第3讲 不等式的性质和基本不等式学生

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第3讲 不等式的性质和基本不等式

[玩前必备]

1.不等式的基本性质

2.两个实数比较大小的方法 (1)作差法⎩⎪⎨⎪

a -

b >0⇔a >b a -b =0⇔a =b

a -

b <0⇔a

(a ,b ∈R )

(2)作商法⎩⎪⎨⎪⎧

a

b

>1⇔a >b a

b =1⇔a =b

a b

<1⇔a 0)

3.基本(均值)不等式ab ≤

a +b

2

(1)基本(均值)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. 4.几个重要的不等式

(1)a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R ).(2)b a +a

b

≥2(a ,b 同号).

(3)ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22

(a ,b ∈R ).(4)a 2

+b 2

2≥

⎝⎛⎭⎫a +b 22(a ,b ∈R ). 5.算术平均数与几何平均数

设a >0,b >0,则a ,b 的算术平均数为a +b

2,几何平均数为ab ,基本(均值)不等式可叙述

为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数. 6.利用基本(均值)不等式求最值问题 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 有最小值是2p .(简记:积定和最小) (2)如果和x +y 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,xy 有最大值是p 2

4

.(简记:和定积最大)

[玩转典例]

题型一 不等式的性质应用

例1 (1)给出下列命题: ①若ab >0,a >b ,则1a <1

b ;

②若a >b ,c >d ,则a -c >b -d ;

③对于正数a ,b ,m ,若a

b +m

.其中真命题的序号是________.

(2)已知a ,b ,c 为不全相等的实数,P =a 2+b 2+c 2+3,Q =2(a +b +c ),那么P 与Q 的大小关系是( )

A .P >Q

B .P ≥Q

C .P

D .P ≤Q

(3)已知12

b 的取值范围.

【玩转跟踪】

1.下列命题中一定正确的是( ) A .若a >b ,且1a >1

b ,则a >0,b <0

B .若a >b ,b ≠0,则a

b >1

C .若a >b ,且a +c >b +d ,则c >d

D .若a >b ,且ac >bd ,则c >d

2.已知1≤a -b ≤2且2≤a +b ≤4,求4a -2b 的取值范围.

3.已知实数a ,b ,c 满足b +c =6-4a +3a 2,c -b =4-4a +a 2,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .c ≥b >a B .a >c ≥b C .c >b >a

D .a >c >b

题型二 基本不等式求最值

角度一:通过配凑法利用基本(均值)不等式求最值

例2 (1)已知0

1

x -2

(x >2)在x =a 处取最小值,则a 等于( ) A .1+ 2 B .1+3 C .3 D .4 (3)①已知x <54,求f (x )=4x -2+1

4x -5的最大值;

②已知x 为正实数且

x 2+

y 2

2

=1,求x 1+y 2的最大值; ③求函数y =x -1

x +3+x -1的最大值.

角度二:通过常数代换法利用基本(均值)不等式求最值

例3 已知a >0,b >0,a +b =1,则1a +1

b 的最小值为________.

[探究1] 本例的条件不变,则⎝⎛⎭⎫1+1a ⎝⎛⎭

⎫1+1

b 的最小值为________. [探究2] 本例的条件和结论互换即:已知a >0,b >0,1a +1

b =4,则a +b 的最小值为________.

[探究3] 若将本例中的“a +b =1”换为“a +2b =3”,如何求解?

题型三 均值不等式实际应用

例4 某车间分批生产某种产品,每批产品的生产准备费用为800元,若每批生产x 件,则平均仓储时间为x

8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 [玩转跟踪]

1.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 *),则该公司年平均利润的最大值是________万元.

[玩转练习]

1.如果a <0,b >0,那么下列不等式中正确的是( ) A.1a <1b B.-a

D .|a |>|b |

2.若a ,b ,c ∈R ,且a >b ,则下列不等式一定成立的是( ) A .a +c ≥b -c B .ac >bc C.c 2a -b

>0 D .(a -b )c 2≥0

3.给出下列条件:

①ab >0;②ab <0;③a >0,b >0;④a <0,b <0. 其中可使b a +a

b ≥2成立的个数是( )

A .1

B .2

C .3

D .4

4.若a ,b ∈R 且ab >0,则下列不等式中恒成立的是( ) A .a 2+b 2>2ab B .a +b ≥2ab C.1a +1b >2ab

D.b a +a b ≥2 5.设x >0,则3-3x -1

x 的最大值是( )

A .3

B .3-22

C .-1

D .3-23

6.已知x 2-x +1

x -1(x >1)在x =t 时取得最小值,则t 等于( )

A .1+ 2

B .2

C .3

D .4