2013-09-05
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例谈应用均值不等式求最值高中代数(必修)上册,给出了两个重要的不等式定理,即均值不等式,这两个定理在解题中应用十分广泛,但部分同学对均值不等式求最值条件认识不足,导致解题失误,本文通过举例来说明应用均值不等式求最值应注意的问题。 例1. 求函数 的最值。 错解 当且仅当 即 时取等号。 所以当 时,y的最小值为25,此函数没有最大值。 分析 上述解题过程中应用了均值不等式,却忽略了应用均值不等式求最值时的条件---两个数都应大于零,因而导致错误。因为函数 的定义域为 ,所以必须对 的正负加以分类讨论。正解 1)当 时, 当且仅当 即 时取等号。所以当 时, 2)当 时, , 当且仅当 ,即 时取等号,所以当 时, . 例2. 当 时,求 的最小值。 错解:因为 所以当且仅当 即 时, 。 分析:用均值不等式求“和”或“积”的最值时,必须分别满足“积为定值”或“和为定值”,而上述解法中 与 的积不是定值,导致应用错误。 正解:因为 当且仅当 ,即 时等号成立,所以当 时, 。 例3. 求 的最小值。 错解 因为 所以 分析 忽视了取最小值时须 成立的条件,而此式化解得 ,无解,所以原函数 取不到最小值 。 正解 令 ,则 又因为 时, 是递增的。所以当 ,即 时, 。 例4.已知 且 ,求 的最小值.错解 , , 的最小值为 .分析 解题时两次运用均值不等式,但取等号条件分别为 和 ,而这两个式子不能同时成立,故取不到最小值 .正解 当且仅当 即 时等号成立. 的最小值为 . 综上所述,应用均值不等式求最值要注意: 一要正:各项或各因式必须为正数;二可定:必须满足“和为定值”或“积为定值”,要凑出“和为定值”或“积为定值”的式子结构,如果找不出“定值”的条件用这个定理,求最值就会出错;三能等:要保证等号确能成立,如果等号不能成立,那么求出的仍不是最值。
2013-09-05
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●【均值不等式的变形】 (1)对正实数a,b,有a^2+b^2≥2ab (当且仅当a=b时取“=”号),a^2+b^2>0>-2ab
(2)对非负实数a,b,有a+b≥2√(a*b)≥0,即(a+b)/2≥√(a*b)≥0
(3)对负实数a,b,有a+b<0<2√(a*b)
(4)对实数a,b(a≥b),有a(a-b)≥b(a-b)
(5)对非负数a,b,有a^2+b^2≥2ab≥0
(6)对非负数a,b,有a^2+b^2 ≥1/2*(a+b)^2≥ab
(7)对非负数a,b,c,有a^2+b^2+c^2≥1/3*(a+b+c)^2
(8)对非负数a,b,c,有a^2+b^2+c^2≥ab+bc+ac
(9)对非负数a,b,有a^2+ab+b^2≥3/4*(a+b)^2
2/(1/a+1/b)≤√ab≤a+b/2≤√((a^2+b^2)/2) 例一 证明不等式:2√x≥3-1/x (x>0)
证明:2√x+1/x=√x+√x+1/x≥3*3次√(√x)*(√x)*(1/x)=3
所以,2√x≥3-1/x
例二 长方形的面积为p,求周长的最小值
解:设长,宽分别为a,b,则a*b=p
因为a+b≥2√ab,所以2(a+b)≥4√ab=4√p
周长最小值为4√p
例三 长方形的周长为p,求面积的最大值
解:设长,宽分别为a,b,则2(a+b)=p
因为a+b=p/2≥2√ab,所以ab≤p^2/16
面积最大值是p^2/16
(2)对非负实数a,b,有a+b≥2√(a*b)≥0,即(a+b)/2≥√(a*b)≥0
(3)对负实数a,b,有a+b<0<2√(a*b)
(4)对实数a,b(a≥b),有a(a-b)≥b(a-b)
(5)对非负数a,b,有a^2+b^2≥2ab≥0
(6)对非负数a,b,有a^2+b^2 ≥1/2*(a+b)^2≥ab
(7)对非负数a,b,c,有a^2+b^2+c^2≥1/3*(a+b+c)^2
(8)对非负数a,b,c,有a^2+b^2+c^2≥ab+bc+ac
(9)对非负数a,b,有a^2+ab+b^2≥3/4*(a+b)^2
2/(1/a+1/b)≤√ab≤a+b/2≤√((a^2+b^2)/2) 例一 证明不等式:2√x≥3-1/x (x>0)
证明:2√x+1/x=√x+√x+1/x≥3*3次√(√x)*(√x)*(1/x)=3
所以,2√x≥3-1/x
例二 长方形的面积为p,求周长的最小值
解:设长,宽分别为a,b,则a*b=p
因为a+b≥2√ab,所以2(a+b)≥4√ab=4√p
周长最小值为4√p
例三 长方形的周长为p,求面积的最大值
解:设长,宽分别为a,b,则2(a+b)=p
因为a+b=p/2≥2√ab,所以ab≤p^2/16
面积最大值是p^2/16
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2013-09-05
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我最烦写太多东西,这里简单的告诉你如果你看是大于等于号比如 a+b≥2√ab 这个,当且仅当a=b时,a+b有最小值(取等号就是最小值)那么反过来看呢? 2√ab ≤ a+b 当且仅当a=b时,2√ab 有最大值(取等号就是最大值)当一个代数式大于等于一个代数式时,取等号这个代数式就有最小值,反之亦然
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2013-09-05
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a^2+b^2>=2ab例子你可以自己例举了哈
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