人教B版高中数学选修4-5学案:1.2基本不等式
基本不等式
基本不等式是主要应用于求某些函数的最值及证明的不等式。
其表述为:两个正实数的算术平均数大于或等于它们的几何平均数。
概念
编辑
文字叙述
两个正实数的算术平均数大于或等于它们的几何平均数。
公式
当且仅当
时取等号
其中
称为
的算术平均数,
称为
的几何平均数。
变形
当且仅当
时取等号
证明
编辑
算术证明
∴a²+b²≥2ab
当
时,两边开平方
因为
,所以当且仅当
时,不等式取等号。
几何证明
在
中,
,点
为
的中点,
为高,设
,
由射影定理,得
基本不等式的几何证明
在
中,点
为斜边
的中点
中,
当且仅当
与
重合,即
时等号成立
推广
编辑
一般地,若
是正实数,则有均值不等式
当且仅当
取等号
应用
编辑
和积互化
和定积最大
当
一定时,
,且当
时取等号
积定和最小
当
一定时,
,且当
时取等号
求解最值
例:求
在
的最小值
解:由基本不等式可得,
当
即
时取等号
答:当
时,
在
有最小值。