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第二章 不等式
第2讲 基本不等式
a>0,b>0
a=b
算术平均数
几何平均数
2.利用基本不等式求最大、最小值问题
(1)如果x,y∈(0,+∞),且xy=P(定值),
那么当______时,x+y有_____________ .(简记:“积定和最小”)
(2)如果x,y∈(0,+∞),且x+y=S(定值),
那么当______时,xy有____________ .(简记:“和定积最大”)
x=y
x=y
5.若实数x,y满足xy=1,则x2+2y2的最小值为________.
核心考向突破
考向一 利用基本不等式求最值
利用基本不等式求最值的条件和配凑方法
提醒:注意配凑过程要进行等价变形;明确目标,即配凑出和或积为定值.
充分不必要
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利用消元法、换元法求最值
(1)消元法
根据条件建立两个量之间的函数关系,然后代入代数式转化为函数的最值求解.有时会出现多元的问题,解决方法是消元后利用基本不等式求解.
(2)换元法
求较复杂的式子的最值时,通常利用换元法将式子恰当变形,简化式子,再利用基本不等式求解.
1.已知正数x,y满足x2+2xy-3=0,则2x+y的最小值是( )
A.1 B.3
C.6 D.12
考向二 利用基本不等式求参数的值或取值范围
利用基本不等式求参数的值或取值范围的方法
(1)根据基本不等式等号成立的条件,求参数的值或取值范围.
(2)转化为求最值问题,利用基本不等式求解.
考向三 基本不等式的实际应用
某市近郊有一块大约500 m×500 m的接近正方形的荒地,地方政府准备在此建一个综合性休闲广场,首先要建设如图所示的一个矩形场地,其总面积为3000 m2,其中阴影部分为通道,通道宽度为2 m,中间的三个矩形区域将铺设塑胶地面作为运动场地(其中两个小场地形状、大小均相同),塑胶运动场地占地面积为S m2.
(1)分别写出y和S关于x的函数关系式,并给出定义域;
(2)怎样设计能使S取得最大值?并求出最大值.
有关函数最值的实际问题的解题技巧
(1)根据实际问题建立函数的解析式,再利用基本不等式求得函数的最值.
(2)设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数.
(3)解应用题时,一定要注意变量的实际意义及其取值范围.
(4)在应用基本不等式求函数最值时,若等号取不到,可利用函数的单调性求解.
某茶农打算在自己的茶园建造一个容积为500立方米的长方体无盖蓄水池,要求池底面的长和宽之和为20米.若每平方米的池底面造价是池侧壁的两倍,则为了使蓄水池的造价最低,蓄水池的高应该为________米.
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课时作业
2.(2024·山东枣庄一模)已知a>0,b>0,则“a+b>2”是“a2+b2>2 ”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
8.近年来,冬季气候干燥,冷空气频繁袭来.为提高居民的取暖水平,某社区决定建立一个取暖供热站.已知供热站每月自然消费与供热站到社区的距离成反比,每月供热费与供热站到社区的距离成正比,如果在距离社区20千米处建立供热站,这两项费用分别为5千元和8万元,那么要使这两项费用之和最小,供热站应建在离社区( )
A.5千米处 B.6千米处
C.7千米处 D.8千米处
①③
13.已知5x2y2+y4=1(x,y∈R),则x2+y2的最小值是________.
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16.(2024·黑龙江哈尔滨模拟)某农场发现有400平方米的农田遭遇洪涝,每平方米农田受灾造成直接损失400元,且渗水面积将以每天10平方米的速度扩散,相关部门立即组织人力进行抢修,每位抢修人员每天可抢修农田5平方米,劳务费为每人每天400元,还为每位抢修人员提供240元物资补贴.若安排x位抢修人员参与抢修,则需要t天完成抢修工作,渗水造成的总损失(总损失=因渗水造成的直接损失+各项支出费用)为y元.
(1)写出y关于x的函数解析式;
(2)应安排多少位抢修人员参与抢修,才能使总损失最小?并求出总损失.