2019-2020学年北师大版选修4-5 第一章 3 第2课时 运用平均值不等式求最大(小)值 学案
2019-2020学年北师大版选修4-5 第一章 3 第2课时 运用平均值不等式求最大(小)值 学案第3页

   含条件不等式的求最值问题

  已知x>0,y>0,且+=1,求x+y的最小值.

  [思路点拨] 解答本题可灵活使用"1"的代换或对条件进行必要的变形,再用基本不等式求得和的最小值.

  [解] 法一:∵x>0,y>0,+=1,

  ∴x+y=(x+y)=++10≥6+10=16.

  当且仅当=,又+=1,

  即x=4,y=12时,上式取等号.

  故当x=4,y=12时,(x+y)min=16.

  法二:由+=1,得(x-1)(y-9)=9(定值),

  可知x>1,y>9,而x+y=(x-1)+(y-9)+10≥2+10=16.

  所以当且仅当x-1=y-9=3,

  即x=4,y=12时,上式取等号,

  故当x=4,y=12时,(x+y)min=16.

  [规律方法] 此类题目是在已知条件下,求目标函数的最值问题,解题的关键是根据已知条件消掉目标函数中的y,通过对目标函数的变形,转化为解决用平均值不等式求最值问题.

   平均值不等式在实际问题中的应用

(12分)如图所示,在一张半径是2米的圆桌的正中央上空挂一盏电灯.大家知道,灯挂得太高了,桌子边缘处的亮度就小;挂得太低,桌子的边缘处仍然是不亮的.从物理学知道,桌子边缘一点处的照亮度E和电灯射到桌子边缘的光线与桌子的夹角θ的正弦成正比,而和这一点到光源的距离r的平方成反比.即E=k.