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1、精选优质文档-倾情为你奉上3.4 基本不等式 一、基本不等式: 1、重要不等式:2b22ab(a、bR) 当且仅当“b”时“”成立。注意:(1)不等式成立的条件是“b”,如果、b不相等,则“”不成立;(2)不等式的变形 :b b 2(2b2)(b)22、基本不等式: (、bR) 当且仅当“b”时“”成立。注意:(1)内容:0, b0,当且仅当“ab”时“”成立;(2)其中叫做正数、b的算术平均数,叫做正数、b的几何平均数,即两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数。例1:求证对于任意实数,b,c,有2b2c2bbcc,当且仅当bc时等号成立。【证明】: a2b22ab c2b22bc a2c
2、22ac 2(a2b2c2) 2ab2bc2ac , a2b2c2abbcca当且仅当abc时等号成立。变式练习1:若01,0b1,且b,则b,2,2b,2b2中最大的一个是( )A:2b2 B:2 C:2b D:b变式练习2:下列不等式:(1)x2;(2)x2;(3)若01b,则logablogba2;(4)若0a1b,logablogba2。其中正确的是_。均值不等式推广: 调和平均数 几何平均数 算术平均数 平方平均数当仅且当“ab”时“”成立。二、最值定理已知x、y都是正数。(1)如果积xy是定值P,那么当xy时,和xy有最小值2,即xy2;(2)如果和xy就定值S,那么xy时,积xy
3、有最大值,即xy。利用基本不等式必须满足三个条件:“一正”、“二定”、“三取等”。应用一:求最值例2:已知函数f(x)3x(x0) (1)当x0时,求函数的最值;(2)当x0时,求函数的最值;【解析】:(1)当x0时,f(x)3x212当且仅当3x,即x2时,“”成立。(2)当x0时,x0,f(x)3x(3x)212,当且仅当3x时,即x2时,“”成立。变式练习:求下列函数的最值(1)y3x2 (2)yx应用二:凑项例3:已知x,求函数f(x)4x2的最大值。【解析】:解:因,所以首先要“调整”符号,又不是常数,所以对要进行拆、凑项,当且仅当,即时,上式等号成立,故当时,。变式练习1: f(x
4、)x (x3)的最小值为_。例4:当0x4时,求f(x)x(82x)的最大值。【解析】:当,即x2时取等号 当x2时,的最大值为8。变式练习1:设,求函数的最大值。【解析】:当且仅当即时等号成立。变式练习2: ,求函数f(x)的最大值。应用三: 分离例5:若x0,求函数f(x) 的最值。变式练习1:当x0时,则f(x)的最大值为_。变式练习2:已知x1,求函数f(x)的最小值。【解析】:当,即时,(当且仅当x1时取“”号)。变式练习3:若对任意x0,a恒成立,则a的取值范围为_。应用四:整体代换例6:已知,且,则的最小值是_。变式练习1:已知x0,y0,且2xy1,则的最小值为_。变式练习2:
5、已知,且,则的最小值是_。变式练习3:若函数f(x)2 (a0,a1)的图象恒过点A,若点A在直线mxny10,其中m、n均大于0,则的最小值为_。变式练习4:设x0,y0且x2y2xy0,若x2ym0恒成立,则实数m的取值范围是_。【解析】:x2y2xy0,1, 则(x2y)( )4,故m4变式练习5:已知正项等比数列满足23,若存在不同的两项、使得3,则的最小值是_。【解析】:应用四:条件最值例7:若实数满足,则的最小值是_。【解析】: 都是正数,当时等号成立,由及得即当时,的最小值是6。变式练习1:若,求的最小值,并求x,y的值。【解析】:log4xlog4ylog4(xy)2,xy16
6、,当且仅当xy4时“”成立。变式练习2:已知函数f(x)4x (x0,0)在x3时取得最小值,则_。【解析】:6变式练习3:设x0,y0,z0,且xyz1,若m0恒成立,则实数m的取值范围是_。【解析】:m0恒成立,则m恒成立,则令f(x)13,故m3。应用五:换元例8:求函数f(x)的最值。【解析】:f (x) 不能用均值不等式: 2, 当且仅当,即:x241,x21,此时x没有实数解。 f (x) 令t ( t2) f (t ) t ( t2 ) 函数f(t )在上单调递增。 当t2时,f(t)有最小值 即2,x0,f(x)min变式练习1:求函数f(x)的值域。变式练习2:求函数f(x)
7、的最小值。课 后 综 合 练 习1、设、b是正实数,以下不等式:(1);(2)bb;(3)2b24b3b2;(4)b2。恒成立的序号为( )A:(1)(3); B:(1)(4); C:(2)(3); D:(2)(4)【解析】:D (1) (2)bb(3)23b2b24b24b24b4b4b0;2、若、b均大于1的正整数,且b100,则lglgb的最大值是( )A:0 B:1 C:2 D:【解析】:B3、若x0,则x的最小值是( )A:2 B:3 C:2 D:4【解析】:D4、已知0x1,则x(33x)取得最大值时x的值为( )A: B: C: D:【解析】:C5、设0,b0若是与的等比中项,则
8、的最小值( )A:8 B:4 C:1 D:【解析】:B6、函数f(x)(x1)图象的最低点坐标是_。【解析】:(0,2)7、若0,b0,且x1是函数f(x)12x22x2b的零点,则b的最大值为_。【解析】:98、若正数、b满足bb3,求b的取值范围。【解析】:b99、已知x0,y0,且x21,求x的最大值。【解析】: 10、已知不等式x2x20的解集为(,x1)(x2,),其中x10x2,则x1x2的最大值为( )A: B:0 C:2 D:【解析】: x10x2, x1x220 x1x2x1x224011、如图,在ABC中,D为BC的中点,E为AD上任一点,且,则的最小值为_。【解析】:12
9、、若两个正实数x,y满足1,且不等式xm23m有解,则实数m的取值范围是()A:(1,4) B:(,1)(4,) C:(4,1) D:(,0)(3,)【解析】:选B不等式xm23m有解,xminm23m,x0,y0,且1,x2224,当且仅当,即x2,y8时取等号,min4,m23m4,即(m1)(m4)0,解得m1或m4,故实数m的取值范围是(,1)(4,)13、某工厂拟建一座平面图为矩形,且面积为400平方米的三级污水处理池,如图所示,池外圈造价为每米200元,中间两条隔墙造价为每米250元,池底造价为每平方米80元(池壁的厚度忽略不计,且池无盖).若使水池的总造价最低,那么污水池的长和宽分别为()A:40米,10米B:20米,20米 C:30米,米D:50米,8米【解析】选C.设总造价为y元,污水池的长为x米,则宽为米,总造价y=(2x+2)200+2250+80400=400(x+)+320004002+32000=56000(元),当且仅当x=,即x=30时等号成立,此时污水池的宽为米.专心-专注-专业
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