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均值不等式的灵活应用- 2018届高考数学三轮冲刺易错题专题辅导讲义
一.学习目标
【学习目标】
会应用不等式的基础知识通过不等式建模,分析求解与不等式相关的实际应用问题;会运用不等式的工具性探究函数与方程问题;会通过构造函数解决不等式的综合问题,从而提升思维能力. 二.知识点
【知识要点】 1.不等式建模应用问题
实际问题中所涉及的变量之间、变量与常量之间存在不等关系,适合应用不等式知识建模求解;有时问题可能是函数建模后转化化归为不等式解模,此类应用问题的求解思路仍然是:理解问题?假设建模?求解模型?检验评价,而关键和切入点是理解问题情境,建立数学模型.
2.不等式综合应用类型
类型1:求函数的定义域、值域、最值及单调性判定问题. 类型2:讨论方程根的存在性、根的分布及根的个数等问题.
类型3:探究直线与圆、圆锥曲线的位置关系,参变量取值范围,最值问题等. 类型4:探究数列的递增(递减)性,前n项和的最值等问题. 3.基本不等式 (1)a+b≥2ab;变式:
2
2
a2+b2
2
≥ab;当且仅当a=b时等号成立;
2
?a+b?,当且仅当a=b时,等号成立,其中a+b叫(2)如果a≥0,b≥0,则≥ab;变式:ab≤??22?2?
a+b做正数a,b的算术平均数,ab叫做正数a,b的几何平均数.
?a+b?=P可知,当a=b时,ab有最大值P; 4.(1)若a>0,b>0,且a+b=P(定值),则由ab≤??4?2?4
(2)若a>0,b>0且ab=S(定值),则由a+b≥2ab=2S可知,当a=b时,a+b有最小值2S.
三.题型方法规律总结
1.不等式应用大致可分为两类:一类是建立不等式求参数的取值范围或解决一些实际应用问题;另一类是建立函数关系,利用均值不等式求最值等问题.
不等式的综合题主要是不等式与函数、解析几何、数列、三角等相结合,解决这些问题的关键是找出综合题中各部分知识之间的转化化归,注意灵活应用数学思想和数学方法.
2.建立不等式的主要途径有:利用问题的几何意义;利用判别式;利用函数的有界性;利用函数的单调性;利用均值不等式.
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3.不等式的实际应用,题源丰富,综合性强,是高考应用题命题的重点内容之一.不等式应用题大都是以函数的面目出现,以最优化的形式展现.在解题过程中涉及均值不等式,常常与集合问题,方程(组)解的讨论,函数定义域、值域的确定,函数单调性的研究,三角、数列、立体几何中的最值问题,解析几何中的直线与圆锥曲线位置关系的讨论等有着密切的关系.
4.解答不等式的实际应用问题,一般可分为四个步骤:
(1)审题:阅读理解材料.应用题所用语言多为“文字语言、符号语言、图形语言”并用,而且文字叙述篇幅较长,阅读理解材料要达到的目的是将实际问题抽象成数学模型.这就要求解题者领悟问题的实际背景,确定问题中量与量之间的关系,初步形成用怎样的模型能够解决问题的思路,明确解题的方法.
(2)建模:建立数学模型,即根据题意找出常量与变量的不等关系.
(3)求解:利用不等式的有关知识解题,即将数学模型转化为数学符号或图形符号. (4)回验:回到实际问题,作出合理的结论. 四.高考题型及命题陷阱 1.均值不等式配常数
例1.若圆C:x2?y2?4x?2y?1?0关于直线l:ax?by?2?0(a?0,b?0)对称,则( )
A. 1 B. 5 C. 42 D. 4 【答案】D
12
?的最小值为ab
练习1.已知a?b,则
b?a?1?b?a的最小值为( )
b?aA. 3 B. 2 C. 4 D. 1 【答案】A 【解析】
b?a?11b?a,?b?a?0,?b?a??1?b?a?b?ab?a11+2??b?a?b?a?=?1,2当3b?a=1 时等号成立,即
b?a?1?b?a的最小值为3,故选A.
b?a【易错点防范】本题主要考查利用基本不等式求最值,属于难题. 利用基本不等式求最值时,一定要正确理解和掌握“一正,二定,三相等”的内涵:一正是,首先要判断参数是否为正;二定是,其次要看和或积是否为定值(和定积最大,积定和最小);三相等是,最后一定要验证等号能否成立(主要注意两点,一是相等时参数否在定义域内,二是多次用?或?时等号能否同时成立).
2.已知点?4a,2b?(a?0,b?0)在圆C:x2?y2?4和圆M:?x?2???y?2??4的公共弦上,则的最小值为( ).
A. 1 B. 2 C. 4 D. 8 【答案】D
2212
?ab
【方法总结】在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.
3.在下列函数中,最小值为2的是( ) A. y?x?C. y?11?(0?x?) B. y?sinx?xsinx2x D. y?2?x2?3x2?21 2x【答案】D
【解析】A选项x可以是负数. B选项y?2sinx?1?2,等号成立时时sinx?1,在定义域内无法满sinx足. C选项y?x2?2?1x2?2?2,等号成立时x2?2?1,在实数范围内无法满足.由基本不等式