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1、2022年高考總復(fù)習(xí)文數(shù)(北師大版)講義:第7章 第02節(jié) 基本不等式 Word版含答案
考點(diǎn)
高考試題
考查內(nèi)容
核心素養(yǎng)
基本不等式
未單獨(dú)考查
命題分析
高考對(duì)基本不等式的考查,主要是利用基本不等式求最值,且常與函數(shù)、數(shù)列、解析幾何等知識(shí)結(jié)合考查,多以小題形式出現(xiàn),但有時(shí)出現(xiàn)在解答題中.
基本不等式中需辨明兩個(gè)易誤點(diǎn)
(1)使用基本不等式求最值,“一正”“二定”“三相等”三個(gè)條件缺一不可.
(2)“當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí)等號(hào)成立”的含義是“a=b”是等號(hào)成立的充要條件,這一點(diǎn)至關(guān)重要,忽略它往往會(huì)導(dǎo)致解題錯(cuò)誤.
(3)連續(xù)使用基本不等式求最值要求每次等號(hào)成立的條件一致.
2、
1.判斷下列結(jié)論的正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)函數(shù)y=x+的最小值是2.( )
(2)x>0,y>0是+≥2的充要條件.( )
(3)若a>0,則a3+的最小值為2.( )
(4)a2+b2+c2≥ab+bc+ca(a,b,c∈R).( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√
2.(教材習(xí)題改編)已知0<x<1,則x(3-3x)取得最大值時(shí),x的值為________.
解析:由0<x<1,知1-x>0,
所以x(3-3x)=3x(1-x)≤3·2=.
當(dāng)且僅當(dāng)x=1-x,即x=時(shí),x(3-3x)取得最大值.
答案:
3.若x>1
3、,則x+的最小值為________.
解析:x+=x-1++1≥4+1=5.當(dāng)且僅當(dāng)x-1=,即x=3時(shí)等號(hào)成立.
答案:5
4.(教材習(xí)題改編)將一根鐵絲切割成三段做一個(gè)面積為2 m2,形狀為直角三角形的框架,選用最合理(夠用且浪費(fèi)最少)的鐵絲的長為________m.
解析:設(shè)直角三角形框架的兩直角邊長分別為x m,y m.
則xy=2,所以xy=4.
所以三角形框架的周長l=x+y+≥2+=2+=4+2.當(dāng)且僅當(dāng)x=y(tǒng)時(shí)取等號(hào).
答案:4+2
5.設(shè)a>0,b>0,若a+b=1,則+的最小值是________.
解析:由題意+=+=2++≥2+2 =4,當(dāng)且僅當(dāng)=,即a
4、=b=時(shí),取等號(hào),所以最小值為4.
答案:4
利用基本不等式求最值
[析考情]
利用基本不等式求最值是基本不等式的考點(diǎn),主要考查求最值、判斷不等式、解決不等式有關(guān)的問題,試題難度不大,主要是以選擇題、填空題形式出現(xiàn),有時(shí)解答題中也會(huì)利用基本不等式求最值.
[提能力]
命題點(diǎn)1:通過配湊法求最值
【典例1】 若函數(shù)f(x)=x+(x>2)在x=a處取最小值,則a等于 ( )
A.1+ B.1+
C.3 D.4
解析:選C ∵x>2,∴x-2>0,∴f(x)=x+=(x-2)++2≥2·+2=2+2=4,
當(dāng)且僅當(dāng)x-2=,即(x-2)2=1時(shí)等號(hào)成立,
5、
解得x=1或3.又∵x>2,∴x=3,
即a等于3時(shí),函數(shù)f(x)在x=3處取得最小值,故選C.
命題點(diǎn)2:通過常數(shù)代換法利用基本(均值)不等式求最值
【典例2】 已知a>0,b>0,a+2b=3,則+的最小值為________.
解析:由a+2b=3得a+b=1,
∴+==++≥+2 =.當(dāng)且僅當(dāng)a=2b=時(shí)取等號(hào).
答案:
命題點(diǎn)3:通過消元法利用基本(均值)不等式求最值
【典例3】 已知正實(shí)數(shù)x,y滿足xy+2x+y=4,則x+y的最小值為________.
解析:因?yàn)閤y+2x+y=4,所以x=.由x=>0,得-20,則0
6、=+(y+2)-3≥2-3,當(dāng)且僅當(dāng)=y(tǒng)+2(0
7、. D.
解析:選B ∵a,b∈(0,+∞),∴1=a+b≥2,
∴ab≤,當(dāng)且僅當(dāng)a=b=時(shí)等號(hào)成立.
2.(xx·太原模擬)已知第一象限的點(diǎn)(a,b)在直線2x+3y-1=0上,則代數(shù)式+的最小值為( )
A.24 B.25
C.26 D.27
解析:選B 因?yàn)榈谝幌笙薜狞c(diǎn)(a,b)在直線2x+3y-1=0上,所以2a+3b-1=0,a>0,b>0,即2a+3b=1,所以+=(2a+3b)=4+9++≥13+2 =25,當(dāng)且僅當(dāng)=,即a=b=時(shí)取等號(hào),所以+的最小值為25,選B.
3.設(shè)a,b,c均為正數(shù),滿足a-2b+3c=0,則的最小值是_______
8、_.
解析:∵a-2b+3c=0,∴b=,
∴=≥=3,
當(dāng)且僅當(dāng)a=3c時(shí)取“=”.
答案:3
利用基本不等式解決實(shí)際問題
[明技法]
[提能力]
【典例】 某車間分批生產(chǎn)某種產(chǎn)品,每批產(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用為800元,若每批生產(chǎn)x件,則平均倉儲(chǔ)時(shí)間為天,且每件產(chǎn)品每天的倉儲(chǔ)費(fèi)用為1元.為使平均到每件產(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用與倉儲(chǔ)費(fèi)用之和最小,每批應(yīng)生產(chǎn)產(chǎn)品( )
A.60件 B.80件
C.100件 D.120件
解析:選B 若每批生產(chǎn)x件產(chǎn)品,則每件產(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用是元,倉儲(chǔ)費(fèi)用是元,總的費(fèi)用是+≥2=20,當(dāng)且僅當(dāng)=,即x=80時(shí)取等號(hào).
[刷好題
9、]
如圖,某城鎮(zhèn)為適應(yīng)旅游產(chǎn)業(yè)的需要,欲在一扇形OAB(其中∠AOB=45°,扇形半徑為1)的草地上修建一個(gè)三角形人造湖OMN(其中點(diǎn)M在OA上,點(diǎn)N在或OB上,∠OMN=90°),且沿湖邊OMN修建休閑走廊,現(xiàn)甲部門需要人造湖的面積最大,乙部門需要人造湖的走廊最長,請(qǐng)你設(shè)計(jì)出一個(gè)方案,則該方案( )
A.只能滿足甲部門,能滿足乙部門
B.只能滿足乙部門,不能滿足甲部門
C.可以同時(shí)滿足兩個(gè)部門
D.兩個(gè)部門都不能滿足
解析:選C 當(dāng)點(diǎn)N在上時(shí),設(shè)OM=x,MN=y(tǒng),則x2+y2=1,所以人造湖的面積S=xy≤·=,走廊長l=1+x+y=1+=1+≤1+=1+,上述兩個(gè)不等式等號(hào)成立的條件均為x=y(tǒng)=,即點(diǎn)N在點(diǎn)B處;當(dāng)點(diǎn)N在線段OB上時(shí),人造湖的面積、休閑走廊長度的最大值顯然也在點(diǎn)B處取得.