均值不等式专题复习
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均值不等式归纳总结1. (1)若R b a ∈,,则ab b a 222≥+ (2)若R b a ∈,,则222b a ab +≤(当且仅当ba =时取“=”)2. (1)若*,R b a ∈,则ab b a ≥+2(2)若*,R b a ∈,则ab b a 2≥+ (当且仅当ba =时取“=”)(3)若*,R b a ∈,则22⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤b a ab (当且仅当b a =时取“=”)3.若0x >,则12x x +≥ (当且仅当1x =时取“=”)若0x <,则12x x+≤- (当且仅当1x =-时取“=”)若0x ≠,则11122-2x x x xx x+≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”) 4.若0>ab ,则2≥+ab ba (当且仅当b a =时取“=”)若0ab ≠,则22-2a b a b a b bababa+≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”)5.若R b a ∈,,则2)2(222b ab a +≤+(当且仅当b a =时取“=”)『ps.(1)当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值,当两个正数的和为定植时,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)求最值的条件“一正,二定,三取等”(3)均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用』应用一:求最值例1:求下列函数的值域(1)y=3x 2+12x 2(2)y=x+1x解:(1)y =3x 2+12x 2 ≥23x 2·12x 2= 6 ∴值域为[ 6 ,+∞)(2)当x >0时,y =x +1x≥2x ·1x=2; 当x <0时, y =x +1x = -(- x -1x )≤-2x ·1x=-2 ∴值域为(-∞,-2]∪[2,+∞)解题技巧技巧一:凑项例 已知54x <,求函数14245y x x =-+-的最大值。
基础篇一、单变量部分1、 求)0(1>+=x xx y 最小值及对应的x 值答案当x=1最小值2 2、 2、(添负号)求)0(1<+=x xx y 最大值-23、(添系数)求)31,0()31(∈-=x x x y 最大值1214、(添项)求)2(24>-+=x x x y 最小值65、(添根号)02>≥x 求24x x y -=最大值26、(取倒数或除分子)求)0(12>+=x x x y 最大值217、(换元法)求)1(132>-+=x xxx y 最大值-9 8、(换元法)求)2(522->++=x x x y 最大值42二、多变量部分1、(凑系数或消元法)已知041>>a ,b>0且4a+b=1求ab 最大值161 2、(乘“1”法或拆“1”法)已知x>0,y>0,x+y=1求yx 94+最小值25 3、(放缩法)已知正数a ,b 满足ab=a+b+3则求ab 范围),9[+∞ 三、均值+解不等式1. 若正数a,b 满足ab=a+2b+6则ab 的取值范围是______),18[+∞_________2、已知x>0,y>0, x+2y+2xy=8则x+2y 的最小值__________4__________ 练习1. 已知x>0,y>0,且182=+yx 则xy 的最小值_______64_______ 2.)0(1324>++=k kk y 最小值_________2_________ 3. 设0≥a ,0≥b ,1222=+b a ,则21b a +的最大值为_________423_________4. 已知45<x ,求函数54124-+-=x x y 的最大值________1________ 5. 已知x>0,y>0且191=+yx 求x+y 的最小值______16__________ 6. 已知)0,0(232>>=+y x yx 则xy 的最小值是___6_____ 7. 已知a>0,b>0,a+b=2,则b a y 41+=的最小值______29________ 8. 已知+∈R y x ,且满足143=+yx 则xy 的最大值________3_______11、已知x>0,y>0,z>0,x-y+2z=0,则2y xz=_____________D_______ A 、最小值8 B 、最大值8C 、最小值81D 、最大值81注:消y12、设R y x ∈,则)41(12222y xy x +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+的最小值是_______9_________ 13、若R b a ∈,,且ab>0,则下列不等式中,恒成立的是(D )A 、ab b a 222>+ B 、ab b a 2≥+C 、abb a 211>+ D 、2≥+b a a b 14、若a,b,c,d,x,y 是正实数,且cd ab +=P ,ydx b cy ax Q +⋅+=则有(C )A 、P=QB 、Q P ≥C 、Q P ≤D 、P>Q15、已知25≥x 则4254)(2-+-=x x x x f 有(D )A 、有最大值45 B 、有最小值45 C 、最大值1 D 、最小值116、建造一个容积为83m ,深为2m 的长方体无盖水池,如果池底和池壁的造价分别为每平方米120元和80元,那么水池的最低总造价为1760元 17、函数y=x(3-2x))10(≤≤x 的最大值为89 18、函数1)(+=x xx f 的最大值是(C )A 、52B 、21C 、22D 、119、已知正数x,y 满足141=+yx 则xy 有(C )A 、最小值161B 、最大值16C 、最小值16D 、最大值16120、若-4<x<1,则当22222-+-x x x 取最大值时,x 的值为(A )A 、-3B 、-2C 、-1D 、021、若122=+yx ,则x+y 的取值范围是(D ) A 、[0,2] B 、[-2,0] C 、),2[+∞- D 、]2,(--∞22、某商场中秋前30天月饼销售总量f(t)与时间t(300≤<t )的关系大致满足1610)(2++=t t t f 则该商场前t 天月饼的平均销售量最少为18 23、已知点P (x,y )在直线x+3y-2=0上,那么代数式yx273+的最小值是6提高篇一、函数与均值 1、)2(21>-+=a a a m ,)0(2122<⎪⎭⎫ ⎝⎛=-x n x 则m,n 之间关系_____m ≥n______________2、 设x ≥0,x x P -+=22,2)cos (sin x x Q +=则( C ) A 、Q P ≥ B 、Q P ≤ C 、P>Q D 、P<Q3、已知函数()x a x f 21+-=若()02≥+x x f 在()+∞,0上恒成立,则a 的取值范围是__),41[)0,(+∞⋃-∞_4、若对任意x>0,a x x x≤++132恒成立,则a 的取值范围是_______51≥a ____________5、函数xxxy 2log 2log +=的值域_______),3[]1,(+∞⋃--∞___________ 6、设a,b,c 都是正实数,且a,b 满足191=+ba 则使cb a ≥+恒成立的c 的取值范围是_D__A 、]8,0(B 、(0,10] C(0,12] D 、(0,16] 7、已知函数())1,0(log 1)1(≠>+=-a a ax f x 的图象恒过定点P ,又点P的坐标满足方程mx+ny=1,则mn 的最大值为_________81_____________ 8、已知函数()()),0(22+∞∈++=x xax x x f⑴当21=a 时,求f(x)的最小值答案:22+⑵若对任意),0(+∞∈x ,f(x)>6恒成立,求正实数a 的取值范围___a>4__ 9、0)1(42>-++x k x 对]3,1[∈x 恒成立,求k 的范围 10、若a+b=2则ba33+的最小值为______6___________11、设x,y,z 均为大于1的实数,且z 为x 和y 的等比中项,则yzx z lg lg lg 4lg +的最小值为A A 、89 B 、49 C 、29D 、9 12、已知a>1,b>1,且lga+lgb=6,则b a lg lg ⋅的最大值为(B )A 、6B 、9C 、12D 、1813、R y x ∈,且x+y=5,则yx33+的最小值为(D ) A 、10 B 、36 C 、64 D 、31814、设a>0,b>0,若3是a 3与b3的等比中项,则ba 11+的最小值为(B ) A 、8 B 、4 C 、1 D 、4115、函数)1,0(1≠>=-a a ay x的图象恒过点A ,若点A 在直线mx+ny-1=0(mn>0)上,则nm 11+的最小值为4 16、当x>1时,不等式a x x ≥-+11恒成立,则实数a 的取值范围是(D )A 、]2,(-∞B 、),2[+∞C 、),3[+∞D 、]3,(-∞17、函数)1,0(1)3(log ≠>-+=a a x y a 的图象恒过定点A ,若点A 在直线mx+ny+2=0上,其中m>0,n>0,则nm 12+的最小值为(D ) A 、22 B 、4 C 、25 D 、29二、数列与均值1、已知x>0,y>0,x,a,b,y成等差数列,x,c,d,y成等比数列,则cdba2)(+的最小值是__4_2、已知等比数列{a n}中a2=1,则其前3项的和S3的取值范围是。
高中数学第一轮复习04基本不等式·知识梳理·模块01:平均值不等式一、平均值不等式有关概念1、通常我们称a b+2为正数a b 、a b 、的几何平均值。
2、定理:两个正数的算术平均数大于等于它们的几何平均值,即对于任意的正数b a 、,有2a b+≥,且等号当且仅当a b =时成立.3、定理:对于任意的实数b a 、,有2()2a b ab +≥,且等号当且仅当b a =时成立。
即对任意的实数b a 、,有222a b ab +≥,且等号当且仅当b a =时成立。
[注意事项]:222a b ab +≥和2a b+≥两者的异同:(1)成立的条件是不同的:前者只要求,a b 都是实数,而后者要求,a b 都是正数;(2)取等号的条件在形式上是相同的,都是“当且仅当a b =时取等号”;(3)222a b ab +≥可以变形为:222a b ab +≤;2a b +≥可以变形为:2(2a b ab +≤。
4、平均值不等式的几何证明法:如图,AB 是圆的直径,点C 是AB 上的一点,AC a =,BC b =,过点C 作DC AB ⊥交圆于点D ,连接AD 、BD .易证~Rt ACD Rt DCB ∆∆,那么2CD CA CB =⋅,即CD =.这个圆的半径为2b a +,它大于或等于CD ,即ab ba ≥+2,其中当且仅当点C 与圆心重合,即a b =时,等号成立.[知识拓展]1、当0a b <≤时,2112a ba b a b+≤≤≤+(调和平均值≤几何平均值≤算术平均值≤平方平均值)2、123,,,,n a a a a 是n 个正数,则12na a a n+++ 称为这n个正数的算术平均数,称为这n 个正数的几何平均数,它们的关系是:12n a a a n+++≥ ,当且仅当12n a a a ===时等号成立.二、利用基本不等式求最值问题(1)“积定和最小”:a b +≥⇔如果积ab 是定值P ,那么当a b =时,和a b +有最小值;(2)“和定积最大”:2(2a b ab +≤⇔如果和a b +是定值S ,那么当a b =时,积ab 有最大值214S .[注意事项]:基本不等式求最值需注意的问题:(1)各数(或式)均为正;(2)和或积为定值;(3)等号能否成立,即“一正、二定、三相等”这三个条件缺一不可。
(5, 10) B . (6, 6) C . (10 , 5) D . ( 7, 2)均值不等式专题练习2 2如果a,b 忘R ,那么a +b > 2ab (当且仅当a = b 时取“=”a,b 都是正数,那么 丈巴>寸药(当且仅当a = b 时取“=”2号)评述:1.如果把看作是正数a 、b 的等差中项, j ab 看作是正数a 、b 的等比2中项,那么该定理可以叙述为:两个正数的等差中项不小于它们的等比中项.2.在数学中,我们称 匸?为a 、b 的算术平均数,称 J OE 为a 、b 的几何平2均数.本节定理还可叙述为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数3、均值不等式的一些变形式一、知识点回顾号) 1、重要不等式:2、定理:如果⑴整式形式:ab <⑵根式形式:⑶分式形式:xX, y 忘 R 且xy > 0,则一>2 X⑷倒数形式:二、习题训练(一)选择题1.当x>1时, 不等式 1X+ ---- > a 恒成立,则实数X -1B . [2,+ 8)a 的取值范围是 [3,+ S)D. ( — 8 ,3]2.已知正整数a,b 满足4a + b =30,使得-a 1+ —取最小值时,则实数对( a, b )是 b3.若a:>0,b:>0且a + b=4,则下列不等式恒成立的是( )1 1 1 1 , rr C 1 1 A . — > — B . — + —兰1 C . ab 32 D . —2 ----- 2 ——ab 2 a b a 2+b 282 24.已知圆x +(y -1) =2上任一点P (x,y ),其坐标均使得不等式成立,则实数 m 的取值范围是()(A ) 1,畑)(B ) (Y ,1] (C ) [―3,畑)(D )(-=c ,—3]5.已知a,b 为正实数,且a +2b =1,则丄+丄的最小值为(a b1 26.若XA O, y>0,且x+4y =1,则一+—的最小值为()x y8.已知0 c a <b,且直线2ax - by +2 =0始终平分圆x 2+ y 2+ 2x -4y +1 = 0的 周长,下列不等式正确的是()A . log 2 a >1B .C . Iog 2(b -a) C O9 若直线 2ax-b y + 2=0 ( a 〉。
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均值不等式专题3学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、填空题1.若则的最小值是__________.2.若,且则的最大值为______________.3.已知,且,则的最小值为______.4.已知正数满足,则的最小值是_______。
5.若直线2ax—by+2=0(a>0,b>0)被圆x2+y2+2x-4y+1=0截得的弦长为4,则+的最小值是______.6.设正实数满足,则的最小值为________7.已知,且,则的最小值是________8.已知正实数x,y满足,则的最小值是______9.已知,函数的值域为,则的最小值为________.10.已知,,且,则的最小值为__________.11.若正数x,y满足,则的最小值是______.12.已知正实数x,y满足,则的最小值为______.13.若,,,则的最小值为______.14.若,则的最小值为________。
15.已知a,b都是正数,满足,则的最小值为______.16.已知,且,则的最小值为______.17.已知点在圆上运动,则的最小值为___________.18.若函数的单调递增区间为,则的最小值为____.19.已知正实数,满足,则的最大值为______。
20.已知,,则的最小值为____.参考答案1.【解析】【分析】根据对数相等得到,利用基本不等式求解的最小值得到所求结果.【详解】则,即由题意知,则,则当且仅当,即时取等号本题正确结果:【点睛】本题考查基本不等式求解和的最小值问题,关键是能够利用对数相等得到的关系,从而构造出符合基本不等式的形式。
算术平均数与几何平均数
一、知识点归纳
1、重要不等式
如果R b a ∈,,,那么22b a +≥ab (当且仅b a =时,取“=” 号)
2、算术平均数与几何平均数
如果b a ,是正数,则
2b a +≥ab ,其中2b a +叫做b a ,的算术平均数,ab 叫做几何平均数
3、定理
①如果b a ,是正数,那么2b a +≥ab (b a +≥ab 2,2)2
(b a +≥ab ),当且仅当b a =时,取得等号
②定理文字叙述
两个正数的等差中项大于或等于它们的等比中项
两个正数的算术平均数大于或等于它们的几何平均数
4、已知y x ,都是正数、
①如果积xy 是定值P ,,那么y x =时,和y x +有最小值p 2
②如果和y x +是定值S ,那么,当那么y x =时,和xy 有最大值4
2
S 5、利用2
y x +≥xy ,求最值的条件 ①各项为正;②其和或积为定值;③等号必须取到
二、练习题
1、求函数)1(1
16>-+=x x x y 的最小值 2、已知0,0>>y x ,且满足1223=+y x ,求Igy Igx +的最大值
3、设1->x ,求函数1)2)(5(+++=
x x x y 4、若0,0>>y x ,且83
22
2=+y x ,求226y x +的最大值 5、求函数5
22++=x x y 的最大值 6、求函数x
x y 1+=的值域 7、当b a x ,,10<<为正常数,求x
b x a y -+=12
2的最小值
8、已知3
20<<x ,求)32(x x y -=的最大值 9、已知0,0>>y x ,且1=--y x xy ,求y x +的最小值
10、设0>x ,求x
x 133--的最大值 11、已知,1,0=>>xy y x 求y
x y x -+2
2的最小值 12、已知b a ,为正数,且32=ab ,求b a +的最小值
13、设z y x ,,均是正实数,032=+-y x ,求xz
y 2
的最小值 14、若),0(,+∞∈y x ,且满足124++=y x xy ,求xy 的最小值
15、设0>>>c b a ,则222510)
(112c ac b a a ab a +--++的最小值 A 、2 B 、4 C 、52 D 、5
16、、设0>>b a ,则)
(162b a b a -+的最小值 17、设0>>b a ,则)
(8b a b a -+的最小值 18、已知210<<x ,求x
x 2121-+的最小值 19、设1,1,,>>∈b a R y x ,若4,2=+==b a b a y x ,则
y x 12+的最大值 解析2:62.3)(y x Ig xy Ig Igy Igx ==+≤⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯2221261)223(61Ig y x Ig 6Ig = 当且仅当y x 23=时,即3,2==y x ,等号成立
所以Igy Igx +的最大值为6Ig
解析3:[][]1
1)1(.4)1(1)2)(5(+++++=+++=
x x x x x x y 5141++++=x x ≥9
当且仅当141+=
+x x 时,即1=x ,等号成立 解析4:3122
16316262
22y x y x y x +⨯⨯⨯=+⨯⨯=+ ≤2
393312322=++⨯y x 当且仅当3
122
y x +=时,即242,23==y x ,等号成立 所以226y x +的最大值为2
39 解析5、2122112(225222++
++++=++=x x x x x x y =)≤42221= 当且仅当21
22+=+x x 时,即,2
3-=x ,等号成立 所以函数522++=x x y 的最大值为4
2
15、解析:∵0>>>c b a , ∴原式=2222510)
(11c ac b a a ab ab ab a a +--+++-+ =2)5(1)(1)(c a ab
ab b a a b a a -+++-+-≥4 当05,1,1)(=-==-c a ab b a a 时,取等号,即52,22,2===
c b a 时, 所求式的最小值为4。