一、基础知识梳理
常用结论
1.几个重要的不等式
(1)a2+b2≥2ab(a,b∈R).
(2)≥2(a,b同号).
(3)ab≤2(a,b∈R).
(4)≥2 (a,b∈R).
以上不等式等号成立的条件均为a=b.
2.基本不等式链
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).
二、典型例题
题型一 利用基本不等式求最值
考向1 直接法求最值
已知,求的最小值.
考向2 配凑法求最值
已知,求的最小值;
求的最大值.
考向3 “1”的代换求最值
设正数x,y满足下列条件,分别求的最小值.
(1);
(2).
5. 已知,为正实数,,则的最小值为( )
A. B. C.2 D.
考向4 消元法求最值
6.若,,且,求与的最小值.
考向5 构造不等式法求最值
若,,且,求的取值范围.
题型二:与基本不等式有关的恒(能)成立问题
已知,,且,若恒成立,则实数的取值范围( )
A. B. C. D.
题型三:基本不等式的实际应用
9.(1)用篱笆围一个面积为的矩形菜园,当这个矩形的边长为多少时,所用篱笆最短?最短篱笆的长度是多少?
(2)用一段长为的篱笆围成一个矩形菜园,当这个矩形的边长为多少时,菜园的面积最大?最大面积是多少?
三、课堂练习
1.【多选】(2025·河北保定·二模)已知x,y是非零实数,则的最小值为( )
A.6 B.12 C.2 D.4
2.函数的最大值为( )
A. B. C. D.
3.已知,,,则的最小值是( )
A.1 B.2 C.4 D.8
4.已知正实数x,y满足,则的最大值为 .
5.若正实数满足,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.若两个正实数x,y满足,且不等式有解,则实数m的取值范围是 .
7.在生物界中,部分昆虫会通过向后跳跃的方式来躲避偷袭的天敌.已知某类昆虫在水平方向上速度为(单位:米/秒)时的跳跃高度(单位:米)满足,则该类昆虫的最大跳跃高度为( )
A.0.25米 B.0.5米 C.0.75米 D.1米
8.若正数满足:,(1)求的取值范围;(2)求的取值范围.
9.已知,,则的最大值为 .
四、课后作业
1.已知正数,满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
2.已知函数,则的最小值为( )
A.4 B.6 C. D.
3.已知,则有( )
A.最大值0 B.最小值0 C.最大值 D.最小值
4.已知,且,,则的最小值是( )
A.1 B. C.2 D.
5.已知,则的最小值是( )
A. B.1 C.4 D.7
6.已知,且,则的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.9
7.函数的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
8.已知,则的最小值为( )
A. B. C. D.不存在
9.若(,),则的最小值为( )
A.6 B.7 C.12 D.49
10.若,且,则的最小值为 .
11.实数,满足,则的最小值是( )
A. B. C. D.
12.已知,,且,则的最小值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
13.设,则 ( )
A. B.
C. D.
14.函数在上的值域为 .
15.求下列各题的最值.
(1)已知,求的最小值;
(2)设,求函数的最大值.
参考答案
1.B
【详解】由,得,所以
,
当且仅当,即,时取得等号.
2.D
【详解】由题意,,在中,
,
当且仅当,即时等号成立,∴的最小值为,
3.C
【详解】已知,则,
当且仅当,即时等号成立,
所以已知,则有最大值.
4.A
【详解】由,可得,
又因为,,所以,当且仅当时取等
5.A
【详解】由,得,则,
当且仅当,即时取等号,所以的最小值是.
6.C
【详解】,当且仅当时等号成立.
7.C
【详解】因,则,
当且仅当,即时,等号成立,所以当时,取最小值为3.
8.A
【详解】由于,则,故,
当且仅当,即时取等号,即的最小值为.
9.B
【详解】由题设且,
所以,当且仅当,即,时取等号.
10.3
【详解】因为,所以.
因为,所以,
则,当且仅当,即时,等号成立,则,即的最小值为3.
11.B
【详解】因为,所以,则,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,所以的最小值为.
12.B
【详解】由,则,所以,
当且仅当时,等号成立.
13.D
【详解】,则,
,
当且仅当时,等号成立,则.
14.
【详解】当时,;
当时,令,,则,
,当且仅当,即时取等号,此时,
所以所求值域为.
15.(1)
(2)
【详解】(1)解:由,则,
当且仅当时,即时,等号成立,所以的最小值为.
(2)解:由,可得,
则 ,
当且仅当时,即时,等号成立,所以的最大值为.