课时目标
1.理解基本不等式的内容及其证明;
2.能利用基本不等式证明简单不等式.
1.如果a,b∈R,那么a2+b2≥2ab(当且仅当a=b时取“=”号).
2.若a,b都为正数,那么≥(当且仅当a=b时,等号成立),称上述不等式为基本不等式,其中称为a,b的算术平均数,称为a,b的几何平均数.
3.基本不等式的常用推论
(1)ab≤2≤ (a,b∈R);
(2)当x>0时,x+≥2;当x<0时,x+≤-2.
(3)当ab>0时,+≥2;当ab<0时,+≤-2.
(4)a2+b2+c2≥ab+bc+ca,(a,b,c∈R).
一、选择题
1.已知a>0,b>0,则,,,中最小的是( )
A.B.C.D.
答案 D
解析 方法一 特殊值法.
令a=4,b=2,则=3,=,=,=.∴最小.
方法二 =,由≤≤≤,可知最小.
2.已知m=a+ (a>2),n=x2-2 (x<0),则m、n之间的大小关系是( )
A.m>n B.m
解析 ∵m=(a-2)++2≥2+2=4,
n=22-x2<22=4.∴m>n.
3.设a,b∈R,且a≠b,a+b=2,则必有( )
A.1≤ab≤B.ab<1<
C.ab<<1D.
解析 ∵ab≤2,a≠b,∴ab<1,
又∵>>0,
∴>1,∴ab<1<.
4.已知正数0A.a2+b2B.2C.2abD.a+b
答案 D
解析 因为a、b∈(0,1),a≠b,所以a+b>2,a2+b2>2ab,所以,最大的只能是a2+b2与a+b之一.而a2+b2-(a+b)=a(a-1)+b(b-1),又05.设0A.B.bC.2abD.a2+b2
答案 B
解析 ∵ab<2,∴ab<,∴2ab<.
∵>>0,∴>,
∴a2+b2>.
∵b-(a2+b2)=(b-b2)-a2=b(1-b)-a2
=ab-a2=a(b-a)>0,∴b>a2+b2,∴b最大.
6.若不等式x2+ax+1≥0对一切x∈恒成立,则a的最小值为( )
A.0B.-2C.-D.-3
答案 B
解析 x2+ax+1≥0在x∈上恒成立
⇔ax≥-x2-1⇔a≥max.
∵x+≥2,∴-≤-2,∴a≥-2.
二、填空题
7.若a<1,则a+有最______值,为________.
答案 大 -1
解析 ∵a<1,∴a-1<0,
∴-=(1-a)+≥2(a=0时取等号),
∴a-1+≤-2,∴a+≤-1.
8.若lgx+lgy=1,则+的最小值为________.
答案 2
解析 ∵lgx+lgy=1,∴xy=10,x>0,y>0,
∴+=+≥2(x=2时取等号).
9.已知x,y∈R+,且满足+=1,则xy的最大值为________.
答案 3
解析 ∵x>0,y>0且1=+≥2,
∴xy≤3.当且仅当=时取等号.
10.若对任意x>0,≤a恒成立,则a的取值范围为________.
答案
解析 ∵x>0,∴>0,易知a>0.
∴≥,
∴≤x++3.
∵x>0,x++3≥2+3=5(x=1时取等号),
∴≤5.∴a≥.
三、解答题
11.设a、b、c都是正数,求证:++≥a+b+c.
证明 ∵a、b、c都是正数,∴、、也都是正数.
∴+≥2c,+≥2a,+≥2b,
三式相加得2≥2(a+b+c),
即++≥a+b+c.
12.a>b>c,n∈N且+≥,求n的最大值.
解 ∵a>b>c,∴a-b>0,b-c>0,a-c>0.
∵+≥,
∴n≤+.
∵a-c=(a-b)+(b-c),
∴n≤+,
∴n≤++2.
∵+≥2
=2(2b=a+c时取等号).
∴n≤4.∴n的最大值是4.
能力提升
13.已知不等式(x+y)≥9对任意正实数x,y恒成立,则正实数a的最小值为( )
A.8B.6C.4D.2
答案 C
解析 只需求(x+y)的最小值大于等于9即可,
又(x+y)=1+a·++a≥a+1+2=a+2+1,等号成立仅当a·=即可,所以()2+2+1≥9,
即()2+2-8≥0求得≥2或≤-4(舍去),所以a≥4,即a的最小值为4.
14.已知a,b,c为不等正实数,且abc=1.
求证:++<++.
证明 ∵+≥2=2,
+≥2=2,
+≥2=2,
∴2≥2(++),
即++≥++.
∵a,b,c为不等正实数,
∴++<++.
1.设a,b是两个正实数,用min(a,b)表示a,b中的较小的数,用max(a,b)表示a,b中的较大的数,则有min(a,b)≤≤≤≤≤max(a,b).当且仅当a=b时,取到等号.
2.两个不等式a2+b2≥2ab与≥都是带有等号的不等式,对于“当且仅当…时,取‘=’号”这句话的含义要有正确的理解.
一方面:当a=b时,=;
另一方面:当=时,也有a=b.