必修五基本不等式题型分类(绝对经典)
一对一个性化辅导教案
时取“
当且仅当时取“
基本不等式复习
知识要点梳理
知识点:基本不等式
1.如果,a b R+
∈a b
+≥(当且仅当时取“=”号).
2.如果,a b R+
∈
2
2
a b
ab
+
⎛⎫
≤ ⎪
⎝⎭
(当且仅当时取“=”号).
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。
类型一:利用(配凑法)求最值
1.求下列函数的最大(或最小)值.
(1)求
1
1
x
x
+≥
+
(x0)的最小值;
(2)若x0,0,24,xy
y x y
>>+
=求的最大值
(3)已知,,且. 求的最大值及相应的的值变式1:已知
51
,y=42
445
x x
x
<-+
-
求函数的最大值
类型二:含“1”的式子求最值
2.已知且,求的最小值.
变式1:若2
3
0,0,=1x y x y x y >>++,求的最小值
变式2:23
0,0,=2x y x y x y >>++,求的最小值
变式3:求函数221
4
y=(0)sin cos 2x x x π
+<<的最小值
类型三:求分式的最值问题
3. 已知0x >,求21
x x x ++的最小值
变式1:求函数2
3
1
()12x y x x +=≥+的值域
变式2:求函数2
y =
类型四:求负数范围的最值问题
4. 1
0,x x x <+求的最大值
变式1:求4
()(0)f x x x x =+≠的值域
221
2()x x f x x -+=变式:求的值域
类型五:利用转化思想和方程消元思想求最值
例5.若正数a,b 满足3,ab a b =++则
(1)ab 的取值范围是
(2)a+b 的取值范围是
变式1:若x ,y>0满足2x+y+6,xy xy =则的最小值是
变式2:已知x ,y>0满足x+2y+2xy 8,x+2y =则的最小值是
课堂练习: 1:已知a,b R ∈,下列不等式中不正确的是( )
(A )2ab b a 22≥+ (B )ab 2b a ≥+ (C )4a 4a 2≥+ (D )4
b b 42
2≥+
2:在下列函数中最小值为2的函数是( )
3:若0x >,求12
3y x x =+的最小值。
4:若3x >,求1
3y x x =+-的最小值。
5:若1
02x <<,求(12)y x x =-的最大值。
6:0x >,0y >, x+3y=1 求y x 1
1
+的最小值
作业(共80分,限时40分钟)
1、(5分)设x,y 为正数, 则14
()()x y x y ++的最小值为( )
A. 6
B.9
C.12
D.15
2、(5分)若b a ,为实数,且2=+b a ,则b a 33+的最小值是( )
(A )18 (B )6 (C )32 (D )432
3. (5分)设正数x 、y 满足220x y +=,则lg lg x y +的最大值是( )
4. (5分)已知a,b 为正实数,且b a b a 11,12+=+则
的最小值为( ) A .24 B .6 C .3-22
D .3+22 5. (5分)设,a b R ∈、且,2,a b a b ≠+=则必有( ) (A)2b a ab 122+≤≤ (B)22
12
a b ab +<< (C)2212a b ab +<< (D)22
12
a b ab +<< 6.(5分)下列结论正确的是 ( )
A.当0x >且1x ≠时,1lg
lg x x +2≥ B.0x >当2≥ C .当2x ≥时,1x x +
的最小值为2 D.02x <≤时,1x x
-无最大值
7. (5分)若1a b >>,P =1(lg lg )2Q a b =+,lg 2
a b R +=,则下列不等式成立的是( ) 8. (5分)函数11
y x x =++(1)x >-的最小值是 . 9. (5分)已知两个正实数x y 、满足关系式440x y +=, 则lg lg x y +的最大值是_____________.
10. (5分)已知102x <<,则(12)x x -的最大值是 11、(5分)已知,x y R +
∈,且41x y +=,则x y ⋅的最大值为_____ 12. (5分)若正数,a b 满足3,ab a b =++,则ab 的取值范围是
13. (10分)已知 a b c 是3个不全等的正数。
求证:
3b c a c a b a b c a b c
+-+-+-++> 14. (10分)经过长期观测得到:在交通繁忙的时段内,某公路段汽车的车流量y (千辆/小时)与汽车的平均
速度υ(千米/小时)之间的函数关系为:)0(1600
39202>++=υυυυy 。
(1)在该时段内,当汽车的平均速度υ为多少时,车流量最大?最大车流量为多少?
(精确到1.0千辆/小时) (2)若要求在该时段内车流量超过10千辆/小时,则汽车站的平均速度应在什么范围内?
老师相信你可以做得很好的!
教师评语。
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高中数学必修5第三章不等式复习一、不等式的主要性质:(1) 对称性: a b b a (2) 传达性: a b,bca c(3) 加法法例: a b a c b c ; a b,c d a c b d (4) 乘法法例: ab,c 0ac bc ; ab,cacbcab0, c d 0ac bd(5) 倒数法例: ab,ab1 1a b(6) 乘方法例: a b 0 a nb n (nN * 且 n 1)(7) 开方法例: abnanb (n N * 且 n1)二、一元二次不等式 ax 2bxc0 和 ax 2 bx c0( a0) 及其解法y ax 2bx cy ax 2 bxc2bx ca( x x 1 )( x x 2 )y axa( x x 1 )( x x 2 )二次函数y ax 2bx c( a 0 )的图象一元二次方程有两相异实根 有两相等实根ax 2bx cb 无实根a 0 的根 x 1 , x 2 ( x 1 x 2 )x 1 x 22aax 2bx c(a 0)的解集ax 2bx c 0(a 0)的解集1 . 一元二次不等式先化标准形式( a 化正)2 . 常用 因式分解法 、求根公式法 求解一元二次不等式顺口溜: 在二次项系数为正的前提下: “大鱼”吃两边, “小鱼”吃中间三、均值不等式1. 均值不等式:假如a,b 是正数,那么a b (当且仅当时取 " " 号).abab22、使用均值不等式的条件:一正、二定、三相等3、均匀不等式:(a、b为正数),即 a 2 b 2 a bab2(当 a = b 时取等)2211a b四、含有绝对值的不等式1.绝对值的几何意义:| x |是指数轴上点x 到原点的距离;| x1x2 |是指数轴上x1, x2两点间的距离a a0代数意义: | a | 0a0a a02、假如a0, 则不等式:| x | a x a或 x a| x | a x a或 x a | x | a a x a| x | a a x a4、解含有绝对值不等式的主要方法:解含绝对值的不等式的基本思想是去掉绝对值符号五、其余常有不等式形式总结:①分式不等式的解法:先移项通分标准化,则f ( x )0 f ( x) g( x ) 0 ;f ( x )0 f ( x )g( x ) 0g( x )g( x)0g( x )②指数不等式:转变为代数不等式a f ( x ) a g ( x ) ( a 1) f ( x ) g( x ) ; a f ( x ) a g ( x ) (0 a 1) f ( x ) g( x)③对数不等式:转变为代数不等式f ( x)0 f ( x )0 log a f ( x ) log a g( x)( a1)g( x )0log a f ( x ) log a g( x )(0 a 1)g( x )0f ( x)g( x ) f ( x )g( x )④高次不等式:数轴穿根法 :奇穿,偶不穿例题:不等式( x23x2)( x4) 20 的解为()x3A.- 1< ≤1 或x≥2B.<- 3 或 1≤x≤ 2x xC.x=4 或- 3<x≤ 1 或x≥2D.x=4 或x<-3 或 1≤x≤ 2六、不等式证明的常用方法做差法、做商法七、线性规划1、二元一次不等式(组)表示的平面地区直线 l : Ax By C 0 (或0 ):直线定界,特别点定域。
基本不等式题型20种
基本不等式题型20种不等式是数学中重要的概念,它描述了数之间的大小关系。
在解决实际问题和推导数学推论中,不等式起着非常重要的作用。
本文将介绍20种常见的基本不等式题型。
一、一元一次不等式一元一次不等式是最简单的不等式类型。
例如:解不等式3x+4>10。
解:首先将不等式转化为等式:3x+4=10;然后解方程:3x=6;得到解:x=2。
二、一元二次不等式一元二次不等式是一元二次函数的不等式形式。
例如:解不等式x^2-5x+6>0。
解:首先求出一元二次函数的根:(x-2)(x-3)>0;然后画出函数的图像或根据韦达定理判断函数的正负;得到解:x<2或x>3。
三、绝对值不等式绝对值不等式是含有绝对值符号的不等式。
例如:解不等式|2x-3|≥5。
解:将含有绝对值的不等式拆分为两个不等式:2x-3≥5或2x-3≤-5;然后求解这两个不等式得到:x≥4或x≤-1。
四、分式不等式分式不等式是含有分式的不等式。
例如:解不等式(3x-2)/(2x+1)≤1。
解:首先将不等式化简:3x-2≤2x+1;然后解方程:x≤3。
五、根式不等式根式不等式是含有根式的不等式。
例如:解不等式√(x-4)≥2。
解:将不等式平方得:x-4≥4;然后解方程:x≥8。
六、乘法不等式乘法不等式是含有乘法的不等式。
例如:解不等式2x(x-1)≤0。
解:将不等式化简:2x(x-1)≤0;然后求解这个不等式得到:0≤x≤1。
七、除法不等式除法不等式是含有除法的不等式。
例如:解不等式(3x+6)/(x+2)≤4。
解:首先将不等式转化为等式:(3x+6)/(x+2)=4;然后解方程:x=-5;由于分母不能为0,所以解为x<-2或x>-5。
八、加法不等式加法不等式是含有加法的不等式。
例如:解不等式x+2>5。
解:将不等式化简:x>3。
九、减法不等式减法不等式是含有减法的不等式。
例如:解不等式2x-5≥1。
高中必修5:基本不等式整理
xy xy
yx
当且仅当 x = 2 y ,即x=2- 2, y 2 1时等号成立. yx
(2) x 2 y 1 (x 2 y)(1 1 ) 1 (3 2 y x ) 3 2
2
xy 2 x y 2
当且仅当 2 y x ,即x= 1 2 , y 1 2 时等号成立.
3.4 基本不等式(2)
ab a b 2
一.知识梳理
1.基本不等式:ab a b (a,b R ) 2
当且仅当a b时,等号成立. 2.重要不等式:
a2 b2 2ab(a,b R),当且仅当a b时取等号.
3.基本不等式的变形:
(1) a b 2 ab(a,b R ),当且仅当a b时取等号. (2) a b 2(a, b同号),当且仅当a b时取等号.
1 3
(
3x
43x 2
)
2
4 3
当且仅当3x 4 3x即x 2 时,等号成立.
3
所以f (x)的最大值是 4,此时x 2 .
3
3
例1(. 1)已知0 x 1, 求f (x) x(4 3x)的最大值;
(2)已知x 5 , 求f (x) 4x 2 1 的最大值.
4
4x 5
解:(2)因为x 5 ,所以4x 5 0, 4
f (x) (5 4x 1 ) 3 5 4x
2 (5 4x) 1 3 5 4x
=1 当且仅当5-4x 1 即x 1时,等号成立.
5 4x
所以f (x)的最大值是1,此时x 1.
例
2: 已 知
高中不等式经典题型
高中不等式经典题型
1.均值不等式:在实数范围内,对于任意正数a,b,总有2a+b≥ab,当且仅当
a=b时等号成立。
例如,求函数y=x+4/x的最小值。
2.绝对值不等式:对于任意实数x,y,总有∣x+y∣≥∣∣x∣−∣y∣∣,当且
仅当x,y同号时等号成立。
例如,求函数f(x)=|x-1|-|x+2|的最大值。
3.柯西不等式:对于任意实数a,b,c,总有(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,当且仅
当c=ad时等号成立。
例如,求函数f(x)=x^2+y^2的最小值。
4.排序不等式:对于任意实数a,b,c,总有a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时等
号成立。
例如,求函数f(x)=x^2+y^2的最小值。
这些不等式在数学中有着广泛的应用,可以用于解决一些最优化问题、比较大小等问题。
在解决不等式问题时,需要灵活运用这些不等式,结合具体的题目条件进行求解。
高中数学必修5基本不等式精选题目(附答案)
高中数学必修5基本不等式精选题目(附答案)1.重要不等式当a ,b 是任意实数时,有a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时,等号成立. 2.基本不等式(1)有关概念:当a ,b 均为正数时,把a +b2叫做正数a ,b 的算术平均数,把ab 叫做正数a ,b 的几何平均数.(2)不等式:当a ,b 是任意正实数时,a ,b 的几何平均数不大于它们的算术平均数,即ab ≤a +b2,当且仅当a =b 时,等号成立.(3)变形:ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22≤a 2+b 22,a +b ≥2ab (其中a >0,b >0,当且仅当a=b 时等号成立).题型一:利用基本不等式比较大小1.已知m =a +1a -2(a >2),n =22-b 2(b ≠0),则m ,n 之间的大小关系是( ) A .m >n B .m <n C .m =nD .不确定2.若a >b >1,P =lg a ·lg b ,Q =12(lg a +lg b ),R =lg a +b 2,则P ,Q ,R 的大小关系是________.题型二:利用基本不等式证明不等式3.已知a ,b ,c 均为正实数, 求证:2b +3c -a a +a +3c -2b 2b +a +2b -3c3c ≥3.4.已知a ,b ,c 为正实数, 且a +b +c =1,求证:⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1b -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1c -1≥8.题型三:利用基本不等式求最值5.已知lg a +lg b =2,求a +b 的最小值.6.已知x >0,y >0,且2x +3y =6,求xy 的最大值.7.已知x >0,y >0,1x +9y =1,求x +y 的最小值.8.已知a >0,b >0,2a +1b =16,若不等式2a +b ≥9m 恒成立,则m 的最大值为( )A .8B .7C .6D .5题型四:利用基本不等式解应用题9.某单位决定投资3 200元建一仓库(长方体状),高度恒定,它的后墙利用旧墙不花钱,正面用铁栅,每米长造价40元,两侧墙砌砖,每米长造价45元,顶部每平方米造价20元,求:(1)仓库面积S 的最大允许值是多少?(2)为使S 达到最大,而实际投资又不超过预算,那么正面铁栅应设计为多长?巩固练习:1.下列结论正确的是( ) A .当x >0且x ≠1时,lg x +1lg x ≥2 B .当x >0时,x +1x≥2 C .当x ≥2时,x +1x 的最小值为2 D .当0<x ≤2时,x -1x 无最大值2.下列各式中,对任何实数x 都成立的一个式子是( ) A .lg(x 2+1)≥lg(2x ) B .x 2+1>2x C.1x 2+1≤1 D .x +1x ≥23.设a ,b 为正数,且a +b ≤4,则下列各式中正确的一个是( ) A.1a +1b <1 B.1a +1b ≥1 C.1a +1b <2D.1a +1b ≥24.四个不相等的正数a ,b ,c ,d 成等差数列,则( ) A.a +d2>bcB.a +d2<bcC.a+d2=bc D.a+d2≤bc5.若x>0,y>0,且2x+8y=1,则xy有()A.最大值64B.最小值1 64C.最小值12D.最小值646.若a>0,b>0,且1a+1b=ab,则a3+b3的最小值为________.7.(2017·江苏高考)某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x的值是________.8.若对任意x>0,xx2+3x+1≤a恒成立,则a的取值范围是________.9.(1)已知x<3,求f(x)=4x-3+x的最大值;参考答案:1.解:因为a>2,所以a-2>0,又因为m=a+1a-2=(a-2)+1a-2+2,所以m≥2(a-2)·1a-2+2=4,由b≠0,得b2≠0,所以2-b2<2,n=22-b2<4,综上可知m>n.2.解:因为a>b>1,所以lg a>lg b>0,所以Q=12(lg a+lg b)>lg a·lg b=P;Q=12(lg a+lg b)=lg a+lg b=lg ab<lga+b2=R.所以P<Q<R.3.[证明]∵a,b,c均为正实数,∴2ba+a2b≥2(当且仅当a=2b时等号成立),3c a+a3c≥2(当且仅当a=3c时等号成立),3c 2b +2b3c ≥2(当且仅当2b =3c 时等号成立),将上述三式相加得⎝ ⎛⎭⎪⎫2b a +a 2b +⎝ ⎛⎭⎪⎫3c a +a 3c +⎝ ⎛⎭⎪⎫3c 2b +2b 3c ≥6(当且仅当a =2b =3c时等号成立),∴⎝ ⎛⎭⎪⎫2b a +a 2b -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫3c a +a 3c -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫3c 2b +2b 3c -1≥3(当且仅当a =2b =3c 时等号成立),即2b +3c -a a +a +3c -2b 2b +a +2b -3c 3c ≥3(当且仅当a =2b =3c 时等号成立).4.证明:因为a ,b ,c 为正实数,且a +b +c =1, 所以1a -1=1-a a =b +c a ≥2bc a . 同理,1b -1≥2ac b ,1c -1≥2abc . 上述三个不等式两边均为正,相乘得⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1b -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1c -1≥2bc a ·2ac b ·2abc =8,当且仅当a =b =c =13时,取等号.5.解:由lg a +lg b =2可得lg ab =2, 即ab =100,且a >0,b >0,因此由基本不等式可得a +b ≥2ab =2100 =20, 当且仅当a =b =10时,a +b 取到最小值20. 6.解:∵x >0,y >0,2x +3y =6, ∴xy =16(2x ·3y )≤16·⎝⎛⎭⎪⎫2x +3y 22=16·⎝ ⎛⎭⎪⎫622=32,当且仅当2x =3y ,即x =32,y =1时,xy 取到最大值32. 7.解:∵1x +9y =1, ∴x +y =(x +y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +9y=1+9x y +y x +9=y x +9xy +10, 又∵x >0,y >0, ∴y x +9xy +10≥2y x ·9xy +10=16,当且仅当y x =9xy ,即y =3x 时,等号成立. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =3x ,1x +9y=1,得⎩⎨⎧x =4,y =12,即当x =4,y =12时,x +y 取得最小值16.8.解析:选C 由已知,可得6⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b =1,∴2a +b =6⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b ·(2a +b )=6⎝ ⎛⎭⎪⎫5+2a b +2b a ≥6×(5+4)=54,当且仅当2a b =2b a 时等号成立,∴9m ≤54,即m ≤6,故选C.9.[解] (1)设铁栅长为x 米,一堵砖墙长为y 米,而顶部面积为S =xy ,依题意得,40x +2×45y +20xy =3 200,由基本不等式得3 200≥240x ×90y +20xy =120xy +20xy , =120S +20S .所以S +6S -160≤0,即(S -10)(S +16)≤0, 故S ≤10,从而S ≤100,所以S 的最大允许值是100平方米,(2)取得最大值的条件是40x =90y 且xy =100, 求得x =15,即铁栅的长是15米. 练习:1.解析:选B A 中,当0<x <1时,lg x <0,lg x +1lg x ≥2不成立;由基本不等式知B 正确;C 中,由对勾函数的单调性,知x +1x 的最小值为52;D 中,由函数f (x )=x -1x 在区间(0,2]上单调递增,知x -1x 的最大值为32,故选B.2.解析:选C 对于A ,当x ≤0时,无意义,故A 不恒成立;对于B ,当x =1时,x 2+1=2x ,故B 不成立;对于D ,当x <0时,不成立.对于C ,x 2+1≥1,∴1x 2+1≤1成立.故选C. 3.解析:选B 因为ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22≤⎝ ⎛⎭⎪⎫422=4,所以1a +1b ≥21ab ≥214=1.4.解析:选A 因为a ,b ,c ,d 成等差数列,则a +d =b +c ,又因为a ,b ,c ,d 均大于0且不相等,所以b +c >2bc ,故a +d2>bc .5.解析:选D 由题意xy =⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +8y xy =2y +8x ≥22y ·8x =8xy ,∴xy ≥8,即xy 有最小值64,等号成立的条件是x =4,y =16.6.解析:∵a >0,b >0,∴ab =1a +1b ≥21ab ,即ab ≥2,当且仅当a =b =2时取等号,∴a 3+b 3≥2(ab )3≥223=42,当且仅当a =b =2时取等号,则a 3+b 3的最小值为4 2.7.解析:由题意,一年购买600x 次,则总运费与总存储费用之和为600x ×6+4x =4⎝ ⎛⎭⎪⎫900x +x ≥8900x ·x =240,当且仅当x =30时取等号,故总运费与总存储费用之和最小时x 的值是30.8.解析:因为x >0,所以x +1x ≥2.当且仅当x =1时取等号, 所以有xx 2+3x +1=1x +1x +3≤12+3=15, 即x x 2+3x +1的最大值为15,故a ≥15. 答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫15,+∞(2)已知x ,y 是正实数,且x +y =4,求1x +3y 的最小值. 9.解:(1)∵x <3, ∴x -3<0,∴f (x )=4x -3+x =4x -3+(x -3)+3 =-⎣⎢⎡⎦⎥⎤43-x +(3-x )+3≤-243-x·(3-x )+3=-1, 当且仅当43-x=3-x , 即x =1时取等号, ∴f (x )的最大值为-1. (2)∵x ,y 是正实数,∴(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +3y =4+⎝ ⎛⎭⎪⎫y x +3x y ≥4+2 3.当且仅当y x =3xy ,即x =2(3-1),y =2(3-3)时取“=”号. 又x +y =4, ∴1x +3y ≥1+32, 故1x +3y 的最小值为1+32.。
高一数学必修5不等式题型总结
含参数的一元二次不等式的解法1 当 a1,或 0 a 1 时,{x|a x -}a解含参数的一元二次不等式,通常情况下,均需分类讨论,那么如何讨论呢?对含参一元二次不等式常用的分类方法有三种:2一、按X 项的系数a 的符号分类,即 例1解不等式:ax 2 a 2x分析:本题二次项系数含有参数, 系数进行分类讨论。
0,a 0 a 2 2 0, a 0;2 4a a 4 0,故只需对二次项解:: 4a a 2 解得方程ax 20两根 二当 0时,解集为0时,不等式为 2x 1 0时,解集为 x|分析 解解不等式ax 2 0,5x 因为aa(x 2 X 12a2 ^2 4,X 2a 2a 2 4 2a 2aa 2 4或或x 0 ,解集为X| X2.. a 2 4 2aa 2 a 2 4 2a2 ,a 2 42a5ax 6a 0 a 0 0,所以我们只要讨论二次项系数的正负。
6) a x当a 0时,解集为x | x 二、按判别式 的符号分类,即例3解不等式x 分析本题中由于2 x 2或x0, a 2 二不等式的解集为例4解不等式2解因m 1;当a0,0时,解集为x | 2 0 ;ax 42X 的系数大于0,故只需考虑与根的情况。
16m 2 0,二当a4,4即0,此时两根分别为 X1a a 2 16 十 或xX 2 4x 12 24)4 m0时,解集为R ;当a4即厶=0时,解集为 xx R 且 xa . a 2 16 X 2a A ,显然X 1X 2 ,a .a 21643 2m ,所以当-3,即0时,解集为当m■. 3或 m . 3,即0时,解集为 R o三>按方程ax 2 bx c0的根X 1, X 2的大小来分类,即X 1 X 2,X 1X 2,X 1 X 2 ;例 5解不等式x 2(a bx a1 0 (a 0)分析:此不等式可以分解为: X a(x 1a)0, 故对应的方程必有两解。
本题只需讨论两根的大小即可。
基本不等式(很全面)
基本不等式(很全面).(精选)知识框架】1、基本不等式原始形式若a,b∈R,则a2+b2≥2ab2)若a,b∈R,则ab≤(a+b)2/42、基本不等式一般形式(均值不等式)若a,b∈R*,则a+b≥2ab3、基本不等式的两个重要变形1)若a,b∈R*,则a+b/2≥√(ab)2)若a,b∈R,则ab≤(a2+b2)/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,它们的积有最大值。
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1)若x>1,则x+1/x≥2(当且仅当x=1时取“=”)2)若x<1,则x+1/x≤-2(当且仅当x=-1时取“=”)3)若ab>0,则a+b/2≥√(ab)(当且仅当a=b时取“=”)4)若a,b∈R,则ab≤(a2+b2)/25)若a,b∈R*,则a+b/2≤√(ab)≤(a+b)/2≤√(a2+b2)/26、柯西不等式1)若a,b,c,d∈R,则(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)22)若a1,a2,a3,b1,b2,b3∈R,则有:(a12+a22+a32)(b12+b22+b32)≥(a1b1+a2b2+a3b3)23)设a1,a2,…,an与b1,b2,…,bn是两组实数,则有(a12+a22+…+an2)(b12+b22+…+bn2)≥(a1b1+a2b2+…+anbn)2题型归纳】题型一:利用基本不等式证明不等式题目1、设a,b均为正数,证明不等式:ab≥(a+b)2/4题目2、已知a,b,c为两两不相等的实数,求证:a2+b2+c2>ab+bc+ca题目3、已知a+b+c=1,求证:a2+b2+c2≥1/3题目4、已知a,b,c∈R+,且a+b+c=1,求证:(1-a)(1-b)(1-c)≥8abc题目5、已知a,b,c∈R+,且a+b+c=1,求证:(1-a)(1-b)(1-c)≤abc/8题目6:设$a,b,c$均为正数,且$a+b+c=1$,证明:frac{1}{a^2b^2c^2}\geq\frac{1}{ab}+\frac{1}{bc}+\frac{1}{ca}\geq \frac{1}{3abc}$$ 题型二:利用不等式求函数值域题目1:求下列函数的值域1)$y=3x^2+\frac{1}{2x^2}$2)$y=x(4-x)$3)$y=x+\frac{11}{x}$,其中$x>0$4)$y=x+\frac{1}{x}$,其中$x\neq 0$题型三:利用不等式求最值(一)(凑项)1、已知$x>2$,求函数$y=2x-4+\frac{4}{x}$的最小值;变式1:已知$x>2$,求函数$y=2x+\frac{4}{x}$的最小值;变式2:已知$x<2$,求函数$y=2x+\frac{4}{x}$的最大值;变式3:已知$x<2$,求函数$y=2x+\frac{4x}{2-x}$的最大值;练:1、已知$x>\frac{5}{4}$,求函数$y=4x-2+\frac{4}{4x-5}$的最小值;题目2、已知$x<\frac{5}{4}$,求函数$y=4x-2+\frac{4}{4x-5}$的最大值;题型四:利用不等式求最值(二)(凑系数)题目1:当$0<x<4$时,求$y=x(8-2x)$的最大值;变式1:当$0<x<4$时,求$y=4x(8-2x)$的最大值;变式2:设$0<x<\frac{3}{2}$,求函数$y=4x(3-2x)$的最大值。
基本不等式的题型
基本不等式的题型
基本不等式是高中数学的重点内容,题型丰富多样,以下是一些常见题型:
1.基础型:直接利用基本不等式进行求解。
2.“1”的代换型:通过将“1”进行转换,再利用基本不等式求解。
3.“和”与“积”互消型:在求解过程中,通过对“和”与“积”进行转换,使其相互抵消,进而求解。
4.以分母为主元构造型:通过构建分母,再利用基本不等式求解。
5.分子含参型:通过分离分子的方式,使其转化为基本不等式的形式进行求解。
6.反解代入型:通过反解基本不等式,将其转化为代数式的形式,再代入求解。
7.因式分解型:通过对式子进行因式分解,再利用基本不等式求解。
8.均值不等式用两次:通过对基本不等式进行多次使用,进而求解。
9.换元法型:通过换元的方式,将式子转化为基本不等式的形式进行求解。
这些题型只是基本不等式中的一部分,在实际的数学问题中,还有许多其他的题型和应用方式。
高一下学期期末复习之——必修五不等式知识点及主要题型-讲义含解答
不等式的基本知识(一)不等式与不等关系1、应用不等式(组)表示不等关系; 不等式的主要性质:(1)对称性:a b b a <⇔> (2)传递性:c a c b b a >⇒>>, (3)加法法则:c b c a b a +>+⇒>;d b c a d c b a +>+⇒>>,(同向可加)(4)乘法法则:bc ac c b a >⇒>>0,;bd ac d c b a >⇒>>>>0,0(同向同正可乘)(5)倒数法则:ba ab b a 110,<⇒>> (6)乘方法则:)1*(0>∈>⇒>>n N n b a b a n n 且 (7)开方法则:)1*(0>∈>⇒>>n N n b a b a n n 且2、应用不等式的性质比较两个实数的大小:作差法(作差——变形——判断符号——结论)3、应用不等式性质证明不等式 (二)解不等式1、一元二次不等式的解法一元二次不等式()00022≠<++>++a c bx ax c bx ax 或的解集:设相应的一元二次方程()002≠=++a c bx ax 的两根为2121x x x x ≤且、,ac b 42-=∆,则不等2、简单的一元高次不等式的解法:标根法:其步骤是:(1)分解成若干个一次因式的积,并使每一个因式中最高次项的系数为正;(2)将每一个一次因式的根标在数轴上,从最大根的右上方依次通过每一点画曲线;并注意奇穿过偶弹回;(3)根据曲线显现()f x 的符号变化规律,写出不等式的解集。
()()()如:x x x +--<1120233、分式不等式的解法:分式不等式的一般解题思路是先移项使右边为0,再通分并将分子分母分解因式,并使每一个因式中最高次项的系数为正,最后用标根法求解。
高中数学必修5常考题型:基本不等式Word版含解析
【知识梳理】1.重要不等式当a ,b 是任意实数时,有a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时,等号成立.2.基本不等式(1)有关概念:当a ,b 均为正数时,把a +b 2叫做正数a ,b 的算术平均数,把ab 叫做正数a ,b 的几何平均数.(2)不等式:当a ,b 是任意正实数时,a ,b 的几何平均数不大于它们的算术平均数,即ab ≤a +b 2,当且仅当a =b 时,等号成立. (3)变形:ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22,a +b ≥2 ab (其中a >0,b >0,当且仅当a =b 时等号成立).【常考题型】题型一、利用基本不等式证明不等式【例1】 已知a ,b ,c ∈R ,求证:a 4+b 4+c 4≥a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2.[证明] 由基本不等式可得:a 4+b 4=(a 2)2+(b 2)2≥2a 2b 2,同理:b 4+c 4≥2b 2c 2,c 4+a 4≥2a 2c 2,∴(a 4+b 4)+(b 4+c 4)+(c 4+a 4)≥2a 2b 2+2b 2c 2+2a 2c 2,从而a 4+b 4+c 4≥a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2.【类题通法】1.利用基本不等式证明不等式,关键是所证不等式中必须有“和”式或“积”式,通过将“和”式转化为“积”式或将“积”式转化为“和”式,从而达到放缩的效果.2.注意多次运用基本不等式时等号能否取到.【对点训练】1.已知a ,b 是正数,求证21a +1b ≤ab . 证明:∵a >0,b >0,∴1a +1b≥21ab >0,∴21a +1b ≤221ab =ab , 即21a +1b≤ab (当a =b 时取“=”). 题型二、利用基本不等式求最值【例2】 (1)已知m ,n >0,且m +n =16,求12mn 的最大值. (2)已知x >3,求f (x )=x +4x -3的最小值; (3)设x >0,y >0,且2x +y =1,求1x +1y的最小值. [解] (1)∵m ,n >0且m +n =16,所以由基本不等式可得mn ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫m +n 22=⎝⎛⎭⎫1622=64, 当且仅当m =n =8时,mn 取到最大值64.∴12mn 的最大值为32. (2)∵x >3,∴x -3>0,4x -3>0, 于是f (x )=x +4x -3=x -3+4x -3+3≥2 (x -3)·4x -3+3=7, 当且仅当x -3=4x -3即x =5时,f (x )取到最小值7. (3)法一:∵x >0,y >0,2x +y =1,∴1x +1y =2x +y x +2x +y y =3+y x +2x y ≥3+2 y x ·2x y=3+22, 当且仅当y x =2x y,即y =2x 时,等号成立, 解得x =1-22,y =2-1, ∴当x =1-22,y =2-1时,1x +1y 有最小值3+2 2. 法二:1x +1y =⎝⎛⎭⎫1x +1y ·1=⎝⎛⎭⎫1x +1y (2x +y )=3+2x y +y x≥3+2y x ·2x y =3+22, 以下同解法一.【类题通法】1.利用基本不等式求最值,必须按照“一正,二定,三相等”的原则,即(1)一正:符合基本不等式a +b 2≥ab 成立的前提条件,a >0,b >0; (2)二定:化不等式的一边为定值;(3)三相等:必须存在取“=”号的条件,即“=”号成立.以上三点缺一不可.2.若是求和式的最小值,通常化(或利用)积为定值;若是求积的最大值,通常化(或利用)和为定值,其解答技巧是恰当变形,合理拆分项或配凑因式.【对点训练】2.(1)已知lg a +lg b =2,求a +b 的最小值;(2)已知x >0,y >0,且2x +3y =6,求xy 的最大值.(3)已知x >0,y >0,1x +9y=1,求x +y 的最小值. 解:(1)由lg a +lg b =2可得lg ab =2,即ab =100,且a >0,b >0,因此由基本不等式可得a +b ≥2 ab =2 100 =20,当且仅当a =b =10时,a +b 取到最小值20.(2)∵x >0,y >0,2x +3y =6,∴xy =16(2x ·3y )≤16·⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +3y 22 =16·⎝⎛⎭⎫622=32, 当且仅当2x =3y ,即x =32,y =1时,xy 取到最大值32. (3)∵1x +9y=1, ∴x +y =(x +y )×⎝⎛⎭⎫1x +9y=1+9x y +y x +9=y x +9x y+10, 又∵x >0,y >0,∴y x +9x y +10≥2y x ×9x y+10=16, 当且仅当y x =9x y,即y =3x 时,等号成立. 由⎩⎪⎨⎪⎧ y =3x ,1x +9y =1,得⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =12,即当x =4,y =12时,x +y 取得最小值16. 题型三、利用基本不等式解应用题【例3】 如图所示,动物园要围成相同面积的长方形虎笼四间,一面可利用原有的墙,其他各面用钢筋网围成.(1)现有可围36 m 长的材料,每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使每间虎笼面积最大?(2)若使每间虎笼面积为24 m 2,则每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使围成四间虎笼的钢筋网总长最小?[解] (1)设每间虎笼长为x m ,宽为y m ,则由条件得4x +6y =36,即2x +3y =18,设每间虎笼面积为S ,则S =xy .由于2x +3y ≥2 2x ·3y =2 6xy ,∴2 6xy ≤18,得xy ≤272, 即S ≤272,当且仅当2x =3y 时,等号成立, 由⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +3y =18,2x =3y ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =4.5,y =3,故每间虎笼长为4.5 m ,宽为3 m 时,可使面积最大.(2)法一:由条件知S =xy =24,设钢筋网总长为l ,则l =4x +6y .∵2x +3y ≥2 2x ·3y =2 6xy =24,∴l =4x +6y =2(2x +3y )≥48,当且仅当2x =3y 时,等号成立. 由⎩⎪⎨⎪⎧ 2x =3y ,xy =24,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =6,y =4.故每间虎笼长6 m 时,宽4 m 时,可使钢筋网总长最小.法二:由xy =24,得x =24y. ∴l =4x +6y =96y+6y =6⎝⎛⎭⎫16y +y ≥6×2 16y ·y =48,当且仅当16y=y ,即y =4时,等号成立.此时x =6.故每间虎笼长6 m ,宽4 m 时,可使钢筋网总长最小.【类题通法】在应用基本不等式解决实际问题时,应注意如下的思路和方法:(1)先理解题意,设出变量,一般把要求最值的量定为函数;(2)建立相应的函数关系,把实际问题抽象成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)根据实际背景写出答案.【对点训练】3.某汽车公司购买了4辆大客车,每辆200 万元,用于长途客运,预计每辆车每年收入约100 万元,每辆车第一年各种费用约为16 万元,且从第二年开始每年比上一年所需费用要增加16 万元.(1)写出4辆车运营的总利润y (万元)与运营年数x (x ∈N *)的函数关系式;(2)这4辆车运营多少年,可使年平均运营利润最大?解:(1)依题意,每辆车x 年总收入为100x 万元,总支出为200+16×(1+2+…+x )=200+12x (x +1)·16(万元). ∴y =4⎣⎡⎦⎤100x -200-12x (x +1)·16 =16(-2x 2+23x -50).(2)年平均利润为 y x=16⎝⎛⎭⎫23-2x -50x =16⎣⎡⎦⎤23-2⎝⎛⎭⎫x +25x . 又x ∈N *,∴x +25x ≥2 x ·25x =10, 当且仅当x =5时,等号成立,此时y x≤16×(23-20)=48. ∴运营5年可使年平均运营利润最大,最大利润为48 万元.【练习反馈】1.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解析:选C ∵x <0,∴f (x )=-⎣⎢⎡⎦⎥⎤(-x )+1(-x )-2≤-2-2=-4, 当且仅当-x =1-x,即x =-1时取等号. 2.若a >b >0,则下列不等式成立的是( )A .a >b >a +b 2>abB .a >a +b 2>ab >bC .a >a +b 2>b >abD .a >ab >a +b 2>b 解析:选B a =a +a 2>a +b 2>ab >b ·b =b ,因此只有B 项正确. 3.若x ,y ∈R +,且x +4y =1,则x ·y 的最大值为________. 解析:1=x +4y ≥2 4xy =4 xy ,∴xy ≤116,当且仅当x =4y 时等号成立. 答案:1164.已知x >0,y >0,lg x +lg y =1,则z =2x +5y的最小值为________. 解析:由已知条件lg x +lg y =1,可得xy =10.则2x +5y ≥2 10xy =2,故⎝⎛⎭⎫2x +5y 最小值=2, 当且仅当2y =5x 时取等号.又xy =10,即x =2,y =5时等号成立.答案:25.已知a ,b ,c 均为正数,a ,b ,c 不全相等.求证:bc a +ac b +ab c>a +b +c . 证明:∵a >0,b >0,c >0,∴bc a +ac b≥2 abc 2ab =2c , ac b +ab c≥2 a 2bc bc =2a , bc a +ab c ≥2 bc a ·ab c=2b . 又a ,b ,c 不全相等,故上述等号至少有一个不成立. ∴bca +acb +abc >a +b +c .。
