【高考精品复习】第七篇 不等式 第4讲 基本不等式
高考数学一轮复习统考 第7章 不等式 第4讲 基本不等式学案(含解析)北师大版-北师大版高三全册数学
第4讲 基本不等式基础知识整合1．重要不等式a 2＋b 2≥012ab (a ，b ∈R )(当且仅当02a ＝b 时等号成立)．2．基本不等式ab ≤a ＋b2(1)基本不等式成立的条件：03a >0，b >0；(2)等号成立的条件：当且仅当04a ＝b 时等号成立； (3)其中a ＋b2叫做正数a ，b 的05算术平均数，ab 叫做正数a ，b 的06几何平均数．3．利用基本不等式求最大、最小值问题 (1)如果x ，y ∈(0，＋∞)，且xy ＝P (定值)，那么当07x ＝y 时，x ＋y 有08最小值2P .(简记：“积定和最小”) (2)如果x ，y ∈(0，＋∞)，且x ＋y ＝S (定值)，那么当09x ＝y 时，xy 有10最大值S 24.(简记：“和定积最大”)1．常用的几个重要不等式 (1)a ＋b ≥2ab (a >0，b >0)； (2)ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a ＋b 22(a ，b ∈R )；(3)⎝ ⎛⎭⎪⎫a ＋b 22≤a 2＋b 22(a ，b ∈R )； (4)b a ＋a b≥2(a ，b 同号)．以上不等式等号成立的条件均为a ＝b . 2．利用基本不等式求最值的两个常用结论(1)已知a ，b ，x ，y ∈R ＋，若ax ＋by ＝1，则有1x ＋1y＝(ax ＋by )·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ＋1y ＝a ＋b ＋by x ＋ax y≥a ＋b ＋2ab ＝(a ＋b )2.(2)已知a ，b ，x ，y ∈R ＋，若a x ＋b y＝1，则有x ＋y ＝(x ＋y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫a x ＋b y ＝a ＋b ＋ay x ＋bx y≥a＋b ＋2ab ＝(a ＋b )2.1．已知a ，b ∈R ＋，且a ＋b ＝1，则ab 的最大值为( ) A ．1 B.14 C.12 D.22答案 B解析 ∵a ，b ∈R ＋，∴1＝a ＋b ≥2ab ，∴ab ≤14，当且仅当a ＝b ＝12时等号成立，即ab的最大值为14.故选B.2．已知a ，b ∈(0,1)且a ≠b ，下列各式中最大的是( ) A ．a 2＋b 2B ．2abC ．2abD ．a ＋b答案 D解析 ∵a ，b ∈(0,1)且a ≠b ，则显然有a ＋b >2ab ，a 2＋b 2>2ab .下面比较a 2＋b 2与a ＋b 的大小．由于a ，b ∈(0,1)，∴a 2<a ，b 2<b ，∴a 2＋b 2<a ＋b .故各式中最大的是a ＋b .3．下列函数中，最小值为4的是( ) A ．y ＝x ＋4xB ．y ＝sin x ＋4sin x(0<x <π)C ．y ＝4e x＋e －xD ．y ＝log 3x ＋log x 3(0<x <1)答案 C解析 A 中x 的定义域为{x |x ∈R ，且x ≠0}，函数没有最小值；B 中若y ＝sin x ＋4sin x(0<x <π)取得最小值4，则sin 2x ＝4，显然不成立；D 中由0<x <1，则log 3x ∈(－∞，0)，y ＝log 3x ＋log x 3＝log 3x ＋1log 3x 没有最小值；C 中y ＝4e x ＋e －x ＝4e x ＋1e x ≥4，当且仅当4e x ＝e －x，即x ＝－ln 2时，函数的最小值为4.故选C.4．(2019·山西晋城模拟)已知a >0，b >0，a ＋b ＝2，则y ＝1a ＋4b的最小值是( )A.72 B ．4C.92 D ．5答案 C解析 y ＝12(a ＋b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ＋4b ＝12⎝ ⎛⎭⎪⎫5＋4a b ＋b a ≥92⎝ ⎛⎭⎪⎫当且仅当a ＝23，b ＝43时等号成立，即1a ＋4b 的最小值是92.故选C.5．若x ，y 是正数，则⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋12y 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫y ＋12x 2的最小值是( ) A ．3B.72 C ．4 D.92答案 C解析 原式＝x 2＋x y ＋14y 2＋y 2＋y x ＋14x 2≥4.当且仅当x ＝y ＝22时取“＝”号，即⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋12y 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫y ＋12x 2的最小值是4. 6.3－aa ＋6(－6≤a ≤3)的最大值为________．答案 92解析 当a ＝－6或a ＝3时，3－aa ＋6＝0；当－6<a <3时，3－a a ＋6≤3－a ＋a ＋62＝92， 当且仅当3－a ＝a ＋6，即a ＝－32时取等号．故3－aa ＋b (－6≤a ≤3)的最大值为92.核心考向突破精准设计考向，多角度探究突破考向一 利用基本不等式求最值 角度1 利用配凑法求最值例1 (1)已知0<x <1，则x (3－3x )取得最大值时x 的值为( ) A.13 B.12 C.34 D.23答案 B解析 ∵0<x <1，∴x ·(3－3x )＝13·3x ·(3－3x )≤13⎝ ⎛⎭⎪⎫3x ＋3－3x 22＝34，当且仅当3x ＝3－3x ，即x ＝12时，x (3－3x )取得最大值．故选B.(2)设x >0，则函数y ＝x ＋22x ＋1－32的最小值为________．答案 0解析 y ＝x ＋22x ＋1－32＝⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋12＋1x ＋12－2≥2⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋12·1x ＋12－2＝0，当且仅当x ＋12＝1x ＋12，即x ＝12时等号成立．所以函数的最小值为0.通过拼凑法利用基本不等式求最值的策略拼凑法的实质在于代数式的灵活变形，拼系数、凑常数是关键，利用拼凑法求解最值应注意以下几个方面的问题：(1)拼凑的技巧，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)代数式的变形以拼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前提．[即时训练] 1.设a ，b 均大于0，a ＋b ＝5，则a ＋1＋b ＋3的最大值为________． 答案 3 2解析 ∵(a ＋1＋b ＋3)2＝a ＋1＋b ＋3＋ 2a ＋1b ＋3＝9＋2a ＋1b ＋3，又2a ＋1b ＋3≤a ＋1＋b ＋3＝9⎝ ⎛⎭⎪⎫当且仅当a ＋1＝b ＋3，即a ＝72，b ＝32时取“＝”， ∴(a ＋1＋b ＋3)2≤18， ∴a ＋1＋b ＋3的最大值为3 2.角度2 利用常数代换法求最值 例2 (1)(2019·绵阳诊断)若θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2，则y ＝1sin 2θ＋9cos 2θ的取值范围为( )A ．[6，＋∞)B ．[10，＋∞)C ．[12，＋∞)D ．[16，＋∞)答案 D解析 ∵θ∈⎝⎛⎭⎪⎫0，π2，∴sin 2θ，cos 2θ∈(0,1)，∴y ＝1sin 2θ＋9cos 2θ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1sin 2θ＋9cos 2θ(sin 2θ＋cos 2θ)＝10＋cos 2θsin 2θ＋9sin 2θcos 2θ≥10＋2cos 2θsin 2θ·9sin 2θcos 2θ＝16，当且仅当cos 2θsin 2θ＝9sin 2θcos 2θ，即θ＝π6时等号成立．故选D. (2)已知a ＋2b ＝2，且a >1，b >0，则2a －1＋1b的最小值为( ) A ．4 B ．5 C ．6 D ．8答案 D解析 因为a >1，b >0，且a ＋2b ＝2，所以a －1>0，(a －1)＋2b ＝1，所以2a －1＋1b＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2a －1＋1b ·[(a －1)＋2b ]＝4＋4b a －1＋a －1b ≥4＋24b a －1·a －1b ＝8，当且仅当4b a －1＝a －1b，即a ＝32，b ＝14时取等号，所以2a －1＋1b的最小值是8，故选D.常数代换法求最值的步骤常数代换法适用于求解条件最值问题．运用此种方法求解最值的基本步骤为： (1)根据已知条件或其变形确定定值(常数)． (2)把确定的定值(常数)变形为1.(3)把“1”的表达式与所求最值的表达式相乘或相除，进而构造和或积的形式． (4)利用基本不等式求解最值．[即时训练] 2.(2020·正定模拟)若正数x ，y 满足x ＋3y ＝5xy ，则3x ＋4y 的最小值是________．答案 5解析 由x ＋3y ＝5xy ，可得15y ＋35x＝1， 所以3x ＋4y ＝(3x ＋4y )⎝ ⎛⎭⎪⎫15y ＋35x ＝95＋45＋3x 5y ＋12y 5x ≥135＋2 3x 5y ·12y 5x ＝135＋125＝5，当且仅当x ＝1，y ＝12时取等号，故3x ＋4y 的最小值是5.角度3 利用消元法求最值例3 (1)(2019·江西上饶联考)已知正数a ，b ，c 满足2a －b ＋c ＝0，则acb2的最大值为( )A ．8B ．2 C.18 D.16答案 C解析 因为a ，b ，c 都是正数，且满足2a －b ＋c ＝0，所以b ＝2a ＋c ，所以ac b 2＝ac 2a ＋c2＝ac 4a 2＋4ac ＋c 2＝14a c ＋ca＋4≤124a c ·ca＋4＝18，当且仅当c ＝2a >0时等号成立，即acb 2的最大值为18.故选C.(2)已知x >54，则函数y ＝16x 2－28x ＋114x －5的最小值为________．答案 5解析 令4x －5＝t ，则x ＝t ＋54(t >0)，∴y ＝t 2＋3t ＋1t ＝t ＋1t ＋3(t >0)，又t ＋1t≥2(当且仅当t ＝1时，取“＝”)，∴y 的最小值为5.通过消元法利用基本不等式求最值的方法消元法，即根据条件建立两个量之间的函数关系，然后代入代数式转化为函数的最值求解．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．[即时训练] 3.(2019·安徽阜阳模拟)若直线x a ＋yb＝1(a >0，b >0)过点(1,1)，则a ＋b ＋3ba的最小值为________． 答案 6解析 因为直线x a ＋y b ＝1(a >0，b >0)过点(1,1)，所以1a ＋1b ＝1，所以b ＝aa －1>0，所以a >1，所以a ＋b ＋3b a ＝(a －1)＋4a －1＋2≥4＋2＝6，当且仅当a ＝3时等号成立，所以a ＋b ＋3ba 的最小值是6.考向二 求参数值或取值范围例4 (1)(2019·山西长治模拟)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 (x ＋y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ＋a y ＝1＋a ·x y ＋y x ＋a ≥1＋a ＋2a ＝(a ＋1)2，当且仅当a ·x y ＝y x，即ax 2＝y 2时“＝”成立．∵(x ＋y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ＋a y ≥9对任意正实数x ，y 恒成立，∴(a ＋1)2≥9.∴a ≥4，即正实数a 的最小值为4.故选B.(2)当0<m <12时，若1m ＋21－2m ≥k 2－2k 恒成立，则实数k 的取值范围是( )A ．[－2,0)∪(0,4]B ．[－4,0)∪(0,2]C ．[－4,2]D ．[－2,4]答案 D解析 因为0<m <12，所以m (1－2m )＝12×2m ×(1－2m )≤12×⎣⎢⎡⎦⎥⎤2m ＋1－2m 22＝18⎝ ⎛⎭⎪⎫当且仅当2m ＝1－2m ，即m ＝14时取等号，所以1m ＋21－2m ＝1m 1－2m ≥8.又1m ＋21－2m ≥k 2－2k 恒成立，所以k 2－2k －8≤0，所以－2≤k ≤4.所以实数k 的取值范围是[－2,4]．故选D.(1)要敏锐地洞察到已知条件与所求式子的联系，并能灵活地进行转化． (2)利用基本不等式确立相关成立条件，从而得到参数的值或取值范围．[即时训练] 4.设a >0，b >0且不等式1a ＋1b ＋ka ＋b ≥0恒成立，则实数k 的最小值等于( )A ．0B ．4C ．－4D ．－2答案 C解析 由1a ＋1b ＋ka ＋b≥0得k ≥－a ＋b 2ab，又a ＋b 2ab＝a b ＋b a＋2≥4(当且仅当a ＝b 时取等号)，所以－a ＋b2ab≤－4，因此要使k ≥－a ＋b2ab恒成立，应有k ≥－4，即实数k 的最小值等于－4.故选C.5．(2019·珠海模拟)已知x >0，y >0，x ＋3y ＋xy ＝9，则x ＋3y 的最小值为( ) A ．2 B ．4 C ．6 D ．8答案 C解析 解法一：由已知得xy ＝9－(x ＋3y )，即3xy ＝27－3(x ＋3y )≤⎝⎛⎭⎪⎫x ＋3y 22，当且仅当x ＝3y ，即x ＝3，y ＝1时取等号，令x ＋3y ＝t ，则t >0，且t 2＋12t －108≥0，解得t ≥6，即x ＋3y ≥6.故x ＋3y 的最小值为6.解法二：∵x ＋3y ＝9－xy ≥23xy ，∴(xy )2＋23·xy －9≤0，∴(xy ＋33)(xy －3)≤0，∴0<xy ≤3，∴x ＋3y ＝9－xy ≥6，即x ＋3y 的最小值为6.故选C. 考向三 基本不等式的实际应用例5 (2019·辽宁沈阳质检)某工厂某种产品的年固定成本为250万元，每生产x 千件，需另投入成本为C (x )(万元)，当年产量不足80千件时，C (x )＝13x 2＋10x ；当年产量不小于80千件时，C (x )＝51x ＋10000x－1450.每件商品售价为0.05万元．通过市场分析，该厂生产的商品能全部售完．(1)写出年利润L (x )(万元)关于年产量x (千件)的函数解析式； (2)当年产量为多少千件时，该厂在这一商品的生产中所获利润最大？解 (1)因为每件商品售价为0.05万元，则x 千件商品的销售额为0.05×1000x 万元，依题意得，当0<x <80时，L (x )＝(0.05×1000x )－⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 2＋10x －250＝－13x 2＋40x －250；当x ≥80时，L (x )＝(0.05×1000x )－⎝⎛⎭⎪⎫51x ＋10000x－1450－250＝1200－⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋10000x . 所以L (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧－13x 2＋40x －250，0<x <80，1200－⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋10000x ，x ≥80.(2)当0<x <80时，L (x )＝－13(x －60)2＋950.则当x ＝60时，L (x )取得最大值L (60)＝950万元；当x ≥80时，L (x )＝1200－⎝⎛⎭⎪⎫x ＋10000x ≤1200－2x ·10000x＝1200－200＝1000⎝⎛⎭⎪⎫当且仅当x ＝10000x，即x ＝100时取等号，则当x ＝100时，L (x )取得最大值1000万元．由于950<1000，所以，当年产量为100千件时，该厂在这一商品的生产中所获利润最大，最大利润为1000万元．有关函数最值的实际问题的解题技巧(1)根据实际问题建立函数的解析式，再利用基本不等式求得函数的最值． (2)设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数． (3)解应用题时，一定要注意变量的实际意义及其取值范围．(4)在应用基本不等式求函数最值时，若等号取不到，可利用函数的单调性求解．[即时训练] 6.某厂家拟在2020年举行促销活动，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x ＝3－km ＋1(k 为常数)，如果不搞促销活动，则该产品的年销售量只能是1万件．已知2020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)．(1)将2020年该产品的利润y 万元表示为年促销费用m 万元的函数； (2)该厂家2020年的促销费用投入多少万元时，厂家的利润最大？ 解 (1)由题意知，当m ＝0时，x ＝1， ∴1＝3－k ⇒k ＝2，∴x ＝3－2m ＋1， 每件产品的销售价格为1.5×8＋16xx(元)，∴2020年的利润y ＝1.5x ×8＋16xx－8－16x －m＝4＋8x －m ＝4＋8⎝ ⎛⎭⎪⎫3－2m ＋1－m ＝－⎣⎢⎡⎦⎥⎤16m ＋1＋m ＋1＋29(m ≥0)． (2)∵当m ≥0时，16m ＋1＋(m ＋1)≥216＝8， ∴y ≤－8＋29＝21，当且仅当16m ＋1＝m ＋1⇒m ＝3(万元)时，y max ＝21(万元)． 故该厂家2020年的促销费用投入3万元时，厂家的利润最大为21万元．若a ，b ∈R ，ab >0，则a 4＋4b 4＋1ab的最小值为________． 答案 4解析 ∵a 4＋4b 4≥2a 2·2b 2＝4a 2b 2(当且仅当a 2＝2b 2时“＝”成立)， ∴a 4＋4b 4＋1ab ≥4a 2b 2＋1ab ＝4ab ＋1ab， 由于ab >0，∴4ab ＋1ab ≥24ab ·1ab＝4 ⎝ ⎛⎭⎪⎫当且仅当4ab ＝1ab 时“＝”成立， 故当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧ a 2＝2b 2，4ab ＝1ab 时，a 4＋4b 4＋1ab的最小值为4. 答题启示利用基本不等式求函数或代数式的最值时一定要注意验证等号是否成立，特别是当连续多次使用基本不等式时，一定要注意每次是否能保证等号成立，并且注意取等号的条件的一致性，因此在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．对点训练已知a >b >0，求a 2＋16b a －b的最小值． 解 ∵a >b >0，∴a －b >0.∴b (a －b )≤⎣⎢⎡⎦⎥⎤b ＋a －b 22＝a 24. ∴a 2＋16ba －b ≥a 2＋64a 2≥2a 2·64a 2＝16. 当a 2＝64a 2且b ＝a －b ，即a ＝22，b ＝2时等号成立． ∴a 2＋16b a －b 的最小值为16.。
第04讲 基本不等式及其应用(十八大题型)(课件)-高考数学一轮复习(新教材新高考)
【典例1-1】下列不等式证明过程正确的是（ ）
A．若, ∈ R，则 + ≥ 2
⋅ =2
C．若x＜0，则 + 4 ≥ −2 ⋅ 4 = −4
B．若x＞0，y＞0，则lg + lg ≥ 2 lg ⋅ lg
D．若x＜0，则2 + 2− > 2 2 ⋅ 2− = 2
解析二： − 2 − = 0 ⇒ − 1 − 2 = 2，
则 + 2 = − 1 + 2 − 4 + 5 ≥ 2 2 − 1 − 2 + 5 = 9，
=3
− 1 = 2 − 4
⇒
等号成立时
，所以 + 2的最小值是9．
+ 2 = 9
=3
故答案为：9．
，解方程得
或
2
=1
= 1
=2
【方法技巧】
1、通过添项、拆项、变系数等方法凑成和为定值或积为定值的形式．
2、注意验证取得条件．
题型突破·考法探究
题型三：常规凑配法求最值
【变式3-1】若 > −2，则 = +
1
的最小值为
+2
．
【答案】0
1
【解析】由 > −2，得 + 2 > 0， +2 > 0，
所以() = +
1
+2
当且仅当 + 2 =
故答案为：0
=+2
1
即
+2
1
+
+2
(浙江专用)高考数学第七章不等式4第4讲基本不等式高效演练分层突破
第4讲基本不等式[基础题组练] 1．当x ＞0时，函数f (x )＝22x有( )x ＋1A ．最小值1B ．最大值1C ．最小值2D ．最大值22 1≤ 2＝1. 分析：选B.f (x )＝x ＋x2x · 1x1当且仅当x ＝x ，x ＞0即x ＝1时取等号．所以f (x )有最大值1.22ab2．设非零实数a ，b ，则“a ＋b ≥2ab ”是“b ＋a ≥2”成立的( )A ．充分不用要条件B ．必需不充分条件C ．充要条件D ．既不充分也不用要条件22222ab分析：选B.因为a ，b ∈R 时，都有a ＋b －2ab ＝(a －b )≥0，即a ＋b ≥2ab ，而b ＋a22ab≥2?ab >0，所以“a ＋b ≥2ab ”是“b ＋a ≥2”的必需不充分条件．3．(2020·嘉兴期中)若正实数x ，y 满足x ＋2y ＋2xy －8＝0，则x ＋2y 的最小值为()A ．3B ．4 9 11 C.2D.2分析：选B.因为正实数x ，y 满足x ＋2y ＋2xy －8＝0，所以x＋2＋x ＋2y 2－8≥0，y2设x ＋2y ＝t ＞0，12所以t ＋4t －8≥0，所以t 2＋4t －32≥0， 即(t ＋8)(t －4)≥0， 所以t ≥4，故x ＋2y 的最小值为4. 4．若log 4 (3 a ＋4)＝log 2ab ，则 a ＋ b 的最小值是( )bA ．6＋2 3B ．7＋2 3C ．6＋43D ．7＋4 3分析：选D.由题意得ab ＞0， a ＞0， 3＋4＞0，所以b ＞0.ab又log(3a ＋4b )＝log2ab ，4所以log 4(3a ＋4b )＝log 4(ab )，4 3 即3a ＋4b ＝ab ，故a ＋b ＝1.所以＋＝(＋) 4 33a 4b＋b ＝7＋＋a bab aba3 a 4≥7＋2b ·a ＝7＋43.3a 4bD.当且仅当b ＝a 时取等号．应选2a b5．不等式x＋x <b ＋a 对任意a ，b ∈(0，＋∞)恒成立，则实数x 的取值范围是()A ．(－2，0)B ．(－∞，－2)∪(1，＋∞)C ．(－2，1)D ．(－∞，－4)∪(2，＋∞)2ab2分析：选C.依据题意，因为不等式x ＋x <b ＋a 对任意a ，b ∈(0，＋∞)恒成立，则xa ba ba b2＋x <b ＋a min ，因为b ＋a ≥2 b ·a ＝2，当且仅当a ＝b 时等号成立，所以x ＋x <2，求解此一元二次不等式可知－2<x <1，所以x 的取值范围是(－2，1)．6．(2020·绍兴市高三教课质量议论1 221)若正数a ，b 满足： ＋ ＝1，则－1＋－2的最a bab小值为()3 2 A ．2B.2C. 5D ．1＋3224122a2 1分析：选A.由a ，b 为正数，且a ＋b ＝1，得b ＝a －1>0，所以a －1>0，所以a －1＋b －22＋1＝ 2＋ a －12 · a －1 2 a －112 同＝a － 2 ≥2a － ＝2，当且仅当 ＝ 2 和＋＝1 a －12a11 2a －1 ab－1－2a时成立，即a ＝b ＝3时等号成立，所以21a －1＋b －2的最小值为2，应选A.7．已知a ，b ∈(0，＋∞)，若ab ＝1，则a ＋b 的最小值为________；若a ＋b ＝1，则 ab 的最大值为________．分析：由基本不等式得 a ＋b ≥2ab ＝2，当且仅当a ＝b ＝1时取到等号；ab ≤a ＋b2＝2114，当且仅当a ＝b ＝2时取到等号．1 答案：2458．(2020·嘉兴期中)已知0＜x ＜4，则x (5－4x )的最大值是________．5 分析：因为0＜x ＜4， 所以0＜5－4x ＜5，114＋5－ 4 x 2 255所以x (5－4x )＝4·4x (5－4x )≤4·2＝16，当且仅当x ＝8时取等号，故最25大值为16.25答案：16xy9．(2020·温州市瑞安市高考模拟 )若x ＞0，y ＞0，则x ＋2y ＋x 的最小值为________．分析：设 y ＝t ＞0，则 x ＋ y 1 ＋t ＝1 1 1 1 1＋2t x x ＋2y x ＝ 2t 1＋2t ＋(2 t ＋1)－≥2 1＋2t ×1＋ 2 2 2 112－1y－2＝ 2－2，当且仅当t ＝2 ＝x 时取等号．答案：2－12a 2＋110．(2020·宁波十校联考)已知a ，b 均为正数，且a ＋b ＝1，c ＞1，则(2ab －1)·c2＋ c －1的最小值为________．分析：因为a ＋b ＝1，a 2＋1a 2＋（a ＋b ）2所以2ab －1＝2ab－1＝a ＋b≥2a ·b ＝2，b 2ab 2a当且仅当a＝ b 即 a ＝ 2－1，＝2－2时取等号，b 2aba 2＋122 1所以(2ab －1)·c ＋c －1≥ 2c ＋c －1＝2(c －1＋c －1＋1)≥3 2，当且仅当 c ＝2时取等号．答案：3 211．已知x >0， >0，且2＋8 y － xy ＝0，求y x(1) xy 的最小值；(2) x ＋y 的最小值．8 2解：(1)由2x ＋8y －xy ＝0，得x ＋y ＝1，82 828又x >0，y >0，则 1＝x ＋y ≥2 x ·y ＝xy.得xy ≥64，当且仅当x ＝16，y ＝4时，等号成立．所以xy 的最小值为64.8 2(2) 由2x ＋8y －xy ＝0，得x ＋y ＝1，8 2则x ＋y ＝x ＋y ·(x ＋y )2x8y 2x 8y ＝10＋y ＋ x ≥10＋2 y ·x ＝18.当且仅当x ＝12且y ＝6时等号成立， 所以x ＋y 的最小值为18.12. 行驶中的汽车，在刹车时因为惯性作用，要连续往前滑行一段 距离才能停下，这段距离叫做刹车距离．在某种路面上，某种型号汽 车的刹车距离s (m)与汽车的车速 v (km/h)满足以下关系：nvv 2＝＋s 100 4006＜s 1＜8， (n 为常数，且n ∈N)，做了两次刹车试验，有关试验数据以以下图，此中14＜s 2＜17.(1) 求n 的值；(2) 要使刹车距离不超出12.6m ，则行驶的最大速度是多少？ 解：(1)由试验数据知，1＝ 2 ＋4， 2＝ 7 ＋ 49 ，s5ns10n426＜n ＋4＜8，5所以49714＜10n ＋4＜17，5＜n ＜10，解得5 95 .2＜n ＜14 又n ∈N ，所以n ＝6.(2)由(1) 知，s ＝ 3v ＋v 2，v ≥0.50 400 3vv 2依题意，s ＝＋≤12.6，50 400即v 2＋24v －5040≤0，解得－84≤v ≤60. 因为v ≥0，所以0≤v ≤60. 故行驶的最大速度为60km/h.[综合题组练]1. 以以下图，已知点G 是△ABC 的重心，过点G 作直线与AB ，AC两边分别交于 M ，N → → → →两点，且AM ＝xAB ，AN ＝yAC ，则x ＋2y 的最小值 为()1A ．2B.33＋2 23C.3D.4→21→→ 1→1→1→ 1→分析：选 C.由已知可得AG ＝3×2(AB ＋AC )＝3AB ＋3AC ＝3x AM ＋3y AN ，又M 、G 、N 三点1 1 11 11 112yx 3＋22 共线，故3＋3 y ＝1，所以＋＝3，则x ＋2y ＝(x ＋2y )·x ＋y ·3＝3 3＋x ＋y ≥ 3xxy (当且仅当x ＝ 2y 时取等号)．应选C.2．已知 x >0，>0，2＋＝1，若4 2＋ y 2＋ xy －<0恒成立，则的取值范围是( )yx yxmmA ．(－1，0)∪17B. 17，＋∞，＋∞16161717C. 16，2D. 1，16分析：选 B.4x 2＋y 2＋xy －m <0恒成立，即 m >4x 2＋y 2＋ xy 恒成立．因为x >0，y >0，212x ＋y ＝1，所以1＝2x ＋y ≥22xy ，所以0<xy ≤4 (当且仅当 2x ＝y ＝2时，等号成立)．因为4x 2＋y 2＋ xy ＝(2x ＋y )2－4xy ＋xy ＝1－4xy ＋xy ＝－4xy －1 2 ＋17，所以 4x 2＋y 28 1617 17＋ xy 的最大值为16，故m >16，选B.3．(2020·杭州学军中学考试 )已知a ＜b ，若二次不等式ax 2＋bx ＋c ≥0对任意实数x恒成立，则M ＝a＋2＋4 c 的最小值为________．bb －a分析：由条件知a ＞0， b－＞0.由题意得＝ 2－4ac ≤0，解得c≥b 2，所以＝ab4aMb 2a ＋2b ＋4c a ＋2b ＋4·4aa 2＋2ab ＋b 2 [2a ＋（b －a ）]2（b －a ）2＋4a （b －a ）＋4a 2 b －a≥b －a＝a （b －a ）＝a （b －a ）＝a （b －a ）b －a4ab －a4a＝ a ＋b －a ＋4≥2a ·b －a ＋4＝4＋4＝8，当且仅当b ＝3a 时等号成立，所以M 的最小值为8.答案：8a 2＋2b 24．(2020·浙江省名校联考)已知a ＞0，b ＞－1，且a ＋b ＝1，则a ＋b ＋1的最小值 为____________．分析： a 2＋2 b 2 2 （b ＋1）2－2（b ＋1）＋1 2 1＋ ＝a ＋＋ b ＋ 1 ＝a ＋＋b ＋1－2＋，又a ＋ a b ＋ 1 a ab ＋1 2 1 2 12 1 a ＋13 b ＋1 ＝1，＞0，＋1＞0，所以 a ＝ ＋ ＋＋＋1－2＋ ＝＋ ＋ a ＋ 2＝＋ b abab ＋1a b 1b ＋122 a b＋2（ a 3 b ＋1 a 3＋22 b ＋1 a ＋1）≥2＋2 a · 2（＋1）＝2 ，当且仅当＝ 2（ ＋1）即a ＝4－bbab2 2，b ＝22－3时取等号，所以a 2＋2b 23＋2 2＋的最小值为2.ab ＋1答案：3＋2 225．已知x >0，y >0，且2x ＋5y ＝20. 求：(1)u ＝lg x ＋lg y 的最大值；11(2) x ＋y 的最小值． 解：(1)因为x >0，y >0，所以由基本不等式，得2x ＋5y ≥210xy .因为2x ＋5y ＝20，所以210xy ≤20，xy ≤10， 当且仅当2x ＝5y 时，等号成立．2x ＋5y ＝20，x ＝5，所以有解得2x ＝5y ，y ＝2，此时xy 有最大值10.所以u ＝lg x ＋lg y ＝lg(xy )≤lg10＝1.所以当x ＝5，y ＝2时，u ＝lg x ＋lg y 有最大值1. (2) 因为x >0，y >0，11 11 2x ＋5y 1 5y 2x 所以x ＋y ＝x ＋y · 20 ＝207＋x ＋y ≥15y 2x 7＋210 207＋2x ·y＝ 20.5y 2x当且仅当x ＝y 时，等号成立．2x ＋5y ＝20，x ＝ 1010－203 ，由 5 y 2解得＝ x，20－410 x yy ＝3.1 17＋2 10所以x ＋y 的最小值为 20 .6. (2020·义乌模拟)如图，某生态园将一三角形地块ABC的一角APQ 开拓为水果园种植桃树，已知角A 为 120°，AB ，AC 的长度均大于200米，此刻界限 AP ，AQ 处建围墙，在 PQ 处围篱笆笆．(1)若围墙AP ，AQ 总长度为 200米，如何围可使得三角形地块 APQ 的面积最大？(2)已知AP 段围墙高1米，AQ 段围墙高 1.5米，造价均为每平方米 100元．若围围墙用了20000元，问如何围可使篱笆笆用料最省？解：设 ＝ x 米， ＝ 米．APAQy1 33 x ＋y2(1)则x ＋y ＝200，△APQ 的面积S ＝2xy ·sin120°＝ 4xy .所以S ≤42 ＝2500 3.x ＝y ，当且仅当x ＋y ＝200，即x ＝y ＝100时取“＝”．(2) 由题意得100×(x ＋1.5y )＝20000，即x ＋1.5y ＝200.要使篱笆笆用料最省，只需222 2 2 2 2－其长度PQ 最短，所以PQ ＝x＋y －2xy cos120 °＝x ＋y ＋xy ＝(200－1.5y ) ＋y ＋(200＝ 2＋ ＝8002120000400 ，当 ＝ 800 时， 有1.5y )y 1.75y1.75y 400y 400007737PQ最小值 200 212007 ，此时x ＝.7。
2020高考理科数学一轮复习 第七章 4 第4讲 基本不等式
第七章 不等式
第七章 不等式
3．算术平均数与几何平均数
a＋b
设 a>0，b>0，则 a，b 的算术平均数为___2___，几何平均数为
__a_b_，基本不等式可叙述为：两个正实数的算术平均数不小于
它们的几何平均数．
第七章 不等式
导师提醒 关注应用基本不等式的两个易错点
＝91＋＋3yy2＝3（1＋y）2－1＋6（y 1＋y）＋12 ＝3(1＋y)＋11＋2y－6≥2 3（1＋y）·11＋2y－6 ＝12－6＝6. 当且仅当 3(1＋y)＝11＋2y， 即 y＝1 时等号成立． 所以 x＋3y 的最小值为 6.
第七章 不等式
第七章 不等式
角度四 多次利用基本不等式求最值
即 x＝3，y＝1 时取等号， (x＋3y)2＋12(x＋3y)－108≥0. 令 x＋3y＝t， 则 t>0 且 t2＋12， 得 x＝91－＋3yy， 所以 x＋3y＝9－3y＋3y＝9－3y＋3y（1＋y）
第七章 不等式
若 a，b∈R，ab>0，则a4＋4abb4＋1的最小值为________． 【解析】 因为 ab＞0，所以a4＋4abb4＋1≥2 4aa4bb4＋1＝4a2ba2b＋1
＝4ab＋a1b≥2
4ab·a1b＝4，当且仅当aa2b＝＝212b2，时取等号，
故a4＋4abb4＋1的最小值是 4.
第七章 不等式
【解析】 若每批生产 x 件产品，则每件产品的生产准备费用 是80x0元，仓储费用是x8元，总的费用是80x0＋x8≥2 80x0·x8＝ 20，当且仅当80x0＝x8，即 x＝80 时取等号，故选 B. 【答案】 B
第七章 不等式
高考数学一轮复习 第七章 不等式 第4讲 基本不等式 理(2021年最新整理)
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第4讲基本不等式一、选择题1．若x＞0，则x＋错误!的最小值为( ）．A．2 B．3 C．2错误!D．4解析∵x＞0，∴x＋错误!≥4.答案D2．已知a＞0，b＞0，a＋b＝2,则y＝错误!＋错误!的最小值是( ）．A。
错误! B．4 C。
错误! D．5解析依题意得1a＋错误!＝错误!错误!(a＋b）＝错误!错误!≥错误!错误!＝错误!，当且仅当错误!，即a＝错误!，b＝错误!时取等号，即错误!＋错误!的最小值是错误!.答案C3．小王从甲地到乙地的时速分别为a和b(a〈b），其全程的平均时速为v,则( ）．A．a〈v<ab B．v＝错误!C。
错误!<v<错误!D．v＝错误!解析设甲、乙两地之间的距离为s.∵a<b，∴v＝错误!＝错误!〈错误!＝错误!。
又v－a＝错误!－a＝错误!〉错误!＝0，∴v〉a.答案A4．若正实数a，b满足a＋b＝1，则（）．A.错误!＋错误!有最大值4 B．ab有最小值错误!C。
错误!＋错误!有最大值错误! D．a2＋b2有最小值错误!解析由基本不等式，得ab≤错误!＝错误!,所以ab≤错误!，故B错；错误!＋错误!＝错误!＝错误!≥4，故A错；由基本不等式得错误!≤ 错误!＝错误!，即错误!＋错误!≤错误!，故C 正确;a2＋b2＝(a＋b)2－2ab＝1－2ab≥1－2×错误!＝错误!，故D错．答案C5．已知x>0,y〉0，且错误!＋错误!＝1,若x＋2y>m2＋2m恒成立，则实数m的取值范围是（）．A．(－∞，－2］∪［4,＋∞）B．（－∞,－4]∪［2，＋∞）C．（－2,4）D．（－4，2)解析∵x〉0，y>0且2x＋错误!＝1，∴x＋2y＝(x＋2y）错误!＝4＋错误!＋错误!≥4＋2 错误!＝8，当且仅当错误!＝错误!，即x＝4，y＝2时取等号，∴（x＋2y）min＝8，要使x＋2y〉m2＋2m恒成立，只需(x＋2y）min〉m2＋2m恒成立,即8〉m2＋2m,解得－4<m<2。
第04讲 基本不等式高考数学大一轮复习核心题型讲与练+易错重难点专项突破(新高考版)
G ( x )万元，且 G ( x )＝
2 + 120，0 < ≤ 50，
4 900
201＋
− 2 100，50 < ≤ 100，
200万元，且全年内生产的该产品当年能全部销售完.
每台该产品的售价为
(1)写出年利润 W ( x )(单位：万元)关于年产量 x (单位：台)的函数解析式(利润＝销售
2．几个重要的不等式
2ab
1a2＋b2≥______a，b∈R；
b a
2
2a＋b≥___a，b同号且不为零；
当且仅当a＝b
2
a＋b
3ab≤
时等号成立
a，b∈R；
2
2
2
2
a ＋b
a＋b
4
a，b∈R.
≤
2
2
(2)[2024宁夏银川模拟]已知0＜ x ＜4，则 (4 − ) 的最大值为 2
[解析] 0＜ x ＜4，则0＜4－ x ＜4，由基本不等式可得 (4
.
+4−
− ) ≤
＝2，
2
当且仅当 x ＝4－ x ，即 x ＝2时，等号成立.故 (4 − ) 的最大值为2.
角度2 常数代换法
−4
8
−4
＞0，因为 a ＞0，所以 a ＞4，所以8 a ＋ b ＝8 a
＋5]≥8×(2 4 ＋5)＝72，当且仅当 a ＝6时取等号.故选C.
8
4
8
4
解法二 ∵8 a ＋4 b ＝ ab ， a ＞0， b ＞0，∴ ＋ ＝1，∴8 a ＋ b ＝(8 a ＋ b )( ＋ ) ＝
【创新设计】(浙江专用)高考数学总复习 第七篇 不等式 第4讲 基本不等式课件 理
t＋12
≤27.5－6＝21.5.
当且仅当t＋9 12
＝t＋
1 2
时，等号成立，即t＝2.5时，y有最大值
21.5.所以2013年的年促销费用投入2.5万元时，该厂家利润
最大，最大利润为21.5万元．
热点突破13 高考中巧用基本不等式求最值问题 【命题研究】 通过近三年的高考试题分析，对利用基本不等
[审题视点] 先局部运用基本不等式，再利用不等式的性质相 加得到． 证明 ∵a＞0，b＞0，c＞0， ∴bac＋cba≥2 bac·cba＝2c； bac＋acb≥2 bac·acb＝2b； cba＋acb≥2 cba·acb＝2a. 以上三式相加得：2bac＋cba＋acb≥2(a＋b＋c)， 即bac＋cba＋acb≥a＋b＋c，当且仅当a＝b＝c时，取等号．
(2)1＋1a1＋1b＝1＋a＋a b1＋a＋b b ＝2＋ba2＋ab＝5＋2ba＋ab ≥5＋4＝9. 当且仅当a＝b＝12时，取等号． 答案 (1)C (2)9
考向二 利用基本不等式证明不等式 【例2】►(2012·温州测试)已知a＞0，b＞0，c＞0，求证： bac ＋cba＋acb≥a＋b＋c.
解
(1)令y＝0，得kx－
1 20
(1＋k2)x2＝0，由实际意义和题设
条件知x>0，k>0，
故x＝12＋0kk2＝k＋201k≤220＝10，当且仅当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3.2＝ka－
1 20
(1＋k2)a2成立⇔关于k的方程a2k2－20ak＋a2＋64＝0有正
3 2
，y＝2时取等号，故xy的最
7-4基本(均值)不等式及其应用
)
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第七章 不等式
1 (4)若 a>0，则 a ＋a2的最小值为 2 a.(
3 2 2
)
a＋b (5) 不 等 式 a ＋ b ≥ 2ab 与 2 ≥ ab 有 相 同 的 成 立 条 件．( )
【答案】 (1)×
(2)×
(3)×
(4)×
(5)×
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1 ＋2 ≥ x－2
1 1 （x－2）× ＋2＝4，当且仅当 x－2＝ (x＞2)，即 x x－2 x－2
＝3 时取等号，即当 f(x)取得最小值时，x＝3，即 a＝3，选 C.
【答案】 C
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第七章 不等式
4．(教材改编)若把总长为20 m的篱笆围成一个矩形场
地，则矩形场地的最大面积是________．
式．
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第七章 不等式
命题点 2
常数代换或消元法求最值
第七章 不等式
【思考辨析】 判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) 1 (1)函数 y＝x＋x 的最小值是 2.( ) )
π 4 (2)函数 f(x)＝cos x＋cos x， x∈0， 的最小值等于 4.( 2
x y (3)“x>0 且 y>0”是“y＋x≥2”的充要条件．(
5 【解析】 (1)因为 x<4，所以 5－4x>0，
1 1 则 f(x)＝4x－2＋ ＝－5－4x＋5－4x＋3 4x－5
≤－2＋3＝1. 1 当且仅当 5－4x＝ ，即 x＝1 时，等号成立． 5－4x 1 故 f(x)＝4x－2＋ 的最大值为 1. 4x－5
第4讲 基本不等式
B．2 2＋2 D．2 2
3．若2x＋3y＝1(x＞0，y＞0)，则 2x＋3y 的最小值为
A．16 C．24
B．20 D．25
() ()
4．(人A必一P46例3(2)改编)若把总长为20 m的篱笆围成一个矩形场地，则矩形场
地的最大面积是________．
5．(人A必一P48习题1(2)改编)函数y＝x(3－2x)(0≤x≤1)的最大值是______．
B．若 x＜12，则函数 y＝2x＋2x－1 1的最小值为 3
C．若 0＜x＜1，则函数 y＝
x＋
1 的最小值为 x
2
D．函数 y＝4x＋1－1 x(0＜x＜1)的最小值为 9
9．(多选)已知第一象限内的点 P(a，b)在直线 x＋y－1＝0 上，则
A．1a＋2b≥3＋2 2 C．ln a＋ln b≥－2ln 2
恒成立，则实数 m 的取值范围是
()
A．(－4，1)
B．(－∞，－1)∪(4，＋∞)
C．[－1，4]
D．(－∞，－1]∪[4，＋∞)
(2)当 x∈(1，2)时，不等式 x2＋mx＋2＞0 恒成立，则实数 m 的取值范围是
()
A．(－2，＋∞)
B．(2 2，＋∞)
C．(0，＋∞)
D．(－2 2，＋∞)
C．a＋b 的最小值为 6 2－3
D．a＋1 1＋b＋1 2的最小值为
2 2
1．当 x＞0 时，x＋29x的最小值为
()
A．3
B．32
C．2 2
D．3 2
2．设 a∈R，若关于 x 的不等式 x2－ax＋1≥0 在[1，2]上有解，则 a 的取值范围是
A．(－∞，2] C．－∞，52
高考数学复习考点知识讲解课件4 基本不等式
— 返回 —
2．两个重要的不等式 (1)a2＋b2≥____2_a_b____(a，b∈R)，当且仅当 a＝b 时取等号． (2)ab≤a＋2 b2(a，b∈R)，当且仅当 a＝b 时取等号． 3．利用基本不等式求最值 (1)已知 x，y 都是正数，如果积 xy 等于定值 P，那么当 x＝y 时，和 x＋y 有最小值 ___2___P____. (2)已知 x，y 都是正数，如果和 x＋y 等于定值 S，那么当 x＝y 时，积 xy 有最大值
解法二：由题设易知 a>0，b>0，∴ ab＝1a＋2b≥2 时“＝”成立，即 ab≥2 2，故选 C．
a2b，当且仅当 a＝4 2，b＝24 2
— 24 —
(新教材) 高三总复习•数学
3．已知 x≥52，则 f(x)＝x2－2x4－x＋4 5的最小值为____1______．
— 返回 —
[解析] 因为 x≥52，所以 x－2>0，所以 f(x)＝x2－2x4－x＋4 5＝x2－x2－2＋ 2 1＝12x－2＋x－1 2 ≥1，当且仅当 x－2＝x－1 2，即 x＝3 时等号成立．
角度 3：消元法求最值 【例 3】 (1)已知 x>0，y>0，x＋3y＋xy＝9，则 x＋3y 的最小值为___6___．
4 (2)已知 5x2y2＋y4＝1(x，y∈R)，则 x2＋y2 的最小值是___5____．
— 19 —
(新教材) 高三总复习•数学
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[解析] (1)解法一：由已知得 x＋3y＝9－xy， 因为 x>0，y>0，所以 x＋3y≥2 3xy， 所以 3xy≤x＋23y2，当且仅当 x＝3y，即 x＝3，y＝1 时取等号，即(x＋3y)2＋12(x＋3y) －108≥0. 令 x＋3y＝t，则 t>0 且 t2＋12t－108≥0，得 t≥6，即 x＋3y 的最小值为 6. 解法二：由 x＋3y＋xy＝9，得 x＝91－＋3yy， 所以 x＋3y＝91－＋3yy＋3y＝9－3y＋1＋3yy1＋y ＝91＋＋3yy2＝31＋y2－1＋61y ＋y＋12
【精品】高考数学一轮复习第七章不等式7-4基本不等式课时练理
2017高考数学一轮复习 第七章 不等式 7.4 基本不等式课时练 理时间：45分钟基础组1.[2016·衡水中学仿真]下列命题正确的是( ) A ．若x ≠k π，k ∈Z ，则sin 2x ＋1sin 2x ≥4B ．若a <0，则a ＋4a≥－4C ．若a >0，b >0，则lg a ＋lg b ≥2lg a ·lg bD ．若a <0，b <0，则a b ＋ab≥2 答案 D解析 当sin 2x ＝1时，1＋1＝2<4，所以A 错；若a <0，则a ＋4a≤－4，B 错；因为lg a ，lg b 可以小于零，C 错；由a <0，b <0，所以b a ，a b 都大于零，D 正确．2．[2016·武邑中学一轮检测]若不等式tt 2＋9≤a ≤t ＋2t2在t ∈(0,2]上恒成立，则a 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤16，1B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤16，22 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤16，413 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤213，1答案 D 解析tt 2＋9＝1t ＋9t ，而t ＋9t 在(0,2]上单调递减，故t ＋9t ≥2＋92＝132，t t 2＋9＝1t ＋9t≤213(当且仅当t ＝2时等号成立)，t ＋2t 2＝1t ＋2t 2＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫1t ＋142－18，因为1t ≥12，所以t ＋2t 2＝1t ＋2t 2＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫1t ＋142－18≥1(当且仅当t ＝2时等号成立)，故a 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤213，1.3．[2016·武邑中学月考]设a >b >c >0，则2a 2＋1ab ＋1aa －b－10ac ＋25c 2的最小值是( )A ．2B ．4C ．2 5D ．5答案 B 解析 原式＝a 2＋1ab＋1a a －b＋a 2－10ac ＋25c 2＝a 2＋1ba －b＋(a －5c )2≥a 2＋4a 2＋0≥4，当且仅当b ＝a －b 、a ＝5c 且a 2＝4a2，即a ＝2b ＝5c ＝2时等号成立，故原式的最小值为4.故选B.4．[2016·衡水中学热身]已知a >0，b >0，且2a ＋b ＝4，则1ab的最小值为( )A.14 B ．4 C.12 D ．2答案 C解析 由4＝2a ＋b ≥22ab ，得ab ≤2，又a >0，b >0，所以1ab ≥12，当且仅当a ＝1，b＝2时等号成立．5. [2016·枣强中学期中]已知正数x ，y 满足x ＋2y ＝2，则x ＋8yxy的最小值为________． 答案 9 解析 由已知得x ＋2y2＝1，则x ＋8y xy ＝1y ＋8x ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1y ＋8x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋2y 2＝12( 10＋x y ＋16y x )≥12(10＋216)＝9，当且仅当x ＝43，y ＝13时取等号．6．[2016·衡水二中预测]已知x >0，y >0，若2y x ＋8x y>m 2＋2m 恒成立，则实数m 的取值范围是________．答案 －4<m <2解析 根据题意，x >0，y >0，则2y x >0，8xy>0，所以2y x ＋8x y≥22y x ×8x y ＝8，当且仅当2y x ＝8xy时，即y ＝2x 时等号成立，即2y x ＋8xy的最小值为8.若2y x ＋8x y>m 2＋2m 恒成立，必有m 2＋2m <8恒成立，所以m 2＋2m <8，m 2＋2m －8<0，即－4<m <2.7．[2016·枣强中学期末]已知点P (x ，y )到A (0,4)和B (－2,0)的距离相等，则2x ＋4y的最小值为________．答案 4 2解析 由题意得，点P 在线段AB 的中垂线上，则易得x ＋2y ＝3， ∴2x ＋4y ≥22x ·4y ＝22x ＋2y＝42，当且仅当x ＝2y ＝32时，等号成立，故2x ＋4y的最小值为4 2.8．[2016·衡水二中模拟]已知x ，y ∈R ，满足x 2＋2xy ＋4y 2＝6，则z ＝x 2＋4y 2的取值范围为________．答案 [4,12]解析 ∵2xy ＝6－(x 2＋4y 2)，而2xy ≤x 2＋4y 22，∴6－(x 2＋4y 2)≤x 2＋4y 22，∴x 2＋4y 2≥4，当且仅当x ＝2y 时取等号．又∵(x ＋2y )2＝6＋2xy ≥0，即2xy ≥－6，∴z ＝x 2＋4y 2＝6－2xy ≤12.综上可得4≤x 2＋4y 2≤12.9．[2016·武邑中学预测]已知x ，y ，z 是互不相等的正数，且x ＋y ＋z ＝1，求证：⎝ ⎛⎭⎪⎫1x－1⎝ ⎛⎭⎪⎫1y －1⎝ ⎛⎭⎪⎫1z －1>8. 证明 因为x ，y ，z 是互不相等的正数，且x ＋y ＋z ＝1，所以1x －1＝1－x x ＝y ＋z x >2yzx①1y－1＝1－y y ＝x ＋z y >2xz y ②，1z－1＝1－z z＝x ＋y z>2xy z③，又x ，y ，z 为正数，由①×②×③，得⎝ ⎛⎭⎪⎫1x －1⎝ ⎛⎭⎪⎫1y －1⎝ ⎛⎭⎪⎫1z －1>8. 10．[2016·冀州中学仿真]证明：4a －3＋a ≥7(a >3)． 证明 因为a >3，所以4a －3＋a ＝4a －3＋(a －3)＋3≥24a －3a －＋3＝2×4＋3＝7.当且仅当4a －3＝a －3，即a ＝5时，等号成立． 11．[2016·武邑中学猜题]已知lg (3x )＋lg y ＝lg (x ＋y －1)． (1)求xy 的最小值； (2)求x ＋y 的最小值．解 由lg (3x )＋lg y ＝lg (x ＋y ＋1)，得⎩⎪⎨⎪⎧x >0，y >0，3xy ＝x ＋y ＋1.(1)∵x >0，y >0，∴3xy ＝x ＋y ＋1≥2xy ＋1. ∴3xy －2xy －1≥0， 即3(xy )2－2xy －1≥0， ∴(3xy ＋1)(xy －1)≥0， ∴xy ≥1，∴xy ≥1.当且仅当x ＝y ＝1时，等号成立． ∴xy 的最小值为1.(2)∵x >0，y >0，∴x ＋y ＋1＝3xy ≤3·⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋y 22.∴3(x ＋y )2－4(x ＋y )－4≥0，∴[3(x ＋y )＋2][(x ＋y )－2]≥0，∴x ＋y ≥2， 当且仅当x ＝y ＝1时取等号， ∴x ＋y 的最小值为2.12. [2016·衡水二中期末]如图，为处理含有某种杂质的污水，要制造一底宽为2米的无盖长方体的沉淀箱．污水从A 孔流入，经沉淀后从B 孔流出．设箱体的长度为a 米，高度为b 米．已知流出的水中该杂质的质量分数与a ，b 的乘积ab 成反比．现有制箱材料60平方米．问当a ，b 各为多少米时，经沉淀后流出的水中该杂质的质量分数最小(A ，B 孔的面积忽略不计)?解 解法一：设y 为流出的水中杂质的质量分数， 则y ＝k ab，其中k 为比例系数，且k >0. 根据题意有，4b ＋2ab ＋2a ＝60(a >0，b >0)， 所以b ＝30－a 2＋a (0<a <30)．所以ab ＝a ×30－a 2＋a ＝30a －a22＋a＝－a ＋32－642＋a＝34－⎝⎛⎭⎪⎫a ＋2＋64a ＋2 ≤34－2a ＋64a ＋2＝18. 当a ＋2＝64a ＋2时取等号，y 达到最小值． 此时解得a ＝6，b ＝3.所以当a 为6米，b 为3米时，经沉淀后流出的水中该杂质的质量分数最小． 解法二：设y 为流出的水中杂质的质量分数， 则y ＝k ab，其中k 为比例系数，且k >0. 根据题意有，4b ＋2ab ＋2a ＝60(a >0，b >0)， 即2b ＋ab ＋a ＝30.因为a ＋2b ≥22ab ，所以30－ab ＝a ＋2b ≥22ab . 所以ab ＋22ab －30≤0. 因为a >0，b >0，所以0<ab ≤18， 当a ＝2b 时取等号，ab 达到最大值18. 此时解得a ＝6，b ＝3.所以当a 为6米，b 为3米时，经沉淀后流出的水中该杂质的质量分数最小．能力组13.[2016·冀州中学预测]若不等式tt 2＋9≤a ≤t ＋2t2在t ∈(0,2]上恒成立，则a 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤16，1B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤16，22 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤16，413 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤213，1答案 D 解析tt 2＋9＝1t ＋9t ，而y ＝t ＋9t 在(0,2]上单调递减，故t ＋9t ≥2＋92＝132，t t 2＋9＝1t ＋9t≤213(当且仅当t ＝2时等号成立)，t ＋2t 2＝1t ＋2t 2＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫1t ＋142－18，因为1t ≥12，所以t ＋2t 2＝1t ＋2t 2＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫1t ＋142－18≥1(当且仅当t ＝2时等号成立)，故a 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤213，1. 14. [2016·衡水二中期中]设M ＝3x ＋3y2，N ＝(3)x ＋y ，P ＝3xy (x ，y >0，且x ≠y )，则M ，N ，P 大小关系为( )A ．M <N <PB ．N <P <MC ．P <M <ND ．P <N <M答案 D解析 由基本不等式可知3x＋3y2≥3x 3y ＝3x ＋y＝3x ＋y 2≥3xy ，因为x ≠y ，所以等号不成立，故P <N <M .15．[2016·衡水中学热身]若实数x ，y 满足x 2＋y 2＋xy ＝1，则x ＋y 的最大值是________．答案233解析 (x ＋y )2＝x 2＋2xy ＋y 2＝x 2＋xy ＋y 2＋xy ＝1＋xy ，要使其有最大值，不妨设x ，y 均为正数，故有x 2＋y 2＋xy ＝1≥2xy ＋xy ＝3xy ，即xy ≤13，当且仅当x ＝y 时取等号，所以(x ＋y )2＝1＋xy ≤43，则x ＋y 的最大值是233.16. [2016·武邑中学月考]某厂家拟在2015年举行促销活动，经调查测算，该产品的。
高考数学一轮复习 第七章 不等式 第四节 基本不等式及
x
x
x
= 64 ,即x=4时,等号成立,故选B.
x
4.(2018北京海淀期中,11)能够说明“设x是实数,若x>1,则x+ 1 >3”是
x 1
假命题的实数x的值为 2 .
答案 2
解析 ∵x>1,∴x-1>0,∴x+ 1 =x-1+ 1 +1≥3,当且仅当x-1= 1 ,即x=
x 1
x 1
x 1
2时,取“=”,∴当x=2时,x+ 1 >3是假命题.
xy
此时由
x x
2 y, 3y
5xy
解得
x
y
1, 1
2
(满足x>0,y>0).
故3x+4y的最小值为5.
(3)因为正数x,y满足x+2y=1,
所以
2 x
+
1 y
=
2 x
1 y
(x+2y)
=2+ 4 y + x +2
xy
=4+ 4 y + x ≥4+2 4 y x =8,
xy
xy
当且仅当 4 y = x ,即x=2y时取等号.
x 1
5.已知点P(x,y)到A(0,4)和B(-2,0)的距离相等,则2x+4y的最小值为 4 2
3
,此时x= 2 .
答案 4 2 ; 3
2
解析 由题意得 x2 ( y 4)2 = (x 2)2 y2 ,即x+2y=3,则2x+4y≥2 2x 4y =2 2x2y =2 23 =4 2 ,当且仅当x=2y= 3 时,等号成立.
高考数学复习知识点讲解教案第4讲 基本不等式
− 2 = 3 ≤
2
3 + 2
,
4
2
≤ 8,即 + ≤ 2 2,故C正确;对于D,由 > 0, > 0, + − = 2，
（当且仅当 =
2
时,等号成立）,得
≤ 4,故D错误.故选BC.
+
2
− 2 = ≤
2
2
+
2
,
探究点二 变形用基本不等式求最值
微点1 配凑法
4
（简记：和定积最大）
常用结论
1.若 > 0， > 0，则1
2
1
+
≤ ≤
2.当 > 0时，函数 = +
数 = +
+
2
≤
2 +2
，当且仅当
2
= 时，等号成立.
> 0 在 = 处取得最小值2 ；当 < 0时，函
> 0 在 = − 处取得最大值−2 .
=
2
2
⋅ 2 2 1 − 2 2 ，再利用基本不等式求解.
> 0，
2
2
⋅
2
2
1−
2
2
1
时等号成立，故
2
1−
≤
2
2
⋅
2
2
2 +1−2
2
=
2
2
2 的最大值为 .
4
2
，
4
[总结反思]
基本不等式具有将“和式”转化为“积式”和将“积式”转化为“和式”的放缩功能,利用
高三高考数学复习课件7-4基本不等式及其应用
【思考辨析】
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)函数 y＝x＋1x的最小值是 2.(
)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(2)函数
f(x)＝cos
x＋co4s
π
x，x∈0，
2
的最小值等于
4.(
)
(3)“x>0 且 y>0”是“yx＋yx≥2”的充要条件．(
)
(4) 不 等 式
a2 ＋ b2 ≥ 2ab
与
a＋b 2
≥
ab 有 相 同 的 成 立 条
件．( )
【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)×
1．(教材改编)设x>0，y>0，且x＋y＝18，则xy的最大值
为( )
A．80
B．77
C．81
D．82
【解析】 ∵x>0，y>0，∴x＋2 y≥ xy， 即 xy≤x＋2 y2＝81， 当且仅当 x＝y＝9 时，(xy)max＝81. 【答案】 C
【答案】 D
4．(教材改编)若把总长为20 m的篱笆围成一个矩形 场地，则矩形场地的最大面积是________m2.
【解析】 设矩形的一边为 x m， 则另一边为21×(20－2x)＝(10－x)m， ∴y＝x(10－x)≤x＋（120－x）2＝25， 当且仅当 x＝10－x，即 x＝5 时，ymax＝25.
＝2 400－5（40－x）＋4400－0x＋40， 当且仅当 40－x＝4400－0x，即 x＝20∈(0，30]时，y 取得最大 值 2 000, 所以当 DN＝20 m 时，得到的市民健身广场面积最大， 最大面积为 2 000 m2.
【思维升华】 (1)设变量时一般要把求最大值或最小值 的变量定义为函数．
第4讲 基本不等式
第4讲 基本不等式一、知识梳理1．基本不等式ab ≤a ＋b2(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． 2．几个重要的不等式 (1)a 2＋b 2≥2ab (a ，b ∈R )． (2)b a ＋ab ≥2(a ，b 同号)． (3)ab ≤⎛⎫a ＋b 22(a ，b ∈R )． (4)a 2＋b 22≥⎛⎫a ＋b 22(a ，b ∈R )． 以上不等式等号成立的条件均为a ＝b . 3．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 ，基本不等式可叙述为：两个正实数的算术平均数不小于它们的几何平均数．常用结论已知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 24.(简记：和定积最大)二、教材衍化1．设x ＞0，y ＞0，且x ＋y ＝18，则xy 的最大值为________．解析：因为x >0，y >0，所以x ＋y 2≥xy ，即xy ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋y 22＝81，当且仅当x ＝y ＝9时，(xy )max ＝81.答案：812．若把总长为20 m 的篱笆围成一个矩形场地，则矩形场地的最大面积是________m 2. 解析：设矩形的一边为x m ， 则另一边为12×(20－2x )＝(10－x )m ，所以y ＝x (10－x )≤⎣⎢⎡⎦⎥⎤x ＋（10－x ）22＝25，当且仅当x ＝10－x ，即x ＝5时，y max ＝25. 答案：25一、思考辨析判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)函数y ＝x ＋1x 的最小值是2.( )(2)ab ≤⎝⎛⎭⎫a ＋b 22成立的条件是ab >0.( )(3)“x >0且y >0”是“x y ＋yx ≥2”的充要条件．( )(4)若a >0，则a 3＋1a 2的最小值是2a .( )答案：(1)× (2)× (3)× (4)× 二、易错纠偏 常见误区|Ｋ(1)忽视基本不等式成立的条件；(2)基本不等式不会变形使用． 1． “x >0”是“x ＋1x ≥2成立”的( )A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件解析：选C.当x >0时，x ＋1x≥2x ·1x＝2. 因为x ，1x 同号，所以若x ＋1x ≥2，则x >0，1x >0，所以“x >0”是“x ＋1x≥2成立”的充要条件，故选C.2．设x >0，则函数y ＝x ＋22x ＋1－32的最小值为________．解析：y ＝x ＋22x ＋1－32＝⎝⎛⎭⎫x ＋12＋1x ＋12－2≥2⎝⎛⎭⎫x ＋12·1x ＋12－2＝0， 当且仅当x ＋12＝1x ＋12，即x ＝12时等号成立．所以函数的最小值为0. 答案：0利用基本不等式求最值(多维探究) 角度一 通过配凑法利用基本不等式求最值(1)已知0<x <1，则x (4－3x )取得最大值时x 的值为________．(2)函数y ＝x 2＋2x －1(x >1)的最小值为________．【解析】 (1)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．(2)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)＝3（x －1），即x ＝3＋1时，等号成立．【答案】 (1)23(2)23＋2角度二 通过常数代换利用基本不等式求最值若a ＞0，b ＞0，lg a ＋lg b ＝lg(a ＋b )，则a ＋b 的最小值为( )A ．8B ．6C ．4D ．2【解析】 由lg a ＋lg b ＝lg(a ＋b )，得lg(ab )＝lg(a ＋b )，即ab ＝a ＋b ，则有1a ＋1b ＝1，所以a ＋b ＝⎝⎛⎭⎫1a ＋1b (a ＋b )＝2＋b a ＋ab ≥2＋2b a ·ab＝4，当且仅当a ＝b ＝2时等号成立，所以a ＋b 的最小值为4，故选C.【答案】 C角度三 通过消元法利用基本不等式求最值(一题多解)已知x >0，y >0，x ＋3y ＋xy ＝9，则x ＋3y 的最小值为________．【解析】 法一：由已知得x ＋3y ＝9－xy ， 又因为x >0，y >0，所以x ＋3y ≥23xy ，所以3xy ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋3y 22，当且仅当x ＝3y 时，即x ＝3，y ＝1时取等号， (x ＋3y )2＋12(x ＋3y )－108≥0.令x ＋3y ＝t ，则t >0且t 2＋12t －108≥0， 得t ≥6即x ＋3y ≥6. 法二：由x ＋3y ＋xy ＝9， 得x ＝9－3y1＋y，所以x ＋3y ＝9－3y 1＋y ＋3y ＝9－3y ＋3y （1＋y ）1＋y＝9＋3y 21＋y ＝3（1＋y ）2－6（1＋y ）＋121＋y＝3(1＋y )＋121＋y －6≥23（1＋y ）·121＋y－6＝12－6＝6.当且仅当3(1＋y )＝121＋y ，即y ＝1时等号成立． 所以x ＋3y 的最小值为6. 【答案】 6角度四 多次利用基本不等式求最值若a ，b ∈R ，ab >0，则a 4＋4b 4＋1ab的最小值为________．【解析】 因为ab ＞0，所以a 4＋4b 4＋1ab ≥24a 4b 4＋1ab ＝4a 2b 2＋1ab ＝4ab ＋1ab≥24ab ·1ab＝4，当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝2b 2，ab ＝12时取等号，故a 4＋4b 4＋1ab的最小值是4. 【答案】 4(1)利用配凑法求最值，主要是配凑成“和为常数”或“积为常数”的形式． (2)常数代换法，主要解决形如“已知x ＋y ＝t (t 为常数)，求a x ＋by 的最值”的问题，先将a x ＋b y 转化为⎝⎛⎭⎫a x ＋b y ·x ＋y t，再用基本不等式求最值．(3)当所求最值的代数式中的变量比较多时，通常是考虑利用已知条件消去部分变量后，凑出“和为常数”或“积为常数”，最后利用基本不等式求最值．(4)当连续多次使用基本不等式时，一定要注意每次是否能保证等号成立，并且注意取等号的条件的一致性，因此在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．(2020·河南许昌、洛阳第三次质量检测)已知x >0，y >0，且1x ＋2y＝1，则xy ＋x ＋y 的最小值为________．解析：因为1x ＋2y ＝1，所以xy ＝y ＋2x ，xy ＋x ＋y ＝3x ＋2y ＝(3x ＋2y )⎝⎛⎭⎫1x ＋2y ＝7＋2y x ＋6x y≥7＋43(当且仅当y ＝3x ，即x ＝1＋233，y ＝2＋3时取等号)．所以xy ＋x ＋y 的最小值为7＋4 3. 答案：7＋4 3基本不等式的实际应用(师生共研)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x8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，则每批应生产产品( )A ．60件B ．80件C ．100件D ．120件【解析】 若每批生产x 件产品，则每件产品的生产准备费用是800x 元，仓储费用是x8元，总的费用是800x ＋x8≥2800x ·x 8＝20，当且仅当800x ＝x8，即x ＝80时取等号，故选B. 【答案】 B利用基本不等式求解实际问题的注意事项(1)根据实际问题抽象出目标函数的表达式，再利用基本不等式求得函数的最值． (2)设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数． (3)解应用题时，一定要注意变量的实际意义及其取值范围．(4)在应用基本不等式求函数最值时，若等号取不到，可利用函数的单调性求解．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．解析：每台机器运转x 年的年平均利润为y x ＝18－⎝⎛⎭⎫x ＋25x ，而x ＞0，故yx ≤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．答案：8基本不等式的综合应用(多维探究) 角度一 与其他知识的交汇问题(1)已知直线ax ＋by ＋c －1＝0(b ，c >0)经过圆x 2＋y 2－2y －5＝0的圆心，则4b＋1c的最小值是________． (2)设等差数列{a n }的公差是d ，其前n 项和是S n ，若a 1＝d ＝1，则S n ＋8a n的最小值是________．【解析】 (1)圆x 2＋y 2－2y －5＝0化成标准方程， 得x 2＋(y －1)2＝6， 所以圆心为C (0，1)．因为直线ax ＋by ＋c －1＝0经过圆心C ， 所以a ×0＋b ×1＋c －1＝0， 即b ＋c ＝1.因此4b ＋1c ＝(b ＋c )⎝⎛⎭⎫4b ＋1c ＝4c b ＋b c ＋5. 因为b ，c >0， 所以4c b ＋b c≥24c b ·bc＝4. 当且仅当b ＝2c ，且b ＋c ＝1， 即b ＝23，c ＝13时，4b ＋1c 取得最小值9.(2)a n ＝a 1＋(n －1)d ＝n ，S n ＝n （1＋n ）2，所以S n ＋8a n ＝n （1＋n ）2＋8n ＝12(n ＋16n ＋1)≥12⎝⎛⎭⎫2n ·16n ＋1＝92， 当且仅当n ＝4时取等号． 所以S n ＋8a n 的最小值是92.【答案】 (1)9 (2)92角度二 求参数的值或取值范围已知不等式(x ＋y )⎝⎛⎭⎫1x ＋a y ≥9对任意的正实数x ，y 恒成立，则正实数a 的最小值为________．【解析】 (x ＋y )⎝⎛⎭⎫1x ＋a y ＝1＋a ＋y x ＋axy ≥1＋a ＋2a ＝(a ＋1)2(x ，y ，a >0)， 当且仅当y ＝ax 时取等号，所以(x ＋y )⎝⎛⎭⎫1x ＋a y 的最小值为(a ＋1)2， 所以(a ＋1)2≥9恒成立． 所以a ≥4. 【答案】 4(1)应用基本不等式判断不等式是否成立：对所给不等式(或式子)变形，然后利用基本不等式求解．(2)条件不等式的最值问题：通过条件转化成能利用基本不等式的形式求解． (3)求参数的值或范围：观察题目特点，利用基本不等式确定相关成立条件，从而得参数的值或范围．1．已知x >0，y >0，lg 2x ＋lg 8y ＝lg 2，则1x ＋13y 的最小值是( )A ．2B ．2 2C ．4D ．2 3解析：选C.因为lg 2x ＋lg 8y ＝lg 2，所以lg(2x ·8y )＝lg 2，所以2x ＋3y ＝2，所以x ＋3y ＝1.因为x >0，y >0，所以1x ＋13y ＝(x ＋3y )⎝⎛⎭⎫1x ＋13y ＝2＋3y x ＋x3y ≥2＋23y x ·x3y＝4，当且仅当x ＝3y ＝12时取等号，所以1x ＋13y的最小值为4.故选C.2．已知直线l ：ax ＋by －ab ＝0(a >0，b >0)经过点(2，3)，则a ＋b 的最小值为________． 解析：因为直线l 经过点(2，3)，所以2a ＋3b －ab ＝0， 则3a ＋2b＝1， 所以a ＋b ＝(a ＋b )⎝⎛⎭⎫3a ＋2b ＝5＋3b a ＋2ab≥5＋2 6.当且仅当3b a ＝2ab，即a ＝3＋6，b ＝2＋6时等号成立． 答案：5＋2 63．已知函数f (x )＝x 2＋ax ＋11x ＋1(a ∈R )，若对于任意的x ∈N +，f (x )≥3恒成立，则a 的取值范围是________．解析：对任意x ∈N +，f (x )≥3恒成立， 即x 2＋ax ＋11x ＋1≥3恒成立，即a ≥－⎝⎛⎭⎫x ＋8x ＋3. 设g (x )＝x ＋8x ，当x ＝8x ，即x ＝22时，g (x )取得最小值，又x ∈N *，则g (2)＝6，g (3)＝173. 因为g (2)＞g (3)，所以g (x )min ＝173， 所以－⎝⎛⎭⎫x ＋8x ＋3≤－83， 所以a ≥－83，故a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫－83，＋∞. 答案：⎣⎡⎭⎫－83，＋∞利用均值定理连续放缩求最值已知a >b >0，那么a 2＋1b （a －b ）的最小值为________．【解析】 因为a >b >0，所以a －b >0，所以b (a －b )≤⎝ ⎛⎭⎪⎫b ＋a －b 22＝a 24，所以a 2＋1b （a －b ）≥a 2＋4a2≥2a 2·4a 2＝4，当且仅当b ＝a －b 且a 2＝4a 2，即a ＝2且b ＝22时取等号，所以a 2＋1b （a －b ）的最小值为4.【答案】 4设a >b >0，则a 2＋1ab ＋1a （a －b ）的最小值是________．【解析】 因为a >b >0，所以a －b >0，所以a 2＋1ab ＋1a （a －b ）＝(a 2－ab )＋1（a 2－ab ）＋1ab＋ab ≥2（a 2－ab ）·1（a 2－ab ）＋21ab ×ab ＝4(当且仅当a 2－ab ＝1a 2－ab 且1ab＝ab ，即a ＝2，b ＝22时取等号)． 【答案】 4利用基本不等式求函数或代数式的最值时一定要注意验证等号是否成立，特别是当连续多次使用基本不等式时，一定要注意每次是否能保证等号成立，并且注意取等号的条件的一致性，因此在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．已知正实数a ，b ，c ，d 满足a ＋b ＝1，c ＋d ＝1，则1abc ＋1d的最小值是( )A ．10B ．9C ．42D ．3 3解析：选B.因为a ＋b ＝1，a >0，b >0，所以ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a ＋b 22＝14，所以1ab ≥4，当且仅当a＝b ＝12时，取等号．又因为c ＋d ＝1，c >0，d >0，所以1abc ＋1d ≥4·1c ＋1d ＝(c ＋d )·⎝⎛⎭⎫4c ＋1d ＝5＋4d c ＋c d≥5＋24d c ·cd＝9， 当且仅当a ＝b ＝12，且c ＝23，d ＝13时，取等号，即1abc ＋1d的最小值为9，故选B.[基础题组练]1．下列不等式一定成立的是( ) A ．lg ⎝⎛⎭⎫x 2＋14>lg x (x >0) B ．sin x ＋1sin x ≥2(x ≠k π，k ∈Z )C ．x 2＋1≥2|x |(x ∈R )D.1x 2＋1>1(x ∈R ) 解析：选C.对于选项A ，当x >0时，x 2＋14－x ＝⎝⎛⎭⎫x －122≥0，所以lg ⎝⎛⎭⎫x 2＋14≥lg x ； 对于选项B ，当sin x <0时显然不成立；对于选项C ，x 2＋1＝|x |2＋1≥2|x |，一定成立；对于选项D ，因为x 2＋1≥1，所以0<1x 2＋1≤1.故选C. 2．(2020·广西钦州期末)已知a ，b ∈R ，a 2＋b 2＝15－ab ，则ab 的最大值是( )A ．15B ．12C ．5D ．3解析：选C.因为a 2＋b 2＝15－ab ≥2ab ，所以3ab ≤15，即ab ≤5，当且仅当a ＝b ＝±5时等号成立．所以ab 的最大值为5.故选C.3．已知f (x )＝x 2－2x ＋1x，则f (x )在⎣⎡⎦⎤12，3上的最小值为( ) A.12B ．43C ．－1D ．0解析：选D.f (x )＝x 2－2x ＋1x ＝x ＋1x －2≥2－2＝0，当且仅当x ＝1x，即x ＝1时取等号．又1∈⎣⎡⎦⎤12，3，所以f (x )在⎣⎡⎦⎤12，3上的最小值是0. 4．若实数a ，b 满足1a ＋2b ＝ab ，则ab 的最小值为( ) A. 2B ．2C ．2 2D ．4解析：选C.因为1a ＋2b ＝ab ，所以a ＞0，b ＞0， 由ab ＝1a ＋2b ≥21a ×2b ＝22ab ， 所以ab ≥22(当且仅当b ＝2a 时取等号)，所以ab 的最小值为2 2.5．(2020·湖南衡阳期末)已知P 是面积为1的△ABC 内的一点(不含边界)，若△P AB ，△P AC 和△PBC 的面积分别为x ，y ，z ，则y ＋z x ＋1y ＋z的最小值是( ) A.23＋13B ．3＋23 C.13 D ．3解析：选D.因为x ＋y ＋z ＝1，0<x <1，0<y <1，0<z <1，所以y ＋z x ＋1y ＋z ＝1－x x ＋11－x ＝1－x x ＋1－x ＋x 1－x ＝1－x x ＋x 1－x ＋1≥21－x x ·x 1－x ＋1＝3，当且仅当x 1－x＝1－x x ，即x ＝12时等号成立，所以y ＋z x ＋1y ＋z的最小值为3.故选D. 6．已知a >0，b >0，3a ＋b ＝2ab ，则a ＋b 的最小值为________．解析：由a >0，b >0，3a ＋b ＝2ab ，得32b ＋12a＝1， 所以a ＋b ＝(a ＋b )⎝⎛⎭⎫32b ＋12a ＝2＋3a 2b ＋b 2a ≥2＋3，当且仅当b ＝3a 时等号成立，则a ＋b 的最小值为2＋ 3.答案：2＋ 37．(2020·江西吉安期末)已知函数f (x )＝sin 2x sin x ＋2，则f (x ) 的最大值为________． 解析：设t ＝sin x ＋2，则t ∈[1，3]，则sin 2x ＝(t －2)2，则g (t )＝（t －2）2t ＝t ＋4t－4(1≤t ≤3)，由“对勾函数”的性质可得g (t )在[1，2)上为减函数，在(2，3]上为增函数，又g (1)＝1，g (3)＝13，所以g (t )max ＝g (1)＝1.即f (x )的最大值为1. 答案：18．已知正数x ，y 满足x ＋22xy ≤λ(x ＋y )恒成立，则实数λ的最小值为________．解析：依题意得x ＋22xy ≤x ＋(x ＋2y )＝2(x ＋y )，即x ＋22xy x ＋y≤2(当且仅当x ＝2y 时取等号)，即x ＋22xy x ＋y 的最大值为2.又λ≥x ＋22xy x ＋y恒成立，因此有λ≥2，即λ的最小值为2. 答案：29．(1)当x <32时，求函数y ＝x ＋82x －3的最大值；(2)设0<x <2，求函数y ＝x （4－2x ）的最大值．解：(1)y ＝12(2x －3)＋82x －3＋32＝－⎝ ⎛⎭⎪⎫3－2x 2＋83－2x ＋32. 当x <32时，有3－2x >0， 所以3－2x 2＋83－2x≥23－2x 2·83－2x＝4， 当且仅当3－2x 2＝83－2x， 即x ＝－12时取等号． 于是y ≤－4＋32＝－52， 故函数的最大值为－52. (2)因为0<x <2，所以2－x >0， 所以y ＝x （4－2x ）＝2·x （2－x ）≤2·x ＋2－x 2＝2，当且仅当x ＝2－x ， 即x ＝1时取等号，所以当x ＝1时，函数y ＝x （4－2x ）的最大值为 2.10．已知x >0，y >0，且2x ＋8y －xy ＝0，求(1)xy 的最小值；(2)x ＋y 的最小值．解：(1)由2x ＋8y －xy ＝0，得8x ＋2y＝1， 又x >0，y >0，则1＝8x ＋2y≥2 8x ·2y ＝8xy. 得xy ≥64，当且仅当x ＝16，y ＝4时，等号成立．所以xy 的最小值为64.(2)由2x ＋8y －xy ＝0，得8x ＋2y＝1， 则x ＋y ＝⎝⎛⎭⎫8x ＋2y ·(x ＋y ) ＝10＋2x y ＋8y x ≥10＋2 2x y ·8y x＝18. 当且仅当x ＝12，y ＝6时等号成立，所以x ＋y 的最小值为18.[综合题组练]1．已知a ＞0，b ＞0，若不等式3a ＋1b ≥m a ＋3b恒成立，则m 的最大值为( ) A ．9B ．12C ．18D ．24解析：选B.由3a ＋1b ≥m a ＋3b， 得m ≤(a ＋3b )⎝⎛⎭⎫3a ＋1b ＝9b a ＋a b ＋6. 又9b a ＋a b＋6≥29＋6＝12， 当且仅当9b a ＝a b，即a ＝3b 时等号成立， 所以m ≤12，所以m 的最大值为12.2．(2020·湖北恩施2月教学质量检测)已知角α，β的顶点都为坐标原点，始边都与x 轴的非负半轴重合，且都为第一象限的角，α，β终边上分别有点A (1，a )，B (2，b )，且α＝2β，则1a＋b 的最小值为( ) A ．1B ． 2 C. 3 D ．2 解析：选C.由已知得，a >0，b >0，tan α＝a ，tan β＝b 2，因为α＝2β，所以tan α＝tan 2β，所以a ＝2·b 21－⎝⎛⎭⎫b 22＝4b 4－b 2，所以1a ＋b ＝4－b 24b ＋b ＝1b ＋3b 4≥21b ·3b 4＝3，当且仅当1b ＝3b 4，即b ＝233时，取等号．故1a ＋b 的最小值为 3.3．(2020·安徽合肥第二次教学质量检测)若a ＋b ≠0，则a 2＋b 2＋1（a ＋b ）2的最小值为________．解析：a 2＋b 2＋1（a ＋b ）2≥（a ＋b ）22＋1（a ＋b ）2≥212＝2，当且仅当a ＝b ＝2－34时，a 2＋b 2＋1（a ＋b ）2取得最小值 2. 答案： 24．当x ∈R 时，32x －(k ＋1)3x ＋2>0恒成立，则k 的取值范围是________．解析：由32x －(k ＋1)3x ＋2>0，解得k ＋1<3x ＋23x . 因为3x ＋23x ≥22⎝⎛当且仅当3x ＝23x ，即x ＝log 32时， ⎭⎪⎪⎫等号成立， 所以3x ＋23x 的最小值为2 2. 又当x ∈R 时，32x －(k ＋1)3x ＋2>0恒成立，所以当x ∈R 时，k ＋1<⎝⎛⎭⎫3x ＋23x min， 即k ＋1<22，即k <22－1.答案：(－∞，22－1)5．已知x >0，y >0，且2x ＋5y ＝20.求：(1)u ＝lg x ＋lg y 的最大值； (2)1x ＋1y的最小值． 解：(1)因为x >0，y >0，所以由基本不等式，得2x ＋5y ≥210xy .因为2x ＋5y ＝20， 所以210xy ≤20，xy ≤10，当且仅当2x ＝5y 时，等号成立．因此有⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋5y ＝20，2x ＝5y ，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝5，y ＝2，此时xy 有最大值10.所以u ＝lg x ＋lg y ＝lg(xy )≤lg 10＝1.所以当x ＝5，y ＝2时，u ＝lg x ＋lg y 有最大值1.(2)因为x >0，y >0，所以1x ＋1y ＝⎝⎛⎭⎫1x ＋1y ·2x ＋5y 20＝120⎝⎛⎭⎫7＋5y x ＋2x y ≥120⎝⎛⎭⎫7＋2 5y x ·2x y ＝7＋21020. 当且仅当5y x ＝2x y时，等号成立． 由⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋5y ＝20，5y x ＝2x y ， 解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1010－203，y ＝20－4103.所以1x ＋1y 的最小值为7＋21020. 6．某厂家拟定在2020年举行促销活动，经调查测算，该产品的年销量(即该厂的年产量)x 万件与年促销费用m (m ≥0)万元满足x ＝3－k m ＋1(k 为常数)．如果不搞促销活动，那么该产品的年销量只能是1万件．已知2020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)．(1)将2020年该产品的利润y 万元表示为年促销费用m 万元的函数；(2)该厂家2020年的促销费用投入多少万元时，厂家利润最大？解：(1)由题意知，当m ＝0时，x ＝1(万件)，所以1＝3－k ⇒k ＝2，所以x ＝3－2m ＋1(m ≥0)， 每件产品的销售价格为1.5×8＋16x x(元)， 所以2020年的利润y ＝1.5x ×8＋16x x－8－16x －m＝－⎣⎢⎡⎦⎥⎤16m ＋1＋（m ＋1）＋29(m ≥0)． (2)因为m ≥0时，16m ＋1＋(m ＋1)≥216＝8， 所以y ≤－8＋29＝21，当且仅当16m ＋1＝m ＋1⇒m ＝3(万元)时，y max ＝21(万元)． 故该厂家2020年的促销费用投入3万元时，厂家的利润最大为21万元．。
2018卓越学案高考理科数学新课标一轮复习课件：第7章 不等式、推理与证明 第4讲 精品
[解析] (1)由题意知：ab＝1，∴m＝b＋1a＝2b，n＝a＋1b＝2a， ∴m＋n＝2(a＋b)≥4 ab＝4. (2)∵a>0，b>0,2a＋3b＝4. ∴(2a＋3b)(2a＋3b)＝13＋6ab＋6ba≥13＋2 6ab·6ba＝25， 即 4(2a＋3b)≥25. ∴2a＋3b≥245. 当且仅当6ab＝6ba，且 2a＋3b＝4， 即 a＝b＝45时，2a＋3b取得最小值245.
基本不等式的综合应用
(2014·高考新课标全国卷Ⅰ)若 a>0，b>0，且1a＋1b＝ ab. (1)求 a3＋b3 的最小值； (2)是否存在 a，b，使得 2a＋3b＝6？并说明理由．
[解]
(1)由
ab＝1a＋1b≥
2 ，得 ab
ab≥2，且当
a＝b＝
2时等号成
立．
故 a3＋b3≥2 a3b3≥4 2，且当 a＝b＝ 2时等号成立．
0<x≤16， (2)由限制条件知0<16x2≤16，
∴881≤x≤16.
设 g(x)＝x＋10x0881≤x≤16，g(x)在[881，16]上是增函数， ∴当 x＝881时(此时16x2＝16)，
g(x)有最小值，即 f(x)有最小值，即为 1 296×881＋88010＋12 960 ＝38 882(元)．
当且仅当a－b＝b2a1－b， 2b＝b，
即 a＝32 2，b＝ 2时，a＋ab21－b3取得最小值 2 2.
2．已知正实数 a，b 满足 a＋2b＝1，求 a2＋4b2＋a1b的最小值． 解：因为 a>0，b>0,1＝a＋2b≥2 2ab， 所以 ab≤18，当且仅当 a＝2b＝12时等号成立． 又因为 a2＋4b2＋a1b≥2a·(2b)＋a1b＝4ab＋a1b， 令 t＝ab，所以 f(t)＝4t＋1t . 因为 f(t)在0，81上单调递减，所以 f(t)min＝f18＝127，此时 a＝2b＝12. 即 a＝12，b＝14时，a2＋4b2＋a1b的最小值为127.
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第4讲 基本不等式【高考会这样考】1．考查应用基本不等式求最值、证明不等式的问题． 2．考查应用基本不等式解决实际问题． 【复习指导】1．突出对基本不等式取等号的条件及运算能力的强化训练． 2．训练过程中注意对等价转化、分类讨论及逻辑推理能力的培养．基础梳理1．基本不等式：ab ≤a ＋b2(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． 2．几个重要的不等式 (1)a 2＋b 2≥2ab (a ，b ∈R )； (2)b a ＋ab ≥2(a ，b 同号)； (3)ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a ＋b 22(a ，b ∈R )； (4)a 2＋b 22≥⎝⎛⎭⎪⎫a ＋b 22(a ，b ∈R )． 3．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 ＋b2，几何平均数为ab ，基本不等式可叙述为两个正数的算术平均数大于或等于它的几何平均数． 4．利用基本不等式求最值问题 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 24.(简记：和定积最大)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a 2＋b 2≥2ab 逆用就是ab ≤a 2＋b 22；a ＋b 2≥ab (a ，b ＞0)逆用就是ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a ＋b 22(a ，b ＞0)等．还要注意“添、拆项”技巧和公式等号成立的条件等． 两个变形(1)a 2＋b 22≥⎝⎛⎭⎪⎫a ＋b 22≥ab (a ，b ∈R ，当且仅当a ＝b 时取等号)； (2)a 2＋b 22≥a ＋b 2≥ab ≥21a ＋1b(a ＞0，b ＞0，当且仅当a ＝b 时取等号)．这两个不等式链用处很大，注意掌握它们． 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．双基自测1．(人教A 版教材习题改编)函数y ＝x ＋1x (x ＞0)的值域为( )． A ．(－∞，－2]∪[2，＋∞) B ．(0，＋∞) C ．[2，＋∞)D ．(2，＋∞)解析 ∵x ＞0，∴y ＝x ＋1x ≥2， 当且仅当x ＝1时取等号． 答案 C2．下列不等式：①a 2＋1＞2a ；②a ＋b ab≤2；③x 2＋1x 2＋1≥1，其中正确的个数是( )．A ．0B ．1C ．2D ．3解析 ①②不正确，③正确，x 2＋1x 2＋1＝(x 2＋1)＋1x 2＋1－1≥2－1＝1.答案 B3．若a ＞0，b ＞0，且a ＋2b －2＝0，则ab 的最大值为( )． A.12 B ．1 C ．2 D ．4 解析 ∵a ＞0，b ＞0，a ＋2b ＝2， ∴a ＋2b ＝2≥22ab ，即ab ≤12. 答案 A4．(2011·重庆)若函数f (x )＝x ＋1x －2(x ＞2)在x ＝a 处取最小值，则a ＝( )． A ．1＋ 2 B ．1＋ 3 C ．3 D ．4 解析 当x ＞2时，x －2＞0，f (x )＝(x －2)＋1x －2＋2≥2 (x －2)×1x －2＋2＝4，当且仅当x －2＝1x －2(x ＞2)，即x ＝3时取等号，即当f (x )取得最小值时，x ＝3，即a ＝3. 答案 C5．已知t ＞0，则函数y ＝t 2－4t ＋1t的最小值为________．解析 ∵t ＞0，∴y ＝t 2－4t ＋1t ＝t ＋1t －4≥2－4＝－2，当且仅当t ＝1时取等号．答案 －2考向一 利用基本不等式求最值【例1】►(1)已知x ＞0，y ＞0，且2x ＋y ＝1，则1x ＋1y 的最小值为________； (2)当x ＞0时，则f (x )＝2xx 2＋1的最大值为________．[审题视点] 第(1)问把1x ＋1y 中的“1”代换为“2x ＋y ”，展开后利用基本不等式； 第(2)问把函数式中分子分母同除“x ”，再利用基本不等式． 解析 (1)∵x ＞0，y ＞0，且2x ＋y ＝1， ∴1x ＋1y ＝2x ＋y x ＋2x ＋y y ＝3＋y x ＋2xy ≥3＋2 2. 当且仅当y x ＝2xy 时，取等号． (2)∵x ＞0， ∴f (x )＝2x x 2＋1＝2x ＋1x≤22＝1， 当且仅当x ＝1x ，即x ＝1时取等号． 答案 (1)3＋22(2)1利用基本不等式求函数最值时，注意“一正、二定、三相等，和定积最大，积定和最小”．常用的方法为：拆、凑、代换、平方． 【训练1】 (1)已知x ＞1，则f (x )＝x ＋1x －1的最小值为________． (2)已知0＜x ＜25，则y ＝2x －5x 2的最大值为________．(3)若x ，y ∈(0，＋∞)且2x ＋8y －xy ＝0，则x ＋y 的最小值为________． 解析 (1)∵x ＞1，∴f (x )＝(x －1)＋1x －1＋1≥2＋1＝3 当且仅当x ＝2时取等号． (2)y ＝2x －5x 2＝x (2－5x )＝15·5x ·(2－5x )， ∵0＜x ＜25，∴5x ＜2,2－5x ＞0， ∴5x (2－5x )≤⎝⎛⎭⎪⎫5x ＋2－5x 22＝1， ∴y ≤15，当且仅当5x ＝2－5x ， 即x ＝15时，y max ＝15.(3)由2x ＋8y －xy ＝0，得2x ＋8y ＝xy ， ∴2y ＋8x ＝1，∴x ＋y ＝(x ＋y )⎝ ⎛⎭⎪⎫8x ＋2y ＝10＋8y x ＋2x y＝10＋2⎝ ⎛⎭⎪⎫4y x ＋x y ≥10＋2×2×4y x ·xy ＝18，当且仅当4y x ＝xy ，即x ＝2y 时取等号， 又2x ＋8y －xy ＝0，∴x ＝12，y ＝6， ∴当x ＝12，y ＝6时，x ＋y 取最小值18. 答案 (1)3 (2)15 (3)18考向二 利用基本不等式证明不等式【例2】►已知a ＞0，b ＞0，c ＞0，求证：bc a ＋ca b ＋abc ≥a ＋b ＋c . [审题视点] 先局部运用基本不等式，再利用不等式的性质相加得到． 证明 ∵a ＞0，b ＞0，c ＞0， ∴bc a ＋ca b ≥2 bc a ·ca b ＝2c ； bc a ＋ab c ≥2 bc a ·ab c ＝2b ； ca b ＋ab c ≥2ca b ·ab c ＝2a .以上三式相加得：2⎝ ⎛⎭⎪⎫bc a ＋ca b ＋ab c ≥2(a ＋b ＋c )，即bc a ＋ca b ＋abc ≥a ＋b ＋c .利用基本不等式证明不等式是综合法证明不等式的一种情况，证明思路是从已证不等式和问题的已知条件出发，借助不等式的性质和有关定理，经过逐步的逻辑推理最后转化为需证问题．【训练2】 已知a ＞0，b ＞0，c ＞0，且a ＋b ＋c ＝1.求证：1a ＋1b ＋1c ≥9.证明 ∵a ＞0，b ＞0，c ＞0，且a ＋b ＋c ＝1， ∴1a ＋1b ＋1c ＝a ＋b ＋c a ＋a ＋b ＋c b ＋a ＋b ＋c c ＝3＋b a ＋c a ＋a b ＋c b ＋a c ＋b c ＝3＋⎝ ⎛⎭⎪⎫b a ＋a b ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫c a ＋a c ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫c b ＋b c≥3＋2＋2＋2＝9，当且仅当a ＝b ＝c ＝13时，取等号．考向三 利用基本不等式解决恒成立问题【例3】►(2010·山东)若对任意x ＞0，xx 2＋3x ＋1≤a 恒成立，则a 的取值范围是________． [审题视点] 先求x x 2＋3x ＋1(x ＞0)的最大值，要使得xx 2＋3x ＋1≤a (x ＞0)恒成立，只要xx 2＋3x ＋1(x ＞0)的最大值小于等于a 即可．解析 若对任意x ＞0，x x 2＋3x ＋1≤a 恒成立，只需求得y ＝xx 2＋3x ＋1的最大值即可，因为x ＞0，所以y ＝xx 2＋3x ＋1＝1x ＋1x ＋3≤12 x ·1x＝15，当且仅当x ＝1时取等号，所以a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫15，＋∞答案⎣⎢⎡⎭⎪⎫15，＋∞当不等式一边的函数(或代数式)的最值较易求出时，可直接求出这个最值(最值可能含有参数)，然后建立关于参数的不等式求解．【训练3】 (2011·宿州模拟)已知x ＞0，y ＞0，xy ＝x ＋2y ，若xy ≥m －2恒成立，则实数m 的最大值是________．解析 由x ＞0，y ＞0，xy ＝x ＋2y ≥2 2xy ，得xy ≥8，于是由m －2≤xy 恒成立，得m －2≤8，m ≤10，故m 的最大值为10.答案 10考向三 利用基本不等式解实际问题【例3】►某单位建造一间地面面积为12 m 2的背面靠墙的矩形小房，由于地理位置的限制，房子侧面的长度x 不得超过5 m ．房屋正面的造价为400元/m 2，房屋侧面的造价为150元/m 2，屋顶和地面的造价费用合计为5 800元，如果墙高为3 m ，且不计房屋背面的费用．当侧面的长度为多少时，总造价最低？ [审题视点] 用长度x 表示出造价，利用基本不等式求最值即可．还应注意定义域0＜x ≤5；函数取最小值时的x 是否在定义域内，若不在定义域内，不能用基本不等式求最值，可以考虑单调性．解 由题意可得，造价y ＝3(2x ×150＋12x ×400)＋5 800＝900⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋16x ＋5 800(0＜x ≤5)，则y ＝900⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋16x ＋5 800≥900×2x ×16x ＋5 800＝13 000(元)，当且仅当x ＝16x ，即x ＝4时取等号． 故当侧面的长度为4米时，总造价最低．解实际应用题要注意以下几点：(1)设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数；(2)根据实际问题抽象出函数的解析式后，只需利用基本不等式求得函数的最值； (3)在求函数的最值时，一定要在定义域(使实际问题有意义的自变量的取值范围)内求解．【训练3】 (2011·广东六校第二次联考)东海水晶制品厂去年的年产量为10万件，每件水晶产品的销售价格为100元，固定成本为80元．从今年起，工厂投入100万元科技成本．并计划以后每年比上一年多投入100万元科技成本．预计产量每年递增1万件，每件水晶产品的固定成本g (n )与科技成本的投入次数n 的关系是g (n )＝80n ＋1.若水晶产品的销售价格不变，第n 次投入后的年利润为f (n )万元．(1)求出f (n )的表达式；(2)求从今年算起第几年利润最高？最高利润为多少万元？解 (1)第n 次投入后，产量为(10＋n )万件，销售价格为100元，固定成本为80n ＋1元，科技成本投入为100n 万元．所以，年利润为f (n )＝(10＋n )⎝⎛⎭⎪⎫100－80n ＋1－100n (n ∈N *)． (2)由(1)知f (n )＝(10＋n )⎝ ⎛⎭⎪⎫100－80n ＋1－100n ＝1 000－80⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋1＋9n ＋1≤520(万元)． 当且仅当n ＋1＝9n ＋1， 即n ＝8时，利润最高，最高利润为520万元．所以，从今年算起第8年利润最高，最高利润为520万元．阅卷报告8——忽视基本不等式成立的条件致误【问题诊断】 利用基本不等式求最值是高考的重点，其中使用的条件是“一正、二定、三相等”，在使用时一定要注意这个条件，而有的考生对基本不等式的使用条件理解不透彻，使用时出现多次使用不等式时等号成立的条件相矛盾.,【防范措施】 尽量不要连续两次以上使用基本不等式，若使用两次时应保证两次等号成立的条件同时相等.【示例】►已知a ＞0，b ＞0，且a ＋b ＝1，求1a ＋2b 的最小值． 错因 两次基本不等式成立的条件不一致． 实录 ∵a ＞0，b ＞0，且a ＋b ＝1， ∴ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a ＋b 22＝14. 又1a ＋2b ≥22ab ，而ab ≤14，∴1ab ≥4，∴1a ＋2b ≥28＝42，故1a ＋2b 的最小值为4 2. 正解 ∵a ＞0，b ＞0，且a ＋b ＝1， ∴1a ＋2b ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ＋2b (a ＋b )＝1＋2＋b a ＋2ab ≥3＋2b a ·2ab ＝3＋2 2.当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧a ＋b ＝1，b a ＝2ab，即⎩⎨⎧a ＝2－1，b ＝2－2时， 1a ＋2b 的最小值为3＋2 2.【试一试】 (2010·四川)设a ＞b ＞0，则a 2＋1ab ＋1a (a －b )的最小值是( )．A ．1B ．2C ．3D ．4 [尝试解答] a 2＋1ab ＋1a (a －b )＝a 2－ab ＋ab ＋1ab ＋1a (a －b )＝a (a －b )＋1a (a －b )＋ab ＋1ab≥2a (a －b )·1a (a －b )＋2ab ·1ab＝2＋2＝4. 当且仅当a (a －b )＝1a (a －b )且ab ＝1ab ，即a ＝2b 时，等号成立． 答案 D。