热点专题 1-1 基本不等式及其应用【21类题型全归纳】（原卷版）

热点题型追踪：1-1基本不等式及其应用近4年考情（2020-2024）考题统计考点分析考点要求2020年天津卷：第14题，5分基本不等式及其应用是是高考的热点，主要考查利用基本不等式求最值、求参数的取值范围等，常与函数结合命题，题型以选择题、填空题为主，也可作为工具出现在解答题中，应适当关注利用基本不等式大小判断、求最值和求取值范围的问题；同时要注意基本不等式在立体几何、平面解析几何等内容中的运用.(1)了解基本不等式的推导过程

(2)会用基本不等式解决最值问题

(3)理解基本不等式在实际问题中的应用2021年乙卷：第8题，5分2022年I卷：第12题，5分2023年I卷：第22题，12分题型总览题型总览总览热点题型解读（目录）模块一模块一 ：核心题型·举一反三【题型1】基本不等式的直接使用 2【题型2】常规凑配法求最值 3【题型3】“1”的妙用（1）：乘“1”法 5【题型4】“1”的妙用（2）：“1”的代换 7【题型5】二次比一次型 9【题型6】分离常数型 10【题型7】与指数对数结合的基本不等式问题 12【题型8】利用对勾函数 14【题型9】判断不等式是否能成立 16【题型10】换元法（整体思想） 19【题型11】基本不等式的实际应用问题 22【题型12】与a+b、平方和、ab有关问题的最值（和，积，平方和互相转化） 26【题型13】基本不等式恒成立与能成立问题 29模块二模块二 ：学有余力·拓展提升【题型14】消元法 31【题型15】因式分解型 33【题型16】同除型（构造齐次式） 35【题型17】万能“k”法 37【题型18】三角换元法（利用三角函数） 38【题型19】基本不等式与其他知识交汇的最值问题 40【题型20】含有根式的配凑（根式平方和为定值型） 43【题型21】多次运用基本不等式 43模块一模块一核心题型·举一反三【题型1】基本不等式的直接使用如果，那么，当且仅当时，等号成立．其中，叫作的算术平均数，叫作的几何平均数．即正数的算术平均数不小于它们的几何平均数．常用不等式：若，则，当且仅当时取等号；基本不等式：若，则（或），当且仅当时取等号．若，，且，则的最小值是________若，，则的最小值为______．【巩固练习1】若，，则的最小值为______．【巩固练习2】已知，，且，则的最小值是________【题型2】常规凑配法求最值配凑法：加上一个数或减去一个数使和(积)为定值，然后利用基本不等式求解．1、通过添项、拆项、变系数等方法凑成和为定值或积为定值的形式．2、注意验证取得条件．常见的配凑法求最值模型(1)模型一：，当且仅当时等号成立；(2)模型二：若，则的最小值为.已知a>2，则2a+8a−2的最小值是（A．6 B．8 C．10 D．12【巩固练习1】函数（）的最小值为．【巩固练习2】已知正数a，b满足，则的最小值为．【巩固练习3】已知，则的最小值为.【题型3】“1”的妙用（1）：乘“1”法方法总结：乘“1”法就是指凑出1，利用乘“1”后值不变这个性质，使不等式通过变形出来后达到运用基本不等式的条件，即积为定值．主要解决形如“已知x+y=t(t为常数),求的最值”的问题，先将转化为，再用基本不等式求最值注意：验证取得条件．（2023·广东广雅中学校考）若正实数a，b满足，则的最小值是________（2024·江苏南通·二模）设，，，则的最小值为（）A． B． C． D．3【巩固练习1】已知且，则的最小值是．【巩固练习2】若，且，则的最小值为．【巩固练习3】已知，，且，则的最小值为．【题型4】“1”的妙用（2）：“1”的代换方法总结：通过常数“1”的代换，把求解目标化为可以使用基本不等式求最值的式子，达到解题目的．已知，，，则的最小值为．已知实数x，满足，则的最小值为（

）A．6 B． C． D．8【巩固练习1】若，，且，则有最小是________【巩固练习2】正实数，满足，则的最小值是（

）A． B． C．5 D．【巩固练习3】（2024·安徽·三模）已知，且，则的最小值为（

）A．4 B． C． D．【题型5】二次比一次型基本模型：，当且仅当时等号成立已知x>0，则x2−x+4xA．5 B．3 C．−5 D．−5或3函数的最小值为．【巩固练习1】已知，则函数的最小值是．【巩固练习2】已知正数x，y满足，则的最大值为．【巩固练习3】已知x，y为正实数，且x+y=1，则x+6y+3xy的最小值为（

A．24 B．25 C．6+42 D．【题型6】分离常数型方法总结：对于分子分母中含有相同单一字母时，可以考虑分离常数例1：（x>0）例2：若，则函数的最小值为（）A．4B．5C．7D．9【巩固练习1】已知，，，则的最小值为（

）A．4 B．6 C．8 D．10【巩固练习2】函数在上的值域是．【题型7】与指数对数结合的基本不等式问题方法总结：结合指数对数的计算公式变形得出积为定值或和为定值的形式，再利用基本不等式求解（多选）已知则下列结论正确的是（

）A． B．C． D．（2020·山东·高考真题）（多选）已知a>0，b>0，且a+b=1，则（

）A． B．C． D．【巩固练习1】（2023广东广雅中学校考）若正实数a，b满足，则的最小值是________【巩固练习2】已知实数满足，则的最小值是________．【巩固练习3】（多选）已知，则实数，满足（

）A． B．C． D．【题型8】利用对勾函数当无法取等时需要结合对勾函数图像，利用单调性来得出最值当时，的最小值为.已知函数．若，且，则的取值范围是（

）A． B． C． D．【巩固练习1】函数y＝x＋（x≥2）取得最小值时的x值为．【巩固练习2】已知函数，若实数满足，且，则的取值范围是_______．【巩固练习3】若对任意，恒成立，求实数的取值范围【题型9】判断不等式是否能成立（1）基本不等式的前提是“一正”“二定”“三相等”；其中“一正”指正数，“二定”指求最值时和或积为定值，“三相等”指满足等号成立的条件．（2）连续使用不等式要注意取得一致．（多选）下列函数中，最小值为2的是（

）A． B．C． D．【巩固练习1】下列不等式证明过程正确的是（

）A．若，则B．若x＞0，y＞0，则C．若x＜0，则D．若x＜0，则【巩固练习2】（多选）下列命题中，真命题的是（

）A．，都有B．，使得C．任意非零实数，都有D．若，则的最小值为4【巩固练习3】（多选）下面结论正确的是（

）A．若，则的最大值是B．函数的最小值是2C．函数（）的值域是D．，且，则的最小值是3【题型10】换元法（整体思想）对于两个分式的最值问题可以考虑整体法或换元法配凑整体配凑法原理是把目标当作一个整体，然后利用基本不等式求最值.单分母换元：当2个分母的和为定值，可以把其中一个分母进行换元双分母换元：当2个分母均为字母加减常数时，可以把2个分母都换元（单分母换元）已知，则的最小值是________A．6B．8C．4D．9（双分母换元）已知正数满足，则的最大值是（）A．B．C．D．已知x，y为正实数，则的最小值为（

）A．6 B．5 C．4 D．3【巩固练习1】已知，其中，，，则的最小值为．【巩固练习2】已知实数，且，则的最小值是．【巩固练习3】若，，，，则的最小值为．【巩固练习4】若正实数满足，则最小值为________【巩固练习5】已知a，b，c均为正实数，，则的最小值是．【题型11】基本不等式的实际应用问题不等式的应用题常以函数为背景，多是解决现实生活、生产中的优化问题，在解题中主要涉及不等式的解法、基本不等式求最值，构建数学模型是关键，重点培养数学建模、数学运算素养．调和平均数≤几何平均数≤算术平均数≤平方平均数：若，则（当且仅当时取“=”）数学命题的证明方式有很多种．利用图形证明就是一种方式．现有如图所示图形，在等腰直角三角形中，点O为斜边AB的中点，点D为斜边AB上异于顶点的一个动点，设，，用该图形能证明的不等式为（

）．A． B．C． D．小李从甲地到乙地的平均速度为，从乙地到甲地的平均速度为，他往返甲乙两地的平均速度为，则（

）A． B．C． D．【巩固练习1】原油作为“工业血液”､“黑色黄金”，其价格的波动牵动着整个化工产业甚至世界经济．小李在某段时间内共加油两次，这段时间燃油价格有升有降，现小李有两种加油方案：第一种方案是每次加油40升，第二种方案是每次加油200元，则下列说法正确的是（

）A．第一种方案更划算B．第二种方案更划算C．两种方案一样D．无法确定【巩固练习2】《几何原本》中的几何代数法(用几何方法研究代数问题)成了后世西方数学家处理问题的重要依据，通过这一方法，很多代数公理、定理都能够通过图形实现证明，因此这种方法也被称之为“无字证明”．如图所示，AB是半圆O的直径，点C是AB上一点(不同于A，B，O)，点D在半圆O上，且CD⊥AB，CE⊥OD于点E，设AC＝a，BC＝b，则该图形可以完成的“无字证明”为()A．ab≤a＋b2(a＞0，bB．a＋b2＜2aba＋b(a＞0，b＞0，C．2aba＋b≤ab(a＞0，bD．2aba＋b＜ab＜a＋b2(a＞0，b＞【巩固练习3】（多选）给出下面四个结论，其中不正确的是（）A．两次购买同一种物品，可以用两种不同的策略，第一种是不考虑物品价格的升降，每次购买这种物品所花的钱数一定；第二种是不考虑物品价格的升降，每次购买这种物品的数量一定．则若n次(n≥2)购买同一物品，用第一种策略比较经济B．若二次函数f(x)＝24ax2＋4x－1(a≠0)在区间(－1，1)内恰有一个零点，则由零点存在定理知，实数a的取值范围是C．已知函数f(x)＝|lgx|，若0＜a＜b，且f(a)＝f(b)，则3b＋2a的取值范围是D．设矩形ABCD(AB＞AD)的周长为24，把△ABC沿AC向△ADC折叠，AB折过去后交DC于点P，设AB＝x，则△ADP的面积是关于x的函数且最大值为【题型12】与a+b、平方和、ab有关问题的最值（和，积，平方和互相转化）利用基本不等式变形求解常用不等式链：（主要用于和积转换）（2024·辽宁葫芦岛·二模）若，则的最小值是（

）A． B．1C．2 D．（2024·重庆渝中·模拟预测）（多选）已知实数满足，则（

）A． B．C． D．【巩固练习1】已知实数，满足，则的最大值为________【巩固练习2】（多选题）（2024·高三·海南·期末）已知，且，则（

）A． B．或C． D．或【巩固练习3】（多选题）已知正数满足，则（

）A． B．C． D．【题型13】基本不等式恒成立与能成立问题，使得，等价于，，使得，等价于，使得，等价于，，使得，等价于已知，且，若恒成立，则实数的取值范围是（

）A． B． C． D．【巩固练习1】已知，且，若恒成立，则实数的取值范围是（

）A． B． C． D．【巩固练习2】已知，，且，若不等式恒成立，则a的取值范围是（

）A．B． C． D．【巩固练习3】若两个正实数满足，且存在这样的使不等式有解，则实数的取值范围是（

）A． B．C． D．【巩固练习4】若存在，使不等式成立，则a的取值范围为.模块二模块二学有余力·拓展提升【题型14】消元法消元法：当所求最值的代数式中的变量比较多时，通常考虑利用已知条件消去部分变量后，凑出“和为常数”或“积为常数”的形式，最后利用基本不等式求最值.已知x>0,y>0，xy+2x−y=10，则x+y的最小值为．【巩固练习1】若a>0,b>0,ab=2，则a+4b+2b3b2+1【巩固练习2】（2024·浙江嘉兴·二模）若正数x,y满足x2−2xy+2=0，则x+y的最小值是（A．6 B．62 C．22【巩固练习3】（2024·重庆·模拟预测）（多选）已知，且，则（

）A．的取值范围是B．的取值范围是C．的最小值是3D．的最小值是 E．【题型15】因式分解型含有这类结构的式子，可以考虑因式分解配凑成的结构，再结合整体思想来求最值（重庆巴蜀中学校考）已知，，且，则的最小值是________【巩固练习1】设，为正实数，若，则的最小值是（

）A．4 B．3 C．2 D．1【巩固练习2】若，且，则的最小值为________【巩固练习3】（2024·江苏南京·三模）若实数满足，则的最大值为.【题型16】同除型（构造齐次式）齐次化就是含有多元的问题，通过分子、分母同时除以得到一个整体，然后转化为运用基本不等式进行求解．设正实数、、满足，则的最大值为________A．B．C．D．【巩固练习1】已知正实数x，y满足5x2＋4xy－y²＝1，12x2＋8xy－y2的最小值为________．【巩固练习2】已知，，，则的最小值是（

）A．2 B． C． D．【题型17】万能“k”法求啥设啥，利用一元二次方程有实数根时.（2024·湖南衡阳·模拟预测）已知实数，满足，则的最大值为（

）A． B． C． D．【巩固练习1】若正数，，满足，则的最大值是.【巩固练习2】（重庆巴蜀中学校考）已知实数，满足，则的最小值为________【巩固练习3】已知正实数x、y满足则xy的取值范围是________【题型18】三角换元法（利用三角函数）出现平方和结构（）形式，引入三角函数表示和若x，y满足，则的最大值为________（多选题）若x，y满足，则（

）.A． B．C． D．【巩固练习1】若x，y满足，则的最大值为