第八节基本不等式考纲点击1.了解基本不等式的证明过程.2.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.热点提示1.以考查基本不等式的应用为重点,兼顾考查代数式变形、化简能力,注意“一正、二定、三相等”的条件.2.考查方式灵活,可出选择题、填空题,也可出以函数为载体的解答题.3.以不等式的证明为载体,与其他知识结合在一起来考查基本不等式,证明不会太难.但题型多样,涉及面广.基本不等式不等式成立的条件等号成立的条件1.基本不等式ab≤a+b2a>0,b>0a=b2.常用的几个重要不等式(1)a2+b2≥(a,b∈R)(2)ab≤a+b22(a,b∈R)(3)a2+b22≥a+b22(a,b∈R)(4)ba+ab≥2(a,b同号且不为零)3.算术平均数与几何平均数设a>0,b>0,则a,b的算术平均数为,几何平均数为,基本不等式可叙述为:.a+b2ab两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.2ab4.利用基本不等式求最值问题已知x>0,y>0,则(1)如果积xy是定值p,那么当且仅当时,x+y有值是2.(简记:积定和最小)(2)如果和x+y是定值,那么当且仅当时,xy有值是.(简记:和定积最大)pp24x=y最小x=y最大1.下列结论中不正确的是()A.a>0时,a≥+2B.≥2C.a2+b2≥2abD.a2+b2≥【解析】≥ 2,只有当a、b同号且不为零时成立,故≥2不一定成立.【答案】B.ba+abba+abba+ab(a+b)221a2.x>,则f(x)=4x+的最小值为()A.-3B.2C.5D.75414x-5【解析】 f(x)=4x+=4x-5++5, x>,∴4x-5>0,∴4x-5≥+2,故f(x)≥2+5=7,等号成立的条件是x=.【答案】D14x-514x-514x-554323.若直线ax+by+1=0(a>0,b>0)平分圆x2+y2+8x+2y+1=0,则的最小值为()A.8B.12C.20D.161a+4b【解析】 直线平分圆,∴直线过圆心,又圆心坐标为(-4,-1),∴-4a-b+1=0,∴4a+b=1,∴1a+4b=(4a+b)1a+4b=4+16ab+ba+4≥16,等号成立的条件是a=18,b=12.【答案】D4.设x,y都是正实数,且x+4y=40,则lgx+lgy的最大值是________.【解析】 x,y都是正实数,x+4y≥4,xy∴≤10,xy≤100,而lgx+lgy=lg(xy)≤lg100=2,等号成立的条件是x=20,y=5.【答案】25.下列函数中,y的最小值为4的是________(填序号).①y=x+(x>0);②y=;③y=ex+4e-x;④y=sinx+.xy4x2(x2+3)x2+24sinx【解析】① x+4x≥2x·4x=4,等号成立的条件是x=2,②2(x2+3)x2+2=2x2+2+1x2+2=2x2+2+1x2+2≥4,但等号不成立,③ex+4e-x=ex+4ex≥4,等号成立的条件是x=ln2,④当sinx>0时,sinx+4sinx≥4,但等号不成立;当sinx<0时,sinx+4sinx<4.【答案】①③求下列各题的最值.利用基本不等式求最值(1)已知x>0,y>0,lgx+lgy=1,求z=的最小值.(2)x>0,求f(x)=+3x的最小值.(3)x<3,求f(x)=+x的最大值.(4)x∈R,求f(x)=sin2x+1+的最小值.【思路点拨】(1)lgx+lgy=1得xy=10,故可用基本不等式.(2)由x>0,·3x=36是常数,故可直接利用基本不等式.(3)因·f(x)=+x-3+3,又x-3<0,故需变号.2x+5y4x-312x12x4x-35sin2x+14x-3x不是常数,故需变形.(4)虽然(sin2x+1)·5sin2x+1=5(常数),但利用基本不等式时,等号取不到,所以利用函数的单调性.【自主探究】(1)方法一:由已知条件lgx+lgy=1,可得xy=10.则2x+5y=2y+5x10≥210xy10=2.∴2x+5ymin=2.当且仅当2y=5x,即x=2,y=5时等号成立.方法二:由lgx+lgy=1,可得y=10x. 2x+5y=2x+x2≥2,∴2x+5ymin=2.当且仅当2x=x2,即x=2,y=5时等号成立.(2) x>0,∴f(x)=12x+3x≥212x·3x=12,等号成立的条件是12x=3x,即x=2,∴f(x)的最小值是12.(3) x<3,∴x-3<0,∴3-x>0,∴f(x)=4x-3+x=4x-3+(x-3)+3=-43-x+(3-x)+3≤-243-x·(3-x)+3=-1,当且仅当43-x=3-x,即x=1时,等号成立.故f(x)的最大值为-1.(4)令sin2x+1=t,则t∈[1,2],故g(t)=t+5t.任取t1,t2∈[1,2]且t1