
知識點一:基本不等式
1.對公式及的理解.
(1)成立的條件是不同的:前者只要求都是實數(shù),而后者要求都是正數(shù);
(2)取等號“=” 的條件在形式上是相同的,都是“當且僅當時取等號”.
2.由公式和可以引申出常用的常用結(jié)論
①(同號);
②(異號);
③或
知識點詮釋: 可以變形為:,可以變形為:.
知識點二:基本不等式的證明
方法一:幾何面積法
如圖,在正方形中有四個全等的直角三角形.
設(shè)直角三角形的兩條直角邊長為、,那么正方形的邊長為.這樣,4個直角三角形的面積的和是,正方形的面積為.由于4個直角三角形的面積小于正方形的面積,所以:.當直角三角形變?yōu)榈妊苯侨切?,即時,正方形縮為一個點,這時有.
得到結(jié)論:如果,那么(當且僅當時取等號“=”)
特別的,如果,,我們用、分別代替、,可得:
如果,,則,(當且僅當時取等號“=”).
通常我們把上式寫作:如果,,,(當且僅當時取等號“=”)
方法二:代數(shù)法
∵,
當時,;
當時,.
所以,(當且僅當時取等號“=”).
知識點詮釋:
特別的,如果,,我們用、分別代替、,可得:
如果,,則,(當且僅當時取等號“=”).
通常我們把上式寫作:
如果,,,(當且僅當時取等號“=”).
知識點三:基本不等式的幾何意義
如圖,是圓的直徑,點是上的一點,,,過點作交圓于點D,連接、.
易證,那么,即.
這個圓的半徑為,它大于或等于,即,其中當且僅當點與圓心重合,即時,等號成立.
知識點詮釋:
1.在數(shù)學中,我們稱為的算術(shù)平均數(shù),稱為的幾何平均數(shù). 因此基本不等式可敘述為:兩個正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù).
2.如果把看作是正數(shù)的等差中項,看作是正數(shù)的等比中項,那么基本不等式可以敘述為:兩個正數(shù)的等差中項不小于它們的等比中項.
知識點四:用基本不等式求最大(?。┲?br>在用基本不等式求函數(shù)的最值時,應(yīng)具備三個條件:一正二定三取等.
① 一正:函數(shù)的解析式中,各項均為正數(shù);
② 二定:函數(shù)的解析式中,含變數(shù)的各項的和或積必須有一個為定值;
③ 三取等:函數(shù)的解析式中,含變數(shù)的各項均相等,取得最值.
知識點詮釋:
1.兩個不等式:與成立的條件是不同的,前者要求a,b都是實數(shù),后者要求a,b都是正數(shù).
2.兩個不等式:與都是帶有等號的不等式,對于“當且僅當……時,取“=”號這句話的含義要有正確的理解.
3.基本不等式的功能在于“和積互化”.若所證不等式可整理成一邊是和,另一邊是積的形式,則考慮使用平均不等式;若對于所給的“和式”中的各項的“積”為定值,則“和”有最小值,對于給出的“積式”中的各項的“和”為定值,則“積”有最大值.
4.利用兩個數(shù)的基本不等式求函數(shù)的最值必須具備三個條件:
①各項都是正數(shù);
②和(或積)為定值;
③各項能取得相等的值.
5.基本不等式在解決實際問題中有廣泛的應(yīng)用,在應(yīng)用時一般按以下步驟進行:
①先理解題意,設(shè)變量,設(shè)變量時一般把要求最大值或最小值的變量定為函數(shù);
②建立相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式,把實際問題抽象為函數(shù)的最大值或最小值問題;
③在定義域內(nèi),求出函數(shù)的最大或最小值;
④寫出正確答案.
【題型歸納目錄】
題型一:對基本不等式的理解及簡單應(yīng)用
題型二:利用基本不等式比較大小
題型三:利用基本不等式證明不等式
題型四:利用基本不等式求最值
題型五:利用基本不等式求解恒成立問題
題型六:基本不等式在實際問題中的應(yīng)用
【典型例題】
題型一:對基本不等式的理解及簡單應(yīng)用
1.(2022·新疆喀什·高一期末)已知,則下列說法正確的是( )
A.有最大值0B.有最小值為0
C.有最大值為-4D.有最小值為-4
2.(2022·安徽省蚌埠第三中學高一開學考試)已知x>3,則對于,下列說法正確的是( )
A.y有最大值7B.y有最小值7C.y有最小值4D.y有最大值4
(多選題)3.(2022·江蘇省天一中學高一期末)已知、、、均為非零實數(shù),則下列一定正確的有( )
A.B.
C.若,則D.若,,則
(多選題)4.(2022·安徽蚌埠·高一期末)已知,且,則下列結(jié)論中正確的是( )
A.有最小值1B.有最小值2
C.有最小值4D.有最小值4
(多選題)5.(2022·湖北武漢·高一期末)下列說法正確的是( )
A.的最小值是
B.的最小值是
C.的最小值是
D.的最小值是
6.(2022·陜西·長安一中高一期中)已知,且,那么下列不等式:①;②;③;④中,正確的序號是________.
題型二:利用基本不等式比較大小
1.(2022·陜西安康·高一期中)若,,,則下列不等式恒成立的是( )
A.B.
C.D.
2.(2022·湖南·寧鄉(xiāng)市教育研究中心高一期末)設(shè),其中、是正實數(shù),且,,則與的大小關(guān)系是( )
A.B.
C.D.
3.(2022·湖南·雅禮中學高一期末)近來豬肉價格起伏較大,假設(shè)第一周、第二周的豬肉價格分別為a元/斤、b元/斤,甲和乙購買豬肉的方式不同,甲每周購買20元錢的豬肉,乙每周購買6斤豬肉,甲、乙兩次平均單價為分別記為,,則下列結(jié)論正確的是( )
A.B.C.D.,的大小無法確定
4.(2022·湖南·高一課時練習)若實數(shù),滿足,且.則下列四個數(shù)中最大的是( )
A.B.C.D.
(多選題)5.(2022·廣東·梅州市梅江區(qū)梅州中學高一階段練習)設(shè),則下列不等式中一定成立的是( )
A.B.
C.D.
(多選題)6.(2022·湖南·婁底市第四中學高一階段練習)已知,,給出下列四個不等式,其中正確的不等式有( )
A.B.
C.D.
(多選題)7.(2022·江西·高一期末)已知,,則下列不等式成立的是( )
A.B.C.D.
(多選題)8.(2022·廣東·高一期末)下列命題正確的有( )
A.若,則B.若,則
C.若,則D.若,則
(多選題)9.(2022·河北唐山·高一期末)已知兩個不為零的實數(shù)x,y滿足,則下列結(jié)論正確的是( )
A.B.
C.D.
(多選題)10.(2022·福建省龍巖第一中學高一階段練習)十六世紀中葉,英國數(shù)學家雷科德在《礪智石》一書中首先把“”作為等號使用,后來英國數(shù)學家哈利奧特首次使用“”和“”符號,并逐漸被數(shù)學界接受,不等號的引入對不等式的發(fā)展影響深遠.若小融從家到學校往返的速度分別為和 ,其全程的平均速度為,則下列選項正確的是( )
A.B.
C.D.
題型三:利用基本不等式證明不等式
1.(2022·湖南·高一課時練習)下列結(jié)論是否成立?若成立,試說明理由;若不成立,試舉出反例.
(1)若,則;
(2)若,則;
(3)若,則.
2.(2022·湖南·高一課時練習)證明下列不等式,并討論等號成立的條件:
(1)若,則;
(2)若,則;
(3)若,則;
(4)若,則;
(5)對任意實數(shù)和,.
3.(2022·湖南·高一課時練習)設(shè),為正實數(shù),求證:.
4.(2022·湖南·高一課時練習)已知a,b,c為任意實數(shù),求證:.
5.(2022·湖南·衡陽市田家炳實驗中學高一階段練習)(1)已知a,b,c,d均為正數(shù).求證:
(2)已知.求證:y
6.(2022·湖北黃岡·高一期中)證明:
(1)已知a>b>0,c8.
10.(2022·全國·高一課時練習)已知,求證:.
題型四:利用基本不等式求最值
1.(2022·廣東·梅州市梅江區(qū)梅州中學高一階段練習)已知,則的最小值是( )
A.5B.4C.8D.6
2.(2022·江西·高一期中)已知,,且,則的最小值是( )
A.B.2C.9D.4
3.(2022·湖北·高一階段練習)已知,且,則的最小值是( )
A.6B.8C.14D.16
4.(2022·湖北·鄂州市鄂城區(qū)教學研究室高一期末)若,,且,則的最小值為( ).
A.B.C.3D.
(多選題)5.(2022·貴州·赫章縣教育研究室高一期末)若正實數(shù)a,b滿足,則下列說法錯誤的是( )
A.有最小值B.有最大值
C.有最小值4D.有最小值
(多選題)6.(2022·湖南衡陽·高一期末)已知正數(shù),滿足,則( )
A.的最大值為B.的最小值為
C.的最小值為8D.的最小值為2
7.(2022·貴州·遵義市南白中學高一期末)已知正數(shù)x、y滿足x+=4,則xy的最大值為_______.
8.(2022·北京·高一期末)已知實數(shù)滿足,則的最大值為___________.
9.(2022·湖北·石首市第一中學高一階段練習)若,且,則的最小值為_________.
10.(2022·江西南昌·高一期末)當時,函數(shù)的最小值為___________.
11.(2022·江蘇省響水中學高一開學考試)若正數(shù)a,b滿足,則的最小值為_______.
12.(2022·全國·池州市第一中學高一開學考試)若實數(shù),,且,則的最小值為______.
13.(2022·安徽蕪湖·高一期末)已知正數(shù)x,y滿足,則的最小值為_________
14.(2022·新疆維吾爾自治區(qū)喀什第六中學高一開學考試)若實數(shù)x、y滿足x2+y2+xy=1,則x+y的最大值是________.
15.(2022·湖南·高一課時練習)求函數(shù)的最大值.
題型五:利用基本不等式求解恒成立問題
1.(2022·河南·虞城縣高級中學高一期末)若對任意實數(shù),不等式恒成立,則實數(shù)a的最小值為( )
A.B.C.D.
2.(2022·黑龍江·佳木斯一中高一開學考試)已知,,若不等式恒成立,則實數(shù)的最大值為( )
A.10B.9C.8D.7
3.(2022·浙江·杭州市富陽區(qū)江南中學高一開學考試)已知,若不等式恒成立,則的最大值為( )
A.13B.14C.15D.16
4.(2022·江蘇·高一專題練習)已知,,若不等式恒成立,則的最大值為( )
A.B.C.D.
5.(2022·江蘇·高一專題練習)若不等式對滿足條件的恒成立,則實數(shù)k的最大值為( )
A.2B.4
C.6D.8
(多選題)6.(2022·浙江嘉興·高一期末)已知正實數(shù)x,y滿足,若不等式恒成立,則實數(shù)m的值可以為( )
A.B.C.1D.3
7.(2022·湖南·長郡中學高一期末)設(shè),若恒成立,則k的最大值為___________.
8.(2022·全國·高一)已知為正實數(shù)且,若不等式對任意正實數(shù)恒成立,則的取值范圍是_________.
9.(2022·江蘇·高一專題練習)若兩個正實數(shù)x,y滿足,且不等式有解,則實數(shù)m的取值范圍是______.
題型六:基本不等式在實際問題中的應(yīng)用
1.(2022·江蘇南通·高一期末)為宣傳2022年北京冬奧會,某公益廣告公司擬在一張矩形海報紙(記為矩形,如圖)上設(shè)計三個等高的宣傳欄(欄面分別為一個等腰三角形和兩個全等的直角梯形),宣傳欄(圖中陰影部分)的面積之和為.為了美觀,要求海報上所有水平方向和豎直方向的留空寬度均為.設(shè)直角梯形的高為.
(1)當時,求海報紙的面積;
(2)為節(jié)約成本,應(yīng)如何選擇海報紙的尺寸,可使用紙量最少(即矩形的面積最?。?br>2.(2022·河北保定·高一期末)如圖,欲在山林一側(cè)建矩形苗圃,苗圃左側(cè)為林地,三面通道各寬,苗圃與通道之間由柵欄隔開.
(1)若苗圃面積,求柵欄總長的最小值;
(2)若苗圃帶通道占地總面積為,求苗圃面積的最大值.
3.(2022·貴州銅仁·高一期末)2020 年初至今,新冠肺炎疫情襲擊全球,對人民生命安全和生產(chǎn)生活造成嚴重影響. 在黨和政府強有力的抗疫領(lǐng)導下,我國控制住疫情后,一方面防止境外疫情輸入,另一方面逐步復工復產(chǎn),減輕經(jīng)濟下降對企業(yè)和民眾帶來的損失. 為降低疫情影響,某廠家擬在2022年舉行某產(chǎn)品的促銷活動,經(jīng)調(diào)查測算,該產(chǎn)品的年銷售量(即該廠的年產(chǎn)量) x萬件與年促銷費用m萬元(m≥0)滿足 x= 4?. 已知生產(chǎn)該產(chǎn)品的固定成本為 8萬元,生產(chǎn)成本為16萬元 / 萬件,廠家將產(chǎn)品的銷售價格定為萬元 / 萬件 (產(chǎn)品年平均成本)的1.5倍.
(1)將2022年該產(chǎn)品的利潤y萬元表示為年促銷費用m萬元的函數(shù);
(2)該廠家2022年的促銷費用投入多少萬元時,廠家的利潤最大?
4.(2022·遼寧朝陽·高一開學考試)如圖,設(shè)矩形的周長為8,將△沿AC向△折疊,AB折過去后交DC于點P,設(shè),求面積的最大值及相應(yīng)x的值.
5.(2022·湖南·高一課時練習)如圖,動物園要以墻體為背面,用鋼筋網(wǎng)圍成四間具有相同面積的矩形虎籠.
(1)現(xiàn)有可圍長鋼筋網(wǎng)的材料,每間虎籠的長、寬各設(shè)計為多少時,可使每間虎籠的面積最大?
(2)若每間虎籠的面積為,則每間虎籠的長、寬各設(shè)計為多少時,可使圍成四間虎籠的鋼筋網(wǎng)總長最?。?br>6.(2022·吉林·長春外國語學校高一期末)某村計劃建造一個室內(nèi)面積為的矩形蔬菜溫室(如圖).在溫室內(nèi),沿左、右兩側(cè)與后側(cè)內(nèi)墻各保留寬的通道,沿前側(cè)內(nèi)墻保留寬的空地.設(shè)矩形溫室的左側(cè)邊長為,后側(cè)邊長為,蔬菜的種植面積為.
(1)用、表示;
(2)求蔬菜種植面積的最大值.
7.(2022·上海金山·高一期末)某科技公司研究表明:該公司的市場占有率與每年研發(fā)經(jīng)費(單位:億元)滿足關(guān)系式:,其中為實常數(shù).
(1)若時,該公司市場占有率不低于,則每年研發(fā)經(jīng)費至少需要多少億元?
(2)若時,求該公司市場占有率的最大值.
8.(2022·湖南·長郡中學高一期末)設(shè)矩形ABCD(AB>AD)的周長為24,把△ABC沿AC向△ADC折疊,AB折過去后交DC于點P,設(shè)AB=x,求△ADP的最大面積及相應(yīng)x的值.
9.(2022·新疆·烏市一中高一期中)某項研究表明,在考慮行車安全的情況下,某路段車流量(單位時間內(nèi)測量點的車輛數(shù),單位:輛/小時)與車流速度(假設(shè)車輛以相同速度行駛,單位:米/秒)平均車長(單位:米)的值有關(guān),其公式為
(1)如果不限定車型,,則最大車流量為_______輛/小時;
(2)如果限定車型,,則最大車流量比(1)中的最大車流量增加______輛/小時.
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這是一份專題16 極值點偏移問題(原卷及解析版),文件包含專題16極值點偏移問題原卷版docx、專題16極值點偏移問題解析版docx等2份試卷配套教學資源,其中試卷共19頁, 歡迎下載使用。
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