§7.4基本不等式及其应用1.如果a>0,b>0,那么叫做这两个正数的算术平均数.2.如果a>0,b>0,那么叫做这两个正数的几何平均数.3.重要不等式:a,b∈R,则a2+b2≥(当且仅当a=b时取等号).4.基本不等式:a>0,b>0,则,当且仅当a=b时等号成立,即两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.5.求最小值:a>0,b>0,当ab为定值时,a+b,a2+b2有,即a+b≥,a2+b2≥.简记为:积定和最小.6.求最大值:a>0,b>0,当a+b为定值时,ab有最大值,即,亦即;或a2+b2为定值时,ab有最大值(a>0,b>0),即.简记为:和定积最大.7.拓展:若a>0,b>0时,≤≤≤,当且仅当a=b时等号成立.自查自纠1.2.3.2ab4.≥5.最小值22ab6.ab≤2ab≤(a+b)2ab≤7.设a,b∈R,且a+b=3,则2a+2b的最小值是()A.6B.4C.2D.2解:因为2a>0,2b>0,由基本不等式得2a+2b≥2=2=4,当且仅当a=b=时取等号,故选B.()已知向量m=(2,1),n=(2-b,a)(a>0,b>0).若m∥n,则ab的最大值为()A.B.1C.2D.4解:依题意得2a=2-b,即2a+b=2(a>0,b>0),∴2=2a+b≥2,∴ab≤,当且仅当2a=b=1时取等号,∴ab的最大值是.故选A.设f(x)=lnx,0<a<b,若p=f(),q=f,r=(f(a)+f(b)),则下列关系式中正确的是()A.q=r<pB.q=r>pC.p=r<qD.p=r>q解:p=f()=ln,q=f=ln,r=(f(a)+f(b))=lnab=ln,函数f(x)=lnx在(0,+∞)上单调递增, >,∴f>f().∴q>p=r.故选C.()若实数x,y满足xy=1,则x2+2y2的最小值为________.解:由xy=1得x2+2y2=x2+≥2,当且仅当x=±时等号成立.故填2.()已知函数f(x)=4x+(x>0,a>0)在x=3时取得最小值,则实数a=________.解:f(x)=4x+≥2=4(x>0,a>0),当且仅当4x=,即x=时等号成立,∴=3,∴a=36.故填36.类型一利用基本不等式求最值(1)函数y=(x>-1)的值域为________.解: x>-1,∴x+1>0,令m=x+1,则m>0,且y==m++5≥2+5=9,当且仅当m=2时取等号,故ymin=9.又当m→+∞或m→0时,y→+∞,故原函数的值域是[9,+∞).故填[9,+∞).(2)()如果函数f(x)=(m-2)x2+(n-8)x+1(m≥0,n≥0)在区间上单调递减,那么mn的最大值为()A.16B.18C.25D.解:当m=2时,易得n-8<0,n<8,此时mn<16.当m≠2时,抛物线的对称轴为x=-.据题意:①当m>2时,-≥2,即2m+n≤12. ≤≤6,∴mn≤18.由2m=n且2m+n=12得m=3,n=6.②当m<2时,抛物线开口向下,据题意:-≤,m+2n≤18. ≤≤9,∴mn≤.由2n=m且m+2n=18,得m=9>2,故应舍去.要使mn取得最大值,应有m+2n=18(8<n<9).此时mn=(18-2n)n<(18-2×8)×8=16.综合①②可得最大值为18.故选B.【点拨】(1)基本不等式的应用在于“定和求积,定积求和”,必要时可以通过变形(拆补)、配凑,常数代换、构造“和”或者“积”,使之为定值.(2)本题要讨论抛物线的开口方向和对称轴,根据所给单调区间找到m、n满足的条件,再利用基本不等式求解.(1)已知t>0,则函数f(t)=的最小值为.解: t>0,∴f(t)==t+-4≥-2,当且仅当t=1时,f(t)min=-2,故填-2.(2)已知x>0,y>0,且2x+8y-xy=0,求:(Ⅰ)xy的最小值;(Ⅱ)x+y的最小值.解:(Ⅰ)由2x+8y-xy=0,得+=1,又x>0,y>0,则1=+≥2=,得xy≥64,当且仅当x=4y,即x=16,y=4时等号成立.(Ⅱ)解法一:由2x+8y-xy=0,得x=, x>0,∴y>2,则x+y=y+=(y-2)++10≥18,当且仅当y-2=,即y=6,x=12时等号成立.解法二:由2x+8y-xy=0,得+=1,则x+y=·(x+y)=10++≥10+2=18,当且仅当y=6,x=12时等号成立.类型二利用基本不等式求参数范围()已知a>0,b>0,若不等式--≤0恒成立,则m的最大值为()A.4B.16C.9D.3解: a>0,b>0,∴由--≤0恒成立得m≤(3a+b)=10++恒成立. +≥2=6,当且仅当a=b时等号成立,故10++≥16,∴m≤16,即m的最大值为16.故选B.【点拨】一般地,对含参的不等式求范围问题通常采用分离变量转化为恒成立问题,对于“恒成立”的不等式,一般的解题方法是先分离然后求函数的最值.另外,...