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1、利用基本不等式求最值的類型及方法一、幾個重要的基本不等式:當且僅當a = b時,“=”號成立;當且僅當a = b時,“=”號成立;當且僅當a = b = c時,“=”號成立; ,當且僅當a = b = c時,“=”號成立.注: 注意運用均值不等式求最值時的條件:一“正”、二“定”、三“等”; 熟悉一個重要的不等式鏈:。二、函數圖象及性質(1)函數圖象如圖:(2)函數性質:值域:;單調遞增區間:,;單調遞減區間:,.三、用均值不等式求最值的常見類型類型:求幾個正數和的最小值。例1、求函數的最小值。解析:,當且僅當即時,“=”號成立,故此函數最小值是。評析:利用均值不等式求幾個正數和的最小值時,關

2、鍵在于構造條件,使其積為常數。通常要通過添加常數、拆項(常常是拆底次的式子)等方式進行構造。類型:求幾個正數積的最大值。例2、求下列函數的最大值: 解析:,當且僅當即時,“=”號成立,故此函數最大值是1。,則,欲求y的最大值,可先求的最大值。,當且僅當,即時 “=”號成立,故此函數最大值是。評析:利用均值不等式求幾個正數積的最大值,關鍵在于構造條件,使其和為常數。通常要通過乘以或除以常數、拆因式(常常是拆高次的式子)、平方等方式進行構造。類型:用均值不等式求最值等號不成立。例3、若x、y,求的最小值。解法一:(單調性法)由函數圖象及性質知,當時,函數是減函數。證明:任取且,則,則,即在上是減函

3、數。故當時,在上有最小值5。解法二:(配方法)因,則有,易知當時,且單調遞減,則在上也是減函數,即在上是減函數,當時,在上有最小值5。解法三:(拆分法),當且僅當時“=”號成立,故此函數最小值是5。評析:求解此類問題,要注意靈活選取方法,特別是單調性法具有一般性,配方法及拆分法也是較為簡潔實用得方法。類型:條件最值問題。例4、已知正數x、y滿足,求的最小值。解法一:(利用均值不等式),當且僅當即時“=”號成立,故此函數最小值是18。解法二:(消元法)由得,由,則。當且僅當即時“=”號成立,故此函數最小值是18。解法三:(三角換元法)令則有則:,易求得時“=”號成立,故最小值是18。評析:此類問

4、題是學生求解易錯得一類題目,解法一學生普遍有這樣一種錯誤的求解方法: 。原因就是等號成立的條件不一致。類型:利用均值不等式化歸為其它不等式求解的問題。例5、已知正數滿足,試求、的范圍。解法一:由,則,即解得,當且僅當即時取“=”號,故的取值范圍是。又,當且僅當即時取“=”號,故的取值范圍是。解法二:由,知,則:,由,則:,當且僅當,并求得時取“=”號,故的取值范圍是。,當且僅當,并求得時取“=”號,故的取值范圍是。評析:解法一具有普遍性,而且簡潔實用,易于掌握,解法二要求掌握構造的技巧。四、均值不等式易錯例析:例1. 求函數的最值。錯解:當且僅當即時取等號。所以當時,y的最小值為25,此函數沒

5、有最大值。分析:上述解題過程中應用了均值不等式,卻忽略了應用均值不等式求最值時的條件導致錯誤。因為函數的定義域為,所以須對的正負加以分類討論。正解:1)當時,當且僅當即時取等號。所以當時, 2)當時, 當且僅當,即時取等號,所以當時,.例2. 當時,求的最小值。錯解:因為所以當且僅當即時,。分析:用均值不等式求“和”或“積”的最值時,必須分別滿足“積為定值”或“和為定值”,而上述解法中與的積不是定值,導致錯誤。正解:因為當且僅當,即時等號成立,所以當時,。例3. 求的最小值。錯解:因為,所以分析:忽視了取最小值時須成立的條件,而此式化解得,無解,所以原函數取不到最小值。正解:令,則又因為時,是

6、遞增的。所以當,即時,。例4.已知且,求的最小值.錯解: ,的最小值為.分析:解題時兩次運用均值不等式,但取等號條件分別為和,而這兩個式子不能同時成立,故取不到最小值.正解:當且僅當即時等號成立. 的最小值為.綜上所述,應用均值不等式求最值要注意: 一要正:各項或各因式必須為正數;二可定:必須滿足“和為定值”或“積為定值”,要湊出“和為定值”或“積為定值”的式子結構,如果找不出“定值”的條件用這個定理,求最值就會出錯;三能等:要保證等號確能成立,如果等號不能成立,那么求出的仍不是最值。技巧一:湊項例1:已知,求函數的最大值。解:因,所以首先要“調整”符號,又不是常數,所以對要進行拆、湊項,當且

7、僅當,即時,上式等號成立,故當時,。技巧二:湊系數例2. 當時,求的最大值。解析:由知,利用基本不等式求最值,必須和為定值或積為定值,注意到為定值,故只需將湊上一個系數即可。當,即x2時取等號 當x2時,的最大值為8。技巧三: 分離例3. 求的值域。解:本題看似無法運用基本不等式,不妨將分子配方湊出含有(x1)的項,再將其分離。當,即時,(當且僅當x1時取“”號)。技巧四:換元解析二:本題看似無法運用基本不等式,可先換元,令t=x1,化簡原式在分離求最值。當,即t=時,(當t=2即x1時取“”號)。技巧五:在應用最值定理求最值時,若遇等號取不到的情況,應結合函數的單調性。例:求函數的值域。解:令,則因,但解得不在區間,故等號不成立,考慮單調性。因為在區間單調遞增,所以在其子區間為單調遞增函數,故。所以,所求函數的值域為。技巧六:整體代換:多次連用最值定理求最值時,要注意取等號的條件的一致性,否則就會出錯。2:已知,且,求的最小值。解:,當且僅當時,上式等號成立,又,可得時, 。鞏固練習:1、已知:且,則的最大值為( )(a) (b) (c) (d)2、若,且恒成立,則a的最小值是( )(a) (b) (c)2 (d)13、已知下列不等式:;.其中正確的個數是( )(a)0個 (b)1個 (c)2個 (d)3個4、設

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