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1、最新 料推荐均值不等式应用2b21.(1) 若 a,bR ，则a2b22ab(2) 若 a, ba（当且仅当R ，则 ab22.(1) 若 a,bR* ，则 abab(2) 若 a, bR* ，则 a b2 ab （当且仅当22(3) 若 a, bR*，则 aba b(当且仅当 ab 时取“ = ”）2a b 时取“ = ”）a b 时取“ = ”）3. 若 x0 ，则 x12 (当且仅当 x 1 时取“ = ”）x若 x0 ，则 x12(当且仅当 x1 时取“ = ”）x若 x0 ，则 x112或 x1b 时取“ = ”）x2即 x-2 (当且仅当 axx4. 若 ab0，则 ab2 (当且
2、仅当 ab 时取“ = ”）ba若ab0，则ab2b2或 ab-2(当且仅当 ab 时取“ = ”）即 abababaR ，则 ( ab )225. 若 a,b2a b（当且仅当 ab 时取“ = ”）22(1) 当两个正数的积为定植时，可以求它们的和的最小值，当两个正数的和为定植时，可以求它们的积的最小值，正所谓“积定和最小，和定积最大”(2) 求最值的条件“一正，二定，三取等”(3) 均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用应用一：求最值例 1 ：求下列函数的值域11（ 1 ）y3x 22x 2 （ 2 ） y x x11解： (1)y 3x
3、2223x 2 2 6 值域为 6 ，+ ）2x2x11(2) 当 x 0 时， y x 2x 2 ；xx1最新 料推荐111当 x 0 时， y x= （ x） 2x= 2xxx值域为（， 2 2 ， + ）解题技巧技巧一：凑项例已知 x5 ，求函数 y4 x 21的最大值。44x5解：因 4x 50，所以首先要 “调整” 符号， 又 (4 x1不是常数， 所以对 4x2 要进行拆、 凑项，2)4x55, 5 4x 0，y 4x 215 4 x12 3 1x4 x 53454 x51，即 x 1时，上式等号成立，故当 x 1时， ymax 1。当且仅当4x5 4x评注：本题需要调整项的符号，
4、又要配凑项的系数，使其积为定值。技巧二：凑系数例 1.当时，求 yx(82x) 的最大值。解析：由知，利用均值不等式求最值，必须和为定值或积为定值，此题为两个式子积的形式， 但其和不是定值。注意到 2x(82x)8为定值， 故只需将 yx(82x) 凑上一个系数即可。当，即 x2 时取等号当x 2 时， yx(82x) 的最大值为8。评注：本题无法直接运用均值不等式求解，但凑系数后可得到和为定值，从而可利用均值不等式求最大值。3变式：设 0x，求函数 y4x(32x) 的最大值。23解： 0x232x02 2x2 y 4x(32x)22x(32x)3 2x922当且仅当 2x32x, 即 x3
5、3时等号成立。40,2技巧三：分离例 3.求 yx27x10 (x1) 的值域。x12最新 料推荐解析一：本题看似无法运用均值不等式，不妨将分子配方凑出含有（x 1）的项，再将其分离。当，即时， y2 （ x1)459 （当且仅当 x1时取“”号）。x1技巧四：换元解析二：本题看似无法运用均值不等式，可先换元，令t=x 1 ，化简原式在分离求最值。y(t27(t）25t4t451)1 +10 = tttt当，即 t=时， y2459 （当 t=2即 x 1 时取“”号）。tt评注：分式函数求最值，通常直接将分子配凑后将式子分开或将分母换元后将式子分开再利用不等式求最值。即化为 ymg( x)A
6、B( A0, B0)，g(x) 恒正或恒负的形式， 然后运用均值不等式来求最值。g (x)技巧五：在应用最值定理求最值时，若遇等号取不到的情况，结合函数f(x xa的单调性。)x例：求函数 yx25x2的值域。4解：令x24t (t2) ，则 yx25x2414t1 ( t 2)x24x2t因 t0,t11，但 t1解得 t1 不在区间2,，故等号不成立，考虑单调性。tt因为 yt1在区间 1,单调递增，所以在其子区间2,为单调递增函数，故y5t。2所以，所求函数的值域为5 ,。2练习求下列函数的最小值，并求取得最小值时，x 的值 .（ 1 ） yx23x 1,( x0)x（ 2 ） y2xx
7、1, x33(3)y2sin x1, x (0,)sin x2 已知 0x1，求函数 yx(1x) 的最大值 .；3 0x2x(23x) 的最大值 .，求函数 y33最新 料推荐条件求最值1. 若实数满足 ab 2，则 3a3b 的最小值是 .分析：“和”到“积”是一个缩小的过程，而且3a3b 定值，因此考虑利用均值定理求最小值，解： 3a 和 3b 都是正数，3a3b 2 3a 3b23a b6当 3a3b 时等号成立，由 ab2 及 3a3b 得 ab 1即当 ab1时，3a3b 的最小值是 6 变式：若 log 4 xlog 4y2 ，求11x的最小值 .并求 x，y 的值y技巧六：整体
8、代换多次连用最值定理求最值时，要注意取等号的条件的一致性，否则就会出错。2 ：已知 x191，求 xy 的最小值。0, y 0 ，且yx错解：x 0, y 0 ，且 191，x199故 x ymin12 。xyyyx y 22 xy 12xxy错因：解法中两次连用均值不等式，在x y 2 xy 等号成立条件是 xy ，在 1929 等号成立xyxy199x ，取等号的条件的不一致，产生错误。因此，在利用均值不等式处理问题时，列条件是即 yxy出等号成立条件是解题的必要步骤，而且是检验转换是否有误的一种方法。正解：x0, y 0,19，x1yx yx19y9xyyx10 6 10 16xyy9x
9、当且仅当时，上式等号成立，xy194, y 12 时， x y min 16 。又1 ，可得 xxy4最新 料推荐变式：（ 1）若 x, y R且 2xy1，求 11的最小值xy(2) 已知 a,b, x, yR且 ab1 ，求 xy 的最小值xy技巧七y 2已知 x， y 为正实数，且x 2 1 ，求 x 1 y 2的最大值 .2a 2 b 2分析：因条件和结论分别是二次和一次，故采用公式ab 。21同时还应化简1 y 2 中 y 2 前面的系数为，2x 1 y 2 x1 y 21y 22 2 2 x22下面将 x，1y 22分别看成两个因式：2x 2 (1y 2y 211y 22) 2 x
10、 2x222322224即 x1 y 2 2 x1y 232224技巧八：1已知 a ， b 为正实数， 2b ab a 30 ，求函数y的最小值 .ab分析：这是一个二元函数的最值问题，通常有两个途径，一是通过消元，转化为一元函数问题，再用单调性或基本不等式求解，对本题来说，这种途径是可行的；二是直接用基本不等式，对本题来说，因已知条件中既有和的形式，又有积的形式，不能一步到位求出最值，考虑用基本不等式放缩后，再通过解不等式的途径进行。30 2b30 2b 2 b 2 30b法一： a，ab bb 1b 1b 15最新 料推荐由 a 0 得， 0 b 15 2t2 34t 31 2 （ t
11、16令 t b+1 ， 1 t 16 ， ab t） 34t16216 8t t tt1当且仅当 t 4 ，即 b 3， a6ab 18 y时，等号成立。18法二：由已知得：30 ab a 2ba 2b 22 ab30 ab 22 ab令 u ab则 u 2 22 u 30 0， 5 2 u 3 2 ab32， ab 18 ，1y18ab（R）点评： 本题考查不等式2ab a, b的应用、 不等式的解法及运算能力； 如何由已知不等式 aba 2b30（ a,bR ）出发求得 ab 的范围， 关键是寻找到 ab与 ab 之间的关系， 由此想到不等式 ab（a, bR）ab 的不等式，进而解得ab
12、 的范围 .2ab，这样将已知条件转换为含变式： 1.已知 a0 ， b0 ，ab (a b) 1 ，求 a b 的最小值。2.若直角三角形周长为1，求它的面积最大值。技巧九、取平方5 、已知 x， y 为正实数， 3x 2y 10 ，求函数 W 3x2y 的最值 .a ba 2 b 2解法一：若利用算术平均与平方平均之间的不等关系，2，本题很简单23x 2y 2（ 3x ） 2（ 2y） 223x 2y 2 5解法二：条件与结论均为和的形式，设法直接用基本不等式，应通过平方化函数式为积的形式，再向“和为定值”条件靠拢。W 0 ，W 2 3x 2y 23x 2y 10 23x 2y10 (3x
13、 )2 ( 2y)2 10 (3x 2y) 206最新 料推荐W 20 25变式 :求函数 y2x152x (1x5) 的最大值。2 x 1 5 2x22解析：注意到的和为定值。与y 2( 2 x 152 x )24 2 (2 x 1)(5 2 x) 4 (2 x 1) (5 2 x) 8又 y 0 ，所以 0y22当且仅当 2x1= 52x ，即 x3时取等号。故ymax2 2 。2评注：本题将解析式两边平方构造出“和为定值”，为利用均值不等式创造了条件。总之，我们利用均值不等式求最值时，一定要注意“一正二定三相等”，同时还要注意一些变形技巧，积极创造条件利用均值不等式。应用二：利用均值不等
14、式证明不等式1 已知 a, b, c 为两两不相等的实数，求证：a 2b2c 2abbcca1 ）正数 a ，b ，c 满足 a b c 1，求证： (1 a)(1 b)(1 c)8abc例 6 ：已知 a、 b 、 cR ，且 a b c1。求证：1111118abc分析：不等式右边数字8 ，使我们联想到左边因式分别使用均值不等式可得三个“2 ”连乘，又111 a bc2 bc ，可由此变形入手。aaaa解：a 、b、 cR ， a b c 1 。111 abc2bc 。同理112 ac ， 112 ab 。aaaabbcc上述三个不等式两边均为正，分别相乘，得11111 12 bc 2 a
15、c 2ab8 。当且仅当 a b c1时取等号。abcabc3应用三：均值不等式与恒成立问题例：已知 x0, y191，求使不等式 xy m 恒成立的实数 m 的取值范围。0 且yx解：令 xyk , x0, y0, 191，xyx y9x9 y1.kxky7最新 料推荐10y9xkkx1ky1102 3。kkk16， m,16应用四：均值定理在比较大小中的应用：例：若 ab1, Plg a lg b ,Q1 (lg a lg b), Rlg( a b ) ，则 P, Q, R 的大小关系是 .22分析： ab1lg a0, lg b0Q1lg b)lg a lg bp（ lg a2ablgab1QR lg()lg ab22RQP 。8