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2020届高考数学(理)一轮复习讲义 7.2 均值不等式及其应用

来源:用户分享 时间:2025/6/15 5:08:11 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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§7.2 均值不等式及其应用

最新考纲 考情考向分析 主要考查利用基本不等式求最值.常与函数、解析几何、不等式相结合考查,作为求最值的方法,常在函数、解析几何、不等式的解答题中考查,难度为中档. 1.了解基本不等式的证明过程. 2.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.

a+b

1.均值不等式:ab≤

2

(1)均值不等式成立的条件:a>0,b>0.

(2)等号成立的条件:当且仅当a=b时取等号. 2.几个重要的不等式 (1)a2+b2≥2ab(a,b∈R). ba

(2)+≥2(a,b同号). ab(3)ab≤?a+b?2

?2?(a,b∈R).

a2+b2?a+b?2(4)≥2?2?(a,b∈R). 以上不等式等号成立的条件均为a=b. 3.算术平均数与几何平均数

a+b设a>0,b>0,则a,b的算术平均值为,几何平均值为ab,均值不等式可叙述为两个2正实数的算术平均值大于或等于它们的几何平均值. 4.利用均值不等式求最值问题 已知x>0,y>0,则

(1)如果积xy是定值p,那么当且仅当x=y时,x+y有最小值2p.(简记:积定和最小) p2

(2)如果和x+y是定值p,那么当且仅当x=y时,xy有最大值.(简记:和定积最大)

4概念方法微思考

1.若两个正数的和为定值,则这两个正数的积一定有最大值吗?

提示 不一定.若这两个正数能相等,则这两个数的积一定有最大值;若这两个正数不相等,则这两个正数的积无最大值. 1

2.函数y=x+的最小值是2吗?

x

11

提示 不是.因为函数y=x+的定义域是{x|x≠0},当x<0时,y<0,所以函数y=x+无最

xx小值.

题组一 思考辨析

1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)函数f(x)=cos x+

π4

0,?的最小值等于4.( × ) ,x∈??2?cos x

xy

(2)“x>0且y>0”是“+≥2”的充要条件.( × )

yx

(3)(a+b)2≥4ab(a,b∈R).( √ )

1

(4)若a>0,则a3+2的最小值为2a.( × )

a

a+b

(5)不等式a2+b2≥2ab与≥ab有相同的成立条件.( × )

2(6)两个正数的等差中项不小于它们的等比中项.( √ ) 题组二 教材改编

2.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

x+y

解析 ∵x>0,y>0,∴≥xy,

2即xy≤?

x+y?2

?2?=81,

当且仅当x=y=9时,(xy)max=81.

3.若把总长为20 m的篱笆围成一个矩形场地,则矩形场地的最大面积是________ m2. 答案 25

解析 设矩形的一边为x m,面积为y m2, 1

则另一边为×(20-2x)=(10-x)m,

2其中0

x+?10-x??2

2??=25,

当且仅当x=10-x, 即x=5时,ymax=25. 题组三 易错自纠

1

4.“x>0”是“x+≥2成立”的( )

xA.充分不必要条件 C.充要条件 答案 C

1

解析 当x>0时,x+≥2x

1x·=2. x

B.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件

1111

因为x,同号,所以若x+≥2,则x>0,>0,所以“x>0”是“x+≥2成立”的充要条件,

xxxx故选C.

1

5.若函数f(x)=x+(x>2)在x=a处取最小值,则a等于( )

x-2

A.1+2 C.3 答案 C

B.1+3 D.4

1

解析 当x>2时,x-2>0,f(x)=(x-2)++2≥2x-2=

1

?x-2?×+2=4,当且仅当x-2

x-2

1

(x>2),即x=3时取等号,即当f(x)取得最小值时,x=3,即a=3,故选C. x-2

6.若正数x,y满足3x+y=5xy,则4x+3y的最小值是( ) A.2 B.3 C.4 D.5 答案 D

3x+y31

解析 由3x+y=5xy,得=+=5,

xyyx131?+ 所以4x+3y=(4x+3y)·?5?yx?3y12x1

4+9++? =?xy?5?

1

≥(4+9+236)=5, 5

3y12x

当且仅当=,即y=2x时,“=”成立,

xy故4x+3y的最小值为5.故选D.

题型一 利用均值不等式求最值

命题点1 配凑法

例1 (1)已知0

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