

基本不等式的10种题型解法分析
作者: 严慧健 王妍辉
基本不等式可以作为不等式论的基本定理,它成为 支撑其他许多非常重要结果的基石,同时也是解决许多最值问题的有力工具。近几年高考题中也经常出现利用基本不等式解题的题目,富有趣味性和挑战性,为国家选拔人才起了一定的作用。在生活实践中,为了解决一些最优问题,经常会用到基本不等式,从而简化程序,达到选择最佳方案解决问题。下面我们来介绍十种常见的解题方法:
01、直接法
【分析】:设a>0,b>0,则a,b的算术平均数为a+b2,几何平均数为ab,基本不等式可叙述为:a+b2 ab,即两个正数的算术平均数不小于几何平均数。
例题1、若a、b都是整数,则 的最小值为。
[解析]原式= ,当且仅当 时,即b=2a时,取“=”
02、配凑法
【分析】:加上一个数或减去一个数使和(积)为定值,然后利用基本不等式求解;
1、通过凑项、拆项、变系数等方式凑成和为定值或积为定值的形式;
2、注意验证取得的条件。
例2、设0<x<32,则函数y=4x(3-2x)的最大值为( )
A.94B.4 C.92D.9
[解析] y=4x(3-2x)=2·2x·(3-2x)≤2·(2x+3-2x2)2=92.
当且仅当2x=3-2x,即x=34时取等号,∴当x=34时,ymax=92.
03、乘“1”法
【分析】:乘“1”法是指凑出1,利用乘“1”后值不变的性质,通过变形后达到运用不等式的条件,即积为定值。
主要解决形如“x+y=t,求 得最值”问题,先将 转化为 ,再利用基本不等式求最值。
例3、已知a>0,b>0,且a+b=2,则2a+12b的最小值是( )
A.1 B.2 C.94D.92
[解析]: 因为a>0,b>0,且a+b=2,所以a+b2=1,
所以2a+12b=12(a+b)(2a+12b)=12(2ba+a2b+52)
≥12×(2+52)=94,当且仅当a=43,b=23时,等号成立.
04、其他代换
【分析】:通过“1”的代换,把求解的目标化为可以利用基本不等式来求最值的式子,达到解题目的。
例4、已知实数x>0,y>0,且满足x+y=1,则 的最小值为
[解析]: = =2+ ≥2+2 =2+2 ,当且仅当 时,即x= y=2- 时,取“=”
05、同除法
【分析】:两边同除以一个式子,再利用乘“1”法通过变形后达到运用基本不等式来解题。
例5、已知a>0,b>0,且a+2b=3ab,则ab的最小值
[解析]:左右两边同除以ab,得
所以
当且仅当 , 即 时,取“=”
06、和积互消
【分析】:和利用一次基本不等式,从而出现平方,再利用一元二次不等式达到解题目的。
例6:已知x、y都是正数,且满足x+2y+xy=30,则xy的最大值为
[解析]:因为 ,所以 ,
令 则
即 ,因为t>0,所以 所以
当xy=18时,又x=2y,所以x=6,y=3
因此当x=6,y=3时,xy取最大值18.
07、构造分母
【分析】:根据所求式子的结构特点,利用待定系数法把已知用所求式子的分母表示,在进行字母代换来简化,再利用基本不等式解题。
例7、已知正实数x、y满足4x+3y=4,则 的最小值为
[解析]:由4x+3y=4得2(2x+1)+(3y+2)=8
令a=2x+1,b=3y+2,可得2a+b=8
原式
=
当且仅当 时,取“=”
08、分离分子型
【分析】:根据分子及分母的特点,对分子进行变形,从而出现积为定值,最后利用基本不等式解题。
例8、若4x>y>0,则 的最小值为
[解析]:原式
当且仅当3y=4x时取“=”
09、消元法
【分析】:当所求最值的代数式中的变量计较多事,通常利用已知条件消除部分变量后,凑出“和为常数”或“积为常数”,再利用基本不等式解题。
例9、若正数x,y满足x2+6xy-1=0,则x+2y的最
小值是____________.
[解析]: 因为正数x,y满足x2+6xy-1=0,所以y=1-x26x.由x>0,y>0,即x>0,1-x26x>0,解得0<x<1.所以x+2y=x+1-x23x=2x3+13x≥22x3·13x=223,当且仅当2x3=13x,即x=22,y=212时取等号.故x+2y的最小值为223.
10、同乘方程型
【分析】:根据已知条件两边同乘以所求的式子,转化为一元二次不等式求解。
例10、已知为xy正数,且 ,则 的最大值为
[解析]: ,同乘 得:
所以
又
上式可化为
解得