3.4.2基本不等式的应用学习目标核心素养1.熟练掌握利用基本不等式求函数的最值问题.(重点)2.会用基本不等式求解实际应用题.(难点)1.通过基本不等式求最值,提升数学运算素养.2.借助基本不等式在实际问题中的应用,培养数学建模素养.基本不等式与最值已知a≥0,b≥0,在运用基本不等式时,要注意:(1)和a+b一定时,积ab有最大值;(2)积ab一定时,和a+b有最小值;(3)取等号的条件.1.已知a>0,b>0,a+b=2,则y=+的最小值是()A.B.4C.D.5C[ a+b=2,∴=1.∴+==+≥+2=(当且仅当=,即b=2a时,等号成立.)故y=+的最小值为.]2.若x>0,则x+的最小值是________.2[x+≥2=2,当且仅当x=时,等号成立.]3.设x,y∈N*满足x+y=20,则xy的最大值为________.100[ x,y∈N*,∴20=x+y≥2,∴xy≤100.]利用基本不等式求最值【例1】(1)已知x<,求y=4x-2+的最大值;(2)已知00,∴y=4x-2+=-+3≤-2+3=1,当且仅当5-4x=,即x=1时,上式等号成立,故当x=1时,ymax=1.(2) 00,∴y=×2x(1-2x)≤×2=×=.∴当且仅当2x=1-2x,即x=时,ymax=.利用基本不等式求最值的关键是获得定值条件,解题时应对照已知和欲求的式子运用适当的“拆项、添项、配凑、变形”等方法创设应用基本不等式的条件.具体可归纳为三句话:一不正,用其相反数,改变不等号方向;二不定应凑出定和或定积;三不等,一般用单调性.1.(1)已知x>0,求函数y=的最小值;(2)已知00)的最小值为9.(2)法一: 00.∴y=x(1-3x)=·3x(1-3x)≤2=.当且仅当3x=1-3x,即x=时,等号成立.∴当x=时,函数取得最大值.法二: 00.∴y=x(1-3x)=3·x≤3·2=,当且仅当x=-x,即x=时,等号成立.∴当x=时,函数取得最大值.利用基本不等式求条件最值【例2】已知x>0,y>0,且满足+=1.求x+2y的最小值.[解] x>0,y>0,+=1,∴x+2y=(x+2y)=10++≥10+2=18,当且仅当即时,等号成立,故当x=12,y=3时,(x+2y)min=18.若把“+=1”改为“x+2y=1”,其他条件不变,求+的最小值.[解] x,y∈R+,∴+=(x+2y)=8+++2=10++≥10+2=18.当且仅当=时取等号,结合x+2y=1,得x=,y=,∴当x=,y=时,+取到最小值18.1.本题给出的方法,用到了基本不等式,并且对式子进行了变形,配凑出满足基本不等式的条件,这是经常需要使用的方法,要学会观察、学会变形.2.常见的变形技巧有:(1)配凑系数;(2)变符号;(3)拆补项.常见形式有f(x)=ax+型和f(x)=ax(b-ax)型.2.若正数x,y满足x2+6xy-1=0,则x+2y的最小值是()A.B.C.D.A[因为正数x,y满足x2+6xy-1=0,所以y=.由即解得0<x<1.所以x+2y=x+=+≥2=,当且仅当=,即x=,y=时取等号.故x+2y的最小值为.]利用基本不等式解决实际问题【例3】如图,动物园要围成相同面积的长方形虎笼四间,一面可利用原有的墙,其他各面用钢筋网围成.现有36m长的钢筋网材料,每间虎笼的长、宽分别设计为多少时,可使每间虎笼面积最大?[解]设每间虎笼长xm,宽ym,则由条件知,4x+6y=36,即2x+3y=18.设每间虎笼面积为S,则S=xy.法一:由于2x+3y≥2=2,所以2≤18,得xy≤,即Smax=,当且仅当2x=3y时,等号成立.由解得故每间虎笼长为4.5m,宽为3m时,可使每间虎笼面积最大.法二:由2x+3y=18,得x=9-y. x>0,∴00.∴S≤2=.当且仅当6-y=y,即y=3时,等号成立,此时x=4.5.故每间虎笼长为4.5m,宽为3m时,可使每间虎笼面积最大.1.在应用基本不等式解决实际问题时,应注意如下思路和方法:(1)先理解题意,设出变量,一般把要求最值的量定为函数;(2)建立相应的函数关系,把实际问题抽象成函数的最大值或最小值问题;(3)在定义域...