1、 【目标要求】学习目标目标解读了解基本不等式的证明过程.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.基本不等式具有将“和式”转化为“积式”或将“积式”转化为“和式”的放缩功能。要了解应用基本不等式的条件,学会合理拆项、配凑因子等常用的解题技巧,注意拆项和配凑因子时需使等式成立。【核心知识点】1.应用基本不等式需注意以下三点:(1)各项或各因式为正;(2)和或积为定值;(3)各项或各因式能取得相等的值,必要时作适当变形,以满足上述前提,即“一正、二定、三相等”。 2.对于基本不等式,不仅要记住原始形式,而且还要掌握它的几种变形形式及公式的逆用等,例如:, 等,同时还要注意不等式成立的条件和等号成立
2、的条件。3.当多次使用均值不等式时,一定要注意每次是否能保证等号成立,并且要注意取等号的条件的一致性,否则就会出错。因此,在利用均值不等式处理问题时,列出等号成立的条件不但是解题的必要步骤,而且是检验转化是否有误的一种方法。【活动思考,阅读拓展】 基本不等式学习中注意的几点1.基本不等式中两个公式的区别是什么?基本不等式成立的条件,当且仅当ab时,等号成立,要将它与不等式成立的条件及当且仅当ab时。从当,时,在不等式中,以分别代替a、b得到基本不等式来认识它的代数背景;从应用几何图形的面积关系获得基本不等式及利用圆中“半径不小于半弦”的几何解释来认识它的几何背景;从探究分析法的证明过程来进一步
3、理解基本不等式。2.如何利用文字语言叙述基本不等式?式子结构特征是什么?1、如果把看作是正数a、b的等差中项,看作是正数a、b的等比中项,那么该定理可以叙述为:两个正数的等差中项不小于它们的等比中项。2、分析不等式的结构,左式为和结构,右式为积的形式。该不等式表明两正数的和与两正数的积之间的大小关系,运用该不等式可作和与积之间的不等变换。3.基本不等式的解题功能是什么?利用基本不等式求最值需要注意什么?均值不等式的功能除了用于比较数的大小及证明不等式之外,主要用于求函数的最值,它有将“和式”转化为“积式”和将“积式”转化为“和式”的放缩功能。 1、当a,b都是正数,且ab是定值时,则(定值),
4、当且仅当ab时取得“”,此时ab有最小值;2、当a,b都是正数,且ab是定值时,则(定值),当且仅当ab时取“”,此时ab有最大值。3、基本不等式具有将“和式”转化为“积式”和将“积式”转化为“和式”的放缩功能。“和定积最大,积定和最小”,即n个(n2,3)正数的和为定值,则可求其积的最大值;积为定值,则可求其和的最小值。应用此结论求最值要注意三个条件:(1)各项或各因式均正;(2)和或积为定值;(3)各项或各因式都能够取得相等的值。有时要作适当的变形,创造应用均值不等式的条件,合理拆添项或配凑因式是常用的解题技巧。而拆与凑的前提在于使等号能够成立。4、利用基本定理解读解决实际问题的步骤有哪些
5、?1、在理解题意的基础上设变量,设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定为函数;2、建立相应的函数关系式,把实际问题抽象为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、回到实际问题中,结合实际意义写出正确答案,回答实际问题。 【高考考题展示】1 (2018年天津)已知a,bR,且a-3b+6=0,则2a+8b(1)的最小值为 【答案】4(1)【解析】a,bR,且a-3b+6=0,可得3b=a+6,则2a+8b(1)=2a+2a+6(1)=2a+2a26(1)22a26(1)2a26(1)=4(1),当且仅当2a=2a+6(1)即a=-3时取等号函数的最小值为4(1)故
6、答案为4(1)2(2018年江苏)在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,ABC=120,ABC的平分线交AC于点D,且BD=1,则4a+c的最小值为 【答案】9【解析】由题意得2(1)acsin 120=2(1)asin 60+2(1)csin 60,即ac=a+c,得a(1)+c(1)=1,得4a+c=(4a+c)(a(1)+c(1))=a(c)+c(4a)+52a(c)c(4a)c(4a)+5=4+5=9,当且仅当a(c)=c(4a),即c=2a时,取等号故答案为93. (2016江苏)在锐角三角形ABC中,若,则的最小值是_。【分析】本题已知与所求存在函数名称差别,所以可以通
7、过三角公式进行变换消除差异,所以切化弦或弦化切,再利用基本不等式求解。t=2时,有最小值8.方法二:(灵活应用公式)三角内角一个恒等式:,根据方法一得,所以,即:,化简得:【点评】本题综合性强,考查三角函数的恒等变换公式以及基本不等式的灵活应用,先观察式子差异,想办法消除差异,然后利用三角恒等变换公式化简,根本出发点是多变量转化为单变量,再利用基本不等式求解。本题也可以利用切化弦,再利用基本不等式求最值。大家可以试一试。【重难点突破】考点一、求取值范围(或求最值)求取值范围问题或求最值问题,关键在于获取不等关系,再利用基本不等式法求解。例1已知,则的最小值是( )A2BC4D5【答案】C【解析
8、】多次使用基本不等式时,需要注意每次使用不等式成立的条件一致,否则不能使用基本不等式。因为当且仅当,且,即时,取“=”号。w.w.w.c.o.m 所以选择C。 变式训练题:给定两个长度为1的平面向量和,它们的夹角为120.如图所示,点C在以O为圆心的圆弧上变动.若,其中,则x+y的最大值是 . 【答案】2 考点二、证明不等式高考中证明不等式问题,常常是与数列、二次曲线、三角函数、“三个二次”、排列组合数等相结合的解答题基本不等式法是常用的解法之一 例2若,则下列不等式对一切满足条件的恒成立的是 (写出所有正确命题的编号); ; ; ; 【答案】 考点三、最优化问题实际生活中的最优化应用性问题,
9、几乎每年的应用题都有涉及到不等关系,应予以重视最优化问题的解题步骤是:先把实际问题运用适当的不等式模型,转化为不等式问题,再解此不等式,最后检验作答应用问题首先要读懂题意,理解背景,领悟数学实质,再归纳其中的数量关系,建立数学模型,而最值问题的应用型问题,常常考查利用均值不等式求最值,如果不满足利用均值不等式的条件,则先判断单调性后求解。例3某森林出现火灾,火势正以每分钟100m2的速度顺风蔓延,消防站接到报警立即派消防队员前去,在火灾发生后5分钟到达救火现场并开始灭火 。已知消防队员在现场平均每人每分钟灭火50m2,所消耗的灭火材料、劳务津贴等费用为每人每分钟125元,另附加每次救火所消耗的
10、车辆、器材和装备等费用平均每人100元,而烧毁一平方米森林损失费为60元。问应该派多少消防队员前去救火,才能使总损失最少? 变式训练题:某工厂有一段旧墙长14m,现准备利用这段旧墙为一面建造平面图形为矩形,面积为126的厂房,工程条件是:(1)建1m新墙的费用为a元;(2)修1m旧墙的费用为元;(3)拆去1m的旧墙,用得到的建材建1m新墙的费用为元,经讨论有两种方案:利用旧墙一段xm(0x1时,不等式x+a恒成立,则实数a的取值范围是A(,2B2,+)C3,+)D(,3 【答案】D【解析】构造函数,因为x1,所以x-10,所以,所以,所以使得不等式恒成立,所以选择D。3. 已知,则函数有( )
11、A最小值6B最大值6 C最小值D最大值【答案】A【解析】因为x0,所以,所以。4.若且,则下列不等式恒成立的是 ( ) ABCD 【答案】D【解析】A:,所以,;B:;C:,所以;D:因为,所以,得,故只有D正确。5. 函数的图象恒过定点A,若点A在直线上,其中,则的最小值为( ) A.6 B.8 C.10 D.12 【答案】B 【解析】定点A坐标为 , 由 点A在直线上,即,当且仅当时取等号. 6. 已知,成等差数列,成等比数列,则的最小值是( )【答案】D 7.已知正整数满足,使得取最小值时,则实数对(是( )A(5,10) B(6,6) C(10,5) D(7,2)【答案】A【解析】,当
12、且仅当时取等号,即b2a时,结合4ab30,解得a5,b10.8. 设x,y满足约束条件 ,若目标函数z=ax+by(a0,b0)的值是最大值为12,则的最小值为( ). A. B. C. D. 4【答案】A 二填空题9.已知正实数满足,则的最小值为 .【答案】4【解析】依题意,当且仅当x=y=1时取等号。10.已知,且4x3y1,则的最小值为_.【答案】【解析】,等号成立的条件是,又4x3y1,解得,故的最小值为 11.若直线平分圆,则的最小值是_。【答案】 12.若,则函数的最大值为 。【答案】-8【解析】:令, w.w.w.c.o.m w.w.w.c.o.m 。三解答题13.迎世博,要设计如图的一张矩形广告,该广告含有大小相等的左中右三个矩形栏目,这三栏的面积之和为,四周空白的宽度为,栏与栏之间的中缝空白的宽度为,怎样确定广告矩形栏目高与宽的尺寸(单位:),能使整个矩形广告面积最小. 【解析】设矩形栏目的高为,宽为,则,