高中数学基本不等式的9个解题技巧总结

x
x−3
sin x
2．已知0 < x <1，求函数 y = x(1−x) 的最大值.；3．0 < x < 2 ，求函数 y = x(2−3x) 的最大值. 3
条件求最值
1.若实数满足 a + b = 2 ，则3a + 3b 的最小值是
2
2 2
当且仅当
2x
=
3
−
2x,
即
x
=
3 4
∈
0,
3 2
时等号成立.
技巧三： 分离
例 求 的值域 3. y = x2 + 7x +10 (x > −1)
.
x +1
解析一：本题看似无法运用基本不等式，不妨将分子配方凑出含有（x＋1）的项，再将其分离.
2
当 ,即
时, y ≥ 2 （x +1)× 4 + 5 = 9 （当且仅当 ＝x 1 时取“＝”号）. x +1
x + 1 ≥ 2 x + 1 ≥ 2 x + 1 ≤ -2 (
a = b “=”
x
x
x
若 ，则 3. ab > 0 a + b ≥ 2 (当且仅当 a = b 时取“=”） ba
即 或 若 ，则 ab ≠ 0
a+b ≥2
a来自百度文库b ≥2
a + b ≤ -2
(当且仅当 a = b 时取“=”）
ba
ba
ba
例：求函数 y = x2 + 5 的值域. x2 + 4
解：令 ，则 x2 + 4 = t(t ≥ 2)
y = x2 + 5 = x2 + 4 + 1 = t + 1 (t ≥ 2)
x2 + 4
x2 + 4
t
因t > 0,t ⋅1 =1，但t = 1 解得t = ±1不在区间[2,+∞) ，故等号不成立，考虑单调性.
t
t
因为 y = t + 1 在区间[1,+∞) 单调递增，所以在其子区间[2,+∞) 为单调递增函数，故 y ≥ 5 .
t
2
所以，所求函数的值域为
5 2
,
+∞
.
练习．求下列函数的最小值，并求取得最小值时，x 的值.
（ ） （ ） 1 y = x2 + 3x +1, (x > 0) 2 y = 2x + 1 , x > 3 (3) y = 2 sin x + 1 , x ∈ (0,π )
－1
xx
）≤－2
－ 1
x·x = 2
1
∴值域为（－∞，－2]∪[2，+∞）
解题技巧：
技巧一：凑项
例 1：已知 x < 5 ，求函数 y = 4x − 2 + 1 的最大值.
4
4x −5
解：因4x −5 < 0 ，所以首先要“调整”符号，又(4x − 2) 1 不是常数，所以对 4x − 2 要进行拆、凑项， 4x −5
若 ，则 （当且仅当 时取 ） 4. a,b ∈ R
(a + b)2 ≤ a2 + b2
a = b “=”
2
2
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．
技巧四：换元
解析二：本题看似无法运用基本不等式，可先换元，令 t=x＋1，化简原式在分离求最值.
y = (t −1)2 + 7(t −1）+10 = t2 + 5t + 4 = t + 4 + 5
t
t
t
当 即, t=
时, y ≥ 2 t × 4 + 5 = 9（当 t=2 即 ＝x 1 时取“＝”号）. t
评注：本题无法直接运用基本不等式求解，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.
变式：设0 < x < 3 ，求函数 y = 4x(3 − 2x) 的最大值. 2
解：∵ ∴ ∴ 0 < x < 3 3 − 2x > 0 y = 4x(3 − 2x) = 2 ⋅ 2x(3 − 2x) ≤ 2 2x + 3 − 2x 2 = 9
评注：分式函数求最值，通常直接将分子配凑后将式子分开或将分母换元后将式子分开再利用不等式求最
值.即化为 y = mg(x) + A + B(A > 0, B > 0) ，g(x)恒正或恒负的形式，然后运用基本不等式来求最值. g(x)
技巧五：注意：在应用最值定理求最值时，若遇等号取不到的情况，应结合函数 f (x) = x + a 的单调性. x
， Q x < 5 ,∴5 − 4x > 0 4
∴
y
=
4x
−
2
+
1 4x −
5
=
−
5
−
4
x
+
5
1 −4
x
+
3
≤
−2
+
3
=
1
当且仅当
5
−
4x
=
5
1 − 4x
，即
x
=
1
时，上式等号成立，故当
x
=
1
时，
ymax
=
1.
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.
技巧二：凑系数
例 1. 当
a = b “=”
2
若 ，则 当且仅当 时取 ） (3) a,b ∈ R*
ab ≤ a + b 2 (
a = b “=”
2
若 ，则 3. x > 0 x + 1 ≥ 2 (当且仅当 x =1时取“=”）;若 x < 0 ，则 x + 1 ≤ −2 (当且仅当 x = −1时取“=”）
x
x
即 或 若 ，则 当且仅当 时取 ） x ≠ 0
时，求 y = x(8 − 2x) 的最大值.
解析：由 知， ，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2x + (8− 2x) = 8为定值，故只需将 y = x(8− 2x)凑上一个系数即可.
当
，即 ＝x 2 时取等号 当 ＝x 2 时， y = x(8 − 2x) 的最大值为 8.
应用一：求最值
例 1：求下列函数的值域
（ ） ＝ ＋ 1
y
3x 2
1 2x 2
（2）y＝x＋1x
解：（ ） ＝ ＋ ＝ ∴值域为 ， ） 1
y
3x 2
1 2x 2 ≥2
3x 2·2x1 2
6
[ 6 +∞
（2）当 ＞x 0 时，y＝x＋1x ≥2
＝ ； 1
x·x 2
当
＜x 0
时，
＝ ＋1
yxx
=
－（－
高中数学基本不等式的 9 个解题技巧总结
高中数学不等式解题中有 9 个解题技巧，下面分别绍介。
一．基本不等式
1.（1）若 a,b ∈ R ，则 a 2 + b2 ≥ 2ab (2)若 a,b ∈ R ，则 ab ≤ a2 + b2 （当且仅当 a = b 时取“=”）
2
若 ，则 若 ，则 （当且仅当 时取 ） 2. (1) a,b ∈ R* a + b ≥ ab (2) a,b ∈ R* a + b ≥ 2 ab