基本不等式在实际中的应用
基本不等式的八大应用
基本不等式的八大应用
不等式充斥着整个数学空间.随意浏览一下任意一套
试卷,用不等号连接的式子总是占据着“上风”,这说明了不等式的应用性与重要性,也说明了不等式是永不衰退的高
考热点.面对丰富的不等式内容,哪些知识点的“出镜率”高?又为什么总是它们高?请看:
应用一:最值问题
最值问题是基本不等式的重要应用之一,是不等式应用的核心,也是不等式应用的精华.应用基本不等式求最值时,一定要注意等号会不会成立.有些时候不等式的推导没有问题,但不可能有等号成立的时刻,这时的值是取不到的值,当然,不能作为最值.
例1 设x,y∈R+,且+ =1,求x+y的最小值.
解法一由x+y=( + )(x+y)=(2+ + )≥4,当且仅当= ,结合+ =1,得x=2,y=2时,取得最小值4.
解法二由已知,设= ,=x=1+ ,y=1+ ,
x+y=(1+ )+(1+ )=2+( + )≥4,当且仅当m=n,即x=2,y=2时,取得最小值4.
解法三由+ =1 x+y=xy x+y≤( )2,由x,y∈R+,得x+y≥4,当且仅当x=y=2时,取得最小值4.
点评本题给出了三种方法求解,这三种方法都是基本
方法.涉及的技能是我们必须熟练掌握的基本技能.
例2 已知x,y∈(-1,1),且xy=- ,求u= + 的最小值.
解析由u= + ≥2 =
2 ≥2 =4,或由u= + = =1+ ≥1+ =4.
点评本题很精干,基本不等式的应用也很特别,第一种解法,两次使用到它,幸好两次不等式成立的条件相同;第二种解法转化后再用,两解都具有“活”的特点,欣赏价值较高.
基本不等式的实际应用
基本不等式的实际应用
基本不等式是初中数学中重要的不等式之一,它的实际应用非常广泛。在生活中,我们经常会遇到需要比较大小的情况,比如购物打折、交通工具的选择等等。而基本不等式就是帮助我们进行大小比较的数学工具。
在物品打折中,我们会看到“打X折”或“打X%折”,这时我们就需要通过基本不等式来比较打折前和打折后的价格大小。比如说,某物原价为100元,打7折后价格为70元,打8折后价格为80元,我们可以使用基本不等式7/10<8/10来说明第二种打折方式更优惠。
在选择交通工具时,我们也需要比较不同交通工具的速度和费用大小。比如说,某旅游景点离我们住处10公里,我们可以选择步行、自行车、公交车和出租车四种交通方式。我们需要通过基本不等式来比较它们的速度和费用大小,从而选择最优的交通方式。
除此之外,基本不等式还可以应用于代数式的简化、三角函数的证明等数学领域。在学习数学时,我们应该充分理解和掌握基本不等式的定义和运用,以便更好地应用于实际问题中。
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基本不等式应用举例
基本不等式应用举例
例1.某工厂有旧墙一面,长14米,现在准备利用这面旧墙建造平面图形为矩形,面积为126平方米的厂房,工程条件是:①修建1米新墙的费用为a 元;②修1米旧墙费用为4/a 元;③拆去1米旧墙,用所得材料建1米新墙的费用为2
a 元,经讨论有两种方案: (1)采取翻新部分旧墙作为新厂房的一面,拆去剩余部分建新墙;
(2)翻新全部旧墙作为新厂房一面的一部分建厂房。
设利用旧墙的一面矩形长为x 米,问如何利用旧墙,即x 为多少米时,建造费用最省?
(1)(2)两种方案哪个更好?
例2.(10江苏)某兴趣小组测量电视塔AE 的高度H(单位:m ),如示意图,垂直放置的标杆BC 的高度h=4m ,仰角∠ABE=α,∠ADE=β。
(1)该小组已经测得一组α、β的值,tan α=1.24,
tan β=1.20,请据此算出H 的值;
(2)该小组分析若干测得的数据后,认为适当调整标杆
到电视塔的距离d (单位:m ),使α与β之差较大,可以提
高测量精确度。若电视塔的实际高度为125m ,试问d 为多少时,α-β最大?
练习.如图,公园有一块边长为2m 的等边ABC ∆的边角地,现修成草坪,图中DE 把草坪分成面积相等的两部分,D 在AB 上,E 在AC 上.
(1)设),0(),0(>=≥=y m y ED x m x AD 求
用x 表示y 的函数关系式;
(2)如果DE 是灌溉水管,为节约成本,希望它
最短,DE 的位置应在哪里?如果DE 是游览路线,则
希望它最长,DE 的位置又应在哪里?请予以证明.
C
基本不等式及应用
基本不等式及应用的实际应用情况
背景介绍
基本不等式是数学中常见的一类不等式,它们可以帮助我们描述和解决各种实际问题,从而在许多领域中发挥着重要作用。基本不等式包括线性不等式、二次函数不等式和绝对值不等式等。在实际应用中,我们经常需要根据给定的条件和目标,通过建立和求解基本不等式来得到满足特定条件的解集。
应用过程
下面将分别介绍线性不等式、二次函数不等式和绝对值不等式的应用过程及效果。
1. 线性不等式
线性不等式是形如ax + b > 0或ax + b < 0的一次方程组,其中a、b为已知系数,x为未知数。线性不等式在实际应用中广泛存在,例如:
a. 生产问题
假设某工厂生产两种产品A和B,并且单位时间内生产A产品所需的材料成本为10元,生产B产品所需的材料成本为20元。如果工厂每天最多能使用500元购买原材料,而单位时间内生产A产品利润为5元,生产B产品利润为8元。我们需要确定每种产品的最大生产量,以最大化利润。
设A产品的生产量为x,B产品的生产量为y。根据题目中的条件,我们可以列出以下不等式:
10x + 20y ≤ 500 (材料成本限制)5x + 8y ≥ 0 (利润要求)
通过求解这个线性不等式组,我们可以得到A和B产品的最大生产量,从而实现最大化利润。
b. 资金问题
假设某人有两个银行账户A和B,在一段时间内账户A每天存款增加10元,账户B 每天存款增加15元。如果初始时两个账户的余额分别为1000元和2000元,并且他希望在一定时间后至少有6000元的总余额。我们需要确定这个时间段内至少需要存款多少天。
基本不等式的原理应用
基本不等式的原理应用
一、不等式的基本概念
不等式是数学中一种重要的表达方式,它比等式多了大小的概念。在数学中,
我们常常会用到各种各样的不等式来解决问题,包括一元不等式、二元不等式等等。不等式在实际应用中有着广泛的用途,特别是在优化问题、约束条件等方面。
二、一元不等式的原理
一元不等式是指只含有一个未知数的不等式。我们可以通过以下原理来解决一
元不等式问题:
1.若两不等式同时改为等号,则原不等式的解集不变。
2.若不等式两边同时加上(或减去)同一个数,则原不等式的解集不变。
3.若不等式两边都乘(或除)以同一个正数(或负数),则原不等式的
解集不变。如果乘(或除)以负数,则不等号方向发生改变。
三、一元不等式的应用举例
下面通过几个具体的例子来说明一元不等式的应用:
例1: 求解不等式2x−3>5
解: 我们可以将不等式转化为等价的形式,即2x−3−5>0。然后,我们可以
通过移项和整理得出2x−8>0,再进一步化简为x>4。因此,不等式2x−3>
5的解集为x>4。
例2: 求解不等式 $\\frac{3}{2}x + \\frac{1}{3} < \\frac{1}{6}$
解: 首先,我们可以将不等式中的分数进行通分,得到不等式9x+2<1。接
下来,我们可以继续通过移项和整理将不等式简化为9x<−1。由于系数为正数,所以不等号的方向不变。最后,我们可以将不等式化简为 $x < -\\frac{1}{9}$。因此,不等式 $\\frac{3}{2}x + \\frac{1}{3} < \\frac{1}{6}$ 的解集为 $x < -
利用基本不等式解决实际问题的步骤
利用基本不等式解决实际问题的步骤
利用基本不等式解决实际问题的步骤
基本不等式是解决实际问题中经常用到的不等式之一,它可以帮
助我们求解关于不等式的最大值和最小值,从而为实际问题提供有效
的解决方案。下面将详细介绍利用基本不等式解决实际问题的步骤。
第一步:理解问题
在利用基本不等式解决实际问题之前,我们需要先清楚地理解问
题的背景和要求。阅读问题时,我们应该注意问题中所涉及的不等式
以及所需要求解的目标。了解问题的意义和限制条件,这将有助于我
们找到正确的解决方案。
第二步:确定变量和建立不等式
一旦理解了问题,我们需要确定适当的变量和建立相应的不等式。通过定义合适的变量,可以将问题转化为数学形式,并使其更易于处理。在建立不等式时,我们应该根据问题的条件和要求,确定不等式
的方向和形式。这需要我们对不等式性质的熟悉和理解。
第三步:应用基本不等式
基本不等式的形式是一个比较常见的形式,如AM-GM不等式、Cauchy-Schwarz不等式、柯西–布尼亚可夫斯基不等式等。在应用基
本不等式时,我们需要根据问题的具体要求选择合适的不等式。注意
不等式的形式和条件,以及需要满足的限制条件。根据基本不等式的
性质,我们可以对不等式进行变形和运算。
第四步:解决不等式
在应用基本不等式后,我们将得到一个或多个不等式。为了解决
这些不等式,我们可以采用求解方法,如取等条件、符号组合方法等。取等条件是指当不等号取等时,不等式的取等条件和最优解。应用符
号组合方法可以得到不等式的解集,并找到满足问题要求的特定解。
第五步:验证解的有效性
在求解不等式之后,我们需要验证解的有效性。这可以通过代入
应用基本不等式解决实际问题的方法
应用基本不等式解决实际问题的方法
(原创实用版4篇)
目录(篇1)
I.问题的提出
II.基本不等式的应用方法
III.实际问题中的应用
IV.结论
正文(篇1)
随着数学在各个领域的广泛应用,基本不等式作为数学中的重要工具,在解决实际问题中发挥着越来越重要的作用。本文旨在探讨基本不等式在解决实际问题中的应用方法。
首先,我们需要明确基本不等式的概念。基本不等式是指两个或多个数相加或相乘,它们的和或积不超过另外两个数之和或积的等式。基本不等式在解决实际问题中具有广泛的应用,如工程设计、财务管理、物流规划等领域。
其次,在解决实际问题中,我们需要根据问题的特点选择合适的基本不等式。例如,在物流规划中,我们可以使用基本不等式来计算运输成本;在财务管理中,我们可以使用基本不等式来计算投资回报率;在工程设计中,我们可以使用基本不等式来计算结构强度等。
最后,通过具体实例,我们可以看到基本不等式在解决实际问题中的有效性。例如,在物流规划中,我们可以使用基本不等式来计算运输成本,从而优化物流方案;在财务管理中,我们可以使用基本不等式来计算投资回报率,从而做出更明智的投资决策;在工程设计中,我们可以使用基本不等式来计算结构强度,从而确保工程的安全性。
总之,基本不等式作为一种有效的数学工具,在解决实际问题中具有
广泛的应用。
目录(篇2)
1.引言
2.基本不等式的概念和性质
3.应用基本不等式解决实际问题的方法
4.结论
正文(篇2)
随着数学在各个领域的广泛应用,基本不等式作为一种重要的数学工具,在解决实际问题中起到了关键作用。基本不等式是数学中的一种重要不等式,它可以用来解决各种实际问题,包括但不限于最大值、最小值、平均值等问题。
浅谈基本不等式的应用
浅谈基本不等式的应用
基本不等式是初中数学学习中的一个重要知识点,也是高中数学学习的基础。基本不等式的核心思想在于,任何非负实数的平均数大于等于这些实数的几何平均数,同时小于等于这些实数的算术平均数。本文将探讨基本不等式在数学学习和实际生活中的应用。
首先,基本不等式在初中数学学习中的应用很广泛。在初中数学中,经常会遇到求证或求最值的问题。此时,基本不等式可以成为我们求解这类数学问题的有力工具。例如,当遇到如下问题时:
求证a^2+b^2>=2ab(其中a,b为实数)
我们可以采用基本不等式来解决,因为在此题中,a^2和b^2均为非负实数。因此,根据基本不等式的定义,有:
(a^2+b^2)/2 >= (a*b )^0.5
将其化简,即可得到:
a^2+b^2 >= 2ab
因此,我们成功地证明了a^2+b^2>=2ab这个不等式。
其次,基本不等式在高中数学学习中的应用也非常广泛。在高中数学中,我们学习了很多具有极值的函数,这时,基本不等式也能为我们提供解题思路。例如,在学习求解一元二次函数的极值时,就可以利用基本不等式来解决。具体来说,可
以先将一元二次函数转化为(x-p)^2+q的形式,然后利用基本
不等式来求解其最小值。如下所示:
在学习实数函数的最值问题时,也可以利用基本不等式来求解。例如,当需要求解函数y=|x-2|+|3-x|的最小值是,可以将原函数轮换为y=|3-x|+|x-2|的形式,然后利用基本不等式求解。具体来说,我们可以将|3-x|和|x-2|看成两个非负实数a
基本不等式在生活中的应用
基本不等式在生活中的应用学案
姓名:
问题1
从前有个金店的天平坏了,天平两臂的长度不相等。店主是个吝啬的人,不想购置新天平,但又怕别人说他缺斤短两,于是他想出了一个自以为很公平的称量金子的方法:先把黄金放入右边的托盘中,并在左边的托盘中增加砝码,这样得到一个读数;然后把黄金再放入左边的托盘中,在右边的托盘中增加砝码,也会得到一个读数。最后,把两个读数相加除以2,作为黄金的真实质量向顾客出售。
用这个办法,店主认为他买卖公平,童叟无欺了。
生意做得也倒“诚信”,不少人买他的帐。
但一天来了一位不速之客,顾客却要求按他的方法称量:200克黄金,先把100克的砝码放在左盘,在右盘中不断加黄金,指导天平平衡为止;然后,再在右盘放好100克砝码,在左盘中不断加黄金,也至天平平衡为止。最后,把两次称得的黄金放在一起,就是100+100=200克黄金了。
到底应该按照谁的方法称呢?
问题2
前不久,我区公布了第十九届学生艺术节个人项目的展演结果,我们年级有多名学生在书法、绘画方面获奖,学校准备制作一期海报展示学生作品,为了版面的美观,宣传部的同学决定要在海报的左右两边留有宽为4厘米的空白,上下留有都为6厘米的空白,中间排版面积为2400平方厘米,如何选择纸张尺寸,才能使纸的用量最小?
问题3
字画装裱,是我国特有的一种美化和保护书画及碑帖的一门技术,也是一门传统艺术。传统书画装裱的过程,需要繁杂的过程和多年学习才能完全胜任。而装裱机的特色就是:把裱画过程中最耗时最主要的一道工艺“上墙”用装裱机替代。原本“上墙”需要7天甚至半月时间。而用装裱机的时间就大大的缩短为半小时左右,解脱出90%的人力和时间成本。在上世纪80年代初已经趋于成熟,随着中国和谐社会的发展,居民的文化氛围和艺术需求不断延伸。装裱机更适合新时代艺术发展需要,作为书画装裱工艺背后的技术支持,已经越来越多受到全国各地书画市场和专业人士的必备工具。
基本不等式实际应用题
x
y
2
0,
若目标函数
Βιβλιοθήκη Baidu
x 0, y 0,
a zax b(y >0,b >0)的最大值为12,则
2 a
3 b
的最小值为(A)
A. 25 6
8
B.
3
11
C.
D. 4
3
略解:
3xy60
y
把点(4,6)代入z = ax + by得4a + 6b = 12,
即2a
+
3b
=
6,而
2 a
+
3 b
=
2 a
+
3 b
解:设底面的长为xm,宽为ym,水池总造价 为z元.根据题意得3xy=4800,即 xyz=16105004800120(23x23y) 3 240000720(xy)
2400007202 xy
=297600
当且仅当x=y,即x=y=40时,等号成立 所以,将水池的底面设计成边长为40m 的正方形时总造价最低,最低总造价为
∴这个矩形的长、宽都为10m时,所用篱笆最短, 最短篱笆是40m
(2)已知三角形的面积等于50,两条直 角边各为多少时,两条直角边的和最小? 最小值是多少? 解:设三角形的两条直角边为x、y
∴则xsy==11200x y 5 0
数学-基本不等式在实际问题中的应用
基本不等式在实际问题中的应用
高中数学
1.熟练掌握基本不等式及变形的应用.
2.会用基本不等式解决生活中简单的最大(小)值问题.
3.能够运用基本不等式解决几何中的应用问题.导语
同学们,我们说数学是和生活联系非常紧密的学科,我们学习数学,也是为了解决生活中的问题,比如:“水立方”是2008年北京奥运会标志性建筑之一,如图为水立方平面设计图,已知水立方地下部分为钢筋混凝土结构,该结构是大小相同的左右两个矩形框架,两框架面积之和为18 000 m 2,现地上部分要建在矩形ABCD 上,已知两框架与矩形ABCD 空白的宽度为10 m ,两框架之间的中缝空白宽度为5 m ,请问作为设计师的你,应怎样设计矩形ABCD ,才能使水立方占地面积最小?要解决这个问题,还得需要我们刚学习过的基本不等式哦,让我们开始今天的探究之旅吧!
一、基本不等式在生活中的应用
问题 利用基本不等式求最大(小)值时,应注意哪些问题?
提示 一正:x ,y 都得是正数;二定:积定和最小,和定积最大;三相等:检验等号成立的条件是否满足实际需要.
例1 (教材46页例3改编)小明的爸爸要在家用围栏做一个面积为16m 2的矩形游乐园,当这个矩形的边长为多少时,所用围栏最省,并求所需围栏的长度.解 设矩形围栏相邻两条边长分别为x m ,y m ,围栏的长度为2(x +y )m.方法一 由已知xy =16,由≥,可知x +y ≥2=8,x +y
2xy xy 所以2(x +y )≥16,
当且仅当x =y =4时,等号成立,
因此,当这个矩形游乐园是边长为4 m 的正方形时,所用围栏最省,所需围栏的长度为16 m.
《基本不等式的应用》教学案例
《基本不等式的应用》教学案例
教学案例:基本不等式的应用
一、设计理思
本节课主要通过应用基本不等式解决实际问题,培养学生的解决问题的能力,提高他们的数学思维能力和创新能力。通过具体的案例,引导学生使用基本不等式解决实际问题,并培养他们的创新思维。
二、教学目标
1.了解基本不等式的概念和性质;
2.掌握基本不等式的运用方法;
3.运用基本不等式解决实际问题;
4.培养学生的创新思维和解决问题的能力。
三、教学重难点
1.不等式解决实际问题的能力;
2.创新思维的培养。
四、教学过程
1.导入(10分钟)
以以下问题导入本节课:小明和小红参加了一次马拉松比赛,小明每分钟跑5公里,小红每分钟跑4公里,比赛耗时相同,问小明和小红的比赛用时最长可以相差多少分钟?
2.探究(15分钟)
根据上面的问题,引导学生讨论解决问题的方法。学生可以尝试列方程、画图等方法,最终会发现可以利用基本不等式来解决。引导学生列出
小明用时x分钟,则小红用时为(x+1)分钟,然后根据跑步速度列出不等式:5x≥4(x+1),然后解不等式,得到x≥4、最终得出结论:小明和小
红的比赛用时最长可以相差4分钟。
3.拓展(20分钟)
将学生带入更复杂的问题情境,例如:甲、乙两地相距800公里,甲
地有一列火车速度为80千米/小时日行10小时而终,乙地有一列火车速
度为60千米/小时日行15小时而终,问两车相距多少小时可追上?
引导学生尝试解决问题的方法。学生可以设两车相距t小时,甲地火
车行驶80t千米,乙地火车行驶60t千米,根据两车相距800公里列出不
等式:80t≥800-60t,然后解不等式,得到t≥4、最终得出结论:两车
基本不等式的实际应用
基本不等式的实际应用
基本不等式是数学中的重要概念,它在现实生活中也有着广泛的应用。基本不等式的形式是:对于任意正实数a1,a2,...,an和
b1,b2,...,bn,有以下不等式成立:
(a1^2+b1^2)(a2^2+b2^2)...(an^2+bn^2)≥
(a1a2...an+b1b2...bn)^2
这个不等式在实际应用中有很多用途,以下是其中几个:
1.统计学中的方差
方差是描述数据离散程度的一种指标。当我们求解方差时,需要使用基本不等式。具体而言,我们可以将数据样本的平均值表示为a,数据样本的每个值表示为xi,那么方差就可以表示为:
Var(X)=1/n[(x1-a)^2+(x2-a)^2+...+(xn-a)^2]
将Var(X)拆开后,我们可以得到一个和式,利用基本不等式,就可以得到求解方差的公式。
2.概率论中的协方差
协方差是描述两个随机变量关系的指标。当我们求解协方差时,也需要使用基本不等式。具体而言,我们可以将两个随机变量表示为X和Y,它们的期望值分别为a和b,那么协方差就可以表示为:
Cov(X,Y)=E[(X-a)(Y-b)]
将Cov(X,Y)拆开后,我们可以得到一个和式,利用基本不等式,就可以得到求解协方差的公式。
3.物理学中的能量守恒定律
能量守恒定律是物理学中的基本定律之一。利用基本不等式,我们可以证明能量守恒定律的正确性。具体而言,我们可以将能量表示为E,动能表示为K,势能表示为U,假设在一个系统中,动能的总和为K1,势能的总和为U1,动能的总和为K2,势能的总和为U2,那么根据基本不等式,我们可以得到以下结论:
基本不等式实际应用题
a zaxby(
>0, b >0)的最大值为12,则
2 a
b3的最小值为(A)
A. 25 6
8
B.
3
11
C.
D. 4
3
略解:
3xy60
y
把点(4,6)代入z=ax+by得4a+6b=12,
即2a+3b=6,而2 a
+3 b
=a2
+3b2a6+3b
(4,6) xy20
=
13+(b+ 6a
a2
64 a2
2
a2
64 a2
16,
a 2 2,b 2
1. 两个不等式
(1) a,bR那 , a么 2b22ab (当且a仅 b时 当"取 "号 )
(2) abab(a>0,b>0)当且仅当a=b时,等号成立 2
注意:1.两公式条件,前者要求a,b为实数;后者要求a,b为正数。 2.公式的正向、逆向使用的条件以及“=”的成立条件。
2(x+y)=36 即 x+y=18
∴ xy(xy)2=81 2
当且仅当x=y=9时取等号
y x
∴ 当这个矩形的长、宽都是9m的时候
面积最大,为81 m2
(4)用20m长的铁丝折成一个面积最大的矩形, 应当怎样折?
基本不等式及其应用
约束条件问题
基本不等式在满足约束条件的 最优化问题中的应用。
最小化问题
如何利用基本不等式找到函数 的最小值和最优解。
基本不等式在数列中的应用
1 数列的收敛性
基本不等式在数列的收敛性判断中的应Байду номын сангаас和证明。
2 数列的上下界
通过基本不等式确定数列的上下界。
3 数列递推关系
基于基本不等式推导数列递推关系和极限。
基本不等式示例与证明
示例一
通过具体示例演示基本不等式的 应用和证明过程。
证明方法
介绍基本不等式的证明方法和常 用技巧。
示例二
另一个基本不等式的示例及其严 密证明。
基本不等式的常见应用
应用一
基本不等式在金融领域的应用, 如投资和利率计算。
应用二
基本不等式在物理学中的应用, 如力学和电磁学等。
应用三
基本不等式及其应用
在数学中,基本不等式是一种重要的概念,并且具有广泛的应用。它不仅能 够解决各种问题,还能够揭示数学中的深层次关系。
基本不等式的定义和性质
定义解释
简要介绍基本不等式的概念和数学定义。
性质二
基本不等式可以与其他不等式进行比较和运算。
性质一
基本不等式的左右两边可以进行等价操作。
性质三
基本不等式在数学领域中具有广泛的应用。
应用基本不等式解决实际问题的方法
应用基本不等式解决实际问题的方法
(原创版4篇)
目录(篇1)
一、基本不等式的概念和性质
二、应用基本不等式解决实际问题的方法
1.求解最值问题
2.证明不等式
3.解决实际生活中的问题
三、基本不等式在实际问题中的应用案例
1.求解最大利润问题
2.证明不等式关系
3.解决实际生活中的财务问题
正文(篇1)
一、基本不等式的概念和性质
基本不等式是数学中的一个重要概念,主要用于研究不等式之间的联系和关系。基本不等式有两个基本性质,分别是对称性和传递性。对称性指的是对于任意的实数 a 和 b,都有 a*b<=b*a,即乘法满足交换律。传递性指的是对于任意的实数 a、b 和 c,如果 a<=b 且 b<=c,那么 a<=c。
二、应用基本不等式解决实际问题的方法
基本不等式在实际问题中有广泛的应用,主要包括以下三种方法:
1.求解最值问题:利用基本不等式可以方便地求解最值问题。例如,对于函数 f(x)=x^2+ax+b,当 a^2-4b<=0 时,函数的最小值等于 b;当a^2-4b>0 时,函数的最小值等于 f(-a/2)。
2.证明不等式:基本不等式也可以用于证明不等式。例如,要证明
x+y<=2,可以利用基本不等式,得到 (x+y)^2<=4,从而证明 x+y<=2。
3.解决实际生活中的问题:基本不等式也可以用于解决实际生活中的问题。例如,对于一个商人,他希望利润最大化,可以利用基本不等式,得到售价 - 成本<=售价*成本,从而得到最大利润的售价。
三、基本不等式在实际问题中的应用案例
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基本不等式在实际中的应用
1.要制作一个容积为4 m 3,高为1 m 的无盖长方体容器.已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是 ( )
A .80元
B .120元
C .160元
D .240元
2.小王从甲地到乙地往返的时速分别为a 和b (a <b ),其全程的平均时速为v ,则 ( )
A .a v <<
B .v
C 2a b v +<
D .2
a b v +=
3.某车间分批生产某种产品,每批的生产准备费用为800元.若每批生产x 件,则平均仓储时间为8
x 天,且每件产品每天的仓储费用为1元.为使平均到每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品 ( )
A .60件
B .80件
C .100件
D .120件
4.如图,建立平面直角坐标系xOy ,x 轴在地平面上,y 轴垂直于地平面,单位长度为1千米.某炮位于坐标原点.已知炮弹发射后的轨迹在方程221(1)(0)20
y kx k x k =-+>表示的曲线上,其中k 与发射方向有关.炮的射程是指炮弹落地点的横坐标.
(1)求炮的最大射程;
(2)设在第一象有限一飞行物(忽略其大小),其飞行高度为3.2千米,试问它的横坐标a 不超过多少时,炮弹可以击中它?请说明理由.
5.某工厂生产某种产品,每日的成本C (单位:万元)与日产量x (单位:吨)满足函数关系式C =3+x ,每日的销售额S (单位:万元)与日产量x 满足函数关系式
35(06)814(6)k x x S x x ⎧++<<⎪=-⎨⎪≥⎩,.
已知每日的利润L =S -C ,且当x =2时,L =3.
(1)求k 的值;
(2)当日产量为多少吨时,每日的利润可以达到最大?并求出最大值.
6.某厂家拟举行促销活动,经调查测算,该产品的年销售量(即该厂的年产量)x 万件与年促销费用m 万元(m ≥0)满足31
k x m =-+(k 为常数),如果不搞促销活动,该产品的年销售量只能是1万件.已知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年平均每件产品成本的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)将该产品的年利润y 万元表示为年促销费用m 万元的函数;
(2)该厂家的年促销费用投入为多少万元时,厂家的年利润最大?最大年利润是多少万元?
7.已知直角三角形的周长l (定值).问:直角三角形满足什么条件时,可使其面积最大?
参考答案:
1.答案:C 设底面矩形的长和宽分别为a m 、b m ,则ab =4
.容器的总造价为202()108020()80160()ab a b a b ++⨯=++≥+=元(当且仅当a =b 时等号成立).故选C .
2. 答案:A 设甲、乙两地的距离为s ,
则2211s
v s s a b a b ==++.
由于a <b
,∴
11a b +>v >a ,
又11a b +>
v .
故a v <<,选A .
3.答案:B 每批生产x 件,则平均每件产品的生产准备费用是
800x 元,每件产品的仓储费用是8x
元,则800208x x +≥=,当且仅当8008
x x =,即x =80时“=”成立, ∴每批应生产产品80件,故选B .
4.解析 (1)令y =0,得221(1)020kx k x -
+=,由实际意义和题设条件知x >0,k >0, 故220202010112
k x k k k
==≤=++,当仅当k =1时取等号. 所以炮的最大射程为10千米.
(2)因为a >0,所以炮弹可击中目标⇔存在k >0,使2213.2(1)20
ka k a =-+成立 ⇔关于k 的方程a 2k 2-20ak +a 2+64=0有正根
⇔判别式Δ=(-20a )2-4a 2(a 2+64)≥0
⇔a ≤6.
所以a 不超过6(千米)时,可击中目标.
5.解析 由题意得,每日的利润L 与日产量x 的函数关系式为
22(06)811(6).
k x x L x x x ⎧++<<⎪=-⎨⎪-≥⎩, (1)当x =2时,L =3,即322228
k =⨯++-,得k =18. (2)当x ≥6时,L =11-x 为单调递减函数,故当x =6时,L max =5. 当0<x <6时,1818222(8)18688L x x x x =+
+=-++≤--, 当且仅当182(8)(06)8
x x x -=<<-,即x =5时等号成立,即L max =6. 综上,当日产量为5吨时,每日的利润可以达到最大,最大值为6万元.
6. 解析 (1)依题意得m =0时,x =1,代入31k x m =-
+,得k =2,即231
x m =-+. 年成本为28168163()1x m ⎛⎫+=+- ⎪+⎝⎭万元, 所以2(1.51)81631y m m ⎡⎤⎛⎫=-+-- ⎪⎢⎥+⎝⎭⎣
⎦ 1628(0)1
m m m =--≥+. (2)由(1
)得1629(1)29211y m m ⎡⎤=-++≤-⎢⎥+⎣⎦
. 当且仅当1611
m m +=+,即m =3时,厂家的年利润最大,为21万元.
7.解析:设直角三角形的三边分别为,,a b c ,其中c 为斜边,则
法1:
222a b c +=,a b c l ++=, 面积为()()()()222222*********ab a b a b l c c l cl ⎡⎤⎡⎤=+-+=--=-⎣
⎦⎣⎦ 而22222a b a b ++⎛⎫ ⎪⎝⎭≥,∴2222c l c -⎛⎫ ⎪⎝⎭≥,()222c l l +≥
,于是)
1c l ≥.
因此面积的最大值为
)
222132144
l l -⎡⎤-=⎣⎦,当且仅当a b =,也即直角三角形为等腰直角三角形时,取得最大值.
法2: