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利用均值不等式求和(积)的最小(大)值,是中职对口升学的一个重要考点,考生必须熟练掌握.
考生在利用均值不等式求最值时,要注意只有当以下三个条件同时成立时才能使用:
(1)a1,a2,…an均为正数;
(2)积(和)“a1a2…an”(“a1+a2+…+an”)为定值;
(3)各个正数相等.
例1 已知x>0求2-3x-4x的最大值.
分析:当a>0,b>0时,
若ab是常数,当且仅当a=b时,a+b有最小值2ab;若a+b是常数,当且仅当a=b时,ab有最大值a+b22.
因此,先求3x+4x的最小值,再求2-3x+4x的最大值.
解:因为x>0,所以3x+4x≥23x4x=43,当且仅当3x=4x,即x=233时,3x+4x有最小值43,-3x+4x≤-43,所以2-3x-4x≤2-43,所以2-3x-4x的最大值是2-43.
例2 x>0时,求y=x2+8x的最小值.
分析:因为x2与8x的积非定值,可以考虑a+b+c≥33abc(a、b、c均为正数).
解:因为x>0,所以x2+4x+4x≥33x2·4x·4x=632,当且仅当x2=4x,即x=34时,y=x2+8x的最小值为632.
例3 已知正数x、y满足x+2y=1,则1x+1y的最小值是.
分析:因为只有当积为定值时,和才有最小值,所以先利用条件变形:因为x、y都为正数,所以1x+1y=(x+2y)·1x+1y=3+2yx+xy≥3+22yxxy=3+22.则1x+1y的最小值为3+22.
例4 一位牧民计划用篱笆为其马群围一个面积为1600m2的矩形牧场,则他用最少为的篱笆围成的矩形牧场的长和宽分别是.
分析:设矩形的长、宽分别是x、y,则xy=1600.因为2(x+y)≥2×2xy=160,当且仅当x=y=40m时,上式等号成立,所以他用最少为160m的篱笆围成的矩形牧的长和宽分别是40m和40m.
作者单位:湖北长阳职教中心
考生在利用均值不等式求最值时,要注意只有当以下三个条件同时成立时才能使用:
(1)a1,a2,…an均为正数;
(2)积(和)“a1a2…an”(“a1+a2+…+an”)为定值;
(3)各个正数相等.
例1 已知x>0求2-3x-4x的最大值.
分析:当a>0,b>0时,
若ab是常数,当且仅当a=b时,a+b有最小值2ab;若a+b是常数,当且仅当a=b时,ab有最大值a+b22.
因此,先求3x+4x的最小值,再求2-3x+4x的最大值.
解:因为x>0,所以3x+4x≥23x4x=43,当且仅当3x=4x,即x=233时,3x+4x有最小值43,-3x+4x≤-43,所以2-3x-4x≤2-43,所以2-3x-4x的最大值是2-43.
例2 x>0时,求y=x2+8x的最小值.
分析:因为x2与8x的积非定值,可以考虑a+b+c≥33abc(a、b、c均为正数).
解:因为x>0,所以x2+4x+4x≥33x2·4x·4x=632,当且仅当x2=4x,即x=34时,y=x2+8x的最小值为632.
例3 已知正数x、y满足x+2y=1,则1x+1y的最小值是.
分析:因为只有当积为定值时,和才有最小值,所以先利用条件变形:因为x、y都为正数,所以1x+1y=(x+2y)·1x+1y=3+2yx+xy≥3+22yxxy=3+22.则1x+1y的最小值为3+22.
例4 一位牧民计划用篱笆为其马群围一个面积为1600m2的矩形牧场,则他用最少为的篱笆围成的矩形牧场的长和宽分别是.
分析:设矩形的长、宽分别是x、y,则xy=1600.因为2(x+y)≥2×2xy=160,当且仅当x=y=40m时,上式等号成立,所以他用最少为160m的篱笆围成的矩形牧的长和宽分别是40m和40m.
作者单位:湖北长阳职教中心