6-2基本不等式教学课件

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证明:证法 1:∵ba2+ab2≥2
ab b2·a2
=2 a1b>0,a+b≥2 ab>0,
∴ba2+ab2(a+b)≥2 ∴ba2+ab2≥a+4 b.
1 ab·2
ab=4.
当且仅当ba2=ab2 ,即 a=b 时,等号成立. a=b
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证法 2:∵a>0,b>0,
∴(a+b)(ba2+ab2)=ab22+ba22+ba+ab
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(2)若厂家利用此优惠条件,则至少每隔 35 天购买一 次面粉.
设该厂利用此优惠条件后,每隔 x(x≥35)天购买一 次面粉,平均每天支付的总费用为 y2 元,则
y2=1x[9x(x+1)+900]+6×1800×0.90 =9x00+9x+9720(x≥35) 令 f(x)=x+1x00(x≥35),x2>x1≥35,则
答案:B
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利用基本不等式证明不等式
[例 3] 已知 a>0,b>0,a+b=1,求证:(1+1a)(1+1b)≥9. 分析:待证式左边展开就是 ab 的表达式,故可由条件 先求 ab 的取值范围,再求关于 ab 的函数的值域;注意到 a +b=1,也可以消去一个未知数展开整理,或对分子进行“1 的代换”,再展开证明.
(2)求污水处理池的两邻边长各为多少米时,池的总 造价最低,并求出最低总造价.
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解析:∵污水处理池的一边长为 xm,∴它的邻边长 为40x0m,隔壁长也为40x0m.
根据题意 得, y= 2002x+2×4x00+ 250×4x00×2+ 80×400,即 y=400x+9x00+32000.
x≤25 由40x0≤25 得定义域为,{x|16≤x≤25}.
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(2)y = f(x) = 400 x+90x0 + 32000≥800 x·9x00 + 32000=24000+32000=56000,当且仅当 x=9x00(x>0), 即 x=30 时取等号,但由(1)知 x≤25,即 x=30 不在[16,25] 上,因此 y 的最小值不能是 56000.
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f(x1)-f(x2)=x1+1x010-x2+1x020 =x2-x1100-x1x2 x1x2
∵x2>x1≥35. ∴x2-x1>0,x1x2>0,100-x1x2<0. ∴f(x1)-f(x2)<0,f(x1)<f(x2). 即 f(x)=x+1x00,当 x≥35 时为增函数. ∴当 x=35 时,f(x)有最小值,此时 y2<10980. ∴该厂应该接受此优惠条件.
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解析:(1)2x+3y≥2 x6y,∴2 x6y≤2,∴xy≥6.(等 号在 x=2,y=3 时成立)
故 xy 的最小值为 6. (2)由 2x+8y-xy=0 得 y(x-8)=2x. ∵x>0,y>0,∴x-8>0,y=x2-x8. u=x+y=x+x2-x8=x+2x-x-168+16
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=(x-8)+x1-68+10≥2 x-8·x1-68+10=18. 等号在 x-8=x1-68即 x=12,y=6 时成立. ∴x+y 的最小值为 18.
不妨研究 f(x)的单调性,对任意的 x1,x2∈[16,25], 设 x1<x2,
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∵f(x2)-f(x1)=400x2-x1+900x12-x11
=400(x2-x1)1-x910x02,而 x2-x1>0,
又 x1x2<252<900,故 1-x910x02<0.∴f(x2)-f(x1)<0.
-2(a<0).
a2+b2≥a+b≥
2
2
ab≥1+2 1(a、b∈R+).
ab
3.含绝对值的不等式
||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|,
4.ab++mm>ab(b>a>0,m>0)
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误区警示 在利用均值定理求最值时,要紧扣“一正、二定、 三相等”的条件.“一正”是说每个项都必须为正值, “二定”是说各个项的和(或积)必须为定值.“三相等” 是说各个项中字母取某个值时,能够使得各项的值相等. 多次使用均值不等式解决同一问题时,要保持每次 等号成立条件的一致性和不等号方向的一致性.
2a+3b=1,则2a+3b的最小值为(
)
A.24
B.25
C.26
D.27
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解析:∵a>0,b>0,2a+3b=1, ∴2a+3b=2a+3b(2a+3b) =13+6ab+6ba≥13+2 6ab·6ba=25 等号在 a=b=15时成立, ∴2a+3b的最小值为 25.
答案:B
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(理)(2010·重庆理)已知 x>0,y>0,x+2y+2xy=8,
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证明:因为 a>0,b>0,a+b=1, 所以 1+1a=1+a+a b=2+ba. 同理 1+1b=2+ab. 所以(1+1a)(1+1b) =(2+ba)·(2+ab) =5+2(ba+ab)≥5+4=9.
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所以(1+1a)(1+1b)≥9(当且仅当 a=b=12时等号成 立).
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已知 a,b>0,求证:ba2+ab2≥a+4 b. 分析:可对ba2+ab2与 a+b 分别运用基本不等式, 也可以对(a+b)(ba2+ab2)运用基本不等式.
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3.“恒成立”问题的解法 不等式的“恒成立”问题是不等式综合应用中一类 常见的题型,蕴涵着转化、数形结合、分类讨论、函数 与方程等丰富的数学思想方法,处理不等式恒成立问题 的基本思路是转化为求函数的最值或函数值域的问题.
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*
利用基本不等式比较大小
[例 1] (文)(2010·江苏南京)已知 b>a>0,且 a+b=1,
源自文库
故 f(x)在[16,25]上是减函数.
于 是 y = f(x)≥f(25) = 400× 25+92050 + 32000 = 56000=56400(元).
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即当 x=25m,40x0=16m 时,污水池总造价最低. 答:当污水处理池两邻边长分别为 25m 和 16m 时, 总造价最低,为 56400 元.
那么( )
A.2ab<aa4--bb4<a+2 b<b
B.2ab<a+2 b<aa4--bb4<b
a4-b4
a+b
C. a-b <2ab< 2 <b
D.2ab<a+2 b<b<aa4--bb4
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解析:∵b>a>0,a+b=1,∴b>12,∴2ab<a+2 b2=
a+b 2


a2

b2>
a+b2 2
(1)求该厂多少天购买一次面粉,才能使平均每天所支付 的总费用最少?
(2)若提供面粉的公司规定:当一次购买面粉不少于 210 吨时,其价格可享受 9 折优惠(即原价的 90%),问该厂是否 考虑利用此优惠条件?请说明理由.
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解析:(1)设该厂应每隔 x 天购买一次面粉,其购买 量为 6x 吨.由题意知,面粉的保管等其它费用为
的是( )
A.a<b<
a+b ab< 2
B.a<
a+b ab< 2 <b
C.a<
a+b ab<b< 2
a+b D. ab<a< 2 <b
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解析:解法 1:取 a=1,b=2,易排除 A、C、D.
解法 2:∵0<a<b,∴由基本不等式知a+2 b> ab.
又 a=22a<a+2 b<22b=b,a< ab<b,

1 2
.

a4-b4 a-b

(a

b)(a2

b2)>a+2 b.

a4-b4 a-b

b=
a2

b2-
b

2b2

3b

1

(1

b)(1-2b)<0.故应选 B.
答案:B
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点评:可用特值法,∵b>a>0,a+b=1,∴可取 b =34,a=14,则可知其大小关系.
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(理)已知 R1、R2 是阻值不同的两个电阻,现分别按 图①②连接,设相应的总阻值分别为 RA、RB,则 RA 与 RB 的大小关系是( )
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(理)(2010·广东广州)某工厂拟建一座平面图为矩形 且面积为 400m2 的三级污染水处理池,由于受场地限制, 长、宽不能超过 25m.池外圈建造单价每米为 200 元,中 间两条隔墙建造单价每米为 250 元,池底建造单价每平 方米为 80 元(池壁的厚度忽略不计,且池无盖).
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(1)设污水处理池和隔墙垂直一边长为 x(m),写出总 造价 y(元)与 x 的函数关系式,并指出其定义域;
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一批货物随 17 列货车从 A 市以 akm/h 匀速直达 B
市,已知两地铁路线长 400km,为了安全,两列车之
间的距离不得小于2a02km,那么这批货物全部运到 B
市,最快需要( )
A.6h
B.8h
C.10h
D.12h
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解析:第一列货车到达 B 市的时间为4a00h,由于两
3[6x+6(x-1)+…+6×2+6×1]=9x(x+1). 设平均每天所支付的总费用为 y1 元,则 y1=1x[9x(x+1)+900]+6×1800 =9x00+9x+10800≥2 9x00·9x+10800=10980.
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当且仅当 9x=9x00,即 x=10 时取等号. 即该厂应每隔 10 天购买一次面粉,才能使平均每天 所支付的总费用最少.
第二节
基本不等式
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重点难点 重点:基本不等式的理解与运用. 难点:应用基本不等式解决实际问题时条件的把握.
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知识归纳 1.基本不等式:对任意 a、b∈_R__+_,有a+2 b≥ ab成 立,当且仅当 a=b 时取等号. (1)x、y∈(0,+∞),且 xy=P(定值),那么当 x=y 时,x+y 有最_小__值 2 P. (2)x、y∈(0,+∞),且 x+y=S(定值),那么当 x= y 时,xy 有最_大___值S42.
则 x+2y 的最小值是( )
A.3
B.4
9
11
C.2
D. 2
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解析:∵2xy=8-(x+2y),故 8-(x+2y)≤(x+22y)2, ∴(x+2y)2+4(x+2y)-32≥0 解得 x+2y≥4 或 x+2y≤-8(舍去) ∴x+2y 的最小值为 4(当且仅当 x=2y=2 时取等 号).
*
*
解题技巧 1.证明不等式常用的方法: 比较法(作差法和作商法)、综合法、分析法、反证法、 放缩法、换元法(三角代换法)、单调性法、判别式法、几 何法(利用几何意义). 2.条件最值是基本不等式的一个重要应用.应用基 本不等式求最值时,①通过对所给式进行巧妙分拆、变 形、组合、添加系数使之能够出现定值是解题的关键.② 必须指出等号成立的条件.
∴a<
a+b ab< 2 <b.
答案:B
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点评:关于不等式的解集,不等式的一些关系式, 用特值法有时会简捷获解.
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利用基本不等式求最值
[例 2] (1)已知2x+3y=2(x>0,y>0),求 xy 的最小值. (2)若 x、y∈R+,且 2x+8y-xy=0.求 x+y 的最小值. 分析:(1)可利用基本不等式转化为 xy的不等式求解. (2)可消去一个变量,将 x+y 用一个变量表示,再配凑 出能运用基本不等式的条件.
≥2 ba22·ba22+2 ba·ab=4.
等号在 abab22==baba22
,即 a=b 时成立.
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基本不等式的实际应用
[例 4] (文)某食品厂定期购买面粉.已知该厂每天需用 面粉 6 吨,每吨面粉的价格为 1800 元,面粉的保管等其它 费用为平均每吨每天 3 元,购买面粉每次需支付运费 900 元.
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A.RA>RB C.RA<RB
B.RA=RB D.不确定
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解析:RA=R1+2 R2,RB=R21R+1RR22,
RA-RB=R1+2 R2-R21R+1RR22=
R1+R22-4R1R2 2R1+R2
=2RR1-1+RR222>0,所以 RA>RB.
答案:A
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(2011·陕西文,3)设 0<a<b,则下列不等式中正确
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点评:①求条件最值的问题,基本思想是借助条件 化二元函数为一元函数,代入法是最基本的方法,代换 过程中应密切关注字母隐含的取值范围,也可用三角代 换的方法.
②利用已知条件构造不等式,然后通过解不等式求 得表达式的取值范围,从而得到最值也是部分问题中采 用的方法.
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(文)(2011·山东莱芜阶段测试)已知 a>0,b>0,且
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2.基本不等式的常见变式及有关结论 (1)a2+b2≥2ab(a、b∈R);ab≤a2+2 b2(a、b∈R) a2+b2_≥___a+2 b2(a、b∈R);ab_≤___a+2 b2(a、b∈ R) a+2 b2_≤___a2+2 b2(a、b∈R),以上各等号在 a=b 时 成立.
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(2)ab+ba≥2(a、b 同号),特别地1a+a≥2(a>0),1a+a≤
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