基本不等式求值的类型与方法-经典大全

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基本不等式常用方法

基本不等式常用方法

基本不等式常用方法
不等式在数学中有着广泛的应用,解决不等式时,常用的方法包括:
1. 代数方法
加减法:在不等式两边同时加上或减去相同的数字
乘除法:在不等式两边同时乘以或除以相同的正数,但若乘以或除以负数,则不等号需逆转
平方或取绝对值:当不等式中出现根式或绝对值时,可以平方或取绝对值,这时需要考虑平方或取绝对值后的符号变化
因式分解:将不等式中的多项式因式分解,然后根据因式之间的大小关系确定不等式的解
2. 几何方法
数轴法:将不等式表示在数轴上,不等号的符号决定了数轴上
被包含或排除的区域
直线法:当不等式涉及一次函数时,可以用直线方程表示不等式,直线上下方区域满足不等式
圆或椭圆法:当不等式涉及二次函数时,可以用圆或椭圆表示不等式,圆或椭圆内部或外部区域满足不等式
3. 代换法
代入法:给定不等式的解,将其代入不等式两边进行验证
换元法:引进新的变量,将不等式中的复杂表达式用新变量表示,简化不等式便于求解
4. 反证法
反证法:假设不等式不成立,推导出矛盾,从而证明不等式成立
背理法:假设不等式成立的否定,通过推理得到矛盾,从而证明不等式成立
5. 其它方法
分步传递法:将不等式分步传递,每一步都得到一个新的不等式,直到得到最终结果
数学归纳法:当不等式涉及自然数时,可以使用数学归纳法证明不等式对所有自然数成立
反例法:找出一个反例,证明不等式不成立。

基本不等式的所有公式及常用解法

基本不等式的所有公式及常用解法

基本不等式的所有公式及常用解法1.加减法不等式公式:若a>b,则a+/-c>b+/-c,其中c为任意实数。

2.乘法不等式公式:若a>b且c>0,则a*c>b*c;若a>b且c<0,则a*c<b*c。

3.幂次不等式公式:对任意非零实数a和b若a>b且n>0且n为正整数,则a^n>b^n;若a>b且0<n<1,则a^n<b^n。

4.倒数不等式公式:若a>b>0,则1/a<1/b。

5.奇偶性不等式公式:若a>0且n为正整数,则a^n>0。

若a<0且n为奇数整数,则a^n<0。

常用的解基本不等式的方法有:1.用数轴法解:将不等式绘制在数轴上,根据不等式的性质找出符合条件的x的取值范围。

2.用代数方法解:针对不等式上的加减法、乘法、幂次或倒数等,利用基本不等式公式进行运算,化简不等式,最终得到x的取值范围。

3.用平方差、立方差或更高次差法解:对于特定形式的不等式,如二次函数不等式(即含有二次项的不等式),可使用平方差公式将其转化为不等式的标准形式;同样,对于三次函数不等式(即含有三次项的不等式),可使用立方差公式将其转化为不等式的标准形式。

通常,对高次不等式的解法需要更高级的数学知识,此处不再详细介绍。

4.用函数图像解:对于一些特定函数,如一次函数、二次函数等,可通过绘制函数图像来判断不等式的解集。

5.用不等式链解:若能将一个不等式化为多个简单的不等式,即不等式的解集满足一系列条件,可通过每个条件对应的不等式求解解集。

以上是基本不等式的一些公式和常用解法。

对于不同的不等式,我们需要根据具体情况选择合适的解法。

希望以上内容对您有所帮助。

基本不等式知识点和基本题型

基本不等式知识点和基本题型

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$a,b\in R$,则$a+b\geq 2ab$,其中$a^2+b^2$为定值。

2、基本不等式一般形式(均值不等式)若$a,b\in R$,则$\frac{a+b}{2}\geq \sqrt{ab}$。

3、基本不等式的两个重要变形若$a,b\in R$,则$a+b\geq 2\sqrt{ab}$,其中$\frac{a+b}{2}\leq \sqrt{\frac{a^2+b^2}{2}}$。

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,它们的积有最小值。

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、常用结论若$x>1$,则$\frac{x+1}{2}>\sqrt{x}$(当且仅当$x=1$时取“=”)。

若$x<1$,则$\frac{x+1}{2}<-\frac{1}{x}$(当且仅当$x=-1$时取“=”)。

若$ab>0$,则$\frac{a}{b}+\frac{b}{a}\geq 2$(当且仅当$a=b$时取“=”)。

若$a,b\in R$,则$a^2+b^2\geq 2ab$,$\frac{a+b}{2}\geq \frac{2ab}{a+b}$,$\frac{a+b}{2}\leq \sqrt{a^2+b^2}$。

6、柯西不等式若$a,b\in R$,则$(a^2+b^2)(1+1)\geq (a+b)^2$。

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:$ab\geq\frac{a^2+b^2}{2}$。

2、已知$a,b,c$为两两不相等的实数,求证:$a^2+b^2+c^2\geq ab+bc+ca$。

3、已知$a+b+c=1$,求证:$a^2+b^2+c^2+\frac{9}{4}\geq 2(ab+bc+ca)$。

不等式求解方法归纳

不等式求解方法归纳

一、不等式基本知识1、基本性质性质一:a b b a <⇔>(对称性)性质二:c a c b b a >⇒>>,,(传递性)性质三:c b c a b a +>+⇔>性质四:bc ac c b a bc ac c b a <⇔<>>⇔>>0,;0,2、运算性质d b c a d c b a +>+⇒>>,(加法法则);bd ac d c b a >⇒>>>>0,0(乘法法则)n n b a N n b a >⇒∈>>+,0(乘方法则);n n b a N n b a >⇒∈>>+,0(开方法则) 3、常用不等式(1)ab b a b a ≥+≥+222)2(2 (2)||222ab b a ≥+ 取等号条件:一正、二定、三相等(3)2|1|≥+x x (4)若ma mb a b m b a ++<>>>,0,0 (5)n n n x x x n x x x x ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅≥+⋅⋅⋅+++21321(0≥i x )二、不等式的证明方法常用的方法有:比较法、分析法、综合法、归纳法、反证法、类比法、放缩法、换元法、判别式法、导数法、几何法、构造函数、数轴穿针法等。

1、比较法例1、若,0,0>>b a 求证:b a ba ab +≥+22。

证明:abb a b a b a ab b ab a b a b a b a a b 22222))(()())(()(-+=+-+-+=+-+0≥,∴b a a b b a +≥+22。

2、分析法例2已知y x b a ,,,都是正实数,且.,11y x b a >>求证:yb y x a x +>+。

解: y x b a ,,,都是正实数,∴要证yb y x a x +>+,只要证)()(x a y y b x +>+,即证ay bx >,也就是ab ay ab bx >,即,b y a x >而由.,11y x b a >>,知by a x >成立,原式得证。

基本不等式题型及常用方法总结

基本不等式题型及常用方法总结

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。

《基本不等式》 知识清单

《基本不等式》 知识清单

《基本不等式》知识清单一、基本不等式的形式基本不等式是高中数学中的一个重要知识点,它有两种常见形式:1、对于任意两个正实数 a 和 b,有\(a + b \geq 2\sqrt{ab}\),当且仅当\(a = b\)时,等号成立。

2、如果\(a\gt 0\),\(b\gt 0\),则\(\sqrt{ab} \leq \frac{a + b}{2}\),当且仅当\(a = b\)时,等号成立。

这两个形式本质上是等价的,它们都反映了两个正数的算术平均数不小于几何平均数的重要关系。

二、基本不等式的证明我们先来证明第一个形式\(a + b \geq 2\sqrt{ab}\)。

因为\((\sqrt{a} \sqrt{b})^2 \geq 0\),展开得到:\\begin{align}a 2\sqrt{ab} +b &\geq 0\\a +b &\geq 2\sqrt{ab}\end{align}\当且仅当\(\sqrt{a} \sqrt{b} = 0\),即\(a = b\)时,等号成立。

对于第二个形式\(\sqrt{ab} \leq \frac{a + b}{2}\),证明如下:因为\((a b)^2 \geq 0\),所以\(a^2 2ab + b^2 \geq 0\),移项得到\(a^2 + 2ab + b^2 \geq 4ab\),即\((a + b)^2 \geq 4ab\)。

因为\(a\gt 0\),\(b\gt 0\),所以\(a + b \gt 0\),两边同时除以 4 得到:\\begin{align}\frac{(a + b)^2}{4} &\geq ab\\\frac{a + b}{2} &\geq \sqrt{ab}\end{align}\当且仅当\(a = b\)时,等号成立。

三、基本不等式的应用1、求最值基本不等式在求最值问题中有着广泛的应用。

例如,求函数\(y = x +\frac{1}{x}\)(\(x\gt 0\))的最小值。

用基本不等式求最值六种方法

用基本不等式求最值六种方法

用基本不等式求最值六种方法一.配项例1:设x>2,求函数y=x+92x-的最小值解析:y=x-2+92x-+2≥8 当x-2=92x-时,即x=5时等号成立例2:已知a,b是正数,满足ab=a+b+3,求ab的最小值法1:ab=a+b+3≥当a=b3即ab≥9当a=b=3时等号成立。

法2:已知可化为(a-1)(b-1)=4.又ab=(a-1)+(b-1)+5≥9当a-1=b-1=2时等号成立,即a=b=3二.配系数例3:设0<x<1,求解析:当三.重复使用不等式例4:已知a>b>0,求2a+16()a b b-的最小值解析:2a+16()a b b-=2a b b-+()+16()a b b-≥4(a-b)b+16()a b b-≥当时,等号成立。

四.平方升次例5:当x>0时,求函数的最大值。

解析:y2=x2+4-x2≤4+[x2)2]=8 当,即时,y取得最大值.五.待定系数法例6:求y=2sinx(sinx+cosx)的最大值。

解析:y=2sin 2x+2sinxcosx=2 sin 2x+2sin (cos )x a x a (a>0) ≤2 sin 2x+222sin cos x a x a+ =a+22(21)sin a a xa+- 若为定值,则221a a +-=0,+1,所以y 时成立。

六. 常值代换 例7:已知x>0,y>0,且x+2y=3,求1x +1y 的最小值解析:1x +1y =13(x+2y)( 1x +1y )=1+13(2y x +x y )≥1+23当且仅当2y x =x y ,且x+2y=3,即-1),y=32)时,取得最小值为1+23。

基本不等式求值的类型与方法,经典大全

基本不等式求值的类型与方法,经典大全

专题:基本不等式求最值的类型及方法一、几个重要的基本不等式:①,、)(222222R b a ba ab ab b a ∈+≤⇔≥+当且仅当a = b 时,“=”号成立; ②,、)(222+∈⎪⎭⎫⎝⎛+≤⇔≥+R b a b a ab ab b a 当且仅当a = b 时,“=”号成立; ③,、、)(33333333+∈++≤⇔≥++R c b a c b a abc abc c b a 当且仅当a = b = c 时,“=”号成立;④)(3333+∈⎪⎭⎫ ⎝⎛++≤⇔≥++R c b a c b a abc abc c b a 、、 ,当且仅当a = b = c 时,“=”号成立.注:① 注意运用均值不等式求最值时的条件:一“正”、二“定”、三“等”;② 熟悉一个重要的不等式链:ba 112+2a b+≤≤≤222b a +。

二、函数()(0)bf x ax a b x=+>、图象及性质 (1)函数()0)(>+=b a xb ax x f 、图象如图: (2)函数()0)(>+=b a xbax x f 、性质:①值域:),2[]2,(+∞--∞ab ab ;②单调递增区间:(,-∞,)+∞;单调递减区间:(0,,[0). 三、用均值不等式求最值的常见类型 类型Ⅰ:求几个正数和的最小值。

例1、求函数21(1)2(1)y x x x =+>-的最小值。

解析:21(1)2(1)y x x x =+>-21(1)1(1)2(1)x x x =-++>-21111(1)222(1)x x x x --=+++>-1≥312≥+52=, 当且仅当211(1)22(1)x x x -=>-即2x =时,“=”号成立,故此函数最小值是52。

评析:利用均值不等式求几个正数和的最小值时,关键在于构造条件,使其积为常数。

通常要通过添加常数、拆项(常常是拆底次的式子)等方式进行构造。

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基本不等式求最值的类型与方法-经典大全————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:25 6专题:基本不等式求最值的类型及方法一、几个重要的基本不等式:①,、)(222222R b a ba ab ab b a ∈+≤⇔≥+当且仅当a = b 时,“=”号成立; ②,、)(222+∈⎪⎭⎫⎝⎛+≤⇔≥+R b a b a ab ab b a 当且仅当a = b 时,“=”号成立; ③,、、)(33333333+∈++≤⇔≥++R c b a c b a abc abc c b a 当且仅当a = b = c 时,“=”号成立;④)(3333+∈⎪⎭⎫ ⎝⎛++≤⇔≥++R c b a c b a abc abc c b a 、、 ,当且仅当a = b = c 时,“=”号成立.注:① 注意运用均值不等式求最值时的条件:一“正”、二“定”、三“等”;② 熟悉一个重要的不等式链:ba 112+2a bab +≤≤≤222b a +。

二、函数()(0)bf x ax a b x=+>、图象及性质 (1)函数()0)(>+=b a x bax x f 、图象如图: (2)函数()0)(>+=b a xbax x f 、性质:①值域:),2[]2,(+∞--∞ab ab Y ;②单调递增区间:(,]b a -∞-,[,)ba+∞;单调递减区间:(0,]ba,[,0)b a -. 三、用均值不等式求最值的常见类型类型Ⅰ:求几个正数和的最小值。

例1、求函数21(1)2(1)y x x x =+>-的最小值。

解析:21(1)2(1)y x x x =+>-21(1)1(1)2(1)x x x =-++>-21111(1)222(1)x x x x --=+++>- 3211131222(1)x x x --≥⋅⋅+-312≥+52=, 当且仅当211(1)22(1)x x x -=>-即2x =时,“=”号成立,故此函数最小值是52。

评析:利用均值不等式求几个正数和的最小值时,关键在于构造条件,使其积为常数。

通常要通过添加常数、拆项(常常是拆底次的式子)等方式进行构造。

类型Ⅱ:求几个正数积的最大值。

例2、求下列函数的最大值:①23(32)(0)2y x x x =-<< ②2sin cos (0)2y x x x π=<<解析:①30,3202x x <<->Q ∴, ∴23(32)(0)(32)2y x x x x x x =-<<=⋅⋅-3(32)[]13x x x ++-≤=,当且仅当32x x =-即1x =时,“=”号成立,故此函数最大值是1。

②0,sin 0,cos 02x x x π<<>>Q ∴,则0y >,欲求y 的最大值,可先求2y 的最大值。

242sin cos y x x =⋅222sin sin cos x x x =⋅⋅2221(sin sin 2cos )2x x x =⋅⋅22231sin sin 2cos 4()2327x x x ++≤⋅=,当且仅当22sin 2cos x x =(0)2x π<<tan 2x ⇒=,即tan 2x arc =时 “=”号成立,故此函数最大值是239。

评析:利用均值不等式求几个正数积的最大值,关键在于构造条件,使其和为常数。

通常要通过乘以或除以常数、拆因式(常常是拆高次的式子)、平方等方式进行构造。

类型Ⅲ:用均值不等式求最值等号不成立。

例3、若x 、y +∈R ,求4()f x x x=+)10(≤<x 的最小值。

解法一:(单调性法)由函数()(0)bf x ax a b x=+>、图象及性质知,当(0,1]x ∈时,函数4()f x x x=+是减函数。

证明:任取12,(0,1]x x ∈且1201x x <<≤,则xab ab2-ab 2ab -oy7812121244()()()()f x f x x x x x -=-+-211212()4x x x x x x -=-+⋅1212124()x x x x x x -=-⋅, ∵1201x x <<≤,∴12121240,0x x x x x x --<<,则1212()()0()()f x f x f x f x ->⇒>, 即4()f x x x =+在(0,1]上是减函数。

故当1x =时,4()f x x x=+在(0,1]上有最小值5。

解法二:(配方法)因01x <≤,则有4()f x x x =+22()4x x=-+, 易知当01x <≤时,20x x μ=->且单调递减,则22()()4f x x x=-+在(0,1]上也是减函数, 即4()f x x x =+在(0,1]上是减函数,当1x =时,4()f x x x=+在(0,1]上有最小值5。

解法三:(拆分法)4()f x x x=+)10(≤<x 13()x x x =++1321x x ≥⋅+5=,当且仅当1x =时“=”号成立,故此函数最小值是5。

评析:求解此类问题,要注意灵活选取方法,特别是单调性法具有一般性,配方法及拆分法也是较为简洁实用得方法。

类型Ⅳ:条件最值问题。

例4、已知正数x 、y 满足811x y+=,求2x y +的最小值。

解法一:(利用均值不等式)2x y +8116()(2)10x y x y xyy x =++=++1610218x y y x≥+⋅=, 当且仅当81116x y x y yx ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩即12,3x y ==时“=”号成立,故此函数最小值是18。

解法二:(消元法)由811x y +=得8x y x =-,由00088xy x x x >⇒>>⇒>-又,则2x y +22(8)1616162(8)108888x x x x x x x x x x -+=+=+=++=-++----162(8)10188x x ≥-⋅+=-。

当且仅当1688x x -=-即12,3x y ==此时时“=”号成立,故此函数最小值是18。

解法三:(三角换元法)令228sin 1cos x x x y⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩则有228sin 1cos x x y x ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ 则:22822sin cos x y x x+=+2222228csc 2sec 8(1cot )2(1tan )108cot 2tan x x x x x x =+=+++=++ 22102(8cot )(2tan )x x ≥+⋅18≥,易求得12,3x y ==此时时“=”号成立,故最小值是18。

评析:此类问题是学生求解易错得一类题目,解法一学生普遍有这样一种错误的求解方法:81812()(2)228x y x y x y x y x y+=++≥⋅⋅⋅=。

原因就是等号成立的条件不一致。

类型Ⅴ:利用均值不等式化归为其它不等式求解的问题。

例5、已知正数x y 、满足3xy x y =++,试求xy 、x y +的范围。

解法一:由0,0x y >>,则3xy x y =++32xy x y xy ⇒-=+≥,即2()230xy xy -+≥解得13xy xy ≤-≥(舍)或,当且仅当3x y xy x y ==++且即3x y ==时取“=”号,故xy 的取值范围是[9,)+∞。

又23()2x y x y xy +++=≤2()4()120x y x y ⇒+-+-≥2()6x y x y ⇒+≤-+≥舍或, 当且仅当3x y xy x y ==++且即3x y ==时取“=”号,故x y +的取值范围是[6,)+∞。

解法二:由0,0x y >>,3(1)3xy x y x y x =++⇒-=+知1x ≠,则:31x y x +=-,由30011x y x x +>⇒>⇒>-, 则:2233(1)5(1)44(1)51111x x x x x xy x x x x x x ++-+-+=⋅===-++----42(1)591x x ≥-⋅+=-, 当且仅当41(0)31x x x x -=>=-即,并求得3y =时取“=”号,故xy 的取值范围是[9,)+∞。

3144441(1)22(1)2611111x x x y x x x x x x x x x x +-++=+=+=++=-++≥-⋅+=-----910,当且仅当41(0)31x x x x -=>=-即,并求得3y =时取“=”号,故xy 的取值范围是[9,)+∞。

评析:解法一具有普遍性,而且简洁实用,易于掌握,解法二要求掌握构造的技巧。

四、均值不等式易错例析:例1. 求函数()()y x x x=++49的最值。

错解:()()y x x x x x x=++=++4913362=++≥+⋅=133********x x x x 当且仅当x x=36即x =±6时取等号。

所以当x =±6时,y 的最小值为25,此函数没有最大值。

分析:上述解题过程中应用了均值不等式,却忽略了应用均值不等式求最值时的条件导致错误。

因为函数()()y x x x=++49的定义域为()()-∞+∞,,00Y ,所以须对x 的正负加以分类讨论。

正解:1)当x >0时,25362133613=⋅+≥++=xx x x y 当且仅当x x=36即6=x 时取等号。

所以当x =6时,y min =25 2)当x <0时,->->x x0360,, ()()-+-⎛⎝ ⎫⎭⎪≥--⎛⎝ ⎫⎭⎪=x x x x 3623612 11213)]36()[(13=-≤-+--=∴xx y 当且仅当-=-x x36,即x =-6时取等号,所以当x =-6时,y max =-=13121. 例2. 当x >0时,求y x x=+492的最小值。

错解:因为x y x x x x x>=+≥⋅=049249622,所以当且仅当492x x =即x =943时,y xmin ==62183。

分析:用均值不等式求“和”或“积”的最值时,必须分别满足“积为定值”或“和为定值”,而上述解法中4x 与92x 的积不是定值,导致错误。

正解:因为x y x x x x x x x x>=+=++≥⋅⋅=049229322933622233,当且仅当292x x=,即x =3623时等号成立,所以当x =3623时,y min =3363。

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