《基本不等式》PPT课件
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答案:-2
3.设 0<x<32,求函数 y=4x(3-2x)的最大值. 解:∵0<x<32,∴3-2x>0, ∴y=4x·(3-2x)=2[2x(3-2x)] ≤22x+23-2x2=92. 当且仅当 2x=3-2x,即 x=34时,等号成立. ∵34∈0,32, ∴函数 y=4x(3-2x)0<x<32的最大值为92.
ab≤(a+2 b)2(a,b∈R);(a+2 b)2 ≤ a2+2 b2(a,b∈R).
三、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,几何平均 2
数为 ab ,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数 .
四、利用基本不等式求最值问题
4.(1)设 0<x<2,求函数 y= x4-2x的最大值. (2)x<3,求 f(x)=x-4 3+x 的最大值. (3)已知 x>0,y>0,且 x+y=1,求3x+4y的最小值.
解:(1)∵0<x<2,∴2-x>0, ∴y= x2x= 2· x2-x≤ 2·x+22-x= 2, 当且仅当 x=2-x,即 x=1 时取等号, ∴当 x=1 时,函数 y= x4-2x的最大值是 2. (2)∵x<3,∴x-3<0,∴3-x>0, ∴f(x)=x-4 3+x=x-4 3+(x-3)+3
[归纳领悟] 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,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”看“可 知”,逐步推向“未知”.
[题组自测] 1.下列函数中,最小值为 4 的函数是
A.y=x+4x B.y=sinx+si4nx(0<x<π) C.y=ex+4e-x D.y=log3x+logx81
基本不等式
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.
[理 要 点] 一、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.
二、几个重要的不等式 a2+b2≥2ab (a,b∈R);ba+ab≥ 2 (a,b 同号).
=-[3-4 x+(3-x)]+3 ≤-2 3-4 x·3-x+3=-1, 当且仅当3-4 x=3-x,即 x=1 时,等号成立. 故 f(x)的最大值为-1. (3)∵x>0,y>0,且 x+y=1, ∴3x+4y=(3x+4y)(x+y)=7+3xy+4yx
≥7+2 3xy·4yx=7+4 3, 当且仅当3xy=4yx,即 2x= 3y 时等号成立, ∴3x+4y的最小值为 7+4 3.
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 p,那么当且仅当 x=y 时,xy 有
最大
值是 p2 4
.(简记:和定积最大)
[究 疑 点] 1.二中四个重要不等式中,等号成立的条件是什么?
又因为a2b+ab≥2 a2b·ab=2 2, 当且仅当a2b=ab 时等号成立, 所以a12+b12+ab≥a2b+ab≥2 2,
当且仅当a12=b12 a2b=ab
,即 a=b=4 2时取等号.
3.(1)设 a,b,c 都是正数,求证:bac+abc+acb≥a+b+c. (2)已知 a>0,b>0,a+b=1,求证:1a+1b≥4.
xz+yz≥2 zxy>0.
∴(xy+xz)(xy+yz)(xz+yz)≥8
yz· xz· xyz
xy=8.
当且仅当 x=y=z 时等号成立.
2.设 a,b 均为正实数,求证:a12+b12+ab≥2 2.
证明:由于 a,b 均为正实数, 所以a12+b12≥2 a12·b12=a2b, 当且仅当a12=b12,即 a=b 时等号成立,
(1)已知 a>0,b>0,则1a+1b+2 ab的最小值是
()
A.2
B.2 2
C.4
D.5
(2)设正数 x,y 满足 log2(x+y+3)=log2x+log2y,则 x+y 的
取值范围是________.
解析:(1)∵1a+1b+2 ab≥ 2ab+2 ab≥2 2×2=4. 当且仅当aab==b1, 时,等号成立,即 a=b=1 时,不等式取最 小值 4. (2)原式等价于 x+y+3=xy≤x+2 y2(当且仅当 x=y 时取等号), 所以 x+y+3≤x+4 y2,即(x+y)2-4(x+y)-12≥0, 所以 x+y≥6 或 x+y≤-2(舍去),故 x+y∈[6,+∞).
提示:当且仅当a=b时取等号. 2.当利用基本不等式求最大(小)值时,等号取不到时,
如何处理?
提示:当等号取不到时,可利用函数的单调性等知 识来求解.
[题组自测] 1.已知 x>0,y>0,z>0.求证:(xy+xz)(xy+yz)(xz+yz)≥8.
证明:∵x>0,y>0,z>0,
∴xy+xz≥2 xyz>0,xy+yz≥2 yxz>0,
证明:(1)∵a,b,c 都是正数,∴bac,cba,acb都是正数. ∴bac+cba≥2c,当且仅当 a=b 时等号成立, cba+acb≥2a,当且仅当 b=c 时等号成立, acb+bac≥2b,当且仅当 a=c 时等号成立. 三式相加,得 2(bac+cba+acb)≥2(a+b+c),
即bac+cba+acb≥a+b+c, 当且仅当 a=b=c 时等号成立. (2)∵a>0,b>0,a+b=1, ∴1a+1b=a+a b+a+b b=2+ba+ab ≥2+2 ba·ab=4, 即1a+1b≥4,当且仅当 a=b=12时等号成立.
()
解析:A 项,y=x+4x≥4 或 x+4x≤-4, ∴A 不正确;B 项等号不能取到;D 项,y=log3x+ log43x与 A 项相同,所以只有 C 项正确.
答案:C
2.(2010·重庆高考)已知 t>0,则函数 y=t2-4tt+1的最 小值为________. 解析:依题意得 y=t+1t -4≥2 t ·1t -4=-2,此时 t=1,即函数 y=t2-4tt+1(t>0)的最小值是-2.
3.设 0<x<32,求函数 y=4x(3-2x)的最大值. 解:∵0<x<32,∴3-2x>0, ∴y=4x·(3-2x)=2[2x(3-2x)] ≤22x+23-2x2=92. 当且仅当 2x=3-2x,即 x=34时,等号成立. ∵34∈0,32, ∴函数 y=4x(3-2x)0<x<32的最大值为92.
ab≤(a+2 b)2(a,b∈R);(a+2 b)2 ≤ a2+2 b2(a,b∈R).
三、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,几何平均 2
数为 ab ,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数 .
四、利用基本不等式求最值问题
4.(1)设 0<x<2,求函数 y= x4-2x的最大值. (2)x<3,求 f(x)=x-4 3+x 的最大值. (3)已知 x>0,y>0,且 x+y=1,求3x+4y的最小值.
解:(1)∵0<x<2,∴2-x>0, ∴y= x2x= 2· x2-x≤ 2·x+22-x= 2, 当且仅当 x=2-x,即 x=1 时取等号, ∴当 x=1 时,函数 y= x4-2x的最大值是 2. (2)∵x<3,∴x-3<0,∴3-x>0, ∴f(x)=x-4 3+x=x-4 3+(x-3)+3
[归纳领悟] 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,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”看“可 知”,逐步推向“未知”.
[题组自测] 1.下列函数中,最小值为 4 的函数是
A.y=x+4x B.y=sinx+si4nx(0<x<π) C.y=ex+4e-x D.y=log3x+logx81
基本不等式
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.
[理 要 点] 一、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.
二、几个重要的不等式 a2+b2≥2ab (a,b∈R);ba+ab≥ 2 (a,b 同号).
=-[3-4 x+(3-x)]+3 ≤-2 3-4 x·3-x+3=-1, 当且仅当3-4 x=3-x,即 x=1 时,等号成立. 故 f(x)的最大值为-1. (3)∵x>0,y>0,且 x+y=1, ∴3x+4y=(3x+4y)(x+y)=7+3xy+4yx
≥7+2 3xy·4yx=7+4 3, 当且仅当3xy=4yx,即 2x= 3y 时等号成立, ∴3x+4y的最小值为 7+4 3.
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 p,那么当且仅当 x=y 时,xy 有
最大
值是 p2 4
.(简记:和定积最大)
[究 疑 点] 1.二中四个重要不等式中,等号成立的条件是什么?
又因为a2b+ab≥2 a2b·ab=2 2, 当且仅当a2b=ab 时等号成立, 所以a12+b12+ab≥a2b+ab≥2 2,
当且仅当a12=b12 a2b=ab
,即 a=b=4 2时取等号.
3.(1)设 a,b,c 都是正数,求证:bac+abc+acb≥a+b+c. (2)已知 a>0,b>0,a+b=1,求证:1a+1b≥4.
xz+yz≥2 zxy>0.
∴(xy+xz)(xy+yz)(xz+yz)≥8
yz· xz· xyz
xy=8.
当且仅当 x=y=z 时等号成立.
2.设 a,b 均为正实数,求证:a12+b12+ab≥2 2.
证明:由于 a,b 均为正实数, 所以a12+b12≥2 a12·b12=a2b, 当且仅当a12=b12,即 a=b 时等号成立,
(1)已知 a>0,b>0,则1a+1b+2 ab的最小值是
()
A.2
B.2 2
C.4
D.5
(2)设正数 x,y 满足 log2(x+y+3)=log2x+log2y,则 x+y 的
取值范围是________.
解析:(1)∵1a+1b+2 ab≥ 2ab+2 ab≥2 2×2=4. 当且仅当aab==b1, 时,等号成立,即 a=b=1 时,不等式取最 小值 4. (2)原式等价于 x+y+3=xy≤x+2 y2(当且仅当 x=y 时取等号), 所以 x+y+3≤x+4 y2,即(x+y)2-4(x+y)-12≥0, 所以 x+y≥6 或 x+y≤-2(舍去),故 x+y∈[6,+∞).
提示:当且仅当a=b时取等号. 2.当利用基本不等式求最大(小)值时,等号取不到时,
如何处理?
提示:当等号取不到时,可利用函数的单调性等知 识来求解.
[题组自测] 1.已知 x>0,y>0,z>0.求证:(xy+xz)(xy+yz)(xz+yz)≥8.
证明:∵x>0,y>0,z>0,
∴xy+xz≥2 xyz>0,xy+yz≥2 yxz>0,
证明:(1)∵a,b,c 都是正数,∴bac,cba,acb都是正数. ∴bac+cba≥2c,当且仅当 a=b 时等号成立, cba+acb≥2a,当且仅当 b=c 时等号成立, acb+bac≥2b,当且仅当 a=c 时等号成立. 三式相加,得 2(bac+cba+acb)≥2(a+b+c),
即bac+cba+acb≥a+b+c, 当且仅当 a=b=c 时等号成立. (2)∵a>0,b>0,a+b=1, ∴1a+1b=a+a b+a+b b=2+ba+ab ≥2+2 ba·ab=4, 即1a+1b≥4,当且仅当 a=b=12时等号成立.
()
解析:A 项,y=x+4x≥4 或 x+4x≤-4, ∴A 不正确;B 项等号不能取到;D 项,y=log3x+ log43x与 A 项相同,所以只有 C 项正确.
答案:C
2.(2010·重庆高考)已知 t>0,则函数 y=t2-4tt+1的最 小值为________. 解析:依题意得 y=t+1t -4≥2 t ·1t -4=-2,此时 t=1,即函数 y=t2-4tt+1(t>0)的最小值是-2.