2015年高中数学 3.4 第1课时基本不等式课件 新人教A版必修5
高中数学 3.1不等关系和不等式课件(第二课时) 新人教A版必修5

思考3:如果ai>bi(i=1,2,3,„, n),那么a1· a2„an>b1· b2„bn吗? ai>bi>0 (i=1,2,3,„,n)
Þ
a1· a2„an>b1· b2„bn
思考4:如果a>b,那么an与bn的大小关 系确定吗? a>b,n为正奇数
Þ
a n>b n
思考5:如果a>b,c<d,那么a+c与b +d的大小关系确定吗?a-c与b-d的大 小关系确定吗?
探究(一):不等式的基本性质
思考1:有一个不争的事实:若甲的身材 比乙高,则乙的身材比甲矮,反之亦然. 从数学的观点分析,这里反映了一个不 等式性质,你能用数学符号语言表述这 个不等式性质吗?
a>b b<a(对称性)
思考2:又有一个不争的事实:若甲的 身材比乙高,乙的身材比丙高,那么甲 的身材比丙高,这里反映出的不等式性 质如何用数学符号语言表述?
作业:
P75习题3.1A组:2,3. B组:2.
a >b ,c <d
Þ a -c >b -d
1 1 思考6: 若a>b,ab>0,那么 a 与 b
的大小关系如何?
1 1 a>b,ab>0 a b
理论迁移
例1
已知a>b>0,c<0,
c c 求证: . a b
例2
1 1 已知 0 a b
,x >y >0 ,
x y 求证: . xa y b
思考1:在等式中有移项法则,即a+b= c a=c-b,那么移项法则在不等式 中成立吗? a +b >c a >c -b
思考2:如果ai>bi(i=1,2,3,„, n),a1+a2+„+an与b1+b2+„+bn的 大小关系如何? ai>bi (i=1,2,3,„,n) Þ a1+a2+„+an>b1+b2+„+bn
高中数学二次不等式不等式二次方程课件新人教版必修5

b2 4ac
0
0
0
y
y
y
y ax2 bx c
(a 0)的图象
x1 x2
O
x
O
xO
x
方程ax 2 bx c=0的根
x1、2= b
b2 4ac 2a
x1=x2
b 2a
二
次ax2 bx c 0
不 等
(a
0)的解集
x
|
x
x1或x
x2
x
|
x
R,
x
b 2a
式
的 ax2 bx c 0
6a a2
1
2
9
b
2
a2
1 2
∵b>0,舍去后一组解
∴a=-6 ,b=9
解
得
:ba
96或ba
6 9
(二)含参不等式恒成立的问题
知识概要
例题:已知关于x的不等式:
(1)二次不等式a x2 +bx +c > 0恒成立 (a-2)x2 + (a-2)x +1 ≥ 0恒成立,
a 0
b2
4ac
形如ax2+bx+c>0的不等式的 y 解题策略
O
x
内 容
含参数一元二次不等式是一类 重要的不等式,也是高中数学的一 个重要的工具,通过本节的学习,
分 同学们要深刻地理解 三个“二次” 的基本关系,能借助这三个“二次”
析 的基本关系,运用数形结合的思想
方法去分析、解决相关问题。
1.三个“二次”的基本关系:
①当-3a >-2a 即a <0时, 解集为:{x︱x>-3a 或 x<-2a};
新版高中数学人教A版必修5习题:第三章不等式 3.4.1

3.4基本不等式:√ab≤a+b2第1课时基本不等式课时过关·能力提升基础巩固1若x>0,则x+4x的最小值为().A.2B.3C.2√2D.4答案:D2若x,y满足x+y=40,且x,y都是正数,则xy的最大值是().A.400B.100C.40D.20解析:xy≤(x+y2)2=400,当且仅当x=y=20时,等号成立.答案:A3若0<x<13,则x(1−3x)取最大值时x的值是().A.13B.16C.34D.23解析:∵0<x<13,∴0<1−3x<1.∴y=x(1-3x)=13×3x(1−3x)≤13×(3x+1-3x 2)2=112. 当且仅当3x=1-3x ,即x =16时取等号.答案:B 4设a ,b ∈R ,若a ≠b ,a+b=2,则必有( ).A.1≤ab ≤a 2+b 22B.ab <1<a 2+b22C.ab <a 2+b22<1D.a 2+b 22<ab <1解析:令a=-1,b=3,则ab=-3,a 2+b 22=5,则有ab<1<a 2+b22,所以排除选项A,C,D,故选B .答案:B5若M =a 2+4a (a ∈R ,a ≠0),则M 的取值范围为( ).A.(-∞,-4]∪[4,+∞)B.(-∞,-4]C.[4,+∞)D.[-4,4]解析:当a>0时,M =a 2+4a =a +4a ≥2√a ·4a =4,当且仅当a =4a,即a=2时取“=”; 当a<0时,M =a 2+4a=a +4a =−[(-a )+(-4a )]≤-2√(-a )·(-4a )=−4,当且仅当-a=−4a,即a=-2时取“=”.综上,M的取值范围为(-∞,-4]∪[4,+∞).答案:A6若a>b>1,P=√lgalgb,Q=lga+lgb2,R=lg a+b2,则下列结论正确的是().A.R<P<QB.P<Q<RC.Q<P<RD.P<R<Q 解析:∵a>b>1,∴lg a>0,lg b>0.∴R=lg a+b2>lg√ab=12lg(ab)=lga+lgb2=Q>√lgalgb=P.∴P<Q<R.答案:B7若a>0,b>0,则2ba +ab的最小值是.解析:2ba +ab≥2√2ba·ab=2√2,当且仅当2ba=ab,即a=√2b时取“=”.答案:2√28当函数y=x2(2-x2)取最大值时,x=. 解析:当−√2<x<√2时,y=x2(2-x2)≤(x 2+2-x22)2=1,当且仅当x2=2-x2,即x=±1时,等号成立,当x2≥2时,y=x2(2-x2)≤0,不可能取最大值.所以当x=±1时,y=x2(2-x2)有最大值为1.答案:±19已知2x +3y=2(x>0,y>0),求xy的最小值.解∵x>0,y>0,2x +3y=2,∴2=2x +3y≥2√6xy(当x=2,y=3时,等号成立),即1≥√6xy.∴√xy≥√6,从而xy≥6,即xy的最小值为6.10已知x>-1,试求函数y=x 2+7x+10x+1的最小值.解∵x>-1,∴x+1>0,∴y=x 2+7x+10x+1=(x+1)2+5(x+1)+4x+1=x+1+4x+1+5≥2√(x+1)·4x+1+5=9.当且仅当x+1=4x+1,即x=1时,等号成立.所以函数y=x 2+7x+10x+1的最小值为9.能力提升1若2a+b=1,a>0,b>0,则1a +1b的最小值是().A.2√2B.3−2√2C.3+2√2D.3+√2解析:1a +1b=2a+ba+2a+bb=2+1+ba +2ab=3+ba+2ab.∵a>0,b>0,∴1a +1b =3+b a +2a b ≥3+2√b a ·2a b =3+2√2,当且仅当b a =2a b ,即b =√2a =√2−1时“=”成立.∴1a +1b 的最小值为3+2√2.答案:C 2若x+3y-2=0,则函数z=3x +27y +3的最小值是( ).A.323B.3+2√2C.6D.9解析:z=3x +27y +3≥2√3x ·27y +3=2√3x+3y +3. ∵x+3y-2=0,∴x+3y=2.∴z ≥2√3x+3y +3=2√32+3=9,当且仅当3x =27y ,即x=3y=1时取“=”.答案:D3若a>0,b>0,a+b=2,则y =1a +4b 的最小值是( ).A .72B.4C.92D.5解析:依题意得1a +4b =12(1a +4b )(a +b)=12[5+(b a +4a b )]≥12(5+2√b a ·4a b )=92,当且仅当{a +b =2,b a =4a b ,a >0,b >0,即a =23,b =43时取等号,即1a +4b 的最小值是92. 答案:C4当x >12时,函数y =x +82x -1的最小值为( ).A .92B.4C.5D.9 解析:∵x >12,∴2x −1>0. ∴y=x +82x -1=x +4x -12=x −12+4x -12+12 ≥2√(x -12)·4x -12+12=4+12=92, 当且仅当x −12=4x -12,即x =52时取等号. 答案:A 5设a ,b>0,a+b=5,则√a +1+√b +3的最大值为 .解析:因为a ,b>0,a+b=5,所以(a+1)+(b+3)=9.令x=a+1,y=b+3,则x+y=9(x>1,y>3),于是√a +1+√b +3=√x +√y,而(√x +√y)2=x +y +2√xy ≤x+y+(x+y )=18,所以√x +√y ≤3√2.此时x=y ,即a+1=b+3,结合a+b=5可得a=3.5,b=1.5,故当a=3.5,b=1.5时,√a +1+√b +3的最大值为3√2. 答案:3√2★6函数y=log a (x-1)+1(a>0,且a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 在一次函数y=mx+n 的图象上,其中m ,n>0,则1m +2n 的最小值为 .解析:由题意,得点A (2,1),则1=2m+n.又m ,n>0,所以1m +2n =2m+n m +2(2m+n )n =4+n m +4m n ≥4+2√4=8.当且仅当n m =4m n ,即m =14,n =12时取等号,则1m+2n的最小值为8.答案:8★7若对任意x>0,xx2+3x+1≤a恒成立,则a的取值范围是.解析:因为x>0,所以x+1x≥2,当且仅当x=1时取等号,所以有xx2+3x+1=1x+1x+3≤12+3=15,即xx2+3x+1的最大值为15,故a≥15.答案:[15,+∞)★8已知f(x)=a x(a>0,且a≠1),当x1≠x2时,比较f(x1+x22)与f(x1)+f(x2)2的大小.解∵f(x)=a x,∴f(x1+x22)=ax1+x22,∴12[f(x1)+f(x2)]=12(a x1+a x2).∵a>0,且a≠1,x1≠x2,∴a x1>0,a x2>0,且a x1≠a x2,∴12(a x1+a x2)>√a x1·a x2=ax1+x22,即f(x1+x22)<f(x1)+f(x2)2.9若正实数x,y满足2x+y+6=xy,求xy与2x+y的最小值.解∵2x+y+6=xy,x>0,y>0,∴xy=2x+y+6≥2√2·√xy +6, 即xy-2√2√xy −6≥0,当且仅当{2x =y ,2x +y +6=xy时,等号成立. ∴(√xy −3√2)(√xy +√2)≥0. ∵√xy +√2>0,∴√xy ≥3√2,xy ≥18.又2x+y+6=12×2xy ≤12·(2x+y 2)2, ∴(2x+y )2-8(2x+y )-48≥0,∴(2x+y-12)(2x+y+4)≥0.∵2x+y+4>0,∴2x+y ≥12.∴xy 的最小值为18,2x+y 的最小值为12.。
高中数学新人教A版必修第一册 微专题1基本不等式的应用技巧 课件(16张)

微专题1 根本不等式的应用技巧
在运用基本不等式求代数式的最值时,常常会用凑项、拆项、常 值的代换、消元代换、取平方等技巧,无论运用哪种方式,必须把握 三个条件:
(1)“一正”——各项为正数; (2)“二定”——“和”或“积”为定值; (3)“三相等”——等号一定能取到.
类型 4 消元代换 【例 4】 (1)已知 a>0,b>0,且 2a+b=ab-1,求 a+2b 的最小 值; (2)若实数 x,y 满足 xy+3x=30<x<12,求3x+y-1 3的最小值.
[解] (1)由 2a+b=ab-1 得 a=1+b-3 2>0,解得 b>2.所以 a+2b =5+b-3 2+2b-2≥5+2 b-3 2·2b-2=5+2 6,当且仅当b-3 2= 2b-2,即 b=2+ 26时等号成立.所以 a+2b 的最小值是 5+2 6.
2,当且仅
当 2a2=b2+1,即 a=b=1 时取“=”,故 a b2+1的最大值为 2.
类型 2 拆项
【例 2】 已知 x≥25,则x2-2x4-x+4 5有(
)
A.最大值45
B.最小值54
C.最大值 1
D.最小值 1
D [法一:∵x≥52,∴x-2>0,则x2-2x4-x+4 5=12x-2+x-1 2≥21 ×2 x-2·x-1 2=1,等号在 x-2=x-1 2,即 x=3 时取得.
(2)∵实数 x,y 满足 xy+3x=30<x<12, ∴x=y+3 3,∴0<y+3 3<21,解得 y>3. 则3x+y-1 3=y+3+y-1 3=y-3+y-1 3+6
≥2 y-3·y-1 3+6=8, 当且仅当 y=4,x=37时,等号成立. 所以3x+y-1 3的最小值为 8.
人教版高中数学A版必修一2.2 基本不等式课件

一二
课前篇 自主预习
2.填空
我们称不等式 ������������ ≤ ������+2������为基本不等式,其中 a>0,b>0,当且仅当 a=b 时,等号成立.
∴xy≤4,当且仅当 x=y=2 时,等号成立, ∴xy 的最大值为 4.
答案:(1)4 (2)4
课前篇 自主预习
探究一
探究二
探究三 随堂演练
基本不等式的理解
例1下列命题正确的是( )
A.若 x≠0,则 x+4������≥4
B.若 a,b∈R,且 ab>0,则������������ + ������������≥2
课堂篇 探究学习
探究一
探究二
探究三 随堂演练
变式训练2(1)已知a,b,c,d都是正数,求证:(ab+cd)(ac+bd)≥4abcd.
(2)已知 a>0,b>0,且 a+b=2,求证:1������ + 1������≥2. 证明(1)因为 a,b,c,d 都是正数,所以
ab+cd≥2 ������������������������,ac+bd≥2 ������������������������,
C.
������2 + 2 +
1 的最小值为
������2+2
2
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1.1.1不等式的基本性质

探究四
探究一不等式的基本性质
对于考查不等式的基本性质的选择题,解答时,一是利用不等式的相关
性质,其中,特别要注意不等号变号的影响因素,如数乘、取倒数、开方、平
方等;二是对所含字母取特殊值,结合排除法去选正确的选项,这种方法一般
要注意选取的值应具有某个方面的代表性,如选取 0、正数、负数等.
J 基础知识 Z 重点难点
几乎都有类似的前提条件,但结论会根据不同的要求有所不同,因而这需要
根据本题的四个选项来进行判断.选项 A,还需有 ab>0 这个前提条件;选项
B,当 a,b 都为负数时不成立,或一正一负时可能也不成立,如 2>-3,但 22>(-3)2
1
a
b
不正确;选项 C,c2+1>0,由 a>b 就可知c2+1 > c2 +1,故正确;选项 D,当 c=0 时不
A.P≥Q
B.P>Q
C.P≤Q
1
−
a+1+ a
解析:P-Q=( a + 1 − a)-( a − a-1)=
a-1- a+1
=
D.P<Q
.
( a+1+ a)( a+ a-1)
∵a≥1,∴ a-1 < a + 1,即 a-1 − a + 1<0.
又∵ a + 1 + a>0, a + a-1>0,
a-1- a+1
格依据不等式的性质和运算法则进行运算,是解答此类问题的基础.在使用
不等式的性质中,如果是由两个变量的范围求其差的范围,一定不能直接作
高中数学人教A版必修5课件 3-1 不等关系与不等式 第15课时《不等关系与不等式》
a>b c>d>0⇒ac>bd
同向
7
可乘方性 a>b>0⇒an>bn(n∈N*,n≥2)
8
可开方性
a>b>0⇒n
n a>
b(n∈N*,n≥2)
同正
【练习 3】 (1)已知 a>b,e>f,c>0.求证:f-ac<e-bc; (2)若 bc-ad≥0,bd>0.求证:a+b b≤c+d d.
证明:证法一:(1)∵a>b,c>0,∴ac>bc,∴-ac<-bc.∵f<e, ∴f-ac<e-bc.
分析:首先分别设出每天派出甲型卡车和乙型卡车的数量,然后
明确问题中的不等关系:(1)甲型卡车的数量不超过 4 辆且为自然数, 乙型卡车的数量不超过 7 辆且为自然数;(2)驾驶员不能超过 9 名;(3) 每天至少要运 360 t 矿石.再用不等式组表示出来即可.
解析:设每天派出甲型卡车 x 辆,乙型卡车 y 辆,则
变 式 探 究 4 若 二 次 函 数 f(x) 的 图 象 关 于 y 轴 对 称 , 且 1≤f(1)≤2,3≤f(2)≤4,求 f(3)的范围.
解析:设 f(x)=ax2+c(a≠0).ff12==a4+a+cc ⇒ca==4ff21-3-3ff12,.
z≥45
x>95 C.y>380
z>45
x≥95 D.y>380
z>45
解析:“不低于”即“≥”,“高于”即“>”,“超过”即 “>”,∴x≥95,y>380,z>45.
答案:D
知识点二 比较两个实数(代数式)大小
作差法比较两实数(代数式)大小
人教版(新教材)高中数学第一册(必修1)精品课件5:2.2 第1课时 基本不等式
类型 3 基本不等式a+2 b≥ ab的几何解释 [探究问题] 1.如何用 a,b 表示 PQ、OP 的长度? [提示] 由射影定理可知 PQ= ab,而 OP=12AB=a+2 b.
知 a2+b2≥2ab.
(2)设 x>0,y>0,比较1x+1y和 2xy的大小.
[提示]
在不等式 a+b≥2
ab中令 a=1x,b=1y可得1x+1y≥
2 xy.
2.基本不等式的证明 一般地,对于任意实数 a,b,我们有 a2+b2≥2ab, 当且仅当_a_=__b__时,等号成立. 特别地,如果 a>0,b>0,我们用__a__,__b__分别代替 a,b 可得 a+b≥_2___a_b_, 通常我们把上式写作 ab≤a+2 b(a>0,b>0).
(2)基本不等式的文字叙述 两个非负数的算术平均数_不__小__于__它们的几何平均数. (3)意义 ①几何意义:半径_不__小__于___半弦. ②数列意义:两个正数的_等__差___中项不小于它们的__等__比__中项.
思考:(1)不等式 a2+b2≥2ab(a,b∈R)成立吗?如何证明?
[提示] 成立,证明如下:由 a2+b2-2ab=(a-b)2≥0,
规律方法 利用基本不等式证明不等式的注意点 (1)在利用基本不等式证明时,要注意查看基本不等式成立的条件
是否满足,若所证明的不等式中含有等号,还要注意等号是否能成立. (2)在证明过程中,常需要把数、式合理地拆成两项或多项,或恒
等地变形配凑成适当的数、式,以便利用基本不等式.
高中数学第二章一元二次函数方程和不等式2.2基本不等式第1课时基本不等式课件新人教A版必修第一册
6.若 a,b 都是正数,则1+ba1+4ba的最小值为(
)
A.7 B.8 C.9 D.10
答案 C
解析 因为 a,b 都是正数,所以1+ba1+4ba=5+ba+4ba≥5+2
b 4a a·b
=9,当且仅当 b=2a 时取等号.
7.已知 x>0,y>0,且 x+y=8,则(1+x)(1+y)的最大值为( ) A.16 B.25 C.9 D.36
8.若 a>b>0,则下列不等式一定成立的是( )
A.a-b>1b-1a B.ca2<cb2
2ab C. ab>a+b
D.3aa++3bb>ab
答案 C
解析 逐一考查所给的选项:当 a=2,b=13时,a-b=53,1b-1a=52,不 满足 a-b>1b-1a,A 错误;当 c=0 时,ca2=cb2=0,不满足ca2<cb2,B 错误;
x+4x=--x+-4x≤-2
-x·-4x=-4,C 错误,故选 D.
知识点二 直接利用基本不等式求最值 5.设 x>0,y>0,且 x+y=18,则 xy 的最大值为( ) A.80 B.77 C.81 D.82
答案 C 解析 因为 x>0,y>0,所以x+2 y≥ xy,即 xy≤x+2 y2=81,当且仅当 x=y=9 时,等号成立,所以 xy 的最大值为 81.
3x·1x=3-2 3,当且仅当 3x=1x,
4.设 x>0,则 x+2x+2 1-32的最小值为(
)
A.0
1 B.2
C.1
3 D.2
答案 解析
A 因为 x>0,所以 x+12>0,所以 x+2x+2 1-32=x+12+x+1 12-
人教A版高中数学必修5第三章 不等式3.4 基本不等式导学案(1)
基本不等式中不等式在各种题型中均有出现,渗透在各类考试试卷中;基本不等式是不等式中高频考点之一,其应用、变形等是考试热点.本节将针对于基本不等式及其常见母题进行解答技巧的讲解与归纳.1.基本不等式ab ≤a +b2基本不等式的使用条件:① 一正:a >0,b >0,即:所求最值的各项必须都是正值;② 二定:ab 或a +b 为定值,即:含变量的各项的和或积必须是常数; ③ 三相等:当且仅当a =b 时取等号;即:等号能否取得.在应用基本不等式求最值时,要把握不等式成立的三个条件,若忽略了某个条件,就会出现错误. 2.由公式a 2+b 2≥2ab 和ab ≤a +b2可以引申出的常用结论(1)b a +a b ≥2(a ,b 同号); (2)b a +a b≤-2(a ,b 异号); (3)21a +1b≤ab ≤a +b 2≤a 2+b 22(a >0,b >0) ⎝ ⎛⎭⎪⎫或ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22≤a 2+b 22(a >0,b >0).3.利用基本不等式求最大、最小值问题(1)如果x >0,y >0,且xy =P (定值).那么当x =y 时,x +y 有最小值2P .(简记:“积定和最小”) (2)如果x >0,y >0,且x +y =S (定值).那么当x =y 时,xy 有最大值S 24.(简记:“和定积最大”)类型一、直接应用类此类问题较为基础,利用基本不等式求最值时应注意:①非零的各数(或式)均为正;②和或积为定值;③等号能否成立,即“一正、二定、三相等”,这三个条件缺一不可.解答技巧一:直接应用【母题一】若x >0,y >0,且x +y =18,则xy 的最大值是________. 【解析】由于x >0,y >0,则x +y ≥2xy ,所以xy ≤⎝⎛⎭⎪⎫x +y 22=81,当且仅当x =y =9时,xy 取到最大值81.【答案】81 【变式】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】∵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.【答案】C2.已知0<x <1,则x (3-3x )取得最大值时x 的值为 ( ) A .13 B .12 C .34D .23【解析】∵0<x <1,∴1-x >0.∴x (3-3x )=3x (1-x )≤3⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1-x 22=34.当x =1-x ,即x =12时取等号.【答案】B3.(2014·成都诊断)已知定义在(0,+∞)上的函数f (x )=3x,若f (a +b )=9,则f (ab )的最大值为__________.【解析】∵3a +b=9,∴a +b =2≥2ab ,得ab ≤1,∴f (ab )=3ab≤3.【答案】34.已知a ,b ∈R ,且ab =50,则|a +2b |的最小值是________.【解析】依题意得a ,b 同号,于是有|a +2b |=|a |+|2b |≥2|a |·|2b |=22|ab |=2100=20,当且仅当|a |=|2b |=10时取等号,因此|a +2b |的最小值是20.【答案】20类型二、配凑定值类(恒等变形类)此类问题一般不能直接使用基本不等式,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,凑项,凑系数等.不论条件怎么变形,都需要根据条件:凑和为定值时求积最大、凑积为定值求和最小.解答技巧二:拆项【母题二】已知t >0,则函数y =t 2-4t +1t的最小值为________.【解析】∵t >0,∴y =t 2-4t +1t =t +1t-4≥2-4=-2,且在t =1时取等号.【答案】-2解答技巧三:凑项【母题三】若x >2,则函数y =x +1x -2的最小值为________. 【解析】∵x >2,∴y =(x -2)+1x -2+2≥2+2=4,当且仅当x =3时取等号. 【答案】4 解答技巧四:凑系数【母题四】若0<x <83,则函数y =x (8-3x )的最大值为________.【解析】∵x >2,∴y =13(3x )(8-3x )≤13⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +8-3x 22=163,当且仅当x =43时取等号. 【答案】163【变式】1.函数y =x 2+2x -1(x >1)的最小值是( )A .23+2B .23-2C .2 3D .2【解析】∵x >1,∴x -1>0.∴y =x 2+2x -1=x 2-2x +2x +2x -1=x 2-2x +1+2x -1+3x -1=x -12+2x -1+3x -1=x -1+3x -1+2≥2x -1⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -1+2=23+2.当且仅当x -1=3x -1,即x =1+3时,取等号.【答案】A2.当x >1时,不等式x +1x -1≥a 恒成立,则实数a 的最大值为________. 【解析】∵x >1,∴x -1>0.又x +1x -1=x -1+1x -1+1≥2+1=3,当且仅当x =2时等号成立.则a ≤3,所以a 的最大值为3.【答案】33.(2014·潍坊一模)已知a >b >0,ab =1,则a 2+b 2a -b的最小值为________.【解析】a 2+b 2a -b =a -b 2+2ab a -b =a -b 2+2a -b =(a -b )+2a -b≥22.当且仅当a -b =2时,取等号.【答案】2 2 4.已知函数f (x )=2xx 2+6. (1)若f (x )>k 的解集为{x |x <-3,或x >-2},求k 的值; (2)对任意x >0,f (x )≤t 恒成立,求t 的取值范围. 【解】(1)f (x )>k ⇔kx 2-2x +6k <0.由已知{x |x <-3,或x >-2}是其解集,得kx 2-2x +6k =0的两根是-3,-2. 由根与系数的关系可知(-2)+(-3)=2k ,即k =-25.(2)因为x >0,f (x )=2x x 2+6=2x +6x≤226=66,当且仅当x =6时取等号. 由已知f (x )≤t 对任意x >0恒成立,故t ≥66,即t 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫66,+∞.类型三、条件最值类利用基本不等式求最值的方法及注意点(1)知和求积的最值:求解此类问题的关键:明确“和为定值,积有最大值”.但应注意以下两点:①具备条件——正数;②验证等号成立.(2)知积求和的最值:明确“积为定值,和有最小值”,直接应用基本不等式求解,但要注意利用基本不等式求最值的条件.(3)构造不等式求最值:在求解含有两个变量的代数式的最值问题时,通常采用“变量替换”或“常数1”的替换,构造不等式求解.技巧五:换衣(“1”)(或整体代换)【母题五】已知a >0,b >0,a +b =1,则1a +1b 的最小值为________.【解析】∵a >0,b >0,a +b =1,∴1a +1b =a +b a+a +b b =2+b a +ab≥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. 【答案】4 【变式】1.本例的条件不变,则⎝⎛⎭⎪⎫1+1a ⎝⎛⎭⎪⎫1+1b 的最小值为________.【解析】⎝⎛⎭⎪⎫1+1a ⎝⎛⎭⎪⎫1+1b =⎝⎛⎭⎪⎫1+a +b a ⎝⎛⎭⎪⎫1+a +b b =⎝⎛⎭⎪⎫2+b a ·⎝⎛⎭⎪⎫2+a b =5+2⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b ≥5+4=9.当且仅当a =b =12时,取等号. 【答案】92.本例的条件和结论互换即:已知a >0,b >0,1a +1b=4,则a +b 的最小值为________.【解析】由1a +1b =4,得14a +14b =1.∴a +b =⎝ ⎛⎭⎪⎫14a +14b (a +b )=12+b 4a +a 4b ≥12+2b 4a +a4b=1.当且仅当a =b =12时取等号.【答案】13.若本例条件变为:已知a >0,b >0,a +2b =3,则2a +1b的最小值为________.【解析】由a +2b =3得13a +23b =1,∴2a +1b =⎝ ⎛⎭⎪⎫13a +23b ⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b =43+a 3b +4b 3a ≥43+2a 3b ·4b 3a =83.当且仅当a =2b =32时,取等号.【答案】834.本例的条件变为:已知a >0,b >0,c >0,且a +b +c =1,则1a +1b +1c的最小值为________.【解析】∵a >0,b >0,c >0,且a +b +c =1,∴1a +1b +1c =a +b +c a +a +b +c b +a +b +c c =3+b a +ca+a b +c b +a c +b c =3+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b +⎝ ⎛⎭⎪⎫c a +a c +⎝ ⎛⎭⎪⎫c b +b c ≥3+2+2+2=9.当且仅当a =b =c =13时,取等号. 【答案】95.若本例变为:已知各项为正数的等比数列{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 =22a 1,则1m +4n的最小值为________.【解析】设公比为q (q >0),由a 7=a 6+2a 5⇒a 5q 2=a 5q +2a 5⇒q 2-q -2=0(q >0)⇒q =2.a m ·a n =22a 1⇒a 12m -1·a 12n -1=8a 21⇒2m -1·2n -1=8⇒m +n -2=3⇒m +n =5,则1m +4n =15⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +4n (m +n )=15⎣⎢⎡⎦⎥⎤5+⎝ ⎛⎭⎪⎫n m +4m n ≥15(5+24)=95,当且仅当n =2m =103时等号成立.【答案】956.(2012·浙江)若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,则3x +4y 的最小值是( ) A .245B .285C .5D .6【解析】∵x >0,y >0,由x +3y =5xy 得15⎝ ⎛⎭⎪⎫1y +3x =1.∴3x +4y =15(3x +4y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1y +3x =15⎝ ⎛⎭⎪⎫3xy +4+9+12y x =135+15⎝ ⎛⎭⎪⎫3x y +12y x ≥135+15×23x y ·12yx=5(当且仅当x =2y 时取等号).【答案】C7.已知不等式(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y ≥9对任意正实数x ,y 恒成立,则正实数a 的最小值是( )A .2B .4C .6D .8【解析】(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y =1+a +y x +ax y≥1+a +2a ,∴当1+a +2a ≥9时不等式恒成立,故a +1≥3,a ≥4.【答案】B技巧六:构造一元二次不等式在运用该方式解题时,既要掌握公式的正用,也要注意公式的逆用,例如a 2+b 2≥2ab 逆用就是ab ≤a 2+b 22;a +b2≥ab (a ,b >0)逆用就是ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22(a ,b >0)等.还要注意“添、拆项”技巧和公式等号成立的条件等.思考方式还能以保留“和(a +b )”还是“积(ab )”来确定公式的运用方向.【变式】1.已知x >0,y >0,x +2y +2xy =8,则x +2y 的最小值是( ) A .3 B .4 C .92D .112【解析】依题意,得2xy =-(x +2y )+8≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2y 22,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧x =2y ,x +2y +2xy =8,即⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =1时等号成立.∴(x +2y )2+4(x +2y )-32≥0,解得x +2y ≥4或x +2y ≤-8(舍去),∴x +2y 的最小值是4.【答案】B2.若正数x ,y 满足x 2+3xy -1=0,则x +y 的最小值是( ) A .23B .223C .33D .233【解析】对于x 2+3xy -1=0可得y =13(1x -x ),∴x +y =2x 3+13x ≥229=223(当且仅当2x 3=13x,即x =22时等号成立). 【答案】B3.若实数x ,y 满足x 2+y 2+xy =1,则x +y 的最大值是________. 【解析】x 2+y 2+xy =1⇔(x +y )2-xy =1⇔(x +y )2-1=xy ≤(x +y2)2,解得-233≤x +y ≤233. 【答案】233类型四、基本不等式的应用1.某公司租地建仓库,每月土地占用费y 1与仓库到车站的距离成反比,而每月库存货物的运费y 2与仓库到车站的距离成正比,如果在距车站10公里处建仓库,这两项费用y 1和y 2分别为2万元和8万元,那么要使这两项费用之和最小,仓库应建在离车站________公里处.【解析】设x 为仓库与车站距离,由已知y 1=20x,y 2=0.8x .费用之和y =y 1+y 2=0.8x +20x≥20.8x ·20x =8,当且仅当0.8x =20x,即x =5时等号成立.【答案】52.创新题规定记号“⊙”表示一种运算,即a ⊙b =ab +a +b (a ,b 为正实数).若1⊙k =3,则k 的值为________,此时函数f (x )=k ⊙xx的最小值为________.【解析】1⊙k =k +1+k =3,即k +k -2=0,∴k =1或k =-2(舍),∴k =1.f (x )=k ⊙x x =x +x +1x =1+x +1x ≥1+2=3,当且仅当x =1x,即x =1时等号成立.【答案】1;33.设OA →=(1,-2),OB →=(a ,-1),OC →=(-b ,0)(a >0,b >0,O 为坐标原点),若A ,B ,C 三点共线,则2a +1b的最小值是( )A .4B .92C .8D .9【解析】∵AB →=OB →-OA →=(a -1,1),AC →=OC →-OA →=(-b -1,2).若A ,B ,C 三点共线,则有AB →∥AC →, ∴(a -1)×2-1×(-b -1)=0,∴2a +b =1,又a >0,b >0,∴2a +1b =⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b ·(2a +b )=5+2b a +2ab≥5+22b a ×2a b=9,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧2b a =2a b ,2a +b =1,即a =b =13时等号成立.【答案】D4.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 .0B .1C .94D .3【解析】由已知得z =x 2-3xy +4y 2(*),则xy z =xy x 2-3xy +4y 2=1x y +4yx-3≤1,当且仅当x =2y 时取等号,把x =2y 代入(*)式,得z =2y 2,所以2x +1y -2z =1y +1y -1y2=-⎝ ⎛⎭⎪⎫1y -12+1≤1.【答案】B5.已知x >0,y >0,x +y +3=xy ,且不等式(x +y )2-a (x +y )+1≥0恒成立,则实数a 的取值范围是________.【解析】要使(x +y )2-a (x +y )+1≥0恒成立,则有(x +y )2+1≥a (x +y ),即a ≤(x +y )+1x +y恒成立.由x +y +3=xy ,得x +y +3=xy ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 22,即(x +y )2-4(x +y )-12≥0,解得x +y ≥6或x +y ≤-2(舍去).设t =x +y ,则t ≥6,(x +y )+1x +y =t +1t .设f (t )=t +1t,则在t ≥6时,f (t )单调递增,所以f (t )=t +1t 的最小值为6+16=376,所以a ≤376,即实数a 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,376. 【答案】⎝⎛⎦⎥⎤-∞,376【总结】对使用基本不等式时等号取不到的情况,可考虑使用对勾函数y =x +mx(m >0)的单调性.1.小王从甲地到乙地的时速分别为a 和b (a <b ),其全程的平均时速为v ,则( ) A .a <v <abB .v =abC .ab <v <a +b2D .v =a +b2【解析】设甲、乙两地之间的距离为s .∵a <b ,∴v =2s s a +s b=2sab a +b s =2ab a +b <2ab2ab=ab .又v -a =2ab a +b -a =ab -a 2a +b >a 2-a 2a +b=0,∴v >a . 【答案】A2.函数y =x 4+3x 2+3x 2+1的最小值是( )A .2 3B .2C .3D .5【解析】y =x 4+3x 2+3x 2+1=(x 2+1)2+(x 2+1)+1x 2+1=(x 2+1)+1 x 2+1+1≥2+1=3,当且仅当(x 2+1)=1x 2+1,即x =0时,取等号. 【答案】C3.(2011·湖南)设x ,y ∈R ,且xy ≠0,则⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1y 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x2+4y 2的最小值为________.【解析】⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1y 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+4y 2=5+1x 2y 2+4x 2y 2≥5+21x 2y 2·4x 2y 2=9,当且仅当x 2y 2=12时,等号成立. 【答案】94.(2014·贵阳适应性监测)已知向量m =(2,1),n =(1-b ,a )(a >0,b >0).若m ∥n ,则ab 的最大值为__________.【解析】依题意得2a =1-b ,即2a +b =1(a >0,b >0),因此1=2a +b ≥22ab ,即ab ≤18,当且仅当2a =b =12时取等号,因此ab 的最大值是18.【答案】185.已知x >0,y >0,且2x +8y -xy =0,求 (1)xy 的最小值; (2)x +y 的最小值.【解】(1)由2x +8y -xy =0,得8x +2y=1,又x >0,y >0,则1=8x +2y≥28x ·2y=8xy,得xy ≥64,当且仅当x =16,y =4时,等号成立. ∴xy 的最小值为64.(2)由2x +8y -xy =0,得8x +2y=1,则x +y =⎝ ⎛⎭⎪⎫8x +2y ·(x +y )=10+2x y +8y x≥10+22x y ·8yx=18.当且仅当x =12且y =6时等号成立, ∴x +y 的最小值为18.1.(2012·福建)下列不等式一定成立的是 ( )A .lg ⎝⎛⎭⎪⎫x 2+14>lg x (x >0)B .sin x +1sin x≥2(x ≠k π,k ∈Z ) C .x 2+1≥2|x |(x ∈R ) D .1x 2+1>1(x ∈R ) 【解析】当x >0时,x 2+14≥2·x ·12=x ,所以lg ⎝⎛⎭⎪⎫x 2+14≥lg x (x >0),故选项A 不正确;而当x ≠k π,k ∈Z 时,sin x 的正负不定,故选项B 不正确;当x =0时,有1x 2+1=1,故选项D 不正确. 【答案】C2.已知a >0,b >0,a +b =2,则y =1a +4b的最小值是( )A .72 B .4 C .92D .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 =4a b,即a =23,b =43时取等号,即1a +4b 的最小值是92.【答案】C3.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 .2D .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.【答案】C4.已知a >b >0,则a 2+16ba -b的最小值是________. 【解析】∵a >b >0,∴b (a -b )≤⎝ ⎛⎭⎪⎫b +a -b 22=a 24,当且仅当a =2b 时等号成立.∴a 2+16b a -b ≥a 2+16a 24=a 2+64a2≥2a 2·64a 2=16,当且仅当a =22时等号成立.∴当a =22,b =2时,a 2+16b a -b取得最小值16.【答案】165.某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,采用了新工艺,把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为400吨,最多为600吨,月处理成本y (元)与月处理量x (吨)之间的函数关系可近似地表示为y =12x 2-200x +80 000,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为100元.(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?(2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则需要国家至少补贴多少元才能使该单位不亏损?【解】(1)由题意可知,二氧化碳每吨的平均处理成本为y x =12x +80 000x-200≥212x ·80 000x-200=200, 当且仅当12x =80 000x,即x =400时等号成立,故该单位月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低,最低成本为 200元. (2)不获利.设该单位每月获利为S 元,则S =100x -y =100x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-200x +80 000=-12x 2+300x -80 000=-12(x -300)2-35 000,因为x ∈[400,600],所以S ∈[-80 000,-40 000].故该单位每月不获利,需要国家每月至少补贴40 000元才能不亏损.1.函数y =x 2+7x +10x +1(x >-1)的最小值是( )A .9B .2 3C .10D .2【解析】∵x >-1,∴x +1>0.∴y =x 2+7x +10x +1=(x +1)2+5(x +1)+4x +1=(x +1)+4x +1+5≥2x +1⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +1+5=9.当且仅当x +1=4x +1,即x =1时,取等号.【答案】A2.(2015·金华十校模拟)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 .3B .4C .5D .6【解析】由题意知:ab =1,∴m =b +1a =2b ,n =a +1b=2a ,∴m +n =2(a +b )≥4ab =4.【答案】B3.(2015·西安模拟)设x ,y ∈R ,a >1,b >1,若a x =b y=3,a +b =23,则1x +1y的最大值为( )A .2B .32 C .1D .12【解析】由a x =b y=3,得x =log a 3,y =log b 3,则1x +1y =1log a 3+1log b 3=lg a +lg b lg 3=lg ab lg 3.又a >1,b >1,所以ab ≤(a +b 2)2=3,所以lg ab ≤lg 3,从而1x +1y ≤lg 3lg 3=1,当且仅当a =b =3时等号成立.【答案】C4.已知x >0,y >0,且2x +y =1,则1x +2y的最小值是_____________.【解析】∵1x +2y=(2x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +2y =4+y x +4x y≥4+2y x ·4x y =8,当且仅当y =12,x =14时,等号成立. 【答案】C5.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 )≤lg 10=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+25yx ·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+21020.1.已知x >0,y >0,x +2y +2xy =8,则x +2y 的最小值是( ) A .3 B .4 C .92D .112【解析】依题意,得(x +1)(2y +1)=9,∴(x +1)+(2y +1)≥2x +12y +1=6,即x +2y ≥4.当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧x +1=2y +1,x +2y +2xy =8,即⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =1时等号成立. ∴x +2y 的最小值是4.【答案】B2.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 .2D .52【解析】∵a >1,b >1,∴lg a >0,lg b >0.lg a ·lg b ≤lg a +lg b24=lg ab 24=1.当且仅当a =b =10时取等号.【答案】B3.已知不等式x +2x +1<0的解集为{x |a <x <b },点A (a ,b )在直线mx +ny +1=0上,其中mn >0,则2m+1n的最小值为( ) A .4 2 B .8 C .9D .12【解析】易知不等式x +2x +1<0的解集为(-2,-1),所以a =-2,b =-1,2m +n =1,2m +1n =(2m +n )(2m+1n )=5+2m n +2n m ≥5+4=9(当且仅当m =n =13时取等号),所以2m +1n的最小值为9. 【答案】C4.(2014·成都诊断)函数f (x )=lgx2-x,若f (a )+f (b )=0,则3a +1b的最小值为_________.【解析】依题意得0<a <2,0<b <2,且lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2-a ·b 2-b =0,即ab =(2-a )(2-b ),a +b 2=1,3a +1b =a +b 2⎝ ⎛⎭⎪⎫3a +1b =12⎝ ⎛⎭⎪⎫4+3b a +a b ≥12(4+23)=2+3,当且仅当3b a =ab ,即a =3-3,b =3-1时取等号,因此3a +1b的最小值是2+3.【答案】2+ 35.(2014·泰安期末考试)小王于年初用50万元购买一辆大货车,第一年因缴纳各种费用需支出6万元,从第二年起,每年都比上一年增加支出2万元,假定该车每年的运输收入均为25万元.小王在该车运输累计收入超过总支出后,考虑将大货车作为二手车出售,若该车在第x 年年底出售,其销售价格为(25-x )万元(国家规定大货车的报废年限为10年).(1)大货车运输到第几年年底,该车运输累计收入超过总支出?(2)在第几年年底将大货车出售,能使小王获得的年平均利润最大?(利润=累计收入+销售收入-总支出)【解】(1)设大货车到第x 年年底的运输累计收入与总支出的差为y 万元,则y =25x -[6x +x (x -1)]-50(0<x ≤10,x ∈N ), 即y =-x 2+20x -50(0<x ≤10,x ∈N ),由-x 2+20x -50>0,解得10-52<x <10+52.而2<10-52<3,故从第3年开始运输累计收入超过总支出.(2)因为利润=累计收入+销售收入-总支出,所以销售二手货车后,小王的年平均利润为y =1x [y +(25-x )]=1x (-x 2+19x -25)=19-⎝⎛⎭⎪⎫x +25x ,而19-⎝⎛⎭⎪⎫x +25x ≤19-2x ·25x=9,当且仅当x =5时等号成立,即小王应当在第5年将大货车出售,才能使年平均利润最大.1.若a ,b ∈R 且ab >0,则下列不等式中,恒成立的是( ) A .a +b ≥2abB .1a +1b>2abC .b a +ab≥2D .a 2+b 2>2ab【解析】∵ab >0,∴b a >0,a b >0.由基本不等式得b a +a b ≥2,当且仅当b a =a b,即a =b 时等号成立. 【答案】C2. 函数y =log a (x +3)-1 (a >0,且a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 在直线mx +ny +1=0上,其中m ,n 均大于0,则1m +2n的最小值为( )A .2B .4C .8D .16【解析】点A (-2,-1),所以2m +n =1.所以1m +2n=(2m +n )⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +2n =4+n m +4m n≥8,当且仅当n =2m ,即m =14,n =12时等号成立.【答案】C3.若实数x ,y 满足x 2+y 2+xy =1,则x +y 的最大值为________.【解析】由x 2+y 2+xy =1,得(x +y )2-xy =1,即xy =(x +y )2-1≤(x +y )24,所以34(x +y )2≤1,故-233≤x +y ≤233,当x =y 时等号成立,所以x +y 的最大值为233. 【答案】2334.已知x >0,y >0,且满足x 3+y4=1,则xy 的最大值为________.【解析】∵x >0,y >0且1=x 3+y 4≥2xy12,∴xy ≤3,当且仅当x 3=y4时取等号.【答案】35.(2014·重庆卷)若log 4(3a +4b )=log 2ab ,则a +b 的最小值是__________.【解析】由log 4(3a +4b )=log 2ab ,得3a +4b =ab ,且a >0,b >0,∴4a +3b =1,∴a +b =(a +b )·(4a+3b)=7+(3ab+4ba)≥7+23ab·4ba=7+43,当且仅当3ab=4ba时取等号.【答案】7+4 3。