发布时间 : 星期六 文章2018版高考数学一轮复习第七章不等式7.4基本不等式及其应用理更新完毕开始阅读
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当且仅当a=b=时,取等号.
2
11
2.已知a>0,b>0,+=4,求a+b的最小值.
ab1111
解 由+=4,得+=1.
ab4a4b111ba1∴a+b=(+)(a+b)=++≥+24a4b24a4b21
当且仅当a=b=时取等号.
2
11
3.将条件改为a+2b=3,求+的最小值.
ba·=1. 4a4bab解 ∵a+2b=3, 12
∴a+b=1, 33
11111212a2b∴+=(+)(a+b)=+++ abab33333b3a≥1+2
a2b22
·=1+. 3b3a3
当且仅当a=2b时,取等号.
思维升华 (1)应用基本不等式解题一定要注意应用的前提:“一正”“二定”“三相等”.所谓“一正”是指正数,“二定”是指应用基本不等式求最值时,和或积为定值,“三相等”是指满足等号成立的条件.
(2)在利用基本不等式求最值时,要根据式子的特征灵活变形,配凑出积、和为常数的形式,然后再利用基本不等式.
(3)条件最值的求解通常有两种方法:一是消元法,即根据条件建立两个量之间的函数关系,然后代入代数式转化为函数的最值求解;二是将条件灵活变形,利用常数“1”代换的方法构造和或积为常数的式子,然后利用基本不等式求解最值.
(1)若正数x,y满足x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是________.
(2)已知x,y∈(0,+∞),2答案 (1)5 (2)4
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解析 (1)方法一 由x+3y=5xy可得+=1,
5y5x13
∴3x+4y=(3x+4y)(+)
5y5xx-3
1y1m=(),若+(m>0)的最小值为3,则m=________. 2xy 5
943x12y1312
=+++≥+=5. 555y5x55
3x12y1
当且仅当=,即x=1,y=时,等号成立,
5y5x2∴3x+4y的最小值是5.
3y方法二 由x+3y=5xy得x=,
5y-11
∵x>0,y>0,∴y>,
5
194
13?y-?++-4y5559y∴3x+4y=+4y=+4y
5y-15y-1139
=+·55
1
+4(y-) 15y-536
=5, 2515
13≥+25
1
当且仅当y=时等号成立,∴(3x+4y)min=5.
2(2)由2
x-3
1y=()得x+y=3, 2
1m11m+=(x+y)(+) xy3xy1ymx=(1+m++) 3xy1
≥(1+m+2m) 3
(当且仅当=,即y=mx时取等号), 1
∴(1+m+2m)=3, 3解得m=4.
题型二 基本不等式的实际应用
例3 (2017·淄博质检)某工厂某种产品的年固定成本为250万元,每生产x千件,需另投12
入成本为C(x),当年产量不足80千件时,C(x)=x+10x(万元).当年产量不小于80千件
310 000
时,C(x)=51x+-1 450(万元).每件商品售价为0.05万元.通过市场分析,该厂生
ymxxyx 6
产的商品能全部售完.
(1)写出年利润L(x)(万元)关于年产量x(千件)的函数解析式; (2)当年产量为多少千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大?
解 (1)因为每件商品售价为0.05万元,则x千件商品销售额为0.05×1 000x万元,依题意得:当0 L(x)=1 000x×0.05-(x2+10x)-250 12 =-x+40x-250; 3当x≥80时, 13 L(x)=1 000x×0.05-(51x+ 10 000 =1 200-(x+). 10 000 -1 450)-250 xx1 -x+40x-250?0 ∴L(x)=?10 000 1 200-?x+??x≥80?.??x2 12 (2)当0 3对称轴为x=60, 即当x=60时,L(x)最大=950(万元); 10 000 当x≥80时,L(x)=1 200-(x+) x≤1 200-210 000=1 000(万元), 当且仅当x=100时,L(x)最大=1 000(万元), 综上所述,当年产量为100千件时,年获利润最大. 思维升华 (1)设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数. (2)根据实际问题抽象出函数的解析式后,只需利用基本不等式求得函数的最值. (3)在求函数的最值时,一定要在定义域(使实际问题有意义的自变量的取值范围)内求解. (1)某车间分批生产某种产品,每批的生产准备费用为800元.若每批生产x件, 则平均仓储时间为天,且每件产品每天的仓储费用为1元.为使平均到每件产品的生产准备 8费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品________件. (2)某公司购买一批机器投入生产,据市场分析,每台机器生产的产品可获得的总利润y(单位:万元)与机器运转时间x(单位:年)的关系为y=-x+18x-25(x∈N),则每台机器为 7 2 * x该公司创造的年平均利润的最大值是________万元. 答案 (1)80 (2)8 解析 (1)设每件产品的平均费用为y元,由题意得 y=800x+≥2 x8800x·=20. x8 800x当且仅当=(x>0),即x=80时“=”成立. x8 y25 (2)年平均利润为=-x-+18 xx25 =-(x+)+18, x25∵x+≥2xx·=10, xx25 y25 ∴=18-(x+)≤18-10=8, x25 当且仅当x=,即x=5时,取等号. x题型三 基本不等式的综合应用 命题点1 基本不等式与其他知识交汇的最值问题 例4 (1)(2016·菏泽一模)已知直线ax+by+c-1=0(b,c>0)经过圆x+y-2y-5=0的41 圆心,则+的最小值是( ) 2 2 bcA.9 B.8 C.4 D.2 (2)(2016·山西忻州一中等第一次联考)设等差数列{an}的公差是d,其前n项和是Sn,若a1=d=1,则 Sn+8 的最小值是________. an9 答案 (1)A (2) 2 解析 (1)圆x+y-2y-5=0化成标准方程, 得x+(y-1)=6, 所以圆心为C(0,1). 因为直线ax+by+c-1=0经过圆心C, 所以a×0+b×1+c-1=0,即b+c=1. 41414cb因此+=(b+c)(+)=++5. 2 22 2 bcbcbc因为b,c>0, 8