3.4 基本不等式:
第1课时 基本不等式
【知识提炼】
重要不等式与基本不等式
a=b
几何平均数
算术平均数
2ab
【即时小测】
1.思考下列问题
(1)基本不等式中的a,b可以是代数式吗?
提示:可以,但代数式的值必须是正数,否则不成立.
(2) 与 是等价的吗?
提示:不等价,前者条件是a>0,b>0,后者是a,b∈R.
2.下列不等式正确的是( )
【解析】选C.因为a2+ 中a2>0,
所以 即
所以a2+ ≥2,故选C.
3.下列不等式中,对任意实数x都成立的是( )
A.lg(x2+1)≥lgx B.x2+1>2x
C. ≤1 D.logax+logxa≥2
【解析】选C.A中,x≤0时不成立;在B中,x=1时不成
立;对于D,当logax0,b>0):①a2+1>2a;② ≤2;
③ab≤ ;④ 其中正确的有______.
【解析】a2+1=a2+12≥2a,故①错;由 ≤2,可得
a+b≤2 ,②显然错误;ab≤ ⇔2ab≤a2+b2,
③正确; ≤ ⇔2ab≤a2+b2,④正确.
答案:③④
【知识探究】
知识点 基本不等式
观察如图所示的内容,回答下列问题:
问题1:基本不等式中对于a,b有何限定条件?
问题2:如何用几何法推导出基本不等式?
【总结提升】对基本不等式的理解
(1)对于条件的理解
①a,b必须为正数.
②当a=b且只有在这唯一的条件下等号才成立.
(2)几何解释
以a+b长的线段为直径作圆,在直径AB上取点C,使AC=a,
CB=b.过点C作垂直于直径AB的弦DD′,则CD= .
如图所示:
因为圆的半径为 ,所以 ≥ ,其中当且仅当
点C与圆心重合,即a=b时,等号成立,则该定理又可
以叙述为:半径不小于半弦.
【题型探究】
类型一 对基本不等式的理解及其简单应用
【典例】1.下列不等式①a2+1>2a;②a2+4≥4a;
③ ≥2;④ ≤ab.其中恒成立的是( )
A.①④ B.③④ C.②③ D.①②
2.(2015·营口高二检测)已知a>0,b>0,则下列不等
式不一定成立的是( )
【解题探究】1.典例1中如何判断④是否成立?
提示:当a,b异号时,式子 恒大于零,而ab2a错
误.由于a2-4a+4=(a-2)2≥0,所以a2+4≥4a恒成立;
同号,所以 ≥2恒成立.当a,b异号时,
式子 恒大于零,而ab1,b>1时,lga+lgb≥
C.当a>4时,
D.当ab1,b>1时,lga,lgb均为正数,所以
lga+lgb≥ 成立.
类型二 利用基本不等式进行大小比较与不等式的证明
【典例】1.(2015·四平高二检测)已知a>0,b>0,则
中最小的是( )
2.(2015·徐州高二检测)设a,b,c都是正数,求证:
【解题探究】1.典例1中可采取哪些方法进行比较大小
?
提示:可采用特殊值法或利用基本不等式进行比较大
小.
2.典例2中如何利用基本不等式将 变形?
提示:因为a,b,c都是正数,所以 也都是正
数.所以
【解析】1.选D.方法一:特殊值法.
令a=4,b=2,则
所以 最小.
方法二: 由
可知 最小.
2.因为a,b,c都是正数,所以 也都是正数.
所以
三式相加得
即 ,当且仅当a=b=c时取等号.
【延伸探究】
1.(变换条件)若将典例2改为“a,b,c都是负数,
求证:
【证明】因为a,b,c都是负数,所以 也都是负
数.所以
三式相加得2( )≤-2(a+b+c),
即 ,
当且仅当a=b=c时取等号.
2.(改变问法)若典例2的条件不变,如何证明
【解析】因为a,b,c都是正数,所以
因此
即
当且仅当a=b=c时取等号.
【方法技巧】利用基本不等式证明不等式的策略与注
意事项
(1)策略:从已证不等式和问题的已知条件出发,借助
不等式的性质和有关定理,经过逐步的逻辑推理,最
后转化为所求问题,其特征是以“已知”看“可知”,逐
步推向“未知”.
(2)注意事项:
①多次使用基本不等式时,要注意等号能否成立;
②累加法是不等式证明中的一种常用方法,证明不等
式时注意使用;
③对不能直接使用基本不等式的证明可重新组合,形
成基本不等式模型,再使用.
【补偿训练】已知正数0