(共31张PPT)
3.4.2 基本不等式的应用
课标定位
基础知识梳理
1.基本不等式与最值
已知x、y都是正数,
(1)若x+y=s(和为定值),则当x=y时,积xy取得
____________.
(2)若xy=p(积为定值),则当x=y时,和x+y取得
____________.
上述命题可归纳为口诀:积定和最小,和定积最大.
2.利用基本不等式求最值时,应注意的问题
(1)各项均为正数,特别是出现对数式、三角函数式等形式时,要认真判断.
(2)求和的最小值需积为定值,求积的最大值需和为定值.
(3)确保等号成立.
以上三个条件缺一不可.可概括为“一正、二定、三相等”.
(4)连续应用基本不等式时,要注意各不等式取等号时条件是否一致,若不能同时取等号,则不能求出最值.
课堂互动讲练
题型一
利用基本不等式求函数的最值
1.运用该不等式求最值时,要注意三个条件:
(1)一“正”(使用基本不等式时,各项必须为正数);
【分析】 由题目可获取以下主要信息:
①函数解析式为分式且分子的次数高于分母;
②由x>1得x-1>0.
解答本题可先对分子添项凑出因式x-1,将分子中变量分离出来,再添项凑出乘积为定值的形式,用基本不等式求最值.
例1
【点评】 (1)利用基本不等式求最值的关键是获得定值条件,解题时应对照已知和欲求的式子运用适当的“拆项、添项、配凑、变形”等方法创设应用基本不等式的条件.
(2)等号取不到时,注意利用求函数最值的其他方法,如利用单调性、数形结合、换元法、判
变式训练
在利用基本不等式求最值时,除注意“一正、二定、三相等”的条件外,最重要的是构建“定值”,恰当变形、合理拆分项或配凑项是常用的解题技巧.
题型二
含条件的最值的求法
已知x>0,y>0,且xy=4x+y+12,求xy的最小值.
【分析】 解答本题可先通过不等式的放缩把方程转化为不等式,然后通过解不等式求范围.
例2
【点评】 对于通过方程求条件的最值,一般有两种思路:一是通过不等式的放缩将其变为不等式;二是转化为函数问题.比较来看,法一运算量小,但对x、y的范围有限制,且要求取到“=”;法二的适用范围更广,更好地体现了函数的思想.
互动探究
求实际问题的步骤:
(1)设变量,建立目标函数,注意实际意义对变量范围的影响.
(2)利用基本不等式,求函数的最值.
(3)得出实际问题的解.
题型三
利用基本不等式解应用题
如图所示,动物园要围成相同面积的长方形虎笼四间,一面可利用原有的墙,其他各面用钢筋网围成.
(1)现有36 m长的材料,每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使每间虎笼面积最大?
(2)若使每间虎笼面积为24 m2,则每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使围成四间虎笼的钢筋网总长最小?
例3
【分析】 由题目可知,问题(1)中材料一定,问题(2)中虎笼面积为定值.
解答本题可设每间虎笼长x m,宽y m,则问题(1)是在4x+6y=36的前提下求xy的最大值;而问题(2)则是在xy=24的前提下求4x+6y的最小值,所以可用基本不等式求解.
【解】 (1)设每间虎笼长x m,宽为y m,
则由条件得4x+6y=36,即2x+3y=18,
设每间虎笼面积为S,则S=xy.
【点评】 在应用基本不等式解决实际问题时,应注意如下思路和方法:
(1)先理解题意,设出变量,一般把要求最值的量定为函数;
(2)建立相应的函数关系,把实际问题抽象成函数的最大值或最小值问题;
(3)在定义域内,求出函数的最大值或最小值;
(4)正确写出答案.
变式训练
规律方法总结
1.要注意应用过程中基本不等式成立的条件,尤其是取等号的条件是否具备,否则可能会出现错解.
2.用均值不等式求函数的最值,是值得重视的一种方法,但在具体求解时,应注意考查下列三个条件:(1)函数的解析式中,各项均为正数;(2)函数的解析式中,含变数的各项的和或积必须有一个为定值;(3)函数的解析式中,含变数的各项均相等时取得最值,即用均值不等式求某些函数的最值时,应具备三个条件:一正二定三相等.
随堂即时巩固
课时活页训练