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基本不等式:一正二定三相等与最值应用

基本不等式 √(ab) ≤ (a + b)/2 是求最值的利器,但使用有铁三角条件:一正、二定、三相等——缺一个就是错解。

使用条件

  • 一正:a、b 都为正数
  • 二定:和或积为定值(凑定值是技巧核心,常用「1 的代换」)
  • 三相等:等号能取到,即 a = b 在定义范围内可成立

两大最值模型

条件结论例
和定(a + b = S)积 ab ≤ (S/2)²,a = b 时最大周长定,矩形面积最大是正方形
积定(ab = P)和 a + b ≥ 2√P,a = b 时最小面积定,围栏最短是正方形

辨析:等号取不到怎么办

x + 1/x ≥ 2 在 x > 0 时等号 x = 1 可取;但 x ∈ (0, 1] 上求 x + 1/x 的最小值——等号在 x = 1 恰好取到 ✓;若 x ∈ (0, ½],等号取不到(x = 1 不在范围内),最小值在区间端点 x = ½ 处取得 = 2.5。判断「对勾函数 y = x + k/x」的单调性区间是处理这类题的通用解法。

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