(江苏版)2018年高考数学一轮复习专题7.4基本不等式及其应用(讲)

内容发布更新时间 : 2024/9/21 1:25:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

∴?1???11??1?a=b=,当且仅当时等号成立. 1??9???2a??b?【思想方法】

利用基本不等式证明不等式是综合法证明不等式的一种情况,要从整体上把握运用基本不等式,对不满足使用基本不等式条件的可通过“变形”来转换,常见的变形技巧有:拆项,并项,也可乘上一个数或加上一个数,“1”的代换法等. 【温馨提醒】

1. 在运用

a?b?ab时,注意条件a、b均为正数,结合不等式的性质,进行变形. 22. 三个式子必须都为非负且能同时取得等号时,三个式子才能相乘,最后答案才能取得等号. 3. 在利用基本不等式证明的过程中,常常要把数、式合理的拆成两项或多项或恒等地变形配凑成适当的数、式,以便于利用基本不等式.

考点2 利用基本不等式求最值

【2-1】若log2x+1og2y=1,则x+2y的最小值是________. 【答案】4

【解析】因为log2x+log2y=1,即log2xy=1,所以xy=2且x>0,y>0,于是x+2y≥2x·2y=4,当且仅当x=2y,即x=2,y=1时取等号,所以x+2y的最小值为4. 【2-2】设0?x?1,函数y?【答案】 9

41的最小值为 . ?x1?x

【2-3】已知x?0,y?0,lg2?lg8?lg2,则【答案】4

xyxy【解析】由lg2?lg8?lg2,得lg2?8?lg2,即2xy11?的最小值是 . x3y??x?3y?2,亦即x?3y?1,且x?0,y?0,从

3yx11?11?3yx3yx?当且仅当,又x?3y?1,???????x?3y??2???2?2??4,

x3yx3y?x3y?x3yx3y 5

即x?1111,y?时,?取得最小值4,注意乘“1”法技巧的使用. 26x3y1的最小值为 . ab1t【2-4】若a>0,b>0,且a+b=2,则ab+【答案】2

【解析】由2=a+b≥2ab得0

【2-5】设x>0,y>0,且x+4y=40,则lgx+lgy的最大值是 . 【答案】2

【思想方法】

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,因此可以用在一些不等式的证明中,还可以用于求代数式的最值或取值范围.如果条件等式中,同时含有两个变量的和与积的形式,就可以直接利用基本不等式对两个正数的和与积进行转化,然后通过解不等式进行求解.

注意:形如y=x+(a>0)的函数求最值时,首先考虑用基本不等式,若等号取不到,再利用该函数的单调性求解. 【温馨提醒】

在用基本不等式求函数的最值时,应具备三个条件:一正二定三取等. ① 一正:函数的解析式中,各项均为正数;

② 二定:函数的解析式中,含变数的各项的和或积必须有一个为定值; ③ 三取等:函数的解析式中,含变数的各项均相等,取得最值.

ax 6

若使用基本不等式时,等号取不到,可以通过“对勾函数”,利用单调性求最值.

考点3 基本不等式的实际应用

【3-1】要制作一个容器为4m,高为1m的无盖长方形容器,已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是_______(单位:元). 【答案】88

【解析】假设底面长方形的长宽分别为x, 仅当x?2的时区到最小值.

【3-2】如图,在三棱锥P-ABC中,PA,PB,PC两两垂直,且PA=3,PB=2,PC=1.设M是底面ABC内一点,定义f(M)=(m,n,p),其中m,n,p分别是三棱锥M-PAB,三棱锥M-PBC,三棱锥M-PCA的体积.若1a?1?f(M)=?,x,y?,且+≥8恒成立,则正实数a的最小值为________.

xy?2?

3

480?160.当且. 则该容器的最低总造价是y?80?20x?xx

【答案】1

【3-3】如图,有一块等腰直角三角形ABC的空地,要在这块空地上开辟一个内接矩形EFGH的绿地,已知AB?AC,AB?4,绿地面积最大值为 .

【答案】4

【解析】设EH?x,EF?y,由条件可知?EBH和?EFA为等直角三角形,所以EB?2x,

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AE?22y.AB?EB?AE=2x?y≥2222x?2y=2xy,即2xy≤4,所以xy?4,2所以绿地面积最大值为4.

【3-4】某汽车运输公司,购买了一批豪华大巴投入客运,据市场分析,每辆客车营运的总利润y(万元)与营运年数x(x?N*)满足y??x2?12x?25,则每辆客车营运多少年使其营运年平均利润最大? 【答案】5年

?x2?12x?252525【解析】年平均利润为f(x)???x??12??2x??12?2,x?N?,

xxx当x=5时,f(x)取得最大值,最大值为2万元. 【思想方法】

用均值不等式解决此类问题时,应按如下步骤进行:

(1)理解题意,设变量,设变量时一般把要求最大值或最小值的变量定为函数; (2)建立相应的函数关系式,把实际问题抽象为函数的最大值或最小值问题; (3)在定义域内,求出函数的最大值或最小值; (4)正确写出答案. 【温馨提醒】

对于应用题要通过阅读、理解所给定的材料寻找量与量之间的内在联系建立起数学模型,然后利用不等式的知识解决题目所提出的问题.

【易错试题常警惕】

忽视最值取得的条件致误

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典例 (1)已知x>0,y>0,且+=1,则x+y的最小值是________.

xy3

(2)函数y=1-2x-(x<0)的最小值为________.

x12

易错分析 (1)多次使用基本不等式,忽略等号成立的条件.如:1=+≥2

2

xyxy,∴xy≥22,∴x+y≥2xy≥42,得(x+y)min=42.

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(2)没有注意到x<0这个条件误用基本不等式得2x+≥26.

x【答案】(1)3+22 (2)1+26 【解析】(1)∵x>0,y>0,

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温馨提醒 (1)利用基本不等式求最值,一定要注意应用条件;

(2)尽量避免多次使用基本不等式,若必须多次使用,一定要保证等号成立的条件一致.[失误与防范]

1.使用基本不等式求最值,“一正”“二定”“三相等”三个条件缺一不可. 2.连续使用基本不等式求最值要求每次等号成立的条件一致.

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