均值不等式的论文 联系客服

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安徽理工大学毕业论文

解 设圆柱底面半径为r,高为h,则2h+4r= l,即h?2r?33l 2?r?r?h??l? 所以 V??rh??r?r?h????????,故选 A.

3??6??21.3.3 升幂

例3 设x??0,???2,求y?sinx?cosx的最大值. ??2? 解 因为x??0,???,所以y?sin2x?cosx≥0,所以??2?312?12?2sinx?sinx?cosx??14?1?2 所y2?sin4x?cos2x?4?sin2x?sin2x?cos2x??4?2??23?2???27??以y?1223232当且仅当sinx?cosx即tanx=2时等号成立,故ymax?.

2991.3.4 整体代换

例4 已知x,y?R?,且x+2y=1,求证:

11??3?22 xy证明:因为x,y?R?,x+2y=1,所以

?11?2yx112yx2yx?,即???x?2y?????3???3?2??3?22. 当且仅当xyxyxyxyxy??x?2?1,y?1?1.3.5 平衡系数

例5 用总长14.8米的钢条制作一个长方体容器的框架,如果所制作容器的底面的一边比另一边

长0.5米,那么高为多少时容器的容积最大?并求出它的最大容积!

解 设容器底面短边长为x 米,则另一边长为x+0.5 米,并设容积为y m,其中容器的高为

3

2时等号成立. 214.8?4x?4?x?0.5??3.2?2x,0

4从而

11?3x??2x?1???8?5x??y?x?x?0.5??3.2?2x???3x??2x?1??8?5x?????1.8

1515?3?

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3安徽理工大学毕业论文

当且仅当3x?2x?1?8?5x,即x=1时取等号,这时3.2?2x?3.2?2?1?1.2,所以,高为1.2米时容积最大,最大容积为1.8m.

3

1.3.6 分离取倒数

例6 求函数y?x?1?x??1?的最大值.

?x?5??x?2? 解 y?x?1x?11 ??24x?5x?2?????x?1??5?x?1??4?x?1???5x?114??x?1???5?2yx?1 因为x??1,所以x?1?0 所以

?x?1??4?5?9 x?1141,当且仅当x?1?,即x=1时取等号,故ymax? 99x?11.3.7 换元

所以y?例7 求函数y?解 令t?x?2的最大值.

2x?5t2t2?1x?2,则x?t2?2?t?0?,y?12t?1t?122t?1t??t?0? 当t=0时,y=0;

当t>0时,y?122,当且仅当2t?,即t?时取等号.

t24所以当x??32时函数取最大值. 24总之,我们利用均值不等式求最值时,一定要注意“一正二定三等”,同时还要注意一些变形技巧,灵活运用均值不等式.

1.4 利用均值不等式求最值的技巧

均值不等式

a?b?ab ( a > 0 , b > 0 , 当且仅当a = b时等号成立) 是一个重要的不等2式,利用它可以求解函数最值问题. 对于有些题目,可以直接利用公式求解. 但有些题目必须进行必要的变形才能利用,下面是一些常用的变形技巧. 1.5.1 配凑

1) 凑系数

例1 当0 < x < 4 时,求ymax = x (8 - 2 x) .

解析 由0 < x < 4 , 有8 - 2 x > 0 , 利用均值不等式求最值,必须和为定值或积为定值,此

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题为2 个式子的积的形式,但其和不是定值. 注意到2 x + (8 - 2 x) = 8 为定值,故只需将y = x (8 - 2 x) 凑上一个系数即可.

11?2x?8?2x?y?x?8?2x???2x8?2x???????8 ,当且仅当2 x = 8 - 2 x 即x = 2 时取等??22?2?号,所以当x = 2时, y = x (8 - 2 x) 的最大值为8.

点评 本题无法直接运用均值不等式求解,但凑上系数后即可得到和为定值, 就可利用均值不等式求得最大值.

2) 凑项

215 ,求函数f?x??4x?2?的最大值. 44x?51解析 由已知4 x - 5 < 0 ,首先调整符号,因为?4x?2??不是定值,故需对4 x - 2 进

4x?55行凑项得到定值. 因为x?,所以5 - 4 x > 0 ,

4例2 已知x?1??f?x????5?4x???3??25?4x??即x = 1 时等号成立.

?5?4x??11?3??2?3?1.当且仅当5?4x?5?4x5?4x点评 本题需要调整项的符号,又要配凑项的系数,使其积为定值. 3) 分离

x2?7x?10例3 求y??x??1?的值域.

x?1解析 本题看似无法运用均值不等式, 如将分子配方凑出( x + 1) ,再将其分离.

x?1??y?2?5?x?1??44??x?1???5.

x?1x?1当x + 1 > 0 ,即x > -1 时,y?2?x?1??4?5?9 (当且仅当x = 1 时取“ = ”号) . x?14?1(当且仅当x = - 3 时取“= ”号) . x?1当x + 1 < 0 ,即x < - 1 时,y?5?2?x?1??故所求的值域为( - ∞,1 ] ∪[9 , + ∞) .

点评 分式函数求最值,通常化成y?mg?x??恒负) 的形式,然后运用均值不等式来求. 链接练习

1. 某公司一年购买某种货物400 t ,每次都购买x t ,运费为4 万元/ 次,一年的总存储费用为4 x 万元. 要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x = _t .

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A?B ( A > 0 , m > 0 , g ( x) 恒正或g?x?安徽理工大学毕业论文

2. 若a、b、c > 0 且a( a + b + c) + bc =4?23 ,则2 a + b + c的最小值为( ) . A

3?1 ; B 3?1; C 23?2 ; D 23?2

x2y23. 已知F1 、F2 为双曲线2?2?1?a?0,b?0且a?b?的2 个焦点, P 为双曲线右支上

ab异于顶点的任意一点, O为坐标原点. 下面4 个命题中真命题的代号是_(写出所有真命题的代号) .

A ?PF1F2 的内切圆的圆心必在直线x = a 上; B ?PF1F2 的内切圆的圆心必在直线x = b 上; C ?PF1F2 的内切圆的圆心必在直线O P 上; D ?PF1F2 的内切圆必通过点( a ,0) .

4. 设a > 0 , b> 0 ,则下列不等式中不恒成立的是( ) . A ?a?b??22?11????4 ; B a3?b3?2ab2 ; ?ab?a?b?a?b 22C a?b?2?2a?2b; D5. 已知平面上点P???x,y?|?x?2cos????y?2sin???16.??R ,求满足条件的点P

?在平面上所组成的图形面积. 链接练习提示及答案

1. 20. (提示:可知共购买

4001600?4x取最小值时x 的值,由均值不等式, 次,所求即y?xxy?160016001600?4x ,即x = 20 时取到. ) ?4x?2?4x?160 ,当且仅当xxx2. D. 提示:由a( a + b + c) + bc = 4?23 ,得( a + b) ( a + c) =

4?23 ,则2a?b?c?(a?b)?(a?c)?2(a?b)(a?c)?23. A. 提示: 如图3 , 设?PF1F2

?3?1 .

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