第二章 一元二次函数、方程和不等式
2.2.2 基本不等式 (第2课时)
课时学习素养目标:1.能够对式子进行变形,构造定值2.熟练掌握基本不等式及变形的应用.(数据分析);3.能运用基本不等式求代数式的最值(数学运算)
·必识
【导】一、两个重要结论
已知x、y都是正数,
1.若积xy等于定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值_____.
2.若和 x+y是定值S,那么当x=y时,积xy有最大值_____.
二、运用基本不等式求最值的三个条件:
1.“一正”:x,y必须是 ;
2.“二定”:求积xy的最大值时,应看和x+y是否为 ;求和x+y的最小值时,应看积xy是否为 .
3.“三相等”:当且仅当x=y时,等号成立。
如果题目中基本不等式不能满足“一正”、“和为定值”或“积为定值”,就不能直接用基本不等式求最值。需要通过变形,构造定值,常见方法有:配项法;配系数法;分式型基本不等式;常值代换法“1”的代换。
思:探究一 利用基本不等式求最值
基本不等式的变形:
(1) , , 都是正数,当且仅当 时,等号成立.
(2) , , 都是正数,当且仅当 时,等号成立.
(1)已知 ,求 的最小值
若0,求 的最大值
迁移应用1.已知x<0,求最大值。
思路点拨:利用基本不等式求最值要满足“一正”、“二定”、“三相等”,现在x<0,,通过变形再利用基本不等式求最值。
探究二 变形构造定值—配项法
例2. 当x>1时,求函数y=x+最小值。
迁移应用2.已知已知 ,求 的最小值;
解题感悟:以拼凑出和是定值或积是定值的形式为目标,根据代数式的结构特征,利用系数的变化或对常数的调整进行巧妙变形,注意做到等价变形.一般地,形如f(x) =ax+b+的函数求最值时可以考虑配凑法.
探究三 变形构造定值—配系数法
例3. 已知,求的最大值
迁移应用3.已知0<x<,求y=x(12-5x)的最大值
点拨:求积的最大值时,通过因式中的系数变形,使两个因式的和为定值。变形的过程中要保证恒等变形。
探究四 变形构造定值—分式型基本不等式
例4. 已知x>0,则函数的最小值为_______.
迁移应用4.(1)函数有( )
A. 最大值 B. 最小值 C. 最大值 D. 最小值
(2)已知x>0,求y=的最大值.
解题感悟:分式型基本不等式有两种形式
当分子次数高于分母次数时,将分母当成整体,将分子改写成含有分母整体的形式,便可构造出积为定值的形式,利用基本不等式求解。
当分子次数低于分母次数时,分子分母同时除以分子,将分子化为常数,分母利用基本不等式求解。
探究五 变形构造定值—常值代换法“1”的代换
例5. 已知 , , ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
迁移应用5. 已知,均为正实数,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
解题感悟:利用“1”的代换构造积为定值的形式,一般形如“已知ax+by为定值,求+的最值”或“已知+为定值,求cx+dy的最值” (其中a,b,c,d均为常参数)时可用常值代换处理。应用此种方法求解最值时,应把“1”的表达式与所求最值的表达式相乘求积或相除求商.
【检】
1. 已知 , ,且 ,则 的最大值是( )
A. B. C.4 D.8
2. 已知 ,求 的最大值;
已知x>0,y>0,且2x+8y=xy,求x+y的最小值。