用均值不等式求最值的方法和技巧

用均值不等式求最值的方法和技巧

一、几个重要的均值不等式

a 2+b 2

(a 、b ∈R ) ,①a +b ≥2ab ⇔ab ≤当且仅当a = b 时,“=”号成立; 2

2

2

⎛a +b ⎫+

②a +b ≥2ab ⇔ab ≤ 当且仅当a = b时,“=”号成立; ⎪(a 、b ∈R ) ,

⎝2⎭

2

a 3+b 3+c 3

③a +b +c ≥3abc ⇔abc ≤当且仅当a = b = c 时, “=”(a 、b 、c ∈R +) ,

3

号成立;

3

3

3

a +b +c ⎫+

④a +b +c ≥3abc ⇔abc ≤⎛= b = c 时, “=” ⎪(a 、b 、c ∈R ) ,当且仅当a

3⎝⎭

3

3

号成立.

注:① 注意运用均值不等式求最值时的条件:一“正”、二“定”、三“等”; ② 熟悉一个重要的不等式链:

2

+a b

a +b

≤≤≤2

a 2+b 2

。 2

二、用均值不等式求最值的常见的方法和技巧 1、求几个正数和的最小值。 例1、求函数y =x +解析:

y =x +

11x -1x -11

(x >1) =(x -1) ++1(x >1) =+++1(x >1) 222

2(x -1) 2(x -1) 222(x -

1)

1

(x >1) 的最小值。 2

2(x -1)

35x -11≥+1==(x >1) 即x =2时,,当且仅当“=”122222(x -1) 5

号成立,故此函数最小值是。

2

评析:利用均值不等式求几个正数和的最小值时,关键在于构造条件,使其积为常数。通常要通过添加常数、拆项(常常是拆底次的式子)等方式进行构造。

≥2、求几个正数积的最大值。

例2、求下列函数的最大值:

π3

①y =x 2(3-2x )(0

22

解析:

33

① 00,∴y =x 2(3-2x )(0

22

x +x +(3-2x ) 3≤[]=1,当且仅当x =3-2x 即x =1时,“=”号成立,故此函数最大值

3

π

是1。② 00,cos x >0,则y >0,欲求y 的最大值,可先求

2

y 2的最大值。

1

y 2=sin 4x ⋅cos 2x =sin 2x ⋅sin 2x ⋅cos 2x =(sin2x ⋅sin 2x ⋅2cos 2x )

2

1sin 2x +sin 2x +2cos 2x 34π≤⋅() =, 当且仅当sin 2x =2cos 2x (0

x

22327

时,不等式中的“=

x =a r c t a 评析:利用均值不等式求几个正数积的最大值,关键在于构造条件,使其和为常数。通常要通过乘以或除以常数、拆因式(常常是拆高次的式子)、平方等方式进行构造。

3、用均值不等式求最值等号不成立。

4

(0

b

解法一:(单调性法)由函数f (x ) =ax +(a 、b >0) 图象及性质知,当x ∈(0,1]时,

x

4

函数f (x ) =x +是减函数。

x

证明:

44

任取x 1, x 2∈(0,1]且0

x 1x 2

x -x x x -4

, =(x 1-x 2) +4⋅21=(x 1-x 2) ⋅12

x 1x 2x 1x 2

x x -4

∵0

x 1x 2

4

则f (x 1) -f (x 2) >0⇒f (x 1) >f (x 2) ,即f (x ) =x +在(0,1]上是减函数。

x

4

故当x =1时,f (x ) =x +在(0,1]上有最小值5。

x

4

2+4,解法二:(配方法)因0

x +=易知当0

x 4μ>

0且单调递减,则f (x ) =2+4在(0,1]上也是减函数,即f (x ) =x +

x 4

在(0,1]上是减函数,当x =1时,f (x ) =x +在(0,1]上有最小值5。

x

444

0, 1]时,f '(x ) =1-2

x x x

44

则函数f (x ) =x +在(0,1]上是减函数。故当x =1时,f (x ) =x +在(0,1]上有最小

x x

值5。

1343

解法四:(拆分法)f (x ) =x +(0

) +≥=5,当且仅当x =1

x x x 1

时“=”号成立,故此函数最小值是5。

评析:求解此类问题,要注意灵活选取方法,特别是单调性法、导数法具有一般性,配方法及拆分法也是较为简洁实用得方法。

例3、若x 、y ∈R +,求f (x ) =x +

4、条件最值问题。

81

例4、已知正数x 、y 满足+=1,求x +2y 的最小值。

x y

解法一:(利用均值不等式)

⎧81

⎪x +y =181x 16y 即x +2y =(+)(x +2y ) =10+

+≥10+18, 当且仅当⎪⎨x y y x ⎪x =16y

⎪x ⎩y

x =12, y =3时“=”号成立,故此函数最小值是18。

解法二:(消元法)

x 81x

由,由y >0+=1得y =

x -8x -8x y x +2y =x +

又0>x 0>x ⇒则8>

2x 2(x -8) +161616

=x +=x +2+=(x -8) ++10≥10=18。当x -8x -8x -

8x -816

且仅当x -8=即x =12, 此时y =3时“=”号成立,故此函数最小值是18。

x -8

解法三:(三角换元法) ⎧828⎧=sin x x =⎪x ⎪⎪sin 2x 令⎪则有⎨1⎨

12⎪=cos x ⎪y =

⎪⎪y cos 2x ⎩⎩

82

则x +2y =2+2=8csc 2x +2sec 2x =8(1+cot 2x ) +2(1+tan 2x ) =10+8cot 2x +

2tan 2x

sin x cos x

≥10+≥18,易求得x =12, 此时y =3时“=”号成立,故最小值是

18。

评析:此类问题是学生求解易错得一类题目,解法一学生普遍有这样一种错误

81的求解方法:

x +2y =(+)(x +2y ) ≥8。原因就是等号成立的条件

x y 不一致。

5、利用均值不等式化归为其它不等式求解的问题。

例5、已知正数x 、y 满足xy =x +y +3,试求xy 、x +y 的范围。 解法一:

由x >0, y >0,则xy =x +

y +3⇒xy -3=x +y ≥

2-3≥

0解得

≤-1(舍) 3,当且仅当x =y 且xy =x +y +3即x =y =3时取“=”号,故xy 的取值范围是[9,+∞) 。

x +y 2

) ⇒(x +y ) 2-4(x +y ) -12≥0⇒x +y ≤-2(舍) 或x +y ≥6,当且2

仅当x =y 且xy =x +y +3即x =y =3时取“=”号,故x +y 的取值范围是[6,+∞)

解法二:

由x >0, y >0,xy =x +y +3⇒(x -1) y =x +3知x ≠1,

x +3x +3

>0⇒x >1,则: 则y =,由y >0⇒

x -1x -1

又x +y +3=xy ≤(

x +3x 2+3x (x -1) 2+5(x -1) +44

xy =x ⋅===(x -1) ++5≥5=9,当

x -1x -1x -

1x -14

(x >0) 即x =3,且仅当x -1=并求得y =3时取“=”号,故xy 的取值范围是[9,+∞) 。

x -1

x +y =x +

x +3x -1+444当=x +=x ++1=(x -1) ++2≥2=6,

x -1x -1x -1x -1且仅当x -1=

4

(x >0) 即x =3,并求得y =3时取“=”号,故xy 的取值范围是[9,+∞) 。 x -1

三、用均值不等式求最值的常见的技巧 1、 添、减项(配常数项) 例1 求函数 分析:

3x 2+

y =3x 2+

16

2+x 2的最小值.

16

2+x 2是二项“和”的形式,但其“积”的形式不为定值.

1

22

而2+x 可与x +2相约,即其积为定积1,因此可以先添、减项6,即

y =3x 2+6+

16

-62+x 2,再用均值不等式.

解:x 2+2>0, y =3x 2+=3(x 2+2) +

16

-62+x 2

6162+x 2

=6 当且仅当

3(x 2+2) =

162

x =2

2+

x 2,即时, 等号成立. 所以y 的

最小值是6.

评注 为了创造条件利用均值不等式,添项是常用的一种变形技巧; 为了保证式子的值不变,添项后一定要再减去同一项. 2、 配系数(乘、除项)

例2 已知x >0, y >0,且满足3x +2y =12,求lg x +lg y 的最大值.

分析 lg x +lg y =lg(xy ) , xy 是二项“积”的形式,但不知其“和”的形式x +y 是否定值,

而已知是3x 与2y 的和为定值12,故应先配系数,即将xy 变形为

3x ⋅2y

6,再用均值不等式.

解:x >0, y >0

3x ⋅2y 6

⎡1⎛3x +2y ⎫2⎤⎡1⎛12⎫2⎤≤lg ⎢ ⎪⎥=lg ⎢ ⎪⎥

⎢6⎝2⎭⎦⎥⎢6⎝2⎭⎦⎥⎣⎣lg x +lg y =lg(xy ) =lg

=lg 6

当且仅当3x =2y ,即x =2, y =3时,等号成立. 所以lg x +lg y 的最大值是

lg 6.

评注 本题是已知和为定值,要求积的最大值,可逆用均值不等式,即利

⎛a +b ⎫ab ≤ ⎪

2⎝⎭来解决. 用

2

3、 裂项

例3 已知x >-1,求函数

y =

(x +5)(x +2)

x +1

的最小值.

分析 在分子的各因式中分别凑出x +1,借助于裂项解决问题.

4⎡1⎤1⎡(x +1)+⎤(

x +)+⎣⎦⎣⎦解:x +1>0y , =

x +1

4=(x +1) ++5≥5

x +1 =9

当且仅当

x +1=

4

x +1,即x =1时,取等号. 所以y min =9.

4、 取倒数

(x +1) 21y =0

x (1-2x ) 的最小值. 2,求函数 例4 已知

分析 分母是x 与(1-2x ) 的积,可通过配系数,使它们的和为定值;也可通过配系数,使它们的和为(1+x ) (这是解本题时真正需要的). 于是通过取倒数即可解决问题. 解 由

0

1

2,得1+x >0,1-2x >0.

1x (1-2x ) 13x 1-2x ==⋅⋅2y (1+x ) 31+x 1+x

⎡3x 1-2x ⎤

+

1⎢⎥1≤⎢=⎥3⎢2⎥12

⎦ 取倒数,得 ⎣

2

13x 1-2x

x ==

当且仅当1+x 1+x ,即5时,取等号.

故y 的最小值是12. 5、 平方

y 2

2x +=

8x >0, y >03 例5 已知且求.

2

分析 条件式中的x 与y 都是平方式,而所求式中的x 是一次式,y 是平方式但带根号.

初看似乎无从下手,但若把所求式题思路豁然开朗,即可利用均值不等式来解决

.

y 2

解:(=x (6+2y ) =3⋅2x (1+)

3

2

2

2

2

⎡2y 2⎤⎢2x +(1+) ⎥92≤3⎢⎥=3()

22⎢⎥⎢⎥⎣⎦

2

2

3y 2x =

2x =(1+) y =

2,3,即时,等号成立. 当且仅当

故x

评注 本题也可将纳入根号内,即将所求式化为数,再运用均值不等式的变式. 6、 换元(整体思想) 例6

求函数

y =

的最大值.

分析

=t ,进行换元,再使分子常数化,然后运用均值不等式来解决.

=t t , ≥2t +1

当t =0时,y =0; 当t >0时,y =y =

t

2

x 0=, t 2-则2,

(t ≥0)

12t +

1t

=

1当且仅当2t =,即t =.

t 3所以x =-时, 24

7、 逆用条件

19

+=1(x >0, y >0)

例7 已知x y , 则x +y 的最小值是( ) .

分析 直接利用均值不等式,只能求xy 的最小值,而无法求x +y 的最小值. 这时可逆用条件,即由可解决问题.

1=

1919

+x +y =(x +y )(+) x y ,得x y ,然后展开即

解:由x >0, y >0,

19+=1,得x y 19y 9x

x +y =(x +y )(+) =++10

x y x y

10=16y 9x =, 即x =4, y =12时,等号成立. x y

≥当且仅当

故x +y 的最小值是16.

19

+

评注 若已知x >0, y >0, x +y =1 (或其他定值) ,要求x y 的最大值,

则同样可运用此法. 8、 巧组合

例8 若a , b , c >

0且a (a +b +c ) +bc =4-求2a +b +c 的最小值 . 分析 初看,这是一个三元式的最值问题,

无法利用a +b ≥来解决. 换个思路,可考虑将2a +b +c 重新组合,变成(a +b ) +(a +c ) ,而

(a +b )(a +

c ) 等于定值4-

.

解:由a , b , c >0, 知2a +b +c =(a +b ) +(a +c ) ≥===2, 当且仅当b =c , 即b =c =1-a 时,等号成立. 故2a +b +c 的最小值为2.

9、 消元

y 2

例9、设x , y , z 为正实数,x -2y +3z =0,则xz 的最小值是. x +3z y 2y =

2,则可对xz 进 分析 本题也是三元式的最值问题. 由题意得

行消元,用x , z 表示,即变为二元式,然后可利用均值不等式解决问题.

x +3z

可得, 2

2

y 2x +9z +2xz 6xz 6+xz 6=≥=3, xz 4xz 4xz

y

当且仅当x =3z , 即x =y , z =时,取“=”.

3

y 2

故的最小值为3. xz

解:由x , z >0y , =

练习: 1、试填写两个正整数,满足条件的和最小。 2、试分别求:y =

x -1

(x >1) ;

y =2

x -x +1

41

+=1,且使这两个正整数[ ][ ]

3、求y =2log 2(x -2) -log 2(x -3) +1最小值。

用均值不等式求最值的方法和技巧

一、几个重要的均值不等式

a 2+b 2

(a 、b ∈R ) ,①a +b ≥2ab ⇔ab ≤当且仅当a = b 时,“=”号成立; 2

2

2

⎛a +b ⎫+

②a +b ≥2ab ⇔ab ≤ 当且仅当a = b时,“=”号成立; ⎪(a 、b ∈R ) ,

⎝2⎭

2

a 3+b 3+c 3

③a +b +c ≥3abc ⇔abc ≤当且仅当a = b = c 时, “=”(a 、b 、c ∈R +) ,

3

号成立;

3

3

3

a +b +c ⎫+

④a +b +c ≥3abc ⇔abc ≤⎛= b = c 时, “=” ⎪(a 、b 、c ∈R ) ,当且仅当a

3⎝⎭

3

3

号成立.

注:① 注意运用均值不等式求最值时的条件:一“正”、二“定”、三“等”; ② 熟悉一个重要的不等式链:

2

+a b

a +b

≤≤≤2

a 2+b 2

。 2

二、用均值不等式求最值的常见的方法和技巧 1、求几个正数和的最小值。 例1、求函数y =x +解析:

y =x +

11x -1x -11

(x >1) =(x -1) ++1(x >1) =+++1(x >1) 222

2(x -1) 2(x -1) 222(x -

1)

1

(x >1) 的最小值。 2

2(x -1)

35x -11≥+1==(x >1) 即x =2时,,当且仅当“=”122222(x -1) 5

号成立,故此函数最小值是。

2

评析:利用均值不等式求几个正数和的最小值时,关键在于构造条件,使其积为常数。通常要通过添加常数、拆项(常常是拆底次的式子)等方式进行构造。

≥2、求几个正数积的最大值。

例2、求下列函数的最大值:

π3

①y =x 2(3-2x )(0

22

解析:

33

① 00,∴y =x 2(3-2x )(0

22

x +x +(3-2x ) 3≤[]=1,当且仅当x =3-2x 即x =1时,“=”号成立,故此函数最大值

3

π

是1。② 00,cos x >0,则y >0,欲求y 的最大值,可先求

2

y 2的最大值。

1

y 2=sin 4x ⋅cos 2x =sin 2x ⋅sin 2x ⋅cos 2x =(sin2x ⋅sin 2x ⋅2cos 2x )

2

1sin 2x +sin 2x +2cos 2x 34π≤⋅() =, 当且仅当sin 2x =2cos 2x (0

x

22327

时,不等式中的“=

x =a r c t a 评析:利用均值不等式求几个正数积的最大值,关键在于构造条件,使其和为常数。通常要通过乘以或除以常数、拆因式(常常是拆高次的式子)、平方等方式进行构造。

3、用均值不等式求最值等号不成立。

4

(0

b

解法一:(单调性法)由函数f (x ) =ax +(a 、b >0) 图象及性质知,当x ∈(0,1]时,

x

4

函数f (x ) =x +是减函数。

x

证明:

44

任取x 1, x 2∈(0,1]且0

x 1x 2

x -x x x -4

, =(x 1-x 2) +4⋅21=(x 1-x 2) ⋅12

x 1x 2x 1x 2

x x -4

∵0

x 1x 2

4

则f (x 1) -f (x 2) >0⇒f (x 1) >f (x 2) ,即f (x ) =x +在(0,1]上是减函数。

x

4

故当x =1时,f (x ) =x +在(0,1]上有最小值5。

x

4

2+4,解法二:(配方法)因0

x +=易知当0

x 4μ>

0且单调递减,则f (x ) =2+4在(0,1]上也是减函数,即f (x ) =x +

x 4

在(0,1]上是减函数,当x =1时,f (x ) =x +在(0,1]上有最小值5。

x

444

0, 1]时,f '(x ) =1-2

x x x

44

则函数f (x ) =x +在(0,1]上是减函数。故当x =1时,f (x ) =x +在(0,1]上有最小

x x

值5。

1343

解法四:(拆分法)f (x ) =x +(0

) +≥=5,当且仅当x =1

x x x 1

时“=”号成立,故此函数最小值是5。

评析:求解此类问题,要注意灵活选取方法,特别是单调性法、导数法具有一般性,配方法及拆分法也是较为简洁实用得方法。

例3、若x 、y ∈R +,求f (x ) =x +

4、条件最值问题。

81

例4、已知正数x 、y 满足+=1,求x +2y 的最小值。

x y

解法一:(利用均值不等式)

⎧81

⎪x +y =181x 16y 即x +2y =(+)(x +2y ) =10+

+≥10+18, 当且仅当⎪⎨x y y x ⎪x =16y

⎪x ⎩y

x =12, y =3时“=”号成立,故此函数最小值是18。

解法二:(消元法)

x 81x

由,由y >0+=1得y =

x -8x -8x y x +2y =x +

又0>x 0>x ⇒则8>

2x 2(x -8) +161616

=x +=x +2+=(x -8) ++10≥10=18。当x -8x -8x -

8x -816

且仅当x -8=即x =12, 此时y =3时“=”号成立,故此函数最小值是18。

x -8

解法三:(三角换元法) ⎧828⎧=sin x x =⎪x ⎪⎪sin 2x 令⎪则有⎨1⎨

12⎪=cos x ⎪y =

⎪⎪y cos 2x ⎩⎩

82

则x +2y =2+2=8csc 2x +2sec 2x =8(1+cot 2x ) +2(1+tan 2x ) =10+8cot 2x +

2tan 2x

sin x cos x

≥10+≥18,易求得x =12, 此时y =3时“=”号成立,故最小值是

18。

评析:此类问题是学生求解易错得一类题目,解法一学生普遍有这样一种错误

81的求解方法:

x +2y =(+)(x +2y ) ≥8。原因就是等号成立的条件

x y 不一致。

5、利用均值不等式化归为其它不等式求解的问题。

例5、已知正数x 、y 满足xy =x +y +3,试求xy 、x +y 的范围。 解法一:

由x >0, y >0,则xy =x +

y +3⇒xy -3=x +y ≥

2-3≥

0解得

≤-1(舍) 3,当且仅当x =y 且xy =x +y +3即x =y =3时取“=”号,故xy 的取值范围是[9,+∞) 。

x +y 2

) ⇒(x +y ) 2-4(x +y ) -12≥0⇒x +y ≤-2(舍) 或x +y ≥6,当且2

仅当x =y 且xy =x +y +3即x =y =3时取“=”号,故x +y 的取值范围是[6,+∞)

解法二:

由x >0, y >0,xy =x +y +3⇒(x -1) y =x +3知x ≠1,

x +3x +3

>0⇒x >1,则: 则y =,由y >0⇒

x -1x -1

又x +y +3=xy ≤(

x +3x 2+3x (x -1) 2+5(x -1) +44

xy =x ⋅===(x -1) ++5≥5=9,当

x -1x -1x -

1x -14

(x >0) 即x =3,且仅当x -1=并求得y =3时取“=”号,故xy 的取值范围是[9,+∞) 。

x -1

x +y =x +

x +3x -1+444当=x +=x ++1=(x -1) ++2≥2=6,

x -1x -1x -1x -1且仅当x -1=

4

(x >0) 即x =3,并求得y =3时取“=”号,故xy 的取值范围是[9,+∞) 。 x -1

三、用均值不等式求最值的常见的技巧 1、 添、减项(配常数项) 例1 求函数 分析:

3x 2+

y =3x 2+

16

2+x 2的最小值.

16

2+x 2是二项“和”的形式,但其“积”的形式不为定值.

1

22

而2+x 可与x +2相约,即其积为定积1,因此可以先添、减项6,即

y =3x 2+6+

16

-62+x 2,再用均值不等式.

解:x 2+2>0, y =3x 2+=3(x 2+2) +

16

-62+x 2

6162+x 2

=6 当且仅当

3(x 2+2) =

162

x =2

2+

x 2,即时, 等号成立. 所以y 的

最小值是6.

评注 为了创造条件利用均值不等式,添项是常用的一种变形技巧; 为了保证式子的值不变,添项后一定要再减去同一项. 2、 配系数(乘、除项)

例2 已知x >0, y >0,且满足3x +2y =12,求lg x +lg y 的最大值.

分析 lg x +lg y =lg(xy ) , xy 是二项“积”的形式,但不知其“和”的形式x +y 是否定值,

而已知是3x 与2y 的和为定值12,故应先配系数,即将xy 变形为

3x ⋅2y

6,再用均值不等式.

解:x >0, y >0

3x ⋅2y 6

⎡1⎛3x +2y ⎫2⎤⎡1⎛12⎫2⎤≤lg ⎢ ⎪⎥=lg ⎢ ⎪⎥

⎢6⎝2⎭⎦⎥⎢6⎝2⎭⎦⎥⎣⎣lg x +lg y =lg(xy ) =lg

=lg 6

当且仅当3x =2y ,即x =2, y =3时,等号成立. 所以lg x +lg y 的最大值是

lg 6.

评注 本题是已知和为定值,要求积的最大值,可逆用均值不等式,即利

⎛a +b ⎫ab ≤ ⎪

2⎝⎭来解决. 用

2

3、 裂项

例3 已知x >-1,求函数

y =

(x +5)(x +2)

x +1

的最小值.

分析 在分子的各因式中分别凑出x +1,借助于裂项解决问题.

4⎡1⎤1⎡(x +1)+⎤(

x +)+⎣⎦⎣⎦解:x +1>0y , =

x +1

4=(x +1) ++5≥5

x +1 =9

当且仅当

x +1=

4

x +1,即x =1时,取等号. 所以y min =9.

4、 取倒数

(x +1) 21y =0

x (1-2x ) 的最小值. 2,求函数 例4 已知

分析 分母是x 与(1-2x ) 的积,可通过配系数,使它们的和为定值;也可通过配系数,使它们的和为(1+x ) (这是解本题时真正需要的). 于是通过取倒数即可解决问题. 解 由

0

1

2,得1+x >0,1-2x >0.

1x (1-2x ) 13x 1-2x ==⋅⋅2y (1+x ) 31+x 1+x

⎡3x 1-2x ⎤

+

1⎢⎥1≤⎢=⎥3⎢2⎥12

⎦ 取倒数,得 ⎣

2

13x 1-2x

x ==

当且仅当1+x 1+x ,即5时,取等号.

故y 的最小值是12. 5、 平方

y 2

2x +=

8x >0, y >03 例5 已知且求.

2

分析 条件式中的x 与y 都是平方式,而所求式中的x 是一次式,y 是平方式但带根号.

初看似乎无从下手,但若把所求式题思路豁然开朗,即可利用均值不等式来解决

.

y 2

解:(=x (6+2y ) =3⋅2x (1+)

3

2

2

2

2

⎡2y 2⎤⎢2x +(1+) ⎥92≤3⎢⎥=3()

22⎢⎥⎢⎥⎣⎦

2

2

3y 2x =

2x =(1+) y =

2,3,即时,等号成立. 当且仅当

故x

评注 本题也可将纳入根号内,即将所求式化为数,再运用均值不等式的变式. 6、 换元(整体思想) 例6

求函数

y =

的最大值.

分析

=t ,进行换元,再使分子常数化,然后运用均值不等式来解决.

=t t , ≥2t +1

当t =0时,y =0; 当t >0时,y =y =

t

2

x 0=, t 2-则2,

(t ≥0)

12t +

1t

=

1当且仅当2t =,即t =.

t 3所以x =-时, 24

7、 逆用条件

19

+=1(x >0, y >0)

例7 已知x y , 则x +y 的最小值是( ) .

分析 直接利用均值不等式,只能求xy 的最小值,而无法求x +y 的最小值. 这时可逆用条件,即由可解决问题.

1=

1919

+x +y =(x +y )(+) x y ,得x y ,然后展开即

解:由x >0, y >0,

19+=1,得x y 19y 9x

x +y =(x +y )(+) =++10

x y x y

10=16y 9x =, 即x =4, y =12时,等号成立. x y

≥当且仅当

故x +y 的最小值是16.

19

+

评注 若已知x >0, y >0, x +y =1 (或其他定值) ,要求x y 的最大值,

则同样可运用此法. 8、 巧组合

例8 若a , b , c >

0且a (a +b +c ) +bc =4-求2a +b +c 的最小值 . 分析 初看,这是一个三元式的最值问题,

无法利用a +b ≥来解决. 换个思路,可考虑将2a +b +c 重新组合,变成(a +b ) +(a +c ) ,而

(a +b )(a +

c ) 等于定值4-

.

解:由a , b , c >0, 知2a +b +c =(a +b ) +(a +c ) ≥===2, 当且仅当b =c , 即b =c =1-a 时,等号成立. 故2a +b +c 的最小值为2.

9、 消元

y 2

例9、设x , y , z 为正实数,x -2y +3z =0,则xz 的最小值是. x +3z y 2y =

2,则可对xz 进 分析 本题也是三元式的最值问题. 由题意得

行消元,用x , z 表示,即变为二元式,然后可利用均值不等式解决问题.

x +3z

可得, 2

2

y 2x +9z +2xz 6xz 6+xz 6=≥=3, xz 4xz 4xz

y

当且仅当x =3z , 即x =y , z =时,取“=”.

3

y 2

故的最小值为3. xz

解:由x , z >0y , =

练习: 1、试填写两个正整数,满足条件的和最小。 2、试分别求:y =

x -1

(x >1) ;

y =2

x -x +1

41

+=1,且使这两个正整数[ ][ ]

3、求y =2log 2(x -2) -log 2(x -3) +1最小值。


相关文章

  • 例谈均值不等式的运用条件和技巧
  • 例谈均值不等式的运用条件和技巧 运用均值不等式 "若a 1, a 2, a n ∈R , 则+a 1+a 2+ +a n ≥当且仅当n a 1=a 2= =a n (n ≥2且n ∈N ) 时等号成立"求最值是中学数学求 ...查看


  • 利用基本不等式求最值的类型及方法
  • 利用基本不等式求最值的类型及方法 一.几个重要的基本不等式: 22 ①a 2+b 2≥2ab ⇔ab ≤ a +b 2 (a .b ∈R ) , 当且仅当a = b时,"="号成立: 2 ②a +b ≥2ab ⇔ab ≤ ...查看


  • (完整版)关于均值不等式的探讨本科毕业设计
  • 渤海大学本科毕业论文 渤海大学本科毕业论文题目 关于均值不等式的探讨 The Subject of Undergraduate Graduation Project of DUT DISCUSSION ON INEQUALITY 学院(系) ...查看


  • 运用均值定理解题的错解剖析与常用技巧
  • E塑曩圈躺lI 一. 2瞄嘲㈣ 著名的均值不等式t.若..,..,-,..∈R+,则 n r, .1十.2十-十a"≥孤iiii,仅当a,一n:一.一n.("≥2,72 EN)时等号成立,,是一个应用广泛的不等式,许多外 ...查看


  • 均值不等式应用误区例析
  • 例1. 求函数 的最值. 错解: ∴ 故y有最大值 错因:均值不等式应用的条件不具备.均值不等式 成立的前提条件是 ,如果 时, .在运用均值不等式时,首先要观察其条件是否允许直接使用,否则,就需要分情况讨论. 正解:当x>0时, 故 ...查看


  • 均值不等式的推广形式及其运用
  • 均值不等式的推广形式及其运用 作者:魏丽芳 来源:<新课程·中学>2013年第05期 摘 要:在高中对均值不等式认识的基础上进一步整理得到均值不等式定理和四个重要结论,并运用定理及其推广结论对多项式函数(包括由简单的两个因式相乘 ...查看


  • 三角函数.数列.不等式精解
  • 三角函数公式 两角和公式 sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB cos(A-B) = cosAcosB+ ...查看


  • 三角函数和不等式
  • 您现在的位置: 首页>>>培训鉴定>>>最新动态 [获奖论文联展 三角函数最值问题的求解策略 获奖论文联展]三角函数最值问题的求解策略 获奖论文联展 2009-02-03 摘要:求三角函数的最值问题涉及知 ...查看


  • 解绝对值不等式_涵盖高中所有绝对值不等式解法(学生).
  • 绝对值不等式|a +b |≤|a |+|b |,|a -b |≤|a |+|b | 基本的绝对值不等式:||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b| y=|x-3|+|x+2|≥|(x-3)-(x+2)|=|x-3-x-2|=|-5|=5 ...查看


热门内容