1、1第 2 课时 基本不等式的应用1复习巩固基本不等式2能利用基本不等式求函数的最值,并会解决有关的实际应用问题1重要不等式 a2 b22 ab(1)不等式的证明:课本应用了图形间的面积关系推导出了 a2 b2_,也可用分析法证明如下:要证明 a2 b22 ab,只要证明 a2 b22 ab0,即证明( a b)20,这显然对a, bR 成立,所以 a2 b22 ab,当且仅当 a b 时等号成立(2)关于不等式 a2 b22 ab 的几点说明:不等式中的 a, b 的取值是_实数,它们既可以是具体的某个数,也可以是一个代数式公式中等号成立的条件是_,如果 a, b 不能相等,则 a2 b22
2、ab 中的等号不能成立不等式 a2 b22 ab 可以变形为 ab ,4 ab a2 b22 ab,2(a2 b2)( a b)a2 b222等【做一做 1】 不等式 a212 a 中等号成立的条件是( )A a1 B a1C a1 D a02基本不等式如果 a, b 为正实数,那么 _,当且仅当 a b 时,式中等号成立a b2我们应该从以下几个方面来理解基本不等式:(1)基本不等式反映了两个正数的和与积之间的关系,对它的准确理解应抓住两点:一是其成立的条件是 a, b 都是_;二是“当且仅当_”时等号成立(2)它还可以描述为:两个正实数的算术平均值大于或等于它的_ 平均值(3)基本不等式是
3、非常重要又极为有用的不等式,它与不等式的性质构成了本章的公理体系,奠定了不等式的理论基础【做一做 2】 已知 0 ,则 2sin 的最小值是_12sin 答案:1(1)2 ab (2)任意 a b【做一做 1】 B2. (1)正数 a b (2)几何 ab【做一做 2】 2利用基本不等式解应用题的步骤剖析:(1)审清题意,读懂题;(2)恰当地设未知数,通常情况下把欲求最值的变量看成函数 y;2(3)建立数学模型,即从实际问题中抽象出函数的关系式,并指明函数的定义域,把实际问题转化为求函数最值的问题;(4)在函数的定义域内,利用基本不等式求出函数的最值;(5)根据实际问题写出答案不等式的应用题大
4、都与函数相关联,在求最值时,基本不等式是经常使用的工具,但若对自变量有限制,一定要注意等号能否取到若取不到,则必须利用函数的单调性去求函数的最值题型一 实际应用题【例题 1】 某单位用 2 160 万元购得一块空地,计划在该地块上建造一栋至少 10 层,每层 2 000 平方米的楼房经测算,如果将楼房建为 x(x10)层,则每平方米的平均建筑费用为 56048 x(单位:元)为了使楼房每平方米的平均综合费用最少,该楼房应建为多少层?(注:平均综合费用平均建筑费用平均购地费用,平均购地费用 )购 地 总 费 用建 筑 总 面 积分析:转化为求函数的最小值反思:在应用基本不等式解决实际问题时,应
5、注意如下的思路和方法:先理解题意,设出变量,一般把要求最值的量定为函数;建立相应的函数关系,把实际问题抽象成函数的最大值或最小值问题;在定义域内,求出函数的最大值或最小值;根据实际背景写出答案题型二 易错辨析【例题 2】 求函数 y 的最小值x2 3x2 2错解: y x2 2 1x2 2 x2 2x2 2 1x2 2 2,故 y 有最小值 2.x2 21x2 2错因分析:错解中在用基本不等式求最值时,没考虑到定理成立的条件,实际上不论x 取何值,总有 .因此本题不能用基本不等式求解x2 21x2 2反思:利用基本不等式求函数的最值时,若出现等号不成立时,则可借助于函数的单调性来解决答案:【例
6、题 1】 解:设楼房每平方米的平均综合费用为 f(x)元,则 f(x)(56048 x)2 16010 0002 000x56048 x (x10, xN *)10 800x所以 f(x)56048 x10 800x5602 2 000,4810 800当且仅当 48x ,10 800x即 x15 时取等号因此,当 x15 时, f(x)取最小值 f(15)2 000,即为了使楼房每平方米的平均综合费用最少, 该楼房应建为 15 层3【例题 2】 正解:设 t ,则 y t , t .x2 21t 2可以证明 y t 在 ,)上为增函数,1t 2则 y ,212 322即 ymin ,此时 t
7、 ,则 x0.322 21 函数 y3 x3 2 x的最小值为_2 两直角边之和 为 4 的直角三角形面积的最大值等于_3如 图,有一张单栏的竖向张贴的海报, 它的印刷面积为 72 dm2(图中阴影部分),上下空白各宽 2 dm,左右空白各宽 1 dm,则四周空白部分面积的最小值是_ dm 2.4 函数 y (x5)的最小值为_135 已知某企业原有员工 2 000 人,每人每年可为企业创利 3.5 万元为应对国际金融危机给企业带来的不利影响,该企业实施“优化重组,分流增效”的策略,分流出一部分员工待岗为维护生产稳定,该企业决定待岗人数不超过原有员工的 5%,并且每年给每位待岗员工发放生活补贴
8、 0.5 万元据评估,当待岗员工人数 x 不超过原有员工 1%时,留岗员工每人每年可为企业多创利 万元;当待岗员工人数 x 超过原有员工 1%时,留1625x岗员工每人每年可为企业多创利 0.9 万元为使企业年利润最大,应安排多少员工待岗?答案:16 2.2 3.56 4.5解:设重组后,该企业年利润为 y 万元当待岗人员不超过 1%时,由 0, x2 0001%20,2得 0 x20( xN),则 y(2 000 x) 163.50.52x ;6590.4当待岗人员超过 1%且不超过 5%时,由 20 x2 0005%,得 20 x100( xN),则 y(2 000 x)(3.50.9)0.5 x44.9 x8 800.故 y25690.64,02,1.xxN当 0 x20,且 xN 时,有 ,2532则 y 5329 000.648 840.64,690.4x当且仅当 x ,即 x16 时取等号,此时 y 取得最大值 8 840.64;25当 20 x10 0,且 xN 时,函数 y4.9 x8 800 为减 函数所以 y4.9208 8008 702.又 8 840.648 702,故当 x16 时, y 有最大值 8 840.64.即要使企业年利润最大,应安排 16 名员工待岗