2.基本不等式1.基本不等式的定理1,2定理1:如果a,b∈R,那么a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时,等号成立.定理2:如果a,b>0,那么a+b2≥ab,而且仅当a=b时,等号成立,即两个正数的算术平均不小于(即大于或等于)它们的几何平均.2.基本不等式的理解重要不等式a2+b2≥2ab和基本不等式a+b2≥ab,成立的条件是不同的.前者成立的条件是a与b都为实数,并且a与b都为实数是不等式成立的充要条件;而后者成立的条件是a与b都为正实数,并且a与b都为正实数是不等式成立的充分不必要条件,如a=0,b≥0仍然能使a+b2≥ab成立.两个不等式中等号成立的充要条件都是a=b
3.由基本不等式可推出以下几种常见的变形形式(1)a2+b2≥(a+b)22;(2)ab≤a2+b22;(3)ab≤a+b22;(4)a+b22≤a2+b22;(5)(a+b)2≥4ab
利用基本不等式证明不等式[例1]已知a,b,c∈R+,且a+b+c=1
求证:1a+1b+1c≥9
[思路点拨]解答本题可先利用1进行代换,再用基本不等式来证明.[证明]法一: a,b,c∈R+,且a+b+c=1,∴1a+1b+1c=a+b+ca+a+b+cb+a+b+cc=3+ba+ca+ab+cb+ac+bc=3+ba+ab+ca+ac+cb+bc≥3+2+2+2=9
当且仅当a=b=c时,等号成立.即1a+1b+1c≥9
法二: a,b,c∈R+,且a+b+c=1,∴1a+1b+1c=(a+b+c)1a+1b+1c=1+ba+ca+ab+1+cb+ac+bc+1=3+ba+ab+ca+ac+cb+bc≥3+2+2+2=9
当且仅当a=b=c时,等号成立.∴1a+1b+1c≥9
用基本不等式证明不等式时,应首先依据不等式两边式子的结构特点进行恒等变形,使之具备基本不等式的结构和条件,然后合理地选择基本不等式进