基本不等式题型总结
- 格式:doc
- 大小:739.22 KB
- 文档页数:11
《不等式》常见考试题型总结一、高考与不等式高考试题,有关不等式的试题约占总分的12% 左右,主要考查不等式的基本知识,基本技能,以及学生的运算能力,逻辑思维能力,分析问题和解决问题的能力.选择题和填空题主要考查不等式的性质、比较大小和解简单不等式,还可能与函数、方程等内容相结合的小综合.解答题主要是解不等式或证明不等式或以其他知识为载体的综合题。
不等式常与下列知识相结合考查:①不等式的性质的考查常与指数函数、对数函数、三角函数的性质的考查相结合,一般多以选择题的形式出现,有时也与充要条件、函数单调性等知识结合,且试题难度不大;②解不等式的试题主要在解答中出现,常常是解含参不等式较多,且多与二次函数、指数、对数、可能还会出现导数相结合命题;③证明不等式是理科考查的重点,经常同一次函数、二次函数、数列、解析几何,甚至还可能与平面向量等结合起来考查.二、常见考试题型(1)求解不等式解集的题型(分式不等式的解法,根式不等式的解法,绝对值不等式的解法,含参不等式的解法,简单的一元高次不等式的解法)(2)不等式的恒成立问题(不等式恒成立问题的常规处理方式常应用函数方程思想,分离变量法,数形结合法)(3)不等式大小比较常用方法:1.作差:作差后通过分解因式、配方等手段判断差的符号得出结果;2.作商(常用于分数指数幂的代数式);3.分析法;4.平方法;5.分子(或分母)有理化;6.利用函数的单调性;7.寻找中间量或放缩法 ;8.图象法。
(4)不等式求函数最值技巧一:凑项例:已知,求函数的最大值。
54x <14245y x x =-+-技巧二:凑系数例. 当时,求的最大值。
(82)y x x =-技巧三: 分离例. 求的值域。
2710(1)1x x y x x ++=>-+技巧四:换元例. 求的值域。
2710(1)1x x y x x ++=>-+技巧五:函数的单调性(注意:在应用最值定理求最值时,若遇等号取不到的情况,应结合函数的单调性。
基本不等式题型及常用方法总结1. 引言不等式是数学中重要的概念之一,它在数学建模、优化理论、概率论等领域中有着广泛的应用。
基本不等式是解决不等式问题的基础,掌握常用的解题方法对于学习和应用不等式理论至关重要。
本文将系统总结基本不等式题型及常用方法,以帮助读者更好地理解和应用这一领域的知识。
2. 一元一次不等式2.1 一元一次线性不等式2.1.1 基本性质:线性函数图像特点、函数值与符号关系在解决一元一次线性函数时,我们首先需要了解线性函数图像的特点。
对于形如ax+b>0或ax+b<0的线性函数,我们可以通过求解对应方程ax+b=0得到临界点x=-b/a,并以此为界将数轴分为两个区间。
在每个区间内,我们可以通过选取任意一个测试点来判断该区间内函数值与符号之间的关系。
2.1.2 解法:图像法、代数法对于一元一次线性不等式,我们可以通过图像法和代数法来解决问题。
图像法是通过绘制线性函数的图像,通过观察函数在不同区间的变化来确定不等式的解集。
代数法则是通过代数运算,将不等式转化为等价的形式,从而得到解集。
例如,对于ax+b>0形式的线性不等式,我们可以将其转化为ax>-b,并根据a的正负性讨论出解集。
2.2 一元一次绝对值不等式绝对值函数是一个常见的非线性函数,在解决绝对值不等式时我们需要特别注意其特点和解题方法。
对于形如|ax+b|>c或|ax+b|<c的绝对值不等式,我们可以将其转化为一个或多个线性不等式,并根据这些线性不等式得到最终的解集。
2.3 一元二次根号型不等式二次根号型函数在数学中也有着重要地位,在解决二次根号型函数时我们需要掌握特定方法。
例如,在求解形如√(ax^2+bx+c)>0或√(ax^2+bx+c)<0 的二次根号型函数时,可以通过求出二次方程ax^2+bx+c=0 的两个实数根,并根据根的位置和函数的凹凸性来确定函数值与符号之间的关系。
基本不等式知识点和基本题型基本不等式专题辅导一、知识点总结1、基本不等式原始形式若$a,b\in R$,则$a+b\geq 2ab$,其中$a^2+b^2$为定值。
2、基本不等式一般形式(均值不等式)若$a,b\in R$,则$\frac{a+b}{2}\geq \sqrt{ab}$。
3、基本不等式的两个重要变形若$a,b\in R$,则$a+b\geq 2\sqrt{ab}$,其中$\frac{a+b}{2}\leq \sqrt{\frac{a^2+b^2}{2}}$。
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、常用结论若$x>1$,则$\frac{x+1}{2}>\sqrt{x}$(当且仅当$x=1$时取“=”)。
若$x<1$,则$\frac{x+1}{2}<-\frac{1}{x}$(当且仅当$x=-1$时取“=”)。
若$ab>0$,则$\frac{a}{b}+\frac{b}{a}\geq 2$(当且仅当$a=b$时取“=”)。
若$a,b\in R$,则$a^2+b^2\geq 2ab$,$\frac{a+b}{2}\geq \frac{2ab}{a+b}$,$\frac{a+b}{2}\leq \sqrt{a^2+b^2}$。
6、柯西不等式若$a,b\in R$,则$(a^2+b^2)(1+1)\geq (a+b)^2$。
题型分析题型一:利用基本不等式证明不等式1、设$a,b$均为正数,证明不等式:$ab\geq\frac{a^2+b^2}{2}$。
2、已知$a,b,c$为两两不相等的实数,求证:$a^2+b^2+c^2\geq ab+bc+ca$。
3、已知$a+b+c=1$,求证:$a^2+b^2+c^2+\frac{9}{4}\geq 2(ab+bc+ca)$。
不等式的总复习一、知识点归纳1、用不等号连接的式子叫不等式。
2、不等式的基本性质:(1)不等式的两边都加上(或减去)同一个整式,不等号的方向不变。
(2)不等式的两边都乘以(或除以)同一个正数,不等号的方向不变。
(3)不等式的两边都乘以(或除以)同一个负数,不等号的方向改变。
思考:举例说明不等式与等式的基本性质的区别?3、不等式的解集:(1)能使不等式成立的未知数的值,叫做不等式的解;(2)一个含有未知数的不等式的所有解,组成这个不等式的解集。
(3)求不等式解集的过程叫做解不等式。
4、一元一次不等式:不等式的两边都是整式,只含有一个未知数,且未知数的最高次数为1.5、解不等式的步骤:(1)去分母;(2)去括号;(3)移项、合并同类项;(4)系数化为1.例:下面是小明同学解不等式223125+<-+x x 的过程: 去分母,得 2315+<-+x x移项、合并同类项,得 22-<-x两边都除以2-,得 1<x他的解法有错误吗?如果有错误,请你指出错在哪里。
6、在数轴上表示不等式的解集:取等画实心,不等画空心7、常见的不等关系词:不少于、至少(≥);不超过、至多(≤)8、一元一次不等式与一次函数的关系:对于一次函数b kx y +=,它与x 轴的交点坐标为(k b -,0) 当0>k 时,不等式0>+b kx 的解为k b x ->,不等式0<+b kx 的解为kb x -< 当0<k 时,不等式0>+b kx 的解为k b x -<,不等式0<+b kx 的解为kb x -> 因此,在做此类题时,先看一次函数(直线)与x 轴的交点,观察交点左右两边函数值y 的大小关系。
9、一元一次不等式组:一元一次不等式组中各个不等式的解集的公共部分叫做这个一元一次不等式组的解集二、常见题型解析例1 解下列不等式,并把它们的解集分别表示在数轴上。
基本不等式题型20种不等式是数学中重要的概念,它描述了数之间的大小关系。
在解决实际问题和推导数学推论中,不等式起着非常重要的作用。
本文将介绍20种常见的基本不等式题型。
一、一元一次不等式一元一次不等式是最简单的不等式类型。
例如:解不等式3x+4>10。
解:首先将不等式转化为等式:3x+4=10;然后解方程:3x=6;得到解:x=2。
二、一元二次不等式一元二次不等式是一元二次函数的不等式形式。
例如:解不等式x^2-5x+6>0。
解:首先求出一元二次函数的根:(x-2)(x-3)>0;然后画出函数的图像或根据韦达定理判断函数的正负;得到解:x<2或x>3。
三、绝对值不等式绝对值不等式是含有绝对值符号的不等式。
例如:解不等式|2x-3|≥5。
解:将含有绝对值的不等式拆分为两个不等式:2x-3≥5或2x-3≤-5;然后求解这两个不等式得到:x≥4或x≤-1。
四、分式不等式分式不等式是含有分式的不等式。
例如:解不等式(3x-2)/(2x+1)≤1。
解:首先将不等式化简:3x-2≤2x+1;然后解方程:x≤3。
五、根式不等式根式不等式是含有根式的不等式。
例如:解不等式√(x-4)≥2。
解:将不等式平方得:x-4≥4;然后解方程:x≥8。
六、乘法不等式乘法不等式是含有乘法的不等式。
例如:解不等式2x(x-1)≤0。
解:将不等式化简:2x(x-1)≤0;然后求解这个不等式得到:0≤x≤1。
七、除法不等式除法不等式是含有除法的不等式。
例如:解不等式(3x+6)/(x+2)≤4。
解:首先将不等式转化为等式:(3x+6)/(x+2)=4;然后解方程:x=-5;由于分母不能为0,所以解为x<-2或x>-5。
八、加法不等式加法不等式是含有加法的不等式。
例如:解不等式x+2>5。
解:将不等式化简:x>3。
九、减法不等式减法不等式是含有减法的不等式。
例如:解不等式2x-5≥1。
基本不等式是高中数学中非常重要且基础的一部分。
它在高一数学中占据着重要的地位,对于学生的数学基础和逻辑推理能力的培养起着至关重要的作用。
在高一数学教学中,基本不等式的学习也是一个重要的环节,不仅需要掌握它的概念和性质,还需要学会运用它解决实际问题。
本文将从基本不等式的概念入手,详细介绍其性质和运用方法,并列举17种题型,帮助学生全面理解和掌握基本不等式的相关知识。
一、基本不等式的概念基本不等式是指在任意三个实数a、b、c之间,必有以下基本不等式成立:1)正数的不等式:a >b ⟹ a +c > b + ca > 0,b > 0 ⟹ ac > bca > b, c > 0 ⟹ ac > bca > b, c < 0 ⟹ ac < bc2)负数的不等式:a <b ⟹ a +c < b + ca < 0,b < 0 ⟹ ac > bca < b, c > 0 ⟹ ac < bca < b, c < 0 ⟹ ac > bc以上基本不等式是学习基本不等式的基础,对于解决实际问题是非常重要的。
二、基本不等式的性质基本不等式还具有一些重要的性质,包括:1)传递性:若a > b,b > c,则a > c2)对称性:若a > b,则-b > -a3)倒置性:若a > b,则1/a < 1/b,且a/b > 0这些性质对于运用基本不等式解决实际问题时起着重要的作用,可以帮助学生更好地理解和运用基本不等式。
三、基本不等式的运用方法基本不等式在解决实际问题时有着广泛的应用,其运用方法主要包括:1)利用基本不等式的性质化简题目;2)利用基本不等式构造等式或方程组,进而求解问题;3)利用基本不等式证明不等式关系,讨论最值等问题。
学生在解决实际问题时,可以根据具体情况选择不同的运用方法,灵活运用基本不等式,解决各种复杂的问题。
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$(a^2+b^2)(c^2+d^2)\geq (ac+bd)^2$。
基本不等式知识点总结与例题讲解一、本节知识点 (1)基本不等式.(2)利用基本不等式求最值.(3)基本不等式的拓展——三个正数的基本不等式. 二、本节题型(1)利用基本不等式求最值. (2)利用基本不等式证明不等式. (3)基本不等式的实际应用. (4)与基本不等式有关的恒成立问题. 三、知识点讲解知识点 基本不等式(均值不等式) 一般地,∈∀b a ,R ,有22b a +≥ab 2.当且仅当b a =时,等号成立.特别地,当0,0>>b a 时,分别用b a ,代替上式中的b a ,,可得2ba +≥ab . 当且仅当b a =时,等号成立. 通常称不等式2b a +≥ab 为基本不等式(也叫均值不等式),其中2ba +叫做正数b a ,的算术平均数,ab 叫做正数b a ,的几何平均数.基本不等式表明: 两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.注意 重要不等式22b a +≥ab 2与基本不等式2ba +≥ab 成立的条件是不一样的.前者b a ,为任意实数,后者b a ,只能是正数.但两个不等式中等号成立的条件都是b a =.基本不等式的变形(1)b a +≥ab 2,ab ≤22⎪⎭⎫⎝⎛+b a .其中∈b a ,R +,当且仅当b a =时,等号成立.(2)当0>a 时,a a 1+≥2,当且仅当a a 1=,即1=a 时,等号成立; 当0<a 时,aa 1+≤2-,当且仅当1-=a 时,等号成立.实际上,当0<a 时,()⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+--=+a a a a 11. ∵()⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-a a 1≥2,∴()⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+--a a 1≤2-,即a a 1+≤2-.当且仅当a a 1-=-,即1-=a (0<a )时,等号成立. (3)当b a ,同号时,b a a b +≥2,当且仅当b a =时,等号成立;当b a ,异号时,baa b +≤2-,当且仅当b a -=时,等号成立.(4)不等式链: ba 112+≤ab ≤2ba +≤222b a +(0,0>>b a ,当且仅当b a =时,等号成立.)其中,ba 112+,ab ,2b a +,222b a +分别叫做正数b a ,的调和平均数、几何平均数、算术平均数、平方平均数. 知识点 利用基本不等式求最值设0,0>>y x ,则有(1)若S y x =+(和为定值),则当y x =时,积xy 取得最大值42S ;(∵∈∀y x , R +,有xy ≤22Sy x =+,∴xy ≤42S .) 和定积最大.(2)若P xy =(积为定值),则当y x =时,和y x +取得最小值P 2. (∵∈∀y x , R +,有y x +≥xy 2,∴y x +≥P 2.)积定和最小.说明 上述结论可简记为: 和定积最大,积定和最小.即两个正数的和为定值时,可求出其积的最大值;两个正数的积为定值时,可求出其和的最小值.利用基本不等式求最值时,必须满足三个条件,即:一正、二定、三相等. 一正: 各项都必须为正数;二定: 和或积为定值.当和为定值时,积有最大值,当积为定值时,和有最小值; 三相等: 等号能取到,即取得最值的条件能满足.(1)对于函数()x x x f 4+=,当0>x 时,xx 4+≥44242==⋅x x ,即()x f ≥4,当x x 4=,即2=x 时,等号成立;当0<x 时,()⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+--=+x x x x 44≤4-,()x f ≤4-,当2-=x 时,等号成立.由此可见,对于函数()xx x f 4+=,0>x 和0<x 的最值情况是不一样的. (2)当230<<x 时,求()x x 23-的最大值时,x 23-与x 的和不是定值,无法利用基本不等式求最值,此时可对原式进行等价变形,变形为()()x x x x 2232123⋅-=-,即可求出其最大值.∵()()x x x x 2232123⋅-=-≤89232122232122=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⨯x x∴()x x 23-的最大值为89,当且仅当x x 223=-,即43=x 时,取得最大值.(3)求21222+++x x 的最小值时,虽然22+x 与212+x 都是正数,且乘积为定值1,但是当=+22x 212+x 时,有122=+x ,显然是不成立的,所以此时不能用基本不等式求其最小值.知识点 基本不等式的拓展——三个正数的基本不等式一般地,∈∀c b a ,,R +,有3cb a ++≥3abc . 当且仅当c b a ==时,等号成立.上面的不等式表明:三个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.设0,0,0>>>z y x ,则有(1)若M xyz =,则当z y x ==时,和z y x ++取得最小值为33M ;(2)若N z y x =++,则当z y x ==时,积xyz 取得最大值273N .关于三个正数的不等式链若c b a ,,均为正数,则有cb a 1113++≤3abc ≤3c b a ++≤3222c b a ++.当且仅当c b a ==时,等号成立.n 个正数的基本不等式对于n 个正数n a a a a ,,,,321 ,则有na a a a n++++ 321≥n n a a a a 321.当且仅当n a a a a ==== 321时,等号成立.上面的不等式表明: 对于n 个正数(n ≥2)的算术平均数不小于它们的几何平均数.四、例题讲解例1. 若0,0>>b a ,证明: ba 112+≤ab ≤2b a +≤222b a +.分析: 本题即要求证明两个正数的不等式链. 证明: ∵0,0>>b a∴()ab b a b a 22-+=-≥0∴b a +≥ab 2 ∴ab ≤2ba +(当且仅当b a =时,等号成立) ∴211b a +≥abab b a 1111==⋅∴ba 112+≤ab (当且仅当b a =时,等号成立).∵22b a +≥ab 2∴2222b a b a +++≥ab 222b a ++ ∴()222b a +≥()2b a +∴()2224⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+b a b a ≤()2422222b a b a +=+,即22⎪⎭⎫ ⎝⎛+b a ≤222b a +. ∴根据正数可开方性得:22⎪⎭⎫ ⎝⎛+b a ≤222b a +. ∴2ba +≤222b a +(当且仅当b a =时,等号成立).综上所述,ba 112+≤ab ≤2ba +≤222b a +.例2. 函数xx y 41+-=(0>x )的最小值为_________,此时=x _________. 解: ∵0>x∴1441-+=+-=xx x x y ≥3142142=-=-⋅x x ,即y ≥3.当且仅当xx 4=,即2=x 时,取等号. ∴当2=x 时,函数x x y 41+-=(0>x )取得最小值3.例3. 已知3>a ,求34-+a a 的最小值.分析: 当利用基本不等式求最值时,若两项的乘积为定值(常数),可求出两项和的最小值.当然,某些式子需要进行适当的变形,但要注意三个必须满足的条件:一正、二定、三相等.解: ∵3>a ,∴03>-a .∴334334+-+-=-+a a a a ≥()733432=+-⋅-a a ,当且仅当343-=-a a ,即5=a 时,等号成立. ∴34-+a a 的最小值为7. 例4. 已知1>x ,且1=-y x ,则yx 1+的最小值是_________. 解: ∵1=-y x ,∴1+=y x .∵1>x ,∴01>+y ,∴0>y . ∴11111++=++=+y y y y y x ≥3112=+⋅yy . 当且仅当yy 1=,即1=y 时,等号成立. ∴yx 1+的最小值是3. 另解: ∵1=-y x ,∴1-=x y .∵1>x ,∴01>-=x y ∴1111111+-+-=-+=+x x x x y x ≥()311112=+-⋅-x x . 当且仅当111-=-x x ,即2=x 时,等号成立. ∴yx 1+的最小值是3. 例5. 已知0,0>>y x ,且12=+y x ,求yx 11+的最小值. 解: ∵12=+y x ,0,0>>y x∴y x x y y y x x y x y x ++=+++=+232211≥223223+=⋅+yx x y . 当且仅当yxx y =2,且12=+y x ,即221,12-=-=y x 时,等号成立.∴yx11+的最小值为223+.点评 本题若由()y x y x y x 21111+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+≥2422112=⋅⋅xy yx ,得y x 11+的最小值为24,则结论是错误的,错因是连续使用基本不等式时,忽视了等号成立的条件一致性.所以有下面的警示.易错警示 连续两次(多次)使用基本不等式时,应注意保证等号成立的条件是否相同. 例6. 已知0,0>>y x ,且191=+yx ,求y x +的最小值. 解: ∵0,0>>y x ,191=+yx ∴()x y y x x y y x y x y x y x ++=+++=⎪⎭⎫⎝⎛++=+91099191≥169210=⋅+x y y x . 当且仅当x y y x =9,且191=+yx ,即12,4==y x 时,等号成立. ∴y x +的最小值为16.另解(消元法): ∵191=+yx ,∴9-=y yx∵0,0>>y x ,∴09>-y y,∴9>y . ∴999919999+-+-+=+-+-=+-=+y y y y y y y y y x 99910-+-+=y y ≥()16999210=-⋅-+y y . 当且仅当999-=-y y ,且9-=y y x ,即12,4==y x 时,等号成立. ∴y x +的最小值为16.例7. 若正数y x ,满足xy y x 53=+,则y x 43+的最小值是 【 】(A )524 (B )528 (C )5 (D )6解: ∵xy y x 53=+,∴15351=+xy . ∵y x ,均为正数∴()x y y x x y y x x y y x y x 5125351351254595353514343++=+++=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=+ ≥5562513512532513=⨯+=⋅+x y y x . 当且仅当x y y x 51253=,且xy y x 53=+,即21,1==y x 时,等号成立. ∴y x 43+的最小值是5. ∴选择答案【 C 】.例8.(1)已知45>x ,求代数式54124-+-x x 的最小值; (2)已知45<x ,求代数式54124-+-x x 的最大值.分析: 本题考查利用基本不等式求代数式的最值.注意三个必须满足的条件:一正、二定、三相等.解:(1)∵45>x ,∴054>-x . ∴35415454124+-+-=-+-x x x x ≥()53541542=+-⋅-x x . 当且仅当54154-=-x x ,即23=x 时,等号成立. ∴代数式54124-+-x x 的最小值为5;(2)∵45<x ,∴054<-x .∴34514535415454124+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+--=+-+-=-+-x x x x x x ≤()1323451452=+-=+-⋅--xx 当且仅当x x 45145-=-,即1=x 时,等号成立,54124-+-x x 取得最大值1.例9. 已知实数0,0>>b a ,且11111=+++b a ,则b a 2+的最小值是【 】 (A )23 (B )22 (C )3 (D )2解: ∵11111=+++b a ∴()()11111=+++++b a a b ,整理得:1=ab .∵0,0>>b a∴b a 2+≥221222222=⨯==⋅ab b a . 当且仅当b a 2=,即22,2==b a 时,等号成立. ∴b a 2+的最小值是22. ∴选择答案【 B 】.另解: ()()31212-+++=+b a b a .∵0,0>>b a ,11111=+++b a ∴()()[]()132112111111131212⨯-+++++++=⎪⎭⎫ ⎝⎛+++-+++=+a b b a b a b a b a ()11211+++++=a b b a ≥()22112112=++⋅++a b b a . 当且仅当()11211++=++a b b a ,且11111=+++b a ,即22,2==b a 时,等号成立. ∴b a 2+的最小值是22.例10. 设0,0>>y x ,且53=+y x ,则yx 311++的最小值为 【 】 (A )23(B )2 (C )32 (D )3 解: ∵53=+y x∴()813=++y x ,∴()18813=++yx .∵0,0>>y x ∴()()()8318819833118813311+++++=⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=++x y y x y x y x y x ()()4318819++++=x y y x ≥()()234383243188192=+⨯=++⋅+x y y x . 当且仅当()()18819+=+x y y x ,且53=+y x ,即4,31==y x 时,等号成立. ∴y x 311++的最小值为23. ∴选择答案【 A 】.另解: ∵53=+y x ,∴x y 35-=.∵0,0>>y x ,∴⎩⎨⎧>->0350x x ,解之得:350<<x .∴x 的取值范围为⎪⎭⎫⎝⎛35,0.()()52383518353113112++-=-+=-++=++x x x x x x y x . 设()31631352322+⎪⎭⎫ ⎝⎛--=++-=x x x x f ∵⎪⎭⎫ ⎝⎛∈35,0x ,∴()⎥⎦⎤⎝⎛∈316,0x f . ∴当31=x 时,233168311min ==⎪⎭⎫⎝⎛++y x . ∴选择答案【 A 】.例11. 代数式11072+++x x x (1->x )的最小值为 【 】(A )2 (B )7 (C )9 (D )10分析: 形如edx c bx ax +++2的式子可化为()()t x f n x mf ++的形式. 解: 可设()()n x m x x x ++++=++1110722. ∴()1071222++=+++++x x n m x m x∴⎩⎨⎧=++=+10172n m m ,解之得:⎩⎨⎧==45n m . ∴()()415110722++++=++x x x x . ∴()()514114151110722++++=+++++=+++x x x x x x x x ∵1->x ,∴01>+x ∴5141++++x x ≥()951412=++⋅+x x . 当且仅当141+=+x x ,即1=x 时,等号成立. ∴代数式11072+++x x x (1->x )的最小值为9. ∴选择答案【 C 】.另解: ()()()[]()[]1411115211072+++++=+++=+++x x x x x x x x x ()()5141141512++++=+++++=x x x x x . ∵1->x ,∴01>+x∴5141++++x x ≥()951412=++⋅+x x . 当且仅当141+=+x x ,即1=x 时,等号成立,91107min2=⎪⎭⎫ ⎝⎛+++x x x . ∴选择答案【 C 】.例12. 求函数222163x x y ++=的最小值. 解: ∵022>+x∴()62162321632222-+++=++=xx x x y ≥()638621623222-=-+⋅+x x . 当且仅当()2221623x x +=+,即2334-±=x 时,等号成立.638min -=y . 例13. 已知函数()xa x x f +=4(0,0>>a x )在3=x 时取得最小值,则=a ______. 解: ∵0,0>>a x ∴()xa x x f +=4≥a x a x 442=⋅. 当且仅当x a x =4,即2a x =时,等号成立,函数()x f 取得最小值a 4. ∴32=a ,解之得:36=a . 实际上,函数()⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=x a x x a x x f 444(0,0>>a x ),当24a a x ==时,函数()x f 取得最小值.所以32=a ,从而求得36=a . 例14. 设正实数y x ,满足xy y x =+2,若y x m m 222+<+恒成立,则实数m 的取值范围是_____________.分析: 利用基本不等式可求出y x 2+的最小值.要使y x m m 222+<+恒成立,只需()min 222y x m m +<+即可.解: ∵y x ,为正实数,xy y x =+2∴1212=+=+x y xy y x ∴()y x x y y x x y y x y x y x ++=+++=+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+442422122≥8424=⋅+y x x y 当且仅当yx x y =4,即2,4==y x 时,等号成立.∴()82min =+y x .∵y x m m 222+<+恒成立∴只需()min 222y x m m +<+即可∴822<+m m ,解之得:24<<-m .∴实数m 的取值范围是()2,4-.例15. 已知()()x x x f 22-=(10<<x ),求()x f 的最大值.分析: 当两个正数的和为定值S 时,这两个正数的乘积在两个正数相等时取得最大值,简称为:和定积最大.本题中,观察到()2222=-+x x 为定值,故考虑用基本不等式求函数()x f 的最大值,但要对原解析式解析等价变形.解: ∵10<<x ,∴022>-x∴()()()x x x x x f 2222122-⋅=-=≤211212222212=⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⨯x x . 当且仅当x x 222-=,即21=x 时,等号成立. ∴()x f 的最大值为21. 另解: ∵10<<x ,∴022>-x∴()()()x x x x x f -⋅=-=1222≤2121221222=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⨯x x . 当且仅当x x -=1,即21=x 时,等号成立. ∴()x f 的最大值为21. 例16. 求代数式12-x x (1<x )的最大值. 分析: 形如edx c bx ax +++2的式子可化为()()t x f n x mf ++的形式. 解: ∵1<x ,∴01>-x .∴()()21111111*********+-+-=-++=-+-+=-+-=-x x x x x x x x x x x ()2111+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+--=x x ≤()02221112=+-=+-⋅--x x 当且仅当xx -=-111,即0=x 时,等号成立. ∴代数式12-x x (1<x )的最大值为0. 注意 使用基本不等式法求最值时,一定要满足三个条件:一定、二正、三相等. 例17. 已知210<<x ,求()x x y 2121-=的最大值. 解: ∵210<<x ,∴021>-x . ∴()()x x x x y 212412121-⋅=-=≤161214122124122=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⨯x x . 当且仅当x x 212-=,即41=x 时,等号成立. ∴161max =y . 例18. 设210<<m ,若m m 2121-+≥k 恒成立,则k 的最大值为_________. 分析: 只需min2121⎪⎭⎫ ⎝⎛-+m m ≥k 即可,这样问题就转化为求m m 2121-+的最小值的问题.解: ()()m m m m m m m m 211212212121-=-+-=-+. ∵210<<m ,∴021>-m ∴()()m m m m 212211211-⋅=-≥84121122122112=⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⨯m m . 当且仅当m m 212-=,即41=m 时,等号成立.(注意,当210<<m 时,()0212>-m m ) ∴mm 2121-+的最小值为8.∵mm 2121-+≥k 恒成立 ∴k ≤8,k 的最大值为8. 另解: ∵210<<m ,∴021>-m ∴()[]221214221212122121+-+-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-+=-+m m m m m m m m m m m m m m 212144-+-+=≥82121424=-⋅-+m m m m . 当且仅当m m m m 21214-=-,即41=m 时,等号成立. ∴mm 2121-+的最小值为8. ∵mm 2121-+≥k 恒成立 ∴k ≤8,k 的最大值为8.例19. 若对任意0>x ,132++x x x ≤a 恒成立,则实数a 的取值范围是_________. 解: ∵0>x ∴311132++=++x x x x x ≤513213121=+=+⋅xx 当且仅当xx 1=,即1=x 时,等号成立. ∴5113max 2=⎪⎭⎫ ⎝⎛++x x x . ∵对任意0>x ,132++x x x ≤a 恒成立 ∴a ≥max213⎪⎭⎫ ⎝⎛++x x x . ∴a ≥51,即实数a 的取值范围是⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞,51. 例20. 已知0,0>>y x ,y x xy 2+=,若xy ≥2-m 恒成立,则实数m 的最大值是__________.分析: 可求出m 的取值范围,根据范围确定其最大值.这种方法叫做不等分析法.解: ∵y x xy 2+= ∴1122=+=+yx xy y x . ∵0,0>>y x ∴xyy x 22122=⋅≤112=+y x ∴xy8≤1,∴xy ≥8. 当且仅当y x 12=,即2,4==y x 时,等号成立.()8min =xy . ∵xy ≥2-m 恒成立∴2-m ≤()min xy ,即2-m ≤8,解之得:m ≤10.∴实数m 的最大值是10.例21. 若不等式xa x 29+≥1+a (常数0>a )对一切正实数x 恒成立,求实数a 的取值范围.解: ∵0>x ,0>a ∴xa x 29+≥a x a x 6922=⋅. 当且仅当x a x 29=,即3a x =时,等号成立. ∴a x a x 69min 2=⎪⎭⎫ ⎝⎛+. ∵xa x 29+≥1+a 对一切正实数x 恒成立 ∴只需min 29⎪⎭⎫ ⎝⎛+x a x ≥1+a 即可 ∴a 6≥1+a ,解之得:a ≥51.∴实数a 的取值范围是⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞,51. 方法总结 解决与不等式恒成立有关的问题,把参数从不等式中分离出来,使不等式的一端是含有参数的代数式,另一端是一个具体的函数,这样就把问题转化为只有一端是参数的不等式的形式,便于问题的解决.例22. 已知b a ,是正实数,且032=-+ab b a ,则ab 的最小值是_________,b a +的最小值是_________.解: ∵032=-+ab b a∴ab b a 32=+,∴13132=+ba . ∵b a ,是正实数 ∴()b a a b b a a b b a b a b a 332131332323132++=+++=+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+ ≥322133221+=⋅+b a a b . 当且仅当ba ab 332=,即312,322+=+=b a 时,等号成立. ∴b a +的最小值为3221+. ∵b a ,是正实数,13132=+b a ∴ab b a 92231322=⋅≤13132=+ba ∴ab ≥98. 当且仅当b a 3132=,即32,34==b a 时,等号成立. ∴ab 的最小值是98. 例23. 已知0,0>>y x ,且32=+y x ,则xy 的最大值是_________,xy y x +3的最小值是_________.解: ∵0,0>>y x ,32=+y x ∴xy y x 2222=⋅≤32=+y x∴xy ≤89,当且仅当y x 2=,即43,23==y x 时,等号成立. ∴xy 的最大值是89. ∵32=+y x ,∴1323=+y x . ∴37322323131323313++=+++=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+x y y x x y y x y x y x y x xy y x ≥37623732237322+=+=+⋅x y y x . 当且仅当xy y x 32=,即106318,5363-=-=y x 时取等号. ∴xyy x +3的最小值是3762+. 例24. 要制作一个容积为4 m 3,高为1 m 的无盖长方体容器.已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是,平方米10元,则该容器的最低总造价是 【 】(A )80元 (B )120元 (C )160元 (D )240元 解: 由题意可知:该容器的底面积为4 m 2,设底面长为x m,则底面宽为x 4m,容器的总造价为y 元.则有804204102420+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯+⨯=x x x x y ≥160804220=+⋅⨯x x (元) 当且仅当xx 4=,即2=x 时,等号成立. ∴该容器的最低总造价是160元.∴选择答案【 C 】.例25. 设0,0>>y x ,52=+y x ,则()()xy y x 121++的最小值为_________.解: ∵52=+y x∴()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+=+++=++xy xy xy xy xy xy xyy x xy xy y x 326262122121. ≥34322=⋅⨯xy xy . 当且仅当xy xy 3=,且52=+y x ,即1,3==y x 或23,2==y x 时,等号成立. ∴()()xy y x 121++的最小值为34.注意 注意与下面的例25做比较.例26. 设0,>b a ,且1=+b a ,则abab 1+的最小值为_________. 分析: 利用基本不等式求最值时,一定要满足三个条件:一定、二正、三相等. ∵0,>b a ,∴ab ab 1+≥212=⋅ab ab . 当且仅当ab ab 1=时,等号成立,此时⎪⎩⎪⎨⎧=+=11b a ab ab 无实数解. ∴上面的等号是取不到的,即abab 1+的最小值不是2. 解: ∵0,>b a ,且1=+b a ∴ab ≤212=+b a ,∴ab <0≤41. 设t ab =,则⎥⎦⎤ ⎝⎛∈41,0t . ∵t t y 1+=在⎥⎦⎤ ⎝⎛∈41,0t 上单调递减 ∴4174414114141min =+=+=⎪⎭⎫ ⎝⎛=f y . ∴ab ab 1+的最小值为417. 例27. 设20<<x ,求代数式224x x -的最大值.解: ∵20<<x∴02>-x ∴()()x x x x x x -⋅=-=-2222242≤2222=-+⨯x x 当且仅当x x -=2,即1=x 时,等号成立.∴代数式224x x -的最大值2.例28. 已知0,0,0>>>z y x ,求证:⎪⎭⎫⎝⎛+x z x y ⎪⎭⎫ ⎝⎛+y z y x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+z y z x ≥8. 证明: ∵0,0,0>>>z y x ∴x z x y +≥02>x yz ,y z y x +≥02>yxz ,z y z x +≥02>z xy . 当且仅当z y x ==时,上面三个等号同时成立.∴⎪⎭⎫ ⎝⎛+x z x y ⎪⎭⎫ ⎝⎛+y z y x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+z y z x ≥888==⋅⋅xyzxyz xyz xy xz yz . 当且仅当z y x ==时,等号成立.例29. 已知0,0,0>>>c b a ,且1=++c b a .求证:cb a 111++≥9. 证明: ∵0,0,0>>>c b a ,1=++c b a ∴cc b a b c b a a c b a c b a ++++++++=++111 ⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛++=c b b c c a a c b a a b 3 ≥922232223=+++=⋅+⋅+⋅+cb bc c a a c b a a b 当且仅当c b a ==时,等号成立.例30. 已知正数b a ,满足4=+b a ,求3111+++b a 的最小值. 解: ∵4=+b a ∴()()831=+++b a .∵b a ,均为正数∴()()[]31813111+++=+++b a b a ⎪⎭⎫ ⎝⎛+++++++=⎪⎭⎫ ⎝⎛+++113311813111a b b a b a ⎪⎭⎫ ⎝⎛++++++=13318141a b b a ≥21133128141=++⋅++⨯+a b b a . 当且仅当1331++=++a b b a ,即1,3==b a 时,等号成立. ∴3111+++b a 的最小值为21. 例31. 若实数2,1>>b a ,且满足062=-+b a ,则2211-+-b a 的最小值为______. 解: ∵062=-+b a∴()()2212=-+-b a .∵2,1>>b a ,∴02,01>->-b a . ∴()()[]212212211-+-=-+-b a b a ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-2211b a()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+--+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--+--+=12214212212214221a b b a a b b a≥()4122142212=--⋅--⨯+a b b a . 当且仅当()12214--=--a b b a ,即3,23==b a 时,等号成立. ∴2211-+-b a 的最小值为4. 例32. 已知0,0>>y x ,且21131=++y x ,则y x +的最小值为 【 】 (A )5 (B )6 (C )7 (D )8 (参见例9)解: ()33-++=+y x y x .∵0,0>>y x ,且21131=++y x∴()⎪⎭⎫⎝⎛++=-++=+y x y x y x 131233()[]33-++y x ⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=-⎪⎭⎫ ⎝⎛+++++=y x x yy x x y 3321313312≥533221=+⋅+⨯+yx x y . 当且仅当yx x y 33+=+,即4,1==y x 时,等号成立. ∴y x +的最小值为5. ∴选择答案【 A 】.另解: ∵21131=++y x ,∴31211+-=x y . 整理得:()()2141412132++=+++=++=x x x x x y . ∵0,0>>y x ∴1141214++++=+++=+x x x x y x ≥()511412=++⋅+x x . 当且仅当141+=+x x ,即1=x (此时4=y )时,等号成立. ∴y x +的最小值为5. ∴选择答案【 A 】.点评 在利用基本不等式求最值时,根据需要有时要对关键条件进行变形,或对要求最值的代数式进行变形,以使和为定值或积为定值. 例33. 已知0>>y x ,求()y x y x -+42的最小值.分析: 注意到()x y x y =-+,所以()y x y -<0≤()4222x y x y =⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+,这样就消去了字母y ,因此()y x y x -+42≥2216x x +≥4.当且仅当2216,xx y x y =-=时,等号成立.解: ∵0>>y x∴()y x y -<0≤()4222x y x y =⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+(当且仅当y x y -=时,等号成立) ∴()[]42maxx y x y =-,()22min16444x x y x y ==⎥⎦⎤⎢⎣⎡-. ∴()y x y x -+42≥2216xx +≥816222=⋅x x .当且仅当2216x x =,y x y -=,即1,2==y x 时,等号成立. ∴()y x y x -+42的最小值是8.另解: ∵0>>y x ,∴()0>-y x y .∵()[]22y x y x -+=≥()y x y -4(这里,ab ≤22⎪⎭⎫⎝⎛+b a )(当且仅当y x y -=时,等号成立) ∴()y x y x -+42≥()()y x y y x y -+-44≥()()8442=-⋅-y x y y x y .(当且仅当()()y x y y x y -=-44,即()1=-y x y 时,等号成立)当且仅当()1,=--=y x y y x y ,即1,2==y x 时,等号成立. ∴()y x y x -+42的最小值是8.例34. 若b a >,且2=ab ,求证:ba b a -+22≥4.证明: ∵b a >,∴0>-b a .∵2=ab∴()ba b a b a ab b a b a b a -+-=-+-=-+42222≥()442=-⋅-b a b a .当且仅当ba b a -=-4,即13,13-=+=b a 或13,13--=+-=b a 时,等号成立.∴ba b a -+22≥4.例35. 已知b a ,为正数,求证:b a 41+≥()ba ++21222. 证明: ∵b a ,为正数,∴02>+b a .∴()b a a b b a a b b a b a 86482241++=+++=+⎪⎭⎫ ⎝⎛+ ≥()()21222232246826+=+=+=⋅+baa b . 当且仅当baa b 8=,即a b 22=时,等号成立. ∴b a 41+≥()ba ++21222.(这里,02>+b a ) ★例36. 若10<<x ,0,0>>b a .求证:xb x a -+122≥()2b a +. 分析: 注意到()11=-+x x 这一隐含条件. 证明: ∵10<<x ,∴01>-x .∴()[]()2222222211111b x x a x x b a x b x a x x x b x a +-+-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-+=-+ ≥()()22222222112b a ab b a xx a x x b b a +=++=-⋅-++. 当且仅当()x x a x x b -=-1122,即b a ax +=时,等号成立. ∴xb x a -+122≥()2b a +. 例37. 已知c b a ,,均为正数.求证:ccb a b bc a a a c b 33222332-++-++-+≥3. 证明: ∵c b a ,,均为正数∴ccb a b bc a a a c b 33222332-++-++-+ 33223332213231232132-⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-++-++-+=c b b c c a a c b a a b cb c a b c b a a c a b≥336332232332222=-=-⋅+⋅+⋅cb bc c a a c b a a b . 当且仅当cbb c c a a c b a a b 3223,33,22===,即c b a 32==时,等号成立. ∴c c b a b b c a a a c b 33222332-++-++-+≥3. 例38. 已知0,0>>y x ,y yx x -=-812,则y x +2的最小值为 【 】 (A )2 (B )22 (C )23 (D )4分析: 注意到02>+y x ,根据题目所给条件的特点可先求出()[]min22y x +,然后开方即可得到()min 2y x +,而()()⎪⎭⎫ ⎝⎛++=+y x y x y x 81222.解: ∵y yx x -=-812,∴y x y x 812+=+.∵0,0>>y x ,∴02>+y x .∴()()y x y x +=+222⎪⎭⎫ ⎝⎛+y x 81x y y x x y y x ++=+++=16108162 ≥1816210=⋅+xyy x . 当且仅当xyy x =16,即22,22==y x (x y 4=)时,等号成立. ∴()22y x +的最小值为18. ∴y x +2的最小值为2318=. ∴选择答案【 C 】.例39. 已知0,0>>b a ,且8=+b a ,则ba ab43+的最大值是_________. 解: ∵0,0>>b a ,8=+b a∴()a b b a a b b a b a b a b a ab b a b a ab 452414424148131434343++=+++=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=+=+=+ ≤38924452442524==+=⋅+abb a . 当且仅当a b b a 4=,即38,316==b a 时,等号成立. ∴b a ab 43+的最大值是38. 例40. 已知93,0,0=++>>xy y x y x ,则y x 3+的最小值为_________. 解: ∵93=++xy y x ,∴39+-=x xy . ∵0,0>>y x ∴()()633633336336333933-+++=-++=+++-+=+-+=+x x x x x x x x x x y x ≥()6612633632=-=-+⋅+x x . 当且仅当3363+=+x x ,即1,3==y x 时,等号成立. ∴y x 3+的最小值为 6. 点评: 上面的方法为消去元y 后,利用基本不等式求得最值.例41. 已知x 为正实数,且1222=+y x ,求21y x +的最大值. 解: ∵x 为正实数∴()⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+22122212112222222y x y x y x y x≤423221122221222=+⨯=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯y x .当且仅当22122y x +=,即22,23±==y x 时,等号成立. ∴21y x +的最大值为423. 另解: ∵1222=+y x ,∴2222=+y x .∵x 为正实数∴()()()22222221222122111y x y x y x y x +=+⋅=+=+ ≤()4232122221222212222222=+⨯=++⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++⨯y x y x . 当且仅当2212y x +=,即22,23±==y x 时,等号成立. ∴21y x +的最大值为423. 例42. 求函数131-++-=x x x y 的最大值.解: 设1-=x t ,则t ≥0,∴12+=t x . ∴41312++=-++-=t t tx x x y .当0=t ,即1=x 时,0=y ; 当0>t ,即1>x 时,141++=t t y ≤511421=+⋅tt . 当且仅当tt 4=,即5,2==x t 时,取等号. ∴当1>x 时,函数131-++-=x x x y 的最大值为51.综上所述,函数131-++-=x x x y 的最大值为51.例43. 设正实数z y x ,,满足04322=-+-z y xy x ,则当zxy取得最大值时,代数式zy x 212-+的最大值为 【 】 (A )0 (B )1 (C )49(D )3 解: ∵04322=-+-z y xy x ,∴2243y xy x z +-=.∵z y x ,,为正实数 ∴341431432222-+=+-=+-=x y y x xy y xy x y xy x xy z xy ≤13421=-⋅xy y x .当且仅当xyy x 4=,即y x 2=时,等号成立,此时22y z =. ∴1112122122212222+⎪⎭⎫⎝⎛--=+-=-+=-+y y y y y y z y x ≤1 ∴当1=y 时,zy x 212-+的最大值为1. ∴选择答案【 B 】.例44. 若正数y x ,满足3039422=++xy y x ,则xy 的最大值是 【 】(A )34 (B )35 (C )2 (D )45解: ∵xy y x 39422++≥xy xy xy xy y x 153123322=+=+⋅⋅∴xy 15≤30,∴xy ≤2. ∴xy 的最大值是2. ∴选择答案【 C 】.例45. 设0,0>>b a ,且ba kb a +++11≥0恒成立,则实数k 的最小值等于 【 】 (A )0 (B )4 (C )4- (D )2-解: ∵ba kb a +++11≥0恒成立∴k ≥()abb a 2+-恒成立.(这里,注意0>+b a )只需k ≥()max2⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-ab b a 即可,此时()ab b a 2+取得最小值. ∵0,0>>b a ∴()abb a 2+≥()4422==ababab ab ,当且仅当b a =时,等号成立. ∴()abb a 2+-≤4-,∴()4max2-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-ab b a ∴k ≥4-,即k 的最小值为4-. ∴选择答案【 C 】.例46. 设c b a >>,且c b b a -+-11≥ca m-恒成立,求m 的取值范围; 解: ∵c b a >>,∴0,0,0>->->-c a c b b a .∵c b b a -+-11≥ca m-恒成立 ∴c b ca b a c a --+--≥m 恒成立,只需m ≤min⎪⎭⎫ ⎝⎛--+--c b c a b a c a 即可.∵cb ba b a c b c b c b b a b a c b b a c b c a b a c a --+--+=--+-+--+-=--+--2 ≥422=--⋅--+cb ba b a c b ∴当且仅当b c a 2=+时,等号成立,4min=⎪⎭⎫⎝⎛--+--c b c a b a c a . ∴m ≤4.∴m 的取值范围是(]4,∞-.例47. 对于任意∈x R ,不等式031222>++-x a x 恒成立,求实数a 的取值范围. 解: ∵031222>++-x a x 恒成立∴13222++<x x a 恒成立,只需<a min 22132⎪⎭⎫ ⎝⎛++x x 即可.()⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++=+++=+++=++12112111*********2222222x x x x x x x x . 设t x =+12,则[)+∞∈,1t ,⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++t t x x 21213222. ∵[)+∞∈,1t ,且()⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=t t t f 212在⎪⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞,22上单调递增 ∴()()321121min=⎪⎭⎫ ⎝⎛+==f t f ,即3132min22=⎪⎭⎫ ⎝⎛++x x . ∴3<a ,即实数a 的取值范围是()3,∞-.注意 本题不能用基本不等式求最值.当111222+=+x x 时,方程无解.例48. 设0,0>>b a ,5=+b a ,则31+++b a 的最大值为_________. 解: ∵()()()()()31293124312+++=+++++=+++b a b a b a b a≤()()18319=++++a a . 当且仅当31+=+b a ,即23,27==b a 时,取等号. ∴()231+++b a 的最大值为18.∵031>+++b a∴31+++b a 的最大值为2318=.例49. 已知3,2>>y x ,()()432=--y x ,则y x +的最小值是 【 】(A )7 (B )9 (C )5 (D )11解: ∵3,2>>y x ,∴03,02>->-y x .∵()()432=--y x ∴()()232-+-y x ≥()()2432==--y x∴25-+y x ≥2,∴y x +≥9. ∴y x +的最小值是9.∴选择答案【 B 】.另解: ∵3,2>>y x ,∴03,02>->-y x .∵()()432=--y x∴()()532+-+-=+y x y x ≥()()95425322=+⨯=+--y x .∴y x +的最小值是9.∴选择答案【 B 】. 例50. 若关于x 的不等式ax x -+4≥5在()+∞∈,a x 上恒成立,则实数a 的最小值为_________.解: ∵()+∞∈,a x ,∴0>-a x .∵ax x -+4≥5恒成立 ∴只需min 4⎪⎭⎫ ⎝⎛-+a x x ≥5即可. ∵a ax a x a x x +-+-=-+44≥()a a a x a x +=+-⋅-442 当且仅当ax a x -=-4,即2+=a x 时,等号成立. ∴a a x x +=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+44min ∴a +4≥5,解之得:a ≥1.∴实数a 的最小值为1.例51. 已知0,0>>y x ,且121=+yx ,则y x xy ++的最小值为_________. 解: ∵121=+yx ∴xy y x =+2∴y x y x y x y x xy 232+=+++=++.∵0,0>>y x ∴⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+y x y x 2123()y xx y y x x yy x 627462323++=+++=+≥3476227+=⋅+y xx y. 当且仅当y x x y 62=,即23,3323+=+=y x 时,等号成立.∴y x 23+,即y x xy ++的最小值为347+.例52. 已知0,0>>y x ,且053=+-+xy y x ,求xy 的最小值.解: ∵053=+-+xy y x∴xy y x 35=++.∵0,0>>y x∴5++y x ≥52+xy ,即xy 3≥52+xy ∴523--xy xy ≥0 ∴()()531-+xy xy ≥0解之得:xy ≥35.∴xy ≥925,当且仅当35==y x 时,等号成立.∴xy 的最小值为925.例53. 已知z y x ,,为正数,则222z y x yzxy +++的最大值为【 】 (A )1 (B )2 (C )22(D )2解: ∵z y x ,,为正数 ∴⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛++=+++222222222z y y x yz xy z y x yz xy ≤yz xy yz xy 222222⨯+⨯+ ()22212==++=yz xy yzxy . 当且仅当y z x 22==时,等号成立. ∴222z y x yz xy +++的最大值为22. ∴选择答案【 C 】.例54. 设0>>b a ,则()b a a ab a -++112的最小值是 【 】 (A )1 (B )2 (C )3 (D )4解: ∵0>>b a ,∴0>-b a .∴()()()()ab ab b a a b a a b a a ab ab ab a b a a ab a 11111122++-+-=-+++-=-++ ≥()()41212=⋅+-⋅-abab b a a b a a . 当且仅当()()abab b a a b a a 1,1=-=-,即22,2==b a 时,等号成立. ∴()b a a ab a -++112的最小值是4. ∴选择答案【 D 】.例55. 设y x ,都是正数,且()1=+-y x xy .(1)求xy 的最小值;(2)求y x +的最小值.分析: 关于(1)的解决,参见例52.解:(1)∵()1=+-y x xy ∴xy y x =++1. ∵y x ,都是正数 ∴y x ++1≥xy 21+,即xy ≥xy 21+. ∴12--xy xy ≥0. 解之得:xy ≥21+. ∴xy ≥()223212+=+. 当且仅当21+==y x 时,等号成立. ∴xy 的最小值为223+;(2)由(1)知:xy y x =++1. ∵y x ,都是正数∴xy ≤()4222y x y x +=⎪⎭⎫ ⎝⎛+. (当且仅当21+==y x 时取等号) ∴()42y x +≥y x ++1,()()142-+-+y x y x ≥0. ∴()()442-+-+y x y x ≥0. 解之得:y x +≥222+. 当且仅当21+==y x 时,等号成立. ∴y x +的最小值为222+.。
基本不等式题型及常用方法总结基本不等式题型包括一元一次不等式、一元二次不等式、绝对值不等式和有理不等式等。
1. 一元一次不等式:- 解法1:通过移项和化简来求解,确保不等号方向的正确性。
- 解法2:将不等式转化为等价的集合表示,再通过集合的交、并运算求解。
2. 一元二次不等式:- 解法1:将不等式化为一元二次函数的图像,通过观察图像求解或者利用函数的性质来求解。
- 解法2:通过移项和配方法将不等式转化为二次函数的标准形式,再判断二次函数图像的位置与不等号关系来求解。
3. 绝对值不等式:- 解法1:将绝对值不等式分段求解,分别讨论绝对值内部是正数还是负数的情况。
- 解法2:通过绝对值的定义和不等式的性质,将绝对值不等式转化为两个简单的不等式来求解。
4. 有理不等式:- 解法1:将有理不等式化为分式的形式,然后通过分式的性质来求解。
- 解法2:通过变量的替换来将有理不等式转化为一元二次不等式或者一元一次不等式,再利用对应的方法来求解。
常用方法总结:1. 对于一元一次不等式和一元二次不等式,常用的方法是移项和化简、画函数图像和利用函数的性质来求解。
2. 对于绝对值不等式,常用的方法是分段求解和利用绝对值的性质来求解。
3. 对于有理不等式,常用的方法是化为分式形式和利用分式的性质来求解。
4. 在求解不等式的过程中,经常需要进行合并同类项、开方、取倒数、乘除等基本运算,需要注意运算法则和符号的变化。
5. 在不等式的求解过程中,需要注意不等式两边的平方值是否相等,以及是否存在不等式的等价变换等。
同时,在进行运算过程中,需要根据不等式的符号关系来选择合适的方式。
高中数学基本不等式题型总结:
一、一元一次不等式
1. 原理:在一元一次不等式中,如果两个不等式的不等号方向
相同,且两个不等式的等号两边都乘以同一个正数或同一个负数,
那么不等式保持不变。
2. 解法:
a. 将不等式化简为标准形式:ax + b > 0 或 ax + b < 0,其中 a
和 b 均为实数,且a ≠ 0。
b. 对不等式进行相同操作后得到的不等式,得到不等式的解集。
二、一元二次不等式
1. 原理:在一元二次不等式中,解不等式的关键是确定二次函
数的凹凸性和零点情况。
2. 解法:
a. 将不等式化简为标准形式:ax^2 + bx + c > 0 或 ax^2 + bx + c < 0,其中 a、b 和 c 均为实数,且a ≠ 0。
b. 利用一元二次函数的凹凸性和零点情况进行分析,得到不等
式的解集。
三、绝对值不等式
1. 原理:对于绝对值不等式,根据绝对值的定义可分为绝对值大于等于零和绝对值小于等于零两种情况。
2. 解法:
a. 将不等式化简为标准形式:|ax + b| > c、|ax + b| < c 或 |ax + b| ≥ c、|ax + b| ≤ c,其中 a、b 和 c 均为实数,且a ≠ 0。
b. 根据绝对值的定义和不等式方向进行分析,得到不等式的解集。
四、其他常见不等式
1. 根据题目要求和不等式的特点,灵活运用数学运算符和基本不等式的性质,确定不等式的解集。
以上是高中数学中基本的不等式题型总结,希望能对你的研究有所帮助。
基本不等式 一、考点、热点回顾 1.基本不等式:ab ≤a +b 2 (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.2.几个重要的不等式 (1)a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R ).(2)b a +a b≥2(a ,b 同号). (3)ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22 (a ,b ∈R ).(4)a 2+b 22≥⎝⎛⎭⎫a +b 22 (a ,b ∈R ).以上不等式等号成立的条件均为a =b .3.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 2,几何平均数为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.4.利用基本不等式求最值问题已知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2p .(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p 24.(简记:和定积最大) 知识拓展不等式的恒成立、能成立、恰成立问题(1)恒成立问题:若f (x )在区间D 上存在最小值,则不等式f (x )>A 在区间D 上恒成立⇔f (x )min >A (x ∈D ); 若f (x )在区间D 上存在最大值,则不等式f (x )<B 在区间D 上恒成立⇔f (x )max <B (x ∈D ).(2)能成立问题:若f (x )在区间D 上存在最大值,则在区间D 上存在实数x 使不等式f (x )>A 成立⇔f (x )max >A (x ∈D ); 若f (x )在区间D 上存在最小值,则在区间D 上存在实数x 使不等式f (x )<B 成立⇔f (x )min <B (x ∈D ).(3)恰成立问题:不等式f (x )>A 恰在区间D 上成立⇔f (x )>A 的解集为D ;不等式f (x )<B 恰在区间D 上成立⇔f (x )<B 的解集为D .二、典型例题例1、设0a b ,则下列不等式中正确的是( )A .a <b << B. a <<<bC .a <<b < D .<a <<b变式训练1、已知等比数列的各项均为正数,公比0<q <1,设392a a P +=,Q =,则a 3,a 9,P 与Q 的大小关系是( )A .a 3>P >Q >a 9 B. a 3>Q >P >a 9C .a 9>P >a 3>QD .P >Q >a 3>a 9考点二、利用基本不等式求最值例2、(1)已知0<x <1,则x (4-3x )取得最大值时x 的值为________.(2)函数y =x 2+2x -1(x >1)的最小值为________. (3)设a >0,b >0,且21a b +=,则11a b+的最小值为 。
不等式知识点总结及题型归纳一、解不等式1、一元二次不等式的解法一元二次不等式()00022≠<++>++a c bx ax c bx ax 或的解集:设相应的一元二次方程()002≠=++a c bx ax 的两根为2121x x x x ≤且、,ac b 42-=∆,则不等式的解的各种情况如下表: 0>∆0=∆0<∆二次函数c bx ax y ++=2(0>a )的图象c bx ax y ++=2c bx ax y ++=2c bx ax y ++=2一元二次方程()的根002>=++a c bx ax有两相异实根 )(,2121x x x x < 有两相等实根ab x x 221-==无实根的解集)0(02>>++a c bx ax{}21x x x x x ><或⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≠a b x x 2R的解集)0(02><++a c bx ax{}21x x xx <<∅∅2、简单的一元高次不等式的解法: 标根法:其步骤是:1)分解成若干个一次因式的积,并使每一个因式中最高次项的系数为正;2)将每一个一次因式的根标在数轴上,从最大根的右上方依次通过每一点画曲线;并注意奇穿过偶弹回;3)根据曲线显现()f x 的符号变化规律,写出不等式的解集。
()()()如:x x x +--<1120233、分式不等式的解法:分式不等式的一般解题思路是先移项使右边为0,再通分并将分子分母分解因式,并使每一个因式中最高次项的系数为正,最后用标根法求解。
解分式不等式时,一般不能去分母,但分母恒为正或恒为负时可去分母。
()()0()()0()()0;0()0()()f x g x f x f x f x g x g x g x g x ≥⎧>⇔>≥⇔⎨≠⎩4、不等式的恒成立问题:常应用函数方程思想和“分离变量法”转化为最值问题 若不等式()A x f >在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()min f x A > 若不等式()B x f <在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()max f x B <二、线性规划1、用二元一次不等式(组)表示平面区域二元一次不等式Ax +By +C >0在平面直角坐标系中表示直线Ax +By +C =0某一侧所有点组成的平面区域.(虚线表示区域不包括边界直线) 2、二元一次不等式表示哪个平面区域的判断方法由于对在直线Ax +By +C =0同一侧的所有点(y x ,),把它的坐标(y x ,)代入Ax +By +C ,所得到实数的符号都相同,所以只需在此直线的某一侧取一特殊点(x 0,y 0),从Ax 0+By 0+C 的正负即可判断Ax +By +C >0表示直线哪一侧的平面区域.(特殊地,当C ≠0时,常把原点作为此特殊点) 3、线性规划的有关概念:①线性约束条件:在上述问题中,不等式组是一组变量x 、y 的约束条件,这组约束条件都是关于x 、y 的一次不等式,故又称线性约束条件. ②线性目标函数:关于x 、y 的一次式z =a x +b y 是欲达到最大值或最小值所涉及的变量x 、y 的解析式,叫线性目标函数.③线性规划问题:一般地,求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题. ④可行解、可行域和最优解:满足线性约束条件的解(x ,y )叫可行解. 由所有可行解组成的集合叫做可行域.使目标函数取得最大或最小值的可行解叫线性规划问题的最优解. 4、求线性目标函数在线性约束条件下的最优解的步骤: 1)寻找线性约束条件,列出线性目标函数; 2)由二元一次不等式表示的平面区域做出可行域;3)依据线性目标函数作参照直线a x +b y =0,在可行域内平移参照直线求目标函数的最优解.三、基本不等式2a bab +≤1、若a,b ∈R ,则a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a=b 时取等号.2、如果a,b 是正数,那么).""(2号时取当且仅当==≥+b a ab ba 变形: 有:a+b ≥ab 2;ab ≤22⎪⎭⎫⎝⎛+b a ,当且仅当a=b 时取等号.3、如果a,b ∈R+,a·b=P (定值),当且仅当a=b 时,a+b 有最小值P 2;如果a,b ∈R+,且a+b=S (定值),当且仅当a=b 时,ab 有最大值42S .注:1)当两个正数的积为定值时,可以求它们和的最小值,当两个正数的和为定值时,可以求它们的积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”. 2)求最值的重要条件“一正,二定,三取等” 4、常用不等式有:12211a b a b+≥≥≥+(根据目标不等式左右的运算结构选用) ; 2)a 、b 、c ∈R ,222a b c ab bc ca ++≥++(当且仅当a b c ==时,取等号); 3)若0,0a b m >>>,则b b ma a m+<+(糖水的浓度问题)。
基本不等式20种题型一、基本不等式简介基本不等式是高中数学中的一个重要内容,它是指两个正数的平均数不小于它们的几何平均数,两个数的算术平均数不大于它们的几何平均数。
基本不等式在解决一些最值问题时非常有用,包括求和、积、方差的最值,求三角形的边长问题等。
二、20种题型1. 证明型题型:通过基本不等式证明一些不等式,例如,用基本不等式证明一个数的平方大于另一个数的平方。
2. 求最值题型:用基本不等式求和、积、方差的最值,求三角形的边长问题等。
3. 构造型题型:通过构造一个等式,利用基本不等式构造另一个等式,进而解决问题。
4. 拆分型题型:将一个数拆分成两个数的和或差,利用基本不等式进行求解。
5. 参数型题型:在基本不等式中引入参数,利用基本不等式求解参数的取值范围或最值问题。
6. 反证型题型:通过反证法,利用基本不等式证明一些不等式的正确性。
7. 优化型题型:利用基本不等式优化一些算法或求解过程。
8. 覆盖型题型:用基本不等式覆盖一些其他类型的题目,如解三角形问题等。
9. 扩展型题型:将基本不等式进行扩展,利用扩展后的不等式解决问题。
10. 分段型题型:对于一些分段函数,利用基本不等式分段求解。
三、解题步骤1. 确定使用基本不等式的条件:在应用基本不等式之前,需要保证所使用的不等式是成立的。
如果不能保证,需要先证明不等式的正确性。
2. 确定正数的个数:在应用基本不等式时,需要保证所使用的正数不超过两个。
如果不能保证,需要重新考虑问题的解法。
3. 确定平均数和几何平均数:根据题目中的数据,确定使用哪个平均数和几何平均数。
4. 计算并比较大小:根据题目中的数据,利用基本不等式计算出结果的大小,并与题目中的要求进行比较。
5. 验证结果的正确性:在得到结果后,需要验证结果的正确性,确保结果的合理性。
四、例题解析【例1】求函数f(x) = x(10-x)的最小值。
解:根据题意,可以知道f(x)是一个积的形式,可以使用基本不等式求解最小值。
基本不等式一. 基本不等式①公式:a bab ( a 0,b 0) ,常用 a b 2 ab 2②升级版:a2b2 a b2ab a,b R 22选择次序:考试中,优先选择原公式,其次是升级版二.考试题型【题型 1】基本不等式求最值求最值使用原则:一正二定三相等一正:指的是注意 a, b 范围为正数。
二定:指的是 ab 是定值为常数三相等:指的是取到最值时a b典型例题:例 1 .求y x1( x 0) 的值域2x剖析: x 范围为负,提负号(或使用对钩函数图像办理)解: y ( x 1 )Q x 0x 02xx1 2 ( x) ( 1)22x2xx1获得 y ( , 2]22x例 2 .求y1的值域2x ( x 3)x31解: y2x(“添项”,可经过减 3 再加 3,利用基本不等式后可出现定值)x 312(x 3) 6x31Q x 3 x 3 02( x 3) 2 2x3y 2 2 6 ,即y 2 26,例 3.求y sin x2(0 x ) 的值域sin x剖析: sinx 的范围是 (0,1) ,不可以用基本不等式,当 y 取到最小值时, sin x 的值是 2 ,但 2 不在范围内解:令 t sin x, t(0,1)2y t是对钩函数,利用图像可知:t在 (0,1)上是单减函数,因此 t 21代入获得)3,(注: 3 是将 tty (3, )注意:使用基本不等式时,注意y 取到最值,x有没有在范围内,假如不在,就不可以用基本不等式,要借助对钩函数图像来求值域。
例 4. 求 yx 22x 1( x 2) 的值域x2剖析:先换元,令 t x 2 , t 0 ,此中 x t 2(t 2)22(t 2) 1 t 2 6t 11 解: ytt6ttQ tt12 t1 6 8y [8, )tt总 之 : 形 如 ycx 2dxf0,c 0) 的 函 数 , 一 般 可 通 过 换 元 法 等 价 变 形 化 为ax b (aytpt 的取值范围;( p 为常数 ) 型函数,要注意 t【失误与防备】1. 使用基本不等式求最值,其失误的真实原由是对其前提 “一正、二定、三相等 ”的忽略. 要利用基本不等式求最值,这三个条件缺一不行.2 .在运用重要不等式时,要特别注意 “拆 ”“拼 ”“凑 ”等技巧,使其知足重要不等式中“正 ”“定 ”“等 ”的条件.3.连续使用公式时取 等号的条件很严格 ,要求同时知足任何一次的字母取值存在且一致.【题型 2】 条件是 a b 或 ab 为定值,求最值(值域) (简)例 5.若 x0, y 0 且 xy 18 ,则 xy 的最大值是 ________.分析:因为 x0, y 0 ,则 x y 2 xy ,因此 2 xy 18 ,则 xy 的最大值为 81例 6. 已知 x, y 为正实数,且知足4x 3 y 12 ,则 xy 的最大值为 ________.4x 3 yx 3分析: Q 4x3y2 4x 3y ∴ 4 3xy 12 ,2 时, xyxy 3 当且仅当3 y 12即4x y2获得最大值 3 .例 7. 已知 m 0, n0 ,且 mn 81,则 m n 的最小值为 ________.分析: Q m0,n 0 ,m n2 mn 18 ,当且仅当 m n 9 时,等号建立.总结:此种题型:和定积最大,积定和最小【题型 3】条件是 ab 或 11为定值,求最值(范围) (难)a b方法:将 1整体代入已知x 0, y 0 且 x y 1 ,则11 例 8.x的最小值是 ________________y分析: Q x y 11 1 ( x y)(1 1) 2y x 2 2y x4x yxyx yx y因此最小值是4例 9. 已知 a0,b 0 , a b 2 ,则 y1 4a 的最小值是 ________.b分析: Q ab2 a b12则 1 4 (1 4)( a b) 1 b 2a2 5 b 2a 52 b 2a9 a b a b22 2a b2 2a b 22a b2因此最小值是92例 10.已知 x0, y 0,且12 1, 求 x 2 y 的最小值是 ____________xy分析:Q12 1, xy则 x 2 y (12)( x 2 y) 12 y 2x45 2 2 y 2 x9x yxyx y进而最小值为 9【题型4】已知a b 与 ab 关系式,求取值范围例11.若正数a, b知足ab a b 3 ,求ab 及 a b 的取值范围.分析:把 ab 与 a b 当作两个未知数,先要用基本不等式消元解:⑴求 ab 的范围① Q ab a b3(需要消去a baabb :①孤立条件的 3 ,a b ②a b 2 ab ③将a b 替代)②a b 2 ab③ab 3 2 ab (消 a b 结束,下边把ab 当作整体,换元,求ab 范围)令 t ab (t 0) ,则ab 3 2 ab 变为 t 232t解得 t 3 或 t 1 (舍去),进而 ab9⑵求 a b 的范围(需要消去 ab :①孤立条件的 ab ② ab (a b)2③将 ab 替代)2a b2Q ab a b 3,, ab2a b2a b(消 ab 结束,下边把a b 当作整体,换元,求 a b 范围)32令 t a b (t0)t 2则有t3, 4t12 t 2, t 24t 12 0 ,获得 t 6 或 t 2 (舍去)2获得 a b6。
基本不等式知识点及题型归纳总结知识点精讲1. 几个重要的不等式(1)(2)基本不等式:如果,则(当且仅当“”时取“”).特例:同号.(3)其他变形:①(沟通两和与两平方和的不等关系式)②(沟通两积与两平方和的不等关系式)③(沟通两积与两和的不等关系式)④重要不等式串:即调和平均值几何平均值算数平均值平方平均值(注意等号成立的条件).2. 均值定理已知.(1)如果(定值),则(当且仅当“”时取“=”).即“和为定值,积有最大值”.(2)如果(定值),则(当且仅当“”时取“=”).即积为定值,和有最小值”.题型归纳及思路提示题型1 基本不等式及其应用思路提示熟记基本不等式成立的条件,合理选择基本不等式的形式解题,要注意对不等式等号是否成立进行验证.例7.5“”是“”的()A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件解析:由能推出;但反之不然,因为的条件是,故选A.变式1 已知且,则()A. B. C. D.变式2下列不等式中一定成立的是()A. B.C. D.例7.6 若,则下列不等式对一切满足条件的恒成立的是(写出所有正确命题的序号).①;②;③;④;⑤.解析:对于①,由及得,即(当且仅当时取等号),故①正确;对于②,由及得,即(当且仅当时取等号),故②正确;对于③,由得,故③正确.对于④,,因此(当且仅当时取等号),故④不恒成立;对于⑤,,又,则,故⑤正确,故填①③⑤.变式1如果正数满足,那么()A. ,且等号成立时的取值唯一B. ,且等号成立时的取值唯一C. ,且等号成立时的取值不唯一D. ,且等号成立时的取值不唯一题型2 利用基本不等式求函数最值思路提示(1)在利用基本不等式求最值时,要把握四个方面,即“一正各项都是正数;二定和或积为定值;三相等等号能否取到(对于不满足‘相等’的函数求最值,可考虑利用函数单调性解题);四同时多次使用基本不等式时等号要同时取得”,求最值时,这是个方面缺一不可,若忽视了某个条件的验证,可能会出现错误.(2)利用基本不等式求函数最值常用的技巧有:1通过加减项的方法配凑成使用基本不等式的形式;2注意“1”的变换;3灵活选择和应用基本不等式的变形形式;4合理配组,反复使用基本不等式等.一、利用基本不等式求最值要注意条件的验证例7.7 (1)若,求函数的最小值;(2)若,求函数的值域.分析:(1)因为满足不等式条件,可以直接利用基本不等式求最值.(2)因为,故需先转化为,才能利用基本不等式求最值.解析:因为,由基本不等式得,当且仅当,即时,取最小值.(2)因为,所以,则,且,即. 当且仅当,即时,取最大值.故函数的值域为.评注:解(1)时,应注意积为定值这个前提条件;解(2)时,应注意使用基本不等式求最值时,各项必须为正数.变式1 (1)求函数的值域(2)求函数的最小值;(3)求函数的最小值.二、通过代数变换凑配成使用基本不等式的形式例7.8已知,求函数的最大值.分析:因为,所以首先要调整符号,又不是常数,所以要对进行拆凑项,通过将函数解析式拆凑成可以使用基本不等式的形式,从而求得函数的最值.解析:因为,所以,由(当且仅当时,即时取等号)得. 所以函数的最大值为1.当且仅当时,即时取等号,故当时,.评注:利用基本不等式求最值时要重视各种条件,即“一正二定上相等四同时”必须全部满足,方可利用其求得最值. 如果本题中的条件“”改为“”,则如下求解:因为,所以,为错误求解,错误原因:在于只注重基本不等式的形式构造而未对成立条件“三相等”加以验证,事实上,.一般地,对勾函数在上单调递减,在上单调递增,若不满足“三相等”的条件可以利用函数的单调性求最值.另外,还要注意与对勾函数同形质异的函数在上和均为单调增函数.如可直接利用单调性求最值.变式1 求函数的最大值.变式2 设正实数满足,则当取得最大值时,最大值为( )A. 0B. 1C.D. 3 三、“1”的变换 例7.9 已知,且,求的最小值.分析:利用条件中“1”的变换.解析:解法一:因为,且,所以.当且仅当即,的最小值为16.解法二:由,且,得,所以10.因为0y >,所以90y ->,所以99(9)102(9)101699y y y y -++≥-+=--. 当且仅当999y y -=-,即12y =时取等号,此时4x =,所以当4,12x y ==时,x y +取得最小值16 评注 本题的解法一是利用条件中的“1”,代换成“19x y+”,将其所求的形配凑成利用基本不等式的形式,使得题目顺利求解,但下面的解法是错误的:因为1919612x y x y xy+=≥=,即36xy ≥,所以223612x y xy +≥=,错误的原因在于连续使用了两次基本不等式,但未对两个“=”成立的条件是否吻合进行验证,其实,这两次“=”不能同时取得,这就提醒我们,在多次使用基本不等式时,一定要验证多次“=”满足的条件能否同时成立.变式1 已知0a >,0b >,2a b +=,则11y a b=+的最小值是 变式2 求函数2214(0)sin cos 2y x x x π=+<<的最小值 变式3已知a b c >>,证明:1113a b b c c a a c++≥---- 变式4 设2a b +=,0b >则当a = 时,12a a b+最得最小值. 四、转化思想和方程消元思想在求二元函数最值中的应用例7.10若正数,a b 满足3ab a b =++,则:(1)ab 的取值范围是 (2)a b +的取值范围是分析 由等量关系的结构特征可知,只需将所求部分之外的部分利用不等式转化为所求的形式,然后解不等式即可.解析(1)解法一:基本不等式.33ab a b =++≥,当且仅当a b =时取等号,所以230≥,3≥1-(舍),3≥,故有9ab ≥.当且仅当3a b ==时取等号,即ab 的取值范围是[9,)+∞解法二:判别式法.令ab t =(3t >),则t b a =,代入原式得,3t t a a=++,整理得2(3)0a t a t +-+=. 2(3)40t t ∆=--≥,得9t ≥或1t ≤(舍),ab 的取值范围是[9,)+∞(2)解法一:23()2a b ab a b +=++≤,当且仅当a b =时取等号,令0S a b =+>,则234S S +≤,整理得即24120S S --≥得6S ≥或2S ≤-(舍),即a b +的取值范围是[6,)+∞解法二:判别式法,令a b t +=(0t >),则b t a =-,代入原式得,()3a t a t -=+,整理得230a at t -++=24(3)0t t ∆=-+≥,得6t ≥或2t ≤-(舍).即a b +的取值范围是[6,)+∞评注:注意体会使用方程消元法求范围与利用基本不等式求范围的优劣,试用方程消元法求解本题的第(2)问.变式1 若,0x y >满足26x y xy ++=,则xy 的最小值是变式2 若,0x y >满足2x y xy ++=,则x y +的最小值是 变式3 若,0x y >满足228x y xy ++=,则2x y +的最小值是( ).A 3 .B 4 .C 92 .D 112五、灵活选择和运用基本不等式的变形形式例7.11 设0,0x y ≥≥,2212y x +=,则的最大值为 分析 观察所求式子与题中所给条件的联系,运用基本不等式灵活建立两者之间的关系是解题的核心.解析 0x ≥,0y ≥,2212y x +=所以== 221222y x ++≤2212222y x ++==(当且仅当2212y x +=时取“=”,即x =,2y =时取“=”). 评注 本题除了利用基本不等式求解外,还可以利用已知条件中的2212y x +=,采用三角换元来求解,望同学们自己尝试.变式1 已知0a >,0b >,4a b +=,求2211()()a b a b+++的最小值. 六、合理配组,反复应用基本不等式 例7.12 设0a b >>,则211()a ab a a b ++-的最小值是( ) .A 1 .B 2 .C 3 .D 4解析 解法一:因为2112a b a b +≤+,所以411a b a b+≥+.故2114()ab a a b a ab ab +≥-+- 则211()a ab a a b ++-224a a ab ab≥++-2222444a a a =+≥=(当且仅当2ab a ab =-与44a =,0a b >>同时成立时,取得“=”),即当a =2b =211()a ab a a b ++-的最小值为4,故选D解法二:22111111()()a a ab a a b ab b a b a++=++---,因为0b >,0a b ->,所以22()()24a a b a b -≤=(当且仅当2a b =时取“=”),则222221444()a a b a b a a+≥+≥=-(当且仅当a ==”),所以当a =2b =时,211()a ab a a b ++-的最小值为4,故选D变式1 若0a >,0b >,满足11a b++ ).A 2 .B .C 4 .D 5变式2 若,x y 是正数,则2211()()22x y y x+++的最小值是( ) .A 3 .B 72 .C 4 .D 92题型3 利用基本不等式证明不等式思路提示类似于基本不等式的结构的不等式的证明可以利用基本不等式去组合、分解、运算获得证明. 例7.13 (1),,a b c R +∈,求证:11()()4a b c a b c+++≥+ (2),,a b c R +∈,求证:222a b c a b c b c a++≥++(3),,x y z R +∈,且1x y z ++=解析 (1)因为,,0a b c >,所以1111()()[()]()a b c a b c a b c a b c+++=+++++ 11a b c b c a +=++++2a b cb c a+=+++224≥+=当且仅当a b c =+时等号成立. (2)因为,,0a b c >,所以22a b a b +≥,22b c b c +≥,22c a c a +≥三式相加得:222()()()a b c b c a b c a +++++222a b c ≥++,即222a b c a b c b c a++≥++(3)分析法.要证明≤,只需证3x y z +++≤,只需证:1≤因为,,x y z R +∈,x y +≥,x z +≥,y z +≥,所以2()x y z ++≥1≤成立.评注 本题(2)的证明是综合法,(3)的证明是分析法.综合是从已知出发推导结果,分析法是从结果出发,去分析命题成立的条件,一般情况下两种方法是可以通用的,对于比较复习的问题,也可以结合这两种方法使用变式1若,,a b c R +∈,且1a b c ++=,求证:111(1)(1)(1)8a b c---≥变式2 证明:若,,,,,x y z a b c R +∈,则222()b c c a a b y z xy yz xz a b c+++++≥++最有效训练题1.函数1()2f x x x =+-(2x >)在x a =处取得最小值,则a =( ).A 1 .B 1 .C 3 .D 42.已知0a >,0b >,2a b +=,则19y a b=+的最小值是( ).A 72 .B 8 .C 92.D 5 3.若0x >,0y >,2282y xm m x y+>+恒成立,则实数m 的取值范围是( ) .A (,2][4,)-∞-⋃+∞ .B (,4][2,)-∞-⋃+∞ .C (2,4)- .D (4,2)-4.已知,a b R +∈,且21a b +=,则224S a b =-的最大值为( ).A .B 1 .C 1 .D 5.若0x >,0y >,且()1xy x y -+=则( ).A 2x y +≤ .B 2x y +≥ .C 21)x y +≤ .D 21)x y +≥6.若224mn+<,则点(,)m n 必在( ).A 直线20x y +-=的左下方 .B 直线20x y +-=的右上方 .C 直线220x y +-=的右上方 .D 直线220x y +-=的左下方7.在“4+91=”中的“ ”处分别填上一个自然数,使他们的和最小,其和的最小值为8.已知函数()1pf x x x =+-(p 为常数,且0p >),若()f x 在(1,)+∞上的最小值是4,则实数p 的值为9.已知关于x 的不等式227x x a+≥-在(,)x a ∈+∞上恒成立,则实数a 的最小值为10.(1)设02x <<,求函数(42)y x x =-最大值. (2)设(0,)x π∈,求函数4()sin sin f x x x=+的最小值. (3)已知0x >,0y >,且1x y +=,求34x y+的最小值 (4)若正数,x y 满足35x y xy +=,则34x y +的最小值是11.已知,a b≥12.提高过江大桥车辆的通行能力可改善整个城市的交通状况.在一般情况下,大桥上的车辆速度v (单位:千米/小时)是车流密度x (单位:辆/千米)的函数.当桥上的车流密度达到200辆/千米时,造成堵塞,此时车流速度为0,当车流速度不超过20辆/千米时,车流速度为60千米/小时,研究表明,当20200x ≤≤时,车流速度v 是车流密度x 的一次函数. (1)当20200x ≤≤时,求函数()v x 的表达式;(2)当车密度x 为多大时,车流量(单位时间内通过桥上某观点的车辆数,单位:辆/每小时)()()f x x v x =可以达到最大,并求出最大值(精确到1辆/小时).。
题型1 基本不等式正用a +b ≥2ab例1:(1)函数f (x )=x +1x (x >0)值域为________;函数f (x )=x +1x(x ∈R )值域为________;(2)函数f (x )=x 2+1x 2+1的值域为________. 解析:(1)∵x >0,x +1x≥2x ·1x=2,∴f (x )(x >0)值域为[2,+∞); 当x ∈R 时,f (x )值域为(-∞,-2]∪[2,+∞); (2)x 2+1x 2+1=(x 2+1)+1x 2+1-1≥2x 2+1·1x 2+1-1=1,当且仅当 x =0 时等号成立.答案:(1)[2,+∞) (-∞,-2]∪[2,+∞) (2)[1,+∞)4.(2013·镇江期中)若x >1,则x +4x -1的最小值为________.解析:x +4x -1=x -1+4x -1+1≥4+1=5.当且仅当x -1=4x -1,即x =3时等号成立.答案:5 [例1] (1)已知x <0,则f (x )=2+4x+x 的最大值为________.(1)∵x <0,∴-x >0,∴f (x )=2+4x +x =2-⎣⎢⎡⎦⎥⎤4-x +-x .∵-4x +(-x )≥24=4,当且仅当-x =4-x ,即x=-2时等号成立.∴f (x )=2-⎣⎢⎡⎦⎥⎤4-x +-x ≤2-4=-2,∴f (x )的最大值为-2.例:当x >0时,则f (x )=2xx 2+1的最大值为________. 解析:(1)∵x >0,∴f (x )=2x x 2+1=2x +1x≤22=1,当且仅当x =1x,即x =1时取等号. 3.函数y =x 2+2x -1(x >1)的最小值是________.解析:∵x >1,∴x -1>0.∴y =x 2+2x -1=x 2-2x +2x +2x -1=x 2-2x +1+2x -1+3x -1=x -12+2x -1+3x -1=x -1+3x -1+2≥2 x -13x -1+2=23+2.当且仅当x -1=3x -1,即x =1+3时,取等号.答案:23+2 10.已知x >0,a 为大于2x 的常数,求y =1a -2x-x 的最小值. 解:y =1a -2x +a -2x 2-a 2≥2 12-a 2=2-a 2.当且仅当x =a -22时取等号.故y =1a -2x -x 的最小值为2-a2. 题型2 基本不等式反用ab ≤a +b2例:(1)函数f (x )=x (1-x )(0<x <1)的值域为__________;(2)函数f (x )=x (1-2x )⎝ ⎛⎭⎪⎫0<x <12的值域为__________.解析:(1)∵0<x <1,∴1-x >0, x (1-x )≤⎣⎢⎡⎦⎥⎤x +1-x 22=14,∴f (x ) 值域为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14.(2)∵0<x <12,∴1-2x >0. x (1-2x )=12×2x (1-2x )≤12·⎣⎢⎡⎦⎥⎤2x +1-2x 22=18,∴f (x ) 值域为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,18.答案:(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14 (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫0,18 3.(教材习题改编)已知0<x <1,则x (3-3x )取得最大值时x 的值为________.解析:由x (3-3x )=13×3x (3-3x )≤13×94=34,当且仅当3x =3-3x ,即x =12时等号成立.答案:123.函数y =x 1-x 2的最大值为________.解析:x 1-x 2=x 21-x 2≤x 2+1-x 22=12.4.已知0<x <1,则x (3-3x )取得最大值时x 的值为 ( )A.13B.12C.34D.23解析 ∵0<x <1,∴1-x >0.∴x (3-3x )=3x (1-x )≤3⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1-x 22=34.当x =1-x ,即x =12时取等号.答案 B 10.已知x >0,a 为大于2x 的常数,求函数y =x (a -2x )的最大值;解:∵x >0,a >2x ,∴y =x (a -2x )=12×2x (a -2x )≤12×⎣⎢⎡⎦⎥⎤2x +a -2x 22=a 28,当且仅当x =a4时取等号,故函数的最大值为a 28.题型三:利用基本不等式求最值2.已知t >0,则函数y =t 2-4t +1t的最小值为________.解析 ∵t >0,∴y =t 2-4t +1t =t +1t -4≥2-4=-2,且在t =1时取等号.答案 -2例:当x >0时,则f (x )=2xx 2+1的最大值为________.解析:∵x >0,∴f (x )=2x x 2+1=2x +1x≤22=1,当且仅当x =1x,即x =1时取等号.例1:(1)求函数f (x )=1x -3+x (x >3)的最小值;(2)求函数f (x )=x 2-3x +1x -3(x >3)的最小值;思维突破:(1)“添项”,可通过减3再加3,利用基本不等式后可出现定值.(2)“拆项”,把函数式变为y =M +aM的形式. (1)∵x >3,∴x -3>0.∴f (x )=1x -3+(x -3)+3≥21x -3·x -3+3=5.当且仅当1x -3=x -3,即x =4时取等号,∴f (x )的最小值是5.(2)令x -3=t ,则x =t +3,且t >0.∴f (x )=t +32-3t +3+1t =t +1t+3≥2t ·1t+3=5. 当且仅当t =1t,即t =1时取等号,此时x =4,∴当x =4时,f (x )有最小值为5.技巧总结:当式子不具备“定值”条件时,常通过“添项”达到目的;形如y =cx 2+dx +fax +b(a ≠0,c ≠0)的函数,一般可通过配凑或变量替换等价变形化为y =t +p t(p 为常数)型函数,要注意t 的取值范围; 例:设x >-1,求函数y =x +4x +1+6的最小值;解:∵x >-1,∴x +1>0.∴y =x +4x +1+6=x +1+4x +1+5≥2x +1·4x +1+5=9,当且仅当x +1=4x +1,即x =1时,取等号.∴当x =1时,函数y 的最小值是9. 1.若x >0,y >0,且x +y =18,则xy 的最大值是________. 解析 由于x >0,y >0,则x +y ≥2xy ,所以xy ≤⎝⎛⎭⎪⎫x +y 22=81,当且仅当x =y =9时,xy 取到最大值81. 答案 815.已知x ,y ∈R +,且满足x 3+y4=1,则xy 的最大值为_______________.解析 ∵x >0,y >0且1=x 3+y 4≥2xy 12,∴xy ≤3.当且仅当x 3=y4时取等号.答案 36.(2013·大连期中)已知x ,y 为正实数,且满足4x +3y =12,则xy 的最大值为________.解析:∵12=4x +3y ≥24x ×3y ,∴xy ≤3.当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧4x =3y ,4x +3y =12,即⎩⎪⎨⎪⎧x =32,y =2时xy 取得最大值3.答案:32.已知m >0,n >0,且mn =81,则m +n 的最小值为________.解析:∵m >0,n >0,∴m +n ≥2mn =18.当且仅当m =n =9时,等号成立.答案:18 5.已知x >0,y >0,lg x +lg y =1,则z =2x +5y的最小值为________.解析:由已知条件lg x +lg y =1,可得xy =10.则2x +5y≥210xy=2,故⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +5y min =2,当且仅当2y =5x 时取等号.又xy =10,即x =2,y =5时等号成立.答案:2(2012·天津高考)已知log 2a +log 2b ≥1,则3a +9b的最小值为________. 解析:由log 2a +log 2b ≥1得log 2(ab )≥1,即ab ≥2,∴3a +9b =3a +32b≥2×3a +2b 2(当且仅当3a =32b,即a =2b 时取等号).∵a +2b ≥22ab ≥4(当且仅当a =2b 时取等号),∴3a+9b≥2×32=18.即当a =2b 时,3a+9b有最小值18. 3.设x ,y ∈R ,a >1,b >1,若a x =b y=3,a +b =23,则1x +1y的最大值为 ( )A .2 B.32 C .1 D.12解析 由a x =b y=3,得:x =log a 3,y =log b 3,由a >1,b >1知x >0,y >0,1x +1y =log 3a +log 3b =log 3ab ≤log 3⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22=1,当且仅当a =b =3时“=”成立,则1x +1y的最大值 为1. 答案 C6.(2011·湖南)设x ,y ∈R ,且xy ≠0,则⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1y 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x2+4y 2的最小值为________.解析 ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1y 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x2+4y 2=5+1x 2y 2+4x 2y 2≥5+21x 2y 2·4x 2y 2=9,当且仅当x 2y 2=12时“=”成立.答案 9例:若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,求xy 的最小值.解:∵x >0,y >0,则5xy =x +3y ≥2x ·3y ,∴xy ≥1225,当且仅当x =3y 时取等号.∴xy 的最小值为1225.4.若正实数x ,y 满足2x +y +6=xy ,则xy 的最小值是________. 答案 18解析 由x >0,y >0,2x +y +6=xy ,得xy ≥22xy +6(当且仅当2x =y 时,取“=”),即(xy )2-22xy -6≥0, ∴(xy -32)·(xy +2)≥0. 又∵xy >0,∴xy ≥32,即xy ≥18. ∴xy 的最小值为18.例:已知x >0,y >0,x +2y +2xy =8,则x +2y 的最小值是 ( )A .3B .4 C.92 D.112解析 依题意,得(x +1)(2y +1)=9, ∴(x +1)+(2y +1)≥2x +12y +1=6,即x +2y ≥4.当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧x +1=2y +1,x +2y +2xy =8,即⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =1时等号成立.∴x +2y 的最小值是4.3.若x ,y ∈(0,+∞),x +2y +xy =30. (1)求xy 的取值范围; (2)求x +y 的取值范围.解:由x +2y +xy =30,(2+x )y =30-x , 则2+x ≠0,y =30-x2+x >0,0<x <30.(1)xy =-x 2+30xx +2=-x 2-2x +32x +64-64x +2=-x -64x +2+32 =-⎣⎢⎡⎦⎥⎤x +2+64x +2+34≤18,当且仅当x =6时取等号,因此xy 的取值范围是(0,18]. (2)x +y =x +30-x 2+x =x +32x +2-1=x +2+32x +2-3≥82-3,当且仅当⎩⎨⎧x =42-2,y =42-1时,等号成立,又x +y =x +2+32x +2-3<30,因此x +y 的取值范围是[82-3,30).例:已知a >b >0,则a 2+16b a -b的最小值是________.解析:∵a >b >0,∴b (a -b )≤⎝ ⎛⎭⎪⎫b +a -b 22=a 24, 当且仅当a =2b 时等号成立.∴a 2+16b a -b ≥a 2+16a 24=a 2+64a2≥2a 2·64a2=16,当且仅当a =22时等号成立.∴当a =22,b =2时,a 2+16ba -b取得最小值16. 8.设x ,y ,z 为正实数,满足x -2y +3z =0,则y 2xz的最小值是________.解析:由已知条件可得y =x +3z2,所以y 2xz =x 2+9z 2+6xz 4xz=14⎝ ⎛⎭⎪⎫x z +9z x +6 ≥14⎝⎛⎭⎪⎫2 x z ×9z x +6=3, 当且仅当x =y =3z 时,y 2xz取得最小值3.答案:3例:已知x >0,y >0,xy =x +2y ,若xy ≥m -2恒成立,则实数m 的最大值是________.解析:由x >0,y >0,xy =x +2y ≥22xy ,得xy ≥8,于是由m -2≤xy 恒成立,得m -2≤8,即m ≤10.故m 的最大值为10.1.已知正数x ,y 满足x +22xy ≤λ(x +y )恒成立,则实数λ的最小值为________. 解析:依题意得x +22xy ≤x +(x +2y )=2(x +y ),即x +22xy x +y ≤2(当且仅当x =2y 时取等号),即x +22xyx +y的最大值是2;又λ≥x +22xyx +y,因此有λ≥2,即λ的最小值是2.答案:21.已知关于x 的不等式2x +2x -a≥7在x ∈(a ,+∞)上恒成立,则实数a 的最小值为________. 解析:因为x >a ,所以2x +2x -a =2(x -a )+2x -a+2a ≥22x -a ·2x -a+2a =2a +4,即2a +4≥7,所以a ≥32,即a 的最小值为32.答案:325.圆x 2+y 2+2x -4y +1=0关于直线2ax -by +2=0 (a ,b ∈R )对称,则ab 的取值范围是 ( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,14B.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,0D.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,14 答案 A解析 由题可知直线2ax -by +2=0过圆心(-1,2),故可得a +b =1,又因ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22=14(a =b 时取等号).故ab 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,14.典例:(12分)已知a 、b 均为正实数,且a +b =1,求y =⎝⎛⎭⎪⎫a +1a ⎝⎛⎭⎪⎫b +1b 的最小值.易错分析 在求最值时两次使用基本不等式,其中的等号不能同时成立,导致最小值不能取到.审题视角 (1)求函数最值问题,可以考虑利用基本不等式,但是利用基本不等式,必须保证“正、定、等”,而且还要符合已知条件.(2)可以考虑利用函数的单调性,但要注意变量的取值范围. 规范解答解 方法一 y =⎝⎛⎭⎪⎫a +1a ⎝⎛⎭⎪⎫b +1b=⎝⎛⎭⎪⎫ab +1ab +⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b ≥⎝ ⎛⎭⎪⎫ab +1ab +2=⎝ ⎛⎭⎪⎫ab +1ab 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫4ab +1ab -3ab 2≥⎝ ⎛⎭⎪⎫24ab ·1ab -3×a +b 22=⎝⎛⎭⎪⎫4-322=254.[10分] 当且仅当a =b =12时,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1a ⎝ ⎛⎭⎪⎫b +1b 取最小值,最小值为254.[12分] 方法二 y =⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1a ⎝ ⎛⎭⎪⎫b +1b =ab +1ab +a b +b a =ab +1ab +a 2+b 2ab =ab +1ab +a +b 2-2abab=2ab+ab -2.[8分]令t =ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22=14,即t ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14.又f (t )=2t +t 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14上是单调递减的,[10分] ∴当t =14时,f (t )min =334,此时,a =b =12.∴当a =b =12时,y 有最小值254.[12分]温馨提醒 (1)这类题目考生总感到比较容易下手.但是解这类题目却又常常出错.(2)利用基本不等式求最值,一定要注意应用条件:即一正、二定、三相等.否则求解时会出现等号成立、条件不具备而出错.(3)本题出错的原因前面已分析,关键是忽略了等号成立的条件. 方法与技巧1.基本不等式具有将“和式”转化为“积式”和将“积式”转化为“和式”的放缩功能,常常用于比较数(式)的大小或证明不等式,解决问题的关键是分析不等式两边的结构特点,选择好利用基本不等式的切入点. 2.恒等变形:为了利用基本不等式,有时对给定的代数式要进行适当变形.比如:(1)当x >2时,x +1x -2=(x -2)+1x -2+2≥2+2=4.(2)0<x <83,x (8-3x )=13(3x )(8-3x )≤13⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +8-3x 22=163.失误与防范1.使用基本不等式求最值,其失误的真正原因是对其前提“一正、二定、三相等”的忽视.要利用基本不等式求最值,这三个条件缺一不可.2.在运用重要不等式时,要特别注意“拆”“拼”“凑”等技巧,使其满足重要不等式中“正”“定”“等”的条件.3.连续使用公式时取等号的条件很严格,要求同时满足任何一次的字母取值存在且一致. 题型四:利用基本不等式整体换元例2:若正数 a ,b 满足 ab =a +b +3,求 ab 及 a +b 的取值范围.思维突破:本题主要考查均值不等式在求最值时的运用,并体现了换元法、构造法等重要思想. 自主解答:方法一:由ab =a +b +3≥2ab +3, 即ab -2ab -3≥0. 即(ab -3)(ab +1)≥0. ∵ab ≥0,∴ab +1≥1. 故ab -3≥0,∴ab ≥9. 当且仅当a =b =3时取等号. 又∵ab ≤a +b2,∴ab =a +b +3≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22.当且仅当a =b =3时取等号. 即(a +b )2-4()a +b -12≥0,(a +b -6)(a +b +2)≥0.∵a +b +2>0,有a +b -6≥0,即a +b ≥6. ∴a +b 的取值范围是[6,+∞). 方法二:由ab =a +b +3,则b =a +3a -1. ab =a +4a a -1=a +4+4a -1=a -1+4a -1+5≥2a -1·4a -1+5=9,当且仅当a =b =3时取等号. ∴ab 的取值范围是[9,+∞). 由ab =a +b +3,得b =a +3a -1, a +b =a +a +3a -1=a +1+4a -1=(a -1)+4a -1+2≥2()a -1·4a -1+2=6, 当且仅当a =b =3时取等号. ∴a +b 的取值范围是[6,+∞).技巧总结:整体思想是分析这类题目的突破口,即a +b 与ab 分别是统一的整体,把a +b 转换成ab 或把ab 转换成a +b .例3:已知正数a ,b 满足a +2b =1,则1a +1b的最小值是____.试解:1a +1b =a +2b a +a +2b b=3+2b a+ab≥3+22b a ·ab=3+2 2.易错点评:多次利用基本不等式解题,没有考虑等号能否同时成立。
题型1 根本不等式正用a +b ≥2ab例1:(1)函数f (x )=x +1x (x >0)值域为________;函数f (x )=x +1x(x ∈R )值域为________;(2)函数f (x )=x 2+1x 2+1的值域为________. 解析:(1)∵x >0,x +1x≥2x ·1x=2,∴f (x )(x >0)值域为[2,+∞); 当x ∈R 时,f (x )值域为(-∞,-2]∪[2,+∞); (2)x 2+1x 2+1=(x 2+1)+1x 2+1-1≥2x 2+1·1x 2+1-1=1,当且仅当 x =0 时等号成立. 答案:(1)[2,+∞) (-∞,-2]∪[2,+∞) (2)[1,+∞)4.(2021·XX 期中)假设x >1,那么x +4x -1的最小值为________.解析:x +4x -1=x -1+4x -1+1≥4+1=5.当且仅当x -1=4x -1,即x =3时等号成立.答案:5 [例1] (1)x <0,那么f (x )=2+4x+x 的最大值为________.(1)∵x <0,∴-x >0,∴f (x )=2+4x +x =2-⎣⎢⎡⎦⎥⎤4-x +-x .∵-4x +(-x )≥24=4,当且仅当-x =4-x ,即x =-2时等号成立.∴f (x )=2-⎣⎢⎡⎦⎥⎤4-x +-x ≤2-4=-2,∴f (x )的最大值为-2. 例:当x >0时,那么f (x )=2xx 2+1的最大值为________.解析:(1)∵x >0,∴f (x )=2x x 2+1=2x +1x≤22=1,当且仅当x =1x,即x =1时取等号. 3.函数y =x 2+2x -1(x >1)的最小值是________.解析:∵x >1,∴x -1>0.∴y =x 2+2x -1=x 2-2x +2x +2x -1=x 2-2x +1+2x -1+3x -1=x -12+2x -1+3x -1=x -1+3x -1+2≥2 x -13x -1+2=23+2.当且仅当x -1=3x -1,即x =1+3时,取等号.答案:23+2 10.x >0,a 为大于2x 的常数,求y =1a -2x-x 的最小值.解:y =1a -2x +a -2x 2-a 2≥2 12-a 2=2-a 2.当且仅当x =a -22时取等号.故y =1a -2x -x 的最小值为2-a2. 题型2 根本不等式反用ab ≤a +b2例:(1)函数f (x )=x (1-x )(0<x <1)的值域为__________;(2)函数f (x )=x (1-2x )⎝⎛⎭⎪⎫0<x <12的值域为__________.解析:(1)∵0<x <1,∴1-x >0, x (1-x )≤⎣⎢⎡⎦⎥⎤x +1-x 22=14,∴f (x ) 值域为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14.(2)∵0<x <12,∴1-2x >0. x (1-2x )=12×2x (1-2x )≤12·⎣⎢⎡⎦⎥⎤2x +1-2x 22=18,∴f (x ) 值域为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,18.答案:(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14 (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫0,183.(教材习题改编)0<x <1,那么x (3-3x )取得最大值时x 的值为________.解析:由x (3-3x )=13×3x (3-3x )≤13×94=34,当且仅当3x =3-3x ,即x =12时等号成立.答案:123.函数y =x 1-x 2的最大值为________.解析:x 1-x 2=x21-x2≤x 2+1-x 22=12. 4.0<x <1,那么x (3-3x )取得最大值时x 的值为( )A.13B.12C.34D.23 解析 ∵0<x <1,∴1-x >0.∴x (3-3x )=3x (1-x )≤3⎝⎛⎭⎪⎫x +1-x 22=34.当x =1-x ,即x =12时取等号.答案 B10.x >0,a 为大于2x 的常数,求函数y =x (a -2x )的最大值;解:∵x >0,a >2x ,∴y =x (a -2x )=12×2x (a -2x )≤12×⎣⎢⎡⎦⎥⎤2x +a -2x 22=a 28,当且仅当x =a4时取等号,故函数的最大值为a 28.题型三:利用根本不等式求最值2.t >0,那么函数y =t 2-4t +1t的最小值为________.解析 ∵t >0,∴y =t 2-4t +1t =t +1t-4≥2-4=-2,且在t =1时取等号.答案 -2例:当x >0时,那么f (x )=2xx 2+1的最大值为________.解析:∵x >0,∴f (x )=2x x 2+1=2x +1x≤22=1,当且仅当x =1x,即x =1时取等号.例1:(1)求函数f (x )=1x -3+x (x >3)的最小值;(2)求函数f (x )=x 2-3x +1x -3(x >3)的最小值;思维突破:(1)“添项〞,可通过减3再加3,利用根本不等式后可出现定值.(2)“拆项〞,把函数式变为y =M +a M的形式.(1)∵x >3,∴x -3>0.∴f (x )=1x -3+(x -3)+3≥21x -3·x -3+3=5.当且仅当1x -3=x -3,即x =4时取等号,∴f (x )的最小值是5.(2)令x -3=t ,那么x =t +3,且t >0.∴f (x )=t +32-3t +3+1t =t +1t+3≥2t ·1t+3=5. 当且仅当t =1t,即t =1时取等号,此时x =4,∴当x =4时,f (x )有最小值为5.技巧总结:当式子不具备“定值〞条件时,常通过“添项〞到达目的;形如y =cx 2+dx +fax +b(a ≠0,c ≠0)的函数,一般可通过配凑或变量替换等价变形化为y =t +pt(p 为常数)型函数,要注意t 的取值X 围;例:设x >-1,求函数y =x +4x +1+6的最小值; 解:∵x >-1,∴x +1>0.∴y =x +4x +1+6=x +1+4x +1+5≥2x +1·4x +1+5=9,当且仅当x +1=4x +1,即x =1时,取等号.∴当x =1时,函数y 的最小值是9. 1.假设x >0,y >0,且x +y =18,那么xy 的最大值是________.解析 由于x >0,y >0,那么x +y ≥2xy ,所以xy ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 22=81,当且仅当x =y =9时,xy 取到最大值81. 答案 815.x ,y ∈R +,且满足x 3+y4=1,那么xy 的最大值为_______________.解析 ∵x >0,y >0且1=x 3+y4≥2xy 12,∴xy ≤3.当且仅当x 3=y4时取等号.答案 3 6.(2021·XX 期中)x ,y 为正实数,且满足4x +3y =12,那么xy 的最大值为________.解析:∵12=4x +3y ≥24x ×3y ,∴xy ≤3.当且仅当⎩⎨⎧4x =3y ,4x +3y =12,即⎩⎨⎧x =32,y =2时xy 取得最大值3.答案:32.m >0,n >0,且mn =81,那么m +n 的最小值为________.解析:∵m >0,n >0,∴m +n ≥2mn =18.当且仅当m =n =9时,等号成立.答案:185.x >0,y >0,lg x +lg y =1,那么z =2x +5y的最小值为________.解析:由条件lg x +lg y =1,可得xy =10.那么2x +5y≥210xy=2,故⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +5y min =2,当且仅当2y =5x 时取等号.又xy =10,即x =2,y =5时等号成立.答案:2(2021·XX 高考)log 2a +log 2b ≥1,那么3a +9b的最小值为________. 解析:由log 2a +log 2b ≥1得log 2(ab )≥1,即ab ≥2,∴3a+9b=3a+32b≥2×3a +2b 2(当且仅当3a =32b,即a =2b 时取等号).∵a +2b ≥22ab ≥4(当且仅当a =2b 时取等号),∴3a +9b ≥2×32=18.即当a =2b 时,3a +9b 有最小值18.3.设x ,y ∈R ,a >1,b >1,假设a x=b y=3,a +b =23,那么1x +1y的最大值为( )A .2 B.32 C .1 D.12解析 由a x=b y=3,得:x =log a 3,y =log b 3,由a >1,b >1知x >0,y >0,1x +1y =log 3a +log 3b =log 3ab ≤log 3⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22=1,当且仅当a =b =3时“=〞成立,那么1x +1y的最大值为1. 答案 C6.(2021·)设x ,y ∈R ,且xy ≠0,那么⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1y 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+4y 2的最小值为________.解析 ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1y 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+4y 2=5+1x 2y 2+4x 2y 2≥5+21x 2y 2·4x 2y 2=9,当且仅当x 2y 2=12时“=〞成立.答案 9例:假设正数x ,y 满足x +3y =5xy ,求xy 的最小值.解:∵x >0,y >0,那么5xy =x +3y ≥2x ·3y ,∴xy ≥1225,当且仅当x =3y 时取等号.∴xy 的最小值为1225.4.假设正实数x ,y 满足2x +y +6=xy ,那么xy 的最小值是________. 答案 18解析 由x >0,y >0,2x +y +6=xy ,得xy ≥22xy +6(当且仅当2x =y 时,取“=〞),即(xy )2-22xy -6≥0,∴(xy -32)·(xy +2)≥0. 又∵xy >0,∴xy ≥32,即xy ≥18. ∴xy 的最小值为18.例:x >0,y >0,x +2y +2xy =8,那么x +2y 的最小值是( )A .3B .4 C.92 D.112解析 依题意,得(x +1)(2y +1)=9, ∴(x +1)+(2y +1)≥2x +12y +1=6,即x +2y ≥4.当且仅当⎩⎨⎧ x +1=2y +1,x +2y +2xy =8,即⎩⎨⎧x =2,y =1时等号成立.∴x +2y 的最小值是4.3.假设x ,y ∈(0,+∞),x +2y +xy =30. (1)求xy 的取值X 围; (2)求x +y 的取值X 围.解:由x +2y +xy =30,(2+x )y =30-x , 那么2+x ≠0,y =30-x2+x >0,0<x <30.(1)xy =-x 2+30x x +2=-x 2-2x +32x +64-64x +2=-x -64x +2+32 =-⎣⎢⎡⎦⎥⎤x +2+64x +2+34≤18,当且仅当x =6时取等号,因此xy 的取值X 围是(0,18]. (2)x +y =x +30-x 2+x =x +32x +2-1=x +2+32x +2-3≥82-3,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧x =42-2,y =42-1时,等号成立,又x +y =x +2+32x +2-3<30,因此x+y 的取值X 围是[82-3,30).例:a >b >0,那么a 2+16ba -b的最小值是________.解析:∵a >b >0,∴b (a -b )≤⎝ ⎛⎭⎪⎫b +a -b 22=a 24,当且仅当a =2b 时等号成立.∴a 2+16b a -b ≥a 2+16a 24=a 2+64a2≥2a 2·64a2=16,当且仅当a =22时等号成立.∴当a =22,b =2时,a 2+16ba -b取得最小值16.8.设x ,y ,z 为正实数,满足x -2y +3z =0,那么y 2xz的最小值是________.解析:由条件可得y =x +3z2,所以y 2xz =x 2+9z 2+6xz 4xz=14⎝ ⎛⎭⎪⎫x z +9z x +6 ≥14⎝⎛⎭⎪⎫2 x z ×9z x +6=3, 当且仅当x =y =3z 时,y 2xz取得最小值3.答案:3例:x >0,y >0,xy =x +2y ,假设xy ≥m -2恒成立,那么实数m 的最大值是________.解析:由x >0,y >0,xy =x +2y ≥22xy ,得xy ≥8,于是由m -2≤xy 恒成立,得m -2≤8,即m ≤10.故m 的最大值为10.1.正数x ,y 满足x +22xy ≤λ(x +y )恒成立,那么实数λ的最小值为________. 解析:依题意得x +22xy ≤x +(x +2y )=2(x +y ),即x +22xy x +y ≤2(当且仅当x =2y 时取等号),即x +22xyx +y的最大值是2;又λ≥x +22xyx +y,因此有λ≥2,即λ的最小值是2.答案:21.关于x 的不等式2x +2x -a≥7在x ∈(a ,+∞)上恒成立,那么实数a 的最小值为________. 解析:因为x >a ,所以2x +2x -a =2(x -a )+2x -a+2a ≥22x -a ·2x -a+2a =2a +4,即2a +4≥7,所以a ≥32,即a 的最小值为32.答案:325.圆x 2+y 2+2x -4y +1=0关于直线2ax -by +2=0 (a ,b ∈R )对称,那么ab 的取值X 围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,14B.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,0 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,14答案 A解析 由题可知直线2ax -by +2=0过圆心(-1,2),故可得a +b =1,又因ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22=14(a =b 时取等号). 故ab 的取值X 围是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,14.典例:(12分)a 、b 均为正实数,且a +b =1,求y =⎝⎛⎭⎪⎫a +1a ⎝⎛⎭⎪⎫b +1b 的最小值.易错分析 在求最值时两次使用根本不等式,其中的等号不能同时成立,导致最小值不能取到.审题视角 (1)求函数最值问题,可以考虑利用根本不等式,但是利用根本不等式,必须保证“正、定、等〞,而且还要符合条件.(2)可以考虑利用函数的单调性,但要注意变量的取值X 围. 规X 解答解 方法一 y =⎝⎛⎭⎪⎫a +1a ⎝⎛⎭⎪⎫b +1b=⎝⎛⎭⎪⎫ab +1ab +⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b ≥⎝ ⎛⎭⎪⎫ab +1ab +2=⎝ ⎛⎭⎪⎫ab +1ab 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫4ab +1ab -3ab 2≥⎝ ⎛⎭⎪⎫24ab ·1ab -3×a +b 22=⎝ ⎛⎭⎪⎫4-322=254.[10分]当且仅当a =b =12时,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1a ⎝ ⎛⎭⎪⎫b +1b 取最小值,最小值为254.[12分]方法二 y =⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1a ⎝ ⎛⎭⎪⎫b +1b =ab +1ab +a b +b a=ab +1ab +a 2+b 2ab =ab +1ab +a +b 2-2ab ab=2ab+ab -2.[8分]令t =ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22=14,即t ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14. 又f (t )=2t +t 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14上是单调递减的,[10分]∴当t =14时,f (t )min =334,此时,a =b =12.∴当a =b =12时,y 有最小值254.[12分]温馨提醒 (1)这类题目考生总感到比拟容易下手.但是解这类题目却又常常出错.(2)利用根本不等式求最值,一定要注意应用条件:即一正、二定、三相等.否那么求解时会出现等号成立、条件不具备而出错.(3)此题出错的原因前面已分析,关键是忽略了等号成立的条件. 方法与技巧1.根本不等式具有将“和式〞转化为“积式〞和将“积式〞转化为“和式〞的放缩功能,常常用于比拟数(式)的大小或证明不等式,解决问题的关键是分析不等式两边的构造特点,选择好利用根本不等式的切入点. 2.恒等变形:为了利用根本不等式,有时对给定的代数式要进展适当变形.比方:(1)当x >2时,x +1x -2=(x -2)+1x -2+2≥2+2=4.(2)0<x <83,x (8-3x )=13(3x )(8-3x )≤13⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +8-3x 22=163.失误与防X1.使用根本不等式求最值,其失误的真正原因是对其前提“一正、二定、三相等〞的无视.要利用根本不等式求最值,这三个条件缺一不可.2.在运用重要不等式时,要特别注意“拆〞“拼〞“凑〞等技巧,使其满足重要不等式中“正〞“定〞“等〞的条件.3.连续使用公式时取等号的条件很严格,要求同时满足任何一次的字母取值存在且一致. 题型四:利用根本不等式整体换元例2:假设正数 a ,b 满足 ab =a +b +3,求 ab 及 a +b 的取值X 围. 思维突破:此题主要考察均值不等式在求最值时的运用,并表达了换元法、构造法等重要思想.自主解答:方法一:由ab =a +b +3≥2ab +3, 即ab -2ab -3≥0.即(ab -3)(ab +1)≥0. ∵ab ≥0,∴ab +1≥1. 故ab -3≥0,∴ab ≥9. 当且仅当a =b =3时取等号.又∵ab ≤a +b2,∴ab =a +b +3≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22.当且仅当a =b =3时取等号. 即(a +b )2-4()a +b -12≥0,(a +b -6)(a +b +2)≥0.∵a +b +2>0,有a +b -6≥0,即a +b ≥6. ∴a +b 的取值X 围是[6,+∞). 方法二:由ab =a +b +3,那么b =a +3a -1. ab =a +4a a -1=a +4+4a -1=a -1+4a -1+5≥2a -1·4a -1+5=9, 当且仅当a =b =3时取等号. ∴ab 的取值X 围是[9,+∞). 由ab =a +b +3,得b =a +3a -1,a +b =a +a +3a -1=a +1+4a -1=(a -1)+4a -1+2≥2()a -1·4a -1+2=6,当且仅当a =b =3时取等号. ∴a +b 的取值X 围是[6,+∞).技巧总结:整体思想是分析这类题目的突破口,即a +b 与ab 分别是统一的整体,把a +b 转换成ab 或把ab 转换成a +b .例3:正数a ,b 满足a +2b =1,那么1a +1b的最小值是____.试解:1a +1b =a +2b a +a +2b b=3+2b a +ab≥3+22b a ·ab=3+2 2.易错点评:屡次利用根本不等式解题,没有考虑等号能否同时成立。
基本不等式题型总结 2020.9.13(周日)➢ 课前10分钟小测1、解一元二次方程(1)0322=--x x (2)0622=--x x 【解析】 【解析】0)3)(1(=-+x x 0)2)(32(=-+x x1-=x 或3=x 23-=x 或2=x2、解一元二次不等式(1)0322≤--x x (2)0622>--x x 【解析】 【解析】0)3)(1(≤-+x x 0)2)(32(>-+x x31≤≤-x 23-<x 或2>x一、知识点总结与讲解公式一:ab b a 2≥+公式二:4)(2b a ab +≤公式一推导过程:0)(2≥-b a即0222≥+-b ab a 即ab b a 222≥+用a 替代2a ,用b 替代2b ,则上式可变为如下:ab b a 2≥+公式二推导过程:ab b a 2≥+ b a ab +≤∴2即2ba ab +≤即4)(2b a ab +≤公式说明:“一正二定三相等”即: ①b a ,必须是正数②当ab 是定值时,b a +有最小值为ab 2;当b a +是定值时,ab 有最大值为4)(2b a +;(即“积定和最小,和定积最大”)③当且仅当b a =时,不等式取得等号。
二、题型分析与讲解1、已知x,y 都是正实数,且5=xy ,求y x +的最小值。
【解析】522,0,0=≥+∴>>xy y x y x , 当且仅当5==y x 时,取得等号,所以y x +的最小值为52。
2、已知x,y 都是正实数,且5=+y x ,求xy 的最大值。
【解析】4254)(,0,02=+≤∴>>y x xy y x , 当且仅当25==y x 时,取得等号,所以xy 的最大值为425。
3、已知x,y 都是负实数,且5=xy ,求y x +的最大值。
【解析】52))((2)]()[(,0,0,0,0-=---≤-+--=+∴>->-∴<<y x y x y x y x y x , 当且仅当5=-=-y x 时,即5-==y x 时取得等号,所以y x +的最大值为52-。
4、已知x,y 都是负实数,且5-=+y x ,求xy 的最大值。
【解析】4254)]()[())((,0,0,0,02=-+-≤--=∴>->-∴<<y x y x xy y x y x ,当且仅当25=-=-y x 时,即25-==y x 取得等号,所以y x +的最大值为425。
试一试:(1)已知x,y 都是正实数,且21=+y x ,求yx的最大值; 【解析】14)1(1,01,0,02=+≤⋅=∴>∴>>yx y x y x y y x , 当且仅当1==y x 时,取得等号,yx的最大值为1。
(2)已知x,y 都是负实数,且8-=+y x ,求xy 的最大值;【解析】164][))((,0,0,0,02=--≤--=∴>->-∴<<y x y x xy y x y x 当且仅当4=-=-y x 时,即4-==y x 时取得等号,xy 的最大值为16。
(3)已知a,b 都是负实数,且2=ab ,求b a +的最大值;【解析】22))((2)]()[(,0,0,0,0-=---≤-+--=+∴>->-∴<<b a b a b a b a b a 当且仅当2=-=-b a ,即2-==b a 时取得等号,b a +的最大值为22-。
(4)已知0<x ,求xx 1+的最大值。
【解析】212)1(1,0,0-=-⋅--≤-+--=+∴>-∴<xx x x x x x x 当且仅当x x 1-=-,即1-=x 时取得等号,xx 1+的最大值为2-。
题型2、通过凑项求最值,注意“一正二定三相等”中的“二定”1、已知1>x ,求11-+=x x y 的最值。
【解析】3111)1(2111)1(11,01,1=+-⋅-≥+-+-=-+=∴>-∴>x x x x x x y x x 当且仅当111-=-x x 时,即2=x 时,取得等号,函数有最小值为3。
2、已知1>x ,求112-+=x x y 的最值。
【解析】222211)1(22211)1(2112,01,1+=+-⋅-≥+-+-=-+=∴>-∴>x x x x x x y x x 当且仅当11)1(2-=-x x 时,即122+=x 时,取得等号,函数有最小值为222+。
3、已知0,0>>y x ,且52=+y x ,求xy 的最值。
【解析】已知52=+y x ,所以x y 25-=,8254)25(2)25(2)25(2=-+⋅≤-=-=∴x x x x x x xy 当且仅当x x -=25时,即25,45==y x 时,取得等号,xy 有最大值为825。
4、已知0,0>>y x ,且523=+y x ,求xy 的最值。
【解析】xy y x y x y x 6223223,523=⋅≥+∴=+ 即xy 625≥,xy 2425≥∴,即2425≤xy 当且仅当y x 23=时,即45,65==y x 时取得等号,xy 的有最大值为2425。
5、已知54x <,求函数14245y x x =-+-的最大值。
【解析】045,054,45>-∴<-∴<x x x1323]451)45[(54124=+-≤+-+--=-+-=∴xx x x y当且仅当xx 45145-=-时,即1=x 时取得等号,函数有最大值为1。
试一试:(1)、已知1->x ,求11++=x x y 的最值。
【解析】11)11)(1(2111111=-++≥-+++=++=x x x x x x y 当且仅当111+=+x x 时,即0=x 时取得等号,函数有最小值1。
(2)、已知21>x ,求1212-+=x x y 的最值。
【解析】31)121)(12(21121121212=+--≥+-+-=-+=x x x x x x y 当且仅当12112-=-x x 时,即1=x 时取得等号,函数有最小值3。
(3)、已知0,0>>y x ,且42=+y x ,求xy 的最值。
【解析】24)2(2)2(2)24(,24,422=+-≤-=-=∴-=∴=+y y y y y y xy y x y x 当且仅当y y =-2,即1,2==y x 时取得等号,xy 有最大值为2。
(4)、已知0,0>>y x ,且2223=+yx ,求xy 的最值。
【解析】43,2223=+∴=+y x y x ,即x y 34-=,344)34(3)34(3)34(2=-+≤-=-=∴x x x x x x xy 当且仅当x x -=34,即2,32==y x 时取得等号,xy 有最大值为34。
(5)、已知5>x ,求函数594-+=x x y 的最小值。
【解析】3220122059)5(4594=+≥+-+-=-+=x x x x y当且仅当9)5(4=-x 时,即13=x 时,取得等号,函数有最小值为32。
1、求函数2y =的最值。
【解析】414414)4(41)4(4522222222222+++=++++=+++=++=x x x x x x x x x y令242≥+=x t ,则2121=⋅≥+=tt t t y ,当且仅当tt 1=时,即1=t 时取等号,但2≥t ,故取不到等号。
因为t t t f 1)(+=在2≥t 时随t 的增大而增大,所以当2=t 时,函数有最小值25212)2(=+=f 。
试一试: (1)求函数3522++=x x y 的最值。
【解析】323323)3(32)3(3522222222222+++=++++=+++=++=x x x x x x x x x y令332≥+=x t ,则22222=⋅≥+=tt t t y , 当且仅当tt 2=时,即2=t 时,取得等号,但3≥t ,故取不到等号。
因为t t t f 2)(+=在3≥t 上单调递增,所以当3=t 时,函数有最小值334313)3(=+=f 。
题型4、注意“1”的灵活运用。
1、已知y x ,都是正实数,且123=+yx ,求y x +的最值。
【解析】5625232523)23()(1)(+=+⋅≥++=+⨯+=⨯+=+yx x y y x x y y x y x y x y x当且仅当yx x y 23=时,即时取得等号,y x +的有最小值为562+。
2、已知y x ,都是正实数,且211=+yx ,求y x +的最值。
【解析】21222122)2121()(1)(=+⋅≥++=+⨯+=⨯+=+yx x y y x x y y x y x y x y x 当且仅当yxx y 22=时,即时取得等号,y x +的有最小值为2。
3、已知x,y 都是正实数,且12=+y x ,求yx 11+的最小值。
【解析】32232232)2)(11(11+=+⋅≥++=++=+yx x y y x x y y x y x y x 当且仅当y x x y 2=时,即取得等号,yx 11+的最小值为322+。
4、(2019•包河区校级月考)已知正数a,b 满足a+b=3,则141++b a 的最小值为( ) A 、49 B 、1534 C 、37 D 、29 【解析】49141141)41)(141(141≥+++++=++++=++b a a b b a b a b a ,选A试一试:(1)、已知a,b 都是正实数,且131=+ba ,求b a +的最值。
【解析】43243243)31()(1)(+=+⋅≥++=+⨯+=⨯+=+ba ab b a a b bab a b a b a 当且仅当baa b 3=时,即时取得等号,b a +的有最小值为432+。
(2)、已知y x ,都是正实数,且xy y x 632=+,求y x +的最值。
【解析】12131,632=+∴=+xy xy y x 6562653226532)3121()(1)(+=+⋅≥++=+⨯+=⨯+=+y x x y y x x y y x y x y x y x当且仅当yxx y 32=时,即时取得等号,y x +的有最小值为6562+。
(3)、已知x,y 都是正实数,且224=+y x ,求yx 91+的最小值。
【解析】1126111821118)2)(91(91+=+⋅≥++=++=+yx x y y x x y y x y x y x 当且仅当y x x y 18=时,即取得等号,yx 91+的最小值为1126+。