高考数学大一轮复习第七章不等式7.4基本不等式及其应用课件理苏教版

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【精选】江苏专版版高考数学一轮复习第七章不等式7.3基本不等式及其应用课件

【精选】江苏专版版高考数学一轮复习第七章不等式7.3基本不等式及其应用课件
(2)已知x,y∈R+,若xy=S(定值),当且仅当x=y时,和x+y取得最小值2 . 2.利用基本不等式求最值应满足的三个条件: (1)各项或各因式均为正; (2)和或积为定值; (3)各项或各因式能取到使等号成立的值. 简记:一正、二定、三相等.
如果解题过程中不满足上述条件,可以进行必要、合理的拆分或配凑因
1, 1
2
.
∵a>0,b>0, 1 + 1 =1,
2a b b 1
∴ 1 + 1 =1,即 1 + 1 =1.
2(t 2b) b b 1
2t 3b b 1
∴ 1 =1- 1 = b .
2t 3b b 1 b 1
从而2t-3b= b 1=1+ 1 ,即2t=3b+ 1 +1≥2 3b 1 +1=2 3 +1
u
u 52 2 52
u
= 5 1,故a≥ 5 1 ,即amin= 5 1.
2
2
2
答案 5 1 2
编后语
听课对同学们的学习有着非常重要的作用。课听得好好,直接关系到大家最终的学习成绩。如何听好课,同学们可以参考如下建议:
一、听要点。
一般来说,一节课的要点就是老师们在备课中准备的讲课大纲。许多老师在讲课正式开始之前会告诉大家,同学们对此要格外注意。例如在学习物理 课“力的三要素”这一节时,老师会先列出力的三要素——大小、方向、作用点。这就是一堂课的要点。把这三点认真听好了,这节课就基本掌握了。
a
2
b
2

,∴
a
2
b
2

≥a+b+3,即 (a+b)2-1(a+b)-3≥0,解得a+b≥6(a+b≤-2舍去).

2023年高三一轮复习专题一基本不等式及其应用-教师版

2023年高三一轮复习专题一基本不等式及其应用-教师版

高三一轮复习专题一基本不等式及其应用【考点预测】 1.基本不等式如果00>>b a ,,那么2b a ab +≤,当且仅当b a =时,等号成立.其中,2ba +叫作b a ,的算术平均数,ab 叫作b a ,的几何平均数.即正数b a ,的算术平均数不小于它们的几何平均数.基本不等式1:若a b ∈,R ,则ab b a 222≥+,当且仅当b a =时取等号; 基本不等式2:若a b ∈,+R ,则ab ba ≥+2(或ab b a 2≥+),当且仅当b a =时取等号. 注意(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. 【方法技巧与总结】 1.几个重要的不等式(1)()()()20,00,0.a a R a a a a R ≥∈≥≥≥∈ (2)基本不等式:如果,a b R +∈,则2a bab +≥(当且仅当“a b =”时取“”). 特例:10,2;2a ba a ab a>+≥+≥(,a b 同号). (3)其他变形:①()2222a b a b ++≥(沟通两和a b +与两平方和22a b +的不等关系式)②222a b ab +≤(沟通两积ab 与两平方和22a b +的不等关系式)③22a b ab +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭(沟通两积ab 与两和a b +的不等关系式)④重要不等式串:)222,1122a b a b ab a b R a b+++≤≤≤∈+即 调和平均值≤几何平均值≤算数平均值≤平方平均值(注意等号成立的条件). 2.均值定理 已知,x y R +∈.(1)如果x y S +=(定值),则2224x y S xy +⎛⎫≤=⎪⎝⎭(当且仅当“x y =”时取“=”).即“和为定值,积有最大值”.(2)如果xy P =(定值),则x y +≥=(当且仅当“x y =”时取“=”).即积为定值,和有最小值”. 3.常见求最值模型 模型一:)0,0(2>>≥+n m mn xnmx ,当且仅当m n x =时等号成立; 模型二:)0,0(2)(>>+≥+-+-=-+n m ma mn ma ax na x m a x n mx ,当且仅当m n a x =-时等号成立;模型三:)0,0(2112>>+≤++=++c a bac xc b ax c bx ax x ,当且仅当a cx =时等号成立; 模型四:)0,0,0(4)21)()(22mnx n m m n mx n mx m m mx n mx mx n x <<>>=-+⋅≤-=-(,当且仅当mnx 2=时等号成 立.【题型归纳目录】题型一:基本不等式及其应用 题型二:直接法求最值 题型三:常规凑配法求最值 题型四:消参法求最值 题型五:双换元求最值 题型六:“1”的代换求最值 题型七:齐次化求最值题型八:利用基本不等式解决实际问题【典例例题】题型一:基本不等式及其应用例1.(2022·江苏·高三专题练习)《几何原本》卷2的几何代数法(以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,通过这一原理,很多的代数的公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.现有如图所示图形,点F 在半圆O 上,点C 在直径AB 上,且OF AB ⊥,设AC a =,BC b =,则该图形可以完成的无字证明为( )A .0,0)2a ba b +≥>> B .220,0)a b a b +≥>>C .20,0)aba b a b ≤>>+ D .0,0)2a b a b +>>【答案】D 【解析】 【分析】设,AC a BC b ==,得到2a br OF +==,2a b OC -=,在直角OCF △中,利用勾股定理,求得222=2a b FC +,结合FO FC ≤,即可求解.【详解】设,AC a BC b ==,可得圆O 的半径为122a br OF AB +===, 又由22a b a bOC OB BC b +-=-=-=, 在直角OCF △中,可得2222222()()222a b a b a b FC OC OF -++=+=+=,因为FO FC ≤,所以2a b +≤a b =时取等号. 故选:D.例2.(2022·黑龙江·哈尔滨三中高三阶段练习(文))下列不等式中一定成立的是( ) A .()2111x x >∈+R B .()12,sin sin xx k x k π+>≠∈Z C .21ln ln (0)4x x x ⎛⎫+>> ⎪⎝⎭D .()212x x x +≥∈R【答案】D 【解析】 【分析】 由211x +≥得211x +的范围可判断A ;利用基本不等式求最值注意满足一正二定三相等可判断B ;作差比较214x +与x 的大小可判断C ;作差比较21x +与2x 的大小可判断D.【详解】因为x ∈R ,所以211x +≥,所以21011x <≤+,故A 错误; 1sin 2sin x x+≥只有在sin 0x >时才成立,故B 错误; 因为2211042x x x ⎛⎫-+=-≥ ⎪⎝⎭,所以214x x +≥,所以21ln ln 4x x ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭,故C 错误;因为()221210x x x +-=-≥,所以212x x +≥,故D 正确. 故选:D.(多选题)例3.(2022·全国·高三专题练习)下列函数中最小值为6的是( ) A .9ln ln y x x=+B .36sin 2sin y x x=+C .233xxy -=+ D .2y =【答案】BC 【解析】 【分析】根据基本不等式成立的条件“一正二定三相等”,逐一验证可得选项. 【详解】解:对于A 选项,当()0,1x ∈时,ln 0x <,此时9ln 0ln x x+<,故A 不正确.对于B 选项,36sin 62sin y x x =+≥,当且仅当36sin 2sin x x =,即1sin 2x =时取“=”,故B 正确.对于C 选项,2336x x y -=+≥=,当且仅当233x x -=,即1x =时取“=”,故C 正确.对于D 选项,26y ≥=,=27x =-无解,故D 不正确.故选:BC.(多选题)例4.(2022·江苏·扬州中学高三开学考试)设0a >,0b >,下列结论中正确的是( )A .()1229a b a b ⎛⎫++≥ ⎪⎝⎭B .()2221a b a b +≥++C .22b a a b a b+≥+D .22a b a b+≥+【答案】ACD 【解析】 【分析】利用基本不等式可判断ACD 选项的正误,利用特殊值法可判断B 选项的正误. 【详解】对于A 选项,()12222559b a a b a b a b ⎛⎫++=++≥+= ⎪⎝⎭,当且仅当a b =时,等号成立,A 对;对于B 选项,取1a b ==,则()2221a b a b +<++,B 错;对于C 选项,22b a b a +≥=,22a b a b +≥=, 所以,2222b a a b a b a b +++≥+,即22b a a b a b+≥+,当且仅当a b =时,等号成立,C 对;对于D 选项,因为222a b ab +≥,则()()2222222a b a b ab a b +≥++=+,所以,()()22222a b a b a ba b a b +++≥=≥++a b =时,两个等号同时成立,D 对.故选:ACD. 【方法技巧与总结】熟记基本不等式成立的条件,合理选择基本不等式的形式解题,要注意对不等式等号是否成立进行验证.题型二:直接法求最值例5.(2022·河南河南·三模(理))已知二次函数()22f x ax x c =++(x ∈R )的值域为[)0,∞+,则14c a+的最小值为( ) A .4- B .4 C .8 D .8-【答案】B 【解析】 【分析】根据()f x 的值域求得1ac =,结合基本不等式求得14c a+的最小值.【详解】由于二次函数()22f x ax x c =++(x ∈R )的值域为[)0,∞+,所以0Δ440a ac >⎧⎨=-=⎩,所以1,0ac c =>,所以144c a +≥=,当且仅当14c a =即12,2a c ==时等号成立.故选:B例6.(2022·湖北十堰·三模)函数()1111642x x x f x -=++的最小值为( ) A .4 B .C .3D .【答案】A 【解析】 【分析】利用不等式性质以及基本不等式求解. 【详解】因为116224xx x +≥⨯,当且仅当1164x x =,即0x =时等号成立,1122222422x x x x -⨯+=⨯+≥=,当且仅当2222xx⨯=,即0x =时等号成立, 所以()f x 的最小值为4. 故选:A(多选题)例7.(2022·广东·汕头市潮阳区河溪中学高三阶段练习)已知a ,b 是两个正数,4是2a 与16b 的等比中项,则下列说法正确的是( ) A .ab 的最小值是1 B .ab 的最大值是1 C .11a b+的最小值是94D .11a b +的最大值是92【答案】BC 【解析】 【分析】根据等比中项整理得44a b +=,直接由基本不等式可得ab 的最大值,可判断AB ;由111()(4)4a b a b +⋅+⋅展开后使用基本不等式可判断CD. 【详解】因为22164a b ⋅=,所以4422a b +=,所以4424a b ab +=,可得1ab ,当且仅当4a b =时等号成立, 所以ab 的最大值为1,故A 错误,B 正确.因为1111419()(4)(14)(524444b a a b a b a b +⋅+⋅=++++=, 故11a b +的最小值为94,无最大值,故C 正确,D 错误. 故选:BC【方法技巧与总结】直接利用基本不等式求解,注意取等条件.题型三:常规凑配法求最值例8.(2022·全国·高三专题练习(理))若11x -<< ,则22222x x y x -+=-有( )A .最大值1-B .最小值1-C .最大值1D .最小值1【答案】A 【解析】将给定函数化简变形,再利用均值不等式求解即得. 【详解】因11x -<<,则012x <-<,于是得21(1)1111[(1)]121212x y x x x -+=-⋅=--+≤-⋅---,当且仅当111x x-=-,即0x =时取“=”, 所以当0x =时,22222x x y x -+=-有最大值1-.故选:A例9.(2022·全国·高三专题练习)函数131y x x =+-(1)x >的最小值是( )A .4B .3C .D .3【答案】D 【解析】 由()13131y x x =-++-,利用基本不等式求最小值即可. 【详解】因为1x >,所以()131331y x x =-++≥-3=,当且仅当()1311x x -=-,即1x =+时等号成立.所以函数131y x x =+-(1)x >的最小值是3. 故选:D. 【点睛】本题考查利用基本不等式求最值,考查学生的计算求解能力,属于基础题. 例10.(2022·全国·高三专题练习)若0x >,0y >且x y xy +=,则211x yx y +--的最小值为( )A .3B .52C .3D .3+【答案】D 【解析】利用给定条件确定1,1x y >>,变形211x y x y +--并借助均值不等式求解即得. 【详解】因0x >,0y >且x y xy +=,则xy x y y =+>,即有1x >,同理1y >, 由x y xy +=得:(1)(1)1x y --=,于是得11222123()33111111x y x y x y x y +=+++=++≥+=+------当且仅当2111x y =--,即11x y =+=“=”,所以211x y x y +--的最小值为3+ 故选:D例11.(2022·上海·高三专题练习)若1x >,则函数211x x y x -+=-的最小值为___________.【答案】3 【解析】 【分析】由2111111x x y x x x -+==-++--,及1x >,利用基本不等式可求出最小值.【详解】由题意,()()()()222211111111111111x x x x x x x y x x x x x -++-+-+-+-+====-++----,因为1x >,所以111131y x x =-++≥=-,当且仅当111x x -=-,即2x =时等号成立.所以函数211x x y x -+=-的最小值为3.故答案为:3.例12.(2021·江苏·常州市北郊高级中学高一阶段练习)已知1xy =,且102y <<,则22416x yx y -+最大值为______.【解析】由1xy =且102y <<,可得1(2)y x x=>,可得40x y ->,再将22416x y x y -+化为18(4)4x y x y-+-后利用基本不等式求解即可. 【详解】解:由1xy =且102y <<,可得1(2)y x x =>,代入440x y x x-=->,又222441816(4)8(4)4x y x y x y x y xy x y x y--==≤=+-+-+-当且仅当844x y x y-=-,即4x y -= 又1xy =,可得x =y =时,不等式取等, 即22416x y x y -+,. 【方法技巧与总结】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.题型四:消参法求最值例13.(2022·浙江绍兴·模拟预测)若直线30(0,0)ax by a b --=>>过点(1,1)-,则___________.【答案】【解析】 【分析】将点(1,1)-代入直线方程可得3a b +=. 【详解】直线30ax by --=过点(1,1)-,则3a b += 又0,0a b >>,设t =0t >2126t a b =++++=+由()()2121292a b a b +++⎛⎫++≤= ⎪⎝⎭,当且仅当12+=+a b ,即2,1a b ==时等号成立.所以2612t =+≤,即t ≤2,1a b ==时等号成立. 故答案为:例14.(2022·全国·高三专题练习)设正实数x ,y ,z 满足22340x xy y z -+-=,则当xy z取得最大值时,212x y z+-的最大值为( )A .0B .3C .94D .1【答案】D 【解析】 【分析】利用22340x xy y z -+-=可得143xy x y z y x=+-,根据基本不等式最值成立的条件可得22,2x y z y ==,代入212x y z++可得关于y 的二次函数,利用单调性求最值即可.【详解】由正实数x ,y ,z 满足22340x xy y z -+-=, 2234z x xy y ∴=-+.∴22111434432?xy xy x y z x xy y x y y x===-++-, 当且仅当20x y =>时取等号,此时22z y =.∴222122121(1)1122x y z y y y y+-=+-=--+,当且仅当1y =时取等号, 即212xyz+-的最大值是1. 故选:D 【点睛】本题主要考查了基本不等式的性质和二次函数的单调性,考查了最值取得时等号成立的条件,属于中档题.例15.(2022·全国·高三专题练习(理))已知正实数a ,b 满足220ab a +-=,则4a b +的最小值是( ) A .2 B.2 C.2 D .6【答案】B 【解析】 【分析】根据220ab a +-=变形得22a b =+,进而转化为a b b b +=++842, 用凑配方式得出()b b ++-+8222,再利用基本不等式即可求解. 【详解】由220ab a +-=,得22a b =+,所以()a b b b b b b +=+=++-⋅=+++888422222222, 当且仅当,a b b b ==+++28222,即a b ==2取等号. 故选:B.例16.(2022·浙江·高三专题练习)若正实数a ,b 满足32+=b a ab ,则2+a bab 的最大值为______. 【答案】12【解析】 【分析】由已知得a =23b b -,代入2+a b ab =32323bb b b b +--=222b b -+=﹣2 (112b -)2+12,然后结合二次函数的性质可求. 【详解】因为正实数a ,b 满足b +3a =2ab , 所以a =23bb -,则2+a b ab =32323bb b b b +--=222b b -+=﹣2 (112b -)2+12, 当112b =,即b =2 时取得最大值12.故答案为:12. 【点睛】思路点睛:b +3a =2ab ,可解出a ,采用二元化一元的方法减少变量,转化为1b的一元二次函数,利用一元二次函数的性质求最值.例17.(2022·全国·高三专题练习)若,x y R +∈,23()()-=x y xy ,则11x y+的最小值为___________. 【答案】2 【解析】 【分析】根据题中所给等式可化为211()xy y x-=,再通过平方关系将其与11x y +联系起来,运用基本不等式求解最小值即可. 【详解】因为23()()-=x y xy 且,x y R +∈,则两边同除以2()xy ,得211()xy y x-=,又因为224(111111()44)xy y y x xy xy x -+=+=+≥,当且仅当14xy xy =,即22x y ==211x y+.故答案为:2例18.(2022·浙江绍兴·模拟预测)若220,0,422>>+-=a b a b ab ,则12++ab a b的取值范围是_________.【答案】23⎡⎢⎣⎦【解析】 【分析】根据已知可得2(2)206a b ab +-=>,求得2a b +>2(2)26a b ab +=+结合基本不等式可求得02a b <+≤12++ab a b变形为14262a b a b ⎛⎫++ ⎪+⎝⎭,采用换元法,利用导数求得结果. 【详解】由题意220,0,422>>+-=a b a b ab 得:2(2)206a b ab +-=> ,则2a b +>,又222(2)26232+⎛⎫+=+≤+⨯ ⎪⎝⎭a b a b ab ,当且仅当2b a ==时取等号,故02a b <+≤2a b <+≤ 所以1142262ab a b a b a b +⎛⎫=++ ⎪++⎝⎭,令2,t a b t =+∈ ,则14()()6f t t t =+ ,222144()(1)66t f t t t -'=-=,2t << 时,()0f t '<,()f t 递减,当2t <≤时,()0f t '>,()f t 递增,故min 2()(2)3f t f ==,而f = ,f =,故2()[3f t ∈,即2[312ab a b ∈++,故答案为:23⎡⎢⎣⎦【方法技巧与总结】消参法就是对应不等式中的两元问题,用一个参数表示另一个参数,再利用基本不等式进行求解.解题过程中要注意“一正,二定,三相等”这三个条件缺一不可!题型五:双换元求最值例19.(2022·浙江省江山中学高三期中)设0a >,0b >,若221a b +=,则2ab -的最大值为( )A .3B .C .1D .2+【答案】D 【解析】【分析】法一:设c b =-,进而将问题转化为已知221a c +=,求ac 的最大值问题,再根据基本不等式求解即可;法二:由题知221()14a b +=进而根据三角换元得5cos ,(0)62sin a b πθθθθ⎧=⎪<<⎨=⎪⎩,再根据三角函数最值求解即可. 【详解】解:法一:(基本不等式)设c b =-2ab -=)a b ac -=,条件222211a b a c +=⇔+=,2212a c ac +=+≥,即2≤ac 故选:D.法二:(三角换元)由条件221()14a b +=,故可设cos sin 2a b θθ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即cos ,2sin a b θθθ⎧=⎪⎨=⎪⎩, 由于0a >,0b >,故cos 02sin 0θθθ⎧>⎪⎨>⎪⎩,解得506πθ<<所以,5cos ,(0)62sin a b πθθθθ⎧=⎪<<⎨=⎪⎩,22sin 22ab θ-=≤+当且仅当4πθ=时取等号.故选:D.例20.(2022·天津南开·一模)若0a >,0b >,0c >,2a b c ++=,则4a ba b c+++的最小值为______.【答案】2+ 【解析】 【分析】令2,,(0,0)c m c n m n -==>> ,则2m n +=,由此可将4a b a b c+++变形为421m n +-,结合基本不等式,即可求得答案。

高考理科数学一轮复习《第7章不等式》7.4 基本(均值)不等式及其应用试题

高考理科数学一轮复习《第7章不等式》7.4 基本(均值)不等式及其应用试题

A 组 专项基础训练(时间:35分钟)1.下列不等式一定成立的是( ) A .lg ⎝⎛⎭⎫x 2+14>lg x (x >0) B .sin x +1sin x ≥2(x ≠k π,k ∈Z )C .x 2+1≥2|x |(x ∈R ) D.1x 2+1>1(x ∈R ) 【解析】 当x >0时,x 2+14≥2·x ·12=x ,所以lg ⎝⎛⎭⎫x 2+14≥lg x (x >0),故选项A 不正确; 运用基本不等式时需保证“一正”“二定”“三相等”, 而当x ≠k π,k ∈Z 时,sin x 的正负不定, 故选项B 不正确;由基本不等式可知,选项C 正确;当x =0时,有1x 2+1=1,故选项D 不正确.【答案】 C2.(2016·河南百校联盟质检)如图所示,一张正方形的黑色硬纸板,剪去两个一样的小矩形得到一个“E ”形的图形,设小矩形的长、宽分别为a ,b (2≤a ≤10),剪去部分的面积为8,则1b +1+9a +9的最大值为( )A .1 B.1110C.65D .2【解析】 由题意,2ab =8,∴b =4a .∵2≤a ≤10,∴1b +1+9a +9=14a +1+9a +9=1+5a +36a+13≤1+52a ·36a+13=65, 当且仅当a =36a ,即a =6时,1b +1+9a +9取得最大值65.【答案】 C3.(2016·新疆乌鲁木齐第二次诊断)已知x ,y 都是正数,且x +y =1,则4x +2+1y +1的最小值为( )A.1315B .2 C.94D .3 【解析】 由题意知,x +2>0,y +1>0, (x +2)+(y +1)=4, 则4x +2+1y +1=14[(x +2)+(y +1)]⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +2+1y +1=14⎣⎢⎡⎦⎥⎤5+4(y +1)x +2+x +2y +1≥14⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤5+24(y +1)x +2·x +2y +1=94,当且仅当x =23,y =13时,4x +2+1y +1取最小值94.【答案】 C4.(2016·甘肃白银会宁一中第三次月考)对一切实数x ,不等式x 2+a |x |+1≥0恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-2)B .[-2,+∞)C .[-2,2]D .[0,+∞) 【解析】 当x =0时,不等式x 2+a |x |+1≥0恒成立,当x ≠0时,则有a ≥-1-|x |2|x |=-⎝⎛⎭⎫|x |+1|x |,故a 大于或等于-⎝⎛⎭⎫|x |+1|x |的最大值.由基本不等式可得|x |+1|x |≥2, ∴-⎝⎛⎭⎫|x |+1|x |≤-2,即-⎝⎛⎭⎫|x |+1|x |的最大值为-2,故实数a 的取值范围是[-2,+∞),故选B.【答案】 B5.(2016·武汉模拟)已知正数x ,y 满足x +2y -xy =0,则x +2y 的最小值为( ) A .8 B .4 C .2 D .0【解析】 由x +2y -xy =0,得2x +1y =1,且x >0,y >0.∴x +2y =(x +2y )×⎝⎛⎭⎫2x +1y =4y x +xy +4≥4+4=8. 【答案】 A6.(2015·陕西)设f (x )=ln x ,0<a <b ,若p =f (ab ),q =f ⎝⎛⎭⎫a +b 2,r =12(f (a )+f (b )),则下列关系式中正确的是( )A .q =r <pB .q =r >pC .p =r <qD .p =r >q 【解析】 ∵0<a <b ,∴a +b 2>ab ,又∵f (x )=ln x 在(0,+∞)上为增函数, 故f ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 2>f (ab ),即q >p . 又r =12(f (a )+f (b ))=12(ln a +ln b )=12ln a +12ln b =ln(ab )12 =f (ab )=p . 故p =r <q .选C. 【答案】 C7.(2016·银川模拟)若直线2ax +by -2=0(a >0,b >0)平分圆x 2+y 2-2x -4y -6=0,则2a +1b的最小值是( ) A .2-2 B.2-1 C .3+22 D .3-2 2【解析】 ∵圆心为(1,2)在直线2ax +by -2=0上,∴a +b =1,∴2a +1b =⎝⎛⎭⎫2a +1b (a +b )=3+2ba +ab≥3+2 2.当且仅当2ba=ab,即a=2-2,b=2-1时等号成立.【答案】C8.(2016·安徽安庆二中第一次质检)若x>0,y>0,则x+yx+y的最小值为()A. 2 B.1C.22 D.12【解析】设t=x+yx+y,则t>0,∵t2=x+yx+y+2xy ≥x+yx+y+x+y=12,∴t≥22,当且仅当x=y时取等号.∴x+yx+y的最小值为22.故选C.【答案】C9.(2016·湖北华师一附中等八校联考)若2x+4y=4,则x+2y的最大值是________.【解析】因为4=2x+4y=2x+22y≥22x·22y=22x+2y,所以2x+2y≤4=22,即x+2y≤2,当且仅当2x=22y=2,即x=2y=1时,x+2y取得最大值2.【答案】210.(2016·南京金陵中学第一次联考)已知实数x,y满足x-x+1=y+3-y,则x+y的最大值为________.【解析】∵x-x+1=y+3-y,∴x+y=x+1+y+3≤2x+y+42,则(x+y)2≤2(x+y+4),解得-2≤x+y≤4.∴x+y的最大值为4.【答案】411.已知x>0,y>0,且2x+5y=20.(1)求u=lg x+lg y的最大值;(2)求1x+1y的最小值.【解析】 (1)∵x >0,y >0, ∴由基本不等式,得2x +5y ≥210xy . ∵2x +5y =20,∴210xy ≤20,xy ≤10, 当且仅当2x =5y 时,等号成立.因此有⎩⎪⎨⎪⎧2x +5y =20,2x =5y ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =2,此时xy 有最大值10.∴u =lg x +lg y =lg(xy )≤lg 10=1.∴当x =5,y =2时,u =lg x +lg y 有最大值1. (2)∵x >0,y >0, ∴1x +1y =⎝⎛⎭⎫1x +1y ·2x +5y 20 =120⎝⎛⎭⎫7+5y x +2x y ≥120⎝⎛⎭⎫7+25y x ·2x y =7+21020, 当且仅当5y x =2xy时,等号成立.由⎩⎪⎨⎪⎧2x +5y =20,5y x =2x y ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1010-203,y =20-4103.∴1x +1y 的最小值为7+21020. B 组 专项能力提升 (时间:20分钟)12.(2016·重庆巴蜀中学期中)若a >0,b >0,且函数f (x )=4x 3-ax 2-2bx +2在x =1处有极值,则ab 的最大值等于( )A .2B .3C .6D .9【解析】 f ′(x )=12x 2-2ax -2b ,∵y =f (x )在x =1处有极值,∴a +b =6.∵a >0,b >0,∴ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22=9,当且仅当a =b =3时取等号,∴ab 的最大值等于9.故选D.【答案】 D13.(2016·云南大理祥云一中第二次月考)设a >b >0,则a 2+1ab +1a (a -b )的最小值是( )A .1B .2C .3D .4 【解析】 a 2+1ab +1a (a -b )=ab +1ab +a (a -b )+1a (a -b )≥4,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧ab =1ab,a (a -b )=1a (a -b )时取等号,即⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =22. ∴a 2+1ab +1a (a -b )的最小值为4.【答案】 D14.(2016·天津河西模拟)函数f (x )=x +1x -2(x >2)的最小值为________. 【解析】 ∵x >2,∴x -2>0,∴f (x )=x +1x -2=(x -2)+1x -2+2≥4,当且仅当x =2=1,即x =3时取等号.∴函数f (x )的最小值为f (3)=4. 【答案】 415.(2016·广东北师大东莞石竹附中期中)已知x >0,y >0,若不等式3x +1y ≥mx +3y 恒成立,则m 的最大值为________.【解析】 ∵x >0,y >0,不等式3x +1y ≥mx +3y 恒成立,∴m ≤⎝⎛⎭⎫3x +1y (x +3y )恒成立.又∵⎝⎛⎭⎫3x +1y (x +3y )=6+9y x +xy ≥6+29y x ·x y =12,当且仅当9y x =xy,即x =3y 时取等号, ∴⎝⎛⎭⎫3x +1y (x +3y )的最小值为12.由m ≤⎝⎛⎭⎫3x +1y (x +3y )恒成立,得m ≤12,即m 的最大值为12. 【答案】 1216.(2016·山东齐鲁名校第二次调研)首届世界低碳经济大会在南昌召开,本届大会以“节能减排,绿色生态”为主题.某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,采用了新工艺,把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为300吨,最多为600吨,月处理成本y (元)与月处理量x (吨)之间的函数关系可近似地表示为y =12x 2-200x +45 000,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为200元.(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?(2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则需要国家至少补贴多少元才能使该单位不亏损?【解析】 (1)由题意可知,二氧化碳每吨的平均处理成本为12x +45 000x -200≥212x ·45 000x-200=100, 当且仅当12x =45 000x ,即x =300时等号成立,故该单位月处理量为300吨时,才能使每吨的平均处理成本最低.(2)获利.设该单位每月获利为S 元,则S =200x -y =-12x 2+400x -45 000=-12(x -400)2+35 000.因为x ∈[300,600],所以S ∈[15 000,35 000].故该单位每月获利,最大利润为35 000元.。

高考数学一轮复习 第七章 不等式 7.1 不等式及其解法课件 理

高考数学一轮复习 第七章 不等式 7.1 不等式及其解法课件 理

D.a2>ab>b2
答案 D 选项A,∵c为实数,∴取c=0,得ac2=0,bc2=0,此时ac2=bc2,故选项A不正确;选项B, 1 - 1 =
ab
b ,a∵a<b<0,∴b-a>0,ab>0,∴ b>0a,即 >1 ,1故选项B不正确;选项C,∵a<b<0,∴取a=-2,b=-1,
ab
ab
ab
12/11/2021
2.(2014江苏,10,5分)已知函数f(x)=x2+mx-1,若对于任意x∈[m,m+1],都有f(x)<0成立,则实数m的
取值范围是
.
答案
2 2
,0
解析 要满足f(x)=x2+mx-1<0对于任意x∈[m,m+1]恒成立,
只需
f f
(即m ) 0,解得-
(m 1) 0,
∵0<log0.20.3<log0.20.2=1,log20.3<log20.5=-1,即0<a<1,b<-1,∴a+b<0,排除D.
∵ b =l o g 2=0 . 3 =llgo0g.220.2,∴b- =logb 20.3-log20.2=log2
a lo g 0.2 0 .3 l g 2
a
解法二:易知0<a<1,b<-1,∴ab<0,a+b<0,
<1,∴3 b<1+
2
⇒ab b<a+b,排除A.故选B.
a
∵ 1 +1 =log0.30.2+log0.32=log0.30.4<1,

高三数学一轮复习第七章不等式第四节基本不等式及其应用课件理

高三数学一轮复习第七章不等式第四节基本不等式及其应用课件理

12 y 3x x y
故3x+4y的最小值为5. (3)因为正数x,y满足x+2y=1, 所以 + = +2 (x+2y)=2+ + y x x y x y
2
4y x 4y x =4+ + ≥4+2 x y =8, x y
1 2
1
4y
x
当且仅当 = ,即x=2y时取等号. 所以 + 的最小值为8.
理数
课标版
第四节 基本不等式及其应用
教材研读
1.>0,b>0. 2
(2)等号成立的条件:当且仅当① a=b 时等号成立. (3)其中②
ab 2
ab 称为正数a,b的算术平均数,③
称为正数a,b
的几何平均数.
2.几个重要的不等式
(1)a2+b2≥④ 2ab (a,b∈R),当且仅当a=b时取等号.
ab (2)ab≤ (a,b∈R),当且仅当a=b时取等号. 2
2
a 2 b2 a b (3) ≥ (a,b∈R),当且仅当a=b时取等号. 2 2 b a (4) + ≥2(a,b同号),当且仅当a=b时取等号. a b
考点突破
考点一 利用基本不等式求最值
典例1 (1)已知a>0,b>0,且4a+b=1,求ab的最大值; (2)若正数x,y满足x+3y=5xy,求3x+4y的最小值;
2 1 (3)已知正数x,y满足x+2y=1,求 + 的最小值. x y
解析 (1)解法一:∵a>0,b>0,4a+b=1,∴1=4a+b≥2 4ab =4 ab ,

高考数学复习第七章不等式推理与证明7.2基本不等式及其应用市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课

高考数学复习第七章不等式推理与证明7.2基本不等式及其应用市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课

x=3 时,等号成立.
所以当 f(x)取得最小值时,x=3,即 a=3.
18/37
-19考点1
考点2
考点3
考向二 求含有等式条件函数最值
例3(1)(河南中原学术联盟仿真)若直线ax+by-1=0(a>0,b>0)过曲线
1 2
+
y=1+sin πx(0<x<2)对称中心,则
最小值为
.

(2)已知x>0,y>0,x+3y+xy=9,则x+3y最小值为
· =3+2 2,





2
1
2
,即
a=
2-1,b=22时等号成立,此时
+
的最



+

当且仅当 =
小值为 3+2 2.
9-3
.
1+
(2)(方法一)由已知得 x=
9-3
12
∵x>0,y>0,∴y<3,∴x+3y= 1+ +3y=1++(3y+3)-6
≥2
12
·
(3
1+
+ 3)-6=6,
A.(-∞,-1)
B.(-∞,2 2-1)
2
2
x

∵3 +32-1)
≥2 D.(-2
2 当且仅当3
= 3 ,即 =
C.(-1,2
2-1,2 2-1)
log 3 2时,等号成立 ,
关闭
2
∴3x+3 的最小值为 2 2.

湖南省长沙市长郡中学2021届高考数学(理)一轮复习:7.4 基本不等式及其应用

湖南省长沙市长郡中学2021届高考数学(理)一轮复习:7.4 基本不等式及其应用

第七章 不等式7.4基本不等式及其应用课内基础通关1.基本不等式ab ≤a +b 2(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.几个重要的不等式(1)a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R ).(2)b a +a b≥2(a ,b 同号).(3)ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22 (a ,b ∈R ).(4)a 2+b 22≥⎝⎛⎭⎫a +b 22 (a ,b ∈R ).以上不等式等号成立的条件均为a =b .3.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 +b 2,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.4.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p 24.(简记:和定积最大) 课外知识延伸不等式的恒成立、能成立、恰成立问题(1)恒成立问题:若f (x )在区间D 上存在最小值,则不等式f (x )>A 在区间D 上恒成立⇔f (x )min >A (x ∈D );若f (x )在区间D 上存在最大值,则不等式f (x )<B 在区间D 上恒成立⇔f (x )max <B (x ∈D ).(2)能成立问题:若f (x )在区间D 上存在最大值,则在区间D 上存在实数x 使不等式f (x )>A 成立⇔f (x )max >A (x ∈D );若f (x )在区间D 上存在最小值,则在区间D 上存在实数x 使不等式f (x )<B 成立⇔f (x )min <B (x ∈D ).(3)恰成立问题:不等式f (x )>A 恰在区间D 上成立⇔f (x )>A 的解集为D ;不等式f (x )<B 恰在区间D 上成立⇔f (x )<B 的解集为D .【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)函数y =x +1x的最小值是2.( × ) (2)函数f (x )=cos x +4cos x ,x ∈(0,π2)的最小值等于4.( × ) (3)“x >0且y >0”是“x y +y x≥2”的充要条件.( × ) (4)若a >0,则a 3+1a 2的最小值为2a .( × ) (5)不等式a 2+b 2≥2ab 与a +b 2≥ab 有相同的成立条件.( × )(6)两个正数的等差中项不小于它们的等比中项.( √ )点自查1.(教材改编)设x >0,y >0,且x +y =18,则xy 的最大值为( )A .80B .77C .81D .82答案 C解析 ∵x >0,y >0,∴x +y 2≥xy , 即xy ≤(x +y 2)2=81, 当且仅当x =y =9时,(xy )max =81.2.(教材改编)已知x >0,a >0,当y =x +a x取最小值时,x 的值为( ) A .1 B .a C.a D .2a答案 C解析 y =x +a x≥2a , 当且仅当x =a x即x =a 时, y =x +a x有最小值2a . 3.若a >0,b >0,且a +b =4,则下列不等式恒成立的是( )A.1ab ≤14B.1a +1b ≤1C.ab ≥2D .a 2+b 2≥8答案 D解析 4=a +b ≥2ab (当且仅当a =b 时,等号成立),即ab ≤2,ab ≤4,1ab ≥14,选项A ,C 不成立;1a +1b =a +b ab =4ab≥1,选项B 不成立;a 2+b 2=(a +b )2-2ab =16-2ab ≥8,选项D 成立.4.若实数x ,y 满足xy =1,则x 2+2y 2的最小值为______.答案 2 2解析 因为x 2+2y 2≥2x 2·2y 2=22xy =22,当且仅当x =2y 时取等号,所以x 2+2y 2的最小值为2 2.5.(教材改编)若把总长为20 m 的篱笆围成一个矩形场地,则矩形场地的最大面积是________ m 2.答案 25解析 设矩形的一边为x m ,则另一边为12×(20-2x )=(10-x )m , ∴y =x (10-x )≤[x +(10-x )2]2=25, 当且仅当x =10-x ,即x =5时,y max =25.高考题型分类精讲题型一 利用基本不等式求最值命题点1 通过配凑法利用基本不等式例1 (1)已知0<x <1,则x (4-3x )取得最大值时x 的值为________.(2)已知x <54,则f (x )=4x -2+14x -5的最大值为________. (3)函数y =x 2+2x -1(x >1)的最小值为________. 答案 (1)23(2)1 (3)23+2 解析 (1)x (4-3x )=13·(3x )(4-3x )≤13·[3x +(4-3x )2]2=43, 当且仅当3x =4-3x ,即x =23时,取等号. (2)因为x <54,所以5-4x >0, 则f (x )=4x -2+14x -5=-(5-4x +15-4x)+3≤-2+3=1. 当且仅当5-4x =15-4x,即x =1时,等号成立. 故f (x )=4x -2+14x -5的最大值为1. (3)y =x 2+2x -1=(x 2-2x +1)+(2x -2)+3x -1=(x -1)2+2(x -1)+3x -1=(x -1)+3x -1+2≥23+2.当且仅当(x -1)=3(x -1),即x =3+1时,等号成立. 命题点2 通过常数代换法利用基本不等式例2 已知a >0,b >0,a +b =1,则1a +1b的最小值为________. 答案 4解析 ∵a >0,b >0,a +b =1,∴1a +1b =a +b a +a +b b =2+b a +a b≥2+2b a ·a b =4,即1a +1b 的最小值为4,当且仅当a =b =12时等号成立. 引申探究 1.条件不变,求(1+1a )(1+1b)的最小值. 解 (1+1a )(1+1b )=(1+a +b a )(1+a +b b )=(2+b a )·(2+a b ) =5+2(b a +a b)≥5+4=9. 当且仅当a =b =12时,取等号. 2.已知a >0,b >0,1a +1b=4,求a +b 的最小值. 解 由1a +1b =4,得14a +14b=1. ∴a +b =(14a +14b )(a +b )=12+b 4a +a 4b ≥12+2b 4a ·a 4b =1. 当且仅当a =b =12时取等号. 3.将条件改为a +2b =3,求1a +1b的最小值. 解 ∵a +2b =3,∴13a +23b =1, ∴1a +1b =(1a +1b )(13a +23b )=13+23+a 3b +2b 3a≥1+2a 3b ·2b 3a =1+223. 当且仅当a =2b 时,取等号.思维升华 (1)应用基本不等式解题一定要注意应用的前提:“一正”“二定”“三相等”.所谓“一正”是指正数,“二定”是指应用基本不等式求最值时,和或积为定值,“三相等”是指满足等号成立的条件.(2)在利用基本不等式求最值时,要根据式子的特征灵活变形,配凑出积、和为常数的形式,然后再利用基本不等式.(3)条件最值的求解通常有两种方法:一是消元法,即根据条件建立两个量之间的函数关系,然后代入代数式转化为函数的最值求解;二是将条件灵活变形,利用常数“1”代换的方法构造和或积为常数的式子,然后利用基本不等式求解最值.(1)若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,则3x +4y的最小值是________.(2)已知x ,y ∈(0,+∞),2x -3=(12)y ,若1x +m y(m >0)的最小值为3,则m =________. 答案 (1)5 (2)4解析 (1)方法一 由x +3y =5xy 可得15y +35x=1, ∴3x +4y =(3x +4y )(15y +35x) =95+45+3x 5y +12y 5x ≥135+125=5. 当且仅当3x 5y =12y 5x ,即x =1,y =12时,等号成立, ∴3x +4y 的最小值是5.方法二 由x +3y =5xy 得x =3y 5y -1, ∵x >0,y >0,∴y >15, ∴3x +4y =9y 5y -1+4y =13(y -15)+95+45-4y 5y -1+4y=135+95·15y -15+4(y -15) ≥135+23625=5, 当且仅当y =12时等号成立,∴(3x +4y )min =5. (2)由2x -3=(12)y 得x +y =3, 1x +m y =13(x +y )(1x +m y) =13(1+m +y x +mx y) ≥13(1+m +2m ) (当且仅当y x =mx y,即y =mx 时取等号), ∴13(1+m +2m )=3, 解得m =4.题型二 基本不等式的实际应用例3 某厂家拟在2020年举行促销活动,经调查测算,该产品的年销量(即该厂的年产量)x万件与年促销费用m (m ≥0)万元满足x =3-k m +1(k 为常数).如果不搞促销活动,那么该产品的年销量只能是1万件.已知2020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2020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2020年的促销费用投入多少万元时,厂家利润最大?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+16x x (元), ∴2020年的利润y =1.5x ×8+16x x-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2020年的促销费用投入3万元时,厂家的利润最大为21万元.思维升华 (1)设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数.(2)根据实际问题抽象出函数的解析式后,只需利用基本不等式求得函数的最值.(3)在求函数的最值时,一定要在定义域(使实际问题有意义的自变量的取值范围)内求解.(1)某车间分批生产某种产品,每批的生产准备费用为800元.若每批生产x 件,则平均仓储时间为x 8天,且每件产品每天的仓储费用为1元.为使平均到每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品________件.(2)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 *),则每台机器为该公司创造的年平均利润的最大值是________万元.答案 (1)80 (2)8解析 (1)设每件产品的平均费用为y 元,由题意得y =800x +x 8≥2 800x ·x 8=20. 当且仅当800x =x 8(x >0),即x =80时“=”成立. (2)年平均利润为y x =-x -25x+18=-(x +25x)+18, ∵x +25x ≥2x ·25x=10, ∴y x =18-(x +25x)≤18-10=8, 当且仅当x =25x,即x =5时,取等号. 题型三 基本不等式的综合应用命题点1 基本不等式与其他知识交汇的最值问题例4 (1)(2020·菏泽一模)已知直线ax +by +c -1=0(b ,c >0)经过圆x 2+y 2-2y -5=0的圆心,则4b +1c的最小值是( ) A .9 B .8 C .4 D .2(2)(2020·山西忻州一中等第一次联考)设等差数列{a n }的公差是d ,其前n 项和是S n ,若a 1=d=1,则S n +8a n的最小值是________. 答案 (1)A (2)92解析 (1)圆x 2+y 2-2y -5=0化成标准方程,得x 2+(y -1)2=6,所以圆心为C (0,1).因为直线ax +by +c -1=0经过圆心C ,所以a ×0+b ×1+c -1=0,即b +c =1.因此4b +1c =(b +c )(4b +1c )=4c b +b c+5. 因为b ,c >0,所以4c b +b c ≥24c b ·b c=4. 当且仅当4c b =b c时等号成立. 由此可得b =2c ,且b +c =1,即b =23,c =13时,4b +1c取得最小值9. (2)a n =a 1+(n -1)d =n ,S n =n (1+n )2, ∴S n +8a n =n (1+n )2+8n =12(n +16n+1)≥ 12(2n ·16n +1)=92,当且仅当n =4时取等号.∴S n +8a n 的最小值是92. 命题点2 求参数值或取值范围例5 (1)已知a >0,b >0,若不等式3a +1b ≥m a +3b恒成立,则m 的最大值为( ) A .9 B .12 C .18 D .24(2)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 (1)B (2)[-83,+∞) 解析 (1)由3a +1b ≥m a +3b, 得m ≤(a +3b )(3a +1b )=9b a +a b+6. 又9b a +a b +6≥29+6=12(当且仅当9b a =a b时等号成立), ∴m ≤12,∴m 的最大值为12.(2)对任意x ∈N *,f (x )≥3恒成立,即x 2+ax +11x +1≥3恒成立,即知a ≥-(x +8x )+3. 设g (x )=x +8x ,x ∈N *,则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,+∞). 思维升华 (1)应用基本不等式判断不等式是否成立:对所给不等式(或式子)变形,然后利用基本不等式求解.(2)条件不等式的最值问题:通过条件转化成能利用基本不等式的形式求解.(3)求参数的值或范围:观察题目特点,利用基本不等式确定相关成立条件,从而得参数的值或范围.(1)(2020·福建四地六校联考)已知函数f (x )=x +a x+2的值域为(-∞,0]∪[4,+∞),则a 的值是( ) A.12 B.32C .1D .2 (2)已知各项均为正数的等比数列{a n }满足a 7=a 6+2a 5,若存在两项a m ,a n 使得a m a n =4a 1,则1m +4n的最小值为( ) A.32 B.53 C.94 D.256答案 (1)C (2)A解析 (1)由题意可得a >0,①当x >0时,f (x )=x +a x+2≥2a +2,当且仅当x =a 时取等号; ②当x <0时,f (x )=x +a x+2≤-2a +2, 当且仅当x =-a 时取等号,所以⎩⎨⎧ 2-2a =0,2a +2=4,解得a =1,故选C. (2)由各项均为正数的等比数列{a n }满足a 7=a 6+2a 5,可得a 1q 6=a 1q 5+2a 1q 4,所以q 2-q -2=0,解得q =2或q =-1(舍去). 因为a m a n =4a 1,所以q m+n -2=16, 所以2m +n -2=24,所以m +n =6.所以1m +4n =16(m +n )(1m +4n)=16(5+n m +4m n) ≥16(5+2n m ·4m n )=32. 当且仅当n m =4m n时,等号成立, 又m +n =6,解得m =2,n =4,符合题意.故1m +4n 的最小值等于32. 认真纠错 谨防丢分8.利用基本不等式求最值典例 (1)已知x >0,y >0,且1x +2y=1,则x +y 的最小值是________. (2)函数y =1-2x -3x(x <0)的值域为________. 错解展示解析 (1)∵x >0,y >0,∴1=1x +2y≥22xy , ∴xy ≥22,∴x +y ≥2xy =42,∴x +y 的最小值为4 2.(2)∵2x +3x ≥26,∴y =1-2x -3x≤1-2 6. ∴函数y =1-2x -3x(x <0)的值域为(-∞,1-26]. 答案 (1)42 (2)(-∞,1-26]现场纠错解析 (1)∵x >0,y >0,∴x +y =(x +y )(1x +2y) =3+y x +2x y≥3+22(当且仅当y =2x 时取等号), ∴当x =2+1,y =2+2时,(x +y )min =3+2 2.(2)∵x <0,∴y =1-2x -3x =1+(-2x )+(-3x)≥1+2 (-2x )·3-x =1+26,当且仅当x =-62时取等号,故函数y =1-2x -3x(x <0)的值域为[1+26,+∞). 答案 (1)3+22 (2)[1+26,+∞)纠错心得 利用基本不等式求最值时要注意条件:一正二定三相等;多次使用基本不等式要验证等号成立的条件.后作业认真做1.已知a ,b ∈R ,且ab ≠0,则下列结论恒成立的是( )A .a +b ≥2abB.a b +b a ≥2 C .|a b +b a|≥2 D .a 2+b 2>2ab 答案 C解析 因为a b 和b a 同号,所以|a b +b a |=|a b |+|b a|≥2. 2.设非零实数a ,b ,则“a 2+b 2≥2ab ”是“a b +b a≥2”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 B解析 因为a ,b ∈R 时,都有a 2+b 2-2ab =(a -b )2≥0,即a 2+b 2≥2ab ,而a b +b a≥2⇔ab >0, 所以“a 2+b 2≥2ab ”是“a b +b a≥2”的必要不充分条件,故选B. 3.(3-a )(a +6)(-6≤a ≤3)的最大值为( )A .9 B.92 C .3 D.322答案 B解析 (3-a )(a +6)≤(3-a )+(a +6)2=92, 当且仅当3-a =a +6即a =-32时,等号成立. 4.(2020·青岛模拟)已知x >0,y >0,lg 2x +lg 8y =lg 2,则1x +13y的最小值是( ) A .2 B .2 2 C .4 D .2 3答案 C解析 因为lg 2x +lg 8y =lg 2,所以x +3y =1,所以1x +13y =(1x +13y )(x +3y )=2+3y x +x3y ≥4,当且仅当3y x =x3y ,即x =12,y =16时,取等号.5.若2x +2y =1,则x +y 的取值范围是( )A .[0,2]B .[-2,0]C .[-2,+∞)D .(-∞,-2]答案 D解析 ∵2x +2y ≥22x +y ,且2x +2y =1,∴2x +y ≤14,∴x +y ≤-2.故选D.6.已知x >0,y >0,且4xy -x -2y =4,则xy 的最小值为( ) A.22 B .2 2 C. 2 D .2答案 D解析 ∵x >0,y >0,x +2y ≥22xy ,∴4xy -(x +2y )≤4xy -22xy ,∴4≤4xy -22xy , 即(2xy -2)(2xy +1)≥0,∴2xy ≥2,∴xy ≥2.*7.设a >b >c >0,则2a 2+1ab +1a (a -b )-10ac +25c 2的最小值是() A .2 B .4 C .2 5 D .5答案 B解析 2a 2+1ab +1a (a -b )-10ac +25c 2=(a -5c )2+a 2-ab +ab +1ab +1a (a -b )=(a -5c )2+ab +1ab +a (a -b )+1a (a -b )≥0+2+2=4,当且仅当a -5c =0,ab =1,a (a -b )=1时,等号成立,即取a =2,b =22,c =25时满足条件. 8.(2020·唐山一模)已知x ,y ∈R 且满足x 2+2xy +4y 2=6,则z =x 2+4y 2的取值范围为________.答案 [4,12]解析 ∵2xy =6-(x 2+4y 2),而2xy ≤x 2+4y 22, ∴6-(x 2+4y 2)≤x 2+4y 22, ∴x 2+4y 2≥4(当且仅当x =2y 时取等号).又∵(x +2y )2=6+2xy ≥0,即2xy ≥-6,∴z =x 2+4y 2=6-2xy ≤12(当且仅当x =-2y 时取等号).综上可知4≤x 2+4y 2≤12.9.(2020·潍坊模拟)已知a ,b 为正实数,直线x +y +a =0与圆(x -b )2+(y -1)2=2相切,则a 2b +1的取值范围是________. 答案 (0,+∞)解析 ∵x +y +a =0与圆(x -b )2+(y -1)2=2相切,∴d =|b +1+a |2=2, ∴a +b +1=2,即a +b =1,∴a 2b +1=(1-b )2b +1=(b +1)2-4(b +1)+4b +1 =(b +1)+4b +1-4≥24-4=0. 又∵a ,b 为正实数,∴a 2b +1的取值范围是(0,+∞). 10.设a >0,b >0,若3是3a 与3b 的等比中项,则1a +1b的最小值为________. 答案 4解析 由题意知3a ·3b =3,即3a +b =3,∴a +b =1,∵a >0,b >0,∴1a +1b =⎝⎛⎭⎫1a +1b (a +b ) =2+b a +a b ≥2+2b a ·a b=4, 当且仅当a =b =12时,等号成立. *11.(2020·东莞调研)函数y =log a (x +3)-1(a >0,且a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 在直线mx +ny +1=0上,其中m ,n 均大于0,则1m +2n的最小值为________. 答案 8解析 y =log a (x +3)-1恒过定点A (-2,-1),由A 在直线mx +ny +1=0上.则-2m -n +1=0,即2m +n =1. ∴1m +2n =2m +n m +2(2m +n )n =n m +4m n +4≥24+4=8(当且仅当n m =4m n ,即m =14,n =12时等号成立).12.已知x >0,y >0,且2x +5y =20.(1)求u =lg x +lg y 的最大值;(2)求1x +1y的最小值. 解 (1)∵x >0,y >0,∴由基本不等式,得2x +5y ≥210xy .∵2x +5y =20,∴210xy ≤20,xy ≤10,当且仅当2x =5y 时,等号成立.因此有⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +5y =20,2x =5y ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =2, 此时xy 有最大值10.∴u =lg x +lg y =lg(xy )≤lg 10=1.∴当x =5,y =2时,u =lg x +lg y 有最大值1.(2)∵x >0,y >0, ∴1x +1y =⎝⎛⎭⎫1x +1y ·2x +5y 20=120⎝⎛⎭⎫7+5y x +2x y ≥120⎝⎛⎭⎫7+2 5y x ·2x y=7+21020, 当且仅当5y x =2x y时,等号成立. 由⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +5y =20,5y x =2x y ,解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =1010-203,y =20-4103.∴1x +1y 的最小值为7+21020. 13.经市场调查,某旅游城市在过去的一个月内(以30天计),第t 天(1≤t ≤30,t ∈N *)的旅游人数f (t )(万人)近似地满足f (t )=4+1t,而人均消费g (t )(元)近似地满足g (t )=120-|t -20|. (1)求该城市的旅游日收益W (t )(万元)与时间t (1≤t ≤30,t ∈N *)的函数关系式;(2)求该城市旅游日收益的最小值.解 (1)W (t )=f (t )g (t )=(4+1t)(120-|t -20|) =⎩⎨⎧ 401+4t +100t , 1≤t ≤20,559+140t-4t , 20<t ≤30. (2)当t ∈[1,20]时,401+4t +100t ≥401+24t ·100t=441(t =5时取最小值). 当t ∈(20,30]时,因为W (t )=559+140t-4t 递减, 所以t =30时,W (t )有最小值W (30)=44323, 所以t ∈[1,30]时,W (t )的最小值为441万元.14.运货卡车以每小时x 千米的速度匀速行驶130千米,按交通法规限制50≤x ≤100(单位:千米/时).假设汽油的价格是每升2元,而汽车每小时耗油(2+x 2360)升,司机的工资是每小时14元.(1)求这次行车总费用y 关于x 的表达式;(2)当x 为何值时,这次行车的总费用最低,并求出最低费用的值. 解 (1)设所用时间为t =130x(h), y =130x ×2×(2+x 2360)+14×130x,x ∈[50,100]. 所以这次行车总费用y 关于x 的表达式是y =2 340x +1318x ,x ∈[50,100]. (2)y =2 340x +13x 18≥2610, 当且仅当2 340x =13x 18,即x =1810时,等号成立. 故当x =1810时,这次行车的总费用最低,最低费用的值为2610元.。

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目录 CONTENTS
第二章
2.1 函数及其表示 2.2 函数的单调性与最值 2.3 函数的奇偶性与周期性 2.4 一次函数、二次函数 2.5 指数与指数函数 2.6 对数与对数函数 2.7 幂函数 2.8 函数的图象及其变换 2.9 函数与方程
函数
2.10 函数模型及其应用
第一讲:三角函数
S ABC=1/2bcsinA=1/2absinC=1/2ah,可得sinA=√15/8,sinC=√15/4。
∴cosA=7/8,cosC=1/4,
∴cos(A-C)=7/8 x 1/4 + √15/8 x √15/4
=11/16 c=2
A
b=2
h=√15/2
Page 21
B
C 1/2 a
1/2
C、﹙1,+∞﹚
D、[1,+∞﹚
解析:由于3x>0,所以3x+1>1,所以f(x)>0,集合表示为(0,+∞),答案为A
2、已知函数y=2x+1的值域为(5,7),则对应的自变量x的范围为(

A、[2,3)
B、[2,3]
C、(2,3)
D、(2,3]
解析:根据题意:5<2x+1<7,解得2<x<3,用集合表示为(2,3),答案为C
A [1,2]
解析:解二元一次不等式x2 +2x-8≤0,可得-4≤x≤2,所以M为[-4,2]; 解不等式3x-2≥2x-1,可得x≥1,所以N为[1,+∞﹚。此时我们可以应用数轴马 上解决问题:
-4 0 1 2
如图所示,阴影部分即为所求。答案:A 启示:掌握好数轴工具,在集合、函数问题( B
B、﹙-∞,5]

D、[5,+∞﹚

(江苏专版)19版高考数学大一轮复习第七章不等式第42讲基本不等式及其应用课件理

(江苏专版)19版高考数学大一轮复习第七章不等式第42讲基本不等式及其应用课件理

大).
考点一 利用基本不等式求最值(多维探究)
命题角度1 配凑法求最值 【例1-1】 (1)已知0<x<1,则x(4-3x)取得最大值时x的值为________.
5 1 (2)已知 x<4,则 f(x)=4x-2+ 的最大值为________. 4x-5 x2+2 (3)函数 y= (x>1)的最小值为________. x-1
本不等式,建立所求目标函数的不等式求解.
易错警示
(1)利用基本不等式求最值,一定要注意应用条件;(2)尽量避免多
次使用基本不等式,若必须多次使用,一定要保证等号成立的条件一致.
【训练1】 (1)(一题多解)若正数x,y满足x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是________.
1 |a| (2)设 a+b=2,b>0,则2|a|+ b 取最小值时,a 的值为________.
a+b 不等式 ≥ ab成立的条件是 a≥0,b≥0. 2
1 (3)函数 y=x+x 值域是(-∞,-2]∪[2,+∞),没有最小值. 4 (4)函数 f(x)=sin x+ 的最小值为-5. sin x x y (5)x>0 且 y>0 是y+x≥2 的充分条件.
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
lg y lg x 当且仅当8lg x=2lg y,即 lg y=2lg x,
即 y=x2 时取等号.
2 3 (2)过点 A 作 AO⊥平面 BCD 于点 O, 则 O 为△BCD 的重心, 所以 OB= × × 6= 2, 3 2
所以 AO= ( 6)2-( 2)2=2.
又 VP-BCD+VP-ACD=VA-BCD,
第42讲
考试要求 问题.

不等式及其性质(课件)-2024届《创新设计》高考数学一轮复习(湘教版)

不等式及其性质(课件)-2024届《创新设计》高考数学一轮复习(湘教版)

综上,p≤q.

索引
(2)eπ·πe与ee·ππ的大小关系为__e_π·_π_e_<__e_e·_π_π_. 解析 eeπe··πππe=πeππ--ee=πeπ-e, 又 0<πe<1,0<π-e<1, 所以πe π-e<1, 即eeπe··πππe<1, 即 eπ·πe<ee·ππ.
索引
感悟提升
因为 a>b>0>c,所以 b-a<0,a-c>0,所以ba- -cc>ab,正确;
对于 C,因为 c<0,所以 y=xc 单调递减,又 a>b,所以 ac<bc,错误;
对于 D,a-c=a+(-c)≥2 -ac>2 -bc,正确.
索引
感悟提升
解决此类题目常用的三种方法: (1)直接利用不等式的性质逐个验证,要特别注意前提条件; (2)利用特殊值排除法; (3)利用函数的单调性,当直接利用不等式的性质不能比较大小时,可以利用 指数、对数、幂函数等函数的单调性进行判断.
知识梳理
1.两个实数比较大小的方法 a-b>0⇔a > b,
(1)作差法a-b=0⇔a = b, a-b<0⇔a < b. ba>1(a∈R,b>0)⇔a > b(a∈R,b>0),
(2)作商法ab=1⇔a = b(a,b≠0), ba<1(a∈R,b>0)⇔a < b(a∈R,b>0).
索引
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)同向可加性: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,c<0⇒ac<bc;a>b>0,c>d> 0⇒ac__>__bd; (5)可乘方性:a>b>0⇒an_>___bn(n∈N,n≥1); (6)可开方性:a>b>0⇒n a > n b(n∈N,n≥2).

2019届高考数学一轮复习 第七章 不等式 推理与证明 7-4 基本不等式及其应用讲义 文

2019届高考数学一轮复习 第七章 不等式 推理与证明 7-4 基本不等式及其应用讲义 文

4.已知 a≥0,b≥0,且 a+b=2,则( )
A.ab≤12
B.ab≥12
C.a2+b2≥2 D.a2+b2≤3
[解析] 由 a+b=2 得,ab≤a+2 b2=1,排除 A. 当 a=0,b=2,ab=0 排除 B. 又a2+2 b2≥a+2 b2,可得 a2+b2≥2. 再由特殊值,排除 D.
(2)在求所列函数的最值时,若用基本不等式时,等号取不到, 可利用函数单调性求解.
[跟踪演练] (2017·安徽安庆三模)随着社会的发展,汽车逐步成为人们的 代步工具,家庭轿车的持有量逐年上升,交通堵塞现象时有发生, 据调查某段公路在某时段内的车流量 y(千辆/时)与汽车的平均速 度 v(千米/时)之间有函数关系:y=v2+89v0+0v1600(v>0). (1)在该时段内,当汽车的平均速度 v 为多少时车流量 y 最 大?最大车流量约为多少?(结果保留两位小数) (2)为保证在该时段内车流量至少为 10 千辆/时,则汽车的平 均速度应控制在什么范围内?
利用均值 不等式证明
[证明] 由 a+b=1,得1a+1b+a1b=21a+1b, ∵a+b=1,a>0,b>0, ∴1a+1b=a+a b+a+b b=2+ab+ba≥2+2=4, ∴1a+1b+a1b≥8当且仅当a=b=12时等号成立.
利用基本不等式证明不等式的技巧 利用基本不等式证明不等式时,首先要观察题中要证明的不 等式的形式,若不能直接使用基本不等式,则考虑利用拆项、配 凑等方法对不等式进行变形,使之达到能使用基本不等式的条 件;若题目中还有已知条件,则首先观察已知条件和所证不等式 之间的联系,当已知条件中含有 1 时,要注意 1 的代换.另外, 解题中要时刻注意等号能否取到.
此时 m=12x+34+5x0≥2 2x·5x0+34=443, 当且仅当12x=5x0,即 x=10 时,取“=”. 故销售量至少应达到443万件时,才能使技术革新后的销售收 入等于原销售收入与总投入之和.

高考数学大一轮复习 第七章 不等式 第42讲 基本不等式及其应用课件 理

高考数学大一轮复习 第七章 不等式 第42讲 基本不等式及其应用课件 理
1.基本不等式 ab≤a+2 b
(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_=_时b 取等号. (3)适用(shìyòng)于求含两个代数式的最值.
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2.几个(jǐ ɡè)重要的不等式
(1)a2+b2≥_2_a_b__ (a,b∈R). (2)ba+ab≥__2___ (a,b 同号). (3)ab≤a+2 b2,(a,b∈R). (4)a2+2 b2≥a+2 b2(a,b∈R). (以上不等式要根据条件合理选择其中之一) 以上不等式等号成立的条件均为 a=b.
考点一 利用基本不等式求最值(多维探究(tànjiū))
命题角度1 配凑法求最值
【例1-1】 (1)已知0<x<1,则x(4-3x)取得最大值时x的值为________.
(2)已知 x<54,则 f(x)=4x-2+4x-1 5的最大值为________. (3)函数 y=xx2-+12(x>1)的最小值为________.
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 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p42(简记:和定积最 大).
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(1)当 a≥0,b≥0 时,a+2 b≥ ab.(
)
(2)两个不等式 a2+b2≥2ab 与a+2 b≥ ab成立的条件是相同的.(
)
(3)函数 y=x+1x的最小值是 2.( )
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核按钮(新课标)高考数学一轮复习第七章不等式7.2一元二次不等式及其解法习题理

核按钮(新课标)高考数学一轮复习第七章不等式7.2一元二次不等式及其解法习题理

核按钮(新课标)高考数学一轮复习第七章不等式7.2一元二次不等式及其解法习题理1.解不等式的有关理论(1)若两个不等式的解集相同,则称它们是;(2)一个不等式变形为另一个不等式时,若两个不等式是同解不等式,这种变形称为不等式的;(3)解不等式变形时应进行同解变形;解不等式的结果,一般用集合表示.2.一元一次不等式解法任何一个一元一次不等式经过不等式的同解变形后,都可以化为ax>b(a≠0)的形式.当a>0时,解集为;当a<0时,解集为.若关于x的不等式ax>b的解集是R,则实数a,b满足的条件是.3.一元二次不等式及其解法(1)我们把只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为__________不等式.(2)使某个一元二次不等式成立的x的值叫做这个一元二次不等式的解,一元二次不等式所有的解组成的集合叫做一元二次不等式的________.(3)若一元二次不等式经过同解变形后,化为一元二次不等式ax2+bx+c>0(或ax2+bx +c<0)(其中a>0)的形式,其对应的方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实根x1,x2,且x1<x2(此时Δ=b2-4ac>0),则可根据“大于号取,小于号取”求解集.函数、方程与不等式Δ>0Δ=0Δ<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无实根ax 2+bx +c >0(a >0)的解集① ②Rax 2+bx +c <0(a >0)的解集 {x |x 1<x <x 2} ∅ ③4.分式不等式解法(1)化分式不等式为标准型.方法:移项,通分,右边化为0,左边化为f (x )g (x )的形式.(2)将分式不等式转化为整式不等式求解,如:f (x )g (x )>0 ⇔ f (x )g (x )>0; f (x )g (x )<0 ⇔ f (x )g (x )<0; f (x )g (x )≥0 ⇔ ⎩⎪⎨⎪⎧f (x )g (x )≥0,g (x )≠0; f (x )g (x )≤0 ⇔ ⎩⎪⎨⎪⎧f (x )g (x )≤0,g (x )≠0. 自查自纠1.(1)同解不等式 (2)同解变形 2.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >b a ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <b a a =0,b <03.(1)一元二次 (2)解集 (3)两边 中间 (4)①{}x |x <x 1或x >x 2 ②⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≠-b 2a ③∅(2014·课标Ⅰ)已知集合A ={x |x 2-2x -3≥0},B ={x |-2≤x <2},则A ∩B =( )A .[-2,-1]B .[-1,2)C .[-1,1]D .[1,2)解:∵A ={x |x ≥3或x ≤-1},B ={x |-2≤x <2},∴A ∩B ={x |-2≤x ≤-1}=[-2,-1].故选A .设f (x )=x 2+bx +1且f (-1)=f (3),则f (x )>0的解集为( ) A .{x |x ∈R } B .{x |x ≠1,x ∈R } C .{x |x ≥1}D .{x |x ≤1}解:f (-1)=1-b +1=2-b ,f (3)=9+3b +1=10+3b , 由f (-1)=f (3),得2-b =10+3b ,解出b =-2,代入原函数,f (x )>0即x 2-2x +1>0,x 的取值范围是x ≠1.故选B .已知-12<1x<2,则x 的取值范围是( )A .(-2,0)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,2 C.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-12∪(2,+∞) D .(-∞,-2)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ 解:当x >0时,x >12;当x <0时,x <-2.所以x 的取值范围是x <-2或x >12,故选D .不等式2x 2-x <4的解集为____________.解:由2x 2-x <4得x 2-x <2,解得-1<x <2,即不等式2x 2-x <4的解集为{x |-1<x <2}.故填{x|-1<x<2}.(2014·武汉调研)若一元二次不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立,则k 的取值范围为________.解:显然k ≠0.则⎩⎪⎨⎪⎧2k <0,Δ<0, 解得k ∈(-3,0).故填(-3,0).类型一 一元一次不等式的解法已知关于x 的不等式(a +b )x +2a -3b <0的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-13,则关于x 的不等式(a -3b )x +b -2a >0的解集为________.解:由(a +b )x <3b -2a 的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-13, 得a +b >0,且3b -2a a +b =-13,从而a =2b ,则a +b =3b >0,即b >0, 将a =2b 代入(a -3b )x +b -2a >0,得-bx -3b >0,x <-3,故填{x|x <-3}.【点拨】一般地,一元一次不等式都可以化为ax >b (a ≠0)的形式.挖掘隐含条件a +b >0且3b -2a a +b =-13是解本题的关键.解关于x 的不等式:(m 2-4)x <m +2.解:(1)当m 2-4=0即m =-2或m =2时, ①当m =-2时,原不等式的解集为∅, ②当m =2时,原不等式的解集为R . (2)当m 2-4>0,即m <-2或m >2时,x <1m -2. (3)当m 2-4<0,即-2<m <2时,x >1m -2. 类型二 一元二次不等式的解法解下列不等式:(1)x 2-7x +12>0; (2)-x 2-2x +3≥0; (3)x 2-2x +1<0; (4)x 2-2x +2>0.解:(1)方程x 2-7x +12=0的解为x 1=3,x 2=4.而y =x 2-7x +12的图象开口向上,可得原不等式x 2-7x +12>0的解集是{x |x <3或x >4}.(2)不等式两边同乘以-1,原不等式可化为x 2+2x -3≤0. 方程x 2+2x -3=0的解为x 1=-3,x 2=1.而y =x 2+2x -3的图象开口向上,可得原不等式-x 2-2x +3≥0的解集是{x |-3≤x ≤1}.(3)方程x 2-2x +1=0有两个相同的解x 1=x 2=1.而y =x 2-2x +1的图象开口向上,可得原不等式x 2-2x +1<0的解集为∅.(4)因为Δ<0,所以方程x 2-2x +2=0无实数解,而y =x 2-2x +2的图象开口向上,可得原不等式x 2-2x +2>0的解集为R .【点拨】解一元二次不等式的步骤:(1)将二次项系数化为正数;(2)解相应的一元二次方程;(3)根据一元二次方程的根,结合不等号的方向画图;(4)写出不等式的解集.容易出现的错误有:①未将二次项系数化正,对应错标准形式;②解方程出错;③结果未按要求写成集合.(2015·贵州模拟)关于x 的不等式x 2-(a +1)x +a <0的解集中,恰有3个整数,则实数a 的取值范围是________.解:原不等式可化为(x -1)(x -a )<0,当a >1时,得1<x <a ,此时解集中的整数为2,3,4,则4<a ≤5;当a <1时,得a <x <1,此时解集中的整数为-2,-1,0.则-3≤a <-2,故a ∈[-3,-2)∪(4,5].故填[-3,-2)∪(4,5].类型三 二次不等式、二次函数及二次方程的关系(2015·贵州模拟)已知不等式ax 2+bx +2>0的解集为{x |-1<x <2},则不等式2x 2+bx +a <0的解集为( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x <-1或x >12B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-1<x <12C .{x |-2<x <1}D .{x |x <-2或x >1}解:由题意知x =-1,x =2是方程ax 2+bx +2=0的两根,且a <0.由韦达定理得⎩⎪⎨⎪⎧-1+2=-b a ,(-1)×2=2a⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1.∴不等式2x 2+bx +a <0,即2x 2+x -1<0. 解得-1<x <12.故选B .【点拨】已知一元二次不等式的解集,就能够得到相应的一元二次方程的两根,由根与系数的关系,可以求出相应的系数.注意结合不等式解集的形式判断二次项系数的正负.已知不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |2<x <3},则不等式cx 2-bx +a >0的解集为________.解:∵不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |2<x <3},∴a <0,且2和3是方程ax 2+bx +c =0的两根,由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧-ba=2+3,ca =2×3,a <0.即⎩⎪⎨⎪⎧b =-5a ,c =6a ,a <0.代入不等式cx 2-bx +a >0,得6ax 2+5ax +a >0(a <0).即6x 2+5x +1<0,解得-12<x <-13.故填⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|-12<x <-13.类型四 含有参数的一元二次不等式解关于x 的不等式:mx 2-(m +1)x +1<0.解:(1)当m =0时,不等式为-(x -1)<0,得x -1>0,不等式的解集为{x |x >1};(2)当m ≠0时,不等式为m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1m (x -1)<0.①当m <0,不等式为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1m (x -1)>0,∵1m<1,∴不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <1m或x >1.②当m >0,不等式为⎝⎛⎭⎪⎫x -1m (x -1)<0.(Ⅰ)若1m<1,即m >1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |1m<x <1;(Ⅱ)若1m>1,即0<m <1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |1<x <1m ; (Ⅲ)若1m=1,即m =1时,不等式的解集为∅.【点拨】当x 2的系数是参数时,首先对它是否为零进行讨论,确定其是一次不等式还是二次不等式,即对m ≠0与m =0进行讨论,这是第一层次;第二层次:x 2的系数正负(不等号方向)的不确定性,对m <0与m >0进行讨论;第三层次:1m与1大小的不确定性,对m<1、m >1与m =1进行讨论.解关于x 的不等式ax 2-2≥2x -ax (a ∈R ).解:不等式整理为ax 2+(a -2)x -2≥0, 当a =0时,解集为(-∞,-1].当a ≠0时,ax 2+(a -2)x -2=0的两根为-1,2a,所以当a >0时,解集为(-∞,-1]∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫2a,+∞;当-2<a <0时,解集为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2a,-1;当a =-2时,解集为{x |x =-1};当a <-2时,解集为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,2a .类型五 分式不等式的解法(1)不等式x -12x +1≤1的解集为________.解:x -12x +1≤1 ⇔ x -12x +1-1≤0 ⇔ -x -22x +1≤0 ⇔ x +22x +1≥0.解法一:x +22x +1≥0 ⇔⎩⎪⎨⎪⎧(x +2)(2x +1)≥0,2x +1≠0.得{x|x >-12或x ≤-2}.解法二:x +22x +1≥0 ⇔⎩⎪⎨⎪⎧x +2≥0,2x +1>0 或 ⎩⎪⎨⎪⎧x +2≤0,2x +1<0.得{x |x >-12或x ≤-2}.故填{x|x >-12或x≤-2}.(2)不等式x -2x 2+3x +2>0的解集为 .解:x -2x 2+3x +2>0⇔x -2(x +2)(x +1)>0⇔(x -2)(x +2)(x +1)>0,数轴标根得{x |-2<x <-1或x >2}, 故填{x|-2<x <-1或x >2}.【点拨】分式不等式可以先转化为简单的高次不等式,再利用数轴标根法写出不等式的解集,如果该不等式有等号,则要注意分式的分母不能为零.※用“数轴标根法”解不等式的步骤:(1)移项:根据不等式的性质对不等式进行移项,使得右端为0,化为不等式的标准形式(注意:一定要保证x 的最高次幂的项的系数为正数).(2)求根:就是求出不等式所对应的方程的所有根.①若是整式不等式,将其分解因式,求出所有根;②若是分式不等式,用积和商的符号法则,将其转化为整式不等式,再求出所有根.(3)标根:在数轴上按从左到右(由小到大)依次标出各根(不需标出准确位置,只需标出相对位置即可).(4)画穿根线:从数轴“最右根”的右上方向左下方画线,穿过此根,再往左上方穿过“次右根”,一上一下依次穿过各根.但画线时遇偶重根不穿过(即线画至此根时,不穿过此根,而向左依次穿过其余的根),遇奇重根要穿过,可用口诀:“奇穿偶不穿”来记忆.(5)写出不等式的解集:若不等号为“>”,则取数轴上方穿根线以内的范围;若不等号为“<”,则取数轴下方穿根线以内的范围;若不等式中含有“=”号,就连根一同取,但若是分式不等式,写解集时要考虑分母不能为零.(1)若集合A ={x |-1≤2x +1≤3},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x -2x ≤0,则A ∩B =( ) A .{x |-1≤x <0} B .{x |0<x ≤1} C .{x |0≤x ≤2}D .{x |0≤x ≤1}解:易知A ={x |-1≤x ≤1},B 集合就是不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x (x -2)≤0,x ≠0 的解集,求出B ={}x |0<x ≤2,所以A ∩B ={x |0<x ≤1}.故选B .(2)不等式x -12x +1≤0的解集为( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,1B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1 C.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-12∪[1,+∞)D.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-12∪[1,+∞) 解:x -12x +1≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧(x -1)(2x +1)≤0,2x +1≠0得-12<x ≤1.故选A .类型六 和一元二次不等式有关的恒成立问题(1)若不等式x 2+ax +1≥0对于一切x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12成立,则实数a 的最小值为( )A .0B .-2C .-52D .-3解法一:不等式可化为ax ≥-x 2-1,由于x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12,∴a ≥-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x .∵f (x )=x +1x 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上是减函数, ∴⎝⎛⎭⎪⎫-x -1x max =-52.∴a ≥-52. 解法二:令f (x )=x 2+ax +1,对称轴为x =-a2.①⎩⎪⎨⎪⎧-a 2≤0,f (0)≥0 ⇒a ≥0.(如图1) ②⎩⎪⎨⎪⎧0<-a 2<12,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2≥0⇒-1<a <0.(如图2)③⎩⎪⎨⎪⎧-a 2≥12,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12≥0⇒-52≤a ≤-1.(如图3)图1图2图3综上 ①②③,a ≥-52.故选C .(2)已知对于任意的a ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值总大于0,则x 的取值范围是( )A .1<x <3B .x <1或x >3C .1<x <2D .x <1或x >2解:记g (a )=(x -2)a +x 2-4x +4,a ∈[-1,1],依题意,只须⎩⎪⎨⎪⎧g (1)>0,g (-1)>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x 2-3x +2>0,x 2-5x +6>0⇒x <1或x >3,故选B .【点拨】(1)一元二次不等式恒成立问题,对于x 变化的情形,解法一利用参变量分离法,化成a >f (x )(a <f (x ))型恒成立问题,再利用a >f (x )max (a <f (x )min ),求出参数范围.解法二化归为二次函数,由于是轴动区间定,结合二次函数对称轴与定义域的位置关系、单调性等相关知识,求出参数范围.(2)对于参数变化的情形,大多利用参变量转换法,即参数转换为变量;变量转换为参数,把关于x 的二次不等式转换为关于a 的一次不等式,化繁为简,然后再利用一次函数的单调性,求出x 的取值范围.(1)(2015·甘肃模拟)若不等式a ·4x -2x+1>0对一切x ∈R 恒成立,则实数a的取值范围是________.解:不等式可变形为a >2x-14x =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -⎝ ⎛⎭⎪⎫14x ,令⎝ ⎛⎭⎪⎫12x =t ,则t >0.∴y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -⎝ ⎛⎭⎪⎫14x =t -t2=-⎝ ⎛⎭⎪⎫t -122+14,因此当t =12时,y 取最大值14,故实数a 的取值范围是a >14.故填⎝ ⎛⎭⎪⎫14,+∞.(2)对于满足|a |≤2的所有实数a ,使不等式x 2+ax +1>2x +a 成立的x 的取值范围为________.解:原不等式转化为(x -1)a +x 2-2x +1>0,设f (a )=(x -1)a +x 2-2x +1,则f (a )在[-2,2]上恒大于0,故有:⎩⎪⎨⎪⎧f (-2)>0,f (2)>0 即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3>0,x 2-1>0 解得⎩⎪⎨⎪⎧x >3或x <1,x >1或x <-1.∴x <-1或x >3.故填(-∞,-1)∪(3,+∞).类型七 二次方程根的讨论若方程2ax 2-x -1=0在(0,1)内有且仅有一解,则a 的取值范围是( ) A .(-∞,-1) B .(1,+∞) C .(-1,1)D .[0,1)解法一:令f (x )=2ax 2-x -1,则f (0)·f (1)<0,即-1×(2a -2)<0,解得a >1. 解法二:当a =0时,x =-1,不合题意,故排除C ,D ;当a =-2时,方程可化为4x 2+x +1=0,而Δ=1-16<0,无实根,故a =-2不适合,排除A.故选B .【点拨】本题考查一元二次方程的根的分布与系数的关系,画出相应函数的图象后“看图说话”,主要从以下四个方面分析:①开口方向;②判别式;③区间端点函数值的正负;④对称轴x =-b2a与区间端点的关系.本书2.4节有较详细的讨论,可参看.(2015·贵州模拟)已知二次函数f (x )=ax 2-(a +2)x +1(a ∈Z ),且函数f (x )在(-2,-1)上恰有一个零点,则不等式f (x )>1的解集为________.解:根据题意有f (-2)f (-1)<0,∴(6a +5)(2a +3)<0.∴-32<a <-56.又a ∈Z ,∴a =-1.检验知合要求.不等式f (x )>1即为-x 2-x +1>1,解得-1<x <0. ∴故填{x|-1<x <0}.类型八 一元二次不等式的应用(2013·上海)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⇒5x -14-3x≥0⇒5x 2-14x -3≥0⇒(5x +1)(x-3)≥0,又1≤x ≤10,可解得3≤x ≤10.(2)设利润为y 元,则y =900x·100⎝ ⎛⎭⎪⎫5x +1-3x =9×104⎝ ⎛⎭⎪⎫-3x2+1x+5=9×104⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -162+6112.故x =6时,y max =457 500元.【点拨】和一元二次不等式有关的实际应用题是高考考查的重点,这类题目往往与实际生活结合紧密,应予以重视.(2015·河南模拟)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 . ∵售价不能低于成本价,∴100⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 10-80≥0.∴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.∴x 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2.1.一元二次不等式ax 2+bx +c >0(或ax 2+bx +c <0)(a ≠0)的解集的确定,受二次项系数a 的符号及判别式Δ=b 2-4ac 的符号制约,且与相应的二次函数、一元二次方程有密切联系,可结合相应的函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象,数形结合求得不等式的解集;二次函数y =ax 2+bx +c 的值恒大于0的条件是a >0且Δ<0;若恒大于或等于0,则a >0且Δ≤0.若二次项系数中含参数且未指明该函数是二次函数时,必须考虑二次项系数为0这一特殊情形.2.解分式不等式要使一边为零;求解非严格分式不等式时,要注意分母不等于0,转化为不等式组.(注:形如f (x )g (x )≥0或f (x )g (x )≤0的不等式称为非严格分式不等式)3.解含参数的不等式的基本途径是分类讨论,能避免讨论的应设法避免讨论.对字母参数的逻辑划分要具体问题具体分析,必须注意分类不重、不漏、完全、准确.4.解不等式的过程,实质上是不等式等价转化的过程.因此保持同解变形是解不等式应遵循的基本原则.5.各类不等式最后一般都要化为一元一次不等式(组)或一元二次不等式(组)来解,这体现了转化与化归的数学思想.6.对给定的一元二次不等式,求解的程序框图是:1.不等式x -2x +1≤0的解集是( ) A .(-∞,-1)∪(-1,2] B .[-1,2]C .(-∞,-1)∪[2,+∞)D .(-1,2]解:x -2x +1≤0⇔()x +1()x -2≤0,且x ≠-1,即x ∈(-1,2],故选D .2.(2015·湖北模拟)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:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧-2+1=1a ,-2×1=-c a ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,c =-2.则f (x )=-x 2-x +2,∴f (-x )=-x2+x +2.故选C .3.(2013·安徽)已知一元二次不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <-1或x >12,则f (10x)>0的解集为( )A .{x |x <-1或x >lg2}B .{x |-1<x <lg2}C .{x |x >-lg2}D .{x |x <-lg2}解:可设f (x )=a (x +1)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12(a <0),由f (10x )>0可得(10x+1)⎝⎛⎭⎪⎫10x -12<0,从而10x <12,解得x <-lg2,故选D .4.(2013·陕西)在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积不小于300 m 2的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x (单位:m)的取值范围是( ) A .[15,20] B .[12,25] C .[10,30]D .[20,30]解:设矩形的另一边为y m ,依题意得x 40=40-y40,即y =40-x ,所以x (40-x )≥300,解得10≤x ≤30.故选C .5.若关于x 的不等式2x 2-8x -4-a >0在(1,4)内有解,则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,-12) B .(-4,+∞) C .(-12,+∞)D .(-∞,-4)解:关于x 的不等式2x 2-8x -4-a >0在(1,4)内有解,即a <2x 2-8x -4在(1,4)内有解,令f (x )=2x 2-8x -4=2(x -2)2-12,当x =2时,f (x )取最小值f (2)=-12;当x =4时,f (4)=2(4-2)2-12=-4,所以在(1,4)上,-12≤f (x )<-4.要使a <f (x )有解,则a <-4.故选D .6.若关于x 的方程3x 2-5x +a =0的一个根大于-2且小于0,另一个根大于1且小于3,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,2)B .(-12,+∞)C .(-22,0)D .(-12,0)解:设f (x )=3x 2-5x +a ,则由题意有 ⎩⎪⎨⎪⎧f (-2)>0,f (0)<0,f (1)<0,f (3)>0.即⎩⎪⎨⎪⎧22+a >0,a <0,-2+a <0,12+a >0.解得-12<a <0.故选D .7.(2015·浙江模拟)不等式log 2⎝⎛⎭⎪⎫x +1x+6≤3的解集为________.解:log 2⎝⎛⎭⎪⎫x +1x+6≤3⇔log 2⎝⎛⎭⎪⎫x +1x+6≤log 28⇔0<x +1x +6≤8⇔-6<x +1x≤2.当x >0时,x +1x ≥2,此时x =1;当x <0时,x +1x ≤-2,此时x +1x>-6,解得-3-22<x<-3+2 2.故填(-3-22,-3+22)∪{1}.8.(2015·昆明模拟)已知a 为正的常数,若不等式1+x ≥1+x 2-x 2a对一切非负实数x恒成立,则a 的最大值是__________.解:原不等式可化为x 2a ≥1+x 2-1+x (*),令1+x =t ,t ≥1,则x =t 2-1,所以(*)即(t 2-1)2a ≥1+t 2-12-t =t 2-2t +12=(t -1)22,对t ≥1恒成立,所以(t +1)2a ≥12对t ≥1恒成立,又a 为正的常数,所以a ≤[2(t +1)2]min =8,故a 的最大值是8.故填8.9.若关于x 的不等式x 2-ax -a ≤-3的解集不是空集,求实数a 的取值范围. 解法一:设f (x )=x 2-ax -a .则关于x 的不等式x 2-ax -a ≤-3的解集不是空集⇔f (x )min ≤-3,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2=-4a +a 24≤-3,解得a ≤-6或a ≥2.解法二:x 2-ax -a ≤-3的解集不是空集⇔x 2-ax -a +3=0的判别式Δ≥0,解得a ≤-6或a ≥2.10.汽车在行驶中,由于惯性的作用,刹车后还要继续向前滑行一段距离才能停住,我们称这段距离为“刹车距离”.刹车距离是分析事故的一个重要因素.在一个限速为40 km/h 的弯道上,甲、乙两辆车相向而行,发现情况不对,同时刹车,但还是相碰了.事后现场勘查测得甲车的刹车距离略超过12 m ,乙车的刹车距离略超过10 m ,又知甲、乙两种车型的刹车距离s (m)与车速x (km/h)之间分别有如下关系:s 甲=0.1x +0.01x 2, s 乙=0.05x +0.005x 2.问甲、乙两车有无超速现象?解:由题意知,对于甲车,有0.1x +0.01x 2>12, 即x 2+10x -1200>0,解得x >30或x <-40(舍去).这表明甲车的车速超过30 km/h ,又由甲车刹车距离略超12 m ,可判断甲车车速不会超过限速40 km/h.对于乙车有0.05x +0.005x 2>10,即x 2+10x -2000>0,解得x >40或x <-50(舍去). 这表明乙车超过40 km/h ,超过规定限速.11.已知二次函数f (x )的二次项系数为a ,且不等式f (x )>-2x 的解集为(1,3). (1)若方程f (x )+6a =0有两个相等的实根,求f (x )的解析式; (2)若f (x )的最大值为正数,求a 的取值范围. 解:(1)∵f (x )+2x >0的解集为(1,3), ∴f (x )+2x =a (x -1)(x -3),且a <0. 因而f (x )=a (x -1)(x -3)-2x =ax 2-(2+4a )x +3a .①由方程f (x )+6a =0得ax 2-(2+4a )x +9a =0.② 因为方程②有两个相等的实根,所以Δ=[-(2+4a )]2-4a ·9a =0,即5a 2-4a -1=0,解得a =1或a =-15.由于a <0,舍去a =1,将a =-15代入①得f (x )的解析式f (x )=-15x 2-65x -35.(2)由f (x )=ax 2-2(1+2a )x +3a =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1+2a a 2-a 2+4a +1a, 及a <0,可得f (x )的最大值为-a 2+4a +1a.由⎩⎪⎨⎪⎧-a 2+4a +1a >0,a <0,解得a <-2-3或-2+3<a <0.故当f (x )的最大值为正数时,实数a 的取值范围是 (-∞,-2-3)∪(-2+3,0).解关于x 的不等式:a (x -1)x -2>1(a <1).解:(x -2)[(a -1)x +2-a ]>0,当a <1时有(x -2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -a -2a -1<0,若a -2a -1>2,即0<a <1时,解集为{x |2<x <a -2a -1}; 若a -2a -1=2,即a =0时,解集为∅; 若a -2a -1<2,即a <0时,解集为{x |a -2a -1<x <2}.。

高考数学第7章不等式推理与证明第四节基本不等式及其应用课件理

高考数学第7章不等式推理与证明第四节基本不等式及其应用课件理

[方法归纳] 有关函数最值的实际问题的解题技巧 (1)根据实际问题抽象出函数的解析式,再利用基本不等式求 得函数的最值;(2)设变量时一般要把求最大值或最小值的变 量定义为函数;(3)解应用题时,一定要注意变量的实际意义 及其取值范围;(4)在应用基本不等式求函数最值时,若等号 取不到,可利用函数的单调性求解.
函数单调性求最值]函数 f(x)=x+1x在[2,+∞)上的最小值为 ________.
解析 若 x=1x,则 x=1∉[2,+∞),函数 f(x)在[2,+∞)上
单调递增,所以最小值为 f(2)=2+12=52.
答案
5 2
[当在分母中使用基本不等式或式子前有负号时,注意不等号
方向的改变]
(2)若 x>0,则 y=x2+xx+4有最______值为________.
1≥0恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,-2)
B.[-2,+∞)
C.[-2,2]
D.[0,+∞)
解析 (1)作出不等式组表示的可行域如图阴影部分所示, 由图可知,当目标函数 z=ax+by(a>0,b>0) 过点 A(1,1)时,z 取得最大值, ∴a+b=4, ∴ab≤a+2 b2=4.(当且仅当 a=b=2 时取等号), 又∵a>0,b>0, ∴ab∈(0,4],故选 B.
答案 大 -1
突破利用基本不等式求最值的方法
(1)利用基本不等式解决条件最值的关键是构造和为定值或乘 积为定值,主要有两种思路: ①对条件使用基本不等式,建立所求目标函数的不等式求解. ②条件变形,进行“1”的代换求目标函数最值. (2)有些题目虽然不具备直接用基本不等式求最值的条件,但 可以通过添项、分离常数、平方等手段使之能运用基本不等 式.常用的方法还有:拆项法、变系数法、凑因子法、分离常 数法、换元法、整体代换法等.

高三数学一轮复习七不等式推理与证明四节基本不等式及其应用

高三数学一轮复习七不等式推理与证明四节基本不等式及其应用

高三数学一轮复习七不等式推理与证明四节基本不等式及其应用第四节基本不等式及其应用点击考纲了解基本不等式的证明过程.会用基本不等式解决简单的最大(小)值的问题关注热点主要考查不等式的应用和不等式的证明.对基本不等式的考查多以选择题和填空题的形式出现难度为中低档题若出现证明题难度也不会太大.基本不等式eqr(ab)提示:①当a=b时eqf(a+b,)≥eqr(ab)取等号即a=b⇒eqf(a+b,)=eqr(ab)②仅当a=b时eqf(a+b,)≥eqr(ab)取等号即eqf(a+b,)=eqr(ab)⇒a=b解析:选项A、B、C中不能保证eqf(b,a)、eqf(a,b)为正..算术平均数与几何平均数设ab则ab的算术平均数为几何平均数为基本不等式可叙述为:两个正数的不小于其.算术平均数几何平均数.已知f(x)=x+eqf(,x)-(x)则f(x)有()A.最大值为B.最小值为C.最大值为D.最小值为解析:∵x ∴f(x)=x+eqf(,x)-≥eqr(x·f(,x))-=当且仅当x=eqf(,x)即x=时“=”成立..利用基本不等式求最值问题已知xy则:()如果积xy 是定值P那么当且仅当时x+y有值是(简记:积定和最小).()如果和x+y是定值P那么当且仅当时xy有值是(简记:和定积最大).x=y 最小x=y最大.在利用基本不等式求最值时应注意哪些方面?提示:利用基本不等式求最值时一定要注意“一正、二定、三相等”.“一正”即公式中a、b必须是正数“二定”即必须有定值(和为定值或积为定值)“三相等”即公式中的等号必须成立必要时要合理拆分项或配凑因式以满足上述三个条件..如何理解基本不等式中“当且仅当”的含义?.若abP=eqr(lga·lgb)Q=eqf(,)(lga+lgb)R=lgeqf(a+b,)则PQR的大小关系为.答案:D解析:∵ab∴eqf(a+b,)eqr(ab)∴lgeqf(a +b,)eqf(,)(lga+lgb)又∵eqf(,)(lga+lgb)eqr(lga·lgb)∴RQP解析:由x+y+x+y+=得(x+)+(y+)=∴该圆的圆心坐标为(--)∴-a-b+=即a+b=∴eqf(,a)+eqf(,b)=eqf(b+a,ab)=eqf(,ab)由=a+b≥eqr(ab)=eqr(ab)得ab≤eqf(,)∴eqf(,ab)≥∴eqf(,a)+eqf(,b)的最小值为答案:B()设x求函数y=eqr(x-x)的最大值.()求eqf(,a-)+a 的取值范围.()已知xy且x+y=求eqf(,x)+eqf(,y)的最小值.【思路导引】eqx(消元转化)→eqx(构造和或积为定值)→eqx(利用基本不等式求最值)→eqx(确定取得最值的条件)【解析】()∵x∴-x∴y=eqr(x-x)=eqr()·eqr(x-x)≤eqr()·eqf(x+-x,)=eqr()当且仅当x=-x即x=时取等号∴当x=时函数y=eqr(x-x)的最大值是eqr()答案:C()显然a≠当a时a-∴eqf(,a-)+a=eqf(,a -)+(a-)+≥eqr(f(,a-)·a-)+=当且仅当eqf(,a-)=a-即a =时取等号答案:RQP当a时a-∴eqf(,a-)+a=eqf(,a-)+(a-)+=-eqf(,-a)+(-a)+≤-eqr(f(,-a)·-a)+=-当且仅当eqf(,-a)=-a即a=时取等号∴eqf(,a-)+a的取值范围是(-∞-∪+∞).()∵xy且x+y=∴eqf(,x)+eqf(,y)=(eqf(,x)+eqf(,y))(x+y)=+eqf(y,x)+eqf(x,y)≥+eqr(f(y,x)·f(x,y))=+eqr()当且仅当eqf(y,x)=eqf(x,y)即x=eqr()y时等号成立∴eqf(,x)+eqf(,y)的最小值为+eqr()答案:.()已知x求x+eqf(,x-)的最小值()已知xy且x+y=求eqf(,x)+eqf(,y)的最小值.()∵xyx+y=∴eqf(,x)+eqf(,y)=(x+y)(eqf(,x)+eqf(,y))=+eqf(y,x)+eqf(x,y)≥+eqr(f(y,x)·f(x,y))=当且仅当eqf(y,x)=eqf(x,y)时等号成立由eqblc{rc(avsalco(x+y=,f(y,x)=f(x,y)))得eqblc{rc(avsalco(x=f(,),y=f(,)))∴当x=eqf(,)y=eqf(,)时取等号所以eqf(,x)+eqf(,y)的最小值为【解析】()∵abc且a+b+c=∴eqf(,a)-=eqf(-a,a)=eqf(b+c,a)=eqf(b,a)+eqf(c,a)≥eqf(r(bc),a)eqf(,b)-=eqf(-b,b)=eqf(a+c,b)=eqf(a,b)+eqf(c,b)≥eqf(r(ac),b)eqf(,c)-=eqf(-c,c)=eqf(a+b,c)=eqf(a,c)+eqf(b,c)≥eqf(r(ab),c)∴(eqf(,a)-)(eqf(,b)-)(eqf(,c)-)≥eqf(r(abc),abc)=(当且仅当a=b=c=eqf(,)时等号成立).()eqf(,a)+eqf(,b)+eqf(,c)=eqf(a+b+c,a)+eqf(a+b+c,b)+eqf(a+b+c,c)=+(eqf(b,a)+eqf(a,b))+(eqf(c,a)+eqf(a,c))+(eqf(c,b)+eqf(b,c))≥+·eqr(f(b,a)·f(a,b))+·eqr(f(c,a)·f(a,c))+·eqr(f(c,b)·f(b,c))=+++=当且仅当a=b=c=eqf(,)时取等号.【方法探究】()利用基本不等式证明不等式问题时要创设运用基本不等式的条件合理拆分项或配凑因式而拆与凑的目的在于使等号能够成立.()证明不等式除合理选择基本不等式之外还经常用其变形和拓展的不等式:如eqf(ab,a+b)≤eqr(ab)≤eqf(a+b,)≤eqr(f(a+b,))(ab).()“”的巧妙代换在不等式证明中经常用到也会给解决问题提供简捷的方法..已知a、b、c都是实数求证:a+b+c≥eqf(,)(a+b+c)≥ab+bc+ca将以上三个不等式相加得(a+b+c)≥(ab+bc+ca)①即a+b+c≥ab+bc+ca②在不等式①的两边同时加上“a+b+c”得(a+b+c)≥(a+b+c)即a+b+c≥eqf(,)(a+b+c)③在不等式②的两边同时加上“(ab+bc+ca)”得(a+b+c)≥(ab+bc+ca)即eqf(,)(a+b+c)≥ab+bc+ca④由③④得a+b+c≥eqf(,)(a+b+c)≥ab+bc +ca【方法探究】()在应用基本不等式求最值时要把握三个方面即“一正各项都是正数二定和或积为定值三相等等号能取得”这三个方面缺一不可。

(新课标)高考数学大一轮复习-第七章 不等式及推理与证明 7 一元二次方程根的分布专题研究课件 文

(新课标)高考数学大一轮复习-第七章 不等式及推理与证明 7 一元二次方程根的分布专题研究课件 文
答案 0<m<1 解析 令 2x=t 转化为关于 t 的一元二次方程有两个不同的正实 根.
5.求实数 m 的范围,使关于 x 的方程 x2+2(m-1)x+2m+ 6=0.
(1)有两个实根,且一个比 2 大,一个比 2 小; (2)有两个实根 α,β ,且满足 0<α<1<β<4; (3)至少有一个正根.
解得-75<m<-54.
(3)方程至少有一个正根,则有三种可能:
Δ≥0, ①有两个正根,此时可得2f((0m-)-2>10),>0,
m≤-1或m≥5,
即m>-3,
∴-3<m≤-1.
m<1,
②有一个正根,一个负根,此时可得 f(0)<0,得 m<-3. ③有一个正根,另一根为 0,此时可得62+(2mm-=10),<0, ∴m=-3. 综上所述,得 m≤-1.
3.已知方程 4x2+2(m-1)x+(2m+3)=0(m∈R)有两个负 根,求 m 的取值范围.
答案 [11,+∞)
解析
Δ=4(m-1)2-4×4(2m+3)≥0, 依题意有-(m-1)<0,
2m+3>0,
∴m≥11.
4.若方程 4x+(m-3)·2x+m=0 有两个不相同的实根,求 m 的取值范围.
【定理 5】 k1<x1<k2≤p1<x2<p2
a>0,
a<0,
ff( (kk12) )><00, ,或ff( (kk12) )<>00, , f(p1)<0, f(p1)>0,
f(p2)>0 f(p2)<0.
此定理可直接由定理 4 推出,请读者自证.
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例2 已知a>0,b>0,a+b=1,则 1a+1b 的最小值为__4__.
答案
解析
∵a>0,b>0,a+b=1,
∴1a+1b=a+a b+a+b b=2+ba+ab ≥2+2 ba·ab=4,

1a+1b
的最小值为4,当且仅当a=b=
1 2
时等号成立.
引申探究 1.条件不变,求(1+ 1a)(1+ 1b)的最小值.
则实数m的最大值为__4_.
答案
解析
1x+4y=(1x+4y)(x+4 y)=14(5+yx+4yx)≥14(5+2×2)=94,
当且仅当y=2x=
8 3
时等号成立.
(2)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*),则每台机器为该公司创造的年平均利润的最大 值是__8__万元. 答案 解析
当且仅当a=b=
1 2
时取等号.
3.将条件改为a+2b=3,求 1a+1b 的最小值.
解答
∵a+2b=3,
∴13a+23b=1,
∴1a+1b=(1a+1b)(13a+23b)=13+23+3ab+23ba
≥1+2
3ab·23ba=1+2 3
2 .
当且仅当a= 2b 时,取等号.
思维升华
(1)应用基本不等式解题一定要注意应用的前提:“一正”“二定”“三 相等”.所谓“一正”是指正数,“二定”是指应用基本不等式求最值 时,和或积为定值,“三相等”是指满足等号成立的条件. (2)在利用基本不等式求最值时,要根据式子的特征灵活变形,配凑出积、 和为常数的形式,然后再利用基本不等式. (3)条件最值的求解通常有两种方法:一是消元法,即根据条件建立两个 量之间的函数关系,然后代入代数式转化为函数的最值求解;二是将条 件灵活变形,利用常数“1”代换的方法构造和或积为常数的式子,然 后利用基本不等式求解最值.
跟踪训练1 (1)若正数x,y满足x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是___5__.
答案
解析
(2)设a+b=2,b>0,则 21|a|+|ab| 取最小值时,a的值为_-__2_.
答案
解析
∵a+b=2, ∴21|a|+|ab|=42|a|+|ab| =a4+|ab| +|ab|
=4a|a|+4b|a|+|ab|≥4a|a|+2 4b|a|×|ab|=4a|a|+1, 当且仅当 4b|a|=|ab| 时等号成立. 又a+b=2,b>0, ∴当b=-2a,a=-2时, 21|a|+|ab| 取得最小值.
a+b2 (3)ab≤ 2 (a,b∈R).
(4) a2+b2≥ 2
a+2 b2(a,b∈R).
以上不等式等号成立的条件均为a=b.
3.算术平均数与几何平均数 a+b
设a>0,b>0,则a,b的算术平均数为 2 ,几何平均数为
ab,基本不
等式可叙述为两个正数的几何平均数不大于它们的算术平均数,当两个正
解答
(1+1a)(1+1b)=(1+a+a b)(1+a+b b)=(2+ba)·(2+ab)
=5+2( ba+ab )≥5+4=9.
当且仅当a=b=
1 2
时,取等号.
2.已知a>0,b>0, 1a+1b =4,求a+b的最小值.
解答
由1a+1b=4,得41a+41b=1.
∴a+b=(41a+41b)(a+b)=12+4ba+4ab≥12+2 4ba·4ab=1.
5+1 则实数a的最小值为____2__.
答案
解析
几何画板展示
命题点2 求参数值或取值范围
例5 (1)已知a>0,b>0,若不等式 3a+1b≥a+m3b 恒成立,则m的最大值 为__1_2__.
答案
解析
由3a+1b≥a+m3b,得 m≤(a+3b)(3a+1b)=9ab+ab+6. 又 9ab+ab+6≥ 2 9 +6=12(当且仅当 9ab=ab 时等号成立), ∴m≤12,∴m的最大值为12.
数相等时两者相等.
4.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 2 .p (简记:积定和最小)
p2 (2)如果和x+y是定值p,那么当且仅当 x=y时,xy有最 大值 .4 (简记:和定积最大)
知识拓展
不等式的恒成立、能成立、恰成立问题 (1)恒成立问题:若f(x)在区间D上存在最小值,则不等式f(x)>A在区间D上 恒成立⇔ f(x)min>A(x∈;D) 若 f(x) 在 区 间 D 上 存 在 最 大 值 , 则 不 等 式 f(x)<B 在 区 间 D 上 恒 成 立 ⇔ f(x)max<B(x∈D).
当且仅当x=3- 3,y= 3 -1时取等号.
思维升华
(1)设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数. (2)根据实际问题抽象出函数的解析式后,只需利用基本不等式求得 函数的最值. (3)在求函数的最值时,一定要在定义域(使实际问题有意义的自变量 的取值范围)内求解.
跟踪训练2 (1)设x,y>0,且x+y=4,若不等式 1x+4y ≥m恒成立, 9
题型一 利用基本不等式求最值
命题点1 通过配凑法利用基本不等式 2
例1 (1)已知0<x<1,则x(4-3x)取得最大值时x的值为____3.
答案
解析
x(4-3x)=13·(3x)(4-3x)≤13·[3x+42-3x]2=43, 当且仅当3x=4-3x,即x= 2 时,取等号.
3
(2)已知x<
题型二 基本不等式的实际应用
例3 (1)设x,y,z均为大于1的实数,且z为x和y的等比中项,则
4llggzx+llgg
z y
9 的最小值为__8_.
答案
解析
由题意得z2=xy,lg x>0,lg y>0,
∴4llggzx+llgg
yz=12lg4xl+g xlg
1 y+2lg
x+lg lg y
年平均利润为
y x
=-x-
2x5+18
=-(x+ 25)+18, x
∵x+2x5≥2 x·2x5=10, ∴yx=18-(x+2x5)≤18-10=8,
当且仅当x=25 ,即x=5时,取等号. x
题型三 基本不等式的综合应用 命题点1 基本不等式与其他知识交汇的最值问题 例4 若不等式x+ 2 xy≤a(x+y)对任意的实数x,y∈(0,+∞)恒成立,
5 4
,则f(x)=4x-2+4x-1 5
的最大值为__1__.
答案
解析
因为x< 5 ,所以5-4x>0, 4
则f(x)=4x-2+
1 4x-5
=-(5-4x+ 5-14x
)+3≤-2+3=1.
当且仅当5-4x=
1 5-4x
,即x=1时,等号成立.
故f(x)=4x-2+4x-1 5 的最大值为1.
(3)函数y=
思考辨析
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)函数y=x+ 1的最小值是2.( x
×)
(2)函数f(x)=cos x+ 4 ,x∈(0,
π)的最小值等于4.(
cos x
2
×)
(3)“x>0且y>0”是“ xy+yx≥2”的充要条件.( ×)
(4)若a>0,则a3+ 1的最小值为 a2
跟踪训练3 (2016·江苏三校联考)北京、张家港2022年冬奥会申办委员会
∴xy≤(14)2=116,
当且仅当x=4y=1 , 2
x=12, 即y=81
时,(xy)max=116.
5.(教材改编)①若x∈(0,π),则sin
x+
1 sin
x
≥2;②若a,b∈(0,+∞),
则lg a+lg b≥ 2 lg a·lg b ;③若x∈R,则 x+4x ≥4.其中正确结论的
序号是__①__③__.
答案
解析
①因为x∈(0,π),所以sin x∈(0,1],所以①成立; ②只有在lg a>0,lg b>0,即a>1,b>1时才成立; ③x+4x=|x|+4x≥2 |x|·4x=4, 当且仅当x=±2时“=”成立.
题型分类 深度剖析
过点A作AO⊥平面BCD于点O,则O为△BCD的重心, 所以 OB=23× 23× 6= 2,所以AO= 62- 22=2. 又VP—BCD+VP—ACD=VA—BCD, 所以13S△BCD·y+13S△ACD·x=13S△BCD·2,即x+y=2. 所以3x+1y=12(3x+1y)(x+y)=12(4+xy+3xy)≥2+ 3,
x2+2 x-1
(x>1)的最小值为_2___3_+__2_.
答案
解析
x2+2 x2-2x+1+2x-2+3 x-12+2x-1+3
y= x-1 =
x-1

x-1
=(x-1)+x-3 1+2≥2 3+2.
当且仅当(x-1)=
3 x-1

即x= 3+1时,等号成立.
命题点2 通过常数代换法利用基本不等式
§7.4 基本不等式及其应用
内容索引
基础知识 自主学习 题型分类 深度剖析 课时作业
基础知识 自主学习
知识梳理
1.基本不等式 ab≤a+2 b (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.几个重要的不等式 (1)a2+b2≥ 2ab (a,b∈R). (2) ba+ab ≥ 2 (a,b同号).
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