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利用重要不等式求最大值与最小值
(麻城实验高中 阮晓锋) 定理:若x,y为实数,则有
x+y
2
2
2xy(当且仅当x=y时取等号)
推论:若x,y为正数,则有
x+y
xy(当且仅当x=y时取等号) 2
应用:已知x,y为正数,则有:
(1)如果积xy是定值p,那么当且仅当x=y时和x+y有最小值2p (2)如果和x+y是定值s, 那么当且仅当x=y时积xy有最大值
例1:已知x0,当x取什么值时,
12
s4
x
2
81
x
2
的值最小?最小值为多少?
解:∵x≠0∴
x
2
>0,
81
x
2
>0
又
x
2
81
xx
=81∴2
x
2
81
22
x
x
2
81
x
2
=18
(当且仅当
2
=
81
x
2
即x=3时上式取=号)
∴当且仅当x=3时
x
2
81
x
2
有最小值,最小值为18
例2一段长为Lm的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,问这个菜园的长,宽分别为多少
时菜园的面积最大,最大值为多少?
解:设矩形的两邻边分别为x,y m,则2x+y=L
2x+y22xy∴ ∴S=x y
L
2
8xy
12LL
(当且仅当y=2x即x=,y=时取=号) 8L42
LL12
答:矩形的长,宽分别为,时菜园的面积最大,最大的面积为L
248
1
例3:解方程xy-1z-2(x+y+z)
2
解:x>0,y>0,z>0
y-11y-1,z-21z-2 x1
x, ∴222
1
将上述三式相加得(xyz)xy-1z-2
2
(当且仅当x=1,y=2,z=3时取=号)
故原方程的解为x=1,y=2,z=3 例4:设∆ABC的边长a,b,c满足条件
2a
22
1a
b,
2b
22
1b
c,
2c1c
22
a,求S∆ABC
解:由已知得
2
2a
22
1a1b1c
2
2
2b
22
2c
22
abc
∴
(1a)(1b)(1c)
=8abc①
2
又1
a
2
2
2a,1b2b,1c2c
2
2
2
(1
a
)(1b)(1c)8abc
332
·1= 44
(当且仅当a=b=c=1时上式取=号) 故有①知a=b=c=1,从而得S∆ABC=
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