1、第二课时基本不等式与最大值、最小值内容标准学科素养1.熟练掌握基本不等式及变形的应用逻辑推理、数学运算、数学建模2.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题3.能够运用基本不等式解决生活中的应用问题.授课提示:对应学生用书第22页教材提炼知识点基本不等式求最大值、最小值(1)当x0,yx的最小值是几?(2)当x0,y0,xy1,xy的最大值是几? 知识梳理(1)用基本不等式求最值设x,y为正实数,若xys(s为定值),则当xy时,积xy有最大值为.设x,y为正实数,若xyp(p为定值),则当xy时,和xy有最小值为2.(2)基本不等式求最值的条件x,y必须是正数求积xy的最大值时,应看和xy是
2、否为定值;求和xy的最小值时,应看积xy是否为定值等号成立的条件是否满足自主检测1x2y24,则xy的最大值是()A.B1C2D4答案:C2已知1x1,则1x2的最大值为_答案:13当x1时,x的最小值为_答案:3授课提示:对应学生用书第22页探究一用基本不等式求最值例1教材P45例1探究拓展(1)若x0,求函数yx的最小值,并求此时x的值;解析x0.x24当且仅当x,即x24,x2时取等号函数yx(x0)在x2时取得最小值4.(2)设0x,求函数y4x(32x)的最大值;解析0x,32x0,y4x(32x)22x(32x)22.当且仅当2x32x,即x时,等号成立,函数y4x(32x)的最大
3、值为.(3)已知x2,求x的最小值;解析x2,x20,xx22226,当且仅当x2,即x4时,等号成立x的最小值为6.(4)已知x0,y0,且1,求xy的最小值解析x0,y0,1,xy(xy)1021061016,当且仅当,1,即x4,y12时,上式取等号故当x4,y12时,(xy)min16.应用基本不等式的常用技巧(1)常值代替这种方法常用于“已知axbym(a,b,x,y均为正数),求的最小值”和“已知1(a,b,x,y均为正数),求xy的最小值”两类题型(2)构造不等式当和与积同时出现在同一个等式中时,可利用基本不等式构造一个不等式从而求出和或积的取值范围(3)利用基本不等式求最值的关
4、键是获得定值条件,解题时应对照已知和欲求的式子运用适当的“拆项、添项、配凑、变形”等方法创设应用基本不等式的条件设x0,y0,且2xy1,求的最小值解析: x0,y0,2xy1,33232,当且仅当,即yx时,等号成立,解得x1,y1,当x1,y1时,有最小值32.探究二基本不等式的实际应用例2如图,汽车行驶时,由于惯性作用,刹车后还要向前滑行一段距离才能停住,我们把这段距离叫做“刹车距离”在某公路上,“刹车距离”s(米)与汽车车速v(米/秒)之间有经验公式:sv2v.为保证安全行驶,要求在这条公路上行驶着的两车之间保持的“安全距离”为“刹车距离”再加25米现假设行驶在这条公路上的汽车的平均身
5、长5米,每辆车均以相同的速度v行驶,并且每两辆车之间的间隔均是“安全距离”(1)试写出经过观测点A的每辆车之间的时间间隔T与速度v的函数关系式;(2)问v为多少时,经过观测点A的车流量(即单位时间通过的汽车数量)最大?解析(1)T.(2)经过A点的车流量最大,即每辆车之间的时间间隔T最小T2,当且仅当,即v20时取等号当v20米/秒时,经过观测点A的车流量最大利用基本不等式解决实际问题时,一般是先建立关于目标量的函数关系,再利用基本不等式求解目标函数的最大(小)值及取最大(小)值的条件某公司一年需要一种计算机元件8 000个,每天需同样多的元件用于组装整机,该元件每年分n次进货每次购买元件的数
6、量均为x,购一次货需手续费500元已购进而未使用的元件要付库存费,假设平均库存量为x件,每个元件的库存费为每年2元,如果不计其他费用,请你帮公司计算,每年进货几次花费最小?解析:设每年购进8 000个元件的总花费为S,一年总库存费用为E,手续费为H,每年分n次进货,则x,E2,H500 n.所以SEH2500n500n5004 000.当且仅当n,即n4时总费用最少,故以每年进货4次为宜授课提示:对应学生用书第23页一、用基本不等式求最值的策略1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) ax
7、b的函数求最值时可以考虑配凑法典例函数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02常值代换利用“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,c,d均为常参数)”时可用常值代换处理典例若正数x,y满足3xy5xy,则4x3y的最小值是()A2B3C4 D5解析由3xy5xy,得5,所以4x3y(4x3y)()(49)(492)5,当且仅当,即y2x时,等号成立,故4x3y的最小值为5.答案D3探究通过换元法使得问题的求解得到简化,从而将复杂问题化为熟悉的最值问题处理,然后
8、利用常值代换及基本不等式求最值典例设x,y是正实数,且xy1,则的最小值为_解析令x2m,y1n,则mn4,且m2,n1,所以2()()22,当且仅当即m,n时取等号所以的最小值为.答案4减元当题中出现了三个变元,我们要利用题中所给的条件构建不等关系,并减元,在减元后应注意新元的取值范围典例已知x,y,z均为正实数,且x2y3z0,则的最小值为_解析由x2y3z0得y,所以.又x,z均为正实数,所以0,0,所以23,当且仅当即x3z时取等号所以的最小值为3.答案3二、忽视基本不等式的应用条件典例已知一次函数mxny2过点(1,2)(m0,n0)则的最小值为()A3 B2C. D.解析由题意得n1,所以()(n)2,当且仅当即mn时取等号故选C.答案C纠错心得应用基本不等式求最值时,必须遵循“一正、二定、三相等”的顺序本题中求出n1后,若采用两次基本不等式,有如下错解:n12,所以,又2,所以2.选B.此错解中,式取等号的条件是n,式取等号的条件是即mn,两式的等号不可能同时取得,所以2不是的最小值