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应用基本不等式的八种变形技巧


因为 a>0,b>0,a+b=2,所以 2≥2 ab,所以 ab≤1,所以
1 1 1 +11+ ≥4(当且仅当 a=b=1 时取等号),所 ≥ 1 . 所以 b ab a 1 1 以a+1b+1的最小值是
4.
变形后使用基本不等式 设 a>1,b>1,且 ab-(a+b)=1,那么( A.a+b 有最小值 2( 2+1) B.a+b 有最大值( 2+1)2 C.ab 有最大值 2+1 D.ab 有最小值 2( 2+1) )
应用基本不等式的八种变形技巧
基本不等式的一个主要功能就是求两个正变量和与积的 最值,即所谓“和定积最大,积定和最小”.但有的题目需 要利用基本不等式的变形式求最值,有的需要对待求式作适 当变形后才可求最值.常见的变形技巧有以下几种:
加上一个数或减去一个数使和或积为定值 4 函数 f(x)= +x(x<3)的最大值是( x-3 A.-4 C.5 B.1 D.-1 )
1 2 y 法二:因为 + =1,所以 x= . x y y- 2 因为 x>0,y>0,所以 y-2>0. y2-y (y-2)2+3(y-2)+2 y 所以 x+y= + y= = = y- 2 y- 2 y- 2
2 2 y-2+ +3≥3+2 2当y-2=y-2,即y=2+ 2 y- 2
已知 a>0,b>0 且
[点拨]
1 1 a+b=2,求a+1b+1的最小值.
由于待求式是一个积的形式,因此需将多项式展开
后将积的最小值转化为和的最小值.
【解】 3 ab+1,
1 1 1 1 1 1 a+b 由题得 a+1 b+1 =ab+a+b+1=ab+ ab +1=
[点拨] 根据待求式的特征及 0<x<1 知 x>0,1-x>0.又 1=x
+(1-x),因此可考虑利用“1”的代换法.
【解】
因为 0<x<1,所以 1-x>0.
a2 b2 a2 b2 a2 b2 所以 + = · 1+ · 1= · [x+(1-x)]+ · [x+(1 x 1-x x x 1-x 1- x -x)]
【答案】 A
f(x) 形如 型函数变形后使用基本不等式 g(x) f ( x) 若 y= 中 f(x)的次数小于 g(x)的次数, 可取倒数后 g(x) 求其最值.
(x+5)(x+2) 求函数 y= (x≠-1)的值域. x+1
[点拨] B 将(x+5)(x+2)用(x+1)来表示再变形为 f(x)=Ax+ x

y2 2 2 92 y 3 2x +1+ 3 2 2 3· =3×2 .当且仅当 2x =1+ 3 ,即 x=2,y 2 42 9 2 = 时,等号成立.故 x 6+2y 的最大值为 3. 2 2
展开后求最值 对于求多项式积的形式的最值,可以考虑展开后求其最 值.
2 y 若 x>0,y>0,且 2x2+ =8,求 x 6+2y2的最大值. 3
[点拨]
由于已知条件式中有关 x,y 的式子均为平方式,而
所求式中 x 是一次的,且根号下 y 是二次的,因此考虑平方 后求其最值.
【解】
(x
6+2y2 )2 = x2(6 + 2y2) =
2 y 3· 2x2 1+ 3
时取等号,此时x= 2+1.
a b 求以形如或可化为 + =1 型为条件的 cx+dy(a,b,c,d 都 x y 1 2 不为 0)的最值可利用“1”的代换求乘法. 本题中的条件x+ y = 1 也可化为 2x+y-xy=0.
a2 b2 若 a,b 为常数,且 0<x<1,求 f(x)= x + 的最小 1-x 值.
用“1”的代换法求最值
1 2 已知x+y =1,且 x>0,y>0,求 x+y 的最小值.
【解】
法一:因为 x>0,y>0,所以 x+y=(x+y)· 1=(x+ y 2x x·y =3+2 2.
1 2 y 2x y)·x+ y =3+x+ y ≥3+2
y 2x 1 2 当且仅当x= y ,且x+ y =1,即 x= 2+1,y=2+ 2时,上 式等号成立.故 x+y 的最小值是 3+2 2.
【解析】
因为 x<3,所以 3-x>0,所以 f(x)= 4 · (3-x)+ 3=- 1. 当 3-x
4 - 3-x+(3-x) + 3≤- 2
4 且仅当 =3-x,即 x=1 时等号成立,所以 f(x)的最大值 3-x 是- 一般地,含有根式的最值问题,首先考虑平方后求最值.
+C 的形式,然后运用基本不等式求解.
【解】
(x+5)(x+2) x2+7x+10 因为 y= = x+1 x+1
(x+1)2+5(x+1)+4 4 = =x+1+ +5, x+1 x+1 当 x+1>0 时, 即 x>-1 时, y≥ 2 且仅当 x=1 时取等号); 当 x+1<0,即 x<-1 时,y≤5-2 仅当 x=-3 时取等号). 所以函数的值域为(-∞,1]∪[9,+∞). 4 (x+1)· =1(当且 x+ 1 4 (x+1)· +5=9(当 x+ 1
2 2 a ( 1 - x ) b x 2 2 2 2 2 =a + + + b ≥ a + b + 2 ab = ( a + b ) . x 1-x
【解析】
a+b 2 因为 ab-(a+b)=1,ab≤( ), 2 a+b 的一元二次不等式,
a+b 2 所以 2 -(a+b)≥1,它是关于
解得 a+b≥2( 2+1)或 a+b≤2(1- 2)(舍去), 所以 a+b 有最小值 2( 2+1). 又因为 ab-(a+b)=1,a+b≥2 ab, 所以 ab-2 ab≥1,它是关于 ab的一元二次不等式, 解得 ab≥ 2+1 或 ab≤1- 2(舍去), 所以 ab≥3+2 2,即 ab 有最小值 3+2 2.
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