专题一 压轴填空题
第三关 以多参数为背景的填空题
【名师综述】
基本不等式是C级要求,是高中数学的重要知识,高考对基本不等式的考查,主要以多元最值为背景的题型进行考查.等价代换或转换是解题方法,也是解题难点.
类型一 代入转换
已知,且,则的最小值为 .
【答案】
[名师点睛] 1代换成,构造出应用基本不等式的条件
【举一反三】已知x+y=1,y>0,x>0,则+的最小值为____________.
【答案】
【解析】将x+y=1代入+中,得+=++,设=t>0,则原式=+==·=[(1+2t)++1]≥×2+=,当且仅当t=时,即x=,y=时,取“=”.
类型二 放缩转换
若不等式对任意都成立,则实数的最小值为________.
【答案】100
【解析】由正弦定理得
因此 ,即的最小值为100
[名师点睛]利用三角形中三边不等关系放缩消元是解题关键
【举一反三】已知,则的最小值为__________.
【答案】
类型三 分离转换
已知正数x,y满足,那么y的最大值为 .
【答案】
【解析】
[名师点睛]运用分离变量法,将目标转化为求函数值域及解对应不等式
【举一反三】已知正实数a,b,c满足+=1,++=1,则实数c的取值范围是 .
【答案】
【解析】 ,因为 ,所以
类型四 设参转换
若实数x,y满足2x2+xy-y2=1,则的最大值为__________.
【答案】
[名师点睛]引进参数不是增加元,而是巧妙消元
【举一反三】设实数x,y满足-y2=1,则3x2-2xy的最小值是__________.
【答案】 4+6
【解析】由-y2=1,得=1,假设-y=m,+y=n,即mn=1,则x=m+n,y=.所以3x2-2xy=4m2+2n2+6mn≥2+6mn=4+6(当且仅当4m2=2n2时取等号).
类型五 构造函数转换
若实数x,y满足x2-4xy+4y2+4x2y2=4,则当x+2y取得最大值时,的值为________.
【答案】 2
【解析】 (解法1)因为实数x,y满足x2-4xy+4y2+4x2y2=4,所以(x+2y)2+4x2y2-8xy=4,即(x+2y)2+4(xy-1)2=8,所以(x+2y)2=8-4(xy-1)2,所以当(xy-1)2=0时,即xy=1时,x+2y取得最大值,此时x=,y=,所以=2.(解法2)因为实数x,y满足x2-4xy+4y2+4x2y2=4,所以(x-2y)2+4x2y2=4,令x-2y=2cosθ,xy=sinθ,则(x+2y)2=(x-2y)2+8xy=4cos2θ+8sinθ,所以(x+2y)2=-4sin2θ+8sinθ+4,所以当sinθ=1时,(x+2y)2取得最大值,此时xy=1,x-2y=0,所以=2.
[名师点睛]从式子结构出发寻找函数关系,关键熟练掌握代数关系.
【举一反三】已知ab=,a,b∈(0,1),则+的最小值为____________.
【答案】 4+
【解析】将b=代入y=+=+,其中0,n=x+y>0,则x=,y=,+=-≤-=.
9. 已知正实数x,y满足x++3y+=10,则xy的取值范围为________.
【答案】
10. 已知函数f(x)=3x+a与函数g(x)=3x+2a在区间(b,c)上都有零点,则的最小值为________.
【答案】-1
【解析】由题知
又=
=,
当a>0时,b<-,c>-,
∴ b+<-<0,c+>>0;
当a<0时,b<-,c>-,
∴ b+<<0,c+>->0;
当a=0时,b+<0,c+>0.
综上知,b+<0,c+>0.
设b+=x<0,c+=y>0,原式=,
∵ (x-y)2=(|x|+|y|)2=x2+y2+2|xy|≥4|xy|,
∴ -1≤<0,即原式最小值为-1.
11. 设实数a、b、c满足a2+b2≤c≤1,则a+b+c的最小值为____________.
【答案】-
12. 设二次函数f(x)=ax2+bx+c(a、b、c为常数)的导函数为f′(x).对任意x∈R,不等式f(x)≥f′(x)恒成立,则的最大值为____________.
【答案】2-2
【解析】 不等式f(x)≥f′(x)即ax2+bx+c≥2ax+b,所以对任意x∈R,不等式ax2+(b-2a)x+(c-b)≥0(a≠0)恒成立,所以
≤=,令-1=t,则由4ac-4a2≥b2≥0以及a>0知≥1,所以t≥0等号仅当a=c且b=0时成立.又==,
当t=0时=0,当t>0时=≤==2-2,所以当t=时取最大值2-2,因此当b2=4ac-4a2且-1=时取最大值2-2.