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《基本不等式》一轮复习导学案2107.12
【教学目标】Ⅰ.了解基本不等式的证明过程.
Ⅱ.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.
【知识梳理】一、基本不等式:≤
1.基本不等式成立的条件:___________.
2.等号成立的条件:当且仅当________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____________.
二、基本不等式的变形
1.a2+b2≥2ab(a,b∈R).当且仅当a=b时取等号.
2.ab≤________ (a,b∈R),当且仅当a=b时取等号.
3.a+≥2(a>0),当且仅当a=1时取等号;
a+≤______ (a<0),当且仅当a=-1时取等号.
4.+≥2(a,b同号),当且仅当a=b时取等号.
三、利用基本不等式求最值
已知x>0,y>0,则
1.如果积xy(积为定值)是定值p,那么当且仅当______时,x+y有最_____值是2.(简记:积定和最小)
2.如果和x+y(和为定值)是定值s,那么当且仅当______时,积xy有最____值是.(简记:和定积最大)
一.基础练习
1.函数y=x+(x>0)的值域为( )
A.(-∞,-2]∪[2,+∞) B.(0,+∞) C.[2,+∞) D.(2,+∞)
2.下列不等式:①a2+1>2a;②≤2;③x2+≥1,
其中正确的个数是( )A.0 B.1 C.2 D.3
3.若a>0,b>0,且a+2b-2=0,则ab的最大值为( ).
A. B.1 C.2 D.4
4.(2011·重庆)若函数f(x)=x+(x>2)在x=a处取最小值,则a=( ).
A.1+ B.1+ C.3 D.4
5.已知t>0,则函数y=的最小值为________.
考向一 利用基本不等式求最值
【例1】(1)已知x>0,y>0,且2x+y=1,则+的最小值为________;
(2)当x>0时,则f(x)=的最大值为________.
【训练1】 (1)已知x>1,则f(x)=x+的最小值为________.
(2)已知0<x<,则y=2x-5x2的最大值为________.
(3)若x,y∈(0,+∞)且2x+8y-xy=0,则x+y的最小值为________.
(4)若x>0,y>0且x+2y+2xy=8,则x+2y最小值为
(5)设x>0,y>0,z>0,且x-2y+3z=0,则的最小值为
(6)若x,y满足,则2x+y最小值为
(7)已知:a>b>c>0,则最小值为
考向二 利用基本不等式证明不等式
【例2】►已知a>0,b>0,c>0,求证:++≥a+b+c.
【训练2】 已知a>0,b>0,c>0,且a+b+c=1.求证:++≥9.
考向三 利用基本不等式解决恒成立问题
【例3】►(2010·山东)若对任意x>0,≤a恒成立,则a的取值范围是________.
【训练3】(1)已知x>0,y>0,xy=x+2y,若xy≥m-2恒成立,则实数m的最大值是________.
(2)若正数x,y满足x+y=1,且恒成立,则正数a的最小值为
(3)若正数x,y满足x+y=a, 且恒成立,则正数a的最大值为
考向四 利用基本不等式解实际问题
【例3】►某单位建造一间地面面积为12 m2的背面靠墙的矩形小房,由于地理位置的限制,房子侧面的长度x不得超过5 m.房屋正面的造价为400元/m2,房屋侧面的造价为150元/m2,屋顶和地面的造价费用合计为5800元,如果墙高为3 m,且不计房屋背面的费用.当侧面的长度为多少时,总造价最低?
课后巩固练习
1.(2016·四川资阳诊断)已知a>0,b>0,且2a+b=ab,则a+2b的最小值为( )
A.5+2 B.8 C.5 D.9
2.(2016·辽宁师大附中模拟)函数y=loga(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+的最小值为( )
A.2 B.4 C.8 D.16
3.(2015·北京海淀二模)已知f(x)=32x-(k+1)3x+2,当x∈R时,f(x)恒为正值,则k的取值范围是( )
A.(-∞,-1) B.(-∞,2-1) C.(-1,2-1) D.(-2-1,2-1)
4.(2016·山东泰安模拟)若直线l:+=1(a>0,b>0)经过点(1,2),则直线l在x轴和y轴上的截距之和的最小值是________.
参考答案
1.D.(2,+∞)
答案 C
2.解析 ①②不正确,③正确,x2+=(x2+1)+-1≥2-1=1.答案 B
3.解析 ∵a>0,b>0,a+2b=2,∴a+2b=2≥2,即ab≤.答案 A
4.解析 当x>2时,x-2>0,f(x)=(x-2)++2≥2 +2=4,当且仅当x-2=(x>2),即x=3时取等号,即当f(x)取得最小值时,x=3,即a=3.答案 C
5.解析 ∵t>0,∴y==t+-4≥2-4=-2,当且仅当t=1时取等号.答案 -2
【例1】解析 (1)∵x>0,y>0,且2x+y=1,
∴+=+=3++≥3+2.当且仅当=时,取等号.
(2)∵x>0,∴f(x)==≤=1,当且仅当x=,即x=1时取等号.
答案 (1)3+2 (2)1
【训练1】.解析 (1)∵x>1,∴f(x)=(x-1)++1≥2+1=3 当且仅当x=2时取等号.(2)y=2x-5x2=x(2-5x)=·5x·(2-5x),∵0<x<,∴5x<2,2-5x>0,∴5x(2-5x)≤2=1,∴y≤,当且仅当5x=2-5x,
即x=时,ymax=.(3)由2x+8y-xy=0,得2x+8y=xy,∴+=1,
∴x+y=(x+y)=10++=10+2≥10+2×2× =18,
当且仅当=,即x=2y时取等号,又2x+8y-xy=0,∴x=12,y=6,
∴当x=12,y=6时,x+y取最小值18.
答案 (1)3 (2) (3)18
【例2】证明 ∵a>0,b>0,c>0,∴+≥2 =2c;+≥2 =2b;+≥2 =2a.以上三式相加得:2≥2(a+b+c),即++≥a+b+c.
【训练2】
证明 ∵a>0,b>0,c>0,且a+b+c=1,∴++=++=3++++++=3+++
≥3+2+2+2=9,当且仅当a=b=c=时,取等号.
解析 若对任意x>0,≤a恒成立,只需求得y=的最大值即可,因为x>0,所以y==≤=,当且仅当x=1时取等号,所以a的取值范围是答案
【训练3】解析 由x>0,y>0,xy=x+2y≥2 ,得xy≥8,于是由m-2≤xy恒成立,得m-2≤8,m≤10,故m的最大值为10.答案 10
例3.解 由题意可得,造价y=3(2x×150+×400)+5 800=900+5 800(0<x≤5),则y=900+5 800≥900×2+5 800=13 000(元),
当且仅当x=,即x=4时取等号.故当侧面的长度为4米时,总造价最低.
【试一试】尝试解答 a2++=a2-ab+ab++=a(a-b)++ab+≥2 +2 =2+2=4.当且仅当a(a-b)=且ab=,即a=2b时,等号成立.答案 D
课后巩固练习
1.D [∵a>0,b>0,且2a+b=ab,∴a=>0,解得b>2.
则a+2b=+2b=1++2(b-2)+4≥5+2=9,当且仅当b=3,a=3时取等号,其最小值为9.]
2.C [∵x=-2时,y=loga1-1=-1,
∴函数y=loga(x+3)-1(a>0,a≠1)的图象恒过定点(-2,-1),即A(-2,-1),
∵点A在直线mx+ny+1=0上,∴-2m-n+1=0,即2m+n=1,
∵m>0,n>0,+=+=2+++2≥4+2·=8,
当且仅当m=,n=时取等号.故选C.]
3.B [由f(x)>0得32x-(k+1)·3x+2>0,解得k+1<3x+,
而3x+≥2(当且仅当3x=,即x=log3时,等号成立),∴k+1<2,即k<2-1.]
4.3+2[直线l在x轴上的截距为a,在y轴上的截距为b.求直线l在x轴和y轴上的截距之和的最小值即求a+b的最小值.由直线l经过点(1,2)得+=1.
于是a+b=(a+b)×1=(a+b)×=3++,
因为+≥2=2.所以a+b≥3+2.]
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