2012年金版新学案新编高三总复习第六章 第4课时
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1 (x-1)· - ) +1=3. = x- 1 -
解析: 解析:
答案: 答案:
3
第六章
不等式、推理与证明
栏目导引
5 . (2010·重 庆 卷 ) 已 知 t > 0, 则 函 数 y= 重 = t2-4t+1 + 的最小值为________. 的最小值为 . t t2- 4t+1 + 1 解析: 解析: ∵ t>0, y= > , = ∴ = t+ - 4≥2 + ≥ t t =-2. -4=- =-
第六章
不等式、推理与证明
栏目导引
1 1 1 1 a b 证法二: 证法二: + = + ·(a+ b)=2+ + + = + a b a b b a ba · = 4. ≥2+2 + ab 1 当且仅当 a=b= 时等号成立. = = 时等号成立. 2
第六章
不等式、推理与证明
第六章
不等式、推理与证明
栏目导引
解析: 解析: (1)∵ 0<x<2,∴2-x>0, ∵ < < , - > , ∴ y= x(4-2x)= 2· x(2-x) = ( - ) ( - ) x+ 2-x + - ≤ 2· = 2, , 2 当且仅当 x=2-x,即 x= 1 时取等号, = - , = 时取等号, ∴当 x= 1 时,函数 y= x(4-2x)的最大值 = = ( - ) 是 2.
第六章
不等式、推理与证明
栏目导引
2.求下列各题的最值. 求下列各题的最值. 求下列各题的最值 12 (1)x>0,求 f(x)= +3x 的最小值. 的最小值. > , = x 3 (2)设 0<x< ,求函数 y=4x(3-2x)的最大 设 < < = - 的最大 2 值; 2 (3)已知 x>0, >0, x+lg y=1, z= + y> , + = , = lg 已知 > , 求 x 5 的最小值. 的最小值. y
第六章
不等式、推理与证明
栏目导引
(1)设 0<x<2, 设 < < , 求函数 y= x(4-2x)的最大值. = ( - )的最大值. 4 (2)x<3,求 f(x)= 的最大值. < , = +x 的最大值. x-3 - 3 4 (3)已知 x>0,y>0,且 x+y=1,求 + 的最 已知 > , > , + = , x y 小值. 小值.
栏目导引
证明: (1)∵ a,b, c 都是正数, 证明: ∵ , , 都是正数, bc ca ab 都是正数. ∴ , , 都是正数. b c a bc ca ∴ + ≥2c,当且仅当 a=b 时等号成立, , = 时等号成立, a b ca ab + ≥2a,当且仅当 b= c 时等号成立, , = 时等号成立, b c ab bc + ≥2b,当且仅当 a= c 时等号成立. , = 时等号成立. c a bc ca ab 三式相加, 三式相加,得 2 + + ≥2(a+b+ c), + + , b c a bc ca ab + + , = = 时等号成立. 即 + + ≥a+ b+ c,当且仅当 a=b= c 时等号成立. b c a
∴2x+4y 的最小值为 8. 答案: 答案: B
x
y
)
第六章
不等式、推理与证明
栏目导引
1 4.当 x>1 时,求函数 f(x)=x+ . > = + 的最小 x-1 - 值________. .
∵x>1,∴x-1>0, > , - > , 1 1 x + = (x - 1) + + x- 1 x- 1 - - 1≥2 ≥
第六章
不等式、推理与证明
栏目导引
2.常用的几个重要不等式 . (1)a2+b2≥_____ (a,b∈R); , ∈ ; 2ab + a+b2 ≤ (2)ab___ ___ , ∈ ; (a,b∈R); 2 a2+b2 a+b2 + ≥ (3) ___ , ∈ ; (a,b∈R); 2 2 b a (4) + ≥___(a,b 同号且不为零 . 2 , 同号且不为零). a b
ab 几何平均数为______ ,基本不等式可叙述为: 几何平均数为______,基本不等式可叙述为 : ______
两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均 两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均 数.
第六章
不等式、推理与证明
栏目导引
4.利用基本不等式求最值问题 . 已知 x>0,y>0,则 > , > , = 那么当且仅当_____时 (1)如果积 xy 是定值 p, 如果积 , 那么当且仅当 x=y 时, x+y 有_____值是 2 p.(简记:积定和最小 简记: + 简记 积定和最小) 最小 值是 = (2)如果和 x+y 是定值 p,那么当且仅当 x=y 如果和 + ,那么当且仅当_____ p2 时,xy 有______值是 .(简记:和定积最大) 简记 最大 值是 简记:和定积最大 4
第六章
不等式、推理与证明
栏目导引
利用基本不等式求最值
利用基本不等式求最值需注意的问题 (1)各数 或式 均为正; 各数(或式 均为正; 各数 或式)均为正 (2)和或积为定值; 和或积为定值; 和或积为定值 (3)等号能否成立,即“一正、二定、三相等” 等号能否成立, 一正、二定、三相等” 等号能否成立 这三个条件缺一不可. 这三个条件缺一不可. 若无明显“定值” 则用配凑的方法, 若无明显“定值”,则用配凑的方法,使和为 定值或积为定值. 定值或积为定值.
第六章
不等式、推理与证明
栏目导引
(2)∵ x<3,∴x-3<0,∴3-x>0, ∵ < , - < , - > , 4 4 ∴ f(x)= = +x= = + (x-3)+ 3 - + x- 3 x- 3 - - 4 +(3-x)+3 - ) =- - 3- x 4 ·(3- x)+3=- , =-1, ≤- 2 ( - ) =- 3- x - 4 当且仅当 =3- x, 即 x= 1 时等号成立 , - , = 时等号成立, 3- x - 的最大值为- 故 f(x)的最大值为-1. 的最大值为
第六章
不等式、推理与证明
栏目导引
(2)证法一:∵a>0,b>0,a+ b=1, 证法一: 证法一 > , > , + = , + + 1 1 a+ b a+ b b a ∴ + = + =2+ + ≥2+ + + a b a b a b ba 2 · =4, , ab 1 1 1 即 + ≥4, , 当且仅当 a=b= 时等号成立. = = 时等号成立. 2 a b
答案: 答案:
-2
第六章
不等式、推理与证明
栏目导引
利用基本不等式证明不等式 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, 等式的一种情况,综合法是指从已证不等式 和问题的已知条件出发,借助不等式的性质 和问题的已知条件出发, 和有关定理,经过逐步的逻辑推理, 和有关定理,经过逐步的逻辑推理,最后转 化为所求问题,其特征是以“已知 已知”看 可知 可知”, 化为所求问题,其特征是以 已知 看“可知 , 逐步推向“未知 未知”. 逐步推向 未知 .
第六章
不等式、推理与证明
栏目导引
当多次使用基本不等式时, 当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, 否能保证等号成立,并且要注意取等号的条件 的一致性,否则就会出错, 的一致性,否则就会出错,因此在利用基本不 等式处理问题时, 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, 解题的必要步骤,而且也是检验转换是否有误 的一种方法. 的一种方法.
第4课时
基本不等式
第六章
不等式、推理与证明
栏目导引
a+b + 1.基本不等式 ab≤ . ≤ 2 (1)基本不等式成立的条件:___________. 基本不等式成立的条件: > , > 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 等号成立的条件:当且仅当_______时取等 等号成立的条件 = 号.
解析: 解析:
a+ b + ab≤ ≤ = 4,故选 B. , 2
答案: 答案: B
第六章
不等式、推理与证明
栏目导引
3.若 x+2y=4,则 2 +4 的最小值是 . 的最小值是( + = , A.4 B.8 . . C.2 2 . D.4 2 . x y x 2y x+ 2y 解析: 解析: ∵2 +4 ≥2· 2 ·2 =2· 2 4 =2· 2 =8, , 当且仅当 2x=22y,即 x=2y= 2 时取等号, = = 时取等号,
第六章 不等式、推理与证明
栏目导引
a+ b + 1 1 1 1 1 + 证法二: + 证法二:1+ 1+ =1+ + + =1+ + + + a b a b ab ab
2 1 =1+ ,因为 a,b 为正数,a+b=1, + , 为正数, + = , ab ab + 1 1 2 a+ b2 所以 ab≤ ≤ ≥4, ≥8, , , = , 于是 4 ab ab 2 1 1 1 + + 因此1+ 1+ ≥1+ 8=9(当且仅当 a=b= 时 + = 当且仅当 = = a b 2 等号成立). 等号成立 .
第六章
不等式、推理与证明
栏目导引
思考探究】 【思考探究】 的条件是什么? 的条件是什么?
提示: 提示:
上述四个不等式等号成立
满足 a=b. =
第六章
不等式、推理与证明
栏目导引
3. 算术平均数与几何平均数 .
a+b + 设 a>0,>0, a, 的算术平均数为______, > , b> , , 的算术平均数为 2 , 则 b
第六章
不等式、推理与证明
栏目导引
(3)∵ x>0, y>0,且 x+ y=1, ∵ > , > , + = , 3 4 3 4 3y 4x ∴ + = + (x+ y)=7+ + + = + y x x y x y 3y 4x · = 7+4 3, ≥7+2 + + , x y 3y 4x 时等号成立, 当且仅当 = ,即 2x= 3y 时等号成立, = x y 3 4 ∴ + 的最小值为 7+4 3. + x y
栏目导引
变式训练】 已知 > , b> , a+ = , 【变式训练】 1.已知 a>0,>0, +b=1, 1 1 + 求证: + 求证:1+ 1+ ≥9. a b 证明: 证法一: 证明: 证法一:因为 a>0,b> 0,a+b= 1, > , > , + = , a+ b + 1 b 所以 1+ =1+ + + =2+ . + 2 a a 1 a 同理 1+ =2+ . + + b b 1 1 b a + + 所以1+ 1+ =2+ 2+ + + a b a b b a =5+2 + ≥5+ 4=9. + + = b a 1 1 1 + + 所以1+ 1+ ≥9(当且仅当 a=b= 时等号成立 . 当且仅当 = = 时等号成立). a b 2
第六章
不等式、推理与证明
栏目导引
a+b + 1.“a>0 且 b>0”是“ . > > ” ≥ ab”的 ” 2 ( ) A.充分不必要条件 .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 . 答案: 答案: A
第六章
不等式、推理与证明
栏目导引
2. . 已知两个正数 a, 的等差中项为 4, a, b , , , 则 b 的等比中项的最大值为 的等比中项的最大值为( ) A.2 B.4 . . C.8 . D.16 .
第六章
不等式、推理与证明
栏目导引
bc ac ab (1)设 a,b,c 都是正数, 求证: 设 , , 都是正数, 求证: + + a b c ≥a+b+c. + + 1 (2)已知 a>0,b>0,a+b=1,求证: + 已知 > , > , + = ,求证: a 1 ≥4. b
第六章
不等式、推理与证明
解析: 解析:
答案: 答案:
3
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不等式、推理与证明
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5 . (2010·重 庆 卷 ) 已 知 t > 0, 则 函 数 y= 重 = t2-4t+1 + 的最小值为________. 的最小值为 . t t2- 4t+1 + 1 解析: 解析: ∵ t>0, y= > , = ∴ = t+ - 4≥2 + ≥ t t =-2. -4=- =-
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不等式、推理与证明
栏目导引
1 1 1 1 a b 证法二: 证法二: + = + ·(a+ b)=2+ + + = + a b a b b a ba · = 4. ≥2+2 + ab 1 当且仅当 a=b= 时等号成立. = = 时等号成立. 2
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不等式、推理与证明
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不等式、推理与证明
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解析: 解析: (1)∵ 0<x<2,∴2-x>0, ∵ < < , - > , ∴ y= x(4-2x)= 2· x(2-x) = ( - ) ( - ) x+ 2-x + - ≤ 2· = 2, , 2 当且仅当 x=2-x,即 x= 1 时取等号, = - , = 时取等号, ∴当 x= 1 时,函数 y= x(4-2x)的最大值 = = ( - ) 是 2.
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2.求下列各题的最值. 求下列各题的最值. 求下列各题的最值 12 (1)x>0,求 f(x)= +3x 的最小值. 的最小值. > , = x 3 (2)设 0<x< ,求函数 y=4x(3-2x)的最大 设 < < = - 的最大 2 值; 2 (3)已知 x>0, >0, x+lg y=1, z= + y> , + = , = lg 已知 > , 求 x 5 的最小值. 的最小值. y
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(1)设 0<x<2, 设 < < , 求函数 y= x(4-2x)的最大值. = ( - )的最大值. 4 (2)x<3,求 f(x)= 的最大值. < , = +x 的最大值. x-3 - 3 4 (3)已知 x>0,y>0,且 x+y=1,求 + 的最 已知 > , > , + = , x y 小值. 小值.
栏目导引
证明: (1)∵ a,b, c 都是正数, 证明: ∵ , , 都是正数, bc ca ab 都是正数. ∴ , , 都是正数. b c a bc ca ∴ + ≥2c,当且仅当 a=b 时等号成立, , = 时等号成立, a b ca ab + ≥2a,当且仅当 b= c 时等号成立, , = 时等号成立, b c ab bc + ≥2b,当且仅当 a= c 时等号成立. , = 时等号成立. c a bc ca ab 三式相加, 三式相加,得 2 + + ≥2(a+b+ c), + + , b c a bc ca ab + + , = = 时等号成立. 即 + + ≥a+ b+ c,当且仅当 a=b= c 时等号成立. b c a
∴2x+4y 的最小值为 8. 答案: 答案: B
x
y
)
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1 4.当 x>1 时,求函数 f(x)=x+ . > = + 的最小 x-1 - 值________. .
∵x>1,∴x-1>0, > , - > , 1 1 x + = (x - 1) + + x- 1 x- 1 - - 1≥2 ≥
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2.常用的几个重要不等式 . (1)a2+b2≥_____ (a,b∈R); , ∈ ; 2ab + a+b2 ≤ (2)ab___ ___ , ∈ ; (a,b∈R); 2 a2+b2 a+b2 + ≥ (3) ___ , ∈ ; (a,b∈R); 2 2 b a (4) + ≥___(a,b 同号且不为零 . 2 , 同号且不为零). a b
ab 几何平均数为______ ,基本不等式可叙述为: 几何平均数为______,基本不等式可叙述为 : ______
两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均 两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均 数.
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4.利用基本不等式求最值问题 . 已知 x>0,y>0,则 > , > , = 那么当且仅当_____时 (1)如果积 xy 是定值 p, 如果积 , 那么当且仅当 x=y 时, x+y 有_____值是 2 p.(简记:积定和最小 简记: + 简记 积定和最小) 最小 值是 = (2)如果和 x+y 是定值 p,那么当且仅当 x=y 如果和 + ,那么当且仅当_____ p2 时,xy 有______值是 .(简记:和定积最大) 简记 最大 值是 简记:和定积最大 4
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不等式、推理与证明
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利用基本不等式求最值
利用基本不等式求最值需注意的问题 (1)各数 或式 均为正; 各数(或式 均为正; 各数 或式)均为正 (2)和或积为定值; 和或积为定值; 和或积为定值 (3)等号能否成立,即“一正、二定、三相等” 等号能否成立, 一正、二定、三相等” 等号能否成立 这三个条件缺一不可. 这三个条件缺一不可. 若无明显“定值” 则用配凑的方法, 若无明显“定值”,则用配凑的方法,使和为 定值或积为定值. 定值或积为定值.
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(2)∵ x<3,∴x-3<0,∴3-x>0, ∵ < , - < , - > , 4 4 ∴ f(x)= = +x= = + (x-3)+ 3 - + x- 3 x- 3 - - 4 +(3-x)+3 - ) =- - 3- x 4 ·(3- x)+3=- , =-1, ≤- 2 ( - ) =- 3- x - 4 当且仅当 =3- x, 即 x= 1 时等号成立 , - , = 时等号成立, 3- x - 的最大值为- 故 f(x)的最大值为-1. 的最大值为
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(2)证法一:∵a>0,b>0,a+ b=1, 证法一: 证法一 > , > , + = , + + 1 1 a+ b a+ b b a ∴ + = + =2+ + ≥2+ + + a b a b a b ba 2 · =4, , ab 1 1 1 即 + ≥4, , 当且仅当 a=b= 时等号成立. = = 时等号成立. 2 a b
答案: 答案:
-2
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利用基本不等式证明不等式 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, 等式的一种情况,综合法是指从已证不等式 和问题的已知条件出发,借助不等式的性质 和问题的已知条件出发, 和有关定理,经过逐步的逻辑推理, 和有关定理,经过逐步的逻辑推理,最后转 化为所求问题,其特征是以“已知 已知”看 可知 可知”, 化为所求问题,其特征是以 已知 看“可知 , 逐步推向“未知 未知”. 逐步推向 未知 .
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当多次使用基本不等式时, 当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, 否能保证等号成立,并且要注意取等号的条件 的一致性,否则就会出错, 的一致性,否则就会出错,因此在利用基本不 等式处理问题时, 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, 解题的必要步骤,而且也是检验转换是否有误 的一种方法. 的一种方法.
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基本不等式
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a+b + 1.基本不等式 ab≤ . ≤ 2 (1)基本不等式成立的条件:___________. 基本不等式成立的条件: > , > 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 等号成立的条件:当且仅当_______时取等 等号成立的条件 = 号.
解析: 解析:
a+ b + ab≤ ≤ = 4,故选 B. , 2
答案: 答案: B
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3.若 x+2y=4,则 2 +4 的最小值是 . 的最小值是( + = , A.4 B.8 . . C.2 2 . D.4 2 . x y x 2y x+ 2y 解析: 解析: ∵2 +4 ≥2· 2 ·2 =2· 2 4 =2· 2 =8, , 当且仅当 2x=22y,即 x=2y= 2 时取等号, = = 时取等号,
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a+ b + 1 1 1 1 1 + 证法二: + 证法二:1+ 1+ =1+ + + =1+ + + + a b a b ab ab
2 1 =1+ ,因为 a,b 为正数,a+b=1, + , 为正数, + = , ab ab + 1 1 2 a+ b2 所以 ab≤ ≤ ≥4, ≥8, , , = , 于是 4 ab ab 2 1 1 1 + + 因此1+ 1+ ≥1+ 8=9(当且仅当 a=b= 时 + = 当且仅当 = = a b 2 等号成立). 等号成立 .
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提示: 提示:
上述四个不等式等号成立
满足 a=b. =
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3. 算术平均数与几何平均数 .
a+b + 设 a>0,>0, a, 的算术平均数为______, > , b> , , 的算术平均数为 2 , 则 b
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(3)∵ x>0, y>0,且 x+ y=1, ∵ > , > , + = , 3 4 3 4 3y 4x ∴ + = + (x+ y)=7+ + + = + y x x y x y 3y 4x · = 7+4 3, ≥7+2 + + , x y 3y 4x 时等号成立, 当且仅当 = ,即 2x= 3y 时等号成立, = x y 3 4 ∴ + 的最小值为 7+4 3. + x y
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变式训练】 已知 > , b> , a+ = , 【变式训练】 1.已知 a>0,>0, +b=1, 1 1 + 求证: + 求证:1+ 1+ ≥9. a b 证明: 证法一: 证明: 证法一:因为 a>0,b> 0,a+b= 1, > , > , + = , a+ b + 1 b 所以 1+ =1+ + + =2+ . + 2 a a 1 a 同理 1+ =2+ . + + b b 1 1 b a + + 所以1+ 1+ =2+ 2+ + + a b a b b a =5+2 + ≥5+ 4=9. + + = b a 1 1 1 + + 所以1+ 1+ ≥9(当且仅当 a=b= 时等号成立 . 当且仅当 = = 时等号成立). a b 2
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a+b + 1.“a>0 且 b>0”是“ . > > ” ≥ ab”的 ” 2 ( ) A.充分不必要条件 .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 . 答案: 答案: A
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2. . 已知两个正数 a, 的等差中项为 4, a, b , , , 则 b 的等比中项的最大值为 的等比中项的最大值为( ) A.2 B.4 . . C.8 . D.16 .
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bc ac ab (1)设 a,b,c 都是正数, 求证: 设 , , 都是正数, 求证: + + a b c ≥a+b+c. + + 1 (2)已知 a>0,b>0,a+b=1,求证: + 已知 > , > , + = ,求证: a 1 ≥4. b
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