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- 2021-04-12 发布
7.3 基本不等式及不等式的应用
高考理数
考点 基本不等式及其应用
考点清单
考向基础
1.基本不等式
其中 为正数a,b的算术平均数, 为正数a,b的几何平均数,基本
不等式可叙述为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
基本不等式 不等式成立的条件 等号成立的条件
≤ a>0,b>0 a=bab a b
2
2
a b ab
2.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)a+b≥2 (a>0,b>0),当且仅当a=b时取等号.
(3)ab≤ (a,b∈R),当且仅当a=b时取等号.
(4)a+ ≥2(a>0),当且仅当a=1时取等号;a+ ≤-2(a<0),当且仅当a=-1时取等号.
ab
2
2
a b
1
a
1
a
(5) + ≥2(a,b同号),当且仅当a=b时取等号.
(6)已知a,b是正数,则有 (调和平均数)≤ (几何平均数)≤ (算术
平均数)≤ (平方平均数),当且仅当a=b时取等号.
注意 运用基本不等式及其变形时,一定要验证等号是否成立.
b
a
a
b
2ab
a b ab 2
a b
2 2
2
a b
3.基本不等式与最值
已知x>0,y>0,
(1)如果积xy是定值p,那么当且仅当x=y时,x+y有最小值2 (简记:积定和最
小).
(2)如果x+y是定值s,那么当且仅当x=y时,xy有最大值 (简记:和定积最大).
注意 ①求最值时要注意三点:“一正”“二定”“三相等”.所谓“一
p
2
4
s
正”是指正数,“二定”是指应用基本不等式求最值时,和或积为定值,
“三相等”是指等号成立.
②连续使用基本不等式时,等号要同时成立.
考向突破
考向一 利用基本不等式求最值
例1 (命题标准样题,5)设正数m,n满足 + =1,则m+n的最小值为 ( )
A.26 B.25 C.16 D.9
4
m
9
n
解析 因为正数m,n满足 + =1,
所以m+n=(m+n) =13+ + ≥13+2 =25,
当且仅当 即 时取等号.故选B.
4
m
9
n
4 9
m n
9m
n
4n
m
9 4m n
n m
9 4 ,
4 9 1,
m n
n m
m n
10,
15
m
n
答案 B
考向二 利用基本不等式解决实际问题
例2 网店和实体店各有利弊,两者的结合将在未来一段时期内成为商业
的一个主要发展方向.某品牌行车记录仪支架销售公司从2019年1月起开
展网络销售与实体店体验安装结合的销售模式.根据几个月的运营发现,产
品的月销售量x万件与投入实体店体验安装的费用t万元之间满足x=3-
的函数关系式.已知网店每月固定的各种费用支出为3万元,产品每1万件进
货价格为32万元,若每件产品的售价定为“进货价的150%”与“平均每
件产品的实体店体验安装费用的一半”之和,则该公司的最大月利润是
万元.
2
1t
解析 由题意知t= -1(1≤x<3),设该公司的月利润为y万元,所以y=
x-32x-3-t=16x- -3=16x- + -3=45.5- ≤45.5-
2 =37.5,当且仅当x= 时取等号,即最大月利润为37.5万元.
2
3-x
32 150% 2
t
x
2
t 1
3-x
1
2
116(3- ) 3-x x
16 11
4
答案 37.5
方法 利用基本不等式求最值的方法
1.利用基本不等式解决条件最值的关键是构造和为定值或积为定值,主要
有两种思路:
(1)对条件使用基本不等式,建立所求目标函数的不等式求解.
(2)条件变形,进行“1”的代换求目标函数最值.
2.有些题目虽然不具备直接用基本不等式求最值的条件,但可以通过添
项、分离常数、平方等手段使之能运用基本不等式.
3.若一次应用基本不等式不能达到目的,则需多次应用基本不等式,但要注
意等号成立的条件必须要一致.
提醒 若可用基本不等式,但等号不成立,则一般是利用函数单调性求解.
方法技巧
例 (1)(2019安徽江南十校第二次大联考,10)已知实数x满足lo x>1,则函
数y=8x+ 的最大值为 ( )
A.-4 B.8 C.4 D.0
(2)(2018湖北荆州一模,14)已知实数a>0,b>0, 是8a与2b的等比中项,则 +
的最小值是 .
1
2
g
1
2 -1x
2 1
a
2
b
解析 (1)由lo x>1,得00,b>0,∴ + =(3a+b) =5+ + ≥5+2 =5+2 ,
当且仅当b= a= -2时取等号.
∴ + 的最小值为5+2 .
1
2
g 1
2
1
2 -1x
1
2 -1x
14(1-2 ) 1-2x x
1
4
1
2 -1x
2
1
a
2
b
1 2
a b
6a
b
b
a
6b a
a b
6
6 6
1
a
2
b 6
答案 (1)D (2)5+2 6