高考数学一轮总复习 6.4基本不等式
2015高考数学一轮总复习课件:6.4 基本不等式

第二十四页,编辑于星期五:十二点 三十五分。
点评:对实际问题,在审题和建模时一定不可忽略对目标函数定义域的准确挖掘 ,一般地,每个表示实际意义的代数式必须为正,由此可得自变量的范围,然后 再利用基本不等式求最值.
规律总结:应用不等式可以解决生产、生活中的实际问题,在解决此类问 题时需注意:一要过“阅读”关,读懂题目,能够概括出问题所涉及的内容; 二要过“理解关”,准确理解和把握这些变量之间的关系;三要过“建模关”,在 前两步的基础上,把实际问题转化为数学问题,建立数学模型;四要过“解 题关”,通过解决数学问题得出实际问题的结论.
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自主测评
判断下列命题是否正确.
(1)ab≤a+2 b2成立的条件是 ab>0.( )
(2)函数
f(x)=cos
4 x+cos
x,x∈0,π2的最小值等于
4.(
)
xy (3)“x>0 且 y>0”是“y+x≥2”的充要条件.( )
1 (4)若 a>0,则 a3+a2的最小值为 2 a.( )
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规范解题:(1)∵x>-3,∴x+3>0,
2
2
∴x+x+3=(x+3)+x+3-3≥2 2-3,当且仅当 x= 2-3 时取等号,∴最小
值为 2 2-3.
(2)∵a+b=1,
∴原式=1+a+a b1+a+b b=2+ba·2+ba
=5+2ba+ba≥9,当且仅当
规范解答:(1)设休闲区的宽为 a m,则长为 ax m,
20 10
由 a2x=4 000,得 a=
.(3 分)
x
则 S(x)=(a+8)(ax+20) =a2x+(8x+20)a+160
2015高考数学(理)一轮复习考点突破课件:6.4基本不等式

(2)由 x2-3xy+4y2-z=0, 得 z=x2-3xy+4y2, xy xy 1 ∴ = 2 = . z x -3xy+4y2 x 4y + -3 y x x 4y 又 x、y、z 为正实数,∴y+ x ≥4, 当且仅当 x=2y 时取等号,此时 z=2y2.
1 1 2 1 2 2 1 2 2 1 2 2 ∴ + - = + - 2=- y + =- y-1 +1,当 =1,即 y x y z 2y y 2y y y
≥3+2+2+2=9, 1 当且仅当 a=b=c=3时,取等号.
• 【归纳提升】 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.
针对训练 2.(1)若 a,b∈R,且 ab>0,则下列不等式中,恒成立的是 ( A.a2+b2>2ab 1 1 2 C.a+b> ab B.a+b≥2 ab b a D.a+b≥2 )
1 y = 时取等号, 2 3 2 ∴x 1+y 的最大值为 . 4
2
(3)因为 2x>0,2y>0,所以 1=2x+2y≥2 2x· 2y =2 2 即2
x+y
,故 2
x+y
1 ≤2,
x +y
1 -2 ≤4=2 ,
所以 x+y≤-2,故选 D. 3 2 答案:(1)2 (2) (3)D 4
题型二 利用基本不等式判定或证明不等式 已知 a>0,b>0,c>0,且 a+b+c=1. 1 1 1 求证: + + ≥9. a b c
题型三
基本不等式的实际应用 (2012· 江苏)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 1 炮位于坐标原点. 已知炮弹发射后的轨迹在方程 y=kx-20×(1 +k2)x2(k>0)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)设在第一象限有一飞行物(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.
高考数学一轮总复习:基本不等式

2.下列不等式证明过程正确的是( ) A.若 a,b∈R,则ba+ba≥2 ba·ba=2 B.若 x>0,y>0,则 lgx+lgy≥2 lgx·lgy C.若 x<0,则 x+4x≥-2 x·4x=-4 D.若 x<0,则 2x+2-x>2 2x·2-x=2 答案 D 解析 ∵x<0,∴2x∈(0,1),2-x>1.∴2x+2-x>2 2x·2-x=2.∴D 正确.而 A,B 首先不满足“一正”,C 应当为“≤”.
∵x>0,y>0,∴x+3y≥6. 【答案】 6
(3) 设 a, b>0 , a +b = 5, 则 a+1 + b+3 的 最 大 值 为 ________.
【解析】 ( a+1+ b+3)2=a+b+4+2 a+1· b+3≤9+
( 2·
a+1)2+( 2
b+3)2=9+a+b+4=18,所以
x 16y y·x
=18,当且仅当
8x+1y=1, xy=1x6y,
即
x=12, y=3
时“=”成
立,故x+2y的最小值是18.
方法二:(消元法)由
8 x
+
1 y
=1,得y=
x x-8
,由y>0⇒
x x-8
>0,又x>0⇒x>8,则x+2y=x+
2x x-8
=x+
2(x-8)+16 x-8
=x+
2+ x-168
【答案】
1 5
★状元笔记★ 拼凑法求最值的技巧 (1)用均值定理求最值要注意三个条件:一正、二定、三相 等.“一正”不满足时,需提负号或加以讨论,如例(1)①,“二 定”不满足时,需变形如例(1)②,“三相等”不满足时,可利用 函数单调性如例(1)③. (2)求乘积的最值.同样要检验“一正、二定、三相等”如例 (2)本例的关键是变形,凑出和为常数.
高考理科数学一轮复习课件基本不等式

特殊性质
当$a < b < 0$时,有$frac{1}{b} < frac{1}{a}$;当$0 < a < b$时,有 $frac{1}{a} > frac{1}{b}$。
D
常见不等式关系
• 算术平均值与几何平均值关系:对于非负实数$a_1, a_2, \ldots, a_n$,有 $\frac{a_1 + a_2 + \ldots + a_n}{n} \geq \sqrt[n]{a_1a_2\ldots a_n}$。
• 柯西不等式(Cauchy-Schwarz Inequality):对于任意实数序列${a_i}$和 ${bi}$($i = 1, 2, \ldots, n$),有$\left(\sum{i=1}^{n} ai^2\right) \left(\sum{i=1}^{n} bi^2\right) \geq \left(\sum{i=1}^{n} a_ib_i\right)^2$。
解一元二次不等式方法
配方法
将不等式化为完全平方 的形式,从而确定解集 。
因式分解法
将不等式因式分解,根 据每个因式的符号确定 解集。
数轴标根法
在数轴上标出方程的根 ,根据不等式的性质确 定解集。
图像法
画出抛物线的图像,根 据图像确定不等式的解 集。
03 绝对值不等式解法
绝对值概念及性质
绝对值定义
绝对值不等式分类与解法
一元一次绝对值不等式
形如$|ax + b| > c$或$|ax + b| < c$的不等式。解法:根 据绝对值定义,将不等式转化为两个一元一次不等式组进 行求解。
一元二次绝对值不等式
高考数学一轮复习 6.4 基本不等式精品课件 理 新人教A版

2 即a=b时等号成立,又因为 +ab≥2 ab
2 1 1 2 =ab时等号成立,所以 2 + 2 +ab≥ +ab≥2 2 ,当且仅当 ab a b ab
12= 12 a b 2 =ab ab
,即a=b= 2时取等号.
4
即时训练
已知x>0,y>0,z>0.
y z x z x y 求证:( + )( + )( + )≥8. x x y y z z
a+b 1.“a>0且b>0”是“ ≥ ab”的( 2 A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
)
a+b a+b 解析:∵a>0,b>0,显然有 ≥ ab ,而 ≥ ab 时, 2 2 a>0,b>0不一定成立,如a=0,b>0时.
答案:A
2.下列不等式证明正确的是(
+
)
A.若a,b∈R ,则lga+lgb≥2 lgalgb b a B.若a,b∈R,则 + ≥2 a b
+
ab ·=2 ba
-b - a b a C.若a∈R ,ab<0,则 + =-( + ) a b a b ≤-2 D. ab> -a -b · =-2 b a 2ab a+b
解析:若0<a<1则lga<0,所以A错,若a,b异号,则B错,D 中需要同号.
证明:x>0,y>0,z>0, y z 2 yz ∴ + ≥ >0, x x x x z 2 xz + ≥ >0, y y y x y 2 xy + ≥ >0. z z z
y z x z x y ( + )( + )( + ) x x y y z z 8 yz· xz· xy ≥ =8. xyz 等号成立的条件是x=y=z,故原不等式得证.
最新-2021届高三数学文一轮复习课件:64 基本不等式 精品

[规律方法] (1)知和求积的最值。求解此类问题的关键:明确“和为定值,积有最大值”。 但应注意以下两点:①具备条件——正数;②验证等号成立。 (2)知积求和的最值。明确“积为定值,和有最小值”,直接应用基本不等 式求解,但要注意利用基本不等式求最值的条件。 (3)构造不等式求最值。在求解含有两个变量的代数式的最值问题时,通常 采用“变量替换”或“常数 1”的替换,构造不等式求解。
答案:C
4.(2015·重庆卷)设 a,b>0,a+b=5,则 a+1+ b+3的最大值为 __________。
2.(2015·福建卷)若直线ax+by=1(a>0,b>0)过点(1,1),则 a+b 的最小值等
于( )
A.2
B.3
C.4
D.5
解析:因为直线ax+by=1(a>0,b>0)过点(1,1),所以1a+1b=1,所以 1=1a+
1b≥2
1a·1b=
2 (当且仅当 a=b=2 时取等号),所以 ab
考题选萃 随堂自测
1.(2016·青岛模拟)已知 x>0,y>0,lg2x+lg8y=lg2,则1x+31y的最小值
是( )
A.2
B.2 2
C.4
D.2 3
解析:因为 lg2x+lg8y=lg2,所以 x+3y=1, 所以1x+31y=1x+31y(x+3y)=2+3xy+3xy≥4, 当且仅当3xy=3xy,即 x=12,y=16时,取等号。 答案:C
(2)函数 f(x)=cosx+co4sx,x∈0,π2的最小值等于 4。(×)
解析:错误。利用基本不等式时,等号不成立。
(3)x>0,y>0 是xy+yx≥2 的充要条件。(×) 解析:错误。不是充要条件,当 x<0,y<0 时也成立。 (4)若 a>0,则 a3+a12的最小值为 2 a。(×)
高三数学 第一轮复习 04:基本不等式

高中数学第一轮复习04基本不等式·知识梳理·模块01:平均值不等式一、平均值不等式有关概念1、通常我们称a b+2为正数a b 、a b 、的几何平均值。
2、定理:两个正数的算术平均数大于等于它们的几何平均值,即对于任意的正数b a 、,有2a b+≥,且等号当且仅当a b =时成立.3、定理:对于任意的实数b a 、,有2()2a b ab +≥,且等号当且仅当b a =时成立。
即对任意的实数b a 、,有222a b ab +≥,且等号当且仅当b a =时成立。
[注意事项]:222a b ab +≥和2a b+≥两者的异同:(1)成立的条件是不同的:前者只要求,a b 都是实数,而后者要求,a b 都是正数;(2)取等号的条件在形式上是相同的,都是“当且仅当a b =时取等号”;(3)222a b ab +≥可以变形为:222a b ab +≤;2a b +≥可以变形为:2(2a b ab +≤。
4、平均值不等式的几何证明法:如图,AB 是圆的直径,点C 是AB 上的一点,AC a =,BC b =,过点C 作DC AB ⊥交圆于点D ,连接AD 、BD .易证~Rt ACD Rt DCB ∆∆,那么2CD CA CB =⋅,即CD =.这个圆的半径为2b a +,它大于或等于CD ,即ab ba ≥+2,其中当且仅当点C 与圆心重合,即a b =时,等号成立.[知识拓展]1、当0a b <≤时,2112a ba b a b+≤≤≤+(调和平均值≤几何平均值≤算术平均值≤平方平均值)2、123,,,,n a a a a 是n 个正数,则12na a a n+++ 称为这n个正数的算术平均数,称为这n 个正数的几何平均数,它们的关系是:12n a a a n+++≥ ,当且仅当12n a a a ===时等号成立.二、利用基本不等式求最值问题(1)“积定和最小”:a b +≥⇔如果积ab 是定值P ,那么当a b =时,和a b +有最小值;(2)“和定积最大”:2(2a b ab +≤⇔如果和a b +是定值S ,那么当a b =时,积ab 有最大值214S .[注意事项]:基本不等式求最值需注意的问题:(1)各数(或式)均为正;(2)和或积为定值;(3)等号能否成立,即“一正、二定、三相等”这三个条件缺一不可。
2023年高考数学(文科)一轮复习——基本不等式及其应用

第3节 基本不等式及其应用考试要求 1.了解基本不等式的证明过程;2.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.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.(3)其中a +b2称为正数a ,b 的算术平均数,ab 称为正数a ,b 的几何平均数. 2.两个重要的不等式(1)a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R ),当且仅当a =b 时取等号. (2)ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22(a ,b ∈R ),当且仅当a =b 时取等号. 3.利用基本不等式求最值 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s ,那么当且仅当x =y 时,xy 有最大值是s 24(简记:和定积最大).1.b a +ab ≥2(a ,b 同号),当且仅当a =b 时取等号. 2.ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22≤a 2+b 22.3.21a+1b≤ab≤a+b2≤a2+b22(a>0,b>0).4.应用基本不等式求最值要注意:“一定,二正,三相等”,忽略某个条件,就会出错.5.在利用不等式求最值时,一定要尽量避免多次使用基本不等式.若必须多次使用,则一定要保证它们等号成立的条件一致.1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)(1)两个不等式a2+b2≥2ab与a+b2≥ab成立的条件是相同的.()(2)函数y=x+1x的最小值是2.()(3)函数f(x)=sin x+4sin x的最小值为-5.()(4)x>0且y>0是xy+yx≥2的充要条件.()答案(1)×(2)×(3)√(4)×解析(1)不等式a2+b2≥2ab成立的条件是a,b∈R;不等式a+b2≥ab成立的条件是a≥0,b≥0.(2)函数y=x+1x的值域是(-∞,-2]∪[2,+∞),没有最小值.(4)x>0且y>0是xy+yx≥2的充分不必要条件.2.(易错题)已知x>2,则x+1x-2的最小值是()A.1B.2C.2 2D.4 答案 D解析∵x>2,∴x-2>0,∴x+1x-2=x-2+1x-2+2≥2(x-2)1x-2+2=4,当且仅当x-2=1x-2,即x=3时,等号成立.3.若x<0,则x+1x()A.有最小值,且最小值为2B.有最大值,且最大值为2C.有最小值,且最小值为-2D.有最大值,且最大值为-2 答案 D解析因为x<0,所以-x>0,x+1x=-⎣⎢⎡⎦⎥⎤-x+⎝⎛⎭⎪⎫-1x≤-2(-x)·⎝⎛⎭⎪⎫-1x=-2,当且仅当x=-1时,等号成立,所以x+1x≤-2.4.若x>0,y>0,且x+y=18,则xy的最大值为()A.9B.18C.36D.81 答案 A解析因为x+y=18,所以xy≤x+y2=9,当且仅当x=y=9时,等号成立.5.一段长为30 m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,墙长18 m,则这个矩形的长为________m,宽为________m时菜园面积最大.答案1515 2解析设矩形的长为x m,宽为y m.则x+2y=30,所以S=xy=12x·(2y)≤12⎝⎛⎭⎪⎫x+2y22=2252,当且仅当x=2y,即x=15,y=152时取等号.6.已知a,b∈R,且a-3b+6=0,则2a+18b的最小值为________.答案 14解析 由题设知a -3b =-6,又2a>0,8b>0,所以2a+18b ≥22a·18b =2×2a -3b 2=14,当且仅当2a =18b ,即a =-3,b =1时取等号.故2a +18b 的最小值为14.考点一 利用基本不等式求最值 角度1 配凑法求最值例1 (1)已知0<x <1,则x (3-2x )的最大值为________. (2)已知x >54,则f (x )=4x -2+14x -5的最小值为________.(3)(2021·沈阳模拟)若0<x <12,则y =x 1-4x 2的最大值为________. 答案 (1)98 (2)5 (3)14解析 (1)x (3-2x )=12·2x (3-2x )≤12·⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +3-2x 22=98, 当且仅当2x =3-2x ,即x =34时取等号. (2)∵x >54,∴4x -5>0, ∴f (x )=4x -2+14x -5=4x -5+14x -5+3≥21+3=5. 当且仅当4x -5=14x -5,即x =32时取等号. (3)∵0<x <12, ∴y =x1-4x 2=x 2(1-4x 2)=124x 2(1-4x 2)≤12·4x 2+1-4x 22=14,当且仅当4x 2=1-4x 2,即x =24时取等号,则y =x1-4x 2的最大值为14.角度2 常数代换法求最值例 2 (2022·江西九校联考)若正实数a ,b 满足a +b =1,则b 3a +3b 的最小值为________. 答案 5解析 因为a +b =1,所以b 3a +3b =b 3a +3(a +b )b =b 3a +3a b +3,因为a >0,b >0,所以b 3a +3ab +3≥2b 3a ·3a b +3=5,当且仅当b 3a =3a b ,即a =14,b =34时等号成立, 即b 3a +3b 的最小值为5. 角度3 消元法求最值例3 已知x >0,y >0,x +3y +xy =9,则x +3y 的最小值为________. 答案 6解析 法一(换元消元法) 由已知得x +3y =9-xy , 因为x >0,y >0, 所以x +3y ≥23xy , 所以3xy ≤⎝⎛⎭⎪⎫x +3y 22, 所以13×⎝⎛⎭⎪⎫x +3y 22≥9-(x +3y ), 即(x +3y )2+12(x +3y )-108≥0,则x +3y ≤-18(舍去)或x +3y ≥6(当且仅当x =3y ,即x =3,y =1时取等号),故x+3y的最小值为6. 法二(代入消元法)由x+3y+xy=9,得x=9-3y 1+y,所以x+3y=9-3y1+y+3y=9+3y21+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,x=3时取等号,所以x+3y的最小值为6.感悟提升利用基本不等式求最值的方法(1)知和求积的最值:“和为定值,积有最大值”.但应注意以下两点:①具备条件——正数;②验证等号成立.(2)知积求和的最值:“积为定值,和有最小值”,直接应用基本不等式求解,但要注意利用基本不等式求最值的条件.(3)构造不等式求最值:在求解含有两个变量的代数式的最值问题时,通常采用“变量替换”或“常数1”的替换,构造不等式求解.训练1 (1)已知函数f(x)=-x2x+1(x<-1),则()A.f(x)有最小值4B.f(x)有最小值-4C.f (x )有最大值4D.f (x )有最大值-4(2)正数a ,b 满足ab =a +b +3,则a +b 的最小值为________. 答案 (1)A (2)6解析 (1)f (x )=-x 2x +1=-x 2-1+1x +1=-⎝⎛⎭⎪⎫x -1+1x +1=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1+1x +1-2 =-(x +1)+1-(x +1)+2.因为x <-1,所以x +1<0,-(x +1)>0, 所以f (x )≥21+2=4, 当且仅当-(x +1)=1-(x +1),即x =-2时,等号成立. 故f (x )有最小值4.(2)∵a >0,b >0,∴ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22, 即a +b +3≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22, 整理得(a +b )2-4(a +b )-12≥0,解得a +b ≤-2(舍)或a +b ≥6(当且仅当a =b =3时取等号). 故a +b 的最小值为6.考点二 基本不等式的综合应用例4 (1)(2022·河南名校联考)已知直线ax +2by -1=0和x 2+y 2=1相切,则ab 的最大值是( ) A.14B.12C.22D.1(2)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 (1)A (2)B解析 (1)圆x 2+y 2=1的圆心为(0,0),半径r =1,由直线ax +2by -1=0和x 2+y 2=1相切,得|-1|a 2+4b 2=1,则a 2+4b 2=1,又由1=a 2+4b 2≥4ab ,可得ab ≤14,当且仅当a =2b ,即a =22,b =24时等号成立,故ab 的最大值是14.(2)已知不等式(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y ≥9对任意正实数x ,y 恒成立,只需求(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y 的最小值大于或等于9, ∵(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y =1+a +y x +ax y≥a +2a +1=(a +1)2, 当且仅当y =ax 时,等号成立, ∴(a +1)2≥9,∴a ≥4, 即正实数a 的最小值为4.感悟提升 1.当基本不等式与其他知识相结合时,往往是提供一个应用基本不等式的条件,然后利用常数代换法求最值.2.求参数的值或范围时,要观察题目的特点,利用基本不等式确定相关成立的条件,从而得到参数的值或范围.训练2 (1)若△ABC 的内角满足3sin A =sin B +sin C ,则cos A 的最小值是( ) A.23B.79C.13D.59(2)当x ∈(0,+∞)时,ax 2-3x +a ≥0恒成立,则实数a 的取值范围是________. 答案 (1)B (2)⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞解析(1)由题意结合正弦定理有3a=b+c,结合余弦定理可得:cos A=b2+c2-a22bc=b2+c2-⎝⎛⎭⎪⎫b+c322bc=89b2+89c2-29bc2bc=89b2+89c22bc-19≥2×89b×89c2bc-19=79.当且仅当b=c时等号成立.综上可得,cos A的最小值是79.(2)ax2-3x+a≥0,则a≥3xx2+1=3x+1x,x∈(0,+∞),故x+1x≥2,当且仅当x=1时等号成立,故y=3x+1x≤32,故a≥32.考点三基本不等式的实际应用例5 为了美化校园环境,园艺师在花园中规划出一个平行四边形,建成一个小花圃,如图,计划以相距6米的M,N两点为AMBN一组相对的顶点,当AMBN 的周长恒为20米时,小花圃占地面积(单位:平方米)最大为()A.6B.12C.18D.24答案 D解析设AM=x,AN=y,则由已知可得x+y=10,在△MAN中,MN=6,由余弦定理可得,cos A =x 2+y 2-622xy =(x +y )2-362xy -1=32xy -1≥32⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 22-1=3225-1=725, 当且仅当x =y =5时等号成立, 此时(cos A )min =725, 所以(sin A )max =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫7252=2425,所以四边形AMBN 的最大面积为2×12×5×5×2425=24,此时四边形AMBN 是边长为5的菱形.感悟提升 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 某公司一年购买某种货物400吨,每次都购买x 吨,运费为4万元/次,一年的总存储费用为4x 万元,要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x =________吨. 答案 20解析 该公司一年购买某种货物400吨,每次都购买x 吨,则需要购买400x 次,运费为4万元/次,一年的总存储费用为4x 万元,一年的总运费与总存储费用为之和为⎝ ⎛⎭⎪⎫400x ·4+4x 万元,400x ·4+4x ≥160,当且仅当1 600x =4x ,即x =20时,一年的总运费与总存储费用之和最小.1.已知a ,b ∈R ,且ab ≠0,则下列结论恒成立的是( ) A.a +b ≥2ab B.a b +ba ≥2 C.⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b +b a ≥2 D.a 2+b 2>2ab答案 C解析 因为a b 和b a 同号,所以⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b +b a =⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b +⎪⎪⎪⎪⎪⎪b a ≥2.2.若3x +2y =2,则8x +4y 的最小值为( ) A.4 B.4 2 C.2 D.2 2答案 A解析 因为3x +2y =2,所以8x +4y ≥28x ·4y =223x +2y =4,当且仅当3x +2y =2且3x =2y ,即x =13,y =12时等号成立.3.若a >0,b >0,lg a +lg b =lg(a +b ),则a +b 的最小值为( ) A.8 B.6 C.4 D.2答案 C解析 依题意ab =a +b ,∴a +b =ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22,即a +b ≤(a +b )24,∴a +b ≥4,当且仅当a =b =2时取等号, ∴a +b 的最小值为4.4.已知f (x )=x 2-2x +1x ,则f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3上的最小值为( )A.12 B.43C.-1D.0答案 D解析 因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3,所以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上的最小值为0.5.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,每批应生产产品( ) A.60件 B.80件 C.100件 D.120件答案 B解析 设每批生产产品x 件,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 +x 8元,由基本不等式得800x +x 8≥2800x ·x 8=20,当且仅当800x=x8,即x =80时取等号.6.对任意m ,n ∈(0,+∞),都有m 2-amn +2n 2≥0,则实数a 的最大值为( ) A. 2 B.2 2C.4D.92答案 B解析 ∵对任意m ,n ∈(0,+∞),都有m 2-amn +2n 2≥0, ∴m 2+2n 2≥amn ,即a ≤m 2+2n 2mn =m n +2nm 恒成立, ∵m n +2n m ≥2m n ·2n m =22,当且仅当m n =2n m 即m =2n 时取等号,∴a ≤22,故a 的最大值为2 2.7.(2022·河南顶级名校联考)已知各项均为正数的等比数列{a n },a 6,3a 5,a 7成等差数列,若{a n }中存在两项a m ,a n ,使得4a 1为其等比中项,则1m +4n 的最小值为( ) A.4 B.9C.23D.32答案 D解析 设各项均为正数的等比数列{a n }的公比为q ,q >0,由a 6,3a 5,a 7成等差数列,可得6a 5=a 6+a 7,即6a 1q 4=a 1q 5+a 1q 6, 解得q =2(q =-3舍去),由{a n }中存在两项a m ,a n ,使得4a 1为其等比中项,可得16a 21=a m a n =a 21·2m +n -2, 化简可得m +n =6,m ,n ∈N *, 则1m +4n =16(m +n )⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +4n=16⎝ ⎛⎭⎪⎫5+n m +4m n ≥16⎝⎛⎭⎪⎫5+2n m ·4m n =32. 当且仅当n =2m =4时,上式取得等号. 8.已知x >0,y >0,且1x +1+1y =12,则x +y 的最小值为( ) A.3 B.5C.7D.9答案 C解析 ∵x >0,y >0,且1x +1+1y =12,∴x +1+y =2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1+1y (x +1+y ) =2⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1+1+y x +1+x +1y ≥2⎝⎛⎭⎪⎪⎫2+2y x +1·x +1y =8,当且仅当y x +1=x +1y ,即x =3,y =4时取等号, ∴x +y ≥7,故x +y 的最小值为7.9.(2021·宜昌期末)某地为了加快推进垃圾分类工作,新建了一个垃圾处理厂,每月最少要处理300吨垃圾,最多要处理600吨垃圾,月处理成本y (单位:元)与月处理量x (单位:吨)之间的函数关系可近似表示为y =12x 2-300x +80 000,为使每吨的平均处理成本最低,该厂每月的垃圾处理量应为________吨.答案 400解析 由题意知,每吨垃圾的平均处理成本为y x =12x 2-300x +80 000x =x 2+80 000x -300,其中300≤x ≤600,又x 2+80 000x -300≥2x 2·80 000x -300=400-300=100,所以当且仅当x 2=80 000x ,即x =400吨时,每吨垃圾的平均处理成本最低. 10.(2022·兰州诊断)设a ,b ,c 均为正实数,若a +b +c =1,则1a +1b +1c ≥________. 答案 9解析 ∵a ,b ,c 均为正数,a +b +c =1, ∴1a +1b +1c =(a +b +c )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b +1c=3+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b +⎝ ⎛⎭⎪⎫a c +c a +⎝ ⎛⎭⎪⎫c b +b c≥3+2+2+2=9,当且仅当a =b =c =13时,取等号.11.(2020·江苏卷)已知5x 2y 2+y 4=1(x ,y ∈R ),则x 2+y 2的最小值是________. 答案 45解析 由题意知y ≠0.由5x 2y 2+y 4=1,可得x 2=1-y 45y 2,所以x 2+y 2=1-y 45y 2+y 2=1+4y 45y 2=15⎝ ⎛⎭⎪⎫1y 2+4y 2≥15×21y 2×4y 2=45,当且仅当1y 2=4y 2,即y =±22时取等号.所以x 2+y 2的最小值为45.12.(2020·天津卷)已知a >0,b >0,且ab =1,则12a +12b +8a +b 的最小值为__________. 答案 4解析 因为a >0,b >0,ab =1,所以原式=ab 2a +ab 2b +8a +b =a +b 2+8a +b ≥2a +b 2·8a +b=4,当且仅当a +b2=8a +b,即a +b =4时,等号成立. 故12a +12b +8a +b的最小值为4.13.(2022·宜春调研)已知x >0,y >0,x +2y =3,则x 2+3yxy 的最小值为( )A.3-2 2B.22+1C.2-1D.2+1答案 B解析 x >0,y >0,x +2y =3, 则x 2+3y xy =x 2+y (x +2y )xy=x y +2yx +1≥2x y ·2yx +1=22+1. 当且仅当x =2y 时,上式取得等号, 则x 2+3yxy 的最小值为22+1.14.(2022·西安一模)《几何原本》卷2的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成为后世西方数学家处理问题的重要依据,通过这一原理,很多代数的公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.现有如图所示的图形,点F 在半圆O 上,点C 在直径AB 上,且OF ⊥AB ,设AC =a ,BC =b ,则该图形可以完成的无字证明为( )A.a +b2≥ab (a >0,b >0)B.a 2+b 2≥2ab (a >0,b >0)C.2aba +b≤ab (a >0,b >0) D.a +b 2≤a 2+b 22(a >0,b >0)答案 D解析 由图形可知OF =12AB =12(a +b ),OC =⎪⎪⎪⎪⎪⎪12(a +b )-b =⎪⎪⎪⎪⎪⎪12(a -b ),在Rt △OCF 中,由勾股定理可得 CF =⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22+⎝ ⎛⎭⎪⎫a -b 22=12(a 2+b 2), ∵CF ≥OF ,∴12(a 2+b 2)≥12(a +b )(a >0,b >0).故选D.15.若a ,b ∈R ,ab >0,则a 4+4b 4+1ab 的最小值为________.答案 4解析 ∵a ,b ∈R ,ab >0, ∴a 4+4b 4+1ab ≥4a 2b 2+1ab =4ab +1ab ≥24ab ·1ab =4,当且仅当⎩⎨⎧a 2=2b 2,4ab =1ab ,即⎩⎪⎨⎪⎧a 2=22,b 2=24时取得等号. 16.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________. 答案 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫-83,+∞解析 对任意x ∈N *,f (x )≥3,即x 2+ax +11x +1≥3恒成立,即a ≥-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +8x +3.设g (x )=x +8x ,x ∈N *, 则g (x )=x +8x ≥42, 当且仅当x =22时等号成立, 又g (2)=6,g (3)=173, ∵g (2)>g (3),∴g (x )min =173. ∴-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +8x +3≤-83,∴a ≥-83,故a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫-83,+∞.。
高三理科数学第一轮复习§6.4:基本不等式

第六章:不等式 §6.4:基本不等式
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第六章:不等式 §6.4:基本不等式
第六章:不等式 §6.4:基等式
高考数学(文)一轮复习 6-4基本不等式

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高考一轮总复习 ·数学(文)
又 a>0,b>0,a≠b,ab=1,因此 a+b>2 ab=2,即 a +b 的取值范围是(2,+∞).
解法二:由题意,关于 x,y 的方程组ax+x+byy==11, 无解, 则直线 ax+y=1 与 x+by=1 平行且不重合,从而可得 ab= 1,且 b≠1.
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高考一轮总复习 ·数学(文)
证法二:1+1a1+1b=1+1a+1b+a1b. 由(1)知,1a+1b+a1b≥8, 故1+1a1+1b=1+1a+1b+a1b≥9.
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高考一轮总复习 ·数学(文)
触类旁通 利用基本不等式证明不等式的技巧
利用基本不等式证明不等式时,首先要观察题中要证明 的不等式的形式,若不能直接使用基本不等式,则考虑利用 拆项、配凑等方法对不等式进行变形,使之达到能使用基本 不等式的条件;若题目中还有已知条件,则首先观察已知条 件和所证不等式之间的联系,当已知条件中含有 1 时,要注 意 1 的代换.另外,解题中要时刻注意等号能否取到.
高考一轮总复习 ·数学(文)
第6章 不等式、推理与证明 第4讲 基本不等式
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板块一 知识梳理·自主学习
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高考一轮总复习 ·数学(文)
2021一轮复习课件 第6章 第4节 基本不等式

(注意不等式成立的条件,以及取等号的条件)
三、利用基本不等式求最值问题
1.已知 x,y∈R+,如果积 xy 是定值 p,那么当且仅当 __x_=__y__时,和 x+y 有 最小 值 2 p ;
2.已知 x,y∈R+,如果和 x+y 是定值 S,那么当且仅当 __x_=__y__时,积 xy 有 最大 值 14S2 .
x+x-1 1=(x-1)+x-1 1+1≥2
x-1·x-1 1+1=3.
答案:3
5.某汽车运输公司购买了一批豪华大客车投入运营,据市 场 分 析 , 每 辆 客 车 营 运 的 总 利 润 y( 单 位 : 10 万 元 ) 与 营 运 年 数 x(x∈N*) 为 二 次 函 数 的 关 系 ( 如 图 ) , 则 每 辆 客 车 营 运 ______ 年 时,营运的年平均利润最大.
学校公开课 教育教学样板
讲课人:教育者
年
班
考纲要求
考情分析
1.从考查内容看,主要考查利用不 1.了解基本不等式
等式求最值,且常与函数、数列、 的证明过程.
解析几何等结合在一起考查.
2.会用基本不等式 解决简单的最大( 小)值问题.
2.从考查形式看,主要以选择题、 填空题的形式出现,考查最值的求 法;也可渗透在解答题中,难度一 般不大,属中低档题.
A.10
B.9
C.6
D.5
解析:a+b≥2 ab=6,当且仅当 a=b=3 时,等号成立.
答案:C
2.(2013·日照模拟)已知 a>0,b>0,且 2a+3b=1,则2a+3b
的最小值为( )
A.24
B.25
C.26
D.27
解析:∵2a+3b=1, ∴2a+3b=(2a+3b)2a+3b=4+9+6ab+6ba ≥13+2 6×6=25,当且仅当ba=ab且 2a+3b=1, 即 a=b=15时等号成立. 答案:B
高考数学一轮复习 6.4基本不等式课件 文 湘教版

3/24/2019
a 2 b2 (3) 2
(4) (5)
≥
ab (a,b∈R ); 2
(a,b 同号且不为零).
2
b a ≥ a b
2
2 a 2 b2 a b + ≥ ≥ ab ≥ (a, b∈R ) 1 1 2 2 a b
上述五个不等式等号成立的条件是什么?
即(x+2y)min=4,故选 B. 【答案】 B
3/24/2019
4. (2014·广州模拟)若正实数 a,b 满足 ab=2,则(1+2a)(】(1+2a)(1+b)=5+2a+b≥5+2,2 ab =9. 当且仅当 2a=b,即 a=1,b=2 时取等号. 【答案】9
1 1 (2)已知 a>0,b>0,a+b=1,求证: ≥4. a b
(3)已知 a,b>0,求证:
3/24/2019
a b 4 . b2 a 2 a b
bc ac ab bc ac , , 都是正数.∴ + ≥2c,当且 a b c a b ac ab ab bc 仅当 a=b 时等号成立, + ≥2a,当且仅当 b=c 时等号成立, + ≥2b,当且仅当 b c c a
3.(2010·重庆卷)已知 x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则 x+2y 的最小值( A.3 B.4 C.
9 2
2
2.已知 0<x<1,则 x(3-3x)取得最大值时 x 的值为 1 3 1 2 A. B. C. D. 2 4 3 3
()
2
)
D.
11 2
x 2y 【解析】 8=x+2y+x·2y≤x+2y+ , ,故解得:x+2y≥4,或 x+2y≤-8(舍) 2
河北省高考数学第一轮总复习知识点检测 6.4均值不等式课件 旧人教版

2,
当且仅当 x 32 ,即x≈5.66时取等号. x
但0<x≤48,x∈N*.
又当 x1=5时, x=224×
50
=35220736;
当 ∵
xy21=6,y时∴2当, yx=2=264时×,6y0有+最32小0值6=2
720.
=2ym7in20,
故每人最少应交 2 720≈56.67(元).
a-4 a-4
a-4
当且仅当 3 4 a ,即a 4 3时取等号;
a-4
当a<4时,a-4<0,
a
3 -4
a
a
3 -4
a
4
4
43- a
4
a
4
2 3 4 a 4 2 3 4
4a
当且仅当 3 4 a , 即 4 3 时取等号.
4-a
∴ 3 a的取值范围是(-∞, 2 3 4]∪[
y
y
y
又∵0<x<1,∴ 1 1.同理, 1 1, 1 1
x
zy
将①②③三式相乘,得
1 x
-1
1 y
-1
1 z
-1
8.
题型二 求最值
【例2】 (1)设0<x<2,求函数y 3x(8-3x) 的最大值;
(2) 3 a 求的取值范围;
a-4
(3)已知x>0,y>0,且x+y=1,求8x
使总造价最低,并求出最低总造价.
分析
设污水处理池的宽为x米,则长为
162 x
米,由题意可建立总造价与x的函
数关系,进而通过求函数的最值确定x的取值.
解 (1)设污水处理池的宽为x米,则长为16x2 米…………………………..1′
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答案
9 2
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R 热点命题·深度剖 析
研考点 知规律 通法悟道
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问题探究 问题1 两个不等式取等号的条件是当且仅当“a=b”,应 怎样理解这句话? 两个不等式取等号的条件是当且仅当“a=b”时,应理解 为:①“当”就是a=b时,a2+b2=2ab;②“仅当”指的是a2+ b2=2ab时,a=b.也就是a=b是a2+b2=2ab的充要条件.
第六章 不等式、推理与证明
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第四节 基本不等式
基础回扣·自主学习
热点命题·深度剖基本不等式的证明过程. 2.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.
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备考知考情 本节主要考查利用基本不等式求函数的最值.若单纯考查基 本不等式,一般难度不大,通常出现在选择题和填空题中.若考 查基本不等式的变形,即通过对代数式进行拆添项或配凑因式, 构造出基本不等式的形式再进行求解,难度就会提升.若以解答 题的形式出现时,往往是作为工具使用,用来证明不等式或解决 实际问题.
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变式思考 1 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+ab+c + a+bb+c + a+bc +c =3+ ba + ac + ab + bc + ac + bc =3+ ba+ab + ac+ac + bc+bc ≥3+2+2+2=9,当且仅当 a=b=c=13时,取等号.
)
答案 (1)× (2)× (3)× (4)×
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2.下列结论中不正确的是( )
A.a>0 时,a+1a≥2 B.ba+ab≥2
C.a2+b2≥2ab
D.a2+b2≥a+2 b2
解析 ∵ba+ab≥2,只有当a,b同号且不为零时成立,故ba+
ab≥2不一定成立.
答案 B
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知识点二
利用基本不等式求最值
b 的几何平均数.
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知识点二 利用基本不等式求最值 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 2 p (简记:积定和最小). 2.如果和 x+y 是定值 s,那么当且仅当 x=y 时,xy 有最
s2
大 值是 4 (简记;和定积最大).
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即ab2+bc2+ca2≥a+b+c. ∴ab2+bc2+ca2≥1.
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【规律方法】 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,要从整体上把握运用基本不等式,对不满足使 用基本不等式条件的可通过“变形”来转换,常见的变形技巧 有:拆项、并项,也可乘上一个数或加上一个数,“1”的代换法 等.
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对点自测
知识点一
基本不等式
1.判一判
(1)ab≤a+2 b2 成立的条件是 ab>0.(
)
(2)函数 f(x)=cosx+co4sx,x∈(0,π2)的最小值等于 4.( )
(3)x>0 且 y>0 是xy+yx≥2 的充要条件.( )
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(4)若 a>0,则 a3+a12的最小值为 2 a.(
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2.几个重要的不等式 (1)重要不等式:a2+b2≥ 2ab (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)a2+2 b2≥a+2 b2(a,b∈R),当且仅当 a=b 时取等号. (4)ba+ab≥2(a,b 同号),当且仅当 a=b 时取等号.
A.13
B.12
3
2
C.4
D.3
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解析
由0<x<1,故3-3x>0,则x(3-3x)=
1 3
×3x(3-3x)≤
1 3
×94=34,当且仅当3x=3-3x,即x=12时等号成立.
答案 B
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5.若正数a,b满足1a+4b=2,则a+b的最小值为________.
解析 a+b=(a+b)×1=(a+b)21a+2b =12+2+2ba+2ba≥12+2+2=92.
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问题2 应用基本不等式求最值应满足的条件是什么? 一是在应用基本不等式求最值时,要把握不等式成立的三个 条件,就是“一正——各项均为正;二定——积或和为定值;三 相等——等号能否取得”,若忽略了某个条件,就会出现错误. 二是在利用不等式求最值时,一定要尽量避免多次使用基本 不等式.若必须多次使用,则一定要保证它们等号成立的条件一 致.
3.若x>54,则f(x)=4x+4x-1 5的最小值为(
)
A.-3 C.5
B.2 D.7
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解析 f(x)=4x+4x-1 5=4x-5+4x-1 5+5. ∵x>54,∴4x-5>0,∴4x-5+4x-1 5≥2. 故f(x)≥2+5=7,等号成立的条件是x=32. 答案 D
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4.已知0<x<1,则x(3-3x)取得最大值时x的值为( )
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听 课 记 录 (1)由a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ca 得a2+b2+c2≥ab+bc+ca.
由题设得(a+b+c)2=1, 即a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca=1. ∴3(ab+bc+ca)≤1,即ab+bc+ca≤13. (2)∵ab2+b≥2a,bc2+c≥2b,ca2+a≥2c, 故ab2+bc2+ca2+(a+b+c)≥2(a+b+c),
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高频考点
考点一
利用基本不等式证明不等式
【例1】 设a,b,c均为正数,且a+b+c=1. 求证:(1)ab+bc+ac≤13; (2)ab2+bc2+ca2≥1.
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【思维启迪】 (1)由基本不等式a2+b2≥2ab易证;(2)由ab2+ b≥2a,bc2+c≥2b,ca2+a≥2c相加可证.
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考点二
利用基本不等式求最值
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J 基础回扣·自主学 习
理教材 夯基础 厚积薄发
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知识梳理
知识点一
基本不等式
1.基本不等式: ab≤a+2 b (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.
a+b
(3)其中 2 称为正数 a,b 的算术平均数, ab 称为正数 a,