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基本不等式的“十”注意
基本不等式是高中数学的重要内容之一,是培养学生逻辑推理能力的好手段.基本不等式作为函数的核心组成部分,在不等式的证明、求最值、求解参数问题等方面都有广泛的应用,主要以工具知识的出现.但要想灵活应用基本不等式解题,在学习中特别要注意以下几点.
一、注意考纲要求
利用均值定理求最值,考纲对均值定理要求是掌握两个(不扩展到三个)正数的算术平均数不小于它们的几何平均的定理,并会简单的应用.高考中常与函数、三角、数列、解析几何、立体几何、应用问题等知识联系.
二、注意基本不等式的结构特征 均值不等式的主要两种形式:
第一种形式:a,b∈R时,a+b≥2ab=ab+ab(当且仅当a=b时“=”号成立); 第二种形式:a>0,b>0时,a+b≥2ab=ab+ab(当且仅当a=b时“=”号成立). 两端的结构、数字具有如下特征:
(1)次数相等;
(2)项数相等或不等式右侧系数与左侧项数相等;
(3)左和右积.
这两个公式的结构完全一致,第二种形式可以将条件放宽为但a≥0,b≥0,因此在非负实数范围之内,两个公式均成立,当要解决的不等式具有上述特征时,考虑用均值不等式.
三、注意从本质上认识基本不等式
基本不等式在本质上体现两种转化:(1)在均值不等式中“当且仅当„„等号成立”的“当且仅当”是“充要条件”的同义词,它给出了相等与不等的界,是相等与不等转化的突破口;(2)基本不等式的一端是两个正数的和,一端是两个正数的积,因此利用基本不等式可以达到两数和与积的不等转化.
四、注意把握基本不等式的常见变式
a2+b2a+b2a2+b2a2+b2
(1)ab≤,ab≤(),对不等式ab≤,还有更一般的表达式:|ab|≤;
2222ab
(2)若a,b同号,则+≥2(当且仅当a=b时,取等号);
ba1
(3)若x>0,则x+≥2(当且仅当x=1时,取等号).
x五、注意联系等比数列与等差数列
a+b
由数列知识可知,称为a,b的等差中项,ab称为正数a,b的等比中项,故算术平均数与几何
2平均数的定理又可叙述为:“两个正数的等比中项不大于它们的等差中项”.
六、注意利用基本不等式求函数的最值的条件
利用基本不等式求函数最值的方法使用范围较广泛,既可适用于已学过的二次函数,又可适用于分式函数,高次函数,无理函数,但必须注意其使用三个条件:(1)项项为正:a>0,b>0;(2)和定或积定:a+b为定值或ab为定值;(3)项项相等:“a=b”,三个条件缺一不可.少了“项项为正”,就失去了利用均值定理的前提条件;少了“a+b为定值或ab为定值”,求出的不是一个常数,而是一个变量;少了“项项相等”,求出的最值就失去了基础,成了“空中楼阁”.
七、注意多次利用基本不等式求最值的条件
求解最值问题时,有时需要同时或连续多次使用均值不等式,这时一定要注意几次使用条件必须一致,即每次取得“=”号的条件一致,否则所求的最值是错误的.
八、注意利用基本不等式求最值时常见凑配技巧
在使用重要不等式证明问题时,根据所证不等式的结构,常常需要配合一定的变形技巧与转化策略,
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才可以使用重要不等式常用的初等变形手段有均匀裂项,增减项,配系数、平方、引参、换元、裂项、折幂等.一般说来,“见和想积,拆低次,凑积为定值,则和有最小值;见积想和,拆高次,凑和为定值,则积有最大值”.
九、注意利用基本不等式证明不等式的条件
a+b
利用均值定理≥ab(a>0,b>0)证明不等式时,没有利用其求最值的条件强,一般只需满足一
2个条件:“项项为正:a>0,b>0”.
十、注意基本不等式的实际应用问题
新课标教材与传统教材最大的区别是,新教材淡化了不等式的证明,加强了不等式与日常生活的联系,如实际生活中的方案选择型、材料切割型、造价最低、利润最大等问题.这类问题首先应认真阅读题目、理解题目的意义,注意题目中的关键词和有关数据,然后将实际问题转化为数学问题,即数学建模,再运用均值不等式加以解决.
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