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基本不等式 同步讲义--北师大版(2019)数学必修1(含解析)

日期:2025-10-07 科目:数学 类型:高中学案 查看:73次 大小:1889061B 来源:二一课件通
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    中小学教育资源及组卷应用平台 基本不等式 基本不等式 如果,则(当且仅当“”时取“”). 特例:(同号). 其他变形: ①(沟通两和与两平方和的不等关系式) ②(沟通两积与两平方和的不等关系式) ③(沟通两积与两和的不等关系式) ④重要不等式串: 即调和平均值几何平均值算数平均值平方平均值(注意等号成立的条件). 均值定理 已知. (1)如果(定值),则(当且仅当“”时取“=”).即“和为定值,积有最大值”. (2)如果(定值),则(当且仅当“”时取“=”).即积为定值,和有最小值”. 常见求最值模型 模型一:,当且仅当时等号成立; 模型二:,当且仅当时等号成立; 模型三:,当且仅当时等号成立; 模型四:,当且仅当时等号成 立. 考点一 根据积(或和)为定值求最值 求和的最小值,凑积为定 求积的最大值,凑和为定 【例1】求下列代数式的最值 (1)若,求最大值; (2)设,求函数的最大值. 【答案】(1);(2) 【详解】(1)因为,故, , 当且仅当,即时,等号成立,故的最大值为; (2)因为,所以,故, 当且仅当,即时,等号成立,故的最大值为. 变式1求函数的最小值; 【例2】 设且,则的最大值为 【答案】 【详解】由题意,由均值不等式,当时,, 当且仅当即时等号成立,故,即 当且仅当即时等号成立,故答案为: 变式2已知正实数,满足,则的最大值为 .(积可以同时乘除一个数,凑系数比一致) 考点二 积,和,平方和的常见变形 方法总结:利用基本不等式转化为要求的形式,然后再进行等价代换,最后解一个一元二次不等式。 【例3】设,,,则( ) A.有最大值8 B.有最小值8 C.有最大值8 D.有最小值8 【答案】B 【详解】因为,,,设,则,所以. 由基本不等式可得:,当且仅当时等号成立. 所以,即,解得(舍)或, 所以,即时成立,故选项A错误,选项B正确; 设,则,所以,则 . 由基本不等式可得:,当且仅当时等号成立, 所以,即解得或(舍), 所以,即时等号成立,故选项C错误; 对于选项D:当时,满足,此时,故选项D错误,故选:B 【例4】已知实数,,且 (1)当时,求的最小值,并指出取最小值时的值; (2)当时,求的最小值,并指出取最小值时的值. 【答案】(1)最小值为,此时;(2)最小值为4,此时. 【详解】(1)时,,因为,所以, 故, 当且仅当,即时,等号成立, (2)时,, 变形为,即,, 其中,故, 因为,解得:,当且仅当时,等号成立, 所以的最小值为4,此时. 变式3 实数、,,且满足,则的最小值是 变式4 已知正实数,满足,则的最小值是 . 考点三 “1”的妙用(探究整式与分式之间的最值) 【例5】已知整式求分式 【例6】已知分式求整式 【总结规律】“1”的妙用的特征是:1、条件等式一共有三项;2、其中两项的次数相同,第三项的次数差1; 变式5 已知,则的最小值为( ) A. B.0 C.1 D. 两个分式的和最小值(凑分母的和为常数) 【例7】设,若,则的最小值为 . 【答案】9 【详解】因为,所以 ,因,故,又, 由基本不等式得,当且仅当时等号成立,故的最小值为9 变式6 已知ab,a,b∈(0,1),则的最小值为 A.4 B.6 C. D. “1”的代换 【例8】设,,,则的最小值为_____. 【答案】#. 【详解】因为,所以 当且仅当时,等号成立,即的最小值为,故答案为:. 变式7 已知,且,则的最小值是( ) A.49 B.50 C.51 D.52 变式8 已知,且,求的最小值; 考点四 “1”的妙用之换元法(当分母是多项式时,将分母整体换元) 【例9】已知,,则的最小值为 . 【答案】12 【详解】令,,则,,且,, 所以,. 又,所以, 当且仅当,,即,时,等号成立.故答案为:12 【例10】已知,,,则取到最小值为 . 【答案】. 【详解】试题分析:令,∴, ∴ ,当且仅当时,等号成立, 即的最小 ... ...

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