2006.10.1基本不等式(二)
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基本不等式完整版一、知识点总结1.基本不等式原始形式:若 $a,b\in\mathbb{R}$,则 $a^2+b^2\geq 2ab$。
2.基本不等式一般形式(均值不等式):若 $a,b\in\mathbb{R^*}$,则 $a+b\geq 2\sqrt{ab}$。
3.基本不等式的两个重要变形:1)若 $a,b\in\mathbb{R^*}$,则 $\frac{a+b}{2}\geq \sqrt{ab}$。
2)若 $a,b\in\mathbb{R^*}$,则 $ab\leq\left(\frac{a+b}{2}\right)^2$。
总结:当两个正数的积为定值时,它们的和有最小值;当两个正数的和为定值时,它们的积有最小值。
特别说明:以上不等式中,当且仅当 $a=b$ 时取“=”。
4.求最值的条件:“一正,二定,三相等”。
5.常用结论:1)若 $x>0$,则 $x+\frac{1}{x}\geq 2$(当且仅当$x=1$ 时取“=”)。
2)若 $x<0$,则 $x+\frac{1}{x}\leq -2$(当且仅当 $x=-1$ 时取“=”)。
3)若 $a,b>0$,则 $\frac{a}{b}+\frac{b}{a}\geq 2$(当且仅当 $a=b$ 时取“=”)。
4)若 $a,b>0$,则 $ab\leq \left(\frac{a+b}{2}\right)^2\leq \frac{a^2+b^2}{2}$。
5)若 $a,b\in\mathbb{R^*}$,则 $\frac{1}{a+b}\leq\frac{1}{2}\left(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}\right)\leq\frac{1}{2}\sqrt{\frac{1}{a^2}+\frac{1}{b^2}}$。
特别说明:以上不等式中,当且仅当 $a=b$ 时取“=”。
6.柯西不等式:1)若 $a,b,c,d\in\mathbb{R}$,则$(a^2+b^2)(c^2+d^2)\geq (ac+bd)^2$。
《基本不等式》知识清单一、基本不等式的形式基本不等式是高中数学中的一个重要知识点,它有两种常见形式:1、对于任意两个正实数 a 和 b,有\(a + b \geq 2\sqrt{ab}\),当且仅当\(a = b\)时,等号成立。
2、如果\(a\gt 0\),\(b\gt 0\),则\(\sqrt{ab} \leq \frac{a + b}{2}\),当且仅当\(a = b\)时,等号成立。
这两个形式本质上是等价的,它们都反映了两个正数的算术平均数不小于几何平均数的重要关系。
二、基本不等式的证明我们先来证明第一个形式\(a + b \geq 2\sqrt{ab}\)。
因为\((\sqrt{a} \sqrt{b})^2 \geq 0\),展开得到:\\begin{align}a 2\sqrt{ab} +b &\geq 0\\a +b &\geq 2\sqrt{ab}\end{align}\当且仅当\(\sqrt{a} \sqrt{b} = 0\),即\(a = b\)时,等号成立。
对于第二个形式\(\sqrt{ab} \leq \frac{a + b}{2}\),证明如下:因为\((a b)^2 \geq 0\),所以\(a^2 2ab + b^2 \geq 0\),移项得到\(a^2 + 2ab + b^2 \geq 4ab\),即\((a + b)^2 \geq 4ab\)。
因为\(a\gt 0\),\(b\gt 0\),所以\(a + b \gt 0\),两边同时除以 4 得到:\\begin{align}\frac{(a + b)^2}{4} &\geq ab\\\frac{a + b}{2} &\geq \sqrt{ab}\end{align}\当且仅当\(a = b\)时,等号成立。
三、基本不等式的应用1、求最值基本不等式在求最值问题中有着广泛的应用。
例如,求函数\(y = x +\frac{1}{x}\)(\(x\gt 0\))的最小值。
基本不等式知识点归纳1.基本不等式2b a ab +≤ (1)基本不等式成立的条件:.0,0>>b a(2)等号成立的条件:当且仅当b a =时取等号.[探究] 1.如何理解基本不等式中“当且仅当”的含义?提示:①当b a =时,ab b a ≥+2取等号,即.2ab b a b a =+⇒= ②仅当b a =时,ab b a ≥+2取等号,即.2b a ab b a =⇒=+ 2.几个重要的不等式).0(2);,(222>≥+∈≥+ab ba ab R b a ab b a ),(2)2();,()2(2222R b a b a b a R b a b a ab ∈+≤+∈+≤ 3.算术平均数与几何平均数设,0,0>>b a 则b a ,的算术平均数为2b a +,几何平均数为ab ,基本不等式可叙述为:两个正实数的算术平均数不小于它的几何平均数.4.利用基本不等式求最值问题已知,0,0>>y x 则(1)如果积xy 是定值,p 那么当且仅当y x =时,y x +有最小值是.2p (简记:积定和最小).(2)如果和y x +是定值,p ,那么当且仅当y x =时,xy 有最大值是.42p (简记:和定积最大).[探究] 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.例如,x x y 1+=在2≥x 时的最小值,利用单调性,易知2=x 时.25min =y[自测]1.已知,0,0>>n m 且,81=mn 则n m +的最小值为( )A .18B .36C .81D .243解析:选A 因为m >0,n >0,所以m +n ≥2mn =281=18.2.若函数)2(21)(>-+=x x x x f 在a x =处取最小值,则=a ( ) A .1+ 2 B .1+ 3 C .3 D .43.已知,02,0,0,0=+->>>z y x z y x 则2yxz 的( ) A .最小值为8 B .最大值为8 C .最小值为18 D .最大值为184.函数xx y 1+=的值域为 ____________________. 5.在平面直角坐标系xOy 中,过坐标原点的一条直线与函数x x f 2)(=的图象交于P 、Q 两点,则线段PQ 长的最小值是________.。
基本不等式完整版(非常全面)[整理]
基本不等式可以指几乎所有组成分析和数学的基础。
它可以使许多不同的数学问题变
得更容易理解,因此使用它们进行计算是极其重要的。
基本不等式包括了三类不等式:大
小不等式,加法不等式和乘法不等式。
以下是一些基本的不等式定义。
1、大小不等式:大小不等式表示一个数与另一个数之间的存在或缺失的关系。
例如,如果A > B,则表示A大于B,而A ≤ B表示A小于或等于B,A ≠ B表示A与B之间存
在某种不同。
2、加法不等式:加法不等式表示两个数相加时的结果。
例如,A + B > C的意思是A
与B的和大于C,A + B ≤ C的意思是A与B的和小于或等于C,A + B = C的意思是A
与B的和等于C。
一般地,一个数与另一个数之间的关系可以用不等式来表示,但也可以用不等式来表
示多个数之间的关系:
1、省略不等式:3x + 2y = 4z,这表示3x + 2y至少等于4z的意思。
基本不等式可以用来处理大量数学问题,比如解一元不等式、求函数的极值以及进行
多元函数分析等。
它们对于熟悉数学理论和解决数学问题都极其重要。