2020版高考数学第六章不等式、推理与证明第四节基本不等式学案理（含解析）新人教A版.docx

第四节基本不等式2019考纲考题考情1重要不等式a2b22ab(a，bR)(当且仅当ab时等号成立)。2基本不等式(1)基本不等式成立的条件：a0，b0。(2)等号成立的条件：当且仅当ab时等号成立。(3)其中叫做正数a，b的算术平均数，叫做正数a，b的几何平均数。3利用基本不等式求最大、最小值问题(1)如果x，y(0，)，且xyP(定值)，那么当且仅当xy时，xy有最小值2。(简记：“积定和最小”)(2)如果x，y(0，)，且xyS(定值)，那么当且仅当xy时，xy有最大值。(简记：“和定积最大”)4常用的几个重要不等式(1)ab2(a0，b0)。(2)ab2(a，bR)。(3)2(a，bR)。(4)2(a，b同号)。以上不等式等号成立的条件均为ab。1应用基本不等式求最值要注意：“一正、二定、三相等”。忽略某个条件，就会出错。2对于公式ab2，ab2，要弄清它们的作用、使用条件及内在联系，两个公式也体现了ab和ab的转化关系。3在利用不等式求最值时，一定要尽量避免多次使用基本不等式。若必须多次使用，则一定要保证它们等号成立的条件一致。一、走进教材1(必修5P99例1(2)改编)设x0，y0，且xy18，则xy的最大值为()A80B77C81D82解析因为x0，y0，所以，即xy281，当且仅当xy9时，(xy)max81。答案C2(必修5P100A组T2改编)若把总长为20 m的篱笆围成一个矩形场地，则矩形场地的最大面积是_m2。解析设矩形的一边为x m，则另一边为(202x)(10x)m，所以yx(10x)225，当且仅当x10x，即x5时，ymax25。答案25二、走近高考3(2018天津高考)已知a，bR，且a3b60，则2a的最小值为_。解析由a3b60，得a3b6，所以2a23b62223，当且仅当23b6，即b1时等号成立。答案4(2017天津高考)若a，bR，ab0，则的最小值为_。解析由题意得a20，b20，ab0，所以4ab24，当且仅当a22b2时，等号成立。答案4三、走出误区微提醒：基本不等式不会变形使用；用错不等式的性质以及基本不等式变形错误。5若x0，则x()A有最小值，且最小值为2B有最大值，且最大值为2C有最小值，且最小值为2D有最大值，且最大值为2解析因为x0，x22，当且仅当x1时，等号成立，所以x2。故选D。答案D6若a0，b0，且ab4，则下列不等式恒成立的是()AB1C.2Da2b28解析4ab2(当且仅当ab时，等号成立)，即2，ab4，选项A，C不成立；1，选项B不成立；a2b2(ab)22ab162ab8，选项D成立。故选D。答案D考点一配凑法求最值【例1】(1)(2019泉州检测)已知0x2)在xa处取最小值，则a等于()A1B1C3D4解析(1)因为0x2，所以x20，所以f(x)x(x2)222224，当且仅当x2，即(x2)21时等号成立，解得x1或3。又因为x2，所以x3，即a等于3时，函数f(x)在x3处取得最小值，故选C。答案(1)B(2)C通过拼凑法利用基本不等式求最值的策略拼凑法的实质在于代数式的灵活变形，拼系数、凑常数是关键，利用拼凑法求解最值应注意以下几个方面的问题：(1)拼凑的技巧，以整式为基础，注意利用系数的变化以及等式中常数的调整，做到等价变形；(2)代数式的变形以拼凑出和或积的定值为目标； (3)拆项、添项应注意检验利用基本不等式的前提。【变式训练】(1)若a0，则a的最小值为_。(2)已知x3y1(x0，y0)，则xy的最大值是_。解析(1)由题意可知aa2，当且仅当a，即a时等号成立。所以a的最小值为。(2)因为x0，y0，所以xyx3y2，当且仅当x3y时，等号成立，故xy的最大值是。答案(1)(2)考点二常数代换法求最值【例2】若直线2mxny20(m0，n0)过点(1，2)，则的最小值为()A2B6C12D32解析因为直线2mxny20(m0，n0)过点(1，2)，所以2m2n20，即mn1，所以(mn)332，当且仅当“，即nm”时取等号，所以的最小值为32。故选D。答案D常数代换法求最值的步骤(1)根据已知条件或其变形确定定值(常数)；(2)把确定的定值(常数)变形为1；(3)把“1”的表达式与所求最值的表达式相乘或相除，进而构造和或积的形式；(4)利用基本不等式求解最值。【变式训练】(2019大庆质检)若，则y的取值范围为()A6，)B10，)C12，)D16，)解析因为，所以sin2，cos2(0,1)，所以y(sin2cos2)1010216，当且仅当，即时等号成立，所以y的取值范围为16，)。故选D。答案D考点三消元法求最值【例3】若正数x，y满足x26xy10，则x2y的最小值是()ABC.D.解析因为正数x，y满足x26xy10，所以y。由即解得0x0，所以0a0，故1828，当且仅当x5时等号成立，此时年平均利润最大，最大值为8万元。答案81(配合例1使用)设等差数列an的公差是d，其前n项和是Sn(nN*)，若a1d1，则的最小值是_。解析ana1(n1)dn，Sn，所以，当且仅当n4时取等号。所以的最小值是。答案2(配合例2使用)已知直线axbyc10(b，c0)经过圆x2y22y50的圆心，则的最小值是()A9B8 C4D2解析圆x2y22y50化成标准方程为x2(y1)26，所以圆心为C(0,1)。因为直线axbyc10经过圆心C，所以a0b1c10，即bc1。因此(bc)5，因为b，c0，所以2 4，当且仅当2时等号成立。由此可得当b2c，即b且c时，5的最小值为9。答案A3(配合例3使用)已知函数f(x)|lgx|，ab0，f(a)f(b)，则的最小值等于_。解析由函数f(x)|lgx|，ab0，f(a)f(b)，可知a1b0，所以lgalgb，b，aba0，则a2。答案2利用均值定理连续放缩求最值【典例】已知ab0，那么a2的最小值为_。【思路点拨】先将代数式中第2项的分母利用基本不等式进行变换，再根据结构特征利用基本不等式可求得结果。【解析】因为ab0，所以ab0，所以b(ab)2，所以a2a224，当且仅当bab且a2，即a且b时取等号，所以a2的最小值为4。【答案】4利用基本不等式求函数或代数式的最值时一定要注意验证等号是否成立，特别是当连续多次使用基本不等