基本不等式高中公式

基本不等式高中公式

高中数学中常见的基本不等式有以下几个:

算术平均数与几何平均数之间的关系

对于任意两个正实数 \(a\) 和 \(b\),有:

\[ \sqrt{\frac{a^2 + b^2}{2}} \geq \frac{a + b}{2} \geq \sqrt{ab} \geq \frac{2}{\frac{1}{a} + \frac{1}{b}} \]

当且仅当 \(a = b\) 时,上述不等式中的等号成立。

平方和与平方差的关系

对于任意两个实数 \(a\) 和 \(b\),有:

\[ a^2 + b^2 \geq 2ab \]

当且仅当 \(a = b\) 时,上述不等式中的等号成立。

算术平均数与几何平均数的另一种形式

对于任意两个正实数 \(a\) 和 \(b\),有:

\[ \frac{a + b}{2} \geq \sqrt{ab} \]

当且仅当 \(a = b\) 时,上述不等式中的等号成立。

调和平均数与算术平均数的关系

对于任意两个正实数 \(a\) 和 \(b\),有:

\[ \frac{2}{\frac{1}{a} + \frac{1}{b}} \geq \sqrt{ab} \]

当且仅当 \(a = b\) 时,上述不等式中的等号成立。

以上不等式在解决最优化问题和证明中非常有用。