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2.4 基本不等式及其应用.ppt
若 a、b∈R+,且 ab=P,P 为定值,则 a b 2 P ,
等号当且仅当 a=b 时成立。
例 5、
(1)若 x 0 ,则 4x 9 的最小值是
;
x
(2) 若 x 1,则 4x 9 的最小值是
;
x 1
(3)若 x 1 ,则 2x2 9x 10 的最小值 x 1
是
。
例 6、已知 a 0,b 0, c 0,
我们把 a b 和 ab 分别叫做正数 a、b 的算术平均数和几何平 2
均数.
几何解释:
A
B
C
DE
3、例题
例 1、(1)设 a,b, c R ,求证:
a2 b2 c2 ab ac bc ; (2)已知 x, y R ,求证:
(x y)(x2 y2 )(x3 y3 ) 8x3 y3 .
例 2、(1)已知 xy 0 ,求证: y x 2 ; xy
(2)已知 xy 0 ,求证: y x 2 ; xy
(3)试比较 y x 与 2 的大小。 xy
例 3、已知 x 0, y 0 ,求证: x2 y2 x y 。 yx
4、练习 1、用不等号填空:
若 x 0 ,则 x 1 2 ,若 x 0 ,则 x 1 2 。
2、新课 基本不等式 1:
如果 a,b R,那么a2 b2 2ab,当且仅当a b时等号成立 .
变形:
如果 a,b R,那么a2 b2 2ab,当且仅当a b时等号成立 .
如果 a,bR,那么a2 b2 2 ab ,当且仅当 a b 时等号成立 .
基本不等式 2:
如果 a,b R ,那么 a b ab,当且仅当a b时等号成立 . 2
1
2 1
ab a b 2
a2 b2
2,
ab
当且仅当 a=b 时取等号。
8、例题 例 8、最大容积问题:有一块边长为 1 米的正方形硬纸板,在 它的四个角各剪去一个小正方形后,再折成一个无盖的盒子。 如果要使制成的盒子的容积最大,那么剪去的小正方形的边长 应为多少米?
9、推广②
若 a 0,b 0, c 0,则 a b c 3 abc 。 3
0 )的最小值;
(3)求 y x2 (2 3x)(0 x 2) 的最大值; 3
(4)设 a b 0,求 y 2a 1 的最小值。
b(a b)
习题
1、设 a, b, c R ,求证:
a b c ab bc ca 。 2、已知 a, b, c R ,求证:
bca cab abc 3。
(3)设 x,y 均为正实数,且2+1 x+2+1 y=13,
则 xy 的最小值为________; (4)若正数 x,y 满足 x+3y=5xy,则 3x+4y 的最小值
是_________;
(5)设 0<m<12,若m1 +1-22m≥k 恒成立,则 k 的最大值
为______。
7、推广①
若 a 0,b 0 ,则
(2)若正数 x,y 满足 x+3y=5xy,则 3x+4y 的最小值是_________;
(3)设 0<m<12,若m1 +1-22m≥k 恒成立,则 k
的最大值为______。
6、(1)若 0 x 2 ,则 x2 (2 3x) 3
(1)若 a 2b 1 ,则 ab 的最大值是 ; (2)若 ab 1 a b ,则 a b 的最小值是
;
(3)若 a 2 b2 1 ,则 a 1 b2 的最大值
2
是
。
例 7、已知 a 0,b 0, c 0,
(1)若 a b ,则 a2 1 2 的最小值是 a(a b) ab
a
b
c
3、设 a, b, c R ,求证:
abc (a b c)(b c a)(c a b) 。
4、已知 a 0,b 0, c 0,
(1)若 1 9 1,则 a b 的最小值是
;
ab
(2)若 a >b >c,且 1 1 n , 则 n ab bc ac
的最大值是
。
5、(1)设 x,y 均为正实数,且2+1 x+2+1 y=13, 则 xy 的最小值为________;
;
(2)若 a2 2ab 2ac 4bc 12 ,
则 a b c 的最小值是
;
(3)若 1 9 1,则 a b 的最小值是
;
ab
(4)若 a >b >c,且 1 1 n , 则 n 的最 ab bc ac
大值是
。
6、练习
(1) x
8 的最小值是_________; x 1
(2)若 0 x 4 ,y则 x(4 3x) 的最大值是_________; 3
第2章 不等式
2.4 基本不等式及其应用
1、引入 在客观世界中,有些不等关系是永远成立的.例如,
在周长相等时,圆的面积比正方形的面积大,正方形的面 积又比非正方形的任意矩形的面积大.
在实数集中,任意一个数的平方都是非负的:若
a R ,则 a2 0 .由此,可以得到几个基本且重要的恒
成立不等式.
abc (a b c)(b c a)(c a b) 。
5、例题 例 4、求证:在周长相等的矩形中,
正方形面积最大。
最值定理: 1、两个正数的和为定值时,它们的积有最大值,即
若 a、b∈R+,且 a+b=M,M 为定值,பைடு நூலகம் ab M 2 , 4
等号当且仅当 a=b 时成立; 2、两个正数的积为定值时,它们的和有最小值,即
x
x
2、设 a,b,c R ,求证:
a4 b4 c4 abc(a b c) 。
3、设 a, b, c R ,求证: a b c ab bc ca 。
4、已知 a, b, c R ,求证:
bca cab abc 3。
a
b
c
5、已知 a, b, c R ,求证:
111 9 。 a b c abc 6、设 a, b, c R ,求证:
当且仅当 a b c 时取等号。
10、例题
例 9、已知 a, b, c R ,求证:
(1)
a b
b c
c b a a
c b
a c
9
;
(2) a b c 3 。 bc ca ab 2
例 10、(1)求 y x2 2 (x 0) 的最小值; x
(2)求
y
6x
2 3x 2
(
x