3.2 均值不等式课堂探究一、使用均值不等式求最值的注意事项剖析:(1)a,b 都是正实数,即所求最值的代数式中的各项必须都是正数,否则就会得出错误答案.例如,当 x<0 时,函数 f(x)=x+≥2=2,所以函数 f(x)的最小值是 2.由于 f(-2)=-2+=-<2,很明显这是一个错误的答案.其原因是当 x<0 时,不能直接用均值不等式求 f(x)=x+的最值.因此,利用均值不等式求最值时,首先确定所求最值的代数式中的各项是否都是正数.其实,当 x<0 时,-x>0,则 f(-x)=-x+≥2=2,此时有 f(x)≤-2.因此,当所求最值的代数式中的各项不都是正数时,应利用变形,转化为各项都是正数的代数式.(2)ab 与 a+b 有一个是定值,即当 ab 是定值时,可以求 a+b 的最值;当 a+b 是定值时,可以求 ab 的最值.如果 ab 和 a+b 都不是定值,那么就会得出错误答案.例如,当 x>1 时,函数 f(x)=x+≥2,所以函数 f(x)的最小值是 2.由于 2 是一个与 x 有关的代数式,很明显这是一个错误的答案.其原因是没有掌握均值不等式求最值的条件:ab 与 a+b 有一个是定值.其实,当 x>1 时,有 x-1>0,则函数 f(x)=x+=+1≥2+1=3.因此,当 ab 与 a+b 没有一个是定值时,通常把所求最值的代数式采用配凑的方法化为和或积为定值的形式.(3)等号能够成立,即存在正数 a,b 使均值不等式两边相等,也就是存在正数 a,b 使得=.如果忽视这一点,就会得出错误答案.例如,当 x≥2 时,函数 f(x)=x+≥2=2,所以函数 f(x)的最小值是 2.很明显 x+中的各项都是正数,积也是定值,但是等号成立的条件是当且仅当 x=,即 x=1,而函数的定义域是 x≥2,所以这是一个错误的答案.其原因是均值不等式中的等号不成立.其实,根据解题经验,遇到这种情况时,一般就不再用均值不等式求最值了,此时该函数的单调性是确定的,可以利用函数的单调性求得最值.利用函数单调性的定义可以证明,当 x≥2 时,函数 f(x)=x+是增函数,函数 f(x)的最小值是 f(2)=2+=.因此在使用均值不等式求最值时,上面三个条件缺一不可,通常将这三个条件总结成口诀:一正、二定、三相等.二、教材中的“思考与讨论”均值不等式与不等式 a2+b2≥2ab 的关系如何?请对此进行讨论.剖析:(1)在 a2+b2≥2ab 中,a,b∈R;在 a+b≥2 中,a,b>0.(2)两者都带有等号,等号成立的条件从形式上看是一样的,但实...