资源简介 习题课 基本不等式的综合应用课标要求 进一步熟悉基本不等式,能灵活应用基本不等式解决综合问题.【引入】 前面我们学习了基本不等式及其简单应用,如利用基本不等式比较大小、判定命题的真假、证明无条件不等式、求函数或代数式的最值以及基本不等式的实际应用等,在此基础上我们进一步学习基本不等式的综合应用.一、利用基本不等式比较大小例1 (1)(多选)已知a>0,b>0,且2a+8b=1,则( )A.2a-8b>-1 B.+2≥1C.ab≤ D.a2+16b2≥(2)(多选)若x>0,y>0,且2x+y=xy,则( )A.+>1B.x+2y+xy≥9+6C.xy≤8D.+≥2 思维升华 对给出含两个变量等式条件的比较大小、判断真假命题,关键在于探究发现条件等式和结论中不等式的内在联系,才能灵活利用条件,得出结果.训练1 (1)若a>0,b>0,则下面结论正确的有( )A.2(a2+b2)≤(a+b)2B.若+=2,则a+b≥C.若ab+b2=2,则a+b≥4D.若a+b=1,则ab≤(2)(多选)已知a>0,b>0,且a+b=1,则( )A.a2+b2≥ B.≥C.+≥4 D.+≤ 二、利用基本不等式求最值例2 (1)若a>0,b>0,且+b=1,则的最大值是________.(2)已知0(3)已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y的最小值为________.(4)已知正实数a,b满足+=1,则a+b的最小值为________. 思维升华 利用基本不等式求最值的常用方法(1)直接运用基本不等式,如本例(1);(2)凑配和(或积)为常数,如本例(2);(3)常值代换,如本例(2);(4)消元法,如本例(3);(5)换元法,如本例(4).另外,多次使用不等式时,需每次使用不等式时取等号的条件同时成立,才能取得最值.训练2 (1)已知a>0,b>0,6a+=1,则+6b的最小值为( )A.13 B.19C.21 D.27(2)已知a>0,b>0,且ab=1,则++的最小值为( )A.4+2 B.8C.6 D.10(3)已知正实数x,y满足+=1,则4xy-3x-6y的最小值为( )A.2 B.4C.8 D.12(4)已知a>0,b>0,且2a+b=ab-1,则a+2b的最小值为________.(5)设a>0,b>0,且2a+b=2,则+( )A.有最小值为4B.有最小值为2+1C.有最小值为D.无最小值(6)若直角三角形ABC的周长为定值2,则△ABC的面积的最大值为( )A.6-4 B.2+C.1 D.3-2 三、证明条件不等式例3 (1)已知正数a,b,c满足a+b+c=3,求证:a3b+b3c+c3a≥3abc;(2)已知a>0,b>0,a+b=1,证明:+≤2. 思维升华 (1)根据已知条件,利用基本不等式证明不等式的策略:从已证不等式和问题的已知条件出发,借助不等式的性质和有关定理,经过逐步的逻辑推理,最后转化为所求问题,其特征是由“已知”看“可知”,逐步推向“未知”.(2)要善于从要证不等式出发,逐步分析探索使它成立的充分条件,然后对充分条件给出证明.训练3 已知a,b,c均为正实数,且a+b+c=1.求证:(1)++≥9.(2)≥8. 四、由不等式恒成立求参数例4 (1)已知x>0,y>0,若不等式+≥恒成立,则实数m的最大值为( )A.6 B.9C.12 D.15(2)若关于x的不等式ax2+≥(a>0)对于一切实数x都成立,则实数a的取值范围是( )A.(0,9] B.C. D.[9,+∞) 思维升华 (1)当条件给定参数的正、负时,直接利用基本不等式,得到含参数的不等式,再解含参数的不等式.(2)当未给出参数的正负时,孤立参数,转化为函数的最值问题求解.训练4 (1)设a>0,不等式x+≥6对x>0恒成立,则a的最小值是( )A.1 B.4C.9 D.16(2)已知x>0,y>0,且+=1,若x+2y>2m恒成立,则实数m的取值范围是( )A.(-∞,4)B.(4,+∞)C.(-2,2)D.(-∞,-2)∪(2,+∞) 【课堂达标】1.(多选)若实数a>0,b>0,ab=1,则下列不等式中,正确的是( )A.a+b≥2 B.+≥2C.a2+b2≥2 D.+≤22.已知x>0,y>0,且x+y=2,则+的最小值为( )A.8 B.6C.4 D.23.已知a>0,b>0,+=1,则满足“m4.设实数a>0,若函数y=x+,x∈(-2,+∞)的最小值为6,则a=________.习题课 基本不等式的综合应用例1 (1)ACD (2)ABD [(1)对于A,因为2a+8b=1,所以2a=1-8b,又因为a>0,b>0,所以2a=1-8b>0,即0所以2a-8b=1-8b-8b=1-16b,又因为0所以-1<2a-8b<1,可知A选项正确;对于B,因为()2=a+4b+4=1,当且仅当2a=8b,即a=,b=时等号成立,所以≤1,可知B选项错误;对于C,因为2a+8b=1≥2,所以ab≤,当且仅当2a=8b,即a=,b=时等号成立,可知C选项正确;对于D,因为2a+8b=1,所以a+4b=,所以a2+16b2=,当且仅当a=4b,即a=,b=时等号成立,可知D选项正确.故选ACD.(2)x>0,y>0,因为2x+y=xy,所以=1.所以=1,A正确;x+2y+xy=3x+3y=(3x+3y)·,当且仅当,即x=y时等号成立,B正确;2x+y=xy≥2,解得xy≥8,C错误;因为2x+y=xy,所以(x-1)(y-2)=2,由题意知,x-1>0,y-2>0,则=2,当且仅当,即x=2,y=4时等号成立,D正确.]训练1 (1)B (2)ACD [(1)对于选项A,由a2+b2≥2ab,得2(a2+b2)≥(a+b)2,当且仅当a=b时取等号,所以选项A不正确;对于选项B,若a>0,b>0,=1,则a+b=(a+b)=,当且仅当,即a=,b=3时取等号,所以选项B正确;对于选项C,令a=b=1,满足a>0,b>0,且ab+b2=2,但a+b=2<4,所以选项C不正确;对于选项D,ab≤,当且仅当a=b=时取等号,所以选项D不正确.故选B.(2)A.a2+b2≥,当且仅当a=b=时,等号成立,正确;B.,当且仅当a=b=时,等号成立,错误;C.(a+b)=2+=4,当且仅当,即a=b=时,等号成立,正确;D.()2=1+2≤1+(a+b)=2,即,当且仅当a=b=时,等号成立,正确.例2 (1) (2)9 (3)4 (4)[(1)∵a>0,b>0,∴>0,b>0,∴,即(当且仅当=b,即a=2,b=时取等号),∴,即.(2)因为0则[(1-a)+a]=5+=5+4=9,当且仅当时,即a=时,等号成立,所以的最小值是9.(3)由x+2y+2xy=8,可知y=,因为x>0,y>0,所以0所以x+2y=x+=x+-2≥2-2=4,当且仅当x+1=,即x=2时,等号成立.所以x+2y的最小值为4.(4)令x=2a+b,y=a+2b,则=1,且x>0,y>0,所以a+b=(x+y)=(x+y),当且仅当,即a=b=时,等号成立,所以a+b的最小值为.]训练2 (1)D (2)B (3)C (4)5+2 (5)B(6)D [(1)由题意得+15=27,当且仅当36ab=,即a=,b=3时,等号成立,所以+6b的最小值为27.故选D.(2)=8,当且仅当a+b=,即a+b=4,即时等号成立,所以的最小值为8,故选B.(3)由x>0,y>0且=1,可得xy=x+2y,所以4xy-3x-6y=4x+8y-3x-6y=x+2y=(x+2y)=4+=8,当且仅当,即x=4,y=2时,等号成立,所以4xy-3x-6y的最小值为8.故选C.(4)由2a+b=ab-1,得a=,因为a>0,b>0,所以a=>0,b+1>0,所以b>2,所以a+2b=+2(b-2)+4=2(b-2)+,当且仅当2(b-2)=,即b=2+时,等号成立,所以a+2b的最小值为5+2.(5)设则b=y-x,2a+b=x+y=2,+1,当且仅当,即x=2-2,y=4-2时等号成立,故当a=2-2,b=6-4时,+1.(6)设直角三角形ABC的两条直角边长分别为x,y(x,y>0),由题意得x+y+=2,由基本不等式得2=x+y+=(2+),所以,即xy≤(2-)2=6-4,当且仅当x=y=2-时等号成立,则S△ABC=,因此△ABC面积的最大值为3-2.故选D.]例3 证明 (1)因为a,b,c为正数,所以=2a,=2b,=2c,因此≥a+b+c=3.又a,b,c为正数,所以两边同乘abc可得a3b+b3c+c3a≥3abc,即得证.(2)因为a>0,b>0,所以要证,即证()2≤(2)2,即证2a+1+2b+1+2≤8,即证a+b+≤3,又a+b=1,所以即证≤2,即证(2a+1)·(2b+1)≤4,即证4ab+2a+2b+1≤4,即证ab≤.因为ab≤,故原不等式成立.训练3 证明 (1)因为a,b,c均为正实数,a+b+c=1,所以=9,当且仅当a=b=c=时,等号成立,所以≥9.(2)因为a,b,c均为正实数,a+b+c=1,所以,同理,.上述三个不等式两边均为正,分别相乘,得=8,当且仅当a=b=c=时,等号成立,所以≥8.例4 (1)C (2)C [(1)因为x>0,y>0,不等式恒成立,所以m≤(x+3y)恒成立,又(x+3y)=6+≥6+2=12,当且仅当,即x=3y时等号成立,所以(x+3y)的最小值为12,所以m≤12,即实数m的最大值为12.(2)关于x的不等式ax2+(a>0)对于一切实数x都成立,则a(x2+1)+ ,其中x∈R.又a(x2+1)>0,x2+1>0,所以由基本不等式有a(x2+1)+≥2,当且仅当a(x2+1)=,即a=时取等号,则2.故选C.]训练4 (1)C (2)A [(1)因为a>0,x>0,所以x+,当且仅当x=,即x=时取等号,所以2≥6,即a≥9,所以a的最小值是9.(2)因为x>0,y>0,且=1,所以x+2y=(x+2y)+4=4+4=8,当且仅当,即x=4,y=2时,等号成立.因为x+2y>2m恒成立,所以2m<8,解得m<4,故选A.课堂达标1.ABC [对于A:a+b≥2=2,正确;对于B:=2,正确;对于C:a2+b2≥2ab=2,正确;对于D:=2,不正确.故选ABC.]2.A [因为x>0,y>0,且x+y=2,所以(x+y)=≥=8,当且仅当,即x=,y=时,等号成立,所以的最小值为8.故选A.]3.1(或2,3,4,答案不唯一) [由题意可知a+2b=(a+2b)=,当且仅当,即a=b=时取等号,所以a+2b≥恒成立,故正整数 m的值可以为1(或2,3,4,答案不唯一).]4.16 [因为x>-2,所以x+2>0,又a>0,所以y=x+=(x+2)+-2≥2-2,当且仅当x+2=,即x=-2时,等号成立,故ymin=2-2=6,a=16.](共64张PPT)第3章3.2习题课 基本不等式的综合应用课标要求进一步熟悉基本不等式,能灵活应用基本不等式解决综合问题.引入前面我们学习了基本不等式及其简单应用,如利用基本不等式比较大小、判定命题的真假、证明无条件不等式、求函数或代数式的最值以及基本不等式的实际应用等,在此基础上我们进一步学习基本不等式的综合应用.课时精练一、利用基本不等式比较大小二、利用基本不等式求最值三、证明条件不等式课堂达标内容索引四、由不等式恒成立求参数利用基本不等式比较大小一例1√(1)(多选)已知a>0,b>0,且2a+8b=1,则对于A,因为2a+8b=1,√√所以2a=1-8b,又因为a>0,b>0,所以2a=1-8b>0,√√√对给出含两个变量等式条件的比较大小、判断真假命题,关键在于探究发现条件等式和结论中不等式的内在联系,才能灵活利用条件,得出结果.思维升华(1)若a>0,b>0,则下面结论正确的有训练1√对于选项A,(2)(多选)已知a>0,b>0,且a+b=1,则√√√利用基本不等式求最值二例2因为09(3)已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y的最小值为________.4思维升华利用基本不等式求最值的常用方法(1)直接运用基本不等式,如本例(1);(2)凑配和(或积)为常数,如本例(2);(3)常值代换,如本例(2);(4)消元法,如本例(3);(5)换元法,如本例(4).另外,多次使用不等式时,需每次使用不等式时取等号的条件同时成立,才能取得最值.训练2√A.13 B.19 C.21 D.27√√√√证明条件不等式三例3又a,b,c为正数,所以两边同乘abc可得a3b+b3c+c3a≥3abc,即得证.思维升华(1)根据已知条件,利用基本不等式证明不等式的策略:从已证不等式和问题的已知条件出发,借助不等式的性质和有关定理,经过逐步的逻辑推理,最后转化为所求问题,其特征是由“已知”看“可知”,逐步推向“未知”.(2)要善于从要证不等式出发,逐步分析探索使它成立的充分条件,然后对充分条件给出证明.训练3因为a,b,c均为正实数,a+b+c=1,因为a,b,c均为正实数,a+b+c=1,由不等式恒成立求参数四例4√A.6 B.9 C.12 D.15√思维升华(1)当条件给定参数的正、负时,直接利用基本不等式,得到含参数的不等式,再解含参数的不等式.(2)当未给出参数的正负时,孤立参数,转化为函数的最值问题求解.训练4√A.1 B.4 C.9 D.16√A.(-∞,4) B.(4,+∞)C.(-2,2) D.(-∞,-2)∪(2,+∞)【课堂达标】1.(多选)若实数a>0,b>0,ab=1,则下列不等式中,正确的是√√√√A.8 B.6 C.4 D.2因为x>0,y>0,且x+y=2,1(或2,3,4,答案不唯一)因为x>-2,所以x+2>0,又a>0,16【课时精练】√1.若实数x,y满足xy=1,则x2+y2的最小值是A.1 B.2 C.4 D.8∵x,y∈R,xy=1,∴x2+y2≥2xy=2,当且仅当x=y=1或x=y=-1时,等号成立.故x2+y2的最小值为2.√√√√5.(多选)若a,b∈(0,+∞),a+b=1,则下列说法正确的是√√6.若a,b都是正数,且ab=1,则a+2b的最小值是________.因为a,b都是正数,且ab=1,ab≥xy710.已知a>0,b>0,a+3b=1.若m>a2+9b2+7ab恒成立,求实数m的取值范围.∵a>0,b>0,a+3b=1,√由题可得△ABC的面积S=x+y+z=1,且0A.6 B.4 C.3 D.2√则令m=2a-1>0,n=b-1>0,所以2a=m+1,b=n+1.13.已知a,b,c均为正数,且a+b+c=1.证明:因为a,b,c均为正数,且a+b+c=1,因为a为正数,所以由基本不等式可得14.如图所示,设矩形ABCD(AB>BC)的周长为24,把它沿AC翻折,播折后AB′交DC于点P,设AB=x.(1)用x表示DP,并求出x的取值范围;∵矩形ABCD(AB>BC)的周长为24,AB=x,∵AB>BC=AD,得x>12-x,∴6在△APC中,∠PAC=∠PCA,∴AP=PC,从而得DP=PB′,∴AP=AB′-PB′=AB-DP=x-DP.在Rt△ADP中,由勾股定理得(12-x)2+DP2=(x-DP)2,(2)求△ADP面积的最大值及此时x的值.课时精练12 基本不等式的综合应用(分值:100分)单选题每小题5分,共30分;多选题每小题6分,共6分.一、基础巩固1.若实数x,y满足xy=1,则x2+y2的最小值是 ( )1 24 82.若013.若对于任意x>0,≤a恒成立,则a的取值范围是 ( )(0,+∞) (5,+∞)4.若a>0,b>0,a+b=3,则的最小值为 ( )25.(多选)若a,b∈(0,+∞),a+b=1,则下列说法正确的是 ( )ab的最大值为的最小值是44a-的最大值为26.若a,b都是正数,且ab=1,则a+2b的最小值是 . 7.已知a,b,x,y都是正实数,且=1,x2+y2=8,则ab与xy的大小关系是 . 8.已知a,b均为正数,且ab-a-2b=0,则的最小值为 . 9.(10分)已知a>0,b>0,c>0,且abc=1,a,b,c不全相等,求证:.10.(10分)已知a>0,b>0,a+3b=1.若m>a2+9b2+7ab恒成立,求实数m的取值范围.二、综合运用11.已知P是面积为1的△ABC内的一点(不含边界),若△PAB,△PAC,△PBC的面积分别为x,y,z,则的最小值是 ( )312.若实数a,b满足2a+b=3,则的最小值为 ( )6 43 213.(13分)已知a,b,c均为正数,且a+b+c=1.证明:(1)≥4.(2)>7.三、创新拓展14.(16分)如图所示,设矩形ABCD(AB>BC)的周长为24,把它沿AC翻折,播折后AB'交DC于点P,设AB=x.(1)用x表示DP,并求出x的取值范围;(2)求△ADP面积的最大值及此时x的值.课时精练12 基本不等式的综合应用1.B [∵x,y∈R,xy=1,∴x2+y2≥2xy=2,当且仅当x=y=1或x=y=-1时,等号成立.故x2+y2的最小值为2.]2.C [因为00,所以x=×2x=≤=,当且仅当4x2=1-4x2,即x=时,等号成立,因此,x的最大值为.]3.B [因为x>0,所以=.因为x>0,所以x+≥2(当且仅当x=1时取等号),则≤=,即的最大值为,故a≥.]4.D [因为a+b=3,所以(a+1)+b=1.因为a>0,b>0,故+=·=+++1≥+2=+1=,当且仅当=,即a=,b=时,等号成立,故+的最小值为.]5.ACD [对于A,因为a+b=1,所以ab≤=,当且仅当a=b=时,取等号,所以ab的最大值为,故A正确;对于B,因为a,b∈(0,+∞),a+b=1,所以a≠1,b≠1,所以a+>2(且当仅当a=即a=1时取等号,故等号取不到),b+>2(当且仅当b=即b=1时取等号,故等号取不到),所以>4,故B错误;对于C,因为a+b=1,所以a=1-b,所以4a-=4-4b-=4-≤4-2=2,当且仅当4b=即b=时,取等号,故C正确;对于D,(a+b)=1+++2≥2+3=3+2,当且仅当=即a=-1,b=2-时,取等号,故D正确.故选ACD.]6.2 [因为a,b都是正数,且ab=1,所以a+2b≥2=2,当且仅当a=2b,即a=,b=时取等号.]7.ab≥xy [∵a,b>0,∴1=+≥,∴≥2,即ab≥4,当且仅当a=b时等号成立,又xy≤=4,当且仅当x=y=2时等号成立,故ab≥xy.]8.7 [∵a,b均为正数,ab-a-2b=0,∴+=1,∴+b==++2≥2+2=4,当且仅当=,即a=4,b=2时取等号,则-+b2-=+b2-1≥-1≥-1=7,当且仅当a=4,b=2时取等号,故-+b2-的最小值为7.]9.证明 因为a>0,b>0,c>0,所以+≥,+≥,②+≥,③由①+②+③,得2≥2,所以++≥++=(当且仅当a=b=c时,等号成立),又abc=1,且a,b,c不全相等,所以++>++.10.解 ∵a>0,b>0,a+3b=1,∴a2+9b2+7ab=(a+3b)2+ab=1+·a·3b.∵a·3b≤=,当且仅当a=3b,即a=,b=时,等号成立,∴a2+9b2+7ab≤1+×=,∴m>,即m的取值范围为.11.D [由题可得△ABC的面积S=x+y+z=1,且0所以+=+=+=++1≥2+1=3,当且仅当=,即x=时取等号,故+的最小值为3.故选D.]12.A [因为a>,b>1,则令m=2a-1>0,n=b-1>0,所以2a=m+1,b=n+1.由2a+b=3,可以得到m+n=1,所以+=+=2++=2++=2+(m+n)=4++≥4+2=6,当且仅当m=n=,即a=,b=时,等号成立,所以+的最小值为6.故选A.]13.证明 (1)因为a,b,c均为正数,且a+b+c=1,所以+=(a+b+c)·=2++≥2+2=4,当且仅当a+b=c=时取等号,所以+≥4.(2)因为a为正数,所以由基本不等式可得+(2a+1)≥2=4,当且仅当2a+1=2,即a=时取等号,所以≥3-2a.同理≥3-2b,≥3-2c,由题可知上述三式等号不能同时成立.所以4>9-2(a+b+c)=7,即原不等式得证.14.解 (1)∵矩形ABCD(AB>BC)的周长为24,AB=x,∴AD=-x=12-x.∵AB>BC=AD,得x>12-x,∴6在△APC中,∠PAC=∠PCA,∴AP=PC,从而得DP=PB′,∴AP=AB′-PB′=AB-DP=x-DP.在Rt△ADP中,由勾股定理得(12-x)2+DP2=(x-DP)2,∴DP=12-(6(2)在Rt△ADP中,S△ADP=AD·DP=(12-x)=108-(6∵6∴6x+≥2=72,当且仅当6x=,即x=6时取等号.∴S△ADP=108-≤108-72,∴当x=6时,△ADP的面积取最大值108-72. 展开更多...... 收起↑ 资源列表 3.2 习题课 基本不等式的综合应用.doc 3.2 习题课 基本不等式的综合应用.pptx 课时精练12 基本不等式的综合应用.docx