均值不等式什么时候可以用 均值不等式的巧用

均值不等式的巧用

均值不等式的巧用 均值不等式的巧用 陵水中学 李莎 在教学实践中,我们发现均值不等式是求解函数的最值问题和证明不等式 问题的重要工具。现举例介绍如下:
运用均值不等式求函数最值问题时,应特别注意"一正、二定、三相等"。

例1 若a是1+2b与1-2b的等比中项,则 的最大值为( ) 分析 由题意知 ,注意到若 取最大值,a、b必同号,不妨设a、b均为正 数,则将问题转化为 a0,b0,且 ,求 的最大值。

由 ,知 而 ,当且仅当a=b,且 即 , 时, 取得最大值 。

例2 求二元函数 (x,y0)的最大值。

解:∵4 = , ∴ 所以函数 的最大值为5,当且仅当 时取得。

例3 ΔABC的三边a、b、c依次成等比数列,求角B的取值范围。

分析 在 中,注意到分式的积,我们把 化为" "即可求出最值。

解:∵ ∴ 又∵B ,∴例4 用长为 的铁丝围成直角三角形的三边,求直角三角形的最大面积。

分析 设直角边长分别为x,y(x,y0),面积为S,则 ① 又S= ,注意到求积的最值,我们把①式中的 和 分别化为" "和" "即可巧 妙求出最值。

解:∵ ∴ 所以S的最大值为 ,当且仅当 即等腰直角三角形时取得。

运用均值不等式证明不等式时,常常需要根据不等式的结构特征,配以适 当的技巧,方能如愿。

例5 设a、b、c各为不相等的正数,求证:
分析 所证不等式两边均为和的形式,且项数相同,则可考虑采用两两结 合再叠加的方法。

证明:∵ ∴2( )2( ) ∴ 例6 设a、b、c ,求证:
(a+b)(b+c)(c+a) 8abc 分析 所证不等式的两边都是积的形式,且项数相同,则可考虑采用两两 结合再叠乘的方法。

证明:∵a、b、c ∴ 以上三个不等式两边分别相乘,便得 (a+b)(b+c)(c+a) 8abc例7 已知a2,求证:
1 分析 所证的不等式是积小于一个常数,则可考虑逆用均值不等式。

证明:∵a2 ∴ 0, 0 ∴ = =1 例8 设a、b 且a+b=1,求证:
分析 所证不等式左边是和的形式,若顺用均值不等式,则不但不能利用 已知条件配凑,而且不等号方向也与所证相反。平方后,由于能产生积的形式, 给利用"和是定值"创造条件,且不等号方向也与所证相同。

证明:∴a、b 且a+b=1 ∴( ) =2(a+b)+2+2 =4+2 ∴ 从以上堵例可以看出,用均值不等式解决问题时,需仔细审题,认准特征, 对症下药。