专题1.4基本不等式及其应用【考试要求】1.掌握基本不等式≤(a,b≥0);2.结合具体实例,能用基本不等式解决简单的最大值或最小值问题.【知识梳理】1.基本不等式:≤(1)基本不等式成立的条件:a≥0,b≥0.(2)等号成立的条件:当且仅当a=b时取等号.(3)其中称为正数a,b的算术平均数,称为正数a,b的几何平均数.2.两个重要的不等式(1)a2+b2≥2ab(a,b∈R),当且仅当a=b时取等号.(2)ab≤(a,b∈R),当且仅当a=b时取等号.3.利用基本不等式求最值已知x≥0,y≥0,则(1)如果积xy是定值p,那么当且仅当x=y时,x+y有最小值是2(简记:积定和最小).(2)如果和x+y是定值s,那么当且仅当x=y时,xy有最大值是(简记:和定积最大).【微点提醒】1.+≥2(a,b同号),当且仅当a=b时取等号.2.≤≤≤(a>0,b>0).3.连续使用基本不等式求最值要求每次等号成立的条件一致.【疑误辨析】1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)(1)两个不等式a2+b2≥2ab与≥成立的条件是相同的.()(2)函数y=x+的最小值是2.()(3)函数f(x)=sinx+的最小值为4.()(4)x>0且y>0是+≥2的充要条件.()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×【解析】(1)不等式a2+b2≥2ab成立的条件是a,b∈R;不等式≥成立的条件是a≥0,b≥0.(2)函数y=x+的值域是(-∞,-2]∪[2,+∞),没有最小值.(3)函数f(x)=sinx+没有最小值.(4)x>0且y>0是+≥2的充分不必要条件.【教材衍化】12.(必修5P99例1(2)改编)若x>0,y>0,且x+y=18,则的最大值为()A.9B.18C.36D.81【答案】A【解析】因为x+y=18,所以≤=9,当且仅当x=y=9时,等号成立.3.(必修5P100练习T1改编)若x<0,则x+()A.有最小值,且最小值为2B.有最大值,且最大值为2C.有最小值,且最小值为-2D.有最大值,且最大值为-2【答案】D【解析】因为x<0,所以-x>0,-x+≥2=2,当且仅当x=-1时,等号成立,所以x+≤-2.【真题体验】4.(2019·浙江镇海中学月考)已知f(x)=,则f(x)在上的最小值为()A.B.C.-1D.0【答案】D【解析】f(x)==x+-2≥2-2=0,当且仅当x=,即x=1时取等号.又1∈,所以f(x)在上的最小值为0.5.(2018·济宁一中月考)一段长为30m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,墙长18m,则这个矩形的长为________m,宽为________m时菜园面积最大.【答案】15【解析】设矩形的长为xm,宽为ym.则x+2y=30,所以S=xy=x·(2y)≤=,当且仅当x=2y,即x=15,y=时取等号.6.(2018·天津卷)已知a,b∈R,且a-3b+6=0,则2a+的最小值为________.【答案】【解析】由题设知a-3b=-6,又2a>0,8b>0,所以2a+≥2=2·2=,当且仅当2a=,即a=-3,b=1时取等号.故2a+的最小值为.【考点聚焦】考点一利用基本不等式求最值角度1利用配凑法求最值【例1-1】(1)(2019·乐山一中月考)设00,则f(x)=4x-2+=-+3≤-2+3=-2+3=1.当且仅当5-4x=,即x=1时,等号成立.故f(x)=4x-2+的最大值为1.角度2利用常数代换法求最值【例1-2】(2019·潍坊调研)函数y=a1-x(a>0,a≠1)的图象恒过定点A,若点A在直线mx+ny-1=0上,且m,n为正数,则+的最小值为________.【答案】4【解析】 曲线y=a1-x恒过定点A,x=1时,y=1,∴A(1,1).将A点代入直线方程mx+ny-1=0(m>0,n>0),可得m+n=1,∴+=·(m+n)=2++≥2+2=4,当且仅当=且m+n=1(m>0,n>0),即m=n=时,取得等号.角度3基本不等式积(ab)与和(a+b)的转化【例1-3】(经典母题)正数a,b满足ab=a+b+3,则ab的取值范围是________.【答案】[9,+∞)【解析】 a,b是正数,∴ab=a+b+3≥2+3,解得≥3,即ab≥9.【迁移探究】本例已知条件不变,求a+b的最小值.【答案】见解析【解析】 a>0,b>0,∴ab≤,即a+b+3≤,整理得(a+b)2-4(a+b)-12≥0,解得a+b≥6或a+b≤-2(舍).故a+b的最小值为6.【规律方法】在利用基本不等式求最值时...