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1、均值不等式的专题:文章把重点知识专题化,难点知识分散化。与学生一起分析知识结构特点,应用范围,应用技巧,易出错误和知识与知识之间的横向联系及纵向联系,指出与高考怎样连接,点击高考题型和解题技巧! 关键词:均值不等式;灵活运用 :G633.6:A:1002-7661(2011)11-223-02 —、什么是均值不等式 定理:如果a,b均为正数,那么(ab)/2≥√ab,﹝当且仅当a=b时,取等号﹞ 即均植不等式:(ab)/2≥√ab 证明:∵(a-b)2≥0 ∴a2b2≥2ab 又∵a,b均为正数, ∴(√a)2(√b)2≥2√a√b ab≥2√ab 即:(ab)
2、/2≥√ab 1,(ab)/2叫做正a,正b的算术平均数. 2,√ab叫做正数a,b的几何平均数. 3,数列解释: (ab)/2叫做a,b的等差中项. √ab叫做a,b的等比中项. 4.几何解释:半径不小于半弦. 5,均值不等式定理的另一种叙述:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数. 二、均值不等式的灵活运用 均值不等式的功能在于“积和互化”,创造应用定理的环境,常用技巧是“拆添项”和“配凑因子”.而动机在于谋求和或积得定值。正确应用定理把握三点:⑴正,⑵定,⑶相等。 例⒈求函数y=1/(x-3)x(x>3)的最小值 分析:函数y=1/(x-3)x中的两项1/(x
3、-3)与x均为正数,但其积不是定值,故应先变形为其积为定值时,才可以用均值不等式求其最值. 解:∵y=1/(x-3)x=y=1/(x-3)x-33 又∵x>3,即x-3>0,1/(x-3)>0 ∴y≥23=5 当仅当1/(x-3)=x-3时,即x=4时取“=” ∴y的最小值是5 例⒉求函数y=x(8-3x)(0<x<8/3) 分析:欲求积的最大值.x与(8-3x)均为正,但和不为定值,因此将x变为3x再配平,使其和为定值,方可用均值不等式求其最值. 解:∵y=x(8-3x)(0<x<8/3) ∴y=1/3.3x(8-3x) (0<x<8/3)即3x>0,8-3x>0 y
4、≤1/3×【(3x8-3x)/2】2=16/3 ∴Y的最大值是16/3 点拨:此题变形逆用均值不等式,ab≤()2, a,b均为正数。 例3:求函数y=(x>1)的最小值。 解:y=====x1 =x-12 ∵x>1,即x-1>0,>0 y≥22=8 当且仅当x-1=,即x=4时,取(=) ∴y的最小值等于8 点拨:配凑因子,动机在于创造适合均值不等式的条件,积为定值。 有些分式函数可以拆分为一个整式或一个分式,或一个整式和一个分式,在变形过程中,需经过函数式加减同一个常数,若部分项积为定值,且使定理成立方可! 例4:当x>-1时,求函数f(x)=的值域 解:∵x
5、>-1,∴x1>0 ∴f(x)== =x1-5≥2-5=2-5 当且仅当x1=即x=-1,x=--1时取“=”。 又因为x>-1,故--1舍去,所以x=-1时取“=”。 ∴当函数式中x>-1时,此函数的值域可表示为【2√5-5,∞】 点拨:本题给出f(x)=与f(x)=的值域求法,即简单,有快捷! 例5:若a>b>0,求证a的最小值为3。 证明:∵a>b>0,即a-b>0 ∴a=a-bb≥3=3 当a-b=b=时,a=2,b=1 ∴a的最小值为3 点拨:均值不等式推广为三个元素,当a,b,c,均为正,则abc≥3,a=b=c时,取“=” 例6:求函数y=x(1-x2
6、)(00 又∵y2=x2(1-x2)2=×2(1-x2)(1-x2) ≤()3 =×= 当2x2=1-x2,x=,y2= y>0,x=,y的最大值等于 点拨:本题需求其平方后的最大值,利用均值不等式推广,然后求最大值。 例7:求函数y=3x2-2x3(00,3-2x>0 所以y=x