剖析:"一正":不论是三个数或n个数的平均值不等式都要求是正数,否则不等式是不成立的."二定":包含两类求最值问题,一是已知n个正数的和为定值(即a1+a2+...+an为定值),求其积a1a2...an的最大值;二是已知积a1a2...an为定值,求其和a1+a2+...+an的最小值;"三相等":取等号的条件是a1=a2=a3=...=an,不能只是其中一部分相等.
题型一 利用均值不等式求函数的最值
【例1】(1)求函数y=x+(x<0)的最大值;
(2)求函数y=x(a-2x)(x>0,a为大于2x的常数)的最大值.
分析:将函数式合理变形,再用不等式的性质求函数的最值.
反思:在利用均值不等式求最值时,往往需将所给不等式变形,拆分或拼凑都是常见的方法,但在变化过程中要注意式子的等价性及符号不等式的条件.
题型二 利用均值不等式解决实际问题
【例2】一份印刷品,其排版面积为432 cm2(矩形),要求左右留有4 cm的空白,上下留有3 cm的空白,问矩形的长和宽各为多少时,用纸最省?
分析:根据矩形面积与矩形长和宽的关系列出方程,再利用不等式求最值.
反思:利用不等式解决实际问题时,首先要认真审题,分析题意,建立合理的不等式模型,最后通过基本不等式解题.
题型三 易错辨析
【例3】求函数y=1-2x-的最值.
错解:y=1-2x-=1-.
∵2x+≥2=2.
∴y≤1-2,故y的最大值为1-2.
错因分析:重要不等式a+b≥2成立的前提条件是a>0,b>0.以上解题过程中没有注意这个前提条件.
反思:在利用不等式进行证明或求值时,一定要注意不等式成立的条件,即"一正,二定,三相等".
答案:
【例1】解:(1)∵x<0,
∴y=x+=-
≤-2=-.
当且仅当x=-时,取"="号,
∴所求最大值为-.
(2)∵x>0,a>2x,
∴y=x(a-2x)=·2x·(a-2x)≤2=.
当且仅当x=时,取"="号.
∴所求最大值为.
【例2】解:设矩形的长为x cm,则宽为 cm,则总面积为: