(完整)专题:基本不等式常见题型归纳(教师版),推荐文档
- 格式:pdf
- 大小:341.33 KB
- 文档页数:11
基本不等式的比较几大题型(教师版)基本不等式是数学中的重要概念,它帮助我们比较数字大小关系并解决实际问题。
在这份文档中,我们将介绍基本不等式的比较几大题型,帮助教师更好地教授这一知识点。
1. 常见的不等式类型在教学中,我们常见到以下几种类型的不等式:- 单变量一次不等式:类似于 $ax + b < 0$ 或 $cx + d > 0$ 的形式。
- 单变量二次不等式:类似于 $ax^2 + bx + c < 0$ 或 $dx^2 + ex + f > 0$ 的形式。
- 双变量不等式:例如 $ax + by < c$ 或 $dx + ey > f$ 的形式。
针对每种类型的不等式,我们可以采用不同的解题方法和策略,下面将介绍其中的一些重点。
2. 单变量一次不等式的解法对于单变量一次不等式,我们可以通过以下步骤来解题:1. 将不等式转化成等式,确定不等式的基准点。
2. 根据基准点将数轴划分成不等式的区间。
3. 在每个区间内选择一个测试点,并判断测试点是大于还是小于基准点。
4. 根据测试点的结果确定每个区间的解集。
5. 将所有区间的解集合并得出最终解集。
通过这种方法,我们可以清晰地展示单变量一次不等式的解题过程,并帮助学生理解不等式的含义。
3. 单变量二次不等式的解法单变量二次不等式的解法也可以采用类似的步骤:1. 将不等式转化成等式,确定不等式的基准点。
2. 根据基准点将数轴划分成不等式的区间。
3. 在每个区间内选择一个测试点,并判断测试点是大于还是小于基准点。
4. 根据测试点的结果确定每个区间的解集。
5. 将所有区间的解集合并得出最终解集。
单变量二次不等式相对于一次不等式来说更加复杂,因此需要更多的练和理解。
4. 双变量不等式的解法对于双变量不等式,我们需要利用平面直角坐标系的图形来解题。
通过绘制不等式的图形,我们可以找到满足条件的区域。
常见的解题方法包括:- 绘制不等式的边界线,确定边界线上的点是否满足不等式。
基本不等式完整版(非常全面) 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1) 若 $a,b\in R$,则 $a^2+b^2\geq 2ab$2) 若 $a,b\in R$,则 $ab\leq \frac{a^2+b^2}{2}$2、基本不等式一般形式(均值不等式)若 $a,b\in R^*$,则 $a+b\geq 2\sqrt{ab}$3、基本不等式的两个重要变形1) 若 $a,b\in R^*$,则 $\frac{a+b}{2}\geq \sqrt{ab}$2) 若 $a,b\in R^*$,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,它们的积有最大值。
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 $a,b\in R$,则 $ab\leq \frac{a+b}{2}\leq\sqrt{\frac{a^2+b^2}{2}}$5) 若 $a,b\in R^*$,则 $\frac{1}{a^2+b^2}\leq\frac{1}{2ab}\leq \frac{1}{a+b}$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 $a,b,c,d\in R$,则 $(a^2+b^2)(c^2+d^2)\geq(ac+bd)^2$2) 若 $a_1,a_2,a_3,b_1,b_2,b_3\in R$,则$(a_1^2+a_2^2+a_3^2)(b_1^2+b_2^2+b_3^2)\geq(a_1b_1+a_2b_2+a_3b_3)^2$3) 设 $a_1,a_2,\dots,a_n$ 与 $b_1,b_2,\dots,b_n$ 是两组实数,则有$(a_1^2+a_2^2+\dots+a_n^2)(b_1^2+b_2^2+\dots+b_n^2)\geq (a_1b_1+a_2b_2+\dots+a_nb_n)^2$二、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{1}{2}(a+b)^2$2、已知 $a,b,c$ 为两两不相等的实数,求证:$a^2+b^2+c^2>ab+bc+ca$3、已知 $a+b+c=1$,求证:$a^2+b^2+c^2\geq\frac{1}{3}$4、已知 $a,b,c\in R^+$,且 $a+b+c=1$,求证:$(1-a)(1-b)(1-c)\geq 8abc$5、已知 $a,b,c\in R^+$,且 $a+b+c=1$,求证:$\frac{1}{a+b}+\frac{1}{b+c}+\frac{1}{c+a}\geq\frac{9}{2(a+b+c)}$题型二:利用柯西不等式证明不等式1、已知 $a,b,c\in R^+$,求证:$\frac{a^2}{b+c}+\frac{b^2}{c+a}+\frac{c^2}{a+b}\geq\frac{(a+b+c)^2}{2(a+b+c)}$2、已知 $a,b,c\in R^+$,求证:$\frac{a}{b}+\frac{b}{c}+\frac{c}{a}\geq 3$3、已知 $a,b,c\in R^+$,且 $abc=1$,求证:$\frac{a}{b}+\frac{b}{c}+\frac{c}{a}\geq a+b+c$4、已知 $a,b,c\in R^+$,求证:$\frac{a^2}{b}+\frac{b^2}{c}+\frac{c^2}{a}\geq a+b+c$5、已知 $a,b,c\in R^+$,求证:$\frac{a^3}{b^2-bc+c^2}+\frac{b^3}{c^2-ca+a^2}+\frac{c^3}{a^2-ab+b^2}\geq a+b+c$题型三:求最值1、已知 $a,b$ 均为正数,且 $a+b=1$,求 $ab$ 的最大值和最小值。
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。
专题 基本不等式【一】基础知识基本不等式:)0,0a b a b +≥>>(1)基本不等式成立的条件: ;(2)等号成立的条件:当且仅当 时取等号.2.几个重要的不等式(1);(2);()24a b ab +≤(),a b R ∈)+0,0a b a b ≥>>【二】例题分析【模块1】“1”的巧妙替换【例1】已知,且,则的最小值为 .0,0x y >>34x y +=41x y+【变式1】已知,且,则的最小值为 .0,0x y >>34x y +=4x x y+【变式2】(2013年天津)设, 则的最小值为 .2,0a b b +=>1||2||a a b+【例2】(2012河西)已知正实数满足,则的最小值为 . ,a b 211a b +=2a b +【变式】已知正实数满足,则的最小值为 . ,a b 211a b+=2a b ab ++【例3】已知,且,则的最小值为 .0,0x y >>280x y xy +-=x y +【例4】已知正数满足,则的最小值为 .,x y 21x y +=8x y xy+【例5】已知,若不等式总能成立,则实数的最大值为 . 0,0a b >>212m a b a b+≥+m【例6】(2013年天津市第二次六校联考)与圆相交于两点,()1,0by a b +=≠221x y +=,A B 为坐标原点,且△为直角三角形,则的最小值为 . O AOB 2212a b +【例7】(2012年南开二模)若直线始终平分圆的周长,()2200,0ax by a b -+=>>222410x y x y ++-+=则的最小值为 . 11a b+【例8】设分别为具有公共焦点的椭圆和双曲线的离心率,为两曲线的一个公共点,且满足12,e e 12,F F P ,则的最小值为120PF PF ⋅= 22214e e +【例9】已知,则的最小值是( )0,0,lg 2lg 4lg 2x y x y >>+=11x y+A .6B .5C .D .3+【例10】已知函数,若,且,则的最小值为 .()4141x x f x -=+120,0x x >>()()121f x f x +=()12f x x +【模块二】“和”与“积”混合型【例1】(2012年天津)设,若直线与轴相交于点A,与y 轴相交于B ,且与圆,m n R ∈:10l mx ny +-=x l 相交所得弦的长为,为坐标原点,则面积的最小值为 .224x y +=2O AOB ∆【例2】设,,若,,则的最大值为_______.,x y R ∈1,1a b >>2x y a b ==28a b +=11x y+【例3】若实数满足,则的最大值为 .,x y 221x y xy ++=x y +【例4】(2013年南开一模)已知正实数满足,则的最小值为 .,a b 21a b ab ++=a b +【例5】设,若直线与圆相切,则的取值范围是,m n R ∈()()1120m x n y +++-=()()22111x y -+-=m n +( )(A ) (B )1⎡+⎣(),11⎡-∞⋃+∞⎣(C ) (D )22⎡-+⎣(),22⎡-∞-⋃++∞⎣【例6】已知,且成等比数列,则的最小值为 . 1,1x y >>11ln ,,ln 44x y xy 【例7】(2015天津)已知 则当的值为 时取得最大值.0,0,8,a b ab >>=a ()22log log 2a b ⋅【例8】(2011年天津)已知,则的最小值为 .22log log 1a b +≥39a b +【例9】下列说法正确的是( )A .函数的最小值为x x y 2+=B .函数的最小值为)0(sin 2sin π<<+=x x x yC .函数的最小值为x x y 2+=D .函数的最小值为x x y lg 2lg +=【例10】设的最小值是(),,5,33x y x y x y ∈+=+R 且则A .10B .C ..。
完整版)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∈R,则a+b≥2ab若a,b∈R,则ab≤(a^2+b^2)/22.均值不等式若a,b∈R,则a+b/2≥√(ab)3.基本不等式的两个重要变形若a,b∈R,则(a+b)/2≥√(ab)若a,b∈R,则ab≤(a+b)^2/4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.x+1/x≥2 (当且仅当x=1时取“=”)2.x+1/x≤-2 (当且仅当x=-1时取“=”)3.若ab>0,则(a/b+b/a)/2≥2 (当且仅当a=b时取“=”)4.若a,b∈R,则ab≤(a^2+b^2)/2≤(a+b)^2/2特别说明:以上不等式中,当且仅当a=b时取“=”6.柯西不等式若a,b∈R,则(a^2+b^2)(1+1)≥(a+b)^2二、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≥(a+b)^2/42.已知a,b,c为两两不相等的实数,求证:a^2/(b-c)^2+b^2/(c-a)^2+c^2/(a-b)^2≥23.已知a+b+c=1,求证:a^2+b^2+c^2+3(ab+bc+ca)≥4/34.已知a,b,c∈R,且a+b+c=1,求证:(1-a)(1-b)(1-c)≥8abc5.已知a,b,c∈R,且a+b+c=1,求证:|a-b|+|b-c|+|c-a|≥4√2/3题型二:利用不等式求最值1.已知a+b=1,求证:a^3+b^3≥1/42.已知a,b,c>0,且abc=1,求证:a/b+b/c+c/a≥a+b+c3.已知a,b,c>0,且a+b+c=1,求证:a/b+b/c+c/a≥34.已知a,b,c>0,求证:(a^2+b^2)/(a+b)+(b^2+c^2)/(b+c)+(c^2+a^2)/(c+a)≥(3/2)(a+b+c)5.已知a,b,c>0,求证:(a+b+c)(1/a+1/b+1/c)≥9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∈R,则a+b≥2ab若a,b∈R,则ab≤(a²+b²)/22.均值不等式若a,b∈R,则a+b/2≥√(ab)3.基本不等式的两个重要变形若a,b∈R,则(a+b)/2≥√(ab)若a,b∈R,则ab≤(a+b)²/4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.x+1/x≥2 (当且仅当x=1时取“=”)2.x+1/x≤-2 (当且仅当x=-1时取“=”)3.若ab>0,则(a/b+b/a)/2≥2 (当且仅当a=b时取“=”)4.若a,b∈R,则ab≤(a²+b²)/2≤(a+b)²/2特别说明:以上不等式中,当且仅当a=b时取“=”6.柯西不等式若a,b∈R,则(a²+b²)(1+1)≥(a+b)²二、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≥(a+b)²/42.已知a,b,c为两两不相等的实数,求证:a²/(b-c)²+b²/(c-a)²+c²/(a-b)²≥23.已知a+b+c=1,求证:a²+b²+c²+3(ab+bc+ca)≥4/34.已知a,b,c∈R,且a+b+c=1,求证:(1-a)(1-b)(1-c)≥8abc5.已知a,b,c∈R,且a+b+c=1,求证:|a-b|+|b-c|+|c-a|≥4√2/3题型二:利用不等式求最值1.已知a+b=1,求证:a³+b³≥1/42.已知a,b,c>0,且abc=1,求证:a/b+b/c+c/a≥a+b+c3.已知a,b,c>0,且a+b+c=1,求证:a/b+b/c+c/a≥34.已知a,b,c>0,求证:(a²+b²)/(a+b)+(b²+c²)/(b+c)+(c²+a²)/(c+a)≥(3/2)(a+b+c)5.已知a,b,c>0,求证:(a+b+c)(1/a+1/b+1/c)≥9选修4-5:不等式选讲1.设a,b,c均为正数,且a+b+c=1,证明:Ⅰ) ab+bc+ca≤1/3;Ⅱ) a^2b+b^2c+c^2a≥1/9.2.已知a≥b>0,求证:2a-b≥2ab-b^2.3.求下列函数的值域:1) y=3x+2;2) y=x(4-x);3) y=x+(x>2);4) y=x+(x<2)。
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 。
基本不等式常见题型归纳汇总与求值相关的数学问题和与不等式相关的数学问题是高中数学中大的两个考察方向,而基本不等式作为不等式问题的重要组成部分,贯穿高中数学中圆锥曲线、数列、函数、三角函数等多个知识点,所有掌握基本不等式的基本题型,对解决与基本不等式相关的问题显得尤为重要。
现笔者对基本不等式常出现的题型予以总结,以供师生参考。
主要知识题型一基于简单变换的基本不等式问题此类题型以求和的取值范围转化为积为定值求解,求积的取值范围问题转化为和为定值求解为突破口,借助构造思想,构造为可以使用基本不等式的形式;常见的构造变换方法有凑项变换、拆项变换、系数变换、平方变换、常量代换、三角代换等。
题目思路点拨以上8题借助常见的转换形式,往和为定值或者积为定值的方向转化即可。
解析变式提升思路点拨借助常见的转换形式,往常见基本不等式相关形式转化即可。
注意基本不等式“一正二定三相等”条件的限制。
题目思路点拨解析变式提升思路点拨分离参量,然后分子分母同除,再借助分离变换即可。
题型二基于ax+by+cxy=d类型的构造此类题型常常以和以及积的等式形式出现,然后求和或者积的取值范围,题型切入口为将等式转化为不等式,常见的解题思路有构造法、判别式法、化法,变量代换、整体代换等。
题目思路点拨将等式转化为不等式,找出可以利用的不等量关系即可。
解析题目思路点拨将等式转化为不等式,找出可以利用的不等量关系即可。
解析变式提升思路点拨借助构造与变形转化为不等式或者单变量函数关系式,然后利用构造法、判别式法、化法,变量代换、整体代换等方法求解即可。
题目思路点拨把题目中等式进行变形,变量代换后整体代入运用基本不等式求解。
解析题型三基于复杂变换类型的构造此类题型常常题设复杂,需要向基本不等式方向变换多次或者多次运用基本不等式,考察的角度为学生综合处理问题能力以及对不等式的熟练程度。
能够掌握这类题型需要建立在掌握题型一、题型二的基础上,解题的中心思路还是往和为定值或者积为定值的方向转化。
g专题函数常见题型归纳三个不等式关系:(1)a ,b ∈R ,a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时取等号. (2)a ,b ∈R +,a +b ≥2,当且仅当a =b 时取等号.ab (3)a ,b ∈R ,≤()2,当且仅当a =b 时取等号.a 2+b 22a +b2上述三个不等关系揭示了a 2+b 2 ,ab ,a +b 三者间的不等关系.其中,基本不等式及其变形:a ,b ∈R +,a +b ≥2(或ab ≤()2),当且仅当ab a +b2a =b 时取等号,所以当和为定值时,可求积的最值;当积为定值是,可求和的最值.利用基本不等式求最值:一正、二定、三等号.【题型一】利用拼凑法构造不等关系【典例1】(扬州市2015—2016学年度第一学期期末·11)已知且1,,b a ,则的最小值为 .7log 3log 2=+a b b a 112-+b a 【解析】∵且∴,解得1,,b a 7log 3log 2=+a b b a 32log 7log a a b b+=或,∵∴,即.1log 2a b =log 3a b =1,,b a 1log 2a b =2a b =2111111a ab a +=-++--.13≥=练习:1.(南京市、盐城市2015届高三年级第一次模拟·10)若实数,x y 满足0x y >>,且22log log 1x y +=,则22x y x y+-的最小值为.解析:由log 2x+log 2y=1可得log 2xy=1=log 22,则有xy=2,那么y x y x -+22=y x xy y x -+-2)(2=(x -y )+y x -4≥2y x y x -⋅-4)(=4,当且仅当(x -y )=yx -4,即x=3+1,y=3-1时等号成立,故y x y x -+22的最小值为4.2.(苏北四市(徐州、淮安、连云港、宿迁)2017届高三上学期期末)若实数满足,x y,则的最小值为.133(02xy x x+=<<313x y+-3.(无锡市2017届高三上学期期末)已知,且,则0,0,2a b c>>>2a b+=的最小值为.2ac c cb ab+-+【典例2】(南京市2015届高三年级第三次模拟·12)已知x,y为正实数,则+4x4x+y 的最大值为.yx+y解析:由于+==4x4x+yyx+y))(4()4()(4yxyxyxyyxx+++++22225484yxyxyxyx++++=1+=1+≤1+=,22543yxyxxy++345x yy x⋅++5423+⋅xyyx43当且仅当4=,即y=2x时等号成立.yxxy【典例3】若正数、满足,则的最小值为__________.a b3ab a b=++a b+解析:由,得,解得,a b R+∈223(),()4()1202a bab a b a b a b+=++≤+-+-≥(当且仅当且,即时,取等号).6a b+≥a b=3ab a b=++3a b==变式:1.若,且满足,则的最大值为_________.,a b R+∈22a b a b+=+a b+解析:因为,所以由,,a b R+∈22222()2a ba b a b a b a b++=+⇒+=+≥2()a b+-,解得(当且仅当且,即时,取等号). 2()0a b+≤02a b<+≤a b=22a b a b+=+1a b==2.设,,则的最小值为_______ 4,0>>yx822=++xyyx yx2+3.设,,则的最大值为_________Ryx∈,1422=++xyyx yx+210524.(苏北四市(淮安、宿迁、连云港、徐州)2017届高三上学期期中)已知正数,满a b 足,则的最小值为195a b+=-ab【题型二】含条件的最值求法【典例4】(苏州市2017届高三上期末调研测试)已知正数满足,则yx,1=+yx的最小值为 1124+++y x 练习1.(江苏省镇江市高三数学期末·14)已知正数满足,则y x ,111=+yx 的最小值为 .1914-+-y yx x 解析:对于正数x ,y ,由于+=1,则知x>1,y>1,那么x 1y1+=(+)(1+1--)=(+)(+)≥(14-x x 14-y y 14-x x 14-y y x 1y 114-x x 14-y y x x 1-yy 1-+)2=25,当且仅当·=·时等号成x x x x 114-⋅-y y y y 114-⋅-14-x x y y 1-14-y y x x 1-立.2.(2013~2014学年度苏锡常镇四市高三教学情况调查(一)·11)已知正数,x y 满足22x y +=,则8x yxy+的最小值为 .解析:8181828145922x y x y x y xy y x y x y x ⎛⎫++⎛⎫=+=+⋅=+++≥+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当且仅当82x yy x=时,取等号.故答案为:9.3.(南通市2015届高三第一次调研测试·12)已知函数的图像经过点(0)xy a b b =+>,如下图所示,则的最小值为 .(1,3)P 411a b+-解析:由题可得a+b=3,且a>1,那么+=(a -1+b )(+)=(4+14-a b 12114-a b 121++1)≥(2+5)=,当且仅当=时等号成立.b a 1-14-a b 21141-⋅-a b b a29b a 1-14-a b4.(江苏省苏北四市2015届高三第一次模拟考试·12)己知a ,b 为正数,且直线60ax by +-=与直线 2(3)50x b y +-+=互相平行,则2a+3b 的最小值为________.【解析】由于直线ax+by -6=0与直线2x+(b -3)y+5=0互相平行,则有2a=3-b b ,即3a+2b=ab ,那么2a+3b=(2a+3b )·ab b a 23+=(2a+3b )(b 3+a 2)=b a 6+ab6+13≥2a b b a 66⋅+13=25,当且仅当b a 6=ab6,即a=b 时等号成立.5.常数a ,b 和正变量x ,y 满足ab =16,+=.若x +2y 的最小值为64,则ax 2by 12a b =________.答案:64;(考查基本不等式的应用).6.已知正实数满足,则的最大值为.,a b ()()12122a b b b a a +=++ab 答案:2【题型三】代入消元法【典例5】(苏州市2016届高三调研测试·14)已知,,则的14ab =,(0,1)a b ∈1211ab+--最小值为 .解析:由得 ,14ab =14a b=2221211424122711411451451a b b b b b b b b b b b +---+--=+==+---+--+-令 则当且仅当71b t -=2271494911141845142718427b t b b t t t t-+=+=-≥+-+--+-+- 等号成立.t =g a练习1.(江苏省扬州市2015届高三上学期期末·12)设实数x ,y 满足x 2+2xy -1=0,则x2+y 2的最小值是 .解析:由x 2+2xy -1=0可得y=,那么x 2+y 2=x 2+=x 2+-≥2212x x-222(1)4x x -54214x 12-,当且仅当x 2=,即x 4=时等号成立. 121254214x 152.(苏州市2014届高三调研测试·13)已知正实数x ,y 满足,则x + y 的最小值为.解析:∵正实数x ,y 满足xy+2x+y=4,∴(0<x <2).∴x+y=x+==(x+1)+﹣3,当且仅当d n ar e时取等号.∴x+y 的最小值为.故答案为:.3.(南通市2014届高三第三次调研测试·9)已知正实数满足,则,x y (1)(1)16x y -+=的最小值为.x y +解析:∵正实数x ,y 满足(x ﹣1)(y+1)=16,∴,∴x+y=1116++=y x ,当且仅当y=3,(x=5)时取等号.∴x+y 的最小值为()8116121116=+⋅+≥+++y y y y 8.故答案为:8.4.(扬州市2017届高三上学期期中)若,且,则使得取2,0>>b a 3=+b a 214-+b a 得最小值的实数=。
基本不等式典型常见题型基本不等式典型常见题型不等式是数学中的一种重要关系式,它可以描述数字之间的大小关系。
考察不等式的题目在各类数学考试中都是常见的。
下面我们将介绍一些基本的不等式题型,并给出解题方法和技巧。
一、一次不等式一次不等式是由一次多项式构成的不等关系。
它的一般形式为ax + b > 0(或<0)或ax + b ≥ 0(或≤0)。
其中,a和b是常数,x是未知数。
解一次不等式的关键是找到x的取值范围。
我们可以通过变形和移项来求解。
例题1:解不等式3x + 7 > 4。
解法:首先,我们可以通过移项得到3x > 4 - 7,即3x > -3。
然后,除以3得到x > -1。
所以,不等式的解集为x > -1。
例题2:解不等式2x + 5 ≤ 9。
解法:首先,我们可以通过移项得到2x ≤ 9 - 5,即2x ≤ 4。
然后,除以2得到x ≤ 2。
所以,不等式的解集为x ≤ 2。
二、绝对值不等式绝对值不等式是含有绝对值符号的不等式。
它的一般形式为|ax + b| > c或|ax + b| ≥ c。
其中,a、b和c是常数,x是未知数。
解绝对值不等式的关键是考虑x的取值范围,并分情况讨论。
例题3:解不等式|2x - 3| > 4。
解法:我们可以分两种情况讨论:情况1:当2x - 3 > 0时,不等式化为2x - 3 > 4,即2x > 7。
解得x > 7/2。
情况2:当2x - 3 < 0时,不等式化为-(2x - 3) > 4,即-2x + 3 > 4,解得x < -1/2。
综上所述,不等式的解集为x < -1/2或x > 7/2。
三、二次不等式二次不等式是含有二次多项式的不等关系。
它的一般形式为ax² + bx + c > 0(或< 0)或ax² +bx + c ≥ 0(或≤ 0)。
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(1)若R b a ∈,,则ab b a 222≥+(2)若R b a ∈,,则222b a ab +≤2、基本不等式一般形式(均值不等式)若*,R b a ∈,则ab b a 2≥+3、基本不等式的两个重要变形 (1)若*,R b a ∈,则ab ba ≥+2(2)若*,R b a ∈,则22⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤b a ab总结:当两个正数的积为定植时,它们的和有最小值; 当两个正数的和为定植时,它们的积有最小值;特别说明:以上不等式中,当且仅当b a =时取“=”4、求最值的条件:“一正,二定,三相等”5、常用结论 (1)若0x >,则12x x+≥ (当且仅当1x =时取“=”) (2)若0x <,则12x x+≤- (当且仅当1x =-时取“=”) (3)若0>ab ,则2≥+ab b a (当且仅当b a =时取“=”)(4)若R b a ∈,,则2)2(222b a b a ab +≤+≤ (5)若*,R b a ∈,则2211122b a b a ab b a +≤+≤≤+ 特别说明:以上不等式中,当且仅当b a =时取“=” 6、柯西不等式(1)若,,,abc d R ∈,则22222()()()a b c d a c b d ++≥+(2)若123123,,,,,a a a b b b R ∈,则有:22222221231123112233()()()a a a b b b a b a b a b ++++≥++(3)设1212,,,,,,n n a a a b b ⋅⋅⋅⋅⋅⋅与b 是两组实数,则有 222(a a a ++⋅⋅⋅+)222)b b b ++⋅⋅⋅+(2()a b a b a b ≥++⋅⋅⋅+二、题型分析题型一:利用基本不等式证明不等式1、设b a ,均为正数,证明不等式:ab ≥ba 112+2、已知cb a ,,为两两不相等的实数,求证:ca bc ab c b a ++>++2223、已知1a b c ++=,求证:22213a b c ++≥4、已知,,a b c R+∈,且1a b c ++=,求证:a b cc b a 8)1)(1)(1(≥---5、已知,,a b c R+∈,且1a b c ++=,求证:1111118a bc ⎛⎫⎛⎫⎛⎫---≥ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭6、(2013年新课标Ⅱ卷数学(理)选修4—5:不等式选讲 设,,a b c 均为正数,且1a b c ++=,证明:(Ⅰ)13ab bc ca ++≤; (Ⅱ)2221a b c b c a++≥.7、(2013年江苏卷(数学)选修4—5:不等式选讲 已知0>≥b a ,求证:b a ab b a 223322-≥- 题型二:利用不等式求函数值域1、求下列函数的值域 (1)22213x x y += (2))4(x x y -=(3))0(1>+=x x x y (4))0(1<+=x xx y题型三:利用不等式求最值 (一)(凑项)1、已知2>x ,求函数42442-+-=x x y 的最小值;变式1:已知2>x ,求函数4242-+=x x y 的最小值;变式2:已知2<x ,求函数4242-+=x x y 的最大值;练习:1、已知54x >,求函数14245y x x =-+-的最小值;2、已知54x <,求函数14245y x x =-+-的最大值;题型四:利用不等式求最值 (二)(凑系数)1、当时,求(82)y x x =-的最大值;变式1:当时,求4(82)y x x =-的最大值;变式2:设230<<x ,求函数)23(4x x y -=的最大值。
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。
专题函数常见题型归纳三个不等式关系:(1)a ,b ∈R ,a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时取等号. (2)a ,b ∈R +,a +b ≥2ab ,当且仅当a =b 时取等号. (3)a ,b ∈R ,a 2+b 22≤(a +b2)2,当且仅当a =b 时取等号.上述三个不等关系揭示了a 2+b 2,ab ,a +b 三者间的不等关系. 其中,基本不等式及其变形:a ,b ∈R +,a +b ≥2ab (或ab ≤(a +b2)2),当且仅当a=b 时取等号,所以当和为定值时,可求积的最值;当积为定值是,可求和的最值.利用基本不等式求最值:一正、二定、三等号. 【题型一】利用拼凑法构造不等关系【典例1】(扬州市2015—2016学年度第一学期期末·11)已知1>>b a 且7log 3log 2=+a b b a ,则112-+b a 的最小值为 .【解析】∵1>>b a 且7log 3log 2=+a b b a ∴32log 7log a a b b +=,解得1log 2a b =或log 3a b =,∵1>>b a ∴1log 2a b =,即2a b =.2111111a ab a +=-++--13≥=. 练习:1.(南京市、盐城市2015届高三年级第一次模拟·10)若实数满足,且,则的最小值为 .解析:由log 2x+log 2y=1可得log 2xy=1=log 22,则有xy=2,那么==(x -y )+≥2=4,当且仅当(x -y )=,即x=+1,y=-1时等号成立,故的最小值为4.2.(苏北四市(徐州、淮安、连云港、宿迁)2017届高三上学期期末)若实数,x y 满足133(0)2xy x x +=<<,则313x y +-的最小值为 .3.(无锡市2017届高三上学期期末)已知0,0,2a b c >>>,且2a b +=,则2ac c c b ab +-+的最小值为 . 【典例2】(南京市2015届高三年级第三次模拟·12)已知x ,y 为正实数,则4x 4x +y +yx +y 的最大值为 .解析:由于4x 4x +y +y x +y =))(4()4()(4y x y x y x y y x x +++++=22225484y xy x yxy x ++++ =1+22543y xy x xy ++=1+345x y y x ⋅++≤1+5423+⋅xy y x =43,当且仅当4y x =xy,即y=2x 时等号成立. 【典例3】若正数a 、b 满足3ab a b =++,则a b +的最小值为__________. 解析:由,a b R +∈,得223(),()4()1202a b ab a b a b a b +=++≤+-+-≥,解得6a b +≥(当且仅当a b =且3ab a b =++,即3a b ==时,取等号).变式:1.若,a b R +∈,且满足22a b a b +=+,则a b +的最大值为_________.解析:因为,a b R +∈,所以由22222()2a b a b a b a b a b ++=+⇒+=+≥,2()a b +-2()0a b +≤,解得02a b <+≤(当且仅当a b =且22a b a b +=+,即1a b ==时,取等号).2.设0,0>>y x ,822=++xy y x ,则y x 2+的最小值为_______ 43.设R y x ∈,,1422=++xy y x ,则y x +2的最大值为_________10524.(苏北四市(淮安、宿迁、连云港、徐州)2017届高三上学期期中)已知正数a ,b 满足195a b+=,则ab 的最小值为 【题型二】含条件的最值求法【典例4】(苏州市2017届高三上期末调研测试)已知正数y x ,满足1=+y x ,则1124+++y x 的最小值为 练习1.(江苏省镇江市高三数学期末·14)已知正数y x ,满足111=+yx ,则1914-+-y yx x 的最小值为 . 解析:对于正数x ,y ,由于x 1+y 1=1,则知x>1,y>1,那么14-x x +14-y y =(14-x x +14-y y )(1+1-x 1-y 1)=(14-x x +14-y y )(xx 1-+y y 1-)≥(x x x x 114-⋅-+yy y y 114-⋅-)2=25,当且仅当14-x x ·y y 1-=14-y y ·xx 1-时等号成立.2.(2013~2014学年度苏锡常镇四市高三教学情况调查(一)·11)已知正数满足,则的最小值为 .解析:,当且仅当时,取等号.故答案为:9.3.(南通市2015届高三第一次调研测试·12)已知函数(0)xy a b b =+>的图像经过点(1,3)P ,如下图所示,则411a b+-的最小值为 .解析:由题可得a+b=3,且a>1,那么14-a +b 1=21(a -1+b )(14-a +b 1)=21(4+b a 1-+14-a b +1)≥21(2141-⋅-a b b a +5)=29,当且仅当b a 1-=14-a b 时等号成立. 4.(江苏省苏北四市2015届高三第一次模拟考试·12)己知a ,b 为正数,且直线 与直线 互相平行,则2a+3b 的最小值为________.【解析】由于直线ax+by -6=0与直线2x+(b -3)y+5=0互相平行,则有=,即3a+2b=ab ,那么2a+3b=(2a+3b )·=(2a+3b )(+)=++13≥2+13=25,当且仅当=,即a=b 时等号成立.5.常数a ,b 和正变量x ,y 满足ab =16,a x +2b y =12.若x +2y 的最小值为64,则a b=________.答案:64;(考查基本不等式的应用).6.已知正实数,a b 满足()()12122a b b b a a +=++,则ab 的最大值为 .答案:【题型三】代入消元法【典例5】(苏州市2016届高三调研测试·14)已知14ab =,,(0,1)a b ∈,则1211ab+--的最小值为 .解析:由14ab =得14a b = ,2221211424122711411451451a b b b b b b b b b b b +---+--=+==+---+--+- 令71b t -=则22714949111418451427183427b t b b t t t t-+=+=-≥+-+--+-+-当且仅当2t =即214等号成立.练习1.(江苏省扬州市2015届高三上学期期末·12)设实数x ,y 满足x 2+2xy -1=0,则x 2+y 2的最小值是 .解析:由x 2+2xy -1=0可得y=212x x -,那么x 2+y 2= x 2+222(1)4x x -=54x 2+214x -12≥21212,当且仅当54x 2=214x ,即x 4=15时等号成立.2.(苏州市2014届高三调研测试·13)已知正实数x ,y 满足,则x + y 的最小值为 . 解析:∵正实数x ,y 满足xy+2x+y=4,∴(0<x <2).∴x+y=x+==(x+1)+﹣3,当且仅当时取等号.∴x+y 的最小值为.故答案为:.3.(南通市2014届高三第三次调研测试·9)已知正实数,x y 满足(1)(1)16x y -+=,则x y +的最小值为 .解析:∵正实数x ,y 满足(x ﹣1)(y+1)=16,∴1116++=y x ,∴x+y=()8116121116=+⋅+≥+++y y y y ,当且仅当y=3,(x=5)时取等号.∴x+y 的最小值为8.故答案为:8.4.(扬州市2017届高三上学期期中)若2,0>>b a ,且3=+b a ,则使得214-+b a 取得最小值的实数a = 。
「熬夜整理」高中数学基本不等式题型全归纳
基本不等式是高一年级遇到的一大难点,原因在于题型多,变化多端,很多题目如果不善于总结真的很难做!不要说高一的学生,就是高三的或者老师部分题目真的一时难以下手,必须根据平时所学快速找到题眼或者尝试不同的解题策略。
今天给大家分享下基本不等式的题型归纳全集:
题型一:基本不等式及其应用
题型二:直接法求最值
题型三:常规凑配法求最值
题型四:消参法求最值
题型五:双换元求最值
题型六:“1”的代换求最值
题型七:齐次化求最值
题型八:基本不等式的综合应用
题型九:利用基本不等式解决实际问题。
基本不等式题型总结基本不等式是数学中的重要概念,其中包括很多不等式题型。
下面将对基本不等式的常见题型进行总结,并提供一些解题思路和方法。
1. 一次不等式:一次不等式是最简单的不等式形式,通常是形如 ax + b > 0 的形式。
解这类不等式时,可以将不等式转化为等式,求出等式的解集,然后根据不等号的方向确定不等式的解集。
2. 二次不等式:二次不等式是一次不等式的推广,形如 ax^2 + bx + c > 0 的形式。
解这类不等式时,可以利用二次函数的性质,首先求出二次函数的零点,然后根据二次函数的图像确定不等式的解集。
3. 绝对值不等式:绝对值不等式是一种常见的不等式形式,形如 |ax + b| > c 的形式。
解这类不等式时,可以根据绝对值的定义,分别考虑 ax + b > c 和 ax + b < -c 两种情况,然后求出每种情况下的解集。
4. 分式不等式:分式不等式是包含有分式的不等式,形如p(x)/q(x) > 0 的形式。
解这类不等式时,可以找出分式的零点,然后根据分式的正负性确定不等式的解集。
5. 根式不等式:根式不等式是带有根号的不等式,形如√(ax +b) > c 的形式。
解这类不等式时,可以根据根式的定义,将不等式平方后再进行求解。
6. 微分不等式:微分不等式是用微分的方法解决的不等式,通常涉及函数的导数。
解这类不等式时,可以求出函数的导数,然后根据导数的正负性确定函数在不同区间上的增减性以及函数的极值点,从而确定不等式的解集。
7. 参数不等式:参数不等式是含有参数的不等式,通常涉及参数的范围和取值。
解这类不等式时,可以根据参数的取值范围,分析不等式在不同情况下的解集,并给出参数的取值条件。
8. 不等式组:不等式组是由多个不等式组成的集合,通常需要在平面上找出满足所有不等式条件的解集。
解这类不等式组时,可以利用图像解法、代数解法或线性规划等方法,确定不等式组的解集。
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。
「熬夜整理」高中数学基本不等式题型全归纳
基本不等式是高一年级遇到的一大难点,原因在于题型多,变化多端,很多题目如果不善于总结真的很难做!不要说高一的学生,就是高三的或者老师部分题目真的一时难以下手,必须根据平时所学快速找到题眼或者尝试不同的解题策略。
今天给大家分享下基本不等式的题型归纳全集:
题型一:基本不等式及其应用
题型二:直接法求最值
题型三:常规凑配法求最值
题型四:消参法求最值
题型五:双换元求最值
题型六:“1”的代换求最值
题型七:齐次化求最值
题型八:基本不等式的综合应用
题型九:利用基本不等式解决实际问题。
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).。
专题函数常见题型归纳三个不等式关系:(1)a ,b ∈R ,a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时取等号.(2)a ,b ∈R +,a +b ≥2,当且仅当a =b 时取等号.ab (3)a ,b ∈R ,≤()2,当且仅当a =b 时取等号.a 2+b 22a +b2上述三个不等关系揭示了a 2+b 2 ,ab ,a +b 三者间的不等关系.其中,基本不等式及其变形:a ,b ∈R +,a +b ≥2(或ab ≤()2),当且仅当ab a +b2a =b 时取等号,所以当和为定值时,可求积的最值;当积为定值是,可求和的最值.利用基本不等式求最值:一正、二定、三等号.【题型一】利用拼凑法构造不等关系【典例1】(扬州市2015—2016学年度第一学期期末·11)已知且1,,b a ,则的最小值为 .7log 3log 2=+a b b a 112-+b a 【解析】∵且∴,解得1,,b a 7log 3log 2=+a b b a 32log 7log a a b b+=或,∵∴,即.1log 2a b =log 3a b =1,,b a 1log 2a b =2a b =2111111a ab a +=-++--.13≥=练习:1.(南京市、盐城市2015届高三年级第一次模拟·10)若实数,x y 满足0x y >>,且22log log 1x y +=,则22x y x y+-的最小值为.解析:由log 2x+log 2y=1可得log 2xy=1=log 22,则有xy=2,那么y x y x -+22=y x xy y x -+-2)(2=(x -y )+y x -4≥2y x y x -⋅-4)(=4,当且仅当(x -y )=yx -4,即x=3+1,y=3-1时等号成立,故y x y x -+22的最小值为4.2.(苏北四市(徐州、淮安、连云港、宿迁)2017届高三上学期期末)若实数满足,x y,则的最小值为 .133(02xy x x +=<<313x y +-3.(无锡市2017届高三上学期期末)已知,且,则0,0,2a b c >>>2a b +=的最小值为 .2ac c c b ab +-+【典例2】(南京市2015届高三年级第三次模拟·12)已知x ,y 为正实数,则+4x4x +y 的最大值为 .yx +y 解析:由于+==4x 4x +y yx +y ))(4()4()(4y x y x y x y y x x +++++22225484yxy x y xy x ++++=1+=1+≤1+=,22543y xy x xy ++345x y y x ⋅++5423+⋅xy y x 43当且仅当4=,即y=2x 时等号成立.y x xy【典例3】若正数、满足,则的最小值为__________.a b 3ab a b =++a b +解析:由,得,解得,a b R +∈223(),()4()1202a b ab a b a b a b +=++≤+-+-≥(当且仅当且,即时,取等号).6a b +≥a b =3ab a b =++3a b ==变式:1.若,且满足,则的最大值为_________.,a b R +∈22a b a b +=+a b +解析:因为,所以由,,a b R +∈22222()2a b a b a b a b a b ++=+⇒+=+≥2()a b +-,解得(当且仅当且,即时,取等号).2()0a b +≤02a b <+≤a b =22a b a b +=+1a b ==2.设,,则的最小值为_______ 40,0>>y x 822=++xy y x y x 2+3.设,,则的最大值为_________R y x ∈,1422=++xy y x y x +210524.(苏北四市(淮安、宿迁、连云港、徐州)2017届高三上学期期中)已知正数,满a b 足,则的最小值为 195a b+=-ab 【题型二】含条件的最值求法【典例4】(苏州市2017届高三上期末调研测试)已知正数满足,则y x ,1=+y x的最小值为 1124+++y x 练习1.(江苏省镇江市高三数学期末·14)已知正数满足,则y x ,111=+yx 的最小值为 .1914-+-y yx x 解析:对于正数x ,y ,由于+=1,则知x>1,y>1,那么x 1y1+=(+)(1+1--)=(+)(+)≥(14-x x 14-y y 14-x x 14-y y x 1y 114-x x 14-y y x x 1-yy 1-+)2=25,当且仅当·=·时等号成x x x x 114-⋅-y y y y 114-⋅-14-x x y y 1-14-y y x x 1-立.2.(2013~2014学年度苏锡常镇四市高三教学情况调查(一)·11)已知正数,x y 满足22x y +=,则8x yxy+的最小值为 .解析:8181828145922x y x y x y xy y x y x y x ⎛⎫++⎛⎫=+=+⋅=+++≥+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当且仅当82x yy x=时,取等号.故答案为:9.3.(南通市2015届高三第一次调研测试·12)已知函数的图像经过点(0)xy a b b =+>,如下图所示,则的最小值为 .(1,3)P 411a b+-解析:由题可得a+b=3,且a>1,那么+=(a -1+b )(+)=(4+14-a b 12114-a b 121++1)≥(2+5)=,当且仅当=时等号成立.b a 1-14-a b 21141-⋅-a b b a 29b a 1-14-a b4.(江苏省苏北四市2015届高三第一次模拟考试·12)己知a ,b 为正数,且直线60ax by +-=与直线2(3)50x b y +-+=互相平行,则2a+3b 的最小值为________.【解析】由于直线ax+by -6=0与直线2x+(b -3)y+5=0互相平行,则有2a =3-b b ,即3a+2b=ab ,那么2a+3b=(2a+3b )·ab b a 23+=(2a+3b )(b 3+a 2)=b a 6+ab6+13≥2a b b a 66⋅+13=25,当且仅当b a 6=ab6,即a=b 时等号成立.5.常数a ,b 和正变量x ,y 满足ab =16,+=.若x +2y 的最小值为64,则ax 2by 12a b =________.答案:64;(考查基本不等式的应用).6.已知正实数满足,则的最大值为.,a b ()()12122a b b b a a +=++ab 答案:2【题型三】代入消元法【典例5】(苏州市2016届高三调研测试·14)已知,,则的14ab =,(0,1)a b ∈1211ab+--最小值为 .解析:由得 ,14ab =14a b=2221211424122711411451451a b b b b b b b b b bb +---+--=+==+---+--+-令 则当且仅当71b t -=227149*********5142718427b t b bt t t t-+=+=-≥+-+--+-+- 等号成立.t =练习1.(江苏省扬州市2015届高三上学期期末·12)设实数x ,y 满足x 2+2xy -1=0,则x 2+y 2的最小值是 .解析:由x 2+2xy -1=0可得y=,那么x 2+y 2=x 2+=x 2+-≥2212x x -222(1)4x x -54214x 12-,当且仅当x 2=,即x 4=时等号成立. 121254214x 152.(苏州市2014届高三调研测试·13)已知正实数x ,y 满足,则x + y 的最小值为.解析:∵正实数x ,y 满足xy+2x+y=4,∴(0<x <2).∴x+y=x+==(x+1)+﹣3,当且仅当时取等号.∴x+y 的最小值为.故答案为:.3.(南通市2014届高三第三次调研测试·9)已知正实数满足,则,x y (1)(1)16x y -+=的最小值为.x y +解析:∵正实数x ,y 满足(x ﹣1)(y+1)=16,∴,∴x+y=1116++=y x ,当且仅当y=3,(x=5)时取等号.∴x+y 的最小值为()8116121116=+⋅+≥+++y y y y 8.故答案为:8.4.(扬州市2017届高三上学期期中)若,且,则使得取2,0>>b a 3=+b a 214-+b a 得最小值的实数=。
a 5.设实数x 、y 满足x +2xy -1=0,则x +y 的取值范围是_________26.已知,且,,求的最大值为______R z y x ∈,,1=++z y x 3222=++z y x xyz 【题型四】换元法【典例6】(南京市、盐城市2016届高三年级第二次模拟考试·13)已知函数f (x )=ax 2+x -b (a ,b 均为正数),不等式f (x )>0的解集记为P ,集合Q ={x |-2-t <x <-2+t }.若对于任意正数t ,P ∩Q ≠ ,则-的最大值是1a 1b .【解析】由题意可知任意正数t ,集合Q ={x |-2-t <x <-2+t },构成的集合的交集t Q 为,即,,令{}2-()2420,42f a b b a -=--==-21111324242a a b a a a a--=-=--,,当且仅当,等号成32a u -=211999144104182410u a b u u u u-==≤=++++1u =±立,或(舍)∵故.则-的最大值是.1,a =13a =0,b >12a >1a 1b 122.(2016年江苏省淮安、宿迁、连云港、徐州高考数学一模试卷·14)已知正数a ,b ,c 满足b+c ≥a ,则+的最小值为 .解法一:∵正数a ,b ,c 满足b+c ≥a ,∴+≥+=(+)+﹣=+﹣≥﹣当且仅当=时取等号.故答案为:﹣解法二:由得,令,,则,a cb ≥+1b ac c +≥b x c =ay c=1x y +≥,所以1b c x c a bx y+=+++,当且()11111112121221222b c x x x c a b x y x x +=+≥+=++-≥=-++++仅当时等号成立.故.x =b ac c b ++12-练习1.(江苏省南京市2016届高三第三次模拟·14)若实数x ,y 满足2x 2+xy -y 2=1,则222522x yx xy y --+的最大值为.解析:由2x 2+xy -y 2=1可得,()()21x y x y -+=,令2x y t -=,则1x y t+=,113x t t ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,123y t t ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,代入222522x y x xy y --+得2211t t t t-+,令1t m t-=,则2222111222t m m t m m t m t m -=≤=≤++++,当且仅当m =时取等号,故222522x y x xy y --+.2.设,x y 是正实数,且1x y +=,则2221x y x y +++的最小值是____.解:设2x s +=,1y t +=,则4s t +=,所以2221x y x y +++=22(2)(1)41(4)(2)s t s t s t s t--+=-++-+ 4141()(6(2s t s t s t=+++-=+-.因为41141149()(5)444t s s t s t s t s t +=++=++≥ 所以221214x y x y +≥++. 3..若实数x ,y 满足2x 2+xy -y 2=1,则的最大值为.x -2y5x 2-2xy +2y 2244.(江苏省苏、锡、常、镇2016届高三数学教学情况调查数学试题(一)·14)若实数满足,则当取得最大值时,的值为 5 .解析:当时,取最大值8,,取得最大值,解得,故.【题型五】判别式法【典例7】南通市2015届高三第三次调研测试14.已知正实数x ,y 满足,则xy 的取值范围为 .24310x y x y+++=【解析】设,则,代入得:,由,解得,即xy 的取值范围为.练习1.(泰州市2016届高三第一次模拟·13)若正实数满足,则的最大值为.【解析】令,则,因此,当时,,因此的最大值为2.设,,则的最大值为________R y x ∈,1322=++xy y x y x +21120变式1.(江苏省苏锡常镇四市2016届高三教学情况调研(二)数学试题·14)在平面直角坐标系中,设点,,,,若不等式xOy (1 0)A ,(0 1)B ,( )C a b ,( )D c d ,对任意实数都成立,则实2(2)()()CD m OC OD m OC OB OD OA -⋅+⋅⋅⋅u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u r≥a b c d ,,,数的最大值是.m 解析:由题意得:,22()()(2)()a c b d m ac bd mbc -+--++≥2222++()a cb d m ac bd bc +++≥对任意实数都成立,因此2222()+(+)a mc a c b d mbd mbc -+--≥0a ,即对任2222()4(+)mc c b d mbd mbc ∆=-+--≤02222444()()d mbd c b mbc mc -++--≥0意实数都成立,即,d 222221(4)44(444)mb c b mbc m c ∆=-⨯+--≥0对任意实数都成立,即22222(4)44m b mbc c m c -+-+≤0b,222222240,(4)(4)(4)m mc m c m c -<∆=---+≤04212160,m m -+≥,即,实数26m ≤-11m -≤≤m 1-【方法技巧】不等式恒成立常用的方法有判别式法、分离参数法、换主元法.判别式法:将所求问题可转化为二次不等式,则可考虑应用判别式法解题。