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基本不等式

鎖定
基本不等式是主要應用於求某些函數的最值及證明的不等式。其表述為:兩個正實數算術平均數大於或等於它們的幾何平均數
在使用基本不等式時,要牢記“一正”“二定”“三相等”的七字真言。“一正”就是指兩個式子都為正數,“二定”是指應用基本不等式求最值時,和或積為定值,“三相等”是指當且僅當兩個式子相等時,才能取等號
中文名
基本不等式
外文名
Inequality of arithmetic and geometric means
AM–GM inequality
別    名
二元均值不等式
別    名
算數 - 幾何平均值不等式
表達式
(a+b)/2≥√(ab)
適用領域
不等式方程
應用學科
數學

基本不等式概念

兩個非負實數的算術平均值大於或等於它們的幾何平均值

基本不等式公式

基本不等式原型

(a>0,b>0)
注:當且僅當a=b時取等
其中
稱為
的算術平均數,
稱為
的幾何平均數。

基本不等式變形

1、
(當且僅當
時取等號)(a>0,b>0)
2、
3、

基本不等式二元均值不等式

調和均值≤幾何均值≤算術均值≤平方均值)當且僅當a=b時等號成立

基本不等式常用不等式

基本不等式證明

基本不等式算術證明

時,兩邊開平方得
即當且僅當a=b時,
當且僅當a=b時,不等式取等號。

基本不等式幾何證明

在△ABC中,∠BAC=90°,點D為BC的中點,AE為高,設BE=a,EC=b
射影定理,得AE²=ab
∴AE=
∵在△ABC中,點D為斜邊BC的中點
∵ 在Rt△ADE中,AD≥AE
           △ABC △ABC
∴當且僅當AD與AE重合,即a=b時等號成立

基本不等式推廣

一般地,若
是正實數,則有均值不等式
當且僅當a=b時
取等號

基本不等式應用

基本不等式和積互化

和定積最大
一定時,
,且當
時取等號
積定和最小
一定時,
,且當
時取等號

基本不等式求解最值

例:求
的最小值
解:由基本不等式可得,
時取等號
答:當
時,
有最小值

基本不等式兩類最值問題

具體來説,利用基本不等式求最值包括下面兩種類型的題目:
已知x>0;y>0,則:
如果積xy是定值p,那麼當且僅當x=y時,x+y有最小值
。(簡記:積定和最小,即x+y≥
)
如果和x+y是定值p,那麼當且僅當x=y時,xy有最大值
。(簡記:和定積最大)

基本不等式技巧

“1”的妙用。題目中如果出現了兩個式子之和為常數,要求這兩個式子的倒數之和的最小值,通常用所求這個式子乘以1,然後把1用前面的常數表示出來,並將兩個式子展開即可計算。如果題目已知兩個式子倒數之和為常數,求兩個式子之和的最小值,方法同上。
調整係數。有時候求解兩個式子之積的最大值時,需要這兩個式子之和為常數,但是很多時候並不是常數,這時候需要對其中某些係數進行調整,以便使其和為常數。