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基本不等式
【知识框架】
1、基本不等式原始形式
(1)若,则
(2)若,则
2、基本不等式一般形式(均值不等式)
若,则
3、基本不等式的两个重要变形
(1)若,则
(2)若,则
总结:当两个正数的积为定植时,它们的和有最小值;
当两个正数的和为定植时,它们的积有最小值;
特别说明:以上不等式中,当且仅当时取“=”
4、求最值的条件:“一正,二定,三相等”
5、常用结论
(1)若,则 (当且仅当时取“=”)
(2)若,则 (当且仅当时取“=”)
(3)若,则 (当且仅当时取“=”)
(4)若,则
(5)若,则
特别说明:以上不等式中,当且仅当时取“=”
6、柯西不等式
(1)若,则
(2)若,则有:
(3)设是两组实数,则有
【题型归纳】
题型一:利用基本不等式证明不等式
题目1、设均为正数,证明不等式:≥
题目2、已知为两两不相等的实数,求证:
题目3、已知,求证:
题目4、已知,且,求证:
题目5、已知,且,求证:
题目6、(新课标Ⅱ卷数学(理)设均为正数,且,证明:
(Ⅰ); (Ⅱ).
题型二:利用不等式求函数值域
题目1、求下列函数的值域
(1) (2)
(3) (4)
题型三:利用不等式求最值 (一)(凑项)
1、已知,求函数的最小值;
变式1:已知,求函数的最小值;
变式2:已知,求函数的最大值;
变式3:已知,求函数的最大值;
练习:1、已知,求函数的最小值;
题目2、已知,求函数的最大值;
题型四:利用不等式求最值 (二)(凑系数)
题目1、当时,求的最大值;
变式1:当时,求的最大值;
变式2:设,求函数的最大值。
题目2、若,求的最大值;
变式:若,求的最大值;
题目3、求函数的最大值;
变式:求函数的最大值;
题型五:巧用“1”的代换求最值问题
题目1、已知,求的最小值;
变式1:已知,求的最小值;
变式2:已知,求的最小值;
变式3:已知,且,求的最小值。
变式4:已知,且,求的最小值;
变式5:
(1)若且,求的最小值;
(2)若且,求的最小值;
变式6:已知正项等比数列满足:,若存在两项,使得,求的最小值;
变式7:若正数x,y满足x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是( ) ( ).
A. B. C.5 D.6
变式8:设若的最小值为 ( ).
A. B.1 C.4 D.8
变式9:已知,且,则的最小值为
变式10:已知,,,求的最小值.
变式11:求的最小值
变式12:已知,求函数的最小值
变式13:设正实数 满足的最小值为 .
变式14:【2013天津理】设a + b = 2, b>0, 则当a = 时, 取得最小值.
变式15:设 满足,则的最小值为 .
变式16:已知且,则的最小值是 .
题型六:分离换元法求最值(了解)
题目1、求函数的值域;
变式:求函数的值域;
题目2、求函数的最大值;
变式:求函数的最大值;
题型七:基本不等式的综合应用
题目1、已知,求的最小值
题目2、已知,求的最小值;
变式1:(2010四川)如果,求关于的表达式的最小值;
变式2:(2012湖北武汉诊断)已知,当时,函数的图像恒过定点,若点在直线上,求的最小值;
变式3:【2017天津】若,则的最小值为
题目3、已知,,求最小值;
变式1:已知,满足,求范围;
变式2:已知,,求最大值;(提示:通分或三角换元)
变式3:已知,,求最大值;
题目4、(2013年山东(理))设正实数满足,则当取得最大值时,的最大值为( ) ( )
A. B. C. D.
变式:设是正数,满足,求的最小值;
题型八:利用基本不等式求参数范围
题目1、已知,且恒成立,求正实数的最小值;
2、已知且恒成立,如果,求的最大值;(参考:4)
变式:已知满则,若恒成立,求的取值范围;
题型九:利用柯西不等式求最值
1、二维柯西不等式
若,则
2、二维形式的柯西不等式的变式
3、二维形式的柯西不等式的向量形式
4、三维柯西不等式
若,则有:
5、一般维柯西不等式
设是两组实数,则有:
【题型归纳】
题型一:利用柯西不等式一般形式求最值
题目1、设,若,则的最小值为 时,
析:
∴最小值为
此时
∴ ,,
题目2、设,,求的最小值,并求此时之值。
:
题目3、设,,求之最小值为 ,此时
(析:)
题目4、已知则的最小值是 ()
题目5、设,且满足:,,求的值;
题目6、求 的最大值与最小值。(:最大值为,最小值为 )
析:令 (2sin,cos, cos), (1,sin,cos)
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