不等式及其应用
中考重点不等式及其应用

中考重点不等式及其应用一、不等式的基本概念不等式是数学中常见的一种比较关系表达方式,可以用于描述两个数之间的大小关系。
常见的不等式符号有大于(>)、小于(<)、大于等于(≥)、小于等于(≤)等。
例如,a > b表示a大于b,a ≤ b表示a小于等于b。
在解不等式时,我们需要明确几个基本概念:1. 解集:不等式的所有满足条件的解所构成的集合称为解集。
例如,对于不等式2x + 5 > 10,解集为{x | x >2.5},表示x的取值范围为大于2.5的实数。
2. 不等式的性质:不等式的性质在解不等式时非常重要。
例如,对于不等式a > b,若两边同时加(减)一个相同的数c,则不等式的关系不发生改变;若两边同乘(除)一个正数d,则不等式的关系保持不变,若同乘(除)一个负数d,则不等式的关系需要反转。
二、一元一次不等式一元一次不等式是指在不等式中只有一个未知数,并且未知数的最高次数为1。
解一元一次不等式的关键在于将不等式转化为等价的形式进行求解。
例如,对于不等式2x + 5 > 10,我们可以先将不等式转化为等价的形式,得到2x > 5,再解得x > 2.5,即解集为{x | x > 2.5}。
三、一元二次不等式一元二次不等式是指在不等式中只有一个未知数,并且未知数的最高次数为2。
解一元二次不等式的关键在于找到不等式的零点,并根据不等式的符号来确定解集。
例如,对于不等式x^2 - 5x + 6 < 0,我们可以先求出不等式的零点,即x = 2和x = 3,然后根据一元二次函数的图像,确定不等式在x < 2和2 < x < 3以及x > 3三个区间的符号,最后得出解集为{x | 2 < x < 3}。
四、不等式组不等式组是由若干个不等式组成的方程组。
解不等式组需要找到不等式组的交集部分,即同时满足所有不等式的解。
2.4 基本不等式及其应用.ppt

等号当且仅当 a=b 时成立。
例 5、
(1)若 x 0 ,则 4x 9 的最小值是
;
x
(2) 若 x 1,则 4x 9 的最小值是
;
x 1
(3)若 x 1 ,则 2x2 9x 10 的最小值 x 1
是
。
例 6、已知 a 0,b 0, c 0,
我们把 a b 和 ab 分别叫做正数 a、b 的算术平均数和几何平 2
均数.
几何解释:
A
B
C
DE
3、例题
例 1、(1)设 a,b, c R ,求证:
a2 b2 c2 ab ac bc ; (2)已知 x, y R ,求证:
(x y)(x2 y2 )(x3 y3 ) 8x3 y3 .
例 2、(1)已知 xy 0 ,求证: y x 2 ; xy
(2)已知 xy 0 ,求证: y x 2 ; xy
(3)试比较 y x 与 2 的大小。 xy
例 3、已知 x 0, y 0 ,求证: x2 y2 x y 。 yx
4、练习 1、用不等号填空:
若 x 0 ,则 x 1 2 ,若 x 0 ,则 x 1 2 。
2、新课 基本不等式 1:
如果 a,b R,那么a2 b2 2ab,当且仅当a b时等号成立 .
变形:
如果 a,b R,那么a2 b2 2ab,当且仅当a b时等号成立 .
如果 a,bR,那么a2 b2 2 ab ,当且仅当 a b 时等号成立 .
基本不等式 2:
如果 a,b R ,那么 a b ab,当且仅当a b时等号成立 . 2
1
2 1
ab a b 2
专题08 基本不等式及其应用学生版

专题08 基本不等式及其应用(平均值不等式及其应用,三角不等式)知识梳理一、基本不等式:1.若,a b R ∈,222a b ab +≥,当且仅当a =b 时取等号2.(1)“积定和最小”:ab b a 2≥+⇔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”:22⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤b a ab ⇔如果和a b +是定值S ,那么当a b =时,积ab 有最大值214S 。
3.若,a b R +∈2a b +≥ 加权平均》算术平均》几何平均二、平均值不等式:若a 、b 为正数,则2a b+≥a b =时取等号变式:222()22a b a b ab ++≥≥ 推广: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++⋅⋅⋅+≥12n a a a ===时等号成立。
三、三角形不等式如果,a b 是实数,则a b a b a b -±+≤≤ 注:当b a ,为复数或向量时结论也成立. 推论1:1212n n a a a a a a ++++++≤推论2:如果a b c 、、是实数,那么a c a b b c --+-≤,当且仅当()()0a b b c --≥时,等号成立.例题解析一、简单基本不等式问题【例1】条件“0>a 且0>b ”是结论“ab ba ≥+2”成立的 条件。
【例2】已知正数y x ,满足12=+y x ,求yx 11+的最小值。
判断下述解法正确与否,若不正确,请给出正确的解法,若正确,则说明理由。
y x xyxy y x xy y x y x 112422221,2110,0+∴≥∴≥+=≥+∴>> 的最小值为24【例3】如果正数d c b a ,,,满足4==+cd b a ,那么( ) (A )d c ab +≤,且等号成立时d c b a ,,,的取值唯一(B )(B )d c ab +≥,且等号成立时d c b a ,,,的取值唯一 (C )d c ab +≤,且等号成立时d c b a ,,,的取值不唯一 (D )d c ab +≥,且等号成立时d c b a ,,,的取值不唯一【例4】设a>0 ,b>0 则下列不等式中不成立的是( ) A .a+b+ab1≥22 B (a+b)(a 1+b1)≥4 C 22≥a+b D b a ab +2≥ab【巩固训练】1、若x> -1则x 取什么值时x+11+x 的值最小?最小值是多少?2、若01x <<,01y <<,且x y ≠,则在22,2,x y xy x y ++中最大的一个是_____________。
数学中的不等式及其推导方法和应用

数学中的不等式及其推导方法和应用不等式是数学中一个非常重要的概念之一,它可以涵盖范围广泛,从初中到高中再到大学几乎都会涉及。
不等式是一种数学语言,它可以帮助我们更好地描绘出数学世界中的各种关系和规律。
在本文中,我们将会探讨不等式的概念、推导方法和应用。
1.不等式的概念不等式是一种包含至少一个不等于号的关系式。
相对于等式来说,不等式可以有多种结果,而不仅仅是一种。
比如,x>2表示x比2大,但x可以是3、4或更大的数;x≠2表示x不等于2,这意味着x可以是任何不等于2的数。
在不等式中,我们可以使用各种数学符号来表示不同的关系。
以下是一些最常见的符号:大于号 >:表示比较两个数的大小,如 a>b 表示a大于b。
小于号 <:表示比较两个数的大小,如 a<b 表示a小于b。
大于等于号≥:表示比较两个数的大小,如a≥b 表示a大于等于b。
小于等于号≤:表示比较两个数的大小,如a≤b 表示a小于等于b。
不等号≠:表示两个数不相等,如a≠b 表示a不等于b。
2.不等式的推导方法不等式的推导方法有很多种,但常见的方法有以下几种:(1)加减法法则:不等式的加减法法则是指对等式的两边同时加上或减去同一个数,不等式的关系不变。
比如,如果a>b,那么a+c>b+c,其中c为任意常数。
(2)乘除法法则:如果a>b,那么a×c>b×c,其中c为正数;如果a>b,但c为负数,那么a×c<b×c。
(3)开平方法则:如果a>b,那么√a>√b。
(4)移项法则:不等式中的x可以代表一个未知数,移项可以将x视为一个常数将其移到另一边,从而改变不等式的形式。
比如,如果ax+b<c×d,我们可以将b移到不等式的右侧,得到ax<c×d-b。
(5)取绝对值:对于一个绝对值不等式,我们可以将绝对值内的式子分成两种情况,分别取相反的符号。
考点二十四 基本不等式及其应用

考点二十四 基本不等式及其应用知识梳理1.重要不等式:a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R ),当且仅当a =b 时取等号. 2.基本不等式:ab ≤a +b2( a ≥0,b ≥0),当且仅当a =b 时取等号. 其中a +b 2称为a ,b 的算术平均数,ab 称为a ,b 的几何平均数.因此基本不等式可叙述为两个非负数的算术平均数不小于它们的几何平均数;也可以叙述为两个正数的等差中项不小于它们的等比中项.3.基本不等式的几个常见变形 (1) a +b ≥2ab (a ,b >0).(2) x +1x ≥2(x >0),b a +ab ≥2(a ,b 同号).(3)ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22(a ,b ∈R ).(4)a 2+b 22≥⎝⎛⎭⎫a +b 22 (a ,b ∈R ).4.利用基本不等式求最值的条件:一正二定三相等所谓“一正”是指正数,“二定”是指应用基本不等式求最值时,和或积为定值,“三相等”是指满足等号成立的条件. 5.利用基本不等式求最值问题 已知x >0,y >0,则(1)和定积最大:若x +y =s (和为定值),则当x =y 时,积xy 取得最大值s 24;(2)积定和最小:若xy =p (积为定值),则当x =y 时,和x +y 取得最小值2p .典例剖析题型一 基本不等式成立条件问题例1 若a ,b ∈R ,且ab >0,则下列不等式中,恒成立的是( )A .a 2+b 2>2abB .a +b ≥2ab C.1a +1b ≥2ab D.b a +ab ≥2答案 D解析 ∵a 与b 可能相等,∴a 2+b 2≥2ab ,故A 不正确;对于B 、C ,当a <0,b <0时不等式不成立,故B 、C 不正确;对于D ,由于ab >0,∴b a >0,a b >0,a b +ba ≥2a b ·ba=2成立(当且仅当a =b 时等号成立).变式训练 下列不等式中一定成立的是 ( )A .x +1x ≥2B .b a +a b ≥2 C. sin x +1sin x ≥2(x ≠k π,k ∈Z ) D. x +1x ≥2(x >0)答案 D解析 对于选项A ,当x <0时显然不成立; 对于选项B ,当ba <0时显然不成立;对选项C ,当sin x <0时显然不成立; 只有选项D 正确.解题要点 在应用基本不等式时,“一正二定三相等”这三者缺一不可. 题型二 利用基本不等式求最值例2 (1) 若x >0,则x +2x的最小值是( )A .2B .4 C. 2 D .2 2 (2) 当x >1时,函数y =x +1x -1的最小值是________. 答案 (1) D (2) 3解析 (1) 由基本不等式可得x +2x ≥2x ·2x =22,当且仅当x =2x即x =2时取等号,故最小值是2 2.(2)y =x +1x -1=x -1+1x -1+1≥2(x -1)·1x -1+1=3⎝⎛⎭⎫当且仅当x -1=1x -1,即x =2时等号成立.变式训练 (1)当x >1时,x +4x -1的最小值为________; (2)当x ≥4时,x +4x -1的最小值为________.答案 (1)5 (2)163解析 (1)∵x >1,∴x -1>0.∴x +4x -1=x -1+4x -1+1≥24+1=5.(当且仅当x -1=4x -1.即x =3时“=”号成立)∴x +4x -1的最小值为5.(2)∵x ≥4,∴x -1≥3.∵函数y =x +4x在[3,+∞)上为增函数,∴当x -1=3时,y =(x -1)+4x -1+1有最小值163.例3 设0<x <2,求函数y =x (4-2x )的最大值 解析 ∵0<x <2,∴2-x >0,∴y =x (4-2x )=2·x (2-x )≤2·x +2-x2=2,当且仅当x =2-x ,即x =1时取等号, ∴当x =1时,函数y =x (4-2x )的最大值为 2.变式训练 若a ,b 均为大于1的正数,且ab =100,则lg a ·lg b 的最大值是( ) A .0 B .1 C .2 D. 52答案 B解析 ∵a >1,b >1,∴lg a >0,lg b >0. lg a ·lg b ≤(lg a +lg b )24=(lg ab )24=1.当且仅当a =b =10时取等号.解题要点 在利用基本不等式求最值时,要根据式子的特征灵活变形,配凑出积、和为常数的形式,然后再利用基本不等式. 题型三 利用1的代换求值例4 已知a >0,b >0,a +b =1,则1a +1b 的最小值为________.答案 4解析 ∵a >0,b >0,a +b =1, ∴1a +1b =a +b a +a +b b =2+b a +a b≥2+2b a ·ab=4, 即1a +1b 的最小值为4,当且仅当a =b =12时等号成立. 变式训练 已知x >0,y >0且x +y =1,则8x +2y 的最小值为________.答案 18解析 ∵x >0,y >0,且x +y =1,∴8x +2y =(8x +2y )(x +y )=10+8y x +2xy ≥10+28y x ·2xy=18. 当且仅当8y x =2xy ,即x =2y 时等号成立,∴当x =23,y =13时,8x +2y有最小值18.解题要点 解决这类条件最值问题通常有两种方法:一是消元法,即根据条件建立两个量之间的函数关系,然后代入代数式转化为函数的最值求解;二是将条件灵活变形,利用常数代换的方法构造和或积为常数的式子,然后利用基本不等式求解最值.当堂练习1.若0<x <32,则y =x (3-2x )的最大值是( )A.916 B. 94 C .2 D. 98答案 D2.已知a >0,b >0,a +b =2,则y =1a +4b 的最小值是( )A. 72 B .4 C. 92 D .5 答案 C解析 依题意得1a +4b =12(1a +4b )(a +b )=12×[5+(b a +4a b )]≥12×(5+2b a ×4a b )=92,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧a +b =2,b a =4ab ,a >0,b >0,即a =23,b =43时取等号,即1a +4b 的最小值是92.3. 已知f (x )=x +1x-2(x <0),则f (x )有( )A. 最大值为0B. 最小值为0C. 最大值为-4D. 最小值为-4 答案 C解析 ∵x <0,∴-x >0, ∴x +1x -2=-(-x +1-x)-2≤-2(-x )·1-x-2=-4,当且仅当-x =1-x,即x =-1时,等号成立.4.已知函数f (x )=4x +ax (x >0,a >0)在x =3时取得最小值,则a =______.答案 36解析 ∵a >0,x >0,∴f (x )=4x +ax≥24x ·ax=4a ⎝⎛⎭⎫当且仅当4x =a x 即a =4x 2时等号成立,又x =3时函数取得最小值,∴a =4×9=36. 5.若2x +2y =1,则x +y 的取值范围是( )A .[0,2]B .[-2,0]C .[-2,+∞)D .(-∞,-2] 答案 D解析 ∵1=2x +2y ≥22x ·2y =22x +y ,∴2x +y ≤14,∴x +y ≤-2.课后作业一、 选择题1.若0<x <1,则当f (x )=x (4-3x )取得最大值时,x 的值为( ) A. 13 B. 12 C. 34 D. 23 答案 D解析 ∵0<x <1,∴f (x )=x (4-3x )=13·3x (4-3x )≤13×⎝⎛⎭⎫3x +4-3x 22=43, 当且仅当3x =4-3x ,即x =23时,取得“=”,故选D 项.2.已知a >0,b >0,ln(a +b )=0,则ab 的最大值为( ) A.12 B.14 C .1 D.18 答案 B解析 ∵ln(a +b )=0,∴a +b =1,又a >0,b >0,∴a +b ≥2ab ,∴ab ≤14.3.函数y =x 2+2x +2x +1(x >-1)的图象最低点的坐标为( )A. (1,2)B. (1,-2)C. (1,1)D. (0,2) 答案 D解析 y =(x +1)2+1x +1=x +1+1x +1≥2,当x +1=1x +1,即x =0时,y 最小值为2,故选D 项.4.若x >54,则f (x )=4x +14x -5的最小值为( )A .-3B .2C .5D .7 答案 D 解析 f (x )=4x +14x -5=4x -5+14x -5+5. ∵x >54,∴4x -5>0,∴4x -5+14x -5≥2.故f (x )≥2+5=7,等号成立的条件是x =32.5.已知a ,b 为正实数且ab =1,若不等式(x +y )(a x +by )>m 对任意正实数x ,y 恒成立,则实数m 的取值范围是( )A. [4,+∞)B. (-∞,1]C. (-∞,4]D. (-∞,4) 答案 D解析 因为(x +y )(a x +b y )=a +b +ay x +bx y ≥a +b +2≥2ab +2=4,当且仅当a =b ,ay x =bxy 时等号成立,即a =b ,x =y 时等号成立,故只要m <4即可,正确选项为D.6.下列不等式:①a 2+1>2a ;②a +b ab ≤2;③x 2+1x 2+1≥1,其中正确的个数是( )A .0B .1C .2D .3 答案 B解析 ①②不正确,③正确,x 2+1x 2+1=(x 2+1)+1x 2+1-1≥2-1=1.7.(2015湖南文)若实数a ,b 满足1a +2b =ab ,则ab 的最小值为( )A. 2 B .2 C .2 2 D .4 答案 C解析 由条件1a +2b =ab 知a ,b 均为正数.因而可利用基本不等式求解.由1a +2b =ab 知a >0,b >0,所以ab =1a +2b≥22ab ,即ab ≥22,当且仅当⎩⎨⎧1a =2b,1a +2b=ab ,即a =42,b =242时取“=”,所以ab 的最小值为2 2.8.若向量a =(x -1,2),b =(4,y )相互垂直,则9x +3y 的最小值为( ) A. 12 B. 2 3 C. 32 D. 6 答案 D解析 依题意得4(x -1)+2y =0,即2x +y =2,9x +3y =32x +3y ≥232x ×3y =232x +y =232=6,当且仅当2x =y =1时取等号,因此9x +3y 的最小值是6,选D.二、填空题9.已知函数f (x )=4x +ax (x >0,a >0)在x =3时取得最小值,则a =________.答案 36解析 因为x >0,a >0,所以f (x )=4x +ax ≥24a =4a ,当且仅当4x =ax ,即a =4x 2时取等号.由题意可得a =4×32=36.10. (2014年上海卷)若实数x ,y 满足xy =1,则x 2+2y 2的最小值为________. 答案 2 2解析 x 2+2y 2≥2x 2·2y 2=22·xy =22,当且仅当x 2=2y 2时等号成立. 11.已知x >0,y >0,且3x +4y =12,则xy 的最大值为______. 答案 3解析 ∵12=3x +4y ≥23x ·4y ,∴xy ≤3. 三、解答题12.已知a >0,b >0,a +b =1,求证:(1+1a )(1+1b )≥9.证明 方法一 ∵a >0,b >0,a +b =1, ∴1+1a =1+a +b a =2+ba ,同理,1+1b =2+a b,∴(1+1a )(1+1b )=(2+b a )(2+a b )=5+2(b a +ab )≥5+4=9.∴(1+1a )(1+1b )≥9(当且仅当a =b =12时等号成立).方法二 (1+1a )(1+1b )=1+1a +1b +1ab .由(1)知,1a +1b +1ab ≥8,故(1+1a )(1+1b )=1+1a +1b +1ab≥9.13.(2015湖南理节选)设a >0,b >0,且a +b =1a +1b .证明:a +b ≥2;证明 由a +b =1a +1b =a +bab ,a >0,b >0,得ab =1.由基本不等式及ab =1,有a +b ≥2ab =2,即a +b ≥2.。
(完整版)基本不等式及其应用

基本不等式及其应用1.ab ≤a +b2(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 +ab ≥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(1)设a ≥0,b ≥0,则a ,b 的算术平均数为a +b2,几何平均数为ab .(2)基本不等式可叙述为两个非负数的算术平均数不小于它们的几何平均数;也可以叙述为两个正数的等差中项不小于它们正的等比中项.4.利用基本不等式求最值问题 已知x >0,y >0,则(1)若x +y =s (和为定值),则当x =y 时,积xy 取得最大值s 24; (2)若xy =p (积为定值),则当x =y 时,和x +y 取得最小值2p .选择题:设x >0,y >0,且x +y =18,则xy 的最大值为( )A .80B .77C .81D .82解析 ∵x >0,y >0,∴x +y 2≥xy ,即xy ≤(x +y2)2=81,当且仅当x =y =9时,(xy )max =81若正数x ,y 满足4x 2+9y 2+3xy =30,则xy 的最大值是( ) A.43 B.53 C .2 D.54解析 由x >0,y >0,得4x 2+9y 2+3xy ≥2·(2x )·(3y )+3xy (当且仅当2x =3y 时等号成立),∴12xy +3xy ≤30,即xy ≤2,∴xy 的最大值为2若2x +2y =1,则x +y 的取值范围是( )A .[0,2]B .[-2,0]C .[-2,+∞)D .(-∞,-2] 解析 22x +y ≤2x +2y =1,∴2x +y ≤14,即2x +y ≤2-2,∴x +y ≤-2若实数x ,y 满足xy >0,则x x +y +2yx +2y的最大值为( ) A .2- 2 B .2+ 2 C .4+2 2 D .4-2 2 解析x x +y+2y x +2y=x (x +2y )+2y (x +y )(x +y )(x +2y )=x 2+4xy +2y 2x 2+3xy +2y 2=1+xy x 2+3xy +2y 2=1+1x y +3+2y x≤1+13+2=4-22,当且仅当x y =2yx ,即x 2=2y 2时取等号若函数()f x =x +1x -2(x >2)在x =a 处取最小值,则a 等于( ) A .1+ 2 B .1+ 3 C .3 D .4 解析 当x >2时,x -2>0,f (x )=(x -2)+1x -2+2≥2(x -2)×1x -2+2=4,当且仅当x -2=1x -2(x >2),即x =3时取等号,即当f (x )取得最小值时,x =3,即a =3已知x ,y ∈(0,+∞),2x -3=(12)y ,若1x +my (m >0)的最小值为3,则m 等于( ) A .2 B .2 2 C .3 D .4解析 由2x -3=(12)y 得x +y =3,1x +m y =13(x +y )(1x +m y )=13(1+m +y x +mx y )≥13(1+m +2m ),(当且仅当y x =mx y 时取等号),∴13(1+m +2m )=3,解得m =4已知直线ax +by +c -1=0(b ,c >0)经过圆x 2+y 2-2y -5=0的圆心,则4b +1c 的最小值是( )A .9B .8C .4D .2解析 圆x 2+y 2-2y -5=0化成标准方程,得x 2+(y -1)2=6,∴圆心为C (0,1) ∵直线ax +by +c -1=0经过圆心C ,∴a ×0+b ×1+c -1=0,即b +c =1 ∴4b +1c =(b +c )(4b +1c )=4c b +b c +5 ∵b ,c >0,∴4c b +bc ≥24c b ·b c =4,当且仅当4c b =b c 时等号成立.由此可得b =2c ,且b +c =1,即b =23,c =13时,4b +1c 取得最小值9已知各项均为正数的等比数列{a n }满足a 7=a 6+2a 5,若存在两项a m ,a n 使得a m a n =4a 1,则1m +4n 的最小值为( )A.32B.53C.94D.256解析 由各项均为正数的等比数列{a n }满足a 7=a 6+2a 5,可得a 1q 6=a 1q 5+2a 1q 4, ∴q 2-q -2=0,解得q =2或q =-1(舍去)a m a n =4a 1,∴q m +n -2=16,∴2m +n -2=24,∴m +n =6 ∴1m +4n =16(m +n )(1m +4n )=16(5+n m +4m n )≥16(5+2n m ·4m n )=32当且仅当n m =4m n 时,等号成立,故1m +4n 的最小值等于32在等差数列{a n }中,a n >0,且a 1+a 2+…+a 10=30,则a 5a 6的最大值是( ) A .3 B .6 C .9 D .36解析 ∵a 1+a 2+…+a 10=30,∴5(a 1+a 10)=30,即a 1+a 10=a 5+a 6=6,∵a 5+a 6≥2a 5a 6,∴6≥2a 5a 6,即a 5a 6≤9,当且仅当a 5=a 6时取等号,∴a 5a 6的最大值为9若实数a ,b 满足1a +2b =ab ,则ab 的最小值为( )A.2 B .2 C .2 2 D .4 解析 依题意知a >0,b >0,则1a +2b ≥22ab =22ab,当且仅当1a =2b ,即b =2a 时,“=”成立.∵1a +2b =ab ,∴ab ≥22ab ,即ab ≥22,∴ab 的最小值为2 2已知a >0,b >0,a ,b 的等比中项是1,且m =b +1a ,n =a +1b ,则m +n 的最小值是( ) A .3 B .4 C .5 D .6解析 由题意知:ab =1,∴m =b +1a =2b ,n =a +1b =2a ,∴m +n =2(a +b )≥4ab =4若a ,b 都是正数,则⎝ ⎛⎭⎪⎫1+b a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫1+4a b 的最小值为( ) A .7 B .8 C .9 D .10 解析 ∵a ,b 都是正数,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫1+b a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+4a b =5+b a +4a b ≥5+2b a ·4ab =9,当且仅当b =2a >0时取等号已知a >0,b >0,若不等式3a +1b ≥ma +3b 恒成立,则m 的最大值为( )A .9B .12C .18D .24 解析 由3a +1b ≥m a +3b ,得m ≤(a +3b )(3a +1b )=9b a +ab +6又9b a +ab +6≥29+6=12,∴m ≤12,∴m 的最大值为12已知a >0,b >0,a +b =1a +1b ,则1a +2b 的最小值为( )A .4B .22C .8D .16 解析 由a >0,b >0,a +b =1a +1b =a +b ab ,得ab =1,则1a +2b ≥21a ·2b =2 2.当且仅当1a =2b ,即a =22,b 2时等号成立已知a >0,b >0,a +b =2,则y =1a +4b 的最小值是( ) A.72 B .4 C.92 D .5 解析 依题意,得1a +4b =12(1a +4b )·(a +b )=12[5+(b a +4a b )]≥12(5+2b a ·4a b )=92,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧a +b =2,b a =4ab ,a >0,b >0,即a =23,b =43时取等号,即1a +4b 的最小值是92若log 4(3a +4b )=log 2ab ,则a +b 的最小值是( )A .6+2 3B .7+2 3C .6+4 3D .7+4 3解析由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ab >0,ab ≥0,3a +4b >0,∴⎩⎨⎧a >0,b >0.又log 4(3a +4b )=log 2ab ,∴log 4(3a +4b )=log 4ab ,∴3a +4b =ab ,故4a +3b =1. ∴a +b =(a +b )(4a +3b )=7+3a b +4ba ≥7+23ab ·4b a =7+43,当且仅当3a b =4b a 时取等号若正数a ,b 满足1a +1b =1,则1a -1+9b -1的最小值是( )A .1B .6C .9D .16解析 ∵正数a ,b 满足1a +1b =1,∴b =a a -1>0,解得a >1,同理可得b >1,∴1a -1+9b -1=1a -1+9a a -1-1=1a -1+9(a -1)≥21a -1·9(a -1)=6,当且仅当1a -1=9(a -1),即a =43时等号成立,∴最小值为6设()f x =ln x,0<a <b ,若p =f (ab ),q =f ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 2,r =12(f (a )+f (b )),则下列关系式中正确的是( ) A .q =r <p B .q =r >p C .p =r <q D .p =r >q 解析 ∵0<a <b ,∴a +b2>ab ,又∵f (x )=ln x 在(0,+∞)上为增函数,故f ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 2>f (ab ),即q >p .又r =12(f (a )+f (b ))=12(ln a +ln b )=12ln a +12ln b =ln(ab )12=f (ab )=p ,故p =r <q已知函数()f x =x +px -1(p 为常数,且p >0),若f (x )在(1,+∞)上的最小值为4,则实数p 的值为( ) A .1 B .2 C.94 D.74 解析 由题意得x -1>0,f (x )=x -1+px -1+1≥2p +1,当且仅当x =p +1时取等号, ∵f (x )在(1,+∞)上的最小值为4,∴2p +1=4,解得p =94填空题:已知x ,y ∈R +,且x +4y =1,则xy 的最大值为________解析 1=x +4y ≥24xy =4xy ,∴xy ≤(14)2=116,当且仅当x =4y =12,即⎩⎪⎨⎪⎧x =12y =18时,(xy )max =116已知实数m ,n 满足m ·n >0,m +n =-1,则1m +1n 的最大值为________解析 ∵m ·n >0,m +n =-1,∴m <0,n <0,∴1m +1n =-(m +n )⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +1n =-⎝ ⎛⎭⎪⎫2+n m +m n ≤-2-2n m ·mn=-4,当且仅当m =n =-12时,1m +1n 取得最大值-4已知x <54,则()f x =4x -2+14x -5的最大值为________解析 ∵x <54,∴5-4x >0,则f (x )=4x -2+14x -5=-(5-4x +15-4x )+3≤-2+3=1.当且仅当5-4x =15-4x ,即x =1时,等号成立.故f (x )=4x -2+14x -5的最大值为1函数y =x 2+2x -1(x >1)的最小值为________解析 y =x 2+2x -1=(x 2-2x +1)+(2x -2)+3x -1=(x -1)2+2(x -1)+3x -1=(x -1)+3x -1+2≥23+2当且仅当(x -1)=3(x -1),即x =3+1时,等号成立函数y =x -1x +3+x -1的最大值为________解析 令t =x -1≥0,则x =t 2+1,∴y =t t 2+1+3+t =tt 2+t +4当t =0,即x =1时,y =0;当t >0,即x >1时,y =1t +4t +1, ∵t +4t ≥24=4(当且仅当t =2时取等号),∴y =1t +4t +1≤15,即y 的最大值为15(当t =2,即x =5时y 取得最大值).若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,则3x +4y 的最小值是________解析 由x +3y =5xy 可得15y +35x =1,∴3x +4y =(3x +4y )(15y +35x )=95+45+3x 5y +12y 5x ≥135+125=5已知x >0,y >0,x +3y +xy =9,则x +3y 的最小值为________ 解析 由已知得x =9-3y1+y ,∵x >0,y >0,∴y <3,∴x +3y =9-3y 1+y +3y =3y 2+91+y=3(1+y )2-6(1+y )+121+y=121+y+(3y +3)-6≥2121+y ·(3y +3)-6=6, 当且仅当121+y=3y +3,即y =1,x =3时,(x +3y )min =6已知函数()f x =x 2+ax +11x +1(a ∈R ),若对于任意x ∈N +,()f x ≥3恒成立,则a 的取值范围是______解析 对任意x ∈N +,f (x )≥3恒成立,即x 2+ax +11x +1≥3恒成立,即知a ≥-(x +8x )+3设g(x)=x+8x,x∈N+,则g(2)=6,g(3)=173∵g(2)>g(3),∴g(x)min=173,∴-(x+8x)+3≤-83,∴a≥-83,故a的取值范围是[-83,+∞)已知x>0,y>0,且1x+2y=1,则x+y的最小值是________解析∵x>0,y>0,∴x+y=(x+y)(1x+2y)=3+yx+2xy≥3+22(当且仅当y=2x时取等号),∴当x=2+1,y=2+2时,(x+y)min=3+2 2函数y=1-2x-3x(x<0)的最小值为________解析∵x<0,∴y=1-2x-3x=1+(-2x)+(-3x)≥1+2(-2x)·3-x=1+26,当且仅当x=-62时取等号,故y的最小值为1+2 6若关于x的方程9x+(4+a)3x+4=0有解,则实数a的取值范围是________解析分离变量得-(4+a)=3x+43x≥4,得a≤-8设a+b=2,b>0,则12|a|+|a|b取最小值时,a的值为________解析∵a+b=2,∴12|a|+|a|b=24|a|+|a|b=a+b4|a|+|a|b=a4|a|+b4|a|+|a|b≥a4|a|+2b4|a|×|a|b=a4|a|+1,当且仅当b4|a|=|a|b时等号成立又a+b=2,b>0,∴当b=-2a,a=-2时,12|a|+|a|b取得最小值若当x>-3时,不等式a≤x+2x+3恒成立,则a的取值范围是________解析设f(x)=x+2x+3=(x+3)+2x+3-3,∵x>-3,所以x+3>0,故f(x)≥2(x+3)×2x+3-3=22-3,当且仅当x=2-3时等号成立,∴a的取值范围是(-∞,22-3]若对于任意x >0,xx 2+3x +1≤a 恒成立,则a 的取值范围是________解析 xx 2+3x +1=13+x +1x ,∵x >0,∴x +1x ≥2(当且仅当x =1时取等号),则13+x +1x ≤13+2=15,即x x 2+3x +1的最大值为15,故a ≥15.解答题:已知x >0,y >0,且2x +5y =20. (1)求u =lg x +lg y 的最大值; (2)求1x +1y 的最小值.解 (1)∵x >0,y >0,∴由基本不等式,得2x +5y ≥210xy . ∵2x +5y =20,∴210xy ≤20,xy ≤10,当且仅当2x =5y 时,等号成立.因此有⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +5y =20,2x =5y ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =2,此时xy 有最大值10.∴u =lg x +lg y =lg(xy )≤lg10=1,∴当x =5,y =2时,u =lg x +lg y 有最大值1. (2)∵x >0,y >0,∴1x +1y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1y ·2x +5y 20=120⎝ ⎛⎭⎪⎫7+5y x +2x y ≥120⎝⎛⎭⎪⎫7+25y x ·2x y =7+21020, 当且仅当5y x =2xy 时,等号成立.由⎩⎨⎧2x +5y =20,5y x =2xy ,解得⎩⎨⎧x =1010-203,y =20-4103.∴1x +1y 的最小值为7+21020专项能力提升设x ,y 均为正实数,且32+x +32+y=1,则xy 的最小值为( ) A .4 B .4 3 C .9 D .16解析 由32+x +32+y=1得xy =8+x +y , ∵x ,y 均为正实数,∴xy =8+x +y ≥8+2xy (当且仅当x =y 时等号成立), 即xy -2xy -8≥0,解得xy ≥4,即xy ≥16,∴xy 的最小值为16设正实数x ,y ,z 满足x 2-3xy +4y 2-z =0,则当xy z 取得最大值时,2x +1y -2z 的最大值为( ) A .0 B .1 C.94 D .3 解析 由已知得z =x 2-3xy +4y 2,(*)则xyz =xyx 2-3xy +4y2=1x y +4y x -3≤1,当且仅当x =2y 时取等号,把x =2y 代入(*)式,得z =2y 2,∴2x +1y -2z =1y +1y -1y 2=-⎝ ⎛⎭⎪⎫1y -12+1≤1已知m >0,a 1>a 2>0,则使得m 2+1m ≥|a i x -2|(i =1,2)恒成立的x 的取值范围是( )A .[0,2a 1]B .[0,2a 2]C .[0,4a 1]D .[0,4a 2]解析 ∵m 2+1m =m +1m ≥2(当且仅当m =1时等号成立),∴要使不等式恒成立, 则2≥|a i x -2|(i =1,2)恒成立,即-2≤a i x -2≤2,∴0≤a i x ≤4, ∵a 1>a 2>0,∴⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤4a 1,0≤x ≤4a 2,即0≤x ≤4a 1,∴使不等式恒成立的x 的取值范围是[0,4a 1]已知x ,y ∈R 且满足x 2+2xy +4y 2=6,则z =x 2+4y 2的取值范围为________ 解析 ∵2xy =6-(x 2+4y 2),而2xy ≤x 2+4y 22,∴6-(x 2+4y 2)≤x 2+4y 22, ∴x 2+4y 2≥4(当且仅当x =2y 时取等号).又∵(x +2y )2=6+2xy ≥0,即2xy ≥-6,∴z =x 2+4y 2=6-2xy ≤12(当且仅当x =-2y 时取等号) 综上可知4≤x 2+4y 2≤1211设a >0,b >0,若3是3a 与3b 的等比中项,则1a +1b 的最小值为________解析 由题意知3a ·3b =3,即3a +b =3,∴a +b =1,∵a >0,b >0,∴1a +1b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b (a +b )=2+b a +a b ≥2+2b a ·a b =4,当且仅当a =b =12时,等号成立点(a ,b )为第一象限内的点,且在圆(x +1)2+(y +1)2=8上,则ab 的最大值为________解析 由题意知a >0,b >0,且(a +1)2+(b +1)2=8,化简得a 2+b 2+2(a +b )=6,则6≥2ab +4ab (当且仅当a =b 时取等号),令t =ab (t >0),则t 2+2t -3≤0,解得0<t ≤1,则0<ab ≤1,∴ab 的最大值为1.正数a ,b 满足1a +9b =1,若不等式a +b ≥-x 2+4x +18-m 对任意实数x 恒成立,则实数m 的取值范围是________解析 ∵a >0,b >0,1a +9b =1,∴a +b =(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +9b =10+b a +9a b ≥10+29=16,由题意,得16≥-x 2+4x +18-m ,即x 2-4x -2≥-m 对任意实数x 恒成立,而x 2-4x -2=(x -2)2-6,∴x 2-4x -2的最小值为-6,∴-6≥-m ,即m ≥6.。
不等式及其应用

不等式及其应用不等式是数学中一种重要的数值关系表示方式,它描述了数值的大小关系。
不等式的研究在实际问题中有着广泛的应用,它能帮助我们解决各种大小关系的问题。
本文将从不等式的定义、性质以及不等式在实际问题中的应用等方面进行探讨。
一、不等式的定义和性质不等式是数学中一种数值大小关系的表示方式,用符号“>”、“<”、“≥”或“≤”来表示。
大于号(>)表示“大于”,小于号(<)表示“小于”,大于等于号(≥)表示“大于等于”,小于等于号(≤)表示“小于等于”。
不等式具有以下性质:1. 传递性:如果a > b且b > c,那么a > c;2. 反对称性:对于任意实数a和b,有a > b,则b < a;3. 加法性:如果a > b,则a + c > b + c;4. 乘法性:如果a > b,且c > 0,则ac > bc,如果c < 0,则ac < bc。
二、不等式的求解方法解不等式的过程是确定不等式中未知数的取值范围。
常见的不等式求解方法包括以下几种:1. 加减法解不等式:通过对不等式两边进行加减运算,化简不等式,得到未知数的取值范围;2. 乘法解不等式:通过对不等式两边进行乘法运算,根据乘法性质确定不等式的解集;3. 对数函数解不等式:通过对不等式两边取对数,利用对数函数的性质推导不等式的解集;4. 图解法解不等式:将不等式用图形表示,通过观察图形确定不等式的解集。
三、不等式在实际问题中的应用不等式在实际问题中有广泛的应用,以下是一些常见的应用场景:1. 金融领域:不等式可以用于描述利率、汇率、股票价格等的涨跌情况,帮助投资者做出决策;2. 工程问题:在工程领域,不等式可以用于描述材料强度、结构稳定性等问题,确保工程的安全性;3. 经济学:不等式可以用于描述供需关系、收入分配等经济问题,分析和解决经济发展中的不平等问题;4. 数学建模:不等式可以用于建立数学模型,帮助解决各种实际问题,如优化问题、最大化问题等。
信息论研究中的不等式及应用分析

信息论研究中的不等式及应用分析信息论是一门研究信息量、信息传输、信息存储等方面的学科。
信息论中的不等式及其应用是信息论研究中的一个重要方面。
本文将从信息论中的不等式出发,从数学的角度探讨这些不等式的应用分析。
一、信息论中的不等式1. 马尔科夫不等式马尔科夫不等式是信息论中的一个基本不等式,它给出了一个随机变量非负函数的上界。
具体地,对于一个非负的随机变量X和正实数a,马尔科夫不等式表达为:P(X≥a) ≤E(X)/a其中,P(X≥a)为X≥a的概率,E(X)为随机变量X的期望。
马尔科夫不等式的应用非常广泛。
例如,在大数据分析中,常常需要计算某个变量大于某一阈值的概率,这时通过马尔科夫不等式可以快速地得到一个上界。
2. 切比雪夫不等式切比雪夫不等式是信息论中的另一个经典不等式,它给出了一个随机变量与其期望的偏离度的上界。
具体地,对于任意一个随机变量X,正实数a和其期望E(X),切比雪夫不等式表达为:P(|X-E(X)|≥a) ≤Var(X)/a²其中,P(|X-E(X)|≥a)为X与其期望的偏离超过a的概率,Var(X)为X的方差。
切比雪夫不等式的应用也非常广泛。
例如,在机器学习和数据挖掘中,常常需要评估模型预测结果的准确性,并给出相应的置信区间,这时可以使用切比雪夫不等式。
3. 卡方不等式卡方不等式是信息论中的另一个重要不等式,它给出了一个非负随机变量的期望的下界。
具体地,对于任意一个非负的随机变量X和正实数a,卡方不等式表达为:P(X≥a) ≤E(X²)/a²其中,P(X≥a)为X≥a的概率,E(X²)为随机变量X的平方的期望。
卡方不等式的应用也非常广泛。
例如,在统计学中,常常需要评估变量之间的相关性,这时可以使用卡方不等式。
二、信息论中不等式的应用分析信息论中的不等式具有广泛的应用,在各个领域都有着重要的作用。
常见的应用领域有机器学习、数据挖掘、信号处理、密码学、概率论和统计学等。
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不等式的性质及其在中学中的应用罗芳摘要:中学数学学科的一个重要的内容便是不等式,它是比较大小的必备知识,不等式还在其它学科中占有举足轻重的作用,比如物理中加速度大小的比较,化学反应中反应速率大小比较等等。
在高考数学中不等式的知识也几乎可以渗透到高考的各个考点中,比如集合运算,比较大小,不等式的证明以及函数的最值问题等等。
本文将从不等式的性质入手对结合高考中重点考查的不等式的数学思想的类型对其进行了归纳,体会不等式在中学考试中的应用。
关键词:不等式; 不等式的性质;均值不等式;应用引言:现实世间和时常生活中,既有相等关系又存在着大量的不等关系,当天平两端的砝码重量不同时,天平就会倾斜,这就是不等关系。
2003年美国发动伊拉克战争,其军事实力对比就是不等关系,有的不等关系可以用数学关系式表示,这种不等关系就是不等式.研究不等式的性质和应用是一种很重要的数学思想。
一、不等式的相关概念作为表达同类量之间的大小关系的一种数学形式,不等式必须在定义了大小关系的有序集合上研究。
由于复数域没有定义大小,所以不等式中的数或字母表示的数都是实数。
1、不等式:用不等号“≠<>≤≥,,,,”连接起来的式子称为不等式。
2、不等式的解:使不等式成立的未知数的值。
3、不等式的解集:一个含有未知数的不等式的解的全体。
4、解不等式:求不等式的解集的过程。
二、不等式的基本性质双向性:1、对称性:a b b a <⇔>2、可加性:不等式的两边加(或减)同一个数(或式子),不等号的方向不变.用符号语言表示为:b a >, c 为整式c b c a ±>±⇔。
单向性:3、.,c a c b b a >⇒>>传递性:4、d b c a d c b a +>+⇒⎭⎬⎫>>可加性:5、可乘性(1)、等式的两边乘(或除以)同一个正数不等号的方向不变.用符号语言表示)(0cb c a bc ac c b a >⇒>⇒⎭⎬⎫>>或为: (2)、不等式的两边乘(或除以)同一个负数不等号的方向改变.用符号语言表bc ac c b a <⇒⎭⎬⎫<>0示为:)0(cb c a c b a <⇒⎭⎬⎫<>或 (3)、bd ac d c b a <⇒⎭⎬⎫>>>>00 6、)1(0*>∈>⇒>>n N b b a b a n n 且可乘方行:7、)1(0*>∈>⇒>>n N n b a b a n n 且可开方性:需要指出的是:(1)、利用性质3时,要正确处理带等号的情况:由于b a >,b a c b ≥≥或,b>c均可得出c a >; 而有了c b b a ≥≥,,可能有c a >,也可能有c a =,且仅当b a =且b=c 时,才会有c a =。
(2)、性质2以及5(3)可以推广到两个以上同向不等式。
(3)、性质6和性质7中的指数 n 可以推广到任意正数的情形。
以上是中学中所学的不等式的基本性质,它是解、证不等式的理论依据.要深入理解不等式的基本性质,特别是要注意有的性质的逆命题是成立的,而有些性质的逆命题是不成立的,即有些不等式性质成立的条件是充分必要的,有些不等式性质成立的条件是充分不必要的。
如b a >就是a b <的充要条件,而对于传递性,由b a >且b>c 可得c a >;反过来,由c a >,b>c 不能得到b a >;同时,由c a >,b a >,也不能得到b>c ;因此,b a >,b>c 是c a >成立的充分不必要条件。
不等式的基本性质是学习的重点 .运用不等式的基本性质解决不等式问题时, 应注意不等式成立的条件 ,否则会出现错误 。
我们由不等式的这些基本性质可得出下面的重要的结论,它在我们的解题中有很大的作用。
三、几个重要的不等式1、)(02R a a ∈≥2、若 a ,b ∈R ,则ab b a 222≥+( 当且仅当b a =时取等号)3、若a , b ∈R , 且0,0>>b a , ab b a ≥+2则( 当且仅当b a =时取等号) ;4、;0b a b a >⇔>- b a b a =⇔=-0;b a b a <⇔<-0 在证明不等式时,熟悉这些常用不等式有时可为证明提供一些解题的思路。
特别地有:(1)、若a ,b ∈R , 且 0>a , b >0 , .2211222b a b a ab ba +≤+≤≤+则 (2)、若 R cb a ∈,,,ca bc ab c b a ++≥++222则 .不等式的基本性质贯穿于不等式的证明、 求解和实际应用中.运用不等式的基本性质解决不等式问题 ,应注意性质成立的条件。
以上所得出的不等式的基本性质和重要的结论就是我们不等式证明的主要依据和公式。
我们要熟练到掌握和应用它们。
不等式是高中数学的重要内容,是分析解决数学问题的工具,因此它是高考命题的重点和热点之一。
在近几年的高考试题中不仅考查不等式的基础知识而且重点考查不等式的变形、运算、推理能力。
命题多在不等式与函数、方程,数列、三角函数 、解析几何的交汇处设计。
既体现不等式作为数学工具的的辅助作用,又为以选拔为主要目标的高考试题增加不少区分度。
我们在学习这部分内容的过程中,要特别注意。
从历年高考题来看,基本上有一道不等式的选择题和填空题。
与不等式有关的综合通常作为压轴题出现,不等式的性质是厉年高考重点考查的内容。
不等式的性质与函数单调性合的小题以及比较大小、确定与不等式有关的条件与结论之间的充要关系.常出现在选择题中。
均值不等式在不等式证明以及最值、范围问题中有着广泛的应用,是每年高考命题的热点内容,由于不等式的考查范围广,导致我们很多同学在解决有关问题时往往力不从心,不等式与各个数学分支都有密切的关系。
下面就不等式的热点进行剖析,来谈谈不等式的性质在中学学习中的应用。
四、不等式在中学中的应用1、比较数的大小一般情况下当我们遇到要比较数的大小时,我们常用作差法,或者作商法比较两个数的大小.其理论依据是:⎪⎩⎪⎨⎧=-⇔=<-⇔<>-⇔>000b a b a b a b a b a b a 作差法: ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=⇔>=<⇔><>⇔>>1)0(1)0(1)0(ba b b a b a b b a b a b b a 作商法:在这个过程中,不等式取到了很大的作用. 例:已知0<x ,01<<-y , 将2,,xy xy x 按由小到大的顺序排列。
解:因为)1(y x xy x -=- ,并且0<x ,01<<-y , 所以0)1(<-y x , 则xy x <因为)01(2<-=-y xy xy xy , 所以xy xy <2因为0)1)(1(2<-+=-y y x xy x , 所以2xy x <综上有xy xy x <<22、“三角”不等式的应用:b a b a b a +≤±≤+不等式,我们很形象地称它为“三角不等式”,由.;;b a b a b a b a b a b a b a b a +≤--≥-+≤+-≥+此我们得到:上面四个不等式取等号的充要条件分别是:,0≤ab ,0≥ab ,0≥ab 。
0≤ab利用三角不等式解题,常会带来好多方便,下面我们举例说说它的妙用。
例1:求函数xx y 1+=的值域。
解:因为211≥+=+=xx x x y 22≥-≤y y 或所以 .(][)∞+⋃-∞-+=,,的值域为即函数221xx y 3、均值不等式ab b a 222≥+(当且仅当b a =时取等号)ab b a ≥+2和(当且仅当b a =时取等号)的应用。
应用这两个不等式时要注意成立的条件,这两个公式的完整叙述是这样叙述的:若a ,b ∈R ,则ab b a 222≥+ ( 当且 仅 当 a=b 时取等号) ;若a , b ∈R, 且0>a ,b>0, ab b a ≥+2则(当且仅当b a =时取等号) . 2b a +其中称b a ,的算术平均数,称ab b a ,的几何平均数。
两个不等式ab b a 222≥+ ab b a ≥+2和成立的条件是不同的,前者成立的条件是a 与b 都为实数,并且a 与b 都为实数是不等式成立的充分必要条件,而后者成立的条件是a 与b 都为正实数,并且a 与b 都为正实数是不等式成立的充分不必要条件,如0=a ,b=0仍然能使成立ab b a ≥+2。
两个不等式中等号成立的条件都是b a =,而b a =是不等式中等号成立的充分必要条件。
均值不等式在求最值及参数的取值范围等方面有着广泛的应用,对于给定的函数式或多项式在一定的条件下求最值,一般要通过各种变形或转化,然后运用均值不等式解决.但要注意均值不等式成立的条件,即“一正,二定,三相等”下面结合例题来分析:例2: 112+++=x x ax y 求函数(1->x 且0>a )的最小值 分析:因分母的次数低于分子的次数,可用多项式除法将函数式变形后再运用均值不等式求最值。
1)1(11112++-+=++-+=+++=x a a ax x x ax ax x x ax y 解: 11212121)1(==-+≥+-+++=a a a x a x a 时等号成立即当01)1(=+=+x x a x a 1min =∴y . 这个例题我们看到了均值不等式的妙用,一般地,分式函数求最值,如果在的形式,且可表示成)()()()(x g B x g A x mg y x f y ++==定义域内恒正或恒负,A>0,m>0则可运用均值不等式来求最值。
均值不等式是不等式这章中的一个重要内容,是高考要考查的一个重要知识点.而均值不等式的应用又灵活多变,主要有:22,2⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤≥+b a ab ab b a 变式一: .21,2)1()(0;210-≤+≥-+-<≥+>xx x x x x x x 则时,时,变式二: 变式三:n 元均值不等)0(21321>≥++++i n n n a a a a n a a a a 式当且仅时当n a a a ==21取等号。
若灵活运用这些不等式,解决形如“ 和 ” 大于等于“积”的n 元不等式的证明,可使问题巧妙获证其思路自然 、流畅 ,可培养学生观察问题的深刻性和思维的灵活性,优化解题过程。