量分别位于不等式两端,从而将问题转化为求关于变量的函数的最值,进而通过平均值不等式求出参数的取值范围.
跟踪训练3 设x>0,y>0,且x+y=4,要使不等式+≥m恒成立,求实数m的取值范围.
解 由x>0,y>0,且x+y=4,
得=1,所以+=·==≥=,
当且仅当=,且x+y=4,
即x=,y=时,等号成立,所以+≥,
所以要使题中不等式恒成立,需m≤.
类型三 利用平均值不等式解决实际问题
例4 某森林出现火灾,火势正以每分钟100 m2的速度顺风蔓延,消防站接到警报立即派消防队员前去,在火灾发生后5分钟到达救火现场,已知消防队员在现场平均每人每分钟灭火50 m2,所消耗的灭火材料、劳务津贴等费用为每人每分钟125元,另附加每次救火所耗损的车辆、器械和装备等费用平均每人100元,而烧毁一平方米森林大约损失60元.问应该派多少消防队员前去救火,才能使总损失最少?
解 设派x名消防员前去救火,用t分钟将火扑灭,总损失为y,则t==,
y=灭火材料、劳务津贴费+车辆、器械、装备费+森林损失费
=125tx+100x+60(500+100t)
=125x·+100x+30 000+
=1 250+100(x-2+2)+30 000+
=31 450+100(x-2)+
≥31 450+2=36 450,
当且仅当100(x-2)=,
即当x=27时,y有最小值36 450.