选修4-5 基本不等式
合集下载
选修4-5 基本不等式(三元均值不等式)

a b c 3abc,
3 3 3
当且仅当a b c时,等号成立.
问题探讨
abc 3 怎么证明不等式 abc (a, b, c R )? 3
证: a b c
3 3
a3 b3 c3 3abc(a, b, c R )
3 3 3 3
( a) ( b) ( c) 3 abc ,
3
3
x
a
例3. 已知a, b, c R ,求证: abc 3 ab 3( abc ) 2( ab ). 3 2
1 1. 求函数 y x (1 5 x) (0 x ) 的最大值. 5 2 4 答案:当 x 时, ymax . 15 675
2
课堂练习:
a1 a2 , an R , 则 n
an
≥ n a1a2
an .
小 结
2.基本不等式的变形: ab 2 ①若a, b R , 则ab ( ). 2
③若a1 , a2 , , an R , 则a1a2
abc 3 ②若a, b, c R , 则abc ( ). 3a a a 1 2 n
an ( n
).
n
作业: P10 11-15
12 1.求函数y = 3x + 2 x > 0 的最小值. x 12 3 3 12 3 3 12 3 解 :∵ y = 3x + 2 = x + x + 2 3 x× x× 2 = 9 x 2 2 x 2 2 x 3 12 ∴当且仅当 x = 2 , 即x = 2 时,y min = 9. 2 x
三个正数的算术-几何 平均不等式
2017年4月22日星期六
高中数学(人教版选修4-5)配套课件第一讲 1.1.2 基本不等式

第一讲
不等式和绝对值不等式 1.1 不 等 式
1.1.2 基本不等式
栏 目 链 接
1.会用基本不等式证明一些简单问题.
2.能够利用两项的平均值不等式求一些特定函数
的最值,从而学会解决简单的应用问题.
栏 目 链 接
栏 目 链 接
1.定理 1. 如果 a, b∈R, 那么 a2+b2≥2ab(当且仅当 a=b 时取“=”). 思考 1
2 2
栏 目 链 接
3 2 也即 x= ,y= 时, 2 2 x 答案: 1+y2取得最大值 3 2 4 3 2 . 4
题型二
利用基本不等式证明不等式
2 2
1 例2 已知 a,b∈(0,+∞)且 a+b=1,求证:(1)a +b ≥ ; 2 1 1 (2) 2+ 2≥8.
a
b
≥ ab, 2 证明:由 a+b=1, a,b ,+
栏 目 链 接
∴x 1+y2= x21+y2=
变 式 训 练
2 2 1 + y y 1 x2+ x2+ + 2 2 2 3 2 2 = 2 = , 2 2 4
1+y2 3 2 当且仅当 x = ,即 x= ,y= 时, 2 2 2
2
3 2 x 1+y 取得最大值 . 4
2
栏 目 链 接
方法二 则x
6x 利用定理 1 有:x2+32≥________,其中等号成立的
栏 目 链 接
3 条件是:x=________.
2.定理 2. 如果 a , b 是正数,那么 “=”). 思考 2 如果 x,y 是正数,那么
a+b
2
≥ ab ( 当且仅当 a = b 时取
x2+ y2
2
≥ ________ xy(当且
不等式和绝对值不等式 1.1 不 等 式
1.1.2 基本不等式
栏 目 链 接
1.会用基本不等式证明一些简单问题.
2.能够利用两项的平均值不等式求一些特定函数
的最值,从而学会解决简单的应用问题.
栏 目 链 接
栏 目 链 接
1.定理 1. 如果 a, b∈R, 那么 a2+b2≥2ab(当且仅当 a=b 时取“=”). 思考 1
2 2
栏 目 链 接
3 2 也即 x= ,y= 时, 2 2 x 答案: 1+y2取得最大值 3 2 4 3 2 . 4
题型二
利用基本不等式证明不等式
2 2
1 例2 已知 a,b∈(0,+∞)且 a+b=1,求证:(1)a +b ≥ ; 2 1 1 (2) 2+ 2≥8.
a
b
≥ ab, 2 证明:由 a+b=1, a,b ,+
栏 目 链 接
∴x 1+y2= x21+y2=
变 式 训 练
2 2 1 + y y 1 x2+ x2+ + 2 2 2 3 2 2 = 2 = , 2 2 4
1+y2 3 2 当且仅当 x = ,即 x= ,y= 时, 2 2 2
2
3 2 x 1+y 取得最大值 . 4
2
栏 目 链 接
方法二 则x
6x 利用定理 1 有:x2+32≥________,其中等号成立的
栏 目 链 接
3 条件是:x=________.
2.定理 2. 如果 a , b 是正数,那么 “=”). 思考 2 如果 x,y 是正数,那么
a+b
2
≥ ab ( 当且仅当 a = b 时取
x2+ y2
2
≥ ________ xy(当且
高二数学人教b版选修4-5课件:第一章_1.2_基本不等式

答案:≤
7.函数 y=x4x+2 9(x≠0)有最大值________,此时 x=________.
解析:∵x≠0,∴x2>0.
∴y=x4x+2 9=x2+1 x92≤2
1x2·x92=16,
当且仅当 x2=x92,即 x4=9,x=± 3时取等号,
即当 x=± 3时,ymax=16.
答案:16 ± 3
围是
()
A.(-∞,lg 6]
B.(-∞,3lg 2]
C.[lg 6,+∞)
D.[3lg 2,+∞)
解析:∵lg x+lg y+lg z=lg(xyz), 而 xyz≤x+3y+z3,∴lg(xyz)≤lg 8=3lg 2 (当且仅当 x=y=z=2 时,等号成立). 答案:B
4.设 a,b,c∈(0,+∞)且 a+b+c=1,令 x=1a-11b-11c-1,
则 x 的取值范围为
()
A.0,18 C.[1,8)
1-a a·1-b b·1-c c=b+c·ca+bca·a+b
≥2
bc·2 ca·2 abc
ab=8,
提示:a,b,c 的范围为 a≥0,b≥0,c≥0.
利用基本不等式证明不等式
[例 1] 已知 a,b,c 为正实数,且 abc=1 求证:(a+b)(b+c)(c+a)≥8. [思路点拨] 本题考查基本不等式在证明不等式中的应 用,解答本题需要分析不等式的特点,先对 a+b,b+c,c+ a 分别使用基本不等式,再把它们相乘. [精解详析] ∵a,b,c 为正实数, ∴a+b≥2 ab>0,
当且仅当 a=b=c 时取等号,∴x≥8.
答案:D
二、填空题
5.已知 x,y∈R+,且满足x3+4y=1,则 xy 的最大值为_______. 解析:因为 x>0,y>0,
7.函数 y=x4x+2 9(x≠0)有最大值________,此时 x=________.
解析:∵x≠0,∴x2>0.
∴y=x4x+2 9=x2+1 x92≤2
1x2·x92=16,
当且仅当 x2=x92,即 x4=9,x=± 3时取等号,
即当 x=± 3时,ymax=16.
答案:16 ± 3
围是
()
A.(-∞,lg 6]
B.(-∞,3lg 2]
C.[lg 6,+∞)
D.[3lg 2,+∞)
解析:∵lg x+lg y+lg z=lg(xyz), 而 xyz≤x+3y+z3,∴lg(xyz)≤lg 8=3lg 2 (当且仅当 x=y=z=2 时,等号成立). 答案:B
4.设 a,b,c∈(0,+∞)且 a+b+c=1,令 x=1a-11b-11c-1,
则 x 的取值范围为
()
A.0,18 C.[1,8)
1-a a·1-b b·1-c c=b+c·ca+bca·a+b
≥2
bc·2 ca·2 abc
ab=8,
提示:a,b,c 的范围为 a≥0,b≥0,c≥0.
利用基本不等式证明不等式
[例 1] 已知 a,b,c 为正实数,且 abc=1 求证:(a+b)(b+c)(c+a)≥8. [思路点拨] 本题考查基本不等式在证明不等式中的应 用,解答本题需要分析不等式的特点,先对 a+b,b+c,c+ a 分别使用基本不等式,再把它们相乘. [精解详析] ∵a,b,c 为正实数, ∴a+b≥2 ab>0,
当且仅当 a=b=c 时取等号,∴x≥8.
答案:D
二、填空题
5.已知 x,y∈R+,且满足x3+4y=1,则 xy 的最大值为_______. 解析:因为 x>0,y>0,
高中数学新人教A版选修4-5课件:第一讲不等式和绝对值不等式1.1.2基本不等式

1
年销售收入为 150% 32 3- t+1 + 3 + 2t.
首 页
探究一
探究二
J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
探究三
由题意,生产 x 万件化妆品正好销完,
由年利润=年销售收入-年生产成本-促销费,
-t2 +98t+35
得年利润 y=
(t≥0).
2(t+1)
-t2 +98t+35
1 2x+y 2
1
(x,y∈R+)中,用的是不等式链中的
其变形去解题,如 xy= ×(2x)y≤
2
2
2
2
1 (2x+y)
1
a+b 2
(x,y∈R+)也可以,这两种解法比较,
.但是 xy= ×(2x)y≤ ×
ab≤
2
2
2
2
可以发现,求得的最值不一样,这说明选择不同的重要不等式的变形形式,求
得的值或范围是不同的,所以我们在选择重要不等式的变形形式时,要使
论有关的不等关系,得出有关理论参数的值.
(4)作出问题结论:根据③中得到的理论参数的值,结合题目要求得出问
题的结论.
J 基础知识 Z 重点难点
首 页
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
1
1.下列各式中,最小值等于 2 的是(
x
A.
y
y
+
x
B.
1
C.tanθ+θ
2
3
S 随堂练习
1
的最大值,转化为求 (2x)y 的最大值,即
年销售收入为 150% 32 3- t+1 + 3 + 2t.
首 页
探究一
探究二
J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
探究三
由题意,生产 x 万件化妆品正好销完,
由年利润=年销售收入-年生产成本-促销费,
-t2 +98t+35
得年利润 y=
(t≥0).
2(t+1)
-t2 +98t+35
1 2x+y 2
1
(x,y∈R+)中,用的是不等式链中的
其变形去解题,如 xy= ×(2x)y≤
2
2
2
2
1 (2x+y)
1
a+b 2
(x,y∈R+)也可以,这两种解法比较,
.但是 xy= ×(2x)y≤ ×
ab≤
2
2
2
2
可以发现,求得的最值不一样,这说明选择不同的重要不等式的变形形式,求
得的值或范围是不同的,所以我们在选择重要不等式的变形形式时,要使
论有关的不等关系,得出有关理论参数的值.
(4)作出问题结论:根据③中得到的理论参数的值,结合题目要求得出问
题的结论.
J 基础知识 Z 重点难点
首 页
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
1
1.下列各式中,最小值等于 2 的是(
x
A.
y
y
+
x
B.
1
C.tanθ+θ
2
3
S 随堂练习
1
的最大值,转化为求 (2x)y 的最大值,即
课件 选修4-5不等式的基本性质-经典公开课(优秀公开课件).ppt

用数学式子表示为:
a b a-b0 a b a-b0 a b a-b0
基本理论
a b a - b 0; a b a - b 0; a b a-b 0.
上式中的左边部分反映的是实数的大小顺序,而 右边部分则是实数的运算性质,合起来就成为实 数的大小顺序与运算性质之间的关系. 这一性质 不仅可以用来比较两个实数的大小,而且是推导 不等式的性质、不等式的证明、解不等式的主要 依据.
4.(1)可乘性:a>b,c>0⇒ac>bc; a>b,c<0⇒ac<bc. (2)同向同正可乘性:a>b>0,c>d>0⇒ac>bd.
5.乘、开方法则:a>b>0⇒an>bn,n a n b (n∈N,n≥2). 6.倒数性质:a>b,且ab>0⇒
1 1 . a b
n 特别地,当 n为奇数时, 条件可放宽为: a > b, 也有a n > bn, a n b (n∈N, n ≥2).
x 3 x - 3 0, x 1 0, x -1 0
A- B 0
故A B
作差比较法常见的变形手段是: 通分、因式分 解或配方等;变形的结果是常数、若干个因式 的积或完全平方式等.
b, 试比较a abb与abba的大小。
注意: 2.以上不等式的基本性质可以得到严格证明;
3.要会用自然语言描述上述基本性质;
1.注意公式成立的条件,要特别注意“符号问题”;
4.上述基本事实和基本性质是我们处理不等式问题 的理论基础.
不等式的基本性质
【例2】 判断下列命题是否正确,并说明理由。
(1)若a > b, 则ac > bc ; a b ( 2)若 2 2 ,则 a b; c c 1 1 (3)若a b,ab 0, 则 ; a b (4)若a b,c d , 则ac bd; 1 1 (5)若a b 0, ,则 ; a b (6)若 | a | b, , 则a 2 b2 ;
人教数学选修4-5全册精品课件:第一讲一2.基本不等式第一课时

即:a4+b4+c4≥a2b2+a2c2+b2c2.
(2)∵当 a>0,b>0 时 a+b≥2 ab, bc ac ∴ + ≥2 a b bc ac · =2c. a b bc ab · =2b. a c
bc ab 同理: + ≥2 a c ac ab + ≥2 b c
ac ab · =2a. b c
2.基本不等式
第一课时
学习目标
第 一 课 时
课前自主学案
课堂互动讲练
知能优化训练
学习目标 1.理解并掌握基本不等式的结构和成立的条
件,及它的几种变形形式和公式的逆运用;
2.利用基本不等式比较大小,证明不等式.
课前自主学案
1.对于任意实数a都有a2≥ __0;当且仅当a= __时等号成立; 0
2.对于任意实数a,b都有a2+b2__2ab,当 ≥ 且仅当____时等号成立; a=b
2
2
3 3
【错因】 审题出错,a,b,c不全相等与a, b,c各不相等混淆.三式相乘的条件不充 分.
【自我校正】 ∵a,b,c 是不全相等 的三个正数, ∴a2b+b2a≥2 a3b3>0; a2c+c2a≥2 a3c3>0; b2c+c2b≥2 b3c3>0. 在以上三个不等式中至少有一个不取等 号. ∴将以上三个不等式相乘可得 (a2b+b2a)(a2c+c2a)(b2c+c2b)>8a3b3c3.
课堂互动讲练
考点突破 利用基本不等式比较大小
例1 若 0<a<1,0<b<1,且 a≠b,则 a+
b,2 ab,2ab,a +b 中最大的是( A.a2+b2 C.2ab B.2 ab D.a+b
2
选修4-5基本不等式

以上有不当之处,请大家给与批评指正, 谢谢大家!
12
Q 1 (lg a lg b), R lg( a b) ,则( B )
2
2
A、R P Q B、P Q R C、R P Q D、P Q R
题型二:解决最大(小)值问题
结论:利用 a b 2 ab (a 0,b 0) 求最值时要注意下面三条:
(1)一正:各项均为正数
(2)二定:两个正数积为定值,和有最小值。 积定,和最小 两个正数和为定值,积有最大值。 和定,积最大
1.若a1, a2 , a3,an R ,
则a1 a2 a3 an nn a1 a2 an
当且仅当a1 a2 a3 an时取 号
4.若பைடு நூலகம், b R , 则
1
2
1
ab a b 2
ab
a2 b2 2
几何平均数 算术平均数 平方平均数 调和平均数
(当且仅当a=b时,取“=”号)
ab叫做a,b的 几何平均数
这样,基本不等式可以表述为:
算术平均数
两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数。
注意:
1、重要不等式与基本不等式有什么区别与联系? 基本不等式可以看作是重要不等式的变形,但它们
的前提条件不同。重要不等式中a,b属于全体实数,
而基本不等式中a,b均为大于0的实数。 2、重要不等式与基本不等式的几个推广公式:
B、6 3 C、4 6 D、18 3
题型三:构造积为定值,利用基本不等式求最值
例4、 求函数 y 1 x(x 3)的最小值
x3
例5、求函数 y x2 5 的最小值
x2 4
例6、已知正数x、y满足2x+y=1,求
选修4-5基本不等式

应用
幂平均不等式在经济学、统计学和信息理论中有广泛应用, 特别是在估计期望值和方差时。
贝努利不等式
定义
对于任意实数$x_1, x_2, ..., x_n$,
有$(x_1 + x_2 + ... +
x_n)(frac{1}{n} + frac{1}{n} + ...
&eq
(sqrt[n]{x_1x_2...x_n})^2$。
证明
利用数学归纳法和平方差公式。
切比雪夫不等式
定义
对于任意的非负随机变量 $X$ 和正实数 $t$,有 $P(|X| geq t) leq frac{mathbb{E}(X^2)}{t^2}$。
证明
利用数学归纳法和期望的性质。
赫尔德不等式
定义
对于任意的正实数 $a_1, a_2, ..., a_n$,有 $left(frac{a_1 + a_2 + ... + a_n}{n}right)^n geq left(frac{a_1^n + a_2^n + ... + a_n^n}{n}right)$。
证明
利用数学归纳法和二项式定理。
柯西不等式
定义
对于任意的正实数 $a_1, a_2, ..., a_n$ 和 $b_1, b_2, ..., b_n$,有 $(a_1^2 + a_2^2 + ... + a_n^2)(b_1^2 + b_2^2 + ... + b_n^2) geq (a_1b_1 + a_2b_2 + ... + a_nb_n)^2$。
应用
贝努利不等式在概率论、统计学 和决策理论中有广泛应用,特别 是在处理期望值和方差时。
幂平均不等式在经济学、统计学和信息理论中有广泛应用, 特别是在估计期望值和方差时。
贝努利不等式
定义
对于任意实数$x_1, x_2, ..., x_n$,
有$(x_1 + x_2 + ... +
x_n)(frac{1}{n} + frac{1}{n} + ...
&eq
(sqrt[n]{x_1x_2...x_n})^2$。
证明
利用数学归纳法和平方差公式。
切比雪夫不等式
定义
对于任意的非负随机变量 $X$ 和正实数 $t$,有 $P(|X| geq t) leq frac{mathbb{E}(X^2)}{t^2}$。
证明
利用数学归纳法和期望的性质。
赫尔德不等式
定义
对于任意的正实数 $a_1, a_2, ..., a_n$,有 $left(frac{a_1 + a_2 + ... + a_n}{n}right)^n geq left(frac{a_1^n + a_2^n + ... + a_n^n}{n}right)$。
证明
利用数学归纳法和二项式定理。
柯西不等式
定义
对于任意的正实数 $a_1, a_2, ..., a_n$ 和 $b_1, b_2, ..., b_n$,有 $(a_1^2 + a_2^2 + ... + a_n^2)(b_1^2 + b_2^2 + ... + b_n^2) geq (a_1b_1 + a_2b_2 + ... + a_nb_n)^2$。
应用
贝努利不等式在概率论、统计学 和决策理论中有广泛应用,特别 是在处理期望值和方差时。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
(2)该企业2019年的促销费投入多少万元时,企业的年利润最大?
解 y=-t22+t+981t+ 35=50-t+2 1+t+321 ≤50-2 t+2 1×t+321=50-2 16=42, 当且仅当t+2 1=t+321, 即当t=7时,等号成立,ymax=42, ∴当促销费用定在7万元时,年利润最大.
当且仅当a=b=c时取等号.
反思 感悟
用基本不等式证明不等式时,应首先依据不等式两边式子的结构特点进行恒等变 形,使之具备基本不等式的结构和条件,然后合理地选择基本不等式进行证明.
三、利用基本不等式解决实际应用问题
例3 某国际化妆品生产企业为了占有更多的市场份额,拟在2019年大型展 销会期间进行一系列促销活动,经过市场调查和测算,化妆品的年销量 x(万件)与年促销费用t(万元)之间满足3-x与t+1成反比例的关系,如果不 搞促销活动,化妆品的年销量只能是1万件,已知2019年生产化妆品的设备 折旧、维修等固定费用为3万元,每生产 1万件化妆品需要投入32万元的生产费用,若将每件化妆品的售价定为其生 产成本的150%与平均每件促销费的一半之和,则当年生产的化妆品正好能 销完. (1)将2019年的利润y(万元)表示为促销费用t(万元)的函数;
证明 ∵a2+b2≥2ab,∴2(a2+b2)≥(a+b)2. 又a,b,c∈R+,
a+b 2≤
a2+b2 2 (பைடு நூலகம்,b∈R+).
∴ a2+b2≥ 22|a+b|= 22(a+b). 同理, b2+c2≥ 22(b+c), c2+a2≥ 22(a+c).
三式相加,得 a2+b2+ b2+c2+ c2+a2≥ 2(a+b+c)= 2,
二. 不等式证明
证明 方法一 ∵a,b,c为正实数,且a+b+c=1, ∴1a+1b+1c=a+ab+c+a+bb+c+a+bc +c =3+ba+ac+ab+bc+ac+bc =3+ba+ab+ac+ac+bc+bc ≥3+2+2+2=9,当且仅当a=b=c时,等号成立. ∴1a+1b+1c≥9.
二. 不等式证明
方法二 ∵a,b,c∈R+,且a+b+c=1, ∴1a+1b+1c=(a+b+c)1a+1b+1c =1+ba+ac+ab+1+bc+ac+bc+1 =3+ba+ab+ac+ac+bc+bc ≥3+2+2+2=9,当且仅当a=b=c时,等号成立. ∴1a+1b+1c≥9.
引申探究 1.若本例条件不变,求证:ab2+bc2+ca2≥1.
3.消元法换元法求最值
一.利用基本不等式求最值
3.消元法换元法求最值
一.利用基本不等式求最值
3.消元法换元法求最值
一.利用基本不等式求最值 3.消元法换元法求最值
一.利用基本不等式求最值
4.其他方法求最值
一.利用基本不等式求最值 4.其他方法求最值
反思 感悟
在应用基本不等式求最值时,分以下三步进行 (1)首先看式子能否出现和(或积)的定值,若不具备,需对式子变形,凑出需要 的定值. (2)其次,看所用的两项是否同正,若不满足,通过分类解决,同负时,可提 取-1变为同正. (3)利用已知条件对取等号的情况进行验证.若满足,则可取最值,若不满足, 则可通过函数的单调性或导数解决.
证明 ∵a2+b2≥2ab, ∴ab2≥2a-b. 同理,bc2≥2b-c,ca2≥2c-a. ∴ab2+bc2+ca2≥(2a-b)+(2b-c)+(2c-a)=a+b+c=1, ∴ab2+bc2+ca2≥1. 当且仅当a=b=c时,取等号.
2.若本例条件不变,求证: a2+b2+ b2+c2+ c2+a2≥ 2.
反思 感悟
利用不等式解决实际应用问题时,首先要仔细阅读题目,弄清要解决的实际 问题,确定是求什么量的最值;其次,分析题目中给出的条件,建立y的函数 表达式y=f(x)(x一般为题目中最后所要求的量);最后,利用不等式的有关知识 解题.求解过程中要注意实际问题对变量x的范围制约.
思考题
1.配凑法求最值
一.利用基本不等式求最值
一.利用基本不等式求最值
2.常数代换法求最值
一.利用基本不等式求最值
2.常数代换法求最值
一.利用基本不等式求最值
2.常数代换法求最值
一.利用基本不等式求最值
3.消元法换元法求最值
一.利用基本不等式求最值
3.消元法换元法求最值
一.利用基本不等式求最值
第一讲 一 不等式
知识点 基本不等式
1.重要不等式
定理1:如果a,b∈R,那么a2+b2 ≥ 2ab,当且仅当 a=b 时,等号成立.
2.基本不等式
a+b
(1)定理2:如果a,b>0,那么 2 ≥ ab ,当且仅a当=b
时,等号成立.
(2)定理2的应用:对两个正实数x,y, ①如果它们的和S是定值,则当且仅当 x=y 时,它们的积P取得最 大 值; ②如果它们的积P是定值,则当且仅当 x=y 时,它们的和S取得最 小 值.
和定积最大,积定和最小
于基本不等式的应用,如果能熟练掌握一些常见结论,可使应用更加灵活快捷.
一.利用基本不等式求最值
1.配凑法求最值
一.利用基本不等式求最值
一.利用基本不等式求最值
1.配凑法求最值
一.利用基本不等式求最值
1.配凑法求最值
一.利用基本不等式求最值
1.配凑法求最值
一.利用基本不等式求最值