高三數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)第七章不等式第四節(jié)基本不等式及其應(yīng)用課件理.ppt

1、理數(shù) 課標(biāo)版,第四節(jié)基本不等式及其應(yīng)用,1.基本不等式 (1)基本不等式成立的條件:a0,b0. (2)等號成立的條件:當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí)等號成立. (3)其中稱為正數(shù)a,b的算術(shù)平均數(shù),稱為正數(shù)a,b 的幾何平均數(shù).,教材研讀,2.幾個(gè)重要的不等式 (1)a2+b22ab(a,bR),當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí)取等號. (2)ab(a,bR),當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí)取等號. (3)(a,bR),當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí)取等號. (4)+2(a,b同號),當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí)取等號.,3.利用基本不等式求最值 已知x0,y0,則 (1)如果積xy是定值p,那么當(dāng)且僅當(dāng)x=y時(shí),x+y有最小值,是2.(簡記:積定和最小) (

2、2)如果和x+y是定值s,那么當(dāng)且僅當(dāng)x=y時(shí),xy有最大值,是.(簡記:和定積最大),判斷下面結(jié)論是否正確.(請?jiān)诶ㄌ栔写颉啊被颉啊? (1)兩個(gè)不等式a2+b22ab與成立的條件是相同的.() (2)(a+b)24ab(a,bR).() (3)兩個(gè)正數(shù)的等差中項(xiàng)不小于它們的等比中項(xiàng).() (4)函數(shù)y=x+的最小值是2.() (5)x0且y0是+2的充分不必要條件.(),1.若a、bR,且ab0,則下列不等式中,恒成立的是() A.a2+b22abB.a+b2 C.+D.+2 答案D對A:當(dāng)a=b=1時(shí),滿足ab0,但a2+b2=2ab,所以A錯(cuò);對B、C:當(dāng)a=b=-1時(shí),滿足ab0,但

3、a+b0,0,顯然B、C不對; 對D:當(dāng)ab0時(shí),+2=2當(dāng)且僅當(dāng)=時(shí)等號成立,故選D.,2.已知f(x)=x+-2(x0),則f(x)有() A.最大值0B.最小值0C.最大值-4D.最小值-4,答案Cx0,f(x)=-2-2-2=-4,當(dāng)且僅當(dāng)-x=,即x= -1時(shí)取等號. f(x)有最大值-4.,3.若x0,y0且x+y=,則xy的最大值為() A.B.2C.D. 答案Dx0,y0, =x+y2,即, xy. (xy)max=.,4.若實(shí)數(shù)x,y滿足xy=1,則x2+2y2的最小值為. 答案2 解析x2+2y22=2xy=2, 當(dāng)且僅當(dāng)x=y時(shí)取“=”, x2+2y2的最小值為2.,5.

4、若利用總長為20 m的籬笆圍成一個(gè)矩形場地,則矩形場地的最大面積是. 答案25 m2 解析設(shè)矩形場地的一邊長為x m(0x10),則其鄰邊長為(10-x)m,面積S=x(10-x)=25,當(dāng)且僅當(dāng)x=10-x,即x=5時(shí)等號成立,所以當(dāng)矩 形場地的長與寬相等,即都為5 m時(shí)面積取到最大值,最大面積為25 m2.,考點(diǎn)一利用基本不等式求最值 典例1(1)已知a0,b0,且4a+b=1,求ab的最大值; (2)若正數(shù)x,y滿足x+3y=5xy,求3x+4y的最小值; (3)已知正數(shù)x,y滿足x+2y=1,求+的最小值. 解析(1)解法一:a0,b0,4a+b=1,1=4a+b2=4, 當(dāng)且僅當(dāng)4a

5、=b=,即a=,b=時(shí),等號成立. ,ab.所以ab的最大值為. 解法二:4a+b=1, ab=4ab=,考點(diǎn)突破,當(dāng)且僅當(dāng)4a=b=,即a=,b=(滿足a0,b0)時(shí),等號成立,所以ab的最大 值為. (2)由x+3y=5xy(x0,y0), 得+=5, 則3x+4y=(3x+4y) = =(13+12)=5.,當(dāng)且僅當(dāng)=,即x=2y時(shí),“=”成立, 此時(shí)由解得(滿足x0,y0). 故3x+4y的最小值為5. (3)因?yàn)檎龜?shù)x,y滿足x+2y=1, 所以+=(x+2y)=2+2 =4+4+2=8, 當(dāng)且僅當(dāng)=,即x=2y時(shí)取等號.,所以+的最小值為8.,方法技巧 (1) 利用基本不等式解決條

6、件最值問題的關(guān)鍵是構(gòu)造和為定值或乘積為定值,主要有兩種思路:對條件使用基本不等式,建立相應(yīng)的不等式求解.對條件變形,以進(jìn)行“1”的代換,從而利用基本不等式求最值. (2)有些題目雖然不具備直接用基本不等式求最值的條件,但可以通過添項(xiàng)、分離常數(shù)、平方等手段使之能運(yùn)用基本不等式.常用的方法還有:拆項(xiàng)法、變系數(shù)法、湊因子法、換元法、整體代換法等.,1-1(2017四川樂山一中月考)設(shè)0x,則函數(shù)y=4x(3-2x)的最大值為 . 答案,解析y=4x(3-2x)=22x(3-2x)2=,當(dāng)且僅當(dāng)2x=3-2x,即 x=時(shí),等號成立. ,函數(shù)y=4x(3-2x)的最大值為.,1-2已知x,則函數(shù)y=4x

7、-2+的最大值為. 答案1,解析x0, y=4x-2+=-+3-2+3=1,當(dāng)且僅當(dāng)5-4x=,即x=1時(shí),等號成立, 故ymax=1.,1-3設(shè)0x1,a,b為正常數(shù),則+的最小值為. 答案(a+b)2 解析+=x+(1-x)=a2+b2+a2+b2+ 2=(a+b)2,當(dāng)且僅當(dāng)x=時(shí)取等號,+的最小值為(a+b)2.,考點(diǎn)二基本不等式的實(shí)際應(yīng)用 典例2(1)(2014福建,13,4分)要制作一個(gè)容積為4 m3,高為1 m的無蓋長方體容器.已知該容器的底面造價(jià)是每平方米20元,側(cè)面造價(jià)是每平方米10元,則該容器的最低總造價(jià)是() A.80元B.120元C.160元D.240元 (2)某公司租

8、地建倉庫,每月土地占用費(fèi)y1(單位:萬元)與倉庫到車站的距離成反比,而每月庫存貨物的運(yùn)費(fèi)y2(單位:萬元)與倉庫到車站的距離成正比,如果在距離車站10千米處建倉庫,這兩項(xiàng)費(fèi)用y1和y2分別為2萬元和8萬元,那么要使這兩項(xiàng)費(fèi)用之和最小,倉庫應(yīng)建在離車站千米處.,答案(1)C(2)5 解析(1)設(shè)底面相鄰兩邊的邊長分別為x m,y m,總造價(jià)為T元,則xy1=4 xy=4. T=420+(2x+2y)110=80+20(x+y)80+202=80+204=160(當(dāng)且 僅當(dāng)x=y時(shí)取等號). 故該容器的最低總造價(jià)是160元. (2)由已知可得y1=,y2=0.8x,其中x(單位:千米)為倉庫與車站

9、之間的距 離,則費(fèi)用之和y=y1+y2=+0.8x2=8,當(dāng)且僅當(dāng)0.8x=,即x=5 時(shí),取等號.,易錯(cuò)警示 對于實(shí)際問題,在審題和建模時(shí)一定不可忽略對變量范圍的準(zhǔn)確挖掘,一般地,每個(gè)表示實(shí)際意義的代數(shù)式必須取正值,由此可得變量的范圍,然后利用基本不等式求最值.,2-1某房地產(chǎn)開發(fā)公司計(jì)劃在一樓區(qū)內(nèi)建造一個(gè)長方形公園ABCD,公園由形狀為長方形的休閑區(qū)A1B1C1D1和人行道(陰影部分)組成.已知休閑區(qū)A1B1C1D1的面積為4 000平方米,人行道的寬分別為4米和10米(如圖所示). (1)若設(shè)休閑區(qū)的長和寬的比=x(x1),求公園ABCD所占面積S關(guān)于 x的函數(shù)S(x)的解析式; (2)

10、要使公園所占面積最小,則休閑區(qū)A1B1C1D1的長和寬該如何設(shè)計(jì)?,解析(1)設(shè)休閑區(qū)的寬為a米,則長為ax米, 由a2x=4 000,得a=. 則S(x)=(a+8)(ax+20)=a2x+(8x+20)a+160=4 000+(8x+20)+160=80 +4 160(x1).,(2)80+4 160802+4 160=1 600+4 160= 5 760,當(dāng)且僅當(dāng)2=,即x=2.5時(shí),等號成立,此時(shí)a=40,ax=100. 所以要使公園所占面積最小,休閑區(qū)A1B1C1D1的長和寬應(yīng)分別設(shè)計(jì)為 100米,40米.,考點(diǎn)三含參問題 典例3(1)已知不等式(x+y)9對任意的正實(shí)數(shù)x,y恒成立

11、,則正 實(shí)數(shù)a的最小值為() A.2B.4C.6D.8 (2)已知正數(shù)a,b滿足+=1,若不等式a+b-x2+4x+18-m對任意實(shí)數(shù)x恒 成立,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是() A.3,+)B.(-,3 C.(-,6D.6,+),當(dāng)y=x時(shí)取等號,所以(x+y)的最小值為(+1)2,于是(+1)2 9恒成立.所以a4,故選B. (2)因?yàn)閍0,b0,+=1, 所以a+b=(a+b)=10+10+2=16(當(dāng)且僅當(dāng)a=4,b=12時(shí)取 等號), 由題意,得16-x2+4x+18-m對任意實(shí)數(shù)x恒成立,即x2-4x-2-m對任意實(shí)數(shù)x恒成立,又因?yàn)閤2-4x-2=(x-2)2-6,所以x2-4x-2的最

12、小值為-6,所以-6-m,即m6.,答案(1)B(2)D 解析(1)(x+y)=1+a+1+a+2=(+1)2(x,y,a0),當(dāng)且僅,易錯(cuò)警示 1.在應(yīng)用基本不等式求最值時(shí),要把握三個(gè)條件,即“一正各項(xiàng)都是正數(shù);二定和或積為定值;三相等等號能取得”,這三個(gè)條件缺一不可.,2.若無明顯“定值”,則常用配湊的方法,使和為定值或積為定值.當(dāng)多次使用基本不等式時(shí),一定要注意每次是否能保證等號成立,并且要注意取等號的條件的一致性,否則就會(huì)出錯(cuò),因此在利用基本不等式處理問題時(shí),列出等號成立的條件不僅是解題的必要步驟,而且也是檢驗(yàn)轉(zhuǎn)換是否有誤的一種方法.,3-1(2016福建四地六校聯(lián)考)已知函數(shù)f(x)=x+2的值域?yàn)?-,0 4,+),則a的值是() A.B.C.1D.2 答案C由題意可得a0,當(dāng)x0時(shí), f(x)=x+22+2,當(dāng)且僅當(dāng)x =時(shí)取等號;當(dāng)x0時(shí), f(x)=x+2-2+2,當(dāng)且僅當(dāng)x=-