ab, 即a =2,b =22时等号成立.[典例] 每米长造价40元,两侧墙砌砖,每米长造价45元,顶部每平方米造价20元,求:(1)仓库面积S 的最大允许值是多少?(2)为使S 达到最大,而实际投资又不超过预算,那么正面铁栅应设计为多长?[解] (1)设铁栅长为x 米,一堵砖墙长为y 米,而顶部面积为S =xy ,依题意得,40x +2×45y +20xy =3 200, 由基本不等式得3 200≥240x ×90y +20xy =120xy +20xy , =120S +20S .所以S +6S -160≤0,即(S -10)(S +16)≤0, 故S ≤10,从而S ≤100,所以S 的最大允许值是100平方米,(2)取得最大值的条件是40x =90y 且xy =100, 求得x =15,即铁栅的长是15米.某公司购买一批机器投入生产,据市场分析,每台机器生产的产品可获得的总利润y (单位:万元)与机器运转时间x (单位:年)的关系为y =-x 2+18x -25(x ∈N *),求当每台机器运转多少年时,年平均利润最大,最大值是多少.解:每台机器运转x 年的年平均利润为y x=18-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +25x ,而x >0,故y x≤18-225=8,当且仅当x =5时等号成立,此时年平均利润最大,最大值为8万元. 故当每台机器运转5年时,年平均利润最大,最大值为8万元.层级一 学业水平达标1.下列结论正确的是( ) A .当x >0且x ≠1时,lg x +1lg x≥2 B .当x >0时,x +1x≥2C .当x ≥2时,x +1x的最小值为2D .当0<x ≤2时,x -1x无最大值解析:选B A 中,当0<x <1时,lg x <0,lg x +1lg x ≥2不成立;由基本不等式知B 正确;C 中,由对勾函数的单调性,知x +1x 的最小值为52;D 中,由函数f (x )=x -1x 在区间(0,2]上单调递增,知x -1x 的最大值为32,故选B.2.下列各式中,对任何实数x 都成立的一个式子是( ) A .lg(x 2+1)≥lg(2x ) B .x 2+1>2x C.1x 2+1≤1 D .x +1x≥2解析:选C 对于A ,当x ≤0时,无意义,故A 不恒成立;对于B ,当x =1时,x 2+1=2x ,故B 不成立;对于D ,当x <0时,不成立.对于C ,x 2+1≥1,∴1x 2+1≤1成立.故选C. 3.设a ,b 为正数,且a +b ≤4,则下列各式中正确的一个是( ) A.1a +1b <1B.1a +1b ≥1C.1a +1b<2D.1a +1b≥2解析:选B 因为ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22≤⎝ ⎛⎭⎪⎫422=4,所以1a +1b ≥21ab≥214=1. 4.四个不相等的正数a ,b ,c ,d 成等差数列,则( ) A.a +d2>bc B.a +d2<bc C.a +d 2=bcD.a +d2≤bc解析:选A 因为a ,b ,c ,d 成等差数列,则a +d =b +c ,又因为a ,b ,c ,d 均大于0且不相等,所以b +c >2bc ,故a +d2>bc .5.若x >0,y >0,且2x +8y=1,则xy 有( )A .最大值64B .最小值164C .最小值12D .最小值64解析:选D 由题意xy =⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +8y xy =2y +8x ≥22y ·8x =8xy ,∴xy ≥8,即xy 有最小值64,等号成立的条件是x =4,y =16.6.若a >0,b >0,且1a +1b=ab ,则a 3+b 3的最小值为________.解析:∵a >0,b >0,∴ab =1a +1b ≥21ab,即ab ≥2,当且仅当a =b =2时取等号,∴a 3+b 3≥2ab3≥223=42,当且仅当a =b =2时取等号,则a 3+b 3的最小值为4 2.答案:4 27.已知正数x ,y 满足x 2+2xy -3=0,则2x +y 的最小值是________.解析:由题意得,y =3-x22x,∴2x +y =2x +3-x 22x =3x 2+32x =32⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x ≥3,当且仅当x =y =1时,等号成立. 答案:38.若对任意x >0,xx 2+3x +1≤a 恒成立,则a 的取值范围是________.解析:因为x >0,所以x +1x≥2.当且仅当x =1时取等号,所以有x x 2+3x +1=1x +1x+3≤12+3=15,即x x 2+3x +1的最大值为15,故a ≥15.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫15,+∞9.(1)已知x <3,求f (x )=4x -3+x 的最大值; (2)已知x ,y 是正实数,且x +y =4,求1x +3y的最小值.解:(1)∵x <3, ∴x -3<0, ∴f (x )=4x -3+x =4x -3+(x -3)+3 =-⎣⎢⎡⎦⎥⎤43-x+-x +3≤-243-x-x +3=-1,当且仅当43-x =3-x ,即x =1时取等号, ∴f (x )的最大值为-1. (2)∵x ,y 是正实数,∴(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +3y =4+⎝ ⎛⎭⎪⎫y x +3x y ≥4+2 3.当且仅当y x=3xy,即x =2(3-1),y =2(3-3)时取“=”号. 又x +y =4, ∴1x +3y ≥1+32,故1x +3y 的最小值为1+32. 10.设a ,b ,c 都是正数,试证明不等式:b +c a +c +a b +a +bc≥6. 证明:因为a >0,b >0,c >0, 所以b a +ab ≥2,c a +a c ≥2,b c +c b≥2,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b +⎝ ⎛⎭⎪⎫c a +a c +⎝ ⎛⎭⎪⎫b c +c b ≥6,当且仅当b a =a b ,c a =a c ,c b =b c, 即a =b =c 时,等号成立. 所以b +c a +c +a b +a +bc≥6. 层级二 应试能力达标1.a ,b ∈R ,则a 2+b 2与2|ab |的大小关系是( ) A .a 2+b 2≥2|ab | B .a 2+b 2=2|ab | C .a 2+b 2≤2|ab |D .a 2+b 2>2|ab |解析:选A ∵a 2+b 2-2|ab |=(|a |-|b |)2≥0,∴a 2+b 2≥2|ab |(当且仅当|a |=|b |时,等号成立). 2.已知实数a ,b ,c 满足条件a >b >c 且a +b +c =0,abc >0,则1a +1b +1c的值( )A .一定是正数B .一定是负数C .可能是0D .正负不确定解析:选B 因为a >b >c 且a +b +c =0,abc >0,所以a >0,b <0,c <0,且a =-(b +c ), 所以1a +1b +1c =-1b +c +1b +1c ,因为b <0,c <0,所以b +c ≤-2bc , 所以-1b +c ≤12bc ,又1b +1c ≤-21bc,所以-1b +c +1b +1c ≤12bc-21bc =-32bc<0,故选B. 3.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a +b2cd的最小值为( )A .0B .1C .2D .4解析:选D 由题意,知⎩⎪⎨⎪⎧a +b =x +y ,cd =xy ,所以a +b2cd=x +y 2xy=x 2+y 2+2xy xy =x 2+y 2xy+2≥2+2=4,当且仅当x =y 时,等号成立.4.若实数x ,y 满足xy >0,则xx +y +2y x +2y 的最大值为( ) A .2- 2B .2+ 2C .4+2 2D .4-2 2 解析:选D xx +y +2y x +2y =11+y x +2·y x 1+2·y x, 设t =y x >0,∴原式=11+t +2t 2t +1=1t +1+2t +1-12t +1=1+t t +1t +=1+12t +1 t +3. ∵2t +1t ≥22, ∴最大值为1+122+3=4-2 2. 5.若两个正实数x ,y 满足1x +4y =1,且不等式x +y 4<m 2-3m 有解,则实数m 的取值范围是________. 解析:因为不等式x +y 4<m 2-3m 有解,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 4min <m 2-3m ,因为x >0,y >0,且1x +4y =1,所以x +y 4=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 4⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +4y =4x y +y 4x +2≥24x y ·y 4x +2=4,当且仅当4x y =y 4x ,即x =2,y =8时,等号是成立的,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 4min =4,所以m 2-3m >4,即(m +1)(m -4)>0,解得m <-1或m >4.答案:(-∞,-1)∪(4,+∞)6.若正数a ,b 满足a +b =1,则13a +2+13b +2的最小值为________. 解析:由a +b =1,知13a +2+13b +2=3b +2+3a +2a +b +=79ab +10,又ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22=14(当且仅当a =b =12时等号成立),∴9ab +10≤494,∴79ab +10≥47. 答案:477.某厂家拟在2016年举行某产品的促销活动,经调查,该产品的年销售量(即该产品的年产量)x (单位:万件)与年促销费用m (m ≥0)(单位:万元)满足x =3-km +1(k 为常数),如果不举行促销活动,该产品的年销售量是1万件.已知2016年生产该产品的固定投入为8万元,每生产1万件该产品需要再投入16万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品年平均成本的1.5倍(产品成本包括固定投入和再投入两部分资金,不包括促销费用).(1)将2016年该产品的利润y (单位:万元)表示为年促销费用m 的函数;(2)该厂家2016年的促销费用为多少万元时,厂家的利润最大?解:(1)由题意,可知当m =0时,x =1,∴1=3-k ,解得k =2,∴x =3-2m +1, 又每件产品的销售价格为1.5×8+16x x元, ∴y =x ⎝⎛⎭⎪⎫1.5×8+16x x -(8+16x +m )=4+8x -m =4+8⎝ ⎛⎭⎪⎫3-2m +1-m =-⎣⎢⎡⎦⎥⎤16m +1+m ++29(m ≥0). (2)∵m ≥0,16m +1+(m +1)≥216=8,当且仅当16m +1=m +1,即m =3时等号成立, ∴y ≤-8+29=21,∴y max =21.故该厂家2016年的促销费用为3万元时,厂家的利润最大,最大利润为21万元.8.已知k >16,若对任意正数x ,y ,不等式⎝⎛⎭⎪⎫3k -12x +ky ≥2xy 恒成立,求实数k 的最小值. 解:∵x >0,y >0,∴不等式⎝ ⎛⎭⎪⎫3k -12x +ky ≥2xy 恒成立等价于⎝⎛⎭⎪⎫3k -12x y +k y x ≥2恒成立. 又k >16, ∴⎝⎛⎭⎪⎫3k -12x y +k y x ≥2k ⎝ ⎛⎭⎪⎫3k -12, ∴2k ⎝ ⎛⎭⎪⎫3k -12≥2,解得k ≤-13(舍去)或k ≥12, ∴k min =12.。
不等式知识点职高高三
不等式知识点职高高三不等式是高中数学中的重要知识点之一,也是高职高三数学难点中的一个重要内容。
掌握不等式的相关知识,对于考生提高数学成绩、应对高考具有重要意义。
下面将从不等式的基本定义、性质和解不等式的方法等几个方面来探讨不等式知识点。
一、基本定义不等式是数学中的一种关系式,用来比较两个数或者表达两个数之间的数量关系。
不等式的基本符号有"大于"和"小于"两种,分别用>和<表示。
当两个数之间满足大小关系时,就可以用不等式来表示。
二、性质1. 不等式的传递性:如果a > b,b > c,那么a > c。
这个性质可以推广到多个数之间的关系,非常有用。
2. 不等式的加减性:如果a > b,那么a+c > b+c。
同样地,如果a > b,那么a-c > b-c。
通过这个性质,我们可以对不等式进行加减运算,简化形式,求得更简洁的解。
3. 不等式的乘除性:如果a > b,c > 0,那么ac > bc。
同样地,如果a > b,c < 0,那么ac < bc。
这个性质可以帮助我们对不等式进行乘除运算,找到不等式的解集。
4. 不等式的倒置性:如果a > b,那么-b > -a。
这个性质告诉我们,对于不等式两边同时取负号,不等号方向需要倒置。
三、解不等式的方法1. 利用不等式性质简化问题:通过不等式的加减性、乘除性和倒置性,可以将不等式简化为更简单的形式,进而求解。
例如,对于不等式3x - 2 > 4x + 1,可以依次进行加2、减3、除-1的操作,得到x < -1,即可求得不等式的解集。
2. 图像法:对于一些简单的不等式,可以通过画图来找到解。
例如,对于不等式x^2 - 4x + 3 < 0,可以将不等式左边的二次函数图像画出来,找到函数图像位于x轴下方的部分,即可求得不等式的解集。
数学必修一基本不等式方法
数学必修一基本不等式方法(最新版1篇)目录(篇1)一、基本不等式的概念和性质二、拼凑法解基本不等式三、一元二次不等式的解法四、常见题型和解题技巧五、总结与拓展正文(篇1)数学必修一基本不等式方法是高中数学中的一个重要知识点,本文将针对这个知识点进行详细的讲解和分析。
一、基本不等式的概念和性质基本不等式是指对于任意的实数 x 和 y,都有 (x-y)≥0,即x-2xy+y≥0。
这个不等式可以展开为 x+y-2xy≥0,进一步化简得到 (x-y)≥0,这是一个显然成立的不等式。
基本不等式的性质包括:1.平等性:当且仅当 x=y 时,(x-y)=0,即基本不等式取到等号。
2.齐次性:对于任意的实数 k,都有 (kx-ky)=k(x-y),即基本不等式对于任意的实数 k 都成立。
3.可积性:对于任意的实数 x 和 y,都有∫(x-y)dx=x+y-2xy,即基本不等式可以推广到积分形式。
二、拼凑法解基本不等式拼凑法是解决基本不等式的一种常用方法,其核心思想是将基本不等式的形式进行拼凑,使其转化为一个容易求解的形式。
具体来说,对于不等式 x+y-2xy≥0,我们可以将其改写为 (x-y)+2xy-2xy≥0,进一步化简得到 (x-y)+2xy(1-1)≥0,即 (x-y)+2xy(1-1/2)≥0。
这样,我们就将基本不等式转化为了一个容易求解的形式。
三、一元二次不等式的解法一元二次不等式是指形如 ax+bx+c>0 或 ax+bx+c<0 的不等式,其中a、b、c 是实数且 a≠0。
对于一元二次不等式,我们可以通过求解其根和判别式来确定其解集。
具体来说,设一元二次不等式 ax+bx+c>0 的根为 x1 和 x2,则当 x<x1 或 x>x2 时,不等式成立;当 x1<x<x2 时,不等式不成立。
对于判别式Δ=b-4ac,如果Δ>0,则不等式有两个不同的实根,即不等式的解集为两个开区间的并集;如果Δ=0,则不等式有两个相同的实根,即不等式的解集为一个开区间;如果Δ<0,则不等式无实根,即不等式的解集为空集。
高中数学-基本不等式---求最值的常见技巧
高中数学-基本不等式---求最值的常见技巧【理论解析】一个技巧:222a b ab+≥逆用就是222a bab+≤,2a b+≥(0,0)a b>>逆用就是2()2a bab+≤等.两个变形:(1) 2112a ba b+≤≤≤+(,)a b R+∈,即调和平均数≤几何平均数≤算术平均数≤平方平均数;(当且仅当a b=时取等号)(2)222()22a b a bab++≤≤(,)a b R∈(当且仅当a b=时取等号).三个注意“一正、二定、三相等”的忽视.【解题方法技巧举例】1、添、减项(配常数项)例1 求函数221632y xx=++的最小值.222221620,32163(2)6266x y xxxx+>=++=++-+≥=解:当且仅当22163(2)2xx+=+,即22x=时,等号成立. 所以y的最小值是6.2、配系数(乘、除项)例2 已知0,0x y>>,且满足3212x y+=,求lg lgx y+的最大值.分析lg lg lg()x y xy+=, xy是二项“积”的形式,但不知其“和”的形式x y+是否定值,而已知是3x与2y的和为定值12,故应先配系数,即将xy变形为326x y⋅,再用均值不等式.220,032lg lg lg()lg6132112lg lg 6262lg 6x y x y x y xy x y >>⋅+==⎡⎤⎡⎤+⎛⎫⎛⎫≤=⎢⎥⎢⎥⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦=解: 当且仅当32x y =,即2,3x y ==时,等号成立. 所以lg lg x y +的最大值是lg 6.3、 裂项例3已知1x >-,求函数()()521x x y x ++=+的最小值.分析 在分子的各因式中分别凑出1x +,借助于裂项解决问题.()()141110,14(1)5519x x x y x x x ++++⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦+>=+=+++≥+=解:当且仅当411x x +=+,即1x =时,取等号.所以min 9y =.4、 取倒数例4 已知102x <<,求函数2(1)(12)x y x x +=-的最小值. 分析 分母是x 与(12)x -的积,可通过配系数,使它们的和为定值;也可通过配系数,使它们的和为(1)x + (这是解本题时真正需要的).于是通过取倒数即可解决问题.解 由102x <<,得10x +>,120x ->.221(12)1312(1)31131211113212x x x x y x x x x x x x --==⋅⋅+++-⎡⎤+⎢⎥++≤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦当且仅当31211x xxx -=++,即15x =时,取等号. 故y 的最小值是12.5、 平方例5 已知0,0x y >>且22283y x +=求.分析 条件式中的x 与y 都是平方式,而所求式中的x 是一次式,y 是平方式但带根号.初看似乎无从下手,但若把所求式平方,则解题思路豁然开朗,即可利用均值不等式来解决.222222222((62)32(1)32(1)9333()22y x y x y x =+=⋅+⎡⎤++⎢⎥≤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦解:当且仅当222(1)3y x =+,即32x =,2y =时, 等号成立.故的最大值是评注 本题也可将x纳入根号内,即将所求式化为.6、 换元(整体思想)例6求函数y =的最大值.分析t =,进行换元,再使分子常数化,然后运用均值不等式来解决.22,0,2,(0)2100;1014212=.23,2t t x t t y t t t y t y t t t t t x =≥=-=≥+==>=≤=+==-则当时,当时,当且仅当,即所以时7、 逆用条件例7 已知191(0,0)x y x y +=>>,则x y +的最小值是( ) .分析 直接利用均值不等式,只能求xy 的最小值,而无法求x y +的最小值.这时可逆用条件,即由191x y =+,得19()()x y x y x y +=++,然后展开即可解决问题.190,0,1199()()1010169,4,12.16.x y x y y xx y x y x y x yy x x y x yx y >>+=+=++=++≥====+解:由,得当且仅当即时,等号成立故的最小值是 评注 若已知0,0,x y >>1x y += (或其他定值),要求19x y +的最大值,则同样可运用此法. 8、 巧组合 例8 若,,0a b c >且()4a a b c bc +++=-求2a b c ++的最小值 .分析 初看,这是一个三元式的最值问题,无法利用a b +≥来解决.换个思路,可考虑将2a b c ++重新组合,变成()()a b a c +++,而()()a b a c ++等于定值4-,于是就可以利用均值不等式了.,,0,2()()2,,1.2 2.a b c a b c a b a c b c b c a a b c >++=+++≥======-++解:由知当且仅当即时,等号成立故的最小值为9、 消元例9、设,,x y z 为正实数,230x y z -+=,则2y xz 的最小值.分析 本题也是三元式的最值问题.由题意得32x zy +=,则可对2y xz 进行消元,用,x z 表示,即变为二元式,然后可利用均值不等式解决问题.22223,0,,29666=3,443,,=33.x zx z y y x z xz xz xz xz xz xzyx z x y z y xz +>=+++≥====解:由可得当且仅当即时,取“”.故的最小值为【例题解析】 例1 求函数()()yx x x=++49的最值.解: (1)当x >0时,25362133613=⋅+≥++=xx x x y , 当且仅当xx=36即6=x 时取等号.所以当x =6时,y min =25. (2)当x <0时,->->xx0360,, ()()-+-⎛⎝ ⎫⎭⎪≥--⎛⎝ ⎫⎭⎪=x x x x 3623612, 11213)]36()[(13=-≤-+--=∴xx y .当且仅当-=-x x 36,即x =-6时取等号,所以当x =-6时,y max =-=13121.例2已知0,0x y >>,且191x y+=,求x y +的最小值. 解:190,0,1x y x y >>+=,()1991061016y x x y x y x y x y⎛⎫∴+=++=++≥+= ⎪⎝⎭当且仅当9y x x y =时,上式等号成立,又191x y+=,可得4,12x y ==时,()min 16x y += . 例3 当04x <<时,求(82)y x x =-的最大值.解析: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.211282(82)[2(82)]()8222x x y x x x x +-=-=-≤=当282x x =-,即2x =时取等号 ,所以当2x =时,(82)y x x =-的最大值为8.例4 已知54x <,求函数14245y x x =-+-的最大值. 解析: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 =.例5已知x,y为正实数,且2212yx+=,求的最大值.解析:因条件和结论分别是二次和一次,故采用公式222a bab+≤.12,==下面将x=2212222yx++≤4=当且仅当x=2212yx+=,即2x=,2y=时,等号成立.所以的最大值为4.评注:本题注意到适当添加常数配凑后,两项的平方和为常数,故而进行变形利用基本不等式链解决问题.【基本不等式课堂练习】一、选择题1.已知0,0a b >>,则112ab a b++的最小值是( )A .2 B .22 C .4 D .5 2.当0<x <2π时,函数f (x )=x x x 2sin sin 82cos 12++的最小值为( )A.2B.23C.4D.433.设y=x 2+2x+5+2125x x ++,则此函数的最小值为()A .174B .2C .265D .以上均不对 4,若,下列不等式恒成立的是( )A .B .C .D .5,若且,则下列四个数中最大的是 ( )A. B. C.2ab D.a6. 设x>0,则的最大值为 ( )A.3 B.C.D.-1 7,设的最小值是( ) A. 10 B.C.D.8. 若x, y 是正数,且,则xy 有( )A最大值16 B.最小值 C.最小值16 D.最大值9. a,b 是正数,则三个数的大小顺序是( )A. B.C. D.10.下列函数中最小值为4的是( )A B C D11、已知二次函数f(x)=ax 2-(a +2)x +1(a ∈Z),且函数f(x)在(-2,-1)上恰有一个零点,则不等式f(x)>1的解集为( )A .(-∞,-1)∪(0,+∞)B .(-∞,0)∪(1,+∞)C .(-1,0)D .(0,1)12、已知M 是△ABC 内的一点,且AB →·AC →=23,∠BAC =30°,若△MBC ,△MCA 和△MAB 的面积分别为12,x ,y ,则1x +4y 的最小值是( )A .20B .18C .16D .913.设x,y 为正数, 则(x+y)(1x + 4y)的最小值为 ( )A.6 B.9 C.12 D.1514. 已知定义域为R 的偶函数在上是增函数,且,则不等式的解集为( )A .B .C .D .15.若,则的最小值为( )A .8 B .C .2D .417.若正数x ,y 满足x+3y=5xy ,则3x+4y 的最小值是( ) A. 245 B. 285C.5D.6 18.下列不等式一定成立的是( )A .21lg()lg (0)4xx x +>> B .1sin 2(,)sin x x k k Z xπ+≥≠∈ C .212||()x x x R +≥∈D .211()1x R x >∈+ 19若点(,)A x y 在第一象限且在236x y +=上移动,则3322log log x y + ( )A 、最大值为1B 、最小值为1C 、最大值为2D 、没有最大、小值 20、 已知01x <<,求函数411y x x=+-的最小值.21、已知0,0a b >>,328a b +=,求函数的最大值.。
高中数学不等式求解技巧
高中数学不等式求解技巧高中数学中的不等式求解是一个重要的内容,也是考试中常见的题型。
掌握一些求解不等式的技巧可以帮助我们更快、更准确地解题。
下面我将从不等式性质、基本不等式以及常用的不等式求解方法等方面进行介绍。
一、不等式性质1. 不等式传递性:如果 a<b,b<c,则有 a<c。
2. 不等式加减性:如果 a<b,c>0,则有 a+c < b+c,a-c < b-c。
3. 不等式乘除性:如果a<b,c>0,则有ac < bc,a/c < b/c(前提是除数c不为0)。
二、基本不等式1. 异号的两个数相乘小于零:如果a<0<b,则有ab<0。
2. 两个数的平方关系:如果a≥b≥0,则有a^2≥b^2。
3. 正数的倒数与大小关系:如果 0<a<b,则 1/b<1/a。
三、不等式求解方法1. 移项法:将不等式中的项按照正负移动到一边形成一个等式,例如 x+2<5 可移项为 x<5-2,得到 x<3。
2. 加减法:根据不等式性质,可以加减一个相同的数使得不等式变形。
例如2x-3>5 可以两边加上3,得到2x>8,再除以2,得到 x>4。
3. 乘除法:根据不等式性质,可以乘除一个大于零的数使得不等式变形,但要注意乘以一个负数要改变不等式方向。
例如-3x < 9 可以两边除以-3,但要改变不等式符号方向得到 x>-3。
4. 绝对值法:对于带有绝对值的不等式,可以根据绝对值的性质进行分段讨论。
例如|x-3|<4 可以分为两种情况:当x-3≥0 时,得到x<7;当x-3<0 时,得到x>1。
综合起来,得到 1<x<7。
四、常用的不等式1. 平均值不等式:对于正数a1,a2,...,an,有(a1+a2+...+an)/n ≥√(a1a2...an),等号成立当且仅当a1=a2=...=an。
高一基本不等式题型及解题方法
高一基本不等式题型及解题方法一、基本不等式的概念基本不等式是指最简单的不等式,通常是一次不等式,或者是通过简单的运算得到的不等式。
基本不等式在高中数学中占据着重要的地位,是学习不等式的基础。
掌握基本不等式的解题方法对于提高学生的数学能力非常重要。
二、基本不等式的分类基本不等式可以分为一元一次不等式、一元二次不等式和一元高次不等式。
1.一元一次不等式一元一次不等式是指只有一个未知数,且次数为一的不等式,通常的形式为ax+b>0或ax+b<0。
2.一元二次不等式一元二次不等式是指只有一个未知数,且次数为二的不等式,通常的形式为ax²+bx+c>0或ax²+bx+c<0。
3.一元高次不等式一元高次不等式是指只有一个未知数,且次数大于二的不等式,通常的形式为P(x)>0或P(x)<0,其中P(x)是一个多项式函数。
三、基本不等式的解题方法解基本不等式的方法有代数法、图像法和试数法。
1.代数法代数法是指通过代数运算来解不等式的方法。
对于一元一次不等式,可以通过移项和合并同类项的方式得到不等式的解。
对于一元二次不等式,可以通过求解二次方程的方法得到不等式的解。
对于一元高次不等式,可以通过因式分解、配方法进行不等式的解。
2.图像法图像法是指通过画出函数的图像来解不等式的方法。
对于一元一次不等式,可以画出一次函数的图像,然后确定不等式的解。
对于一元二次不等式,可以画出二次函数的图像,然后确定不等式的解。
对于一元高次不等式,可以通过画出多项式函数的图像,然后确定不等式的解。
3.试数法试数法是指通过试验一些特殊的数来解不等式的方法。
对于一元一次不等式,可以试验一些简单的数来确定不等式的解。
对于一元二次不等式,可以试验一些特殊的数来确定不等式的解。
对于一元高次不等式,可以通过试验一些特殊的数来确定不等式的解。
四、基本不等式的解题步骤解基本不等式的步骤一般分为以下几步:1.化简不等式将不等式进行合并同类项、移项等操作,使得不等式尽可能简单。
高中数学基础之基本不等式
高中数学基础之基本不等式理解基本不等式ab ≤a +b2(a >0,b >0),会利用不等式的性质证明,发展逻辑推理素养;了解基本不等式的几何解释,发展直观想象素养;结合具体实例,形成用基本不等式解决简单的求最大值或最小值的问题的基本模型,发展数学运算核心素养.高中数学,基本不等式在不等式部分处于核心地位,学生需要掌握它的“正、定、等”的特征及它在解决求最值、比较大小、证明不等式等方面的巧妙应用.高考中考查利用基本不等式求最值、证明不等式、求参数的取值范围等,常与函数结合命题,解题时要注意应用基本不等式ab ≤a +b 2的三个前提条件:(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.(3)其中a +b 2称为正数a ,b 的算术平均数,ab 称为正数a ,b 的几何平均数.不等式链:21a +1b≤ab ≤a +b2≤a 2+b 22(a >0,b >0).即:调和平均数≤几何平均数≤算术平均数≤平方平均数 利用基本不等式求最值已知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2p (简记:积定和最小).(2)如果和x +y 是定值s ,那么当且仅当x =y 时,xy 有最大值s 24(简记:和定积最大).一、利用基本不等式求最值例1 已知0<x <1,则x (4-3x )取得最大值时x 的值为________. 答案 23解析 x (4-3x )=13(3x )(4-3x )≤13·⎣⎢⎡⎦⎥⎤3x +(4-3x )22=43,当且仅当3x =4-3x ,即x =23时取等号.例2 已知x <54,则f (x )=4x -2+14x -5的最大值为________.答案 1解析 因为x <54,所以5-4x >0,则f (x )=4x -2+14x -5=-⎝ ⎛⎭⎪⎫5-4x +15-4x +3≤-2+3=1,当且仅当5-4x =15-4x ,即x =1时,等号成立.故f (x )=4x -2+14x -5的最大值为1. 例3 函数y =x 2+2x -1(x >1)的最小值为________.答案 23+2解析 y =x 2+2x -1=(x 2-2x +1)+(2x -2)+3x -1=(x -1)2+2(x -1)+3x -1=(x -1)+3x -1+2≥23+2,当且仅当x -1=3x -1,即x =3+1时,等号成立. 例4 已知正数m ,n 满足m +2n =8,则2m +1n 的最小值为________,等号成立时m ,n 满足的等量关系是________.答案 1 m =2n解析 因为m +2n =8,所以2m +1n =⎝ ⎛⎭⎪⎫2m +1n ·m +2n 8=18⎝ ⎛⎭⎪⎫4+4n m +m n ≥18⎝ ⎛⎭⎪⎫4+24n m ·m n =18×(4+4)=1,当且仅当4n m =mn ,即m =2n 时等号成立.例5 已知x >0,y >0且x +y =5,则1x +1+1y +2的最小值为________. 答案 12解析 令x +1=m ,y +2=n ,∵x >0,y >0,∴m >0,n >0,则m +n =x +1+y +2=8,∴1x +1+1y +2=1m +1n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +1n ·18(m +n )=18⎝ ⎛⎭⎪⎫n m +m n +2≥18×(21+2)=12.当且仅当n m =m n ,即m=n =4时等号成立.∴1x +1+1y +2的最小值为12.例6 已知正实数a ,b 满足ab -b +1=0,则1a +4b 的最小值是________. 答案 9解析 由ab -b +1=0,得a =b -1b ,由a =b -1b >0且b >0,得b >1, 所以1a +4b =b b -1+4b =1b -1+4(b -1)+5.易知1b -1+4(b -1)≥4,所以1a +4b ≥9,当且仅当1b -1=4(b -1),即b =32,a =13时等号成立,故1a +4b 的最小值是9.例7 已知实数x >0,y >0,且x 2-xy =2,则x +6x +1x -y 的最小值为( )A .6B .6 2C .3D .32 答案 A解析 由x >0,y >0,x 2-xy =2得x -y =2x ,则1x -y =x 2,所以x +6x +1x -y =x +6x +x 2=3⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+2x ≥3×2x 2·2x =6,当且仅当x 2=2x ,即x =2,y =1时等号成立,所以x +6x +1x -y 的最小值为6.例8 (多选)下列说法正确的是( )A .若x >0,y >0,x +y =2,则2x +2y 的最大值为4B .若x <12,则函数y =2x +12x -1的最大值为-1C .若x >0,y >0,x +y +xy =3,则xy 的最小值为1D .函数y =1sin 2x +4cos 2x 的最小值为9 答案 BD解析 对于A ,取x =32,y =12,可得2x +2y =32>4,A 错误;对于B ,y =2x +12x -1=-⎝ ⎛⎭⎪⎫1-2x +11-2x +1≤-2+1=-1,当且仅当x =0时等号成立,B 正确;对于C ,易知x =2,y =13满足等式x +y +xy =3,此时xy =23<1,C 错误;对于D ,y =1sin 2x +4cos 2x =⎝ ⎛⎭⎪⎫1sin 2x +4cos 2x (sin 2x +cos 2x )=cos 2x sin 2x +4sin 2x cos 2x +5≥24+5=9,当且仅当cos 2x =23,sin 2x =13时等号成立,D正确.故选BD.总结:利用不等式求最值的方法 1.配凑法配凑法的实质是代数式的灵活变形,即将相关代数式进行适当的变形,通过添项、拆项、凑系数等方法凑成“和为定值”或“积为定值”的形式,然后利用基本不等式求解最值的方法.利用基本不等式求最值应满足的三个条件要谨记:(1)一正:各项或各因式均为正;(2)二定:和或积为定值;(3)三相等:各项或各因式能取到使等号成立的值.利用基本不等式处理问题时,列出等号成立的条件不仅是解题的必要步骤,也是检验转换是否有误的一种方法.2.配凑法求解最值应注意的问题(1)配凑的技巧,以整式为基础,注意利用系数的变化以及等式中常数的调整,做到等价变形;(2)代数式的变形以凑出和或积的定值为目标;(3)拆项、添项应注意检验利用基本不等式的条件.3.常数代换法(乘1法)常数代换的实质是x×1=x,所以关键是找到常数,从而找到结果为1的式子,然后通过乘积的运算,利用基本不等式解题.4.常数代换法(乘1法)求最值时应注意的两个方面(1)注意目标代数式的结构特征,看是否需要整体乘以“1”的替身;(2)注意常数的获得方式,要根据已知代数式的结构特征灵活处理.5.换元法求最值消元法,即先根据条件建立两个量之间的函数关系,然后代入代数式,再进行最值的求解.有时会出现多元的问题,解决方法是消元后利用基本不等式求解,但应注意各个元的范围.对于含有多个变量的条件最值问题,若直接运用基本不等式无法求最值时,可尝试减少变量的个数,即根据题设条件建立两个变量之间的函数关系,然后代入代数式转化为只含有一个变量的函数的最值问题,即减元(三元化二元,二元化一元).6.如何正确选用方法来求最值(1)已知关于变量的等式,求解相关代数式的最值问题,采用配凑法;(2)已知两变量之间的和或倒数的和为常数时,求解有关代数式的最值问题,采用常数代换法(乘1法).二、基本不等式的综合应用例9 已知f (x )=13x 3+ax 2+(b -4)x +1(a >0,b >0)在x =1处取得极值,则2a +1b 的最小值为( )A .3+223 B .3+22 C .3 D .9答案 C解析 因为f (x )=13x 3+ax 2+(b -4)x +1(a >0,b >0),所以f ′(x )=x 2+2ax +b -4. 因为f (x )在x =1处取得极值,所以f ′(1)=0,所以1+2a +b -4=0,解得2a +b =3. 所以2a +1b =⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b ·13(2a +b )=13⎝ ⎛⎭⎪⎫5+2b a +2a b ≥13⎝ ⎛⎭⎪⎫5+22b a ·2a b =3(当且仅当a =b =1时取等号).故选C.例10 已知不等式(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y ≥9对任意正实数x ,y 恒成立,则正实数a 的最小值为( )A .2B .4C .6D .8 答案 B解析 已知不等式(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y ≥9对任意正实数x ,y 恒成立,只要求(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y 的最小值大于或等于9,∵1+a +y x +axy ≥a +2a +1,当且仅当y =ax 时,等号成立,∴a +2a +1≥9,∴a ≥2或a ≤-4(舍去),∴a ≥4,即正实数a 的最小值为4.故选B.例11 在△ABC 中,A =π6,△ABC 的面积为2,则2sin C sin C +2sin B+sin Bsin C 的最小值为( )A .32B .334C .32D .53 答案 C解析 由△ABC 的面积为2,所以S △ABC =12bc sin A =12bc sin π6=2,得bc =8,在△ABC 中,由正弦定理得2sin C sin C +2sin B +sin B sin C =2c c +2b +b c =2·8b8b +2b +b 8b=168+2b 2+b 28=84+b 2+b 2+48-12≥284+b2·b2+48-12=2-12=32,当且仅当b=2,c=4时,等号成立.故选C.例12若直线l:ax-by+2=0(a>0,b>0)经过圆x2+y2+2x-4y+1=0的圆心,则1a+1b的最小值为()A.2 2 B. 2 C.22+1 D.2+3 2答案D解析直线ax-by+2=0(a>0,b>0)经过圆x2+y2+2x-4y+1=0的圆心,所以圆x2+y2+2x-4y+1=0的圆心(-1,2)在直线ax-by+2=0上,可得-a-2b+2=0,即a+2b=2,所以1a+1b=12(a+2b)⎝⎛⎭⎪⎫1a+1b=32+12⎝⎛⎭⎪⎫2ba+ab≥32+2ba·ab=32+2,当且仅当2ba=ab,即a=22-2,b=2-2时等号成立,所以1a+1b的最小值为32+ 2.故选D.总结:当基本不等式与其他知识相结合时,往往是提供一个应用基本不等式的条件,然后利用常数代换法求最值.求参数的值或范围时,要观察题目的特点,利用基本不等式确定成立的相关条件,从而得到参数的值或范围.基本不等式中“1”代换主要运用于知道“和为定值或者倒数的和为定值”,再将定值化为“1”.比如知道“a+2b=2”,求1a +1b的最小值,就可以用“1”代换.最后,在学生数学学科素养的培养上,通过如下具体措施来实现.数学抽象素养:基本不等式的形式以及推导过程;逻辑推理素养:基本不等式的证明;数学运算素养:利用基本不等式求最值;数据分析素养:利用基本不等式解决实际问题;数学建模素养:利用函数的思想和基本不等式解决实际问题.。
高中数学不等式知识点
高中数学不等式知识点一、概述不等式是数学中的一个重要概念,它描述了两个数或两个式子之间的大小关系。
在高中阶段,学生需要掌握不等式的基本概念、性质及解不等式的方法。
本文将对高中数学不等式的知识点进行详细介绍。
二、不等式的定义及表示方式1. 不等式的定义:不等式是两个数或两个式子之间的大小关系的描述。
2. 不等式的表示方式:不等式可以用符号“<”(小于)、“>”(大于)、“≤”(小于等于)、“≥”(大于等于)来表示。
例如,x < y 表示x小于y,x ≤ y 表示x小于等于y。
三、不等式的基本概念1. 大于与小于:对于任意两个实数a和b,如果a-b大于零,则称a大于b,表示为a > b;如果a-b小于零,则称a小于b,表示为a < b。
2. 大于等于与小于等于:对于任意两个实数a和b,如果a-b大于等于零,则称a大于等于b,表示为a ≥ b;如果a-b小于等于零,则称a小于等于b,表示为a ≤ b。
四、不等式的性质1. 加减法性质:对于任意实数a、b和正数c,有以下性质:- 若a > b,则a + c > b + c;- 若a < b,则a + c < b + c;- 若a > b,则a - c > b - c;- 若a < b,则a - c < b - c。
2. 乘除法性质:对于任意实数a、b和正数c,有以下性质:- 若a > b且c > 0,则ac > bc;- 若a > b且c < 0,则ac < bc;- 若a < b且c > 0,则ac < bc;- 若a < b且c < 0,则ac > bc。
3. 反方向性质:对于任意实数a和b,有以下性质:- 若a > b,则-b > -a;- 若a < b,则-b < -a;- 若a > b,则1/b > 1/a(a、b为正数);- 若a < b,则1/b < 1/a(a、b为正数)。
高中数学基本不等式知识全面覆盖
高中基本不等式全面覆盖一、知识要点1.若a,b ∈R ,则a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a=b 时取等号.2.基本不等式的原形与变形① a+b ≥ab 2 (当且仅当a=b 时取等号).②变形有: 2b a + ≥ab ;ab ≤22⎪⎭⎫ ⎝⎛+b a ,当且仅当a=b 时取等号. 3.利用平均值不等式求最大最小值,注意一正、二定、三相等4.最值定理如果a,b ∈R+,a ·b=P (定值),当且仅当a=b 时,a+b 有最小值P 2; 如果a,b ∈R+,且a+b=S (定值),当且仅当a=b 时,ab 有最大值42S . 二、基本例题1若0≠x ,221x x + ≥ 2 2若0>x ,xx 1+ ≥ 2 3若a 为任意实数,4322+++a a > 4 4若0<x ,xx 1+≤ -2 5 若a ∈R ,下列不等式恒成立的是 ( ) A .21a a +> B .2111a <+ C .296a a +> D .2lg(1)lg |2|a a +>6 若0a b <<且1a b +=,则下列四个数中最大的是 ( )A.12 B.22a b + C.2ab D.a7 设x >0,则133y x x=--的最大值为 ( )A.3 B.3- C.3- D.-18 设,,5,33x y x y x y ∈+=+R 且则的最小值是( )A. 10B.C.D.9 若x , y 是正数,且141x y+=,则xy 有 ( ) A.最大值16 B.最小值116 C.最小值16 D.最大值11610下列不等式中恒成立的是 A . 22222≥++x x B .21≥+x x C .25422≥++x x D .2432≥--x x 11下列结论正确的是A .当2lg 1lg ,10≥+≠>x x x x 时且B .21,0≥+>x x x 时当C .x x x 1,2+≥时当的最小值为2D .当xx x 1,20-≤<时无最大值 12若y x ,是正实数, 则)41)((yx y x ++的最小值为 A .6 B . 9 C . 12 D . 1513设R b a ∈,,且3=+b a ,则b a 22+的最小值是A .6B .24C .22D .6214下列函数中最小值是4的是A .x x y 4+=B .xx y sin 4sin += C .x x y -++=1122 D .0,31122≠+++=x x x y 15已知a ,b ∈R +且a +b =4,则下列各式恒成立的是(B )A 21≥abB b a 1+≥1 ≥2 D 4122≤+b a 16若a ,b ∈R 且a ≠b ,在下列式子中,恒成立的个数为(D )a 2+3ab >2b 2 ; a 2+b 2≥2(a -b -1) ;a b b a +>2 A .0 B 3 C2 D 117已知0<x ,则xx 432++的最大值是________. 18求下列函数的最小值 (1))1(11072->+++=x x x x y (2)已知0,0>>y x ,且,1243=+y x 求y x lg lg +的最大值及相应的x ,y 的值。
高中数学不等式求解技巧
高中数学不等式求解技巧在高中数学中,不等式是一个非常重要的概念和考点。
不等式的求解是解决数学问题的基础,也是学生们在数学学习中常常遇到的难题之一。
本文将介绍一些高中数学不等式求解的技巧,帮助学生们更好地理解和应用不等式。
一、基本不等式基本不等式是不等式求解的基础。
在解不等式问题时,我们首先要掌握一些基本不等式,例如:1. 平方不等式:对于任意实数 a,有a² ≥ 0。
这个基本不等式告诉我们,任何实数的平方都大于等于零。
2. 两个正数的乘积不等式:对于任意正数 a 和 b,有 ab > 0。
这个基本不等式告诉我们,两个正数的乘积一定大于零。
3. 两个负数的乘积不等式:对于任意负数 a 和 b,有 ab > 0。
这个基本不等式告诉我们,两个负数的乘积也是大于零的。
了解了这些基本不等式,我们就可以在解不等式问题时灵活运用。
二、一元一次不等式一元一次不等式是最简单的不等式形式,一般可以通过移项和化简来求解。
例如,考虑以下一元一次不等式:2x + 3 > 7我们可以通过移项将不等式转化为等价的形式:2x > 7 - 32x > 4然后再将不等式两边都除以 2,得到:x > 2这样,我们就求解出了这个一元一次不等式的解集为 x > 2。
三、一元二次不等式一元二次不等式是高中数学中常见的不等式形式。
对于一元二次不等式的求解,我们可以利用图像法、因式分解法和配方法等多种方法。
下面以一个具体的例子来说明。
考虑以下一元二次不等式:x² - 3x - 4 > 0首先,我们可以通过因式分解法将不等式化简为:(x - 4)(x + 1) > 0然后,我们可以绘制出一元二次函数 y = x² - 3x - 4 的图像,找到使得函数大于零的区间。
根据图像,我们可以发现函数在 x < -1 和 x > 4 的区间内大于零。
因此,原不等式的解集为 x < -1 或 x > 4。
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基本不等式----三大注意事项例题解答
基本不等式是高中阶段的重要内容,是学生不容易掌握的重点知识之一,关键是其变形灵活,形式多姿多样,基本不等式“(0,0)2
a b ab a b +≥>>”沟通了两个正数的“和”与“积”之间的关系,利用它可以解决求最值或者不等式证明问题.在运用基本不等式解题时,我们常常会遇到题中某些式子不便于套用公式,或者不便于利用题设条件,此时需要对题中的式子适当进行拼凑变形,造条件满足应用情境后再解决问题. 因此需要掌握一些变形技巧,注意三大方面. 一个技巧:
运用公式解题时,既要掌握公式的正用,也要注意公式的逆用,例如22
2a b ab +≥逆用就是22
2a b ab +≤,2a b ab +≥ (0,0)a b >>逆用就是2()2
a b ab +≤等. 两个变形: (1) 222
1122a b a b ab a b ++≤≤≤+ (,)a b R +∈,即调和平均数≤几何平均数≤算术平均数≤平方平均数;(当且仅当a b =时取等号) (2) 22
2()22
a b a b ab ++≤≤ (,)a b R ∈(当且仅当a b =时取等号). 三个注意
(1)使用基本不等式求最值,其失误的真正原因是其存在前提“一正、二定、三相等”的忽视.要利用基本不等式求最值,这三个条件缺一不可.
(2)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.
(3)连续使用公式时取等号的条件很严格,要求同时满足任何一次的字母取值存在且一致.
例题.
一、注意运用不等式链
例1 已知0a >,0b >,1a b +=,求
11a b +的最大值. 解析:由0a >,0b >,又2
112a b a b +≤+,因为1a b +=,所以21112a b ≤+,所以11a b +4≥,当且仅当12
a b ==时,等号成立. 评注:本题利用基本不等式链简化了问题,是题目的证明思路一目了然.
二、注意结论成立的条件 对222
1122a b a b ab a b
++≤≤≤+来讲,一是要求,a b R +∈,二是和或积或平方和为定值,三是等号要成立即a b =.即所谓的一正、二定、三相等;但是对不等式22
2()22a b a b ab ++≤≤来讲,a b R ∈均可.
例2 求函数()()y x x x
=++49的最值. 错解: ()()y x x x x x x =++=++4913362=++≥+⋅=133********x x x x 当且仅当x x
=36即x =±6时取等号. 所以当x =±6时,y 的最小值为25,此函数没有最大值.
错因分析: 上述解题过程中应用了基本不等式,却忽略了应用基本不等式求最值时的条件—两个数都应大于零,因而导致错误.因为函数()()y x x x =
++49的定义域为(,0)(0,)-∞+∞,所以必须对x 的正负加以分类讨论.
正解: (1)当x >0时,25362133613=⋅+≥+
+=x x x x y , 当且仅当x x
=36即6=x 时取等号.所以当x =6时,y min =25. (2)当x <0时,->-
>x x 0360,, ()()-+-⎛⎝ ⎫⎭⎪≥--⎛⎝ ⎫⎭⎪=x x x x 3623612, 11213)]36()[(13=-≤-+--=∴x x y .当且仅当-=-x x
36,即x =-6时取等号,所以当x =-6时,y max =-=13121.
评注:在利用基本不等式链时,一定要注意使用范围.
例3 已知0,0x y >>,且191x y
+=,求x y +的最小值. 错解:0,0x y >>,且191x y +=,∴()1992212x y x y xy x y xy ⎛⎫+=++≥= ⎪⎝⎭
. 故 ()min 12x y += .
错因分析:解法中两次连用基本不等式,在2x y xy +≥等号成立条件是x y =,在1992x y xy
+≥等号
成立条件是19x y
=即9y x =,取等号的条件的不一致,产生错误. 正解:190,0,1x y x y >>+=,()1991061016y x x y x y x y x y
⎛⎫∴+=++=++≥+= ⎪⎝⎭ 当且仅当9y x x y
=时,上式等号成立,又191x y +=,可得4,12x y ==时,()min 16x y += . 评注:在利用基本不等式处理问题时,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.
三、注意要掌握三种拼凑方法
由基本不等式链可以看出在运用基本不等式解决问题时主要是凑定和、定积或平方和为常数.
例4 当04x <<时,求(82)y x x =-的最大值.
解析:由04x <<知,820x ->,利用基本不等式求最值,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.211282(82)[2(82)]()8222
x x y x x x x +-=-=-≤=. 当282x x =-,即2x =时取等号 ,所以当2x =时,(82)y x x =-的最大值为8.
评注:本题无法直接运用基本不等式,但凑系数后可得到和为定值,从而可利用基本不等式求最大值. 例5 已知54
x <,求函数14245y x x =-+-的最大值. 解析:因450x -<,所以首先要“调整”符号,又1(42)45
x x --不是常数,所以对42x -要进行拆、凑项,5,5404
x 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.
例6 已知x ,y 为正实数,且22
12y x +=,求21x y +的最大值. 解析:因条件和结论分别是二次和一次,故采用公式222
a b ab +≤.同时还应化简21y +中前面的系数为12,22
211122222y y x y x x ++==+.下面将x ,2122
y +分别看成两个因式:则
2
211222y x y x +=+2
2
12222y x ++≤324=, 当且仅当2
122
y x =+且2212y x +=,即32x =,22y =时,等号成立. 所以21x y +的最大值为324
. 评注:本题注意到适当添加常数配凑后,两项的平方和为常数,故而进行变形利用基本不等式链解决问题.。