王石萌
在歷年的高考數(shù)學(xué)試卷中,基本不等式作為一名“??汀?,曾經(jīng)以不同的面孔戲謔了眾多考生。作為一名高三學(xué)生,短短三個月的親密接觸,使我對它終于有了一個全面系統(tǒng)的了解,下面對其簡單地做一概括。
1.基本不等式:≤
(1)基本不等式成立的條件:a>0,b>0。
(2)等號成立的條件:當且僅當a=b時取等號。
2.利用基本不等式求函數(shù)的最值
(1)積為定值,和有最小值:若ab為定值p,則當且僅當a=b時,a+b有最小值2。(積定和最小)
(2)和為定值,積有最大值:若a+b為定值p,則當且僅當a=b時,ab有最大值。(和定積最大)
(3)運用前提:“一正二定三相等”。
下面略舉幾例附加說明:
例1 已知函數(shù)f(x)=4x+,求在下列條件下函數(shù)的最值
(1)x>0 (2)x<0 (3)x≥2 (4)0 解析:(1)當x>0時,f(x)=4x+≥2=12,當且僅當4x=,即x=時等號成立?!鄁(x)有最小值12。 (2)當x<0時,f(x)=4x+=--4x-≤-12,當且僅當-4x=-,即x=-時等號成立?!鄁(x)有最大值-12。 (3)當x≥2時,f(x)=4x+在[,+∞)上單調(diào)遞增,∴f(x)min=f(2)=8+=12。 (4)當0 注:由(3)(4)可知,當?shù)忍柌怀闪r,“對號函數(shù)”f(x)=4x+的單調(diào)區(qū)間來幫忙。 例2 (1)設(shè)0 (2)若a<1,求a+的最大值。 解:(1)y=4x(3-2x)=2·2x·(3-2x)≤2·2= 當且僅當2x=3-2x。即x=時等號成立。 (2)y=a+=a-1++1=-1-a++1≤ -2+1=-1 當且僅當1-a=。即1-a=1,a=0時等號成立。 注:在運用均值不等式時,要特別注意“拆”“拼”“湊”等技巧,使其滿足不等式中積(和)不為定值時,湊配法轉(zhuǎn)化為定值?!罢薄岸ā薄暗取钡臈l件缺一不可。 例3 (1)設(shè)x,y∈(0,+∞),且2x+8y-xy=0,求x+y的最小值。 (2)已知向量a=(m,1-n),b=(1,2),其中m>0,n>0,若a//b,則+的最小值為_______ 解:法一:(1)由2x+8y-xy=0得y(x-8)=2x ∵x>0,y>0,∴x-8>0,y=, ∴x+y=x+=x+=x+2+=x-8++10≥2+10=18 當且僅當x-8=,即x=12時,等號成立。 ∴x+y的最小值是18。 法二:由2x+8y-xy=0及x,y∈(0,+∞)得+=1 ∴x+y=(x+y)+=++10≥2+10=18 當且僅當=,即x=2y=12時等號成立。∴x+y的最小值是18。 (2)∵向量a=(m,1-n),b=(1,2)。a//b。 ∴2m-(1-n)=0,即2m+n=1 又m>0,n>0 ∴+=+(2m+n)=3++≥3+2=3+2 當且僅當=。即m=1-,n=-1時等號成立。 ∴+的最小值為3+2。 注:解決本題的技巧是熟練均值不等式的形式特點。 在應(yīng)用時若不滿足條件,則需要進行相應(yīng)的變形技巧,以便得到均值不等式所需要的“和”或“積”為定值的形式。 游走在浩瀚的題海中,唯有不斷地洞察,思考,才能真正玩轉(zhuǎn)“均值不等式”。以上僅僅是我的一點看法,不當之處,敬請指正。 (作者單位:河南省南陽市五中)