1、第三节基本不等式及其应用授课提示:对应学生用书第110页基础梳理1重要不等式a2b22ab(a,bR)(当且仅当ab时等号成立)2基本不等式:(1)基本不等式成立的条件是a0,b0(2)等号成立的条件是:当且仅当ab时取等号(3)其中称为正数a,b的算术平均数,称为正数a,b的几何平均数3利用基本不等式求最值问题已知x0,y0,则:(1)如果积xy是定值p,那么当且仅当xy时,xy有最小值是2 (简记:积定和最小)(2)如果和xy是定值p,那么当且仅当xy时,xy有最大值是(简记:和定积最大)1基本不等式的两种常用变形形式(1)ab(a,bR,当且仅当ab时取等号)(2)ab2 (a0,b0,
2、当且仅当ab时取等号)2几个重要的结论(1).(2)2(ab0)(3) (a0,b0)四基自测1(基础点:求积的最值)设x0,y0,且xy18,则xy的最大值为()A80B77C81 D82答案:C2(易错点:不等式的应用条件)若x0,则x()A有最小值,且最小值为2B有最大值,且最大值为2C有最小值,且最小值为2D有最大值,且最大值为2答案:D3(基础点:构造不等式的定值)已知x1,则x的最小值为_答案:54(易错点:“1”的代换)若1(a0,b0),则ab的最小值为_答案:4授课提示:对应学生用书第110页考点一利用基本不等式求最值挖掘1直接应用基本不等式求最值/ 自主练透例1(1)当x0
3、时,函数f(x)有()A最小值1B最大值1C最小值2 D最大值2解析f(x)1.当且仅当x,x0,即x1时取等号所以f(x)有最大值1.答案B(2)若实数a,b满足,则ab的最小值为()A. B2C2 D4解析法一:由已知得 ,且a0,b0,ab b2a2 ,ab2 .法二:由题设易知a0,b0,2 ,即ab2,故选C.答案C破题技法对于两个正数,ab为定值,积ab有最大,当ab为定值,ab有最小,条件为“ab”,即满足“一正,二定,三相等”才是最值挖掘2先配凑,再应用/ 互动探究例2(1)已知x,则f(x)4x2的最小值为_解析因为x,所以4x50,所以f(x)4x2(4x5)32 3235
4、,当且仅当4x5,即x时取等号,所以f(x)的最小值为5.答案5(2)函数y(x1)的最小值为_解析因为yx1x12,因为x1,所以x10,所以y220,当且仅当x0时,等号成立答案0破题技法配凑,以拼凑出和是定值或积是定值的形式为目标,根据代数式的结构特征,利用系数的变化或对常数的调整进行巧妙变形,注意做到等价变形一般地,形如f(x)axb的函数求最值时可以考虑配凑法将本例(1)改为:当x时,f(x)4x2的最小值为_解析:x,2x50.f(x)2(2x5)82882,当且仅当2(2x5),即x时取等号答案:82挖掘3利用常值代换/ 互动探究例3(1)(2020西安模拟)已知x0,y0,lg
5、 2xlg 8ylg 2,则的最小值是()A2B2 C4 D2 解析由lg 2xlg 8ylg 2得,lg 2x3ylg 2,x3y1,(x3y)24.故选C.答案C(2)(2020广东惠州三调)在ABC中,点D是AC上一点,且4,P为BD上一点,向量(0,0),则的最小值为()A16 B8C4 D2解析由题意可知,4,又B,P,D共线,由三点共线的充分必要条件可得41,又因为0,0,所以()(4)88216,当且仅当,时等号成立,故的最小值为16.故选A.答案A破题技法本题突破的关键是利用“1”的代换构造积为定值的形式,一般形如“已知axby(或)为定值,求cxdy(或)的最值(其中a,b,
6、c,d均为常参数)”时可用常值代换处理1已知实数a0,b0,1,则a2b的最小值是()A3 B2C3 D2解析:a0,b0,a11,b11,又1,a2b(a1)2(b1)3(a1)2(b1)312322,当且仅当,即ab1时取得“”,故选B.答案:B2已知x0,y0且x3y3,求的最小值解析:由x3y3得(x3y)1,(x3y)() ,当且仅当时取“”考点二基本不等式的综合应用挖掘1判断不等关系/ 自主练透例1(1)(2020南昌调研)已知a,bR,且ab0,则下列结论恒成立的是()Aab2Ba2b22abC.2 D|2解析对于A,当a,b为负数时,ab2 不成立;对于B,当ab时,a2b22
7、ab不成立;对于C,当a,b异号时,2不成立;对于D,因为,同号,所以|2 2(当且仅当|a|b|时取等号),即|2恒成立答案D(2)下列不等式一定成立的是()Alglg x(x0)Bsin x2(xk,kZ)Cx212|x|(xR)D.1(xR)解析对选项A,当x0时,x2x0,lglg x,故不成立;对选项B,当sin x0时显然不成立;对选项C,x21|x|212|x|,一定成立;对选项D,x211,01,故不成立答案C挖掘2求参数问题/ 互动探究例2(1)对任意m,nR,都有m2amn2n20,则实数a的最大值为()A. B2C4 D解析对任意m,nR,都有m2amn2n20,m22n
8、2amn,即a恒成立,22,当且仅当时取等号,a2,故a的最大值为2,故选B.答案B(2)若对x,y1,2,xy2,总有不等式2x成立,则实数a的取值范围是_解析由题意知a(2x)(4y)恒成立,则只需a(2x)(4y)min,(2x)(4y)84x2yxy8(4x2y)210(4x2y)10.令f(x)10,x1,2,则f(x),f(x)0,故f(x)在x1,2上是减函数,所以当x2时f(x)取最小值0,即(2x)(4y)的最小值为0,所以a0.答案(,0破题技法求参数的值或范围:观察题目特点,利用基本不等式确定相关成立条件,从而得到参数的值或范围挖掘3基本不等式的推广/互动探究例3已知a0,b0,c0且abc1.求证:(ab)3(bc)3(ca)324.证明a0,b0,c0,abc1,(ab)3(bc)3(ca)333(ab)(bc)(ca)322224.当且仅当abc1时,“”成立故有(ab)3(bc)3(ca)324.破题技法用基本不等式求解其他问题(1)应用基本不等式判断不等式是否成立:对所给不等式(或式子)变形,然后利用基本不等式求解(2)条件不等式的最值问题:通过条件转化成能利用基本不等式的形式求解拓展对于a0,b0,c0,有基本不等式为或a3b3c33abc.进而推广,对于n个正数x1,x2,x3xn,有,当且仅当x1x2xn时,等号成立