第十讲:基本不等式题题型归纳(提升篇)
1公式再现:
2.公式变形:
3.公式拓展:
①
②
(平方平均数)(算术平均数)(几何平均数)(调和平均数)
③柯西不等式
④权方和不等式
已知,则有(当且仅当时,等号成立).
题型一:和为定值积最大
例1:已知,且,则的最大值为( )
A.2 B.5 C. D.
例2.若、,且,则的最小值为( ).
A. B. C. D.
例3.若,则当取得最大值时,x的值为( )
A.1 B. C. D.
例4.已知x>0,y>0,且x+2y=4,则(1+x)(1+2y)的最大值为( )
A.36 B.4 C.16 D.9
例5:已知,求的最大值。
例6:已知为正数,,则的最大值为?
题型二:积为定值和最小
例7.已知a>0,则当取得最小值时,a的值为( )
A. B. C. D.3
例8已知,则函数的最小值是( )
A. B. C.2 D.
例9.若,,则的最小值是( )
A. B. C.4 D.2
例10.已知a>1,b>2,=2,则的最小值为( )
A. B. C. D.
题型三:“1”的代换
例11.若正数满足,则的最小值是( )
A. B. C.5 D.6
例12.若,则的最小值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
例13.若正实数x,y满足,则的最小值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
例14.已知p,q为正实数且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
例15.已知正数x,y满足,则的最小值( )
A. B. C. D.
例16.已知对任意,且,恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
例17.若正实数、满足,且不等式有解,则实数的取值范围是( ).
A.或 B.或 C. D.
题型四:分离常数
例18.若,则的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
例19:设为正数,且,则的最小值?
例20:已知,满足,求的最小值?
题型五:反解代入消元型
例21.已知,且,则的最小值是( )
A. B. C. D.
例22.已知,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
题型六:和积对称,求谁留谁.
例23.若实数满足:,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
例24.知,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
例25.若,且,则的取值范围( )
A. B. C. D.
例26.若实数满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型七:常数代换型与换元法
例27.已知a,b为正实数,且,则的最小值为( )
A.1 B.6 C.7 D.
例28.已知,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.3
例29.对任意正数x,y,不等式恒成立,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型八:平方平均数(当且仅当时=成立)
例30:已知,且,则的最小值?
例31:已知,且,则的最大值?
题型九:因式分解型(如:)
例32.(多选)已知,,,则( )
A.的最大值为2 B.的最小值为4
C.的最小值为3 D.的最小值为
例33:已知,且,求的最小值?
例34:(1)已知,且,求的最小值?
(2)已知,且,求的最小值?
题型十:构造齐次式
例35:已知,若不等式恒成立,求实数的最大值?
例36:若对任意满足的正实数,满足,则正整数的取值为 。
题型十一:多次使用基本不等式(取等条件一致或者取等无关联)
例37:已知,则的最小值为 。
例38:已知,,则的最小值为 。
例39:已知,且,则的最小值为 。
例40:已知,则的最小值为 。
例41:已知为正实数,且,则最小值为 。
题型十二:万能“K”法
一般情况下的“万能K法”
设K法的三个步骤:
⑴、问谁设谁:求谁,谁就是K;
⑵、代入整理:整理成某个变量的一元二次方程(或不等式);
⑶、确认最值:方程有解(或不等式用均值放缩),≥0确定最值。
求谁设谁,构造方程用均值
例42.已知,若,则的最小值是( )
A.8 B.7 C.6 D.5
例43.已知实数x,y满足,,且,则的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
题型十三 柯西不等式
例44.已知,,求的最值.
例45.实数满足,则的最小值是( )
A.-5 B.-6 C.3 D.4
题型十四 权方和不等式
已知,则有(当且仅当时,等号成立).
例46..若,,则的最小值为________.
例47.已知正数满足,则的最小值为________.
例48.已知正数满足,则的最小值为________.
例49.已知,且,则的最小值为( )
A.1 B.3 C.6 D.9第十讲:基本不等式题题型归纳(提升篇)
1公式再现:
2.公式变形:
3.公式拓展:
①
②
(平方平均数)(算术平均数)(几何平均数)(调和平均数)
③柯西不等式
④权方和不等式
已知,则有(当且仅当时,等号成立).
题型一:和为定值积最大
例1:已知,且,则的最大值为( )
A.2 B.5 C. D.
解析:因为,所以,当且仅当时,等号成立.
所以的最大值为.故选:D
例2.若、,且,则的最小值为( ).
A. B. C. D.
解析:因为、,所以,即,所以,即,当仅当,即时,等号成立. 故选:A.
例3.若,则当取得最大值时,x的值为( )
A.1 B. C. D.
解析:因为,所以,则,
当且仅当时取“=”. 故选:D.
例4.已知x>0,y>0,且x+2y=4,则(1+x)(1+2y)的最大值为( )
A.36 B.4 C.16 D.9
解析:由题意,,,
所以,
当且仅当时取“=”. 故选:D.
例5:已知,求的最大值。
解析:.
当且仅当时即时取“=”.
例6:已知为正数,,则的最大值为?
解析:=2
当且仅当时取“=”.
题型二:积为定值和最小
例7.已知a>0,则当取得最小值时,a的值为( )
A. B. C. D.3
解析:∵a>0,∴,当且仅当,即时,等号成立,故选:C
例8已知,则函数的最小值是( )
A. B. C.2 D.
解析:由题设,,
∴,当且仅当时等号成立,
∴函数最小值为.故选:D.
例9.若,,则的最小值是( )
A. B. C.4 D.2
解析:由基本不等式得,
当且仅当,时等号成立,因此,的最小值为. 故选A.
例10.已知a>1,b>2,=2,则的最小值为( )
A. B. C. D.
解析:∵,
∴,当且仅当,即,时取等号.故选:C.
题型三:“1”的代换
例11.若正数满足,则的最小值是( )
A. B. C.5 D.6
解析:,当且仅当时等号成立,∴的最小值是5.故选:C
例12.若,则的最小值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
解析:因为,所以,∴
,当且仅当时,即时取等号,所以的最小值为1.故选:D.
例13.若正实数x,y满足,则的最小值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
解析:因为,则,又,是正数.
所以,
当取得等号,即且时取等号,
所以的最小值为9,故选:B.
例14.已知p,q为正实数且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
解:由可知,
,当,即时,“”成立,故选:A.
例15.已知正数x,y满足,则的最小值( )
A. B. C. D.
解析:令,,则,即,
∴,
当且仅当,即,时,等号成立,故选:A.
例16.已知对任意,且,恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
解析:由得:,,,,
(当且仅当时取等号),当恒成立时,.故选:D.
例17.若正实数、满足,且不等式有解,则实数的取值范围是( ).
A.或 B.或 C. D.
解析:因为正实数、满足,则,即,
所以,,
当且仅当时,即当时,等号成立,即的最小值为,
因为不等式有解,则,即,
即,解得或.故选:A.
题型四:分离常数
例18.若,则的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
解析:因为,所以,
所以,
当且仅当,即时等号成立,故,的最小值为6.故选:C.
例19:设为正数,且,则的最小值?
解析:
当且仅当时等号成立
例20:已知,满足,求的最小值?
解析:
当且仅当即时等号成立.
题型五:反解代入消元型
例21.已知,且,则的最小值是( )
A. B. C. D.
解析:由题意,可知,且,则,
则,
当且仅当,即等号成立,即最小值是,故选A.
例22.已知,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
解析:因为,所以,
因为,,所以,得,
所以,
记,所以,所以,且,
所以
,当且仅当即等号成立,
此时 , .故选:A.
题型六:和积对称,求谁留谁.
例23.若实数满足:,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:因为,所以,
由基本不等式可得,
故,解得或(舍),即
当且仅当时等号成立,故的最小值为1,故选:A.
例24.知,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
解析∵,,,
∴,
∴,当且仅当,即,时“”成立.
故选:A.
例25.若,且,则的取值范围( )
A. B. C. D.
解析:由,且,则,即,
由基本不等式可得,当且仅当时,等号成立,
整理得,即,
因为,所以,所以,解得.故选:D
例26.若实数满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
解:,又,,令,
则,,即,当且仅当时,取等号,
的取值范围是,.故选:A.
题型七:常数代换型与换元法
例27.已知a,b为正实数,且,则的最小值为( )
A.1 B.6 C.7 D.
解析:由已知条件得,,
当且仅当,即,时取等号,
∴ 的最小值为6;故选:B.
例28.已知,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.3
解:因为,所以,
则,
因为,
当且仅当,即时,取等号,
所以的最小值为.故选:B.
例29.对任意正数x,y,不等式恒成立,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
解析:令,则,
故,
当且仅当时等号成立,
故的最大值为,故,
故选:B.
题型八:平方平均数(当且仅当时=成立)
例30:已知,且,则的最小值?
解析:
当且仅当,时取等号,
例31:已知,且,则的最大值?
解析:,又
当且仅当时即取等号.
题型九:因式分解型(如:)
例32.(多选)已知,,,则( )
A.的最大值为2 B.的最小值为4
C.的最小值为3 D.的最小值为
【答案】ABD
【详解】对于A选项:由均值不等式得,则,
令,,解得,即,,
当且仅当,时,等号成立,故A正确;对于B选项:由均值不等式得,又,
∴,解得,(舍),
当且仅当,时,等号成立,故B正确;
对于C,D选项:令,,则,
则可化为,整理,
∵此方程一定有解,∴,即,解得,(舍),故C错误,D正确.
故选:ABD.
例33:已知,且,求的最小值?
解析:
当且仅当时,即等号成立
例34:(1)已知,且,求的最小值?
(2)已知,且,求的最小值?
解析:(1)
当且仅时,即等号成立
(2)
当且仅当时,即等号成立
题型十:构造齐次式
例35:已知,若不等式恒成立,求实数的最大值?
解析:由恒成立,可得
当且仅当时,即等号成立.
例36:若对任意满足的正实数,满足,则正整数的取值为 。
解析:
当且仅当即时“=”成立
题型十一:多次使用基本不等式(取等条件一致或者取等无关联)
例37:已知,则的最小值为 。
解析:
当且仅当时,等号成立.
例38:已知,,则的最小值为 。
解析:
当且仅当时,等号成立.
例39:已知,且,则的最小值为 。
解析:
当且仅当时,等号成立.
例40:已知,则的最小值为 。
解析:
当且仅当时,等号成立.
例41:已知为正实数,且,则最小值为 。
解析:
当且仅当时,等号成立.
题型十二:万能“K”法
一般情况下的“万能K法”
设K法的三个步骤:
⑴、问谁设谁:求谁,谁就是K;
⑵、代入整理:整理成某个变量的一元二次方程(或不等式);
⑶、确认最值:方程有解(或不等式用均值放缩),≥0确定最值。
求谁设谁,构造方程用均值
例42.已知,若,则的最小值是( )
A.8 B.7 C.6 D.5
解:设,则,∴
∴整理得:,
由得,当且仅当时取“=”.
∴,
解得或(舍去),即当时,取得最小值8,故选:A.
例43.已知实数x,y满足,,且,则的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
解析:,,令,
,,当且仅当时取等号,可得,
,,,,的最小值为.故选:A
题型十三 柯西不等式
例44.已知,,求的最值.
解 方法一 由柯西不等式得
(2x+y)2≤[(x)2+(y)2]=(3x2+2y2)≤11.
当且仅当x·=y·,
即或时等号成立,
于是2x+y的最大值为,最小值为-.
方法二 由柯西不等式得
|2x+y|≤=≤,
当且仅当x·=y·,
即或时等号成立,
于是2x+y的最大值为,最小值为-.
例45.实数满足,则的最小值是( )
A.-5 B.-6 C.3 D.4
解析 ∵实数x,y满足3x2+4y2=12,∴+=1,
∴(16+9)≥(2x+y)2,即-5≤2x+y≤5,当且仅当3x=8y,
即时,左边取等号,当时,右边取等号,
∴z=2x+y的最小值是-5.
题型十四 权方和不等式
已知,则有(当且仅当时,等号成立).
例46..若,,则的最小值为________.
答案 +2
解析 +=+=+≥=,
即2≥,因为x>0,y>0,则6x+5y≥+2,
当且仅当=,即x=,y=时取等号.
例47.已知正数满足,则的最小值为________.
答案
解析 ≥=,
当且仅当==,即x=y=z=时取等号.
例48.已知正数满足,则的最小值为________.
答案 27
解析 =+≥=27,当且仅当=,即x=,y=时取等号.
例49.已知,且,则的最小值为( )
A.1 B.3 C.6 D.9
答案 D
解析 ∵,
∴=
当且仅当a=b=c=时等号成立.