最新基本不等式经典例题(含知识点和例题详细解析)-(1)
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基本不等式专题
知识点:
1. (1)若R b a ∈,,则ab b a 22
2
≥+
(2)若R b a ∈,,则2
2
2b 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2
2⎪⎭
⎫ ⎝⎛+≤b a ab (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0x >,则1
2x x +
≥ (当且仅当1x =时取“=”
) 若0x <,则1
2x 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≥+a
b b a (当且仅当b a =时取“=”)若0ab ≠,则22-2a b a b a b
b a b a b a
+≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”
) 5.若R b a ∈,,则2
)2(222b a b a +≤
+(当且仅当b a =时取“=”) 注意:
(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:求下列函数的值域
(1)y =3x 2+
1
2x 2
(2)y =x +1
x
解:(1)y =3x 2+
1
2x 2
≥23x 2·
1
2x 2
= 6 ∴值域为[ 6 ,+∞)
(2)当x >0时,y =x +1
x ≥2
x ·1
x
=2;
当x <0时, y =x +1x = -(- x -1
x )≤-2
x ·1
x
=-2 ∴值域为(-∞,-2]∪[2,+∞)
解题技巧
技巧一:凑项
例 已知5
4x <
,求函数14245
y x x =-+-的最大值。 解:因450x -<,所以首先要“调整”符号,又1
(42)45
x x --g 不是常数,所以对42
x -要进行拆、凑项,
5,5404x x <∴->Q ,11425434554y x x x x ⎛⎫∴=-+=--++ ⎪--⎝⎭
231≤-+=
当且仅当1
5454x x
-=
-,即1x =时,上式等号成立,故当1x =时,max 1y =。
技巧二:凑系数 例: 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。
变式:设2
3
0<
=⎪⎭
⎫ ⎝⎛-+≤-⋅=-=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 技巧四:换元
例:求2710
(1)1
x 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,4
21)591
y x x ≥+⨯
+=+((当且仅当x =1时取“=”号)。 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,4
259y t t
≥⨯=(当t=2即x =1时取“=”号)。
技巧五:在应用最值定理求最值时,若遇等号取不到的情况,结合函数()a
f x x x
=+的单调性。 例:求函数22
4
y x =
+的值域。
2
4(2)x t t +=≥,则224
y x =
+221
4(2)4
x t t t x =+=+≥+
因1
0,1t 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52
y ≥。 所以,所求函数的值域为5,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭
。
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。。 例:已知0,0x y >>,且
19
1x y
+=,求x y +的最小值。 错解..:Q 0,0x y >>,且
191x y +=,∴()1992212x y x y xy x y xy ⎛⎫
+=++≥ ⎪⎝⎭
故 ()min 12x y += 。
错因:解法中两次连用均值不等式,在2x y xy +≥等号成立条件是x y =,在
1992
x y xy
+≥1
9
x y
=
即9y x =,取等号的条件的不一致,产生错误。因此,