高中数学人教版第一轮复习理科教师用书配套课件第06章不等式推理与证明.4
高考数学一轮总复习第六章不等式推理与证明6_3基本不等式课件理新人教A版
[解析] (1)由 lg 2x+lg 8y=lg 2 得,lg 2x+3y=lg 2, ∴x+3y=1,1x+31y=1x+31y(x+3y) =2+3xy+3xy≥4当且仅当3xy=3xy时,等号成立.
(2)y=1+3x+
1 x-1
=3(x-1)+
1 x-1
+4.令x-1=t,t≥1,∴y=3t+
跟踪训练 (1)(2018·湖南期末)函数y=ax-1+2(a>0,a≠1)的图象恒过定点A,若
定点A在直线mx +ny=1(m>0,n>0)上,则3m+n的最小值为( )
A.13
B.14
C.16
D.12
解析:由题意知A(1,3),
点A在直线mx +ny=1(m>0,n>0)上,∴m1 +3n=1.
(3)ab≤a+2 b2(a,b∈R,当且仅当a=b时取等号).
(4)1a+2 1b≤ ab≤a+2 b≤
a2+2 b2(a,b>0,当且仅当a=b时取等号).
[三基自测]
1.(必修5·习题3.4A组改编)设x>0,y>0,且x+y=18,则xy的最大值为( )
A.80
B.77
C.81
3.利用基本不等式求最值问题
已知x>0,y>0,则: (1)如果积xy是定值p,那么当且仅当x=y时,x+y有 最小 值是2 p(简记:
积定和最小 ). (2)如果和x+y是定值p,那么当且仅当x=y时,xy有 最大值是p42(简记:
和定积最大 ).
4.几个常用的重要结论: (1)ba+ab≥2(a与b同号,当且仅当a=b时取等号). (2)a+1a≥2(a>0,当且仅当a=1时取等号),a+1a≤-2(a<0,当且仅当a=-1时 取等号).
高考数学大一轮复习第六章不等式推理与证明第二节一元二次不等式及其解法课件文
所以f(x)min=f(-1)=-1-2+b2-b+1=b2-b-2, f(x)>0恒成立,即b2-b-2>0恒成立,
解得b<-1或b>2.∴b的取值范围为(-∞,-1)∪(2,+∞)
角度三:形如f(x)≥0(参数m∈[a,b])确定x的范围
3.对任意m∈[-1,1],函数f(x)=x2+(m-4)x+4-2m的值 恒大于零,求x的取值范围.
编后语
老师上课都有一定的思路,抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路,这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题,有的要求回答,有的则是自问自答。一般来说,老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键,若能抓住老师提出的问题深入思考,就可以抓住老师的思路。
13是ax2+bx+2=0的两根,
则a=-12,b=-2.
所以a+b=-14.
答案:-14
1.对于不等式ax2+bx+c>0,求解时不要忘记讨论a=0时 的情形.
2.当Δ<0时,ax2+bx+c>0(a≠0)的解集为R还是∅,要注意 区别.
3.含参数的不等式要注意选好分类标准,避免盲目讨论.
[小题纠偏]
解:要使 f(x)<-m+5 在[1,3]上恒成立,则 mx2-mx+m-6 <0,即 mx-122+34m-6<0 在 x∈[1,3]上恒成立. 因为 x2-x+1=x-122+34>0,又因为 m(x2-x+1)-6<0,所 以 m<x2-6x+1. 因为函数 y=x2-6x+1=x-1262+34在[1,3]上的最小值为67,所以只需 m<67即可.因为 m≠0,所以 m 的取值范围是(-∞,0)∪0,67.
高考数学一轮复习 第六章 不等式、推理与证明 64 基本不等式课件 理
A.60 件
B.80 件
C.100 件
D.120 件
2021/12/13
第三十四页,共四十六页。
解析 若每批生产 x 件产品,则每件产品的生产准备费用是80x0元,仓 储费用是8x元,总的费用是80x0+8x≥2 80x0·8x=20,当且仅当80x0=8x,即 x =80 时取等号。故选 B。
答案 B
值为27。
答案
7 (1)2
2021/12/13
第二十三页,共四十六页。
(2)已知 x+3y=1(x>0,y>0),则 xy 的最大值是________。
解析 (2)因为 x>0,y>0,所以 xy=13·x·3y≤13x+23y2=112,当且仅当 x
=3y=12时, 等号成立,故 xy 的最大值是112。
2021/12/13
第三十五页,共四十六页。
对实际问题,在审题和建模时一定不可忽略对目标函数定义域的准确 挖掘,一般地,每个表示实际意义的代数式必须为正,由此可得自变量的 范围,然后再利用基本(均值)不等式求最值。
2021/12/13
第三十六页,共四十六页。
【变式训练】 某公司购买一批机器投入生产,据市场分析,每台机器 生产的产品可获得的总利润 y(单位:万元)与机器运转时间 x(单位:年)的关 系为 y=-x2+18x-25(x∈N*),则该公司年平均利润的最大值是________ 万元。
)
A.1+ 2
B.1+ 3
C.3
D.4
2021/12/13
第二十页,共四十六页。
解析 (2)因为 x>2,所以 x-2>0,所以 f(x)=x+x-1 2=(x-2)+x-1 2+
高考数学(理)一轮复习课件:第6章 不等式、推理与证明6-4
栏目 导引
第十二章
选考部分
利用基本不等式求最值的常用技巧 (1)若直接满足基本不等式条件,则直接应用基本 不等式. (2)若不直接满足基本不等式条件,则需要创造条 件对式子进行恒等变形,如构造“1”的代换等. (3)若一次应用基本不等式不能达到要求,需多次 应用基本不等式,但要注意等号成立的条件必须 要一致, [提醒] 若可用基本不等式,但等号不成立,则 一般是利用函数单调性求解.
栏目 导引
第十二章
选考部分
3.利用基本不等式求最值问题
2 P 简记:积定和最小) x=y 时,x+y有最小值是______.( (1)如果积xy是定值P,那么当且仅当______
P2 x=y 时,xy有最大值是______.( 4 (2)如果和x+y是定值P,那么当且仅当______ 简记:和定积最大)
)
1 3 解析 0<x<1, x(3-3x)=3x(1-x)由基本不等式 x+(1-x)=1≥2 x1-x, 得 x(1-x)≤ ⇒3x(1-x)≤ . 4 4 1 当且仅当 x=1-x 时取得最大值,此时 x= .故选 B. 2
3 4
栏目 导引
第十二章
选考部分
典例1
1 1 +2 2 ; (1)已知 x>0,y>0,且 2x+y=1,则 + 的最小值为3 ________ x y
栏目 导引
第十二章
选考部分
5 1 2.若将典例 1 中(2)“当 x>0”改为“x< ”,试求 f(x)=4x-2+ 的最大值. 4 4x-5
1 5 1 解 因为 x< ,所以 5-4x>0,则 f(x)=4x-2+ =-5-4x+5-4x+3≤-2+3=1,当且仅当 5 4 4 x- 5 1 1 -4x= ,即 x=1 时,等号成立.故 f(x)=4x-2+ 的最大值为 1. 5- 4x 4 x- 5
人教版第一轮复习高中理科数学教师用书配套课件第06章不等式推理与证明6.4
【知识梳理】
1.必会知识
教材回扣
填一填
(1)二元一次不等式(组)表示的平面区域: ①直线l:ax+by+c=0 平面区域 满足条件 一侧平面 区域 ax+by+c>0 直线上 ax+by+c=0 __________ 另一侧 平面区域 ax+by+c<0 __________
①当B(Ax+By+C)>0时,区域为直线Ax+By+C=0的上方;
②当B(Ax+By+C)<0时,区域为直线Ax+By+C=0的下方.
(3)最优解和可行解的关系:
最优解必定是可行解,但可行解不一定是最优解.最优解不一定唯一,
有时唯一,有时有多个.
3.必用技法
核心总结
看一看(1)常用方法:特殊点法 Nhomakorabea平移法. (2)数学思想:数形结合思想. (3)记忆口诀:直线定界,特殊点定域,一画二移三求.
答案:-2
考点1
平面区域面积的问题
1 x y 1
1 x y 3, 【典例1】(1)在平面直角坐标系xOy中,不等式组
(3)(2014·湖南高考)若变量x,y满足约束条件 的最小值为-6,则k= .
y x, x y 4, 且z=2x+y y k,
【解析】如图,画出可行域,l0:2x+y=0,当l0:2x+y=0运动到过点A(k,k) 时,目标函数取得最小值-6,所以2k+k=-6,k=-2.
②二元一次不等式ax+by+c>0在平面直角坐标系中表示直线ax+by
高考数学一轮复习第六章不等式推理与证明6.1不等式的性质及一元二次不等式课件理
合A,再求解.
(2)利用指数函数的性质,将原不等式化为关于x的一元
二次不等式求解即可.
【规范解答】(1)选C.A={x|1<x<3}, B={x|2<x<4}, 故A∩B={x|2<x<3}.
(2)因为4=22且y=2x在R上单调递增,所以 <4可化
为x2-x<2,解得-1<x<2.所以 <4的解集是 a(x 1 ) a
B.2个
C.433个,
D.4个
【解析】选C.运用倒数性质,
由a>b,ab>0可得 {x|2x
4}.
②④正确.又正数大于3 负数,①正确,③错误.
2.如果a,b,c满足c<b<a,且ac<0,那么下列选项中不一
定成立的是 ( )
A.ab>ac
B.c(b-a)>0
C.cb2<ab2
D.ac(a-c)<0
A.n>m>p
B.m>p>n
C.m>n>p
D.p>m>n
【解题导引】(1)根据已知条件可判断出x和z的符号, 然后由不等式的性质便可求解. (2)根据不等式性质和函数单调性求解.
【规范解答】(1)选C.因为x>y>z,x+y+z=0,所以x>0,
z<0.所以由 1 可得xy>xz. (2)选B.因为ax >1,所以a2+1-2a=(a-1)2>0,即a2+1>2a,
第六章 不等式、推理与证明 第一节
不等式的性质及一元二次不等式
ab
1
a
2020高考数学大一轮复习第六章不等式推理与证明第一节不等式的性质及一元二次不等式课件(理科)人教A版
因为函数y=
6 x2-x+1
=
6 x-122+34
在[1,3]上的最小值为
6 7
,所以
只需m<67即可.
__x_|x_≠__-__2_ba__
R ___________
ax2+bx+c<0 (a>0)的 __(x_1_,__x_2_)___ ______∅_____ ______∅_____ 解集
思考1:不等式(x-a)(x-2a)<0的解集是什么? 提示:当a>0时,解集是(a,2a);当a=0时,解集是∅;当a<0 时,解集是(2a,a). 思考2:不等式ax2+bx+c>0(a≠0)恒成立的充要条件是什么? 提示:不等式ax2+bx+c>0(a≠0)恒成立的充要条件是 a>0 b2-4ac<0.
第一节 不等式的性质及一元二次不等式
教材细梳理
知识点1 不等式的基本性质
(1)对称性: __a_>__b_⇔__b_<__a_____. (2)传递性: __a_>__b_,__b_>__c_⇒__a_>_.c (3)可加性: _a_>__b_⇒__a_+__c_>__b_+__c__. (4)可乘性: _a_>__b_,__c_>__0_⇒_a_c_>__b_c____; _a_>__b_,__c_<__0_⇒__a_c_<__b_c__.
思考1:若a>b>0,则ac2>bc2是否成立?
提示:不成立.当c=0时不成立. 思考2:若a>b,则1a<1b是否成立? 提示:不成立.若增加条件ab>0,就有1a<1b成立. 思考3:若a>b>0,m>0,则ab++mm>ba>ab--mm(b>m)是否成立?
提示:成立.由真分数的性质可知,不等式成立.
3.[一题多解]若a=ln33,b=ln44,c=ln55,则( B )
2020 人教版 高三数学理科一轮复习 第六章不等式、推理与证明 (4)
值是( C )
1
3
A.2
B.2
C.1
D.2
(2)已知直线 mx+ny-2=0 经过函数 g(x)=logax+1(a>0 且 a≠1)
的定点,其中 mn>0,则m1 +1n的最小值为 2 .
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第六章·第四节
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解析:(1)由题意可得 a>0,①当 x>0 时,f(x)=x+ax+2≥2 a +2,当且仅当 x= a时取等号;
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第六章
不等式、推理与证明
第六章 不等式、推理与证明
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第四节 基本不等式
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1.判断正误
(1)函数 y=x+1x的最小值是 2.( × ) (2)x>0 且 y>0 是yx+yx≥2 的充分不必要条件.( √ ) (3)若 a≠0,则 a2+a12的最小值为 2.( √ )
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考向二 基本不等式的实际应用 【例 2】 运货卡车以每小时 x 千米的速度匀速行驶 130 千米,按
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第六章⎪⎪⎪不等式、推理与证明第一节 不等关系与不等式1.实数大小顺序与运算性质之间的关系a -b >0⇔a >b ;a -b =0⇔a =b ;a -b <0⇔a <b .2.不等式的性质 (1)对称性:a >b ⇔b <a ; (2)传递性:a >b ,b >c ⇒a >c ; (3)可加性:a >b ⇔a +c >b +c ;a >b ,c >d ⇒a +c >b +d ;(4)可乘性:a >b ,c >0⇒ac >bc ;a >b >0,c >d >0⇒ac >bd ;(5)可乘方:a >b >0⇒a n>b n(n ∈N ,n ≥1); (6)可开方:a >b >0⇒na > nb (n ∈N ,n ≥2).[小题体验]1.(教材习题改编)用不等号“>”或“<”填空: (1)a >b ,c <d ⇒a -c ________b -d ; (2)a >b >0,c <d <0⇒ac ________bd ; (3)a >b >0⇒3a ________3b .答案:(1)> (2)< (3)>2.限速40 km/h 的路标,指示司机在前方路段行驶时,应使汽车的速度v 不超过40 km/h ,写成不等式就是__________.答案:v ≤40 km/h 3.若0<a <b ,c >0,则b +c a +c 与a +cb +c的大小关系为________. 答案:b +c a +c >a +cb +c1.在应用传递性时,注意等号是否传递下去,如a ≤b ,b <c ⇒a <c .2.在乘法法则中,要特别注意“乘数c 的符号”,例如当c ≠0时,有a >b ⇒ac 2>bc 2;若无c ≠0这个条件,a >b ⇒ac 2>bc 2就是错误结论(当c =0时,取“=”).[小题纠偏]1.设a ,b ,c ∈R ,且a >b ,则( ) A .ac >bc B .1a <1bC .a 2>b 2D .a 3>b 3答案:D2.若ab >0,且a >b ,则1a 与1b的大小关系是________.答案:1a <1b考点一 比较两个数式的大小基础送分型考点——自主练透[题组练透]1.已知a 1,a 2∈(0,1),记M =a 1a 2,N =a 1+a 2-1,则M 与N 的大小关系是( ) A .M <N B .M >N C .M =ND .不确定解析:选B M -N =a 1a 2-(a 1+a 2-1) =a 1a 2-a 1-a 2+1=(a 1-1)(a 2-1),又∵a 1∈(0,1),a 2∈(0,1),∴a 1-1<0,a 2-1<0. ∴(a 1-1)(a 2-1)>0,即M -N >0.∴M >N .2.(易错题)若a =ln 22,b =ln 33,则a ____b (填“>”或“<”).解析:易知a ,b 都是正数,b a =2ln 33ln 2=log 89>1,所以b >a .答案:<3.若实数a ≠1,比较a +2与31-a的大小.解:a +2-31-a =-a 2-a -11-a =a 2+a +1a -1∴当a >1时,a +2>31-a ;当a <1时,a +2<31-a.[谨记通法]比较两个数(式)大小的2种方式如“题组练透”第2题易忽视作商法.考点二 不等式的性质重点保分型考点——师生共研[典例引领]1.设a ,b ∈R 则“(a -b )·a 2<0”是“a <b ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A (a -b )·a 2<0,则必有a -b <0,即a <b ;而a <b 时,不能推出(a -b )·a 2<0,如a =0,b =1,所以“(a -b )·a 2<0”是“a <b ”的充分不必要条件.2.如果a <b <0,那么下列不等式成立的是( ) A .1a <1bB .ab <b 2C .-ab <-a 2D .-1a <-1b解析:选D 法一(性质判断):对于A 项,由a <b <0,得b -a >0,ab >0,故1a -1b =b -aab>0,1a >1b,故A 项错误;对于B 项,由a <b <0,得b (a -b )>0,ab >b 2,故B 项错误;对于C 项,由a <b <0,得a (a -b )>0,a 2>ab ,即-ab >-a 2,故C 项错误;对于D 项,由a <b <0,得a -b <0,ab >0,故-1a -⎝ ⎛⎭⎪⎫-1b =a -b ab <0,-1a <-1b成立,故D 项正确.法二(特殊值法):令a =-2,b =-1,则1a =-12>1b =-1,ab =2>b 2=1,-ab =-2>-a 2=-4,-1a =12<-1b=1.故A 、B 、C 项错误,D 项正确.[由题悟法]不等式性质应用问题的3大常见类型及解题策略(1)利用不等式性质比较大小.熟记不等式性质的条件和结论是基础,灵活运用是关键,要注意不等式性质成立的前提条件.(2)与充要条件相结合问题.用不等式的性质分别判断p ⇒q 和q ⇒p 是否正确,要注意特殊值法的应用.(3)与命题真假判断相结合问题.解决此类问题除根据不等式的性质求解外,还经常采用特殊值验证的方法.[即时应用]1.若a >b >0,则下列不等式不成立的是( ) A .1a <1bB .|a |>|b |C .a +b <2abD .⎝ ⎛⎭⎪⎫12a <⎝ ⎛⎭⎪⎫12b 解析:选C ∵a >b >0,∴1a <1b ,且|a |>|b |,a +b >2ab ,又2a >2b,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫12a <⎝ ⎛⎭⎪⎫12b .2.若a >0>b >-a ,c <d <0,则下列结论:①ad >bc ;②a d +bc<0;③a -c >b -d ;④a (d -c )>b (d -c )中成立的个数是( )A .1B .2C .3D .4解析:选C ∵a >0>b ,c <d <0,∴ad <0,bc >0,∴ad <bc ,故①错误.∵a >0>b >-a ,∴a >-b >0, ∵c <d <0,∴-c >-d >0, ∴a (-c )>(-b )(-d ), ∴ac +bd <0,∴a d +b c =ac +bdcd<0,故②正确.∵c <d ,∴-c >-d ,∵a >b ,∴a +(-c )>b +(-d ), 即a -c >b -d ,故③正确.∵a >b ,d -c >0,∴a (d -c )>b (d -c ),故④正确.考点三 不等式性质的应用题点多变型考点——纵引横联[典型母题]已知-1<x <4,2<y <3,则x -y 的取值范围是________,3x +2y 的取值范围是________.解析:∵-1<x <4,2<y <3, ∴-3<-y <-2,∴-4<x -y <2. 由-1<x <4,2<y <3,得-3<3x <12,4<2y <6,∴1<3x +2y <18. 答案:(-4,2) (1,18)[类题通法]利用不等式性质可以求某些代数式的取值范围,但应注意两点:一是必须严格运用不等式的性质;二是在多次运用不等式的性质时有可能扩大了变量的取值范围.解决的途径是先建立所求范围的整体与已知范围的整体的等量关系,最后通过“一次性”不等关系的运算求解范围.[越变越明][变式1] 将母题条件改为“-1<x <y <3”,求x -y 的取值范围. 解:∵-1<x <3,-1<y <3, ∴-3<-y <1, ∴-4<x -y <4.① 又∵x <y , ∴x -y <0,② 由①②得-4<x -y <0.故x -y 的取值范围为(-4,0).[变式2] 若将母题条件改为“-1<x +y <4,2<x -y <3”,求3x +2y 的取值范围. 解:设3x +2y =m (x +y )+n (x -y ),则⎩⎪⎨⎪⎧m +n =3,m -n =2,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =52,n =12,即3x +2y =52(x +y )+12(x -y ),又-1<x +y <4,2<x -y <3, ∴-52<52(x +y )<10,1<12(x -y )<32,∴-32<52(x +y )+12(x -y )<232,即-32<3x +2y <232.故3x +2y 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,232.[变式3] 已知函数f (x )=ax 2+bx ,且1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4.求f (-2)的取值范围.解:由题意知f (-1)=a -b ,f (1)=a +b .f (-2)=4a -2b .设m (a +b )+n (a -b )=4a -2b .则⎩⎪⎨⎪⎧m +n =4,m -n =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =1,n =3.∴f (-2)=(a +b )+3(a -b )=f (1)+3f (-1). ∵1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4, ∴5≤f (-2)≤10.即f (-2)的取值范围为[5,10].由a <f (x ,y )<b ,c <g (x ,y )<d 求F (x ,y )的取值范围,要利用待定系数法解决,即设F (x ,y )=mf (x ,y )+ng (x ,y ),用恒等变形求得m ,n ,再利用不等式的性质求得F (x ,y )的取值范围.[变式4] 若母题条件变为“已知1≤lg xy ≤4,-1≤lg x y ≤2”,求lg x 2y的取值范围.解:由1≤lg xy ≤4,-1≤lg xy≤2, 得1≤lg x +lg y ≤4,-1≤lg x -lg y ≤2,而lg x 2y =2lg x -lg y =12(lg x +lg y )+32(lg x -lg y ),所以-1≤lg x 2y≤5,[破译玄机]即lg x 2y的取值范围是[-1,5].一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.设a ,b ∈[0,+∞),A =a +b ,B =a +b ,则A ,B 的大小关系是( ) A .A ≤B B .A ≥B C .A <BD .A >B解析:选B 由题意得,B 2-A 2=-2ab ≤0,且A ≥0,B ≥0,可得A ≥B . 2.若a <b <0,则下列不等式不能成立的是( ) A .1a -b >1aB .1a >1bC .|a |>|b |D .a 2>b 2解析:选A 取a =-2,b =-1,则1a -b >1a不成立. 3.(2016·西安八校联考)“x 1>3且x 2>3”是“x 1+x 2>6且x 1x 2>9”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A x 1>3,x 2>3⇒x 1+x 2>6,x 1x 2>9;反之不成立,例如x 1=12,x 2=20.4.(2016·资阳一诊)已知a ,b ∈R ,下列命题正确的是( ) A .若a >b ,则|a |>|b | B .若a >b ,则1a <1bC .若|a |>b ,则a 2>b 2D .若a >|b |,则a 2>b 2解析:选D 当a =1,b =-2时,A ,B ,C 均不正确;对于D ,a >|b |≥0,则a 2>b 2. 5.(2016·贵阳监测考试)下列命题中,正确的是( ) A .若a >b ,c >d ,则ac >bd B .若ac >bc ,则a >b C .若a c 2<bc2,则a <bD .若a >b ,c >d ,则a -c >b -d解析:选C 取a =2,b =1,c =-1,d =-2,可知A 错误;当c <0时,ac >bc ⇒a <b ,∴B 错误;∵a c 2<b c2,∴c ≠0,又c 2>0,∴a <b ,C 正确;取a =c =2,b =d =1,可知D 错误.二保高考,全练题型做到高考达标1.若m <0,n >0且m +n <0,则下列不等式中成立的是( ) A .-n <m <n <-m B .-n <m <-m <n C .m <-n <-m <nD .m <-n <n <-m解析:选D 法一:(取特殊值法)令m =-3,n =2分别代入各选项检验即可. 法二:m +n <0⇒m <-n ⇒n <-m ,又由于m <0<n ,故m <-n <n <-m 成立. 2.若角α,β满足-π2<α<β<π,则α-β的取值范围是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫-3π2,3π2B .⎝ ⎛⎭⎪⎫-3π2,0C .⎝⎛⎭⎪⎫0,3π2 D .⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0 解析:选B ∵-π2<α<π,-π2<β<π,∴-π<-β<π2,∴-3π2<α-β<3π2.又∵α<β,∴α-β<0,从而-3π2<α-β<0.3.(2015·湘潭一模)设a ,b 是实数,则“a >b >1”是“a +1a >b +1b”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件解析:选A 因为a +1a -⎝ ⎛⎭⎪⎫b +1b =a -bab -1ab,若a >b >1,显然a +1a -⎝ ⎛⎭⎪⎫b +1b =a -bab -1ab>0,则充分性成立,当a =12,b =23时,显然不等式a +1a >b +1b成立,但a >b >1不成立,所以必要性不成立.4.(2016·重庆一中调研)设a >1>b >-1,则下列不等式中恒成立的是( ) A .a >b 2B .1a >1bC .1a <1bD .a 2>2b解析:选A 对于A ,∵-1<b <1,∴0≤b 2<1,又∵a >1,∴a >b 2,故A 正确;对于B ,若a =2,b =12,此时满足a >1>b >-1,但1a <1b ,故B 错误;对于C ,若a =2,b =-12,此时满足a >1>b >-1,但1a >1b ,故C 错误;对于D ,若a =98,b =34,此时满足a >1>b >-1,但a 2<2b ,故D 错误.5.(2016·江门模拟)设a ,b ∈R ,定义运算“⊗和“⊕”如下:a ⊗b =⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≤b ,b ,a >b ,a ⊕b =⎩⎪⎨⎪⎧b ,a ≤b ,a ,a >b .若m ⊗n ≥2,p ⊕q ≤2,则( ) A .mn ≥4且p +q ≤4 B .m +n ≥4且pq ≤4 C .mn ≤4且p +q ≥4D .m +n ≤4且pq ≤4解析:选A 结合定义及m ⊗n ≥2可得⎩⎪⎨⎪⎧m ≥2,m ≤n 或⎩⎪⎨⎪⎧n ≥2,m >n ,即n ≥m ≥2或m >n ≥2,所以mn ≥4;结合定义及p ⊕q ≤2可得⎩⎪⎨⎪⎧p ≤2,p >q 或⎩⎪⎨⎪⎧q ≤2,p ≤q ,即q <p ≤2或p ≤q ≤2,所以p +q ≤4.6.用一段长为30 m 的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,墙长18 m ,要求菜园的面积不小于216 m 2,靠墙的一边长为x m ,其中的不等关系可用不等式(组)表示为________.解析:矩形靠墙的一边长为x m ,则另一边长为30-x2 m ,即⎝ ⎛⎭⎪⎫15-x 2m ,根据题意知⎩⎪⎨⎪⎧0<x ≤18,x ⎝⎛⎭⎪⎫15-x 2≥216.答案:⎩⎪⎨⎪⎧0<x ≤18,x ⎝⎛⎭⎪⎫15-x 2≥2167.已知a ,b ,c ∈R ,有以下命题:①若a >b ,则ac 2>bc 2;②若ac 2>bc 2,则a >b ; ③若a >b ,则a ·2c >b ·2c.其中正确的是__________(请把正确命题的序号都填上). 解析:①若c =0,则命题不成立.②正确.③中由2c>0知成立. 答案:②③8.已知a +b >0,则a b2+b a2与1a +1b的大小关系是________.解析:a b 2+b a 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b =a -b b 2+b -a a 2=(a -b )·⎝ ⎛⎭⎪⎫1b 2-1a 2=a +b a -b 2a 2b 2.∵a +b >0,(a -b )2≥0, ∴a +ba -b2a 2b 2≥0.∴a b2+b a2≥1a +1b.答案:a b2+b a2≥1a +1b9.已知存在实数a 满足ab 2>a >ab ,则实数b 的取值范围是__________. 解析:∵ab 2>a >ab ,∴a ≠0, 当a >0时,b 2>1>b ,即⎩⎪⎨⎪⎧ b 2>1,b <1,解得b <-1;当a <0时,b 2<1<b ,即⎩⎪⎨⎪⎧b 2<1,b >1,此式无解.综上可得实数b 的取值范围为(-∞,-1). 答案:(-∞,-1)10.若a >b >0,c <d <0,e <0.求证:e a -c2>e b -d2.证明:∵c <d <0,∴-c >-d >0. 又∵a >b >0,∴a -c >b -d >0. ∴(a -c )2>(b -d )2>0. ∴0<1a -c2<1b -d2.又∵e <0,∴e a -c2>e b -d2.三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.(2016·合肥质检)已知△ABC 的三边长分别为a ,b ,c ,且满足b +c ≤3a ,则c a的取值范围为( )A .(1,+∞)B .(0,2)C .(1,3)D .(0,3)解析:选B 由已知及三角形三边关系得⎩⎪⎨⎪⎧a <b +c ≤3a ,a +b >c ,a +c >b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧1<b a +c a≤3,1+b a >c a ,1+c a >b a ,∴⎩⎪⎨⎪⎧1<b a +ca ≤3,-1<c a -ba <1,两式相加得,0<2×c a<4,∴c a的取值范围为(0,2).2.若x >y ,a >b ,则在①a -x >b -y ,②a +x >b +y ,③ax >by ,④x -b >y -a ,⑤a y >bx这五个式子中,恒成立的不等式的序号是________.解析:令x =-2,y =-3,a =3,b =2, 符合题设条件x >y ,a >b ,∵a -x =3-(-2)=5,b -y =2-(-3)=5, ∴a -x =b -y ,因此①不成立.∵ax =-6,by =-6,∴ax =by ,因此③也不成立.∵a y =3-3=-1,b x =2-2=-1, ∴a y =b x,因此⑤不成立.由不等式的性质可推出②④成立. 答案:②④3.某单位组织职工去某地参观学习需包车前往.甲车队说:“如果领队买一张全票,其余人可享受7.5折优惠.”乙车队说:“你们属团体票,按原价的8折优惠.”这两个车队的原价、车型都是一样的,试根据单位去的人数比较两车队的收费哪家更优惠.解:设该单位职工有n 人(n ∈N *),全票价为x 元,坐甲车需花y 1元,坐乙车需花y 2元, 则y 1=x +34x ·(n -1)=14x +34xn , y 2=45nx .所以y 1-y 2=14x +34xn -45nx=14x -120nx =14x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-n 5. 当n =5时,y 1=y 2; 当n >5时,y 1<y 2; 当n <5时,y 1>y 2.因此当单位去的人数为5人时,两车队收费相同;多于5人时,甲车队更优惠;少于5人时,乙车队更优惠.第二节 一元二次不等式及其解法“三个二次”的关系判别式Δ=b 2-4acΔ>0Δ=0 Δ<0二次函数y =ax 2+bx +c (a >0)的图象一元二次方程ax 2+bx +c =0 (a >0)的根有两相异实根x 1,x 2(x 1<x 2)有两相等实根x 1=x 2=-b2a没有实数根ax 2+bx +c >0 (a >0)的解集{x |x <x 1或x >x 2} ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠-b2aR ax 2+bx +c <0 (a >0)的解{x |x 1<x <x 2} ∅∅集[小题体验]1.设集合S ={x |x >-2},T ={x |x 2+3x -4≤0},则(∁R S )∪T =( ) A .(-2,1] B .(-∞,-4] C .(-∞,1]D .[1,+∞)解析:选C 由题意得T = {x |-4≤x ≤1},根据补集定义, ∁R S ={x |x ≤-2},所以(∁R S )∪T ={x |x ≤1}.2.(教材习题改编)不等式-x 2+2x -3>0的解集为________. 答案:∅3.已知集合A ={}x |-5<x <1,集合B ={x ∈R|(x -m )(x -2)<0},且A ∩B =(-1,n ),则m =________,n =________.答案:-1 11.对于不等式ax 2+bx +c >0,求解时不要忘记讨论a =0时的情形. 2.当Δ<0时,ax 2+bx +c >0(a ≠0)的解集为R 还是∅,要注意区别. 3.含参数的不等式要注意选好分类标准,避免盲目讨论.[小题纠偏]1.不等式ax 2+bx +2>0的解集是⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,13,则a +b 的值是( )A .10B .-10C .14D .-14解析:选D 由题意知-12,13是ax 2+bx +2=0的两根,则a =-12,b =-2.所以a +b =-14.2.若不等式mx 2+2mx +1>0的解集为R ,则m 的取值范围是________. 解析:①当m =0时,1>0显然成立. ②当m ≠0时,由条件知⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ=4m 2-4m <0.得0<m <1,由①②知0≤m <1. 答案:[0,1)考点一 一元二次不等式的解法基础送分型考点——自主练透[题组练透]1.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x 2+1,x ≤0,-2x ,x >0,则不等式f (x )-x ≤2的解集是________.解析:当x ≤0时,原不等式等价于2x 2+1-x ≤2,∴-12≤x ≤0;当x >0时,原不等式等价于-2x -x ≤2,∴x >0.综上所述,原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≥-12. 答案:⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≥-12 2.不等式2x +1x -5≥-1的解集为________.解析:将原不等式移项通分得3x -4x -5≥0,等价于⎩⎪⎨⎪⎧3x -4x -5≥0,x -5≠0,所以原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≤43或x >5. 答案:⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≤43或x >53.解下列不等式:(1)(易错题)-3x 2-2x +8≥0; (2)0<x 2-x -2≤4.解:(1)原不等式可化为3x 2+2x -8≤0, 即(3x -4)(x +2)≤0. 解得-2≤x ≤43,所以原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-2≤x ≤43. (2)原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -2>0,x 2-x -2≤4⇔⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -2>0,x 2-x -6≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x -2x +1>0,x -3x +2≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x >2或x <-1,-2≤x ≤3.借助于数轴,如图所示,所以原不等式的解集为{}x |-2≤x <-1或2<x ≤3.[谨记通法]解一元二次不等式的4个步骤(1)化:把不等式变形为二次项系数大于零的标准形式,如“题组练透”第3题中(1)题;(2)判:计算对应方程的判别式;(3)求:求出对应的一元二次方程的根,或根据判别式说明方程有没有实根; (4)写:利用“大于取两边,小于取中间”写出不等式的解集.考点二 含参数的一元二次不等式的解法重点保分型考点——师生共研[典例引领](2016·青岛模拟)求不等式12x 2-ax >a 2(a ∈R)的解集. 解:原不等式可化为12x 2-ax -a 2>0, 即(4x +a )(3x -a )>0,令(4x +a )(3x -a )=0,解得x 1=-a 4,x 2=a3.当a >0时,不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-a 4∪⎝ ⎛⎭⎪⎫a3,+∞; 当a =0时,不等式的解集为(-∞,0)∪(0,+∞);当a <0时,不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,a 3∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-a4,+∞. [由题悟法]解含参数的一元二次不等式时分类讨论的依据(1)二次项中若含有参数应讨论是等于0,小于0,还是大于0,然后将不等式转化为一次不等式或二次项系数为正的形式.(2)当不等式对应方程的根的个数不确定时,讨论判别式Δ与0的关系.(3)确定无根时可直接写出解集,确定方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定解集形式.[提醒] 当不等式中二次项的系数含有参数时,不要忘记讨论其等于0的情况.[即时应用]1.不等式f (x )=ax 2-x -c >0的解集为{x |-2<x <1},则函数y =f (-x )的图象为( )解析:选B 由根与系数的关系得1a =-2+1,-ca=-2,得a =-1,c =-2,∴f (x )=-x 2-x +2(经检验知满足题意),∴f (-x )=-x 2+x +2,其图象开口向下,顶点为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,94.2.解关于x 的不等式:ax 2-(a +1)x +1<0. 解:原不等式可化为(x -1)(ax -1)<0, ∴①当a =0时,可解得x >1,②当a >0时,不等式可化为(x -1)⎝⎛⎭⎪⎫x -1a <0,∴当a =1时,不等式可化为(x -1)2<0,解集为∅;当0<a <1时,1a>1,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ 1<x <1a; 当a >1时,1a<1,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1a<x <1; ③当a <0时,不等可化为(x -1)⎝⎛⎭⎪⎫x -1a >0,∴不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >1或x <1a . 综上可知,当a <0时,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >1或x <1a ; 当a =0时,不等式的解集为{x |x >1};当0<a <1时,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1<x <1a ; 当a =1时,不等式的解集为∅;当a >1时,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1a<x <1.考点三 一元二次不等式恒成立问题常考常新型考点——多角探明[命题分析]一元二次不等式与其对应的函数与方程之间存在着密切的联系.在解决具体的数学问题时,要注意三者之间的相互联系,并在一定条件下相互转换.对于一元二次不等式恒成立问题,常根据二次函数图象与x 轴的交点情况确定判别式的符号,进而求出参数的取值范围.常见的命题角度有:(1)形如f (x )≥0(f (x )≤0)(x ∈R)确定参数的范围; (2)形如f (x )≥0(x ∈[a ,b ])确定参数范围;(3)形如f (x )≥0(参数m ∈[a ,b ])确定x 的范围.[题点全练]角度一:形如f (x )≥0(f (x )≤0)(x ∈R)确定参数的范围1.已知不等式mx 2-2x -m +1<0,是否存在实数m 对所有的实数x ,不等式恒成立?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,请说明理由.解:要使不等式mx 2-2x -m +1<0恒成立,即函数f (x )=mx 2-2x -m +1的图象全部在x 轴下方. 当m =0时,1-2x <0,则x >12,不满足题意;当m ≠0时,函数f (x )=mx 2-2x -m +1为二次函数, 需满足开口向下且方程mx 2-2x -m +1=0无解,即⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ=4-4m 1-m <0,不等式组的解集为空集,即m 无解.综上可知不存在这样的实数m 使不等式恒成立. 角度二:形如f (x )≥0(x ∈[a ,b ])确定参数范围2.设函数f (x )=mx 2-mx -1(m ≠0),若对于x ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,求m 的取值范围.解:要使f (x )<-m +5在[1,3]上恒成立, 则mx 2-mx +m -6<0,即m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6<0在x ∈[1,3]上恒成立.有以下两种方法:法一:令g (x )=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6,x ∈[1,3].当m >0时,g (x )在[1,3]上是增函数, 所以g (x )max =g (3)=7m -6<0, 所以m <67,则0<m <67;当m <0时,g (x )在[1,3]上是减函数, 所以g (x )max =g (1)=m -6<0, 所以m <6,即m <0.综上所述,m 的取值范围是(-∞,0)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0,67.法二:因为x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34>0,又因为m (x 2-x +1)-6<0, 所以m <6x 2-x +1.因为函数y =6x 2-x +1=6⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34 在[1,3]上的最小值为67,所以只需m <67即可.因为m ≠0,所以m 的取值范围是(-∞,0)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0,67. 角度三:形如f (x )≥0(参数m ∈[a ,b ])确定x 的范围3.对任意m ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(m -4)x +4-2m 的值恒大于零,求x 的取值范围.解:由f (x )=x 2+(m -4)x +4-2m =(x -2)m +x 2-4x +4, 令g (m )=(x -2)m +x 2-4x +4.由题意知在[-1,1]上,g (m )的值恒大于零,∴⎩⎪⎨⎪⎧g -1=x -2×-1+x 2-4x +4>0,g1=x -2+x 2-4x +4>0,解得x <1或x >3.故当x ∈(-∞,1)∪(3,+∞)时,对任意的m ∈[-1,1],函数f (x )的值恒大于零.[方法归纳]一元二次型不等式恒成立问题的3大破解方法 方法解读适合题型判别 式法(1)ax 2+bx +c ≥0对任意实数x 恒成立的条件是⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ≤0;(2)ax 2+bx +c ≤0对任意实数x 恒成立的条件是⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ≤0二次不等式在R 上恒成立 (如“题点全练”第1题、第2题)分离参 如果不等式中的参数比较“孤单”,分离后其适合参数与变量能分离且f (x )数法系数与0能比较大小,便可将参数分离出来,利用下面的结论求解.a≥f(x)恒成立等价于a≥f(x)max;a≤f(x)恒成立等价于a≤f(x)min的最值易求(如“题点全练”第2题)主参换位法把变元与参数交换位置,构造以参数为变量的函数,根据原变量的取值范围列式求解.常见的是转化为一次函数f(x)=ax+b(a≠0)在[m,n]恒成立问题,若f(x)>0恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧f m>0,f n>0,若f(x)<0恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧f m<0,f n<0若在分离参数时会遇到讨论参数与变量,使求函数的最值比较麻烦,或者即使能容易分离出却难以求出时(如“题点全练”第3题)一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.设集合A={x|x2+x-6≤0},集合B为函数y=1x-1的定义域,则A∩B等于( )A.(1,2) B.[1,2]C.[1,2) D.(1,2]解析:选D A={x|x2+x-6≤0}={x|-3≤x≤2},由x-1>0得x>1,即B={x|x>1},所以A∩B={x|1<x≤2}.2.(2016·梧州模拟)不等式2x+1<1的解集是( )A.(-∞,-1)∪(1,+∞) B.(1,+∞)C.(-∞,-1)D.(-1,1)解析:选A ∵2x+1<1,∴2x+1-1<0,即1-xx+1<0,该不等式可化为(x+1)(x-1)>0,∴x<-1或x>1.3.若集合A={x|ax2-ax+1<0}=∅,则实数a的取值范围是( ) A.(0,4) B.[0,4)C.(0,4] D.[0,4]解析:选D 由题意知a=0时,满足条件.a ≠0时,由⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=a 2-4a ≤0,得0<a ≤4,所以实数a 的取值范围是[0,4].4.不等式|x (x -2)|>x (x -2)的解集是________.解析:不等式|x (x -2)|>x (x -2)的解集即x (x -2)<0的解集,解得0<x <2. 答案:{x |0<x <2}5.已知关于x 的不等式ax 2+2x +c >0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,12,则不等式-cx 2+2x -a >0的解集为________.解析:依题意知,⎩⎪⎨⎪⎧-13+12=-2a,-13×12=ca ,∴解得a =-12,c =2, ∴不等式-cx 2+2x -a >0,即为-2x 2+2x +12>0,即x 2-x -6<0, 解得-2<x <3.所以不等式的解集为(-2,3). 答案:(-2,3)二保高考,全练题型做到高考达标1.已知不等式x 2-2x -3<0的解集为A ,不等式x 2+x -6<0的解集为B ,不等式x 2+ax +b <0的解集为A ∩B ,则a +b 等于( )A .-3B .1C .-1D .3解析:选A 由题意得,A ={x |-1<x <3},B ={x |-3<x <2},∴A ∩B ={x |-1<x <2},由根与系数的关系可知,a =-1,b =-2,则a +b =-3.2.不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3<0,2x 2-7x +6>0的解集是( )A .(2,3)B .⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32∪(2,3) C .⎝⎛⎭⎪⎫-∞,32∪(3,+∞) D .(-∞,1)∪(2,+∞)解析:选B ∵x 2-4x +3<0,∴1<x <3. 又∵2x 2-7x +6>0, ∴(x -2)(2x -3)>0, ∴x <32或x >2,∴原不等式组的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32∪(2,3). 3.(2016·辽宁一模)若不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立,则k 的取值范围为( )A .(-3,0)B .[-3,0)C .[-3,0]D .(-3,0]解析:选D 当k =0时,显然成立;当k ≠0时,即一元二次不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立,则⎩⎪⎨⎪⎧k <0,k 2-4×2k ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-38<0,解得-3<k <0.综上,满足不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立的k 的取值范围是(-3,0].4.某商场若将进货单价为8元的商品按每件10元出售,每天可销售100件,现准备采用提高售价来增加利润.已知这种商品每件销售价提高1元,销售量就要减少10件.那么要保证每天所赚的利润在320元以上,销售价每件应定为( )A .12元B .16元C .12元到16元之间D .10元到14元之间解析:选C 设销售价定为每件x 元,利润为y ,则:y =(x -8)[100-10(x -10)],依题意有,(x -8)[100-10(x -10)]>320, 即x 2-28x +192<0, 解得12<x <16,所以每件销售价应为12元到16元之间.5.若不等式x 2-(a +1)x +a ≤0的解集是[-4,3]的子集,则a 的取值范围是( ) A .[-4,1] B .[-4,3] C .[1,3]D .[-1,3]解析:选B 原不等式为(x -a )(x -1)≤0,当a <1时,不等式的解集为[a,1],此时只要a ≥-4即可,即-4≤a <1;当a =1时,不等式的解为x =1,此时符合要求;当a >1时,不等式的解集为[1,a ],此时只要a ≤3即可,即1<a ≤3.综上可得-4≤a ≤3.6.不等式x 2+ax +4<0的解集不是空集,则实数a 的取值范围是________. 解析:∵不等式x 2+ax +4<0的解集不是空集, ∴Δ=a 2-4×4>0,即a 2>16.∴a >4或a <-4.答案:(-∞,-4)∪(4,+∞)7.若0<a <1,则不等式(a -x )⎝⎛⎭⎪⎫x -1a >0的解集是________.解析:原不等式为(x -a )⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0,由0<a <1得a <1a ,∴a <x <1a.答案:⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪a <x <1a 8.(2016·西安质检)在R 上定义运算:⎪⎪⎪⎪⎪⎪ab cd =ad -bc .若不等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -1 a -2a +1 x ≥1对任意实数x 恒成立,则实数a 的最大值为________.解析:原不等式等价于x (x -1)-(a -2)(a +1)≥1, 即x 2-x -1≥(a +1)(a -2)对任意x 恒成立,x 2-x -1=⎝⎛⎭⎪⎫x -122-54≥-54,所以-54≥a 2-a -2,解得-12≤a ≤32.答案:329.已知f (x )=-3x 2+a (6-a )x +6. (1)解关于a 的不等式f (1)>0;(2)若不等式f (x )>b 的解集为(-1,3),求实数a ,b 的值. 解:(1)∵f (x )=-3x 2+a (6-a )x +6, ∴f (1)=-3+a (6-a )+6=-a 2+6a +3, ∴原不等式可化为a 2-6a -3<0, 解得3-23<a <3+2 3.∴原不等式的解集为{a |3-23<a <3+23}.(2)f (x )>b 的解集为(-1,3)等价于方程-3x 2+a (6-a )x +6-b =0的两根为-1,3,等价于⎩⎪⎨⎪⎧-1+3=a 6-a3,-1×3=-6-b3,解得⎩⎨⎧a =3±3,b =-3.10.(2016·北京朝阳统一考试)已知函数f (x )=x 2-2ax -1+a ,a ∈R. (1)若a =2,试求函数y =f xx(x >0)的最小值; (2)对于任意的x ∈[0,2],不等式f (x )≤a 成立,试求a 的取值范围.解:(1)依题意得y =f x x =x 2-4x +1x =x +1x-4.因为x >0,所以x +1x≥2.当且仅当x =1x时,即x =1时,等号成立.所以y ≥-2. 所以当x =1时,y =f xx的最小值为-2. (2)因为f (x )-a =x 2-2ax -1,所以要使得“∀x ∈[0,2],不等式f (x )≤a 成立”只要“x 2-2ax -1≤0在[0,2]恒成立”.不妨设g (x )=x 2-2ax -1,则只要g (x )≤0在[0,2]上恒成立即可.所以⎩⎪⎨⎪⎧g 0≤0,g 2≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧0-0-1≤0,4-4a -1≤0,解得a ≥34.则a 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.(2016·九江一模)若关于x 的不等式x 2-4x -2-a >0在区间(1,4)内有解,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-2)B .(-2,+∞)C .(-6,+∞)D .(-∞,-6)解析:选A 不等式x 2-4x -2-a >0在区间(1,4)内有解等价于a <(x 2-4x -2)max ,令g (x )=x 2-4x -2,x ∈(1,4),∴g (x )<g (4)=-2,∴a <-2.2.甲厂以x 千克/小时的速度匀速生产某种产品(生产条件要求1≤x ≤10),每小时可获得利润是100⎝ ⎛⎭⎪⎫5x +1-3x 元.(1)要使生产该产品2小时获得的利润不低于3 000元,求x 的取值范围;(2)要使生产900千克该产品获得的利润最大,问:甲厂应该选取何种生产速度?并求最大利润.解:(1)根据题意, 200⎝ ⎛⎭⎪⎫5x +1-3x ≥3 000,整理得5x -14-3x≥0,即5x 2-14x -3≥0,又1≤x ≤10,可解得3≤x ≤10.即要使生产该产品2小时获得的利润不低于3 000元,x 的取值范围是[3,10]. (2)设利润为y 元,则y =900x·100⎝ ⎛⎭⎪⎫5x +1-3x=9×104⎝ ⎛⎭⎪⎫5+1x -3x 2=9×104⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -162+6112,故x =6时,y max =457 500元.即甲厂以6千克/小时的生产速度生产900千克该产品获得的利润最大,最大利润为457 500元.第三节 二元一次不等式(组)及简单的线性规划问题1.一元二次不等式(组)表示的平面区域不等式表示区域Ax +By +C >0 直线Ax +By +C =0某一侧的所有点组成的平面区域不包括边界直线 Ax +By +C ≥0包括边界直线不等式组 各个不等式所表示平面区域的公共部分2.线性规划中的基本概念名称 意义约束条件由变量x ,y 组成的不等式(组)线性约束条件 由x ,y 的一次不等式(或方程)组成的不等式(组) 目标函数关于x ,y 的函数解析式,如z =2x +3y 等线性目标函数 关于x ,y 的一次解析式 可行解 满足线性约束条件的解(x ,y ) 可行域 所有可行解组成的集合最优解使目标函数取得最大值或最小值的可行解线性规划问题 在线性约束条件下求线性目标函数的最大值或最小值问题 [小题体验]1.(教材习题改编)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -3y +6≥0,x -y +2<0表示的平面区域是( )答案:B2.下列各点中,不在x +y -1≤0表示的平面区域内的是( ) A .(0,0) B .(-1,1) C .(-1,3) D .(2,-3)答案:C3.(教材习题改编)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≤x ,x +y ≤1,y ≥-1.则目标函数z =2x +y 的最大值为________.答案:31.画出平面区域.避免失误的重要方法就是首先使二元一次不等式化为ax +by +c >0(a >0).2.线性规划问题中的最优解不一定是唯一的,即可行域内使目标函数取得最值的点不一定只有一个,也可能有无数多个,也可能没有.3.在通过求直线的截距z b 的最值间接求出z 的最值时,要注意:当b >0时,截距z b取最大值时,z 也取最大值;截距z b 取最小值时,z 也取最小值;当b <0时,截距z b取最大值时,z 取最小值;截距z b取最小值时,z 取最大值.[小题纠偏]1.(2015·福建高考)若变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≥0,x -y ≤0,x -2y +2≥0,则z =2x -y 的最小值等于( )A .-52B .-2C .-32D .2解析:选A 作可行域如图,由图可知,当直线z =2x -y 过点A 时,z 值最小.由⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +2=0,x +2y =0得点A ⎝⎛⎭⎪⎫-1,12,z min =2×(-1)-12=-52.2.若用阴影表示不等示组⎩⎨⎧-x +y ≤0,3x -y ≤0所形成的平面区域,则该平面区域中的夹角的大小为________.答案:15°考点一 二元一次不等式组表示平面区域基础送分型考点——自主练透[题组练透]1.(2016·忻州一模)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥2,2x -y ≤4,x -y ≥0所围成的平面区域的面积为( )A .3 2B .6 2C .6D .3解析:选 D 如图,不等式组所围成的平面区域为△ABC ,其中A (2,0),B (4,4),C (1,1),所求平面区域的面积为S △ABO -S △ACO =12(2×4-2×1)=3.2.(易错题)若满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0,x +y -2≤0,y ≥a的整点(x ,y )恰有9个,其中整点是指横、纵坐标都是整数的点,则整数a 的值为( )A .-3B .-2C .-1D .0解析:选C 不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分,当a =0时,只有4个整点(1,1),(0,0),(1,0),(2,0);当a =-1时,正好增加(-1,-1),(0,-1),(1,-1),(2,-1),(3,-1)共5个整点.3.如图阴影部分表示的区域可用二元一次不等式组表示为________.解析:两直线方程分别为x -2y +2=0与x +y -1=0. 由(0,0)点在直线x -2y +2=0右下方可知x -2y +2≥0, 又(0,0)点在直线x +y -1=0左下方可知x +y -1≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧x +y -1≥0,x -2y +2≥0为所表示的可行域.答案:⎩⎪⎨⎪⎧x +y -1≥0,x -2y +2≥0[谨记通法]确定二元一次不等式(组)表示的平面区域的方法(1)“直线定界,特殊点定域”,即先作直线,再取特殊点并代入不等式组.若满足不等式组,则不等式(组)表示的平面区域为直线与特殊点同侧的那部分区域;否则就对应与特殊点异侧的平面区域.如“题组练透”第2题易忽视边界.(2)当不等式中带等号时,边界为实线;不带等号时,边界应画为虚线,特殊点常取原点.考点二 求目标函数的最值常考常新型考点——多角探明[命题分析]线性规划问题是高考的重点,而线性规划问题具有代数和几何的双重形式,多与函数、平面向量、数列、三角、概率、解析几何等问题交叉渗透,自然地融合在一起,使数学问题的解答变得更加新颖别致.常见的命题角度有: (1)求线性目标函数的最值; (2)求非线性目标的最值; (3)线性规划中的参数问题.[题点全练]角度一:求线性目标函数的最值1.(2015·全国卷Ⅰ)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≤0,x -2y +1≤0,2x -y +2≥0,则z =3x +y 的最大值为________.解析:画出可行域(如图所示). ∵z =3x +y ,∴y =-3x +z .∴直线y =-3x +z 在y 轴上截距最大时,即直线过点B 时,z 取得最大值.由⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2=0,x -2y +1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1,即B (1,1),∴z max =3×1+1=4. 答案:42.(2016·吉林实验中学)已知实数x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y +5≥0,x -y ≤0,y ≤0,则z =2x +4y -3的最大值是________.解析:满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y +5≥0,x -y ≤0,y ≤0的区域如图所示,目标函数z =2x +4y -3在点(0,0)处取得最大值,则z max =-3.答案:-3角度二:求非线性目标的最值3.(2016·开封模拟)设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≤1,x +y ≥2,y ≤2,则目标函数z =x 2+y2的取值范围为( )A .[2,8]B .[4,13]C .[2,13]D .⎣⎢⎡⎦⎥⎤52,13 解析:选C 作出可行域,如图中阴影部分,将目标函数看作是可行域内的点到原点的距离的平方,从而可得z min =|OA |2=⎝ ⎛⎭⎪⎫|0+0-2|12+122=2,z max =|OB |2=32+22=13.故z 的取值范围为[2,13]. 4.(2015·全国卷Ⅰ)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -1≥0,x -y ≤0,x +y -4≤0,则y x的最大值为________.解析:画出可行域如图阴影所示,∵y x表示过点(x ,y )与原点(0,0)的直线的斜率,∴点(x ,y )在点A 处时y x最大.由⎩⎪⎨⎪⎧x =1,x +y -4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =3.∴A (1,3).∴yx的最大值为3. 答案:3角度三:线性规划中的参数问题5.(2015·山东高考)已知x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0,x +y ≤2,y ≥0.若z =ax +y 的最大值为4,则a =( )A .3B .2C .-2D .-3解析:选B 画出不等式组表示的平面区域如图阴影部分所示,若z =ax +y 的最大值为4,则最优解为x =1,y =1或x =2,y =0,经检验知x =2,y =0符合题意,∴2a +0=4,此时a =2,故选B.6.已知x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≤0,x -2y -2≤0,2x -y +2≥0.若z =y -ax 取得最大值的最优解不唯一,则实数a 的值为( )A .12或-1 B .2或12C .2或1D .2或-1解析:选D 由题中条件画出可行域如图中阴影部分所示,可知A (0,2),B (2,0),C (-2,-2),则z A =2,z B =-2a ,z C =2a -2,要使目标函数取得最大值的最优解不唯一,只要z A =z B >z C 或z A =z C >z B 或z B =z C >z A ,解得a =-1或a =2.[方法归纳]1.求目标函数的最值3步骤(1)作图——画出约束条件所确定的平面区域和目标函数所表示的平行直线系中过原点的那一条直线;(2)平移——将l 平行移动,以确定最优解的对应点的位置;(3)求值——解方程组求出对应点坐标(即最优解),代入目标函数,即可求出最值. 2.常见的3类目标函数 (1)截距型:形如z =ax +by .求这类目标函数的最值常将函数z =ax +by 转化为直线的斜截式:y =-ab x +z b,通过求直线的截距z b的最值间接求出z 的最值.(2)距离型:形如z =(x -a )2+(y -b )2. (3)斜率型:形如z =y -bx -a. [提醒] 注意转化的等价性及几何意义.考点三 线性规划的实际应用重点保分型考点——师生共研[典例引领](2015·陕西高考)某企业生产甲、乙两种产品均需用A ,B 两种原料,已知生产1吨每种产品所需原料及每天原料的可用限额如表所示.如果生产1吨甲、乙产品可获利润分别为3万元、4万元,则该企业每天可获得最大利润为( )甲 乙 原料限额 A (吨) 3 2 12 B (吨)128A .12万元B .16万元C .17万元D .18万元解析:选D 设每天生产甲、乙产品分别为x 吨、y 吨,每天所获利润为z 万元,则有⎩⎪⎨⎪⎧3x +2y ≤12,x +2y ≤8,x ≥0,y ≥0,z =3x +4y ,作出可行域如图阴影部分所示,由图形可知,当直线z =3x +4y 经过点A (2,3)时,z 取最大值,最大值为3×2+4×3=18.[由题悟法]1.解线性规划应用题3步骤。
高考数学一轮复习 第六章 不等式、推理与证明 6.1 不等关系与不等式课件 理 高三全册数学课件
知识梳理·自主学习
课前热身 稳固根基
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知识点一 两个实数比较大小
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1.限速 40 km/h 的路标,指示司机在前方路段行驶时,应使汽车
的速度 v 不超过 40 km/h,写成不等式就是( D )
A.v<40 km/h B.v>40 km/h C.v≠40 km/h D.v≤40 km/h
解析:由汽车的速度 v 不超过 40 km/h,知小于等于 40 km/h. 即 v≤40 km/h.故选 D.
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2.设 a= 2,b= 7- 3,c= 6- 2,则 a,b,c 中最大者为 a .
解析:因为 b-c= 7- 3-( 6- 2)=( 7+ 2)-( 6+ 3),( 7+ 2)2=9+2 14,( 6+ 3)2=9+2 18,所以 b-c<0, 即 b<c.又 a-c= 2-( 6- 2)=2 2- 6= 8- 6>0,所以 a>c. 所以 a,b,c 中最大者为 a.
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(1)若 a,b 为实数,则“0<ab<1”是“a<1b或 b>1a”的( A )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
(2)若1a<1b<0,则下列不等式:①a+b<ab;②|a|
>|b|;③a<b;④ab<b2 中,正确的不等式是( C )
1.比较两个代数式的大小通常用作差法或作商法,也可结合函数、 不等式的性质比较.
高考数学一轮总复习新课标通用课件:第6章 不等式、推理与证明 第4讲
设 f(x)=3x+1
,先分别求 3
f(0)+f(1),f(-1)+f(2),f(-2)
+ f(3) , 然 后 归 纳 猜 想 一 般 性 结 论 , 并 给 出 证
明. 导学号 25401458
[答案]
当
x1+x2=1
时
f(x1)+f(x2)=
3 3
[分析] 先正确计算各式的值,再根据自变量之和与函数
[答案] b1b2…bn=b1b2…b17-n(n<17 且 n∈N*)
4.(2015·陕西)观察下列等式 1-21=21 1-21+31-41=31+41 1-21+31-41+51-61=41+51+61 …… 据此规律,第 n 个等式可为________. 导学号 25401456
[答案] 1-12+13-14+…+2n1-1-21n=n+1 1+n+1 2+… +21n
• (2)“三段论”是演绎推理的一般模式,包括 :
• ①大前提——已知的一般原理;
• ②小前提——所研究的特殊情况;
• ③结论——根据一般原理,对特殊情况作出的 判断.
●双基自测
1 . 下 列 结 论 正 确 的 打 “√” , 错 误 的 打 “×”. 导学号 25401453
(1)归纳推理得到的结论不一定正确,类比推理得到的结论 一定正确.( )
定 事物的__全__部__对__象__都具有 一类对象的
义 这些特征的推理,或者由 _某__些__已__知__特__征____,推出
_个__别__事__实___概括出
另一类对象也具有这些特
_一__般__结__论___的推理
征的推理
归纳推理
类比推理
特 由_部__分__到_整__体__、由_个__别__ 点 到_一__般__的推理
高考数学(理)一轮复习课件:第6章 不等式、推理与证明6-6
栏目 导引
第十二章
选考部分
直接证明问题是高考常考内容,题型为解答题,难度适中,为中高档题,且主要有以下两种角度 . 命题角度 1 综合法的应用 典例1 ②f(1)=1; ③若 x1≥0,x2≥0,x1+x2≤1,都有 f(x1+x2)≥f(x1)+f(x2)成立,则称函数 f(x)为理想函数. (1)若函数 f(x)为理想函数,证明:f(0)=0; (2)试判断函数 f(x)=2x(x∈[0,1]),f(x)=x2(x∈[0,1]),f(x)= x(x∈[0,1])是不是理想函数. 解 (1)证明:取 x1=x2=0, 对于定义域为[0,1]的函数 f(x),如果同时满足:
①对任意的 x∈[0,1],总有 f(x)≥0;
则 x1+x2=0≤1, ∴f(0+0)≥f(0)+f(0),∴f(0)≤0. 又对任意的 x∈[0,1],总有 f(x)≥0, ∴f(0)≥0.于是 f(0)=0.
栏目 导引
第十二章
选考部分
(2)对于 f(x)=2x,x∈[0,1],f(1)=2 不满足新定义中的条件②, ∴f(x)=2x,(x∈[0,1])不是理想函数. 对于 f(x)=x2,x∈[0,1],显然 f(x)≥0,且 f(1)=1. 任意的 x1,x2∈[0,1],x1+x2≤1,
2 f(x1+x2)-f(x1)-f(x2)=(x1+x2)2-x2 1-x2=2x1x2≥0,
即 f(x1)+f(x2)≤f(x1+x2). ∴f(x)=x2(x∈[0,1])是理想函数. 对于 f(x)= x,x∈[0,1],显然满足条件①②. 对任意的 x1,x2∈[0,1],x1+x2≤1, 有 f2(x1+x2)-[f(x1)+f(x2)]2=(x1+x2)-(x1+2 x1x2+x2)=-2 x1x2≤0, 即 f2(x1+x2)≤[f(x1)+f(x2)]2.∴f(x1+x2)≤f(x1)+f(x2),不满足条件③. ∴f(x)= x(x∈[0,1])不是理想函数.综上,f(x)=x2(x∈[0,1])是理想函数, f(x)=2x(x∈[0,1])与 f(x)= x(x∈[0,1])不是理想函数.
高考数学一轮复习 第六章 不等式、推理与证明 . 基本不等式练习 理-课件
第六章 不等式、推理与证明 6.4 基本不等式练习 理[A 组·基础达标练]1.[2016·孝感调研]“a >b >0”是“ab <a 2+b 22”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案 A解析 a >b >0⇒a 2+b 2>2ab 充分性成立,ab <a 2+b 22⇒a ≠b ,a ,b ∈R ,故不必要,故选A.2.[2016·广州综合测试一]已知x >-1,则函数y =x +1x +1的最小值为( ) A .-1 B .0 C .1 D .2答案 C解析 由于x >-1,则x +1>0,所以y =x +1x +1=(x +1)+1x +1-1≥2x +1 ·1x +1-1=1,当且仅当x +1=1x +1,由于x >-1,即当x =0时,上式取等号,故选C.3.[2015·黄浦二模]已知a ,b ∈R ,且ab ≠0,则下列结论恒成立的是( ) A .a +b ≥2abB.a b +ba≥2 C.⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b +b a ≥2 D .a 2+b 2>2ab答案 C解析 当a ,b 都为负数时,A 不成立,当a ,b 一正一负时,B 不成立;当a =b 时,D 不成立,因此只有C 正确.4.[2015·绵阳一诊]若正数a ,b 满足1a +1b =1,则1a -1+9b -1的最小值为( )A .1B .6C .9D .16答案 B解析 解法一:因为1a +1b =1,所以a +b =ab ⇒(a -1)·(b -1)=1,所以1a -1+9b -1≥21a -1·9b -1=2×3=6.(当且仅当a =43,b =4时取“=”) 解法二:因为1a +1b=1,所以a +b =ab ,所以1a -1+9b -1=b -1+9a -9ab -a -b +1=b +9a -10=(b +9a )·⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b -10=b a +9a b +1+9-10≥2b a ·9a b =6(当且仅当a =43,b =4时取“=”). 解法三:因为1a +1b =1,所以a -1=1b -1,所以1a -1+9b -1=(b -1)+9b -1≥29=2×3=6(当且仅当b =4时取“=”). 5.若x >4,则函数y =x +1x -4( ) A .有最大值-6 B .有最小值6 C .有最大值2 D .没有最小值答案 B解析 ∵x >4,∴y =x +1x -4=(x -4)+⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -4+4≥2 x -4 ⎝⎛⎭⎪⎫1x -4+4=6,当且仅当x -4=1x -4,此时x =5,故选B. 6.若正数x 、y 满足x +3y =5xy ,则3x +4y 的最小值是( ) A.245 B.285 C .5 D .6答案 C解析 由x +3y =5xy ,得3x +1y=5(x >0,y >0),则3x +4y =15(3x +4y )⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +1y =15⎝ ⎛⎭⎪⎫13+12y x +3x y≥15⎝⎛⎭⎪⎫13+212y x·3x y=15(13+12)=5.当且仅当12y x =3xy,即x =2y 时,等号成立, 此时由⎩⎪⎨⎪⎧x =2y x +3y =5xy ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1y =12.故选C.7.[2016·洛阳月考]设正实数a ,b 满足a +b =2,则1a +a8b 的最小值为________.答案 1解析 依题意得1a +a 8b =a +b 2a +a 8b =12+b 2a +a 8b ≥12+2b 2a ×a8b=1,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧b 2a =a 8b a +b =2即a =2b =43时取等号,因此1a +a8b的最小值是1.8.[2015·南昌模拟]已知x >0,y >0,x +3y +xy =9,则x +3y 的最小值为________. 答案 6解析 9=x +3y +xy =x +3y +13·(x ·3y )≤x +3y +13·⎝ ⎛⎭⎪⎫x +3y 22,所以(x +3y )2+12(x +3y )-108≥0. 所以x +3y ≥6或x +3y ≤-18(舍去). 当且仅当x =3y =3时取“=”.9.已知直线ax -2by =2(a >0,b >0)过圆x 2+y 2-4x +2y +1=0的圆心,ab 的最大值为________.答案 14解析 圆的标准方程为(x -2)2+(y +1)2=4, 所以圆心为(2,-1), 因为直线过圆心,所以2a +2b =2,即a +b =1. 所以ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22=14,当且仅当a =b =12时取等号,所以ab 的最大值为14.10.某公司购买一批机器投入生产,据市场分析,每台机器生产的产品可获得的总利润y (单位:万元)与机器运转时间x (单位:年)的关系为y =-x 2+18x -25(x ∈N *),则当每台机器运转________年时,年平均利润最大,最大值是________万元.答案 5 8解析 每台机器运转x 年的年平均利润为y x=18-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +25x ,而x >0,故y x≤18-225=8,当且仅当x =5时等号成立,此时年平均利润最大,最大值为8万元.[B 组·能力提升练]1.[2015·青岛一模]在实数集R 中定义一种运算“*”,对任意a ,b ∈R ,a *b 为唯一确定的实数,且具有性质:(1)对任意a ∈R ,a *0=a ;(2)对任意a ,b ∈R ,a *b =ab +(a *0)+(b *0). 则函数f (x )=(e x)*1ex 的最小值为( )A .2B .3C .6D .8答案 B解析 依题意可得f (x )=(e x )*1e x =e x ·1e x +e x +1e x =e x+1e x +1≥2e x·1ex +1=3,当且仅当x =0时“=”成立,所以函数f (x )=(e x)*1ex 的最小值为3,选B.2.[2015·唐山二模]若实数a ,b ,c 满足a 2+b 2+c 2=8,则a +b +c 的最大值为( ) A .9 B .2 3 C .3 2 D .2 6答案 D解析 (a +b +c )2=a 2+b 2+c 2+2ab +2ac +2bc =8+2ab +2ac +2bc .∵a 2+b 2≥2ab ,a 2+c 2≥2ac ,b 2+c 2≥2bc ,∴8+2ab +2ac +2bc ≤2(a 2+b 2+c 2)+8=24,当且仅当a =b =c =263时取等号,∴a +b +c ≤2 6.3.已知a >b >0,ab =1,则a 2+b 2a -b的最小值为________.答案 2 2解析 ∵a >b >0,∴a -b >0,∴a 2+b 2a -b = a -b 2+2ab a -b=a -b +2a -b≥2 a -b ·2a -b=2 2. 当且仅当a -b =2a -b,即a =b +2时等号成立. 4.已知函数f (x )=x 2+ax +11x +1(a ∈R ),若对于任意的x ∈N *,f (x )≥3恒成立,则a 的取值范围是________.答案 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫-83,+∞ 解析 对任意x ∈N *,f (x )≥3,即x 2+ax +11x +1≥3恒成立,即a ≥-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +8x +3.设g (x )=x +8x,x ∈N *,g (x )在(0,22]上单调递减,在(22,+∞)上单调递增,且g (2)=6,g (3)=173.∵g (2)>g (3),∴g (x )min =173.∴-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +8x +3≤-83,∴a ≥-83. 故a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫-83,+∞. 5.某食品厂定期购买面粉,已知该厂每天需用面粉6吨,每吨面粉的价格为1800元,面粉的保管等其他费用为平均每吨每天3元,购买面粉每次需支付运费900元.(1)求该厂多少天购买一次面粉,才能使平均每天所支付的总费用最少?(2)某提供面粉的公司规定:当一次购买面粉不少于210吨时,其价格可享受9折优惠,问该厂是否考虑利用此优惠条件?请说明理由.解 (1)设该厂应每隔x 天购买一次面粉,其购买量为6x 吨,由题意可知,面粉的保管等其他费用为3[6x +6(x -1)+6(x -2)+…+6×1]=9x (x +1),设平均每天所支付的总费用为y 1元, 则y 1=[9x x +1 +900]x+1800×6=900x+9x +10809≥2900x·9x +10809=10989,当且仅当9x =900x,即x =10时取等号.即该厂应每隔10天购买一次面粉,才能使平均每天所支付的总费用最少. (2)∵不少于210吨,每天用面粉6吨, ∴至少每隔35天购买一次面粉.设该厂利用此优惠条件后,每隔x (x ≥35)天购买一次面粉,平均每天支付的总费用为y 2元则y 2=1x[9x (x +1)+900]+6×1800×0.9=900x+9x +9729(x ≥35).令f (x )=x +100x(x ≥35),x 2>x 1≥35,则f (x 1)-f (x 2)=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+100x 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+100x 2=x 2-x 1 100-x 1x 2x 1x 2.∵x 2>x 1≥35,∴x 2-x 1>0,x 1x 2>0,100-x 1x 2<0, ∴f (x 1)-f (x 2)<0,f (x 1)<f (x 2),即f (x )=x +100x,当x ≥35时为单调递增函数,∴当x =35时,f (x )有最小值, 此时(y 2)min =704887<10989.∴该厂应接受此优惠条件.。
2015届高考数学(人教,理科)大一轮配套练透:第6章 不等式、推理与证明及不等式选讲 第4节
[课堂练通考点]1.(2014·长春模拟)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -3y +6≥0,x -y +2<0表示的平面区域是( )解析:选B x -3y +6≥0表示直线x -3y +6=0以及该直线下方的区域,x -y +2<0表示直线x -y +2=0上方的区域,故选B.2.(2013·北京市海淀区期中练习)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1x +y -4≤0kx -y ≤0表示面积为1的直角三角形区域,则k 的值为( )A .-2B .-1C .0D .1解析:选D 注意到直线kx -y =0恒过原点,在坐标平面内画出题中的不等式组表示的平面区域,结合题意得直线kx -y =0与直线x +y -4=0垂直时满足题意,于是有k ×(-1)=-1,由此解得k =1,选D.3.(2014·泉州质检)已知O 为坐标原点,A (1,2),点P 的坐标(x ,y )满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +|y |≤1,x ≥0,则z =OA ·OP 的最大值为( ) A .-2 B .-1 C .1D .2解析:选D 如图作可行域,z =OA ·OP =x +2y ,显然在B (0,1)处z max =2.故选D.4.(2013·四川高考)若变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤8,2y -x ≤4,x ≥0,y ≥0,且z =5y -x 的最大值为a ,最小值为b ,则a -b 的值是( )A .48B .30C .24D .16解析:选C 约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤8,2y -x ≤4,x ≥0,y ≥0表示以(0,0),(0,2),(4,4),(8,0)为顶点的四边形区域,检验四个顶点的坐标可知,当x =4,y =4时,a =z max =5×4-4=16;当x =8,y =0时,b =z min =5×0-8=-8,∴a -b =24.5.(2013·安徽高考)若非负变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥-1,x +2y ≤4,则x +y 的最大值为________.解析:画出可行域是如图所示的四边形OABC 的边界及内部,令z =x +y ,易知当直线y =-x +z 经过点C (4,0)时,直线在y 轴上截距最大,目标函数z 取得最大值,即z max =4.答案:46.(2013·北京高考)设D 为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,2x -y ≤0,x +y -3≤0所表示的平面区域,区域D 上的点与点(1,0)之间的距离的最小值为________.解析:作出可行域,如图中阴影部分所示,则根据图形可知,点B (1,0)到直线2x -y =0的距离最小,d =|2×1-0|22+1=255,故最小距离为255.答案:255[课下提升考能]第Ⅰ组:全员必做题1.已知点(-3,-1)和点(4,-6)在直线3x -2y -a =0的两侧,则a 的取值范围为( ) A .(-24,7)B .(-7,24)C .(-∞,-7)∪(24,+∞)D .(-∞,-24)∪(7,+∞)解析:选B 根据题意知(-9+2-a )·(12+12-a )<0.即(a +7)(a -24)<0,解得-7<a <24. 2.已知实数对(x ,y )满足⎩⎪⎨⎪⎧x ≤2,y ≥1,x -y ≥0,则2x +y 取最小值时的最优解是( )A .6B .3C .(2,2)D .(1,1)解析:选D 约束条件表示的可行域如图中阴影三角形,令z =2x +y ,y =-2x +z ,作初始直线l 0:y =-2x ,作与l 0平行的直线l ,则直线经过点(1,1)时,(2x +y )min =3.3.(2013·湖南五市十校联合检测)设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -5≤0,x -y -2≤0,x ≥0,则目标函数z =2x +3y +1的最大值为( )A .11B .10C .9D .8.5解析:选B 由约束条件可画出可行域,平移参照直线2x +3y +1=0可知,在可行域的顶点(3,1)处,目标函数z =2x +3y +1取得最大值,z max =2×3+3×1+1=10.4.(2013·全国卷Ⅱ)已知a >0,x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x +y ≤3,y ≥a (x -3).若z =2x +y 的最小值为1,则a =( )A.14 B.12 C .1D .2解析:选B 由已知约束条件,作出可行域如图中△ABC 内部及边界部分,由目标函数z =2x +y 的几何意义为直线l :y =-2x +z 在y 轴上的截距,知当直线l 过可行域内的点B (1,-2a )时,目标函数z =2x +y 的最小值为1,则2-2a =1,a =12,故选B.5.(2014·辽宁六校联考)设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤a x +y ≥8,x ≥6且不等式x +2y ≤14恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .[8,10]B .[8,9]C .[6,9]D .[6,10]解析:选A 不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,显然a ≥8,否则可行域无意义.由图可知x +2y 在点(6,a -6)处取得最大值2a -6,由2a -6≤14得,a ≤10,故选A.6.(2014·安徽“江南十校”联考)若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2≥0ax +y -2≤0表示y ≥0的平面区域的面积为3,则实数a 的值是________.解析:作出可行域,如图中阴影部分所示,区域面积S =12×⎝⎛⎭⎫2a +2×2=3,解得a =2.答案:27.(2013·广东高考)给定区域D :⎩⎪⎨⎪⎧x +4y ≥4,x +y ≤4,x ≥0,令点集T ={(x 0,y 0)∈D |x 0,y 0∈Z ,(x 0,y 0)是z =x +y 在D 上取得最大值或最小值的点},则T 中的点共确定________条不同的直线.解析:解决本题的关键是要读懂数学语言,x 0,y 0∈Z ,说明x 0,y 0是整数,作出图形可知,△ABF 所围成的区域即为区域D ,其中A (0,1)是z 在D 上取得最小值的点,B ,C ,D ,E ,F 是z 在D 上取得最大值的点,则T 中的点共确定AB ,AC ,AD ,AE ,AF ,BF 共6条不同的直线.答案:68.(2014·郑州质检)若x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧3x -5y +6≥0,2x +3y -15≤0,y ≥0当且仅当x =y =3时,z =ax-y 取得最小值,则实数a 的取值范围是________.解析:画出可行域,如图,直线3x -5y +6=0与2x +3y -15=0交于点M (3,3),由目标函数z =ax -y ,得y =ax -z ,纵截距为-z ,当z 最小时,-z 最大.欲使纵截距-z 最大,则-23<a <35.答案:⎝⎛⎭⎫-23,35 9.变量x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -4y +3≤0,3x +5y -25≤0,x ≥1,(1)设z =4x -3y ,求z 的最大值; (2)设z =yx ,求z 的最小值.解:(1)由约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -4y +3≤0,3x +5y -25≤0,x ≥1,作出(x ,y )的可行域如图所示. 由z =4x -3y ,得y =43x -z3.求z =4x -3y 的最大值,相当于求直线y =43x -z 3在y 轴上的截距-z3的最小值.平移直线y =43x 知,当直线y =43x -z 3过点B 时,-z3最小,z 最大.由⎩⎪⎨⎪⎧x -4y +3=0,3x +5y -25=0,解得B (5,2). 故z max =4×5-3×2=14. (2)∵z =y x =y -0x -0.∴z 的值即是可行域中的点与原点O 连线的斜率.观察图形可知z min =k OB =25.10.某玩具生产公司每天计划生产卫兵、骑兵、伞兵这三种玩具共100个,生产一个卫兵需5分钟,生产一个骑兵需7分钟,生产一个伞兵需4分钟,已知总生产时间不超过10小时.若生产一个卫兵可获利润5元,生产一个骑兵可获利润6元,生产一个伞兵可获利润3元.(1)试用每天生产的卫兵个数x 与骑兵个数y 表示每天的利润w (元); (2)怎样分配生产任务才能使每天的利润最大,最大利润是多少? 解:(1)依题意每天生产的伞兵个数为100-x -y , 所以利润w =5x +6y +3(100-x -y )=2x +3y +300. (2)约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧5x +7y +4(100-x -y )≤600,100-x -y ≥0,x ≥0,y ≥0,x ,y ∈N .整理得⎩⎪⎨⎪⎧x +3y ≤200,x +y ≤100,x ≥0,y ≥0,x ,y ∈N .目标函数为w =2x +3y +300. 作出可行域.如图所示:初始直线l 0:2x +3y =0,平移初始直线经过点A 时,w 有最大值.由⎩⎪⎨⎪⎧ x +3y =200,x +y =100,得⎩⎪⎨⎪⎧x =50,y =50. 最优解为A (50,50),所以w max =550元.所以每天生产卫兵50个,骑兵50个,伞兵0个时利润最,最大为利润550元. 第Ⅱ组:重点选做题1.(2013·北京高考)设关于x ,y 的不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1>0,x +m <0,y -m >0 表示的平面区域内存在点P (x 0,y 0),满足x 0-2y 0=2.求得m 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫-∞,43 B.⎝⎛⎭⎫-∞,13 C.⎝⎛⎭⎫-∞,-23 D. ⎝⎛⎭⎫-∞,-53解析:选C 问题等价于直线x -2y =2与不等式组所表示的平面区域存在公共点,由于点(-m ,m )不可能在第一和第三象限,而直线x -2y =2经过第一、三、四象限,则点(-m ,m )只能在第四象限,可得m <0,不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示,要使直线x -2y=2与阴影部分有公共点,则点(-m ,m )在直线x -2y -2=0的下方,由于坐标原点使得x -2y -2<0,故-m -2m -2>0,即m <-23.2.(2014·通化一模)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,x 3a +y 4a ≤1,若z =x +2y +3x +1的最小值为32,则a 的值为________.解析:∵x +2y +3x +1=1+2(y +1)x +1,而y +1x +1表示过点(x ,y )与(-1,-1)连线的斜率,易知a >0,∴可作出可行域,知y +1x +1的最小值是14,即⎝ ⎛⎭⎪⎫y +1x +1min =0-(-1)3a -(-1)=13a +1=14⇒a =1. 答案:1。
2015届高考数学(人教,理科)大一轮复习配套讲义:第六章 不等式、推理与证明及不等式选讲
第六章不等式、推理与证明及不等式选讲(选修4-5)第一节不等关系与不等式1.实数大小顺序与运算性质之间的关系a-b>0⇔a>b;a-b=0⇔a=b;a-b<0⇔a<b.2.不等式的基本性质1.在应用传递性时,注意等号是否传递下去,如a≤b,b<c⇒a<c.2.在乘法法则中,要特别注意“乘数c的符号”,例如当c≠0时,有a>b⇒ac2>bc2;若无c≠0这个条件,a>b⇒ac2>bc2就是错误结论(当c=0时,取“=”).[试一试]1.(2013·北京高考)设a,b,c∈R,且a>b,则()A .ac >bc B.1a <1b C .a 2>b 2D. a 3>b 3解析:选D 由性质知选D. 2.12-1________3+1(填“>”或“<”). 解析:12-1=2+1<3+1. 答案:<1.不等式的倒数性质 (1)a >b ,ab >0⇒1a <1b ;(2)a <0<b ⇒1a <1b ;(3)a >b >0,0<c <d ⇒a c >bd ;(4)0<a <x <b 或a <x <b <0⇒1b <1x <1a .2.不等式的分数性质 (1)真分数的性质:b a <b +m a +m ;b a >b -m a -m (b -m >0); (2)假分数的性质:a b >a +m b +m ;a b <a -m b -m (b -m >0). [练一练]若0<a <b ,c >0,则b +c a +c 与a +cb +c 的大小关系为________.答案:b +c a +c >a +c b +c的大小1.已知a 121212,则M 与N 的大小关系是( ) A .M <N B .M >N C .M =ND .不确定解析:选B M -N =a 1a 2-(a 1+a 2-1) =a 1a 2-a 1-a 2+1=a 1(a 2-1)-(a 2-1)=(a 1-1)(a 2-1), 又∵a 1∈(0,1),a 2∈(0,1), ∴a 1-1<0,a 2-1<0.∴(a 1-1)(a 2-1)>0,即M -N >0. ∴M >N .2.若实数a ≠1,比较a +2与31-a 的大小.解:a +2-31-a =-a 2-a -11-a =a 2+a +1a -1∴当a >1时,a +2>31-a ;当a <1时,a +2<31-a .[类题通法]比较大小的常用方法(1)作差法:一般步骤是:①作差;②变形;③定号;④结论.其中关键是变形,常采用配方、因式分解、有理化等方法把差式变成积式或者完全平方式.当两个式子都为正数时,有时也可以先平方再作差.(2)作商法:一般步骤是:①作商;②变形;③判断商与1的大小;④结论. (3)特值法:若是选择题、填空题可以用特值法比较大小;若是解答题,可先用特值探究思路,再用作差或作商法判断.注意:用作商法时要注意商式中分母的正负,否则极易得出相反的结论.不等式的性质[典例] >b 且c >d ”的A .充分不必要条件 B .既不充分也不必要条件 C .充分必要条件D .必要不充分条件(2)若a >0>b >-a ,c <d <0,则下列结论:①ad >bc ;②a d +bc <0;③a -c >b -d ;④a ·(d -c )>b (d -c )中成立的个数是( )A .1B .2C .3D .4[解析] (1)由“a +c >b +d ”不能得知“a >b 且c >d ”,反过来,由“a >b 且c >d ”可得知“a +c >b +d ”,因此“a +c >b +d ”是“a >b 且c >d ”的必要不充分条件,选D.(2)法一:∵a >0>b ,c <d <0,∴ad <0,bc >0, ∴ad <bc ,故①错误.∵a >0>b >-a ,∴a >-b >0, ∵c <d <0,∴-c >-d >0, ∴a (-c )>(-b )(-d ),∴ac +bd <0,∴a d +b c =ac +bd cd <0,故②正确.∵c <d ,∴-c >-d ,∵a >b ,∴a +(-c )>b +(-d ), a -c >b -d ,故③正确.∵a >b ,d -c >0,∴a (d -c )>b (d -c ), 故④正确,故选C. 法二:取特殊值. [答案] (1)D (2)C [类题通法]判断多个不等式是否成立,需要逐一给出推理判断或反例说明.常用的推理判断需要利用不等式的性质,常见的反例构成方式可从以下几个方面思考:(1)不等式两边都乘以一个代数式时,考察所乘的代数式是正数、负数或0;(2)不等式左边是正数,右边是负数,当两边同时平方后不等号方向不一定保持不变; (3)不等式左边是正数,右边是负数,当两边同时取倒数后不等号方向不变等. [针对训练](2014·北京东城区综合练习)若a >b >0,则下列不等式不成立的是( ) A.1a <1bB .|a |>|b |C .a +b <2abD.⎝⎛⎭⎫12a <⎝⎛⎭⎫12b解析:选C ∵a >b >0,∴1a <1b,且|a |>|b |,a +b >2ab ,又2a >2b ,∴⎝⎛⎭⎫12a <⎝⎛⎭⎫12b ,选C. 不等式性质的应用[典例] ,2≤f (1)≤4.求 [解] f (-1)=a -b ,f (1)=a +b .f (-2)=4a -2b .设m (a +b )+n (a -b )=4a -2b .则⎩⎪⎨⎪⎧ m +n =4,m -n =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =1,n =3.∴f (-2)=(a +b )+3(a -b )=f (1)+3f (-1). ∵1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4, ∴5≤f (-2)≤10.即f (-2)的取值范围为[5,10].又∵1<f (-1)≤2,2≤f (1)<4, ∴5<3f (-1)+f (1)<10, 故5<f (-2)<10.故f (-2)的取值范围为(5,10). [类题通法]利用不等式性质可以求某些代数式的取值范围,但应注意两点:一是必须严格运用不等式的性质;二是在多次运用不等式的性质时有可能扩大了变量的取值范围.解决的途径是先建立所求范围的整体与已知范围的整体的等量关系,最后通过“一次性”不等关系的运算求解范围.[针对训练]若α,β满足⎩⎪⎨⎪⎧-1≤α+β ≤1,1≤α+2β ≤3,试求α+3β的取值范围.解:设α+3β=x (α+β)+y (α+2β)=(x +y )α+(x +2y )β.则⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =1,x +2y =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =2.∵-1≤-(α+β)≤1,2≤2(α+2β)≤6, 两式相加,得1≤α+3β≤7. ∴α+3β的取值范围为[1,7].第二节一元二次不等式及其解法一元二次不等式与相应的二次函数及一元二次方程的关系1.二次项系数中含有参数时,则应先考虑二次项是否为零,然后再讨论二次项系数不为零时的情形,以便确定解集的形式.2.当Δ<0时,易混ax 2+bx +c >0(a >0)的解集为R 还是∅. [试一试]1.(2013·浙江高考)设集合S ={x |x >-2},T ={x |x 2+3x -4≤0},则(∁R S )∪T =( ) A .(-2,1] B .(-∞,-4] C .(-∞,1]D .[1,+∞)解析:选C T = {x |-4≤x ≤1},根据补集定义, ∁R S ={x |x ≤-2},所以(∁R S )∪T ={x |x ≤1},选C.2.不等式ax 2+bx +2>0的解集是⎝⎛⎭⎫-12,13,则a +b 的值是( ) A .10 B .-10 C .14D .-14解析:选D 由题意知-12、13是ax 2+bx +2=0的两根.则a =-12,b =-2.a +b =-14.故选D.3.不等式x 2+ax +4<0的解集不是空集,则实数a 的取值范围是________. 解析:∵不等式x 2+ax +4<0的解集不是空集,∴Δ=a 2-4×4>0,即a 2>16. ∴a >4或a <-4.答案:(-∞,-4)∪(4,+∞)1.由二次函数图像与一元二次不等式的关系得到的两个常用结论(1)不等式ax 2+bx +c >0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ a =b =0,c >0,或⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ<0.(2)不等式ax 2+bx +c <0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ a =b =0,c <0,或⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ<0.2.分类讨论思想解含参数的一元二次不等式,可先考虑因式分解,再对根的大小进行分类讨论;若不能因式分解,则可对判别式进行分类讨论,分类要不重不漏.[练一练]若不等式mx 2+2mx +1>0的解集为R ,则m 的取值范围是________. 解析:①当m =0时,1>0显然成立. ②当m ≠0时,由条件知⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ=4m 2-4m <0. 得0<m <1, 由①②知0≤m <1. 答案:[0,1)一元二次不等式的解法[典例] (1)0<x 2-x -2≤4; (2)x 2-4ax -5a 2>0(a ≠0). [解] (1)原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-x -2>0,x 2-x -2≤4⇔⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -2>0,x 2-x -6≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧ (x -2)(x +1)>0,(x -3)(x +2)≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x >2或x <-1,-2≤x ≤3.借助于数轴,如图所示,原不等式的解集为{}x |-2≤x <-1或2<x ≤3. (2)由x 2-4ax -5a 2>0知(x -5a )(x +a )>0. 由于a ≠0故分a >0与a <0讨论. 当a <0时,x <5a 或x >-a ; 当a >0时,x <-a 或x >5a .综上,a <0时,解集为{}x |x <5a 或x >-a ;a >0时,解集为{}x |x >5a 或x <-a . [类题通法]1.解一元二次不等式的一般步骤:(1)对不等式变形,使一端为0且二次项系数大于0,即ax 2+bx +c >0(a >0),ax 2+bx +c <0(a >0);(2)计算相应的判别式;(3)当Δ≥0时,求出相应的一元二次方程的根; (4)根据对应二次函数的图像,写出不等式的解集.2.解含参数的一元二次不等式,要把握好分类讨论的层次,一般按下面次序进行讨论:首先根据二次项系数的符号进行分类,其次根据根是否存在,即Δ的符号进行分类,最后在根存在时,根据根的大小进行分类.[针对训练] 解下列不等式: (1)-3x 2-2x +8≥0; (2)ax 2-(a +1)x +1<0(a >0).解:(1)原不等式可化为3x 2+2x -8≤0, 即(3x -4)(x +2)≤0. 解得-2 ≤x ≤43,所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-2≤x ≤43. (2)原不等式变为(ax -1)(x -1)<0, 因为a >0,所以a ⎝⎛⎭⎫x -1a (x -1)<0. 所以当a >1时,解为1a <x <1;当a =1时,解集为∅; 当0<a <1时,解为1<x <1a.综上,当0<a <1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1<x <1a ; 当a =1时,不等式的解集为∅;当a >1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1a<x <1.一元二次不等式与其对应的函数与方程之间存在着密切的联系.在解决具体的数学问题时,要注意三者之间的相互联系,并在一定条件下相互转换.对于一元二次不等式恒成立问题,常根据二次函数图像与x 轴的交点情况确定判别式的符号,进而求出参数的取值范围.归纳起来常见的命题角度有:(1)形如f (x )≥0(x ∈R )确定参数的范围; (2)形如f (x )≥0(x ∈[a ,b ])确定参数范围; (3)形如f (x )≥0(参数m ∈[a ,b ])确定x 的范围.角度一 形如f (x )≥0(x ∈R )确定参数的范围1.(2013·重庆高考)设0≤α≤π,不等式8x 2-(8sin α)x +cos 2α≥0对x ∈R 恒成立,则α的取值范围为________.解析:根据题意可得(8sin α)2-4×8cos 2α≤0,即2sin 2α-cos 2α≤0,2sin 2α-(1-2sin 2 α)≤0,即-12≤sin α≤12.因为0≤α≤π,故α∈06π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,∪56ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 答案:06π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,∪56ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,角度二 形如f (x )≥0(x ∈[a ,b ])确定参数范围2.对任意x ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值恒大于零,求a 的取值范围. 解:函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的对称轴为x =-a -42=4-a2.①当4-a2<-1,即a >6时,f (x )的值恒大于零等价于f (-1)=1+(a -4)×(-1)+4-2a >0, 解得a <3,故有a ∈∅;②当-1≤4-a2≤1,即2≤a ≤6时,只要f ⎝⎛⎭⎫4-a 2=⎝⎛⎭⎫4-a 22+(a -4)×4-a 2+4-2a >0,即a 2<0,故有a ∈∅;③当4-a 2>1,即a <2时,只要f (1)=1+(a -4)+4-2a >0, 即a <1,故有a <1.综上可知,当a <1时,对任意x ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值恒大于零. 角度三 形如f (x )≥0(参数m ∈[a ,b ])确定x 的范围3.对任意a ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值恒大于零,求x 的取值范围. 解:由f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a =(x -2)a +x 2-4x +4, 令g (a )=(x -2)a +x 2-4x +4.由题意知在[-1,1]上,g (a )的值恒大于零,∴⎩⎪⎨⎪⎧g (-1)=(x -2)×(-1)+x 2-4x +4>0,g (1)=(x -2)+x 2-4x +4>0, 解得x <1或x >3.故当x <1或x >3时,对任意的a ∈[-1,1],函数f (x )的值恒大于零. [类题通法]恒成立问题及二次不等式恒成立的条件(1)解决恒成立问题一定要清楚选谁为主元,谁是参数.一般地,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数.(2)对于二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图像在给定的区间上全部在x 轴上方;恒小于0就是相应的二次函数的图像在给定的区间上全部在x 轴下方.一元二次不等式的应用[典例] 件,年销量是a 件.现经销商计划在2014年将该商品的价格降至5.5元/件到7.5元/件之间,经调查,顾客的期望价格是4元/件.经测算,该商品价格下降后新增的年销量与实际价格和顾客期望价格的差成反比,比例系数为k .该商品的成本价为3元/件.(1)写出该商品价格下降后,经销商的年收益y 与实际价格x 的函数关系式;(2)设k =2a ,当实际价格最低定为多少时,仍然可以保证经销商2014年的收益比2013年至少增长20%?[解] (1)设该商品价格下降后为x 元/件, 则由题意可知年销量增加到⎝⎛⎭⎫k x -4+a 件,故经销商的年收益y =⎝⎛⎭⎫kx -4+a (x -3),5.5≤x ≤7.5.(2)当k =2a 时,依题意有⎝⎛⎭⎫2ax -4+a (x -3)≥(8-3)a ×(1+20%),化简得x 2-11x +30x -4≥0,解得x ≥6或4<x ≤5.又5.5≤x ≤7.5,故6≤x ≤7.5,即当实际价格最低定为6元/件时,仍然可以保证经销商2014年的收益比2013年至少增长20%.[类题通法]构建不等式模型解决实际问题不等式的应用问题常常以函数为背景,多是解决实际生活、生产中的最优化问题等,解题时,要仔细审题,认清题目的条件以及要解决的问题,理清题目中各量之间的关系,建立恰当的不等式模型进行求解.[针对训练]某商品每件成本价为80元,售价为100元,每天售出100件.若售价降低x 成(1成=10%),售出商品数量就增加85x 成.要求售价不能低于成本价.(1)设该商店一天的营业额为y ,试求y 与x 之间的函数关系式y =f (x ),并写出定义域; (2)若再要求该商品一天营业额至少为10 260元,求x 的取值范围. 解:(1)由题意得y =100⎝⎛⎭⎫1-x 10·100⎝⎛⎭⎫1+850x . 因为售价不能低于成本价, 所以100⎝⎛⎭⎫1-x10-80≥0. 所以y =f (x )=20(10-x )(50+8x ),定义域为[0,2]. (2)由题意得20(10-x )(50+8x )≥10 260, 化简得8x 2-30x +13≤0. 解得12≤x ≤134.所以x 的取值范围是⎣⎡⎦⎤12,2.第三节绝对值不等式(选修4-5)1.绝对值三角不等式(1)定理1:如果a ,b 是实数,则|a +b |≤|a |+|b |,当且仅当ab ≥0时,等号成立.(2)定理2:如果a ,b ,c 是实数,则|a -c |≤|a -b |+|b -c |,当且仅当(a -b )(b -c )≥0时,等号成立.2.绝对值不等式的解法(1)含绝对值的不等式|x |<a 与|x |>a 的解集①|ax +b |≤c ⇔-c ≤ax +b ≤c ; ②|ax +b |≥c ⇔ax +b ≥c 或ax +b ≤-c .(3)|x -a |+|x -b |≥c (c >0)和|x -a |+|x -b |≤c (c >0)型不等式的解法有以下几种: ①利用绝对值不等式的几何意义求解的思想; ②利用“零点分段法”求解;③通过构造函数,利用函数的图象求解.1.对于绝对值三角不等式,易忽视等号成立的条件.对|a +b |≥|a |-|b |,当且仅当a >-b >0时,等号成立,对|a |-|b |≤|a -b |≤|a |+|b |,如果a <-b <0当且仅当|a |≥|b |且ab ≥0时左边等号成立,当且仅当ab ≤0时右边等号成立.2.形如|x -a |+|x -b |≥c (c >0)的不等式解法在讨论时应注意分类讨论点处的处理及c 的符号判断,若c <0则不等式解集为R.[试一试]1.(2013·广东高考)不等式|x 2-2|<2的解集是( ) A .(-1,1) B .(-2,2) C .(-1,0)∪(0,1)D .(-2,0)∪(0,2)解析:选D 由|x 2-2|<2得-2<x 2-2<2,即0<x 2<4,所以-2<x <0或0<x <2. 2.不等式|x -2|-|x -1|>0的解集为( ) A.⎝⎛⎭⎫-∞,32 B.⎝⎛⎭⎫-∞,-32 C.⎝⎛⎭⎫32,+∞D.⎝⎛⎭⎫-32,+∞ 解析:选A 原不等式等价于|x -2|>|x -1|, 则(x -2)2>(x -1)2,解得x <32.含绝对值不等式的常用解法1.基本性质法:对a ∈R +,|x |<a ⇔-a <x <a ,|x |>a ⇔x <-a 或x >a . 2.平方法:两边平方去掉绝对值符号.3.零点分区间法(或叫定义法):含有两个或两个以上绝对值符号的不等式,可用零点分区间法脱去绝对值符号,将其转化为与之等价的不含绝对值符号的不等式(组)求解.4.几何法:利用绝对值的几何意义,画出数轴,将绝对值转化为数轴上两点的距离求解. 5.数形结合法:在直角坐标系中作出不等式两边所对应的两个函数的图象,利用函数图象求解.[练一练]1.已知不等式|2x -t |+t -1<0的解集为(-12,12),则t =( )A .-1B .0C .1D .2解析:选B |2x -t |<1-t ,t -1<2x -t <1-t , 2t -1<2x <1,t -12<x <12,∴t =0.2.若存在实数x 使|x -a |+|x -1|≤3成立,则实数a 的取值范围是________. 解析:利用绝对值不等式的性质求解. ∵|x -a |+|x -1|≥|(x -a )-(x -1)|=|a -1|, 要使|x -a |+|x -1|≤3有解,可使|a -1|≤3,∴-3≤a -1≤3,∴-2≤a ≤4. 答案:[-2,4]绝对值不等式的解法1.在实数范围内,不等式|x -12|+|x +12|≤3的解集为____________.解析:法一:分类讨论去绝对值号解不等式.当x >12时,原不等式转化为2x ≤3⇒x ≤32;当-12≤x ≤12时,原不等式转化为1≤3,恒成立;当x <-12时,原不等式转化为-2x ≤3⇒x ≥-32.综上知,原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-32≤x ≤32.法二:利用几何意义求解.不等式⎪⎪⎪⎪x -12+⎪⎪⎪⎪x +12≤3,其几何意义为数轴上到12,-12两点的距离之和不超过3的点的集合,数形结合知,当x =32或x =-32时,到12,-12两点的距离之和恰好为3,故当-32≤x ≤32时,满足题意,则原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-32≤x ≤32.答案:⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫-32≤x ≤32 2.(2013·西安质检)若关于x 的不等式|x -a |<1的解集为(1,3),则实数a 的值为________. 解析:原不等式可化为a -1<x <a +1,又知其解集为(1,3),所以通过对比可得a =2. 答案:23.如果关于x 的不等式|x -3|-|x -4|<a 的解集不是空集,则实数a 的取值范围是________.解析:法一:令y 1=|x -3|-|x -4| =⎩⎪⎨⎪⎧1, x >4,2x -7, 3≤x ≤4,-1,x <3.y 2=a . 如图要使|x -3|-|x -4|<a 的解集不是空集,则a 的取集范围是a >-1.法二:注意到||x -3|-|x -4||≤|(x -3)-(x -4)|=1,-1≤|x -3|-|x -4|≤1.若不等式|x -3|-|x -4|<a 的解集是空集,则有|x -3|-|x -4|≥a 对任意的x ∈R 都成立,即有(|x -3|-|x -4|)min ≥a ,a ≤-1.因此,由不等式|x -3|-|x -4|<a 的解集不是空集可得,实数a 的取值范围是a >-1.答案:(-1,+∞) [类题通法]利用零点分类讨论法解绝对值不等式时,注意分类讨论时要不重不漏.绝对值不等式的证明[典例] ,不等式f (x )<4M . (1)求M ;(2)当a ,b ∈M 时,证明:2|a +b |<|4+ab |. [解] (1)f (x )=|x +1|+|x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧-2x ,x <-1,2,-1≤x ≤1,2x ,x >1,当x <-1时,由-2x <4,得-2<x <-1; 当-1≤x ≤1时,f (x )=2<4,∴-1≤x ≤1; 当x >1时,由2x <4,得1<x <2,∴M =(-2,2).(2)证明:a ,b ∈M 即-2<a <2,-2<b <2.∵4(a +b )2-(4+ab )2=4(a 2+2ab +b 2)-(16+8ab +a 2b 2)=(a 2-4)·(4-b 2)<0,∴4(a +b )2<(4+ab )2,∴2|a +b |<|4+ab |.又|x +1|+|x -1|≥|(x +1)-(x -1)|=2,∴a ≤2. 故a 的取值范围为(2,+∞). [类题通法]证明绝对值不等式主要有三种方法(1)利用绝对值的定义去掉绝对值符号,转化为普通不等式再证明; (2)利用三角不等式||a |-|b ||≤|a ±b |≤|a |+|b |进行证明; (3)转化为函数问题,数形结合进行证明. [针对训练](2014·乌鲁木齐高三诊断性测验)设函数f (x )=|x -1|+|x -2|. (1)求证:f (x )≥1; (2)若f (x )=a 2+2a 2+1成立,求x 的取值范围.解:(1)证明:f (x )=|x -1|+|x -2|≥|(x -1)-(x -2)|=1. (2)∵a 2+2a 2+1=a 2+1+1a 2+1=a 2+1+1a 2+1≥2,∴要使f (x )=a 2+2a 2+1成立,需且只需|x -1|+|x -2|≥2,即⎩⎪⎨⎪⎧ x <1,1-x +2-x ≥2或⎩⎪⎨⎪⎧ 1≤x <2,x -1+2-x ≥2或⎩⎪⎨⎪⎧x ≥2,x -1+x -2≥2,解得x ≤12或x ≥52,故x 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,12∪⎣⎡⎭⎫52,+∞.绝对值不等式的综合应用[|2x +a |,g (x )=(1)当a =-2时,求不等式f (x )<g (x )的解集;(2)设a >-1,且当x ∈⎣⎡⎭⎫-a 2,12时,f (x )≤g (x ),求a 的取值范围.[解] (1)当a =-2时,不等式f (x )<g (x )化为|2x -1|+|2x -2|-x -3<0.设函数y =|2x -1|+|2x -2|-x -3,则y =⎩⎪⎨⎪⎧-5x ,x <12,-x -2,12≤x ≤1,3x -6,x >1.其图像如图所示.从图像可知,当且仅当x ∈(0,2)时,y <0.所以原不等式的解集是{x |0<x<2}.(2)当x ∈⎣⎡⎭⎫-a 2,12时,f (x )=1+a . 不等式f (x )≤g (x )化为1+a ≤x +3. 所以x ≥a -2对x ∈⎣⎡⎭⎫-a 2,12都成立. 故-a 2≥a -2,即a ≤43.从而a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-1,43. [类题通法]1.研究含有绝对值的函数问题时,根据绝对值的定义,分类讨论去掉绝对值符号,转化为分段函数,然后数形结合解决是常用的思维方法.2.对于求y =|x -a |+|x -b |或y =|x +a |-|x -b |型的最值问题利用绝对值三角不等式更方便.形如y =|x -a |+|x -b |的函数只有最小值,形如y =|x -a |-|x -b |的函数既有最大值又有最小值.[针对训练](2013·辽宁模拟)已知f (x )=|x +a |+|x -2|. (1)当a =-1时,解关于x 的不等式f (x )>5;(2)已知关于x 的不等式f (x )+a <2 014(a 是常数)的解集是非空集合,求实数a 的取值范围. 解:(1)构造函数g (x )=|x -1|+|x -2|-5, 则g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x -2(x ≤1),-4(1<x <2),2x -8(x ≥2).令g (x )>0,则x <-1或x >4,∴原不等式的解集为(-∞,-1)∪(4,+∞). (2)∵f (x )+a =|x +a |+|x -2|+a ≥|a +2|+a , 又关于x 的不等式f (x )+a <2 014的解集是非空集合,∴|a +2|+a <2 014,解得a <1 006.第四节二元一次不等式(组)及简单的线性规划问题1.二元一次不等式(组)表示的平面区域2.1.画出平面区域.避免失误的重要方法就是首先使二元一次不等式化为ax +by +c >0(a >0).2.线性规划问题中的最优解不一定是唯一的,即可行域内使目标函数取得最值的点不一定只有一个,也可能有无数多个,也可能没有.[试一试]1.(2013·全国卷Ⅱ)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0,x +y -1≥0,x ≤3,则z =2x -3y 的最小值是( ) A .-7 B .-6 C .-5D .-3解析:选B 作出不等式组表示的可行域,如图(阴影部分).易知直线z =2x -3y 过点C 时,z 取得最小值.由⎩⎪⎨⎪⎧ x =3,x -y +1=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =4,∴z min =2×3-3×4=-6,故选B. 2.如图所示的平面区域(阴影部分)满足不等式________.答案:x +y -1>01.确定二元一次不等式表示平面区域的方法二元一次不等式所表示的平面区域的确定,一般是取不在直线上的点(x 0,y 0)作为测试点来进行判定,满足不等式的则平面区域在测试点所在的直线的一侧,反之在直线的另一侧.2.求二元一次函数z =ax +by (ab ≠0)的最值的方法将函数z =ax +by 转化为直线的斜截式:y =-a b x +z b ,通过求直线的截距zb 的最值间接求出z 的最值.(1)当b >0时,截距z b 取最大值时,z 也取最大值;截距zb 取最小值时,z 也取最小值;(2)当b <0时,截距z b 取最大值时,z 取最小值;截距zb 取最小值时,z 取最大值.[练一练](2013·陕西高考)若点(x ,y )位于曲线y =|x -1|与y =2所围成的封闭区域,则2x -y 的最小值为________.解析:由题意知y =⎩⎪⎨⎪⎧x -1(x ≥1),1-x (x <1),作出曲线y =|x -1|与y =2所围成的封闭区域,如图中阴影部分所示,即得过点A (-1,2)时,2x -y 取最小值-4.答案:-41.不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x +3y ≥4,3x +y ≤4所表示的平面区域的面积等于( )A.32 B.23 C.43D.34解析:选C 平面区域如图所示.解⎩⎪⎨⎪⎧x +3y =4,3x +y =4得A (1,1), 易得B (0,4),C ⎝⎛⎭⎫0,43, |BC |=4-43=83.∴S △ABC =12×83×1=43.2.若满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0,x +y -2≤0,y ≥a 的整点(x ,y )恰有9个,其中整点是指横、纵坐标都是整数的点,则整数a 的值为( )A .-3B .-2C .-1D .0解析:选C 不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分,当a =0时,只有4个整点(1,1),(0,0),(1,0),(2,0);当a =-1时,正好增加(-1,-1),(0,-1),(1,-1),(2,-1),(3,-1)5个整点,故选C.3.如图阴影部分表示的区域可用二元一次不等式组表示为________.解析:两直线方程分别为x -2y +2=0与x +y -1=0. 由(0,0)点在直线x -2y +2=0右下方可知x -2y +2≥0, 又(0,0)点在直线x +y -1=0左下方可知x +y -1≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧x +y -1≥0,x -2y +2≥0为所表示的可行域. 答案:⎩⎪⎨⎪⎧x +y -1≥0,x -2y +2≥0[类题通法]二元一次不等式(组)表示平面区域的判断方法:直线定界,测试点定域.注意不等式中不等号有无等号,无等号时直线画成虚线,有等号时直线画成实线.测试点可以选一个,也可以选多个,若直线不过原点,测试点常选取原点.求目标函数的最值线性规则问题是高考的重点,而线性规划问题具有代数和几何的双重形式,多与函数、平面向量、数列、三角、概率、解析几何等问题交叉渗透,自然地融合在一起,使数学问题的解答变得更加新颖别致.归纳起来常见的命题角度有:(1)求线性目标函数的最值; (2)求非线性目标的最值; (3)求线性规划中的参数. 角度一 求线性目标函数的最值1.(1)(2013·湖南高考)若变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≤2x ,x +y ≤1,y ≥-1,则x +2y 的最大值是( )A .-52B .0 C.53D.52(2)如果函数x 、y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0,y +1≥0,x +y +1≤0,那么z =2x -y 的最大值为( )A .2B .1C .-2D .-3解析:(1)选C 不等式组表示的平面区域为图中阴影部分.平行移动y =-12x +12z ,可知该直线经过y =2x 与x +y =1的交点A ⎝⎛⎭⎫13,23时,z 有最大值为13+43=53.(2)选B 如图作出可行域,当z 经过直线y +1=0与x +y +1=0的交点(0,-1)时,z max=1.角度二 求非线性目标的最值2.(1)(2013·山东高考)在平面直角坐标系xOy 中,M 为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x -y -2≥0,x +2y -1≥0,3x +y -8≤0所表示的区域上一动点,则直线OM 斜率的最小值为( )A .2B .1C .-13D .-12解析:选C 已知的不等式组表示的平面区域如图中阴影所示,显然当点M 与点A 重合时直线OM 的斜率最小,由直线方程x +2y -1=0和3x +y -8=0,解得A (3,-1),故OM 斜率的最小值为-13. (2)(2014·长春调研)若实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧12≤x ≤1,y ≥-x +1,y ≤x +1,则y +1x的取值范围是________.解析:由题可知y +1x =y -(-1)x -0,即为求不等式所表示的平面区域内的点与(0,-1)的连线斜率k 的取值范围,由图可知k ∈[1,5].答案:[1,5]角度三 求线性规划中的参数3.(1)(2013·浙江高考)设z =kx +y ,其中实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≥0,x -2y +4≥0,2x -y -4≤0.若z 的最大值为12,则实数k =________.解析:画出可行域,根据线性规划知识,目标函数取最大值12时,最优解一定为(4,4),这时12=4k +4,k =2.答案:2(2)(2014·江西七校联考)已知实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0,x +2y -8≤0,x ≤3.若点⎝⎛⎭⎫3,52是使ax -y 取得最小值的唯一的可行解,则实数a 的取值范围为________.解析:记z =ax -y ,注意到当x =0时,y =-z ,即直线z =ax -y 在y 轴上的截距是-z .在坐标平面内画出题中的不等式组表示的平面区域,结合图形可知,满足题意的实数a 的取值范围为a <-12.答案:⎝⎛⎭⎫-∞,-12 [类题通法]1.求目标函数的最值的一般步骤为:一画二移三求.其关键是准确作出可行域,理解目标函数的意义.2.常见的目标函数有: (1)截距型:形如z =ax +by .求这类目标函数的最值常将函数z =ax +by 转化为直线的斜截式:y =-a b x +zb ,通过求直线的截距zb的最值间接求出z 的最值.(2)距离型:形如z =(x -a )2+(y -b )2. (3)斜率型:形如z =y -bx -a .注意:转化的等价性及几何意义.线性规划的实际应用[典例] (2013·两种型号的客车安排名客人旅行,A ,B 两种车辆的载客量分别为36人和60人,租金分别为1 600元/辆和2 400元/辆,旅行社要求租车总数不超过21辆,且B 型车不多于A 型车7辆,则租金最少为( )A .31 200元B .36 000元C .36 800元D .38 400元[解析] 设租用A 型车x 辆,B 型车y 辆,目标函数为z =1 600x +2 400y ,则约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧36x +60y ≥900,y -x ≤7,y +x ≤21,x ,y ∈N ,作出可行域,如图中阴影部分所示,可知目标函数过点(5,12)时,有最小值z min =36 800(元).[答案] C [类题通法]求解线性规划应用题的注意点(1)明确问题中的所有约束条件,并根据题意判断约束条件中是否能够取到等号. (2)注意结合实际问题的实际意义,判断所设未知数x ,y 的取值范围,特别注意分析x ,y 是否是整数、非负数等.(3)正确地写出目标函数,一般地,目标函数是等式的形式. [针对训练]某公司生产甲、乙两种桶装产品.已知生产甲产品1桶需耗A 原料1千克、B 原料2千克;生产乙产品1桶需耗A 原料2千克,B 原料1千克.每桶甲产品的利润是300元,每桶乙产品的利润是400元.公司在生产这两种产品的计划中,要求每天消耗A 、B 原料都不超过12千克.通过合理安排生产计划,从每天生产的甲、乙两种产品中,公司共可获得的最大利润是( )A .1 800元B .2 400元C .2 800元D .3 100元解析:选C 设每天分别生产甲产品x 桶,乙产品y 桶,相应的利润为z 元,则⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤12,2x +y ≤12,x ≥0,y≥0,z =300x +400y ,在坐标平面内画出该不等式组表示的平面区域及直线300x +400y =0,平移该直线,当平移到经过该平面区域内的点A (4,4)时,相应直线在y 轴上的截距达到最大,此时z =300x +400y 取得最大值,最大值是z =300×4+400×4=2 800,即该公司可获得的最大利润是2 800元.第五节基本不等式与柯西不等式(选修4-5)1.基本不等式ab ≤a +b2(1)基本不等式成立的条件:a >0,b >0.(2)等号成立的条件:当且仅当a =b 时取等号. 2.算术平均数与几何平均数设a >0,b >0,则a ,b 的算术平均数为a +b2,几何平均数为ab ,基本不等式可叙述为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.3.利用基本不等式求最值问题 已知x >0,y >0,则:(1)如果积xy 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,x +y 有最小值是2p .(简记:积定和最小) (2)如果和x +y 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,xy 有最大值是p 24.(简记:和定积最大)4.平均值不等式(1)定理:如果a ,b ,c 为正数,则a +b +c 3≥3abc ,当且仅当a =b =c 时,等号成立.我们称a +b +c 3为正数a ,b ,c 的算术平均值,3abc 为正数a ,b ,c 的几何平均值,定理中的不等式为三个正数的算术—几何平均值不等式,简称为平均值不等式.(2)一般形式的算术—几何平均值不等式:如果a 1,a 2,…,a n 为n 个正数,则a 1+a 2+…+a nn ≥na 1a 2…a n ,当且仅当a 1=a 2=…=a n 时,等号成立.5.柯西不等式(1)柯西不等式的代数形式:设a 1,a 2,b 1,b 2均为实数,则(a 21+a 22)(b 21+b 22)≥(a 1b 1+a 2b 2)2(当且仅当a 1b 2=a 2b 1时,等号成立).(2)柯西不等式的向量形式:设α,β为平面上的两个向量,则|α||β|≥|α·β|. (3)二维形式的三角不等式:设x 1,y 1,x 2,y 2∈R ,那么x 21+y 21+x 22+y 22≥(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2.(4)柯西不等式的一般形式:设a 1,a 2,…,a n ,b 1,b 2,…,b n 为实数,则(a 21+a 22+…+a 2n )(b 21+b 22+…+b 2n )≥(a 1b 1+a 2b 2+…+a n b n )2,当且仅当b i =0或存在一个数k ,使a i =kb i (i =1,2,…,n )时,等号成立.1.求最值时要注意三点:一是各项为正;二是寻求定值;三是考虑等号成立的条件. 2.多次使用基本不等式时,易忽视取等号的条件的一致性. 3.使用柯西不等式或平均值不等式时易忽视等号成立的条件. [试一试]1.“a >0且b >0”是“a +b2≥ab ”成立的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案:A2.已知0<x <1,则x (3-3x )取得最大值时x 的值为( ) A.13B.12C.34D.23解析:选B 由0<x <1,故3-3x >0,则x (3-3x )=13×3x (3-3x )≤13×94=34,当且仅当3x =3-3x ,即x =12时等号成立.3.已知x 2+y 2=10,则3x +4y 的最大值为( ) A .510 B .410 C .310D .210解析:选A ∵(32+42)(x 2+y 2)≥(3x +4y )2, 当且仅当3y =4x 时等号成立, ∴25×10≥(3x +4y )2, ∴(3x +4y )max =510.1.活用几个重要的不等式a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R );b a +ab ≥2(a ,b 同号).ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22(a ,b ∈R );⎝⎛⎭⎫a +b 22≤a 2+b 22(a ,b ∈R ).2.巧用“拆”“拼”“凑”在运用基本不等式时,要特别注意“拆”“拼”“凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”“定”“等”的条件.[练一练] 若x >1,则x +4x -1的最小值为________. 解析:x +4x -1=x -1+4x -1+1≥4+1=5.当且仅当x -1=4x -1,即x =3时等号成立.答案:5利用基本不等式求最值[典例] (1)(2013·四川高考)已知函数f (x )=4x +ax (x >0,a >0)在x =3时取得最小值,则a =________.[解析] f (x )=4x +ax ≥24x ·a x =4a (x >0,a >0),当且仅当4x =ax,即a =4x 2时取等号,则由题意知a =4×32=36.[答案] 36(2)(2014·长春调研)若两个正实数x ,y 满足2x +1y =1,并且x +2y >m 2+2m 恒成立,则实数m 的取值范围是________.[解析] x +2y =(x +2y )⎝⎛⎭⎫2x +1y =2+4y x +x y +2≥8,当且仅当4y x =xy ,即x =2y =4时等号成立.由x +2y >m 2+2m 恒成立,可知m 2+2m <8,m 2+2m -8<0,解得-4<m <2.[答案] (-4,2)(3)(2013·山东高考改编)设正实数x ,y ,z 满足x 2-3xy +4y 2-z =0,则zxy 的最小值为________.[解析] z =x 2-3xy +4y 2(x ,y ,z ∈R +),∴z xy =x 2-3xy +4y 2xy =x y +4y x-3≥2x y ·4yx-3=1. 当且仅当x y =4yx ,即x =2y =4时“=”成立.[答案] 1解:由(3)知当zxy取最小值时x =2y .∴z =x 2-3xy +4y 2=4y 2-6y 2+4y 2=2y 2,∴x +2y -z =2y +2y -2y 2=-2y 2+4y =-2(y -1)2+2. ∴当y =1时,x +2y -z 取最大值2. [类题通法]两个正数的和与积的转化基本不等式具有将“和式”转化为“积式”和将“积式”转化为“和式”的放缩功能,因此可以用在一些不等式的证明中,还可以用于求代数式的最值或取值范围.如果条件等式中,同时含有两个变量的和与积的形式,就可以直接利用基本不等式对两个正数的和与积进行转化,然后通过解不等式进行求解.[针对训练](1)当x >0时,则f (x )=2xx 2+1的最大值为________. (2)已知log 2a +log 2b ≥1,则3a +9b 的最小值为________.(3)已知x >0,y >0,xy =x +2y ,若xy ≥m -2恒成立,则实数m 的最大值是________. 解析:(1)∵x >0,∴f (x )=2x x 2+1=2x +1x ≤22=1,当且仅当x =1x ,即x =1时取等号.(2)由log 2a +log 2b ≥1得log 2(ab )≥1,即ab ≥2,∴3a +9b =3a +32b ≥2×3a +2b2(当且仅当3a =32b ,即a =2b 时取等号).又∵a +2b ≥22ab ≥4(当且仅当a =2b 时取等号), ∴3a +9b ≥2×32=18.即当a =2b 时,3a +9b 有最小值18.(3)由x >0,y >0,xy =x +2y ≥22xy ,得xy ≥8,于是由m -2≤xy 恒成立,得m -2≤8,即m ≤10.故m 的最大值为10.答案:(1)1 (2)18 (3)10基本不等式的实际应用[典例] 经调查测算,该产品的年销售量(即该厂的年产量)x 万件与年促销费用m 万元(m ≥0)满足x =3-km +1(k 为常数),如果不搞促销活动,则该产品的年销售量只能是1万件.已知2013年生产该产品的固定投入为8万元.每生产一万件该产品需要再投入16万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品年平均成本的1.5倍(产品成本包括固定投入和再投入两部分资金).(1)将2013年该产品的利润y 万元表示为年促销费用m 万元的函数; (2)该厂家2013年的促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大? [解] (1)由题意知,当m =0时,x =1(万件), ∴1=3-k ⇒k =2,∴x =3-2m +1, 每件产品的销售价格为1.5×8+16xx(元), ∴2013年的利润y =1.5x ×8+16xx -8-16x -m=-⎣⎡⎦⎤16m +1+(m +1)+29(m ≥0).(2)∵m ≥0时,16m +1+(m +1)≥216=8, ∴y ≤-8+29=21,当且仅当16m +1=m +1⇒m =3(万元)时,y max =21(万元).故该厂家2013年的促销费用投入3万元时,厂家的利润最大为21万元. [类题通法]利用基本不等式求解实际应用题的方法(1)问题的背景是人们关心的社会热点问题,如“物价、销售、税收、原材料”等,题目往往较长,解题时需认真阅读,从中提炼出有用信息,建立数学模型,转化为数学问题求解.(2)当运用基本不等式求最值时,若等号成立的自变量不在定义域内时,就不能使用基本不等式求解,此时可根据变量的范围用对应函数的单调性求解.[针对训练](2013·湖南省五市十校联合检测)某化工企业2012年底投入100万元,购入一套污水处理设备.该设备每年的运转费用是0.5万元,此外每年都要花费一定的维护费,第一年的维护费为2万元,由于设备老化,以后每年的维护费都比上一年增加2万元.设该企业使用该设备x 年的年平均污水处理费用为y (单位:万元).(1)用x 表示y ;(2)当该企业的年平均污水处理费用最低时,企业需重新更换新的污水处理设备.则该企业几年后需要重新更换新的污水处理设备.。
高考数学一轮复习 第6章 不等式、推理与证明 第4节 归纳与类比课件 文
确. [答案]
12/11/2021
(1)×
(2)×
(3)√ (4)×
第十页,共五十三页。
()
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2.由“半径为 R 的圆内接矩形中,正方形的面积最大”,推出
“半径为 R 的球的内接长方体中,正方体的体积最大”是( )
A.归纳推理
B.类比推理
C.演绎推理
D.以上都不是
B [类比推理的一般步骤是:(1)找出两类事物之间的相似性或
…
12/11/2021
第十六页,共五十三页。
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记第 i 行的第 j 个数对为 aij,如 a43=(3,2),则 anm=( )
A.(m,n-m+1)
B.(m-1,n-m)
C.(m-1,n-m+1) D.(m,n-m)
(2)观察下列式子:1,1+2+1,1+2+3+2+1,1+2+3+4+3+2 +1,…,由以上可推测出一个一般性结论:对于 n∈N*,则 1+2+… +n+…+2+1=________.
12/11/2021
第八页,共五十三页。
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[常用结论] 1.合情推理的结论是猜想,不一定正确;演绎推理在大前提、 小前提和推理形式都正确时,得到的结论一定正确. 2.合情推理是发现结论的推理,演绎推理是证明结论的推理.
12/11/2021
第九页,共五十三页。
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[基础自测]
1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的
13+23+33=36=(1+2+3)3,
13+23+33+43=100=(1+2+3+4)2,
…
由此规律可知 13+23+33+43+…+n3=(1+2+3+…+n)2=
高考数学(理)一轮复习课件:第6章 不等式、推理与证明6-7
kk+2+1 k 1 + = 4k+1 4k+1k+2 4k+1k+2
k+12 k+ 1 k+ 1 = = = . 4k+1k+2 4k+2 4k+1+1 所以当 n=k+1 时,等式也成立, 由(1)(2)可知,对于一切 n∈N*等式都成立.
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第十二章
第十二章
选考部分
第六章
不等式、推理与证明
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第十二章
选考部分
第 7讲
数学归纳法
栏目 导引
第十二章
选考部分
考纲展示 1.了解数学归纳法的原理. 题.
三年高考总结 从近三年高考情况来看,本讲在高考中考查机会较 大,尤其与导数的应用、不等式及其证明、数列等 般为解答题,备考中应全面了解知识点内容及应用 原理、方法,加强综合思维能力.
n=k+1 时命题也成立,这一步是归纳递推. (2)假设 n=k(k≥n0,k∈N*)时命题成立,证明当___________
完成这两个步骤,就可以断定命题对从 n0 开始的所有正整数 n 都成立.
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第十二章
选考部分
2.框图表示
3.必记结论 用数学归纳法证明的关键在于两个步骤,要做到“递推基础不可少,归纳假设要用到,结论写明莫忘 掉”.因此必须注意以下两点: (1)验证是基础 数学归纳法的原理表明:第一个步骤是要找一个数 n0,这个数 n0 就是要证明的命题对象的最小自然数, 这个自然数并不一定都是“1”,因此,“找准起点,奠基要稳”是正确运用数学归纳法第一个要注意的问题.
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第十二章
选考部分
(2)递推是关键 数学归纳法的实质在于递推,所以从“k”到“k+1”的过程中,必须把归纳假设“n=k”作为条件来导 出“___________ n=k+1 ”时的命题成立,在推导过程中,归纳假设要用一次或几次.
一轮复习导学案:第6章 不等式、推理与证明.pptx
1)(b-1),
显然当 a,b 中有一个等于 1 时,(a-1)(b-1)=0,即 ab+1=a+b;故选项 A
不正确.
选项 B(作差法),a3+b3-(a2b+ab2)=(a3-a2b)+(b3-ab2)=a2(a-b)+b2(b-a)
=(a2-b2)(a-b)=(a-b)2(a+b).
因为 a>0,b>0,a≠b,所以 a+b>0,(a-b)2>0,故(a-b)2(a+b)>0,即 a3+b3>a2b
B.ax2>bx2 D.a·2 x>b·2 x
解析:已知 a>b,选项 A,由已知不等式两边同乘 lg x 得到,由不等式的性质可
知,当 lg x>0 时,a·lg x>b·lg x;当 lg x=0 时,a·lg x=b·lg x;当 lg x<0 时,a·lg
x<b·lg x.故该选项不正确.
选项 B,由已知不等式两边同乘 x2 得到,由不等式的性质可知,当 x2>0 时, ax2>bx2;当 x2=0 时,ax2=bx2.故该选项不正确.
角度 1 在 R 上恒成立问题
[例
5] (1)(2019· 武
汉
调
研
)若一元二次不等式2kx2+kx-
3 8
<0对一切实数x都成立,则k的取值范围为( )
A.(-3,0)
B.[-3,0]
C.[-3,0)
D.(-3,0]
k<0,
解析:(1)由题意可得 Δ
=k2-8k×-83<0,
解得-3<k<0,故选 A.
有两个相等实根x1 =x2=-2ba
Δ=0
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【知识梳理】
1.必会知识
教材回扣
填一填
(1)二元一次不等式(组)表示的平面区域: ①直线l:ax+by+c=0 平面区域 满足条件 一侧平面 区域 ax+by+c>0 直线上 ax+by+c=0 __________ 另一侧 平面区域 ax+by+c<0 __________
3.真题小试
x y 7 0, (1)(2014·新课标全国卷Ⅱ)设x,y满足约束条件 x 3y 1 0, 3x y 5 0,
感悟考题
试一试
则z=2x-y的最大值为 A.10 B.8
(
)
C.3
D.2
【解析】选B.画出可行域,可知可行域为三角形,经比较斜率,可知目 标函数z=2x-y在两条直线x-3y+1=0与x+y-7=0的交点(5,2)处,取得最 大值z=8.故选B.
z (4)错误,目标函数z=ax+by(b≠0)中, 是直线ax+by-z=0在y轴上的 b
截距.
答案:(1)× (2)×
(3)√
(4)×
2.教材改编
链接教材
练一练
x y 2 0
x 3y 6 0, (1)(必修5P108习题3-4A组T1改编)不等式组 表示的平
(2)线性规划中的基本概念: 名 称 意 义 一次不等式(组) 由变量x,y组成的_______________ 线性函数 如z=x+2y 关于x,y的_________,
约束条件 目标函数
可行解
可行域 最优解
满足线性约束条件的解(x,y) 可行解 组成的集合 所有_______
最大值或最小值 的可行解 使目标函数取得_______________ 最大值 或 二元线性规划 在线性约束条件下求线性目标函数的_______ 最小值 问题 问题 _______
答案:-2
考点1
平面区域面积的问题
1 x y 1
1 x y 3, 【典例1】(1)在平面直角坐标系xOy中,不等式组
(2)(2014·天津高考)设变量x,y满足约束条件 函数z=x+2y的最小值为 A.2 B.3 ( ) C.4
x y 2 0, x y 2 0, 则目标 y 1,
D.5
【解析】选B.作出可行域如图,结合图像可知,当目标函数通过点 (1,1)时,z取得最小值3.
2.必备结论
教材提炼
记一记
(1)画二元一次不等式表示的平面区域的直线定界,特殊点定域:
①直线定界:不等式中无等号时直线画成虚线,有等号时直线画成实线; ②特殊点定域:若直线不过原点,特殊点常选原点;若直线过原点,则特 殊点常选取(0,1)或(1,0)来验证.
(2)利用“同号上,异号下”判断二元一次不等式表示的平面区域: 对于Ax+By+C>0或Ax+By+C<0,则有
【小题快练】
1.思考辨析
静心思考
判一判
(1)不等式Ax+By+C>0表示的平面区域一定在直线Ax+By+C=0的上方. ( (2)任何一个二元一次不等式组都表示平面上的一个区域. (3)线性目标函数的最优解可能是不唯一的. ( ) ( ) )
(4)目标函数z=ax+by(b≠0)中,z的几何意义是直线ax+by-z=0在y轴 上的截距. ( )
(3)(2014·湖南高考)若变量x,y满足约束条件 的最小值为-6,则k= .
y x, x y 4, 且z=2x+y y k,
【解析】如图,画出可行域,l0:2x+y=0,当l0:2x+y=0运动到过点A(k,k) 时,目标函数取得最小值-6,所以2k+k=-6,k=-2.
②二元一次不等式ax+by+c>0在平面直角坐标系中表示直线ax+by
平面区域 且不含边界,作图时边界直线画成_____, 虚线 当 +c=0某一侧的_________
我们在坐标系中画不等式ax+by+c≥0所表示的平面区域时,此区域应 实线 包括边界直线,此时边界直线画成_____. ③由于对直线ax+by+c=0同一侧的所有点(x,y),把点的坐标(x,y)代 相同 所以只需在此直线的某一侧 入ax+by+c,所得到实数的符号都_____, 正负 即可判断ax+by+c >0(<0) 取一个特殊点(x0,y0),从ax0+by0+c的_____ 原点 作为特殊点. 表示直线哪一侧的平面区域.当c≠0时,常取_____
则z=x+2y的最大值为
.ห้องสมุดไป่ตู้
【解析】画出线性约束条件的可行域,平行移动直线x+2y=0,y=- 1 x,
2
当直线经过A点时,z取得最大值,
x 4y 3, 9 3 由 得 A( , ), 1 7 7 y x, 3 9 3 15 所以z x 2y 2 . 7 7 7 答案: 15 7
①当B(Ax+By+C)>0时,区域为直线Ax+By+C=0的上方;
②当B(Ax+By+C)<0时,区域为直线Ax+By+C=0的下方.
(3)最优解和可行解的关系:
最优解必定是可行解,但可行解不一定是最优解.最优解不一定唯一,
有时唯一,有时有多个.
3.必用技法
核心总结
看一看
(1)常用方法:特殊点法,平移法. (2)数学思想:数形结合思想. (3)记忆口诀:直线定界,特殊点定域,一画二移三求.
面区域是
(
)
【解析】选C.x-3y+6<0表示直线x-3y+6=0左上方部分,x-y+2≥0表示
直线x-y+2=0及其右下方部分.
故不等式组表示的平面区域为选项C所示部分.
(2)(必修5P108习题3-4A组T4(1)改编)已知x,y满足线性约束条件
x 4y 3, y 2x, 1 y x, 3
【解析】(1)错误,不等式Ax+By+C>0表示的平面区域不一定在直线 Ax+By+C=0的上方,因为(Ax+By+C)· B>0不一定成立. (2)错误,当二元一次不等式组中的不等式所表示的区域没有公共部分 时,就无法表示平面上的一个区域. (3)正确,当线性目标函数转化成的直线和某个边界重合时 ,最优解无 穷多.