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高考数学大一轮复习 第6章 第4节 基本不等式 文 新人教版


D.6
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【思路点拨】 将条件变形为53x+51y=1,然后用“1”的 替换求最值.
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【解析】 由 x>0,y>0,且 x+3y=5xy,得53x+51y= 1.
∴3x+4y=(3x+4y)53x+51y =153+35xy+152xy≥153+2 35xy·152xy=5, 当且仅当 x=2y=1 时,等号成立. ∴3x+4y 的最小值为 5.
第四节 基本不等式
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考纲要求 1.了解基本不等式的证明过程.2.会用基本不等 式解决简单的最大(小)值问题.
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[基础真题体验]
考查角度[利用基本不等式求最值]
1.(2014·重庆高考)若 log4(3a+4b)=log2 ab,则 a+b
的最小值是( )
A.6+2 3
B.7+2 3
C.6+4 3
【答案】 C
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解含有两个变量的代数式的最值时,常用“变量替换”、 “1”的替换,构造不等式求解
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考向二简单的不等式证明 [典例剖析]
【例 2】 (2013·课标全国卷Ⅱ)设 a,b,c 均为正数,且 a+b+c=1,证明:
(1)ab+bc+ca≤13; (2)ab2+bc2+ca2≥1.
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【思路点拨】 (1)将 a+b+c=1 两边平方,化简整理, 借助不等式的性质,即得结论.
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角度二:知积求和的最值 【例 1-2】 已知正实数 x、y 满足 xy=1,则xy+yyx+x 的最小值为________.
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【思路点拨】 先化简,然后利用基本不等式可得最小 值.
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【解析】 由题意,xy+yyx+x=1+yx2+xy2+1≥2
y2 x2 x ·y
+2=2 xy+2=4.当且仅当 x=y=1 时等号成立.
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[命题规律预测]
从近几年高考试题看,利用基本不等式求最值
命题 是高考的命题热点,题目形式多样,难度中档,
规律 题目灵活性强,以考查运算能力与化归思想为
目的.
预测 2016 年高考仍将以利用基本不等式求最
考向 预测
值为命题热点,对于把等式转化为不等式或采 用“拆”、“拼”、“凑”的技巧将代数式变 形为可利用基本不等式的问题,将会是高考重
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(2)因为ab2+b≥2a,bc2+c≥2b,ca2+a≥2c, 故ab2+bc2+ca2+(a+b+c)≥2(a+b+c), 即ab2+bc2+ca2≥a+b+c. 所以ab2+bc2+ca2≥1.
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利用基本不等式证明不等式的方法: 利用基本不等式证明不等式是综合法证明不等式的一种 情况,要从整体上把握运用基本不等式,对不满足使用条件 的可以先进行变形转化,常见的变形技巧有:拆项,并项, 也可以乘上一个数或加上一个数,“1”的代换法等.
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【思路点拨】 由题意可推得|PA|2+|PB|2=|AB|2=10,利 用基本不等式可得|PA|·|PB|的最大值.
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【解析】 ∵直线 x+my=0 与 mx-y-m+3=0 分别过 定点 A,B,
∴A(0,0),B(1,3). 当点 P 与点 A(或 B)重合时,|PA|·|PB|为零; 当点 P 与点 A,B 均不重合时,∵P 为直线 x+my=0 与 mx-y-m+3=0 的交点,且易知此两直线垂直, ∴△APB 为直角三角形,∴|AP|2+|BP|2=|AB|2=10, ∴|PA|·|PB|≤|PA|2+2 |PB|2=120=5,当且仅当|PA|=|PB|时, 上式等号成立.
3ba·4ab=7
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【答案】 D
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2.(2013·福建高考)若 2x+2y=1,则 x+y 的取值范围是
()
A.[0,2]
B.[-2,0]
C.[-2,+∞)
D.(-∞,-2]
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【解析】 ∵2x+2y≥2 2x+y,2x+2y=1, ∴2 2x+y≤1, ∴2x+y≤14=2-2, ∴x+y≤-2, 即(x+y)∈(-∞,-2]. 【答案】 D
点.
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考向一利用基本不等式求最值 【命题视角】 利用基本不等式求最值是高考的热点类 型,题型既有选择题、填空题,也有解题答,难度中档,常 见的三个命题角度:
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角度一:知和求积的最值 【例 1-1】 (2014·四川高考)设 m∈R,过定点 A 的动 直线 x+my=0 和过定点 B 的动直线 mx-y-m+3=0 交于点 P(x,y),则|PA|·|PB|的最大值是________.
(2)证ab2+bc2+ca2≥1,也即证ab2+bc2+ca2≥a+b+c. 可分别证ab2+b≥2a,bc2+c≥2b,ca2+a≥2c,然后相加 即得.
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【解】 (1)由 a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ca, 得 a2+b2+c2≥ab+bc+ca. 由题设得(a+b+c)2=1. 即 a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca=1. 所以 3(ab+bc+ca)≤1,即 ab+bc+ca≤31.
【答案】 4
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已知 x,y∈R+,若 xy=S(定值),当且仅当 x=y 时,和 x+y 有最小值,且最小值是 2 S(简记:积为定值,和有最小 值).
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角度三:构造不等式求最值
【例 1-3】 若正数 x,y 满足 x+3y=5xy,则 3x+4y
的最小值是( )
24 A. 5
28 B. 5
C.5
D.7+4 3
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【解析】

题意得
ab>0,
ab≥0,所以a>0, >0.又 log4(3a+4b)=log2 ab,
所以 log4(3a+4b)=log4ab,
所以 3a+4b=ab,故4a+3b=1.
a+4b>0,
所以 a+b=(a+b)4a+3b=7+3ba+4ab≥7+2 +4 3,当且仅当3ba=4ab时取等号.故选 D.
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【答案】 5
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1.利用基本不等式求最值应满足以下三个条件: (1)一正:各项或各因式均为正; (2)二定:和或积为定值; (3)三相等:各项或各等式能取到使等号成立的值. 简记:一正、二定、三相等. 如果解题过程中不满足上述条件,可以进行必要、合理 的拆分或配凑,以满足以上三个条件.
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2.已知 x,y∈R+,若 x+y=P(定值),当且仅当 x=y 时,积 xy 有最大值,且最大值是41P2(简记:和为定值,积有 最大值).
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