用基本不等式求最值的类型及方法.doc

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1、用均值（基本）不等式求最值的类型及方法均值不等式是《不等式》一章重要内容，是求函数最值的一个重要工具，也是高考常考的一个重要知识点。要求能熟练地运用均值不等式求解一些函数的最值问题。一、几个重要的均值不等式①当且仅当a=b时，“=”号成立；②当且仅当a=b时，“=”号成立；③当且仅当a=b=c时,“=”号成立；④,当且仅当a=b=c时,“=”号成立.注：①注意运用均值不等式求最值时的条件：一“正”、二“定”、三“等”；②熟悉一个重要的不等式链：。二、函数图象及性质(1)函数图象如图：(2)函数性质：①值域：；②单调递增区间：，；单调递减

2、区间：，.三、用均值不等式求最值的常见类型类型Ⅰ：求几个正数和的最小值。例1、求函数的最小值。解析：，-6-当且仅当即时，“=”号成立，故此函数最小值是。评析：利用均值不等式求几个正数和的最小值时，关键在于构造条件，使其积为常数。通常要通过添加常数、拆项（常常是拆底次的式子）等方式进行构造。类型Ⅱ：求几个正数积的最大值。例2、求下列函数的最大值：①②解析：①，∴，当且仅当即时，“=”号成立，故此函数最大值是1。②，则，欲求y的最大值，可先求的最大值。,当且仅当，即时，不等式中的“=”号成立，故此函数最大值是。评析：利用均值不等式求几个正

3、数积的最大值，关键在于构造条件，使其和为常数。通常要通过乘以或除以常数、拆因式（常常是拆高次的式子）、平方等方式进行构造。类型Ⅲ：用均值不等式求最值等号不成立。例3、若x、y，求的最小值。解法一：（单调性法）由函数图象及性质知，当时，函数是减函数。证明：任取且，则，∵，∴，则，即在上是减函数。故当时，在上有最小值5。解法二：（配方法）因，则有，-6-易知当时，且单调递减，则在上也是减函数，即在上是减函数，当时，在上有最小值5。解法三：（拆分法），当且仅当时“=”号成立，故此函数最小值是5。评析：求解此类问题，要注意灵活选取方法，特别是单

4、调性法具有一般性，配方法及拆分法也是较为简洁实用得方法。类型Ⅳ：条件最值问题。例4、已知正数x、y满足，求的最小值。解法一：（利用均值不等式）,当且仅当即时“=”号成立，故此函数最小值是18。解法二：（消元法）由得，由则。当且仅当即时“=”号成立，故此函数最小值是18。评析：此类问题是学生求解易错得一类题目，解法一学生普遍有这样一种错误的求解方法：。原因就是等号成立的条件不一致。类型Ⅴ：利用均值不等式化归为其它不等式求解的问题。例5、已知正数满足，试求、的范围。解法一：由，则，即解得，当且仅当即时取“=”号，故的取值范围是。又，-6-当

5、且仅当即时取“=”号，故的取值范围是。解法二：由，知，则：，由，则：，当且仅当，并求得时取“=”号，故的取值范围是。，当且仅当，并求得时取“=”号，故的取值范围是。评析：解法一具有普遍性，而且简洁实用，易于掌握，解法二要求掌握构造的技巧。类型ⅤI：利用均值不等式解决问题。例：求曲线上的点到原点的距离的最小值。四、均值不等式易错例析：例1.求函数的最值。错解：当且仅当即时取等号。所以当时，y的最小值为25，此函数没有最大值。分析：上述解题过程中应用了均值不等式，却忽略了应用均值不等式求最值时的条件，两个数都应大于零，因而导致错误。因为函数

6、的定义域为，所以必须对的正负加以分类讨论。正解：1）当时，当且仅当即时取等号。所以当时，2）当时，，当且仅当，即时取等号，所以当时，.-6-例2.当时，求的最小值。错解：因为所以当且仅当即时，。分析：用均值不等式求“和”或“积”的最值时，必须分别满足“积为定值”或“和为定值”，而上述解法中与的积不是定值，导致应用错误。正解：因为当且仅当，即时等号成立，所以当时，。例3.求的最小值。错解：因为，所以分析：忽视了取最小值时须成立的条件，而此式化解得，无解，所以原函数取不到最小值。正解：令，则又因为时，是递增的。所以当，即时，。例4.已知且，

7、求的最小值.错解：,,的最小值为.分析：解题时两次运用均值不等式，但取等号条件分别为和，而这两个式子不能同时成立，故取不到最小值.正解：-6-当且仅当即时等号成立.的最小值为.综上所述，应用均值不等式求最值要注意：一要正：各项或各因式必须为正数；二可定：必须满足“和为定值”或“积为定值”，要凑出“和为定值”或“积为定值”的式子结构，如果找不出“定值”的条件用这个定理，求最值就会出错；三能等：要保证等号确能成立，如果等号不能成立，那么求出的仍不是最值。巩固练习：1、已知：且，则的最大值为()(A)(B)(C)(D)2、若，且恒成立，则a的

8、最小值是()(A)(B)(C)2(D)13、已知下列不等式：①；②；③.其中正确的个数是()(A)0个(B)1个(C)2个(D)3个4、设，则下列不等式中不成立的是()(A)(B)(C)(D)5、设且的最大