试题精选-高中数学一二轮复习第七篇不等式专题4讲合集

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高考数学一轮复习第七章不等式第4讲基本不等式教案理含解析新人教A版

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高考数学一轮复习第七章不等式第4讲基本不等式教案理含解析新人教A 版第4讲 基本不等式基础知识整合1.重要不等式a 2+b 2≥□012ab (a ,b ∈R )(当且仅当□02a =b 时等号成立). 2.基本不等式ab ≤a +b2(1)基本不等式成立的条件:□03a >0,b >0; (2)等号成立的条件:当且仅当□04a =b 时等号成立; (3)其中a +b2叫做正数a ,b 的□05算术平均数,ab 叫做正数a ,b 的□06几何平均数. 3.利用基本不等式求最大、最小值问题 (1)如果x ,y ∈(0,+∞),且xy =P (定值),那么当□07x =y 时,x +y 有□08最小值2P .(简记:“积定和最小”) (2)如果x ,y ∈(0,+∞),且x +y =S (定值),那么当□09x =y 时,xy 有□10最大值S 24.(简记:“和定积最大”)常用的几个重要不等式 (1)a +b ≥2ab (a >0,b >0); (2)ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22(a ,b ∈R );(3)⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22≤a 2+b 22(a ,b ∈R ); (4)b a +ab≥2(a ,b 同号).以上不等式等号成立的条件均为a =b .1.已知a ,b ∈R +,且a +b =1,则ab 的最大值为( ) A.1 B.14 C.12 D.22答案 B解析 ∵a ,b ∈R +,∴1=a +b ≥2ab ,∴ab ≤14,当且仅当a =b =12时等号成立.故选B.2.(2019·山西模拟)已知a >0,b >0,a +b =2,则y =1a +4b的最小值是( )A.72B.4C.92D.5答案 C解析 y =12(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +4b =12⎝ ⎛⎭⎪⎫5+4a b +b a ≥92⎝ ⎛⎭⎪⎫当且仅当a =23,b =43时等号成立.故选C.3.3-aa +6(-6≤a ≤3)的最大值为( )A.9B.92 C.3 D.322答案 B解析 当a =-6或a =3时,3-a a +6=0;当-6<a <3时,3-aa +6≤3-a +a +62=92, 当且仅当3-a =a +6,即a =-32时取等号.4.(2019·南昌摸考)已知函数y =x +m x -2(x >2)的最小值为6,则正数m 的值为________.答案 4解析 ∵x >2,m >0,∴y =x -2+mx -2+2≥2x -2·mx -2+2=2m +2,当且仅当x =2+m 时取等号,又函数y =x +mx -2(x >2)的最小值为6,∴2m +2=6,解得m =4.5.(2019·大连模拟)函数y =2x +2x(x <0)的最大值为________.答案 -4解析 ∵x <0,∴-x >0,∴(-2x )+⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x ≥2-2x ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x =4,即y =2x +2x≤-4(当且仅当-2x =-2x,即x =-1时等号成立).6.(2018·天津高考)已知a ,b ∈R ,且a -3b +6=0,则2a+18b 的最小值为________.答案 14解析 由a -3b +6=0可得a -3b =-6, 又∵2a+18b ≥22a8b =22a -3b =22-6=14(当且仅当a =-3,b =1时取等号), ∴2a+18b 的最小值为14.核心考向突破考向一 利用基本不等式求最值角度1 利用配凑法求最值例1 (1)已知0<x <1,则x (3-3x )取得最大值时x 的值为( ) A.13 B.12 C.34 D.23答案 B解析 ∵0<x <1,∴x ·(3-3x )=13·3x ·(3-3x )≤13⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +3-3x 22=34,当3x =3-3x ,即x =12时,x (3-3x )取得最大值.故选B.(2)设x >0,则函数y =x +22x +1-32的最小值为________.答案 0 解析 y =x +22x +1-32=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12+1x +12-2≥2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12·1x +12-2=0,当且仅当x +12=1x +12,即x =12时等号成立.所以函数的最小值为0.触类旁通通过拼凑法利用基本不等式求最值的策略拼凑法的实质在于代数式的灵活变形,拼系数、凑常数是关键,利用拼凑法求解最值应注意以下几个方面的问题:1拼凑的技巧,以整式为基础,注意利用系数的变化以及等式中常数的调整,做到等价变形.2代数式的变形以拼凑出和或积的定值为目标. 3拆项、添项应注意检验利用基本不等式的前提.即时训练 1.已知x ,y 都是非负实数,且x +y =2,则8x +2y +4的最小值为________.答案 12解析 ∵x ,y 都是非负实数,且x +y =2,∴x +2+y +4=8,∴8≥2x +2y +4,即1x +2y +4≥116,当且仅当x =2,y =0时取等号,则8x +2y +4≥816=12. 角度2 利用常数代换法求最值例2 (1)(2019·绵阳诊断)若θ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,则y =1sin 2θ+9cos 2θ的取值范围为( )A .[6,+∞)B .[10,+∞)C .[12,+∞)D .[16,+∞)答案 D解析 ∵θ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴sin 2θ,cos 2θ∈(0,1),∴y =1sin 2θ+9cos 2θ=⎝ ⎛⎭⎪⎫1sin 2θ+9cos 2θ(sin 2θ+cos 2θ)=10+cos 2θsin 2θ+9sin 2θcos 2θ≥10+2cos 2θsin 2θ·9sin 2θcos 2θ=16,当且仅当cos 2θsin 2θ=9sin 2θcos 2θ,即θ=π6时等号成立.故选D. (2)(2017·山东高考)若直线x a +y b=1(a >0,b >0)过点(1,2),则2a +b 的最小值为________.答案 8解析 ∵直线x a +y b=1(a >0,b >0)过点(1,2), ∴1a +2b=1,∴2a +b =(2a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +2b=4+4a b +b a ≥4+24ab·b a=8,当且仅当b a =4ab,即a =2,b =4时,等号成立. 故2a +b 的最小值为8.触类旁通常数代换法求最值的步骤常数代换法适用于求解条件最值问题.应用此种方法求解最值的基本步骤为: 1根据已知条件或其变形确定定值常数. 2把确定的定值常数变形为1.3把“1”的表达式与所求最值的表达式相乘或相除,进而构造和或积的形式. 4利用基本不等式求解最值.即时训练 2.(2019·正定模拟)若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,则3x +4y 的最小值是________.答案 5解析 由x +3y =5xy ,可得15y +35x=1, 所以3x +4y =(3x +4y )⎝ ⎛⎭⎪⎫15y +35x =95+45+3x 5y +12y 5x ≥135+2 3x 5y ·12y 5x =135+125=5,当且仅当x =1,y =12时取等号,故3x +4y 的最小值是5.角度3 利用消元法求最值例3 (1)(2019·江西上饶联考)已知正数a ,b ,c 满足2a -b +c =0,则acb2的最大值为( )A .8B .2C .18D .16答案 C解析 因为a ,b ,c 都是正数,且满足2a -b +c =0,所以b =2a +c ,所以ac b 2=ac 2a +c2=ac 4a 2+4ac +c 2=14a c +ca+4≤124a c ·ca+4=18,当且仅当c =2a >0时等号成立.故选C. (2)已知正数x ,y 满足x 2+2xy -3=0,则2x +y 的最小值是________. 答案 3解析 由x 2+2xy -3=0,得y =3-x 22x =32x -12x ,则2x +y =2x +32x -12x =3x 2+32x≥23x 2·32x =3,当且仅当x =1时,等号成立,所以2x +y 的最小值为3.触类旁通通过消元法利用基本不等式求最值的方法消元法,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.有时会出现多元的问题,解决方法是消元后利用基本不等式求解.即时训练 3.(2019·安徽阜阳模拟)若直线x a +y b=1(a >0,b >0)过点(1,1),则a +b +3b a的最小值为________.答案 6解析 因为直线x a +y b =1(a >0,b >0)过点(1,1),所以1a +1b =1,所以b =aa -1>0,所以a >1,所以a +b +3b a =(a -1)+4a -1+2≥4+2=6,当且仅当a =3时等号成立,所以a +b+3ba的最小值是6.考向二 求参数值或取值范围例4 (1)(2019·山西模拟)已知不等式(x +y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y ≥9对任意正实数x ,y 恒成立,则正实数a 的最小值为( )A .2B .4C .6D .8答案 B解析 (x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y =1+a ·x y +y x +a ≥1+a +2a =(a +1)2,当且仅当a ·x y =y x,即ax 2=y 2时“=”成立.∵(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y ≥9,∴(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y 的最小值为(a +1)2≥9.∴a ≥4.故选B.(2)(2019·珠海模拟)已知x >0,y >0,x +3y +xy =9,则x +3y 的最小值为( ) A .2 B .4 C .6 D .8答案 C解析 解法一:由已知得xy =9-(x +3y ),即3xy =27-3(x +3y )≤⎝⎛⎭⎪⎫x +3y 22,当且仅当x =3y ,即x =3,y =1时取等号,令x +3y =t ,则t >0,且t 2+12t -108≥0,解得t ≥6,即x +3y ≥6.解法二:∵x +3y =9-xy ≥23xy ,∴(xy )2+23·xy -9≤0,∴(xy +33)·(xy -3)≤0,∴0<xy ≤3,∴x +3y =9-xy ≥6.故选C.触类旁通1要敏锐地洞察到已知条件与所求式子的联系,并能灵活的进行转化. 2利用基本不等式确立相关成立条件,从而得到参数的值或范围.即时训练 4.设a >0,b >0且不等式1a +1b +ka +b ≥0恒成立,则实数k 的最小值等于( )A .0B .4C .-4D .-2答案 C解析 由1a +1b +ka +b≥0得k ≥-a +b 2ab,又a +b 2ab=a b +b a+2≥4(a =b 时取等号),所以-a +b2ab≤-4,因此要使k ≥-a +b2ab恒成立,应有k ≥-4,即实数k 的最小值等于-4.故选C.5.(2019·上海模拟)设x ,y 均为正实数,且32+x +32+y =1,则xy 的最小值为( )A .4B .4 3C .9D .16答案 D 解析32+x +32+y=1可化为xy =8+x +y ,∵x ,y 均为正实数,∴xy =8+x +y ≥8+2xy (当且仅当x =y 时等号成立),即xy -2xy -8≥0,解得xy ≥4,即xy ≥16,故xy 的最小值为16.故选D.考向三 基本不等式的实际应用例5 (2019·西安模拟)某商人投资81万元建一间工作室,第一年装修费为1万元,以后每年增加2万元,把工作室出租,每年收入租金30万元.(1)若扣除投资和各种装修费,则从第几年开始获取纯利润?(2)若干年后该商人为了投资其他项目,对该工作室有两种处理方案:①年平均利润最大时,以46万元出售该工作室;②纯利润总和最大时,以10万元出售该工作室.问该商人会选择哪种方案?解 (1)设第n 年获取利润为y 万元.n 年付出的装修费构成一个首项为1,公差为2的等差数列,n 年付出的装修费之和为n ×1+n n -12×2=n 2,又投资81万元,n 年共收入租金30n 万元,∴利润y =30n -n 2-81(n ∈N *).令y >0,即30n -n 2-81>0,∴n 2-30n +81<0, 解得3<n <27(n ∈N *),∴从第4年开始获取纯利润. (2)方案①:年平均利润t =30n -81+n2n=30-81n-n =30-⎝ ⎛⎭⎪⎫81n+n ≤30-281n ·n =12(当且仅当81n=n ,即 n =9时取等号),∴年平均利润最大时,以46万元出售该工作室共获利润12×9+46=154(万元). 方案②:纯利润总和y =30n -n 2-81=-(n -15)2+144(n ∈N *), 当n =15时,纯利润总和最大,为144万元,∴纯利润总和最大时,以10万元出售该工作室共获利润144+10=154(万元), 两种方案盈利相同,但方案①时间比较短,所以选择方案①.触类旁通有关函数最值的实际问题的解题技巧(1)根据实际问题建立函数的解析式,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.即时训练 6.某厂家拟在2018年举行促销活动,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2018年生产该产品的固定投入为8万元.每生产1万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2018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2018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, ∴1=3-k ⇒k =2,∴x =3-2m +1, 每件产品的销售价格为1.5×8+16xx(元),∴2018年的利润y =1.5x ×8+16xx-8-16x -m=4+8x -m =4+8⎝⎛⎭⎪⎫3-2m +1-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2018年的促销费用投入3万元时,厂家的利润最大为21万元.(2017·天津高考)若a ,b ∈R ,ab >0,则a 4+4b 4+1ab的最小值为________.答案 4解析 ∵a 4+4b 4≥2a 2·2b 2=4a 2b 2(当且仅当a 2=2b 2时“=”成立),∴a 4+4b 4+1ab ≥4a 2b 2+1ab =4ab +1ab,由于ab >0,∴4ab +1ab≥24ab ·1ab=4⎝ ⎛⎭⎪⎫当且仅当4ab =1ab 时“=”成立, 故当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧a 2=2b 2,4ab =1ab 时,a 4+4b 4+1ab的最小值为4.答题启示利用基本不等式求函数或代数式的最值时一定要注意验证等号是否成立,特别是当连续多次使用基本不等式时,一定要注意每次是否能保证等号成立,并且注意取等号的条件的一致性,因此在利用基本不等式处理问题时,列出等号成立的条件不仅是解题的必要步骤,也是检验转换是否有误的一种方法.对点训练 已知a >b >0,求a 2+16ba -b的最小值. 解 ∵a >b >0,∴a -b >0.∴b (a -b )≤⎣⎢⎡⎦⎥⎤b +a -b 22=a 24. ∴a 2+16b a -b ≥a 2+64a2≥2a 2·64a2=16.当a 2=64a2且b =a -b ,即a =22,b =2时等号成立. ∴a 2+16ba -b的最小值为16.。

高三数学一轮总复习 第七章 不等式 第四节 基本不等式

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课时跟踪检测(三十九) 基本不等式及应用一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.已知a ,b ∈R +,且a +b =1,则ab 的最大值为________.解析:∵a ,b ∈R +,∴1=a +b ≥2ab ,∴ab ≤14,当且仅当a =b =12时等号成立,∴ab 的最大值为14.答案:142.(2016·盐城调研)若正数a ,b 满足1a +1b =1,则4a -1+16b -1的最小值为________.解析:因为a >0,b >0,1a +1b =1,所以a +b =ab ,则4a -1+16b -1=4b -1+16a -1a -1b -1=4b +16a -20ab -a +b +1=4b +16a -20.又4b +16a =4(b +4a )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b =20+4×⎝ ⎛⎭⎪⎫b a+4a b ≥20+4×2b a ·4a b =36,当且仅当b a=4a b 且1a +1b =1,即a =32,b =3时取等号,所以4a -1+16b -1≥36-20=16. 答案:163.已知a +b =t (a >0,b >0),t 为常数,且ab 的最大值为2,则t =________. 解析:因为a >0,b >0时,有ab ≤a +b24=t 24,当且仅当a =b =t2时取等号.因为ab的最大值为2,所以t 24=2,t 2=8,所以t =8=2 2.答案:2 24.(2016·常州一模)已知x >0,则xx 2+4的最大值为________.解析:因为x x 2+4=1x +4x,又x >0时,x +4x≥2x ×4x =4,当且仅当x =4x,即x =2时取等号,所以0<1x +4x≤14,即x x 2+4的最大值为14. 答案:145.已知a ,b ∈R ,且ab =50,则|a +2b |的最小值是________.解析:依题意得a ,b 同号,于是有|a +2b |=|a |+|2b |≥2|a |·|2b |=22|ab |=2100=20,当且仅当|a |=|2b |=10时取等号,因此|a +2b |的最小值是20.答案:20二保高考,全练题型做到高考达标1.已知a >0,b >0,a ,b 的等比中项是1,且m =b +1a ,n =a +1b,则m +n 的最小值是________.解析:由题意知:ab =1,∴m =b +1a =2b ,n =a +1b=2a ,∴m +n =2(a +b )≥4ab =4.当且仅当a =b =1时取等号. ∴m +n 的最小值是4. 答案:42.(2015·湖南高考改编)若实数a ,b 满足1a +2b=ab ,则ab 的最小值为________.解析:由1a +2b=ab ,知a >0,b >0,所以ab =1a +2b ≥22ab,即ab ≥22,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧1a =2b ,1a +2b =ab ,即a =42,b =242时取“=”,所以ab 的最小值为2 2. 答案:2 23.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x8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.解析:每批生产x 件,则平均每件产品的生产准备费用是800x元,每件产品的仓储费用是x 8元,则800x +x 8≥2 800x ·x 8=20,当且仅当800x =x8,即x =80时“=”成立,∴每批生产产品80件.答案:804.(2016·重庆巴蜀中学模拟)若正数a ,b 满足a +b =2,则1a +1+4b +1的最小值是________.解析:1a +1+4b +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫ 1a +1+4b +1 a +1+b +14=14⎝ ⎛⎭⎪⎫1+4+b +1a +1+ 4a +1b +1 ≥14(5+24)=94,当且仅当b +1a +1=4a +1b +1,即a =13,b =53时取等号.所以1a +1+4b +1的最小值是94. 答案:945.若一元二次不等式ax 2+2x +b >0(a >b )的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠-1a ,则a 2+b 2a -b 的最小值是________.解析:由一元二次不等式ax2+2x +b >0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠-1a ,得⎩⎪⎨⎪⎧Δ=4-4ab =0且a >0,a ×1a 2-2a+b =0,所以ab =1且a >0.又已知a >b ,所以a 2+b 2a -b =a -b 2+2aba -b=(a -b )+2a -b ≥22,当且仅当a -b =2a -b 时取等号.所以a 2+b2a -b的最小值是2 2.答案:2 26.已知实数x ,y 满足x 2+y 2-xy =1,则x +y 的最大值为________. 解析:因为x 2+y 2-xy =1,所以x 2+y 2=1+xy . 所以(x +y )2=1+3xy ≤1+3×⎝⎛⎭⎪⎫x +y 22,即(x +y )2≤4,解得-2≤x +y ≤2. 当且仅当x =y =1时等号成立. 所以x +y 的最大值为2. 答案:27.(2016·青岛模拟)已知实数x ,y 均大于零,且x +2y =4,则log 2x +log 2y 的最大值为________.解析:因为log 2x +log 2y =log 22xy -1≤log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2y 2 2-1=2-1=1,当且仅当x =2y =2,即x =2,y =1时等号成立, 所以log 2x +log 2y 的最大值为1. 答案:18.规定记号“⊗”表示一种运算,即a ⊗b =ab +a +b (a ,b 为正实数).若1⊗k =3,则k 的值为________,此时函数f (x )=k ⊗xx的最小值为________.解析:1⊗k =k +1+k =3,即k +k -2=0, ∴k =1或k =-2(舍), ∴k =1.∴f (x )=1⊗x x =x +x +1x =1+x +1x≥1+2=3,当且仅当x =1x,即x =1时等号成立.答案:1 39.(1)当x <32时,求函数y =x +82x -3的最大值;(2)设0<x <2,求函数y =x4-2x 的最大值.解:(1)y =12(2x -3)+82x -3+32=-⎝⎛⎭⎪⎫3-2x 2+83-2x +32. 当x <32时,有3-2x >0,∴3-2x 2+83-2x≥2 3-2x 2·83-2x=4, 当且仅当3-2x 2=83-2x ,即x =-12时取等号.于是y ≤-4+32=-52,故函数的最大值为-52.(2)∵0<x <2, ∴2-x >0, ∴y =x4-2x =2·x2-x≤ 2·x +2-x2=2,当且仅当x =2-x ,即x =1时取等号, ∴当x =1时,函数y =x4-2x 的最大值为 2.10.已知x >0,y >0,且2x +8y -xy =0,求: (1)xy 的最小值; (2)x +y 的最小值.解:(1)由2x +8y -xy =0,得8x +2y=1,又x >0,y >0, 则1=8x +2y ≥28x ·2y=8xy,得xy ≥64,当且仅当x =16,y =4时,等号成立. 所以xy 的最小值为64.(2)由2x +8y -xy =0,得8x +2y=1,则x +y =⎝ ⎛⎭⎪⎫8x +2y ·(x +y )=10+2x y +8y x≥10+22x y·8yx=18.当且仅当x =12且y =6时等号成立, ∴x +y 的最小值为18.三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.(2016·南京名校联考)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧3x -y -6≤0,x -y +2≥0,x ≥0,y ≥0,若目标函数z =ax +by (a >0,b >0)的最大值为12,则3a +2b的最小值为________.解析:不等式组在直角坐标系中所表示的平面区域如图中的阴影部分所示.由z =ax +by 得y =-a b x +z b,当z 变化时,它表示经过可行域的一组平行直线,其斜率为-a b ,在y 轴上的截距为z b,由图可知当直线经过点A (4,6)时,在y 轴上的截距最大,从而z 也最大,所以4a +6b =12,即2a +3b =6,所以3a +2b =2a +3b 6·⎝ ⎛⎭⎪⎫3a +2b =16⎝ ⎛⎭⎪⎫6+6+4a b +9b a ≥4,当且仅当a =32,b =1时等号成立.所以3a +4b的最小值为4.答案:42.(2015·南京二模)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________.解析:令f (x )=x 2+ax +11x +1≥3(x ∈N *),则(3-a )x ≤x 2+8,即3-a ≤x +8x .因为x +8x≥28=42,当且仅当x =22时取等号,又x ∈N *,当x =2时,x +8x=6;当x =3时,x+8x =3+83<6,因此x +8x 的最小值为3+83,于是3-a ≤3+83,即a ≥-83. 答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫-83,+∞3.(2016·常州期末调研)某学校为了支持生物课程基地研究植物生长,计划利用学校空地建造一间室内面积为900 m 2的矩形温室,在温室内划出三块全等的矩形区域,分别种植三种植物,相邻矩形区域之间间隔1 m ,三块矩形区域的前、后与内墙各保留1 m 宽的通道,左、右两块矩形区域分别与相邻的左右内墙保留3 m 宽的通道,如图.设矩形温室的室内长为x (单位:m),三块种植植物的矩形区域的总面积...为S (单位:m 2).(1)求S 关于x 的函数关系式; (2)求S 的最大值.解:(1)由题设,得S =(x -8)⎝ ⎛⎭⎪⎫900x -2=-2x -7 200x +916,x ∈(8,450).(2)因为8<x <450, 所以2x +7 200x≥22x ×7 200x=240,当且仅当x =60时等号成立,从而S ≤676.故当矩形温室的室内长为60 m 时,三块种植植物的矩形为区域的总面积最大,最大为676 m 2.。

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课件(理)

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课件(理)

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___Байду номын сангаас______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
类型二 一元二次不等式的解法
解下列不等式:
(1)x2-7x+12>0;
(2)-x2-2x+3≥0;
(3)x2-2x+1<0;
(4)x2-2x+2>0.
解:(1)方程 x2-7x+12=0 的解为 x1=3,x2=4. 而 y=x2-7x+12 的图象开口向上,可得原不等式 x2-7x
+12>0 的解集是{x|x<3 或 x>4}.
有两相等实根 x1=x2=-2ba


{x|x1<x<x2}

无实根 R ③
4.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gf((xx))的形式.
(2)将分式不等式转化为整式不等式求解,如:
gf((xx))>0 ⇔ f(x)g(x)>0;
gf((xx))<0 ⇔ f(x)g(x)<0;
于号取 ,小于号取 ”求解集.
(4)一元二次不等式的解:
函数、方程与不等式
Δ>0
Δ=0
Δ<0
二次函数 y=ax2+bx+c (a>0)的图象
一元二次方程 ax2+bx+c=0
(a>0)的根 ax2+bx+c>0 (a>0)的解集 ax2+bx+c<0 (a>0)的解集

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,

高考数学一轮复习 第七章 不等式 第4讲 基本不等式 理(2021年最新整理)

高考数学一轮复习 第七章 不等式 第4讲 基本不等式 理(2021年最新整理)

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第4讲基本不等式一、选择题1.若x>0,则x+错误!的最小值为( ).A.2 B.3 C.2错误!D.4解析∵x>0,∴x+错误!≥4.答案D2.已知a>0,b>0,a+b=2,则y=错误!+错误!的最小值是( ).A。

错误! B.4 C。

错误! D.5解析依题意得1a+错误!=错误!错误!(a+b)=错误!错误!≥错误!错误!=错误!,当且仅当错误!,即a=错误!,b=错误!时取等号,即错误!+错误!的最小值是错误!.答案C3.小王从甲地到乙地的时速分别为a和b(a〈b),其全程的平均时速为v,则( ).A.a〈v<ab B.v=错误!C。

错误!<v<错误!D.v=错误!解析设甲、乙两地之间的距离为s.∵a<b,∴v=错误!=错误!〈错误!=错误!。

又v-a=错误!-a=错误!〉错误!=0,∴v〉a.答案A4.若正实数a,b满足a+b=1,则().A.错误!+错误!有最大值4 B.ab有最小值错误!C。

错误!+错误!有最大值错误! D.a2+b2有最小值错误!解析由基本不等式,得ab≤错误!=错误!,所以ab≤错误!,故B错;错误!+错误!=错误!=错误!≥4,故A错;由基本不等式得错误!≤ 错误!=错误!,即错误!+错误!≤错误!,故C 正确;a2+b2=(a+b)2-2ab=1-2ab≥1-2×错误!=错误!,故D错.答案C5.已知x>0,y〉0,且错误!+错误!=1,若x+2y>m2+2m恒成立,则实数m的取值范围是().A.(-∞,-2]∪[4,+∞)B.(-∞,-4]∪[2,+∞)C.(-2,4)D.(-4,2)解析∵x〉0,y>0且2x+错误!=1,∴x+2y=(x+2y)错误!=4+错误!+错误!≥4+2 错误!=8,当且仅当错误!=错误!,即x=4,y=2时取等号,∴(x+2y)min=8,要使x+2y〉m2+2m恒成立,只需(x+2y)min〉m2+2m恒成立,即8〉m2+2m,解得-4<m<2。

高考数学二轮复习 专题一 集合、常用逻辑用语、不等式、函数与导数 第四讲 不等式教案 理-人教版高三

高考数学二轮复习 专题一 集合、常用逻辑用语、不等式、函数与导数 第四讲 不等式教案 理-人教版高三

第四讲不等式年份卷别考查角度及命题位置命题分析2018Ⅰ卷线性规划求最值·T131.选择、填空题中的考查以简单的线性规划与不等式性质为主,重点求目标函数的最值,有时也与其他知识交汇考查.2.基本不等式求最值及应用在课标卷考试中是低频点,很少考查.3.不等式的解法多与集合、函数、解析几何、导数交汇考查.Ⅱ卷线性规划求最值·T142017Ⅰ卷线性规划求最值·T14Ⅱ卷线性规划求最值·T5Ⅲ卷线性规划求最值·T132016Ⅰ卷一元二次不等式的解法、集合的交集运算·T1不等式比较大小、函数的单调性·T8线性规划的实际应用·T16Ⅱ卷一元二次不等式的解法、集合的并集运算·T2Ⅲ卷一元二次不等式的解法、集合的交集运算·T1不等式比较大小、函数的单调性·T6线性规划求最值·T13不等式性质及解法授课提示:对应学生用书第9页[悟通——方法结论]1.一元二次不等式ax2+bx+c>0(或<0)(a≠0,Δ=b2-4ac>0),如果a与ax2+bx+c 同号,那么其解集在两根之外;如果a与ax2+bx+c异号,那么其解集在两根之间.简言之:同号两根之外,异号两根之间.2.解简单的分式、指数、对数不等式的基本思想是利用相关知识转化为整式不等式(一般为一元二次不等式)求解.3.解含参数不等式要正确分类讨论.[全练——快速解答]1.(2018·某某一模)a >b >0,c <0,以下不等关系中正确的是( ) A .ac >bcB .a c>b cC .log a (a -c )>log b (b -c )D.aa -c >bb -c解析:法一:(性质推理法)A 项,因为a >b ,c <0,由不等式的性质可知ac <bc ,故A 不正确;B 项,因为c <0,所以-c >0,又a >b >0,由不等式的性质可得a -c >b -c>0,即1a c >1bc >0,再由反比例函数的性质可得a c <b c,故B 不正确; C 项,假设a =12,b =14,c =-12,那么log a (a -c )=1=0,log b (b -c )=34>1=0,即log a (a -c )<log b (b -c ),故C 不正确;D 项,a a -c -bb -c =a (b -c )-b (a -c )(a -c )(b -c )=c (b -a )(a -c )(b -c ),因为a >b >0,c <0,所以a -c >b -c >0,b -a <0,所以c (b -a )(a -c )(b -c )>0,即a a -c -b b -c>0,所以aa -c >bb -c,故D 正确.综上,选D.法二:(特值验证法)由题意,不妨取a =4,b =2,c =-2. 那么A 项,ac =-8,bc =-4,所以ac <bc ,排除A ; B 项,a c =4-2=116,b c =2-2=14,所以a c <b c,排除B ;C 项,log a (a -c )=log 4(4+2)=log 4 6,log b (b -c )=log 2(2+2)=2,显然log 4 6<2,即log a (a -c )<log b (b -c ),排除C.综上,选D. 答案:D2.(2018·某某四校联考)不等式mx 2+nx -1m <0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-12或x >2,那么m -n =( )A.12 B .-52C.52D .-1解析:由题意得,x =-12和x =2是方程mx 2+nx -1m =0的两根,所以-12+2=-n m 且-12×2=-1m 2(m <0),解得m =-1,n =32,所以m -n =-52. 答案:B 3.不等式4x -2≤x -2的解集是( ) A .(-∞,0]∪(2,4] B .[0,2)∪[4,+∞) C .[2,4)D .(-∞,2]∪(4,+∞)解析:①当x -2>0,即x >2时,不等式可化为(x -2)2≥4,所以x ≥4;②当x -2<0,即x <2时,不等式可化为(x -2)2≤4,所以0≤x <2.综上,不等式的解集是[0,2)∪[4,+∞).答案:B4.x ∈(-∞,1],不等式1+2x +(a -a 2)·4x>0恒成立,那么实数a 的取值X 围为( ) A.⎝⎛⎭⎪⎫-2,14B.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,14C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32D.(]-∞,6解析:根据题意,由于1+2x+(a -a 2)·4x >0对于一切的x ∈(-∞,1]恒成立,令2x=t(0<t≤2),那么可知1+t +(a -a 2)t 2>0⇔a -a 2>-1+tt2,故只要求解h (t)=-1+tt 2(0<t≤2)的最大值即可,h (t)=-1t 2-1t =-⎝ ⎛⎭⎪⎫1t +122+14,又1t ≥12,结合二次函数图象知,当1t =12,即t =2时,h (x )取得最大值-34,即a -a 2>-34,所以4a 2-4a -3<0,解得-12<a <32,故实数a 的取值X 围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32.答案:C5.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧lg (x +1),x ≥0,-x 3,x <0,那么使得f (x )≤1成立的x 的取值X 围是________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,lg (x +1)≤1得0≤x ≤9,由⎩⎪⎨⎪⎧x <0,-x 3≤1得-1≤x <0,故使得f (x )≤1成立的x 的取值X 围是[-1,9].答案:[-1,9]1.明确解不等式的策略(1)一元二次不等式:先化为一般形式ax 2+bx +c >0(a >0),再结合相应二次方程的根及二次函数图象确定一元二次不等式的解集.(2)含指数、对数的不等式:利用指数、对数函数的单调性将其转化为整式不等式求解. 2.掌握不等式恒成立问题的解题方法(1)f (x )>a 对一切x ∈I 恒成立⇔f (x )min >a ;f (x )<a 对一切x ∈I 恒成立⇔f (x )max <a . (2)f (x )>g (x )对一切x ∈I 恒成立⇔f (x )的图象在g (x )的图象的上方.(3)解决恒成立问题还可以利用分离参数法,一定要搞清谁是自变量,谁是参数.一般地,知道谁的X 围,谁就是变量,求谁的X 围,谁就是参数.利用分离参数法时,常用到函数单调性、基本不等式等.基本不等式授课提示:对应学生用书第10页[悟通——方法结论]求最值时要注意三点:“一正〞“二定〞“三相等〞.所谓“一正〞指正数,“二定〞是指应用定理求最值时,和或积为定值,“三相等〞是指等号成立.[全练——快速解答]1.(2018·某某模拟)x >0,y >0,且4x +y =xy ,那么x +y 的最小值为( ) A .8B .9 C .12 D .16解析:由4x +y =xy 得4y +1x=1,那么x +y =(x +y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫4y +1x =4x y +yx+1+4≥24+5=9,当且仅当4x y =yx,即x =3,y =6时取“=〞,应选B.答案:B2.(2017·高考某某卷)假设a ,b ∈R ,ab >0,那么a 4+4b 4+1ab 的最小值为________.解析:因为ab >0,所以a 4+4b 4+1ab ≥24a 4b 4+1ab =4a 2b 2+1ab =4ab +1ab ≥24ab ·1ab=4,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧a 2=2b 2,ab =12时取等号,故a 4+4b 4+1ab的最小值是4.答案:43.(2017·高考某某卷)某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x 吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x 万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,那么x 的值是________.解析:由题意,一年购买600x 次,那么总运费与总存储费用之和为600x×6+4x =4⎝ ⎛⎭⎪⎫900x +x ≥8900x·x =240,当且仅当x =30时取等号,故总运费与总存储费用之和最小时x 的值是30. 答案:30掌握基本不等式求最值的3种解题技巧(1)凑项:通过调整项的符号,配凑项的系数,使其积或和为定值.(2)凑系数:假设无法直接运用基本不等式求解,通过凑系数后可得到和或积为定值,从而可利用基本不等式求最值.(3)换元:分式函数求最值,通常直接将分子配凑后将式子分开或将分母换元后将式子分开,即化为y =m +Ag (x )+Bg (x )(A >0,B >0),g (x )恒正或恒负的形式,然后运用基本不等式来求最值.简单的线性规划问题授课提示:对应学生用书第10页[悟通——方法结论] 平面区域的确定方法解决线性规划问题首先要找到可行域,再注意目标函数表示的几何意义,数形结合找到目标函数达到最值时可行域的顶点(或边界上的点),但要注意作图一定要准确,整点问题要验证解决.[全练——快速解答]1.(2017·高考全国卷Ⅲ)设x ,y 满足约束条件 ⎩⎪⎨⎪⎧3x +2y -6≤0,x ≥0,y ≥0,那么z =x -y 的取值X 围是( )A .[-3,0]B .[-3,2]C .[0,2]D .[0,3]解析:作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,作出直线l 0:y =x ,平移直线l 0,当直线z =x -y 过点A (2,0)时,z 取得最大值2,当直线z =x -y 过点B (0,3)时,z 取得最小值-3,所以z =x -y 的取值X 围是[-3,2].答案:B2.平面上的单位向量e 1与e 2 的起点均为坐标原点O ,它们的夹角为π3.平面区域D 由所有满足OP →=λe 1+μe 2的点P 组成,其中⎩⎪⎨⎪⎧λ+μ≤1,0≤λ,0≤μ,那么平面区域D 的面积为( )A.12B. 3C.32D.34解析:建立如下图的平面直角坐标系,不妨令单位向量e 1=(1,0),e 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32,设向量OP →=(x ,y ),因为OP →=λe 1+μe 2,所以⎩⎪⎨⎪⎧x =λ+μ2,y =3μ2,即⎩⎪⎨⎪⎧λ=x -3y3,μ=23y 3,因为⎩⎪⎨⎪⎧λ+μ≤1,λ≥0,μ≥0,所以⎩⎨⎧3x +y ≤3,3x -y ≥0,y ≥0表示的平面区域D 如图中阴影部分所示,所以平面区域D 的面积为34,应选D. 答案:D3.(2018·某某模拟)某工厂制作仿古的桌子和椅子,需要木工和漆工两道工序.生产一把椅子需要木工4个工作时,漆工2个工作时;生产一X 桌子需要木工8个工作时,漆工1个工作时.生产一把椅子的利润为1 500元,生产一X 桌子的利润为2 000元.该厂每个月木工最多完成8 000个工作时、漆工最多完成1 300个工作时.根据以上条件,该厂安排生产每个月所能获得的最大利润是________元.解析:设该厂每个月生产x 把椅子,y X 桌子,利润为z 元,那么得约束条件 ⎩⎪⎨⎪⎧4x +8y ≤8 000,2x +y ≤1 300,z =1 500x +2 000y .x ,y ∈N ,画出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤2 000,2x +y ≤1 300,x ≥0,y ≥0表示的可行域如图中阴影部分所示,画出直线3x +4y =0,平移该直线,可知当该直线经过点P 时,z 取得最大值.由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =2 000,2x +y =1 300,得⎩⎪⎨⎪⎧x =200,y =900,即P (200,900),所以z max =1 500×200+2 000×900=2 100 000.故每个月所获得的最大利润为2 100 000元.答案:2 100 000解决线性规划问题的3步骤[练通——即学即用]1.(2018·湘东五校联考)实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≥0,x -y ≤0,0≤y ≤k ,且z =x +y 的最大值为6,那么(x +5)2+y 2的最小值为( )A .5B .3 C. 5D. 3解析:作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≥0,x -y ≤0,0≤y ≤k表示的平面区域如图中阴影部分所示,由z =x +y ,得y =-x +z ,平移直线y =-x ,由图形可知当直线y =-x +z 经过点A 时,直线y =-x +z 的纵截距最大,此时z 最大,最大值为6,即x +y ⎩⎪⎨⎪⎧x +y =6,x -y =0,得A (3,3),∵直线y =k 过点A ,∴k =3.(x +5)2+y 2的几何意义是可行域内的点与D(-5,0)的距离的平方,数形结合可知,(-5,0)到直线x +2y =0的距离最小,可得(x +5)2+y 2的最小值为⎝⎛⎭⎪⎫|-5+2×0|12+222=5.应选A. 答案:A2.变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0,x +y ≥0,2x +y ≤1,记z =4x +y 的最大值是a ,那么a =________.解析:如下图,变量x ,y 满足的约束条件的可行域如图中阴影部分所示.作出直线4x +y =0,平移直线,知当直线经过点A 时,z取得最大值,由⎩⎪⎨⎪⎧2x +y =1,x +y =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =-1,所以A (1,-1),此时z =4×1-1=3,故a =3.答案:33.(2018·高考全国卷Ⅰ)假设x 、y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -2y -2≤0,x -y +1≥0,y ≤0,那么z =3x +2y 的最大值为________.解析:作出满足约束条件的可行域如图阴影部分所示.由z =3x +2y 得y =-32x +z2.作直线l 0:y =-32x .平移直线l 0,当直线y =-32x +z2过点(2,0)时,z 取最大值,z max=3×2+2×0=6.答案:6授课提示:对应学生用书第118页一、选择题1.互不相等的正数a ,b ,c 满足a 2+c 2=2bc ,那么以下等式中可能成立的是( ) A .a >b >c B .b >a >c C .b >c >aD .c >a >b解析:假设a >b >0,那么a 2+c 2>b 2+c 2≥2bc ,不符合条件,排除A ,D ; 又由a 2-c 2=2c (b -c )得a -c 与b -c 同号,排除C ;当b >a >c 时,a 2+c 2=2bc 有可能成立,例如:取a =3,b =5,c =1.应选B. 答案:B2.b >a >0,a +b =1,那么以下不等式中正确的是() A .log 3a >0B .3a -b<13C .log 2a +log 2b <-2D .3⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b ≥6解析:对于A ,由log 3a >0可得log 3a >log 31,所以a >1,这与b >a >0,a +b =1矛盾,所以A 不正确;对于B ,由3a -b<13可得3a -b <3-1,所以a -b <-1,可得a +1<b ,这与b >a >0,a +b =1矛盾,所以B 不正确;对于C ,由log 2a +log 2b <-2可得log 2(ab )<-2=log 214,所以ab <14,又b >a >0,a +b =1>2ab ,所以ab <14,两者一致,所以C 正确;对于D ,因为b >a >0,a +b =1,所以3⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b >3×2b a ×ab=6, 所以D 不正确,应选C. 答案:C3.在R 上定义运算:x y =x (1-y ).假设不等式(x -a )(x -b )>0的解集是(2,3),那么a +b =( )A .1B .2C .4D .8解析:由题知(x -a )(x -b )=(x -a )[1-(x -b )]>0,即(x -a )[x -(b +1)]<0,由于该不等式的解集为(2,3),所以方程(x -a )[x -(b +1)]=0的两根之和等于5,即a +b +1=5,故a +b =4.答案:C 4.a ∈R ,不等式x -3x +a≥1的解集为P ,且-2∉P ,那么a 的取值X 围为( ) A .(-3,+∞)B .(-3,2)C .(-∞,2)∪(3,+∞)D .(-∞,-3)∪[2,+∞)解析:∵-2∉P ,∴-2-3-2+a <1或-2+a =0,解得a ≥2或a <-3.答案:D5.x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧2x -y ≤0,x -3y +5≥0,x ≥0,y ≥0,那么z =8-x·⎝ ⎛⎭⎪⎫12y 的最小值为( )A .1 B.324C.116D.132解析:不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,而z =8-x·⎝ ⎛⎭⎪⎫12y=2-3x -y,欲使z 最小,只需使-3x -y 最小即可.由图知当x =1,y =2时,-3x -y 的值最小,且-3×1-2=-5,此时2-3x -y最小,最小值为132.应选D.答案:D6.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +6,x ≥0,x +6,x <0,那么不等式f (x )>f (1)的解集是( )A .(-3,1)∪(3,+∞)B .(-3,1)∪(2,+∞)C .(-1,1)∪(3,+∞)D .(-∞,-3)∪(1,3)解析:由题意得,f (1)=3,所以f (x )>f (1),即f (xx <0时,x +6>3,解得-3<x <0;当x ≥0时,x 2-4x +6>3,解得x >3或0≤x <1.综上,不等式的解集为(-3,1)∪(3,+∞).答案:A7.实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧y ≥1,y ≤2x -1,x +y ≤m ,如果目标函数z =3x -2y 的最小值为0,那么实数m 等于( )A .4B .3C .6D .5解析:作出不等式组所表示的可行域如图中阴影部分所示,由图可知,当目标函数z =3x -2y 所对应的直线经过点A 时,z 取得最小值0.由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -1,x +y =m ,求得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+m 3,2m -13.故z 的最小值为3×1+m 3-2×2m -13=-m 3+53,由题意可知-m 3+53=0,解得m =5.答案:D8.假设对任意正实数x ,不等式1x 2+1≤ax恒成立,那么实数a 的最小值为( ) A .1 B. 2 C.12 D.22解析:因为1x 2+1≤a x ,即a ≥x x 2+1,而x x 2+1=1x +1x≤12(当且仅当x =1时取等号),所以a ≥12.答案:C9.(2018·某某一模)实数x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧3x +y +3≥0,2x -y +2≤0,x +2y -4≤0,那么z =x 2+y 2的取值X围为( )A .[1,13]B .[1,4]C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤45,13D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤45,4解析:画出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,由此得z =x 2+y 2的最小值为点O 到直线BC :2x -y +2=0的距离的平方,所以z min =⎝ ⎛⎭⎪⎫252=45,最大值为点O 与点A (-2,3)的距离的平方,所以z max =|OA |2=13,应选C.答案:C10.(2018·某某二模)假设关于x 的不等式x 2-4ax +3a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),那么x 1+x 2+ax 1x 2的最小值是( ) A.63 B.233 C.433D.263解析:∵关于x 的不等式x 2-4ax +3a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),∴Δ=16a 2-12a 2=4a 2>0,又x 1+x 2=4a ,x 1x 2=3a 2, ∴x 1+x 2+a x 1x 2=4a +a 3a 2=4a +13a ≥24a ·13a =433,当且仅当a =36时取等号.∴x 1+x 2+a x 1x 2的最小值是433. 答案:C11.某旅行社租用A ,B 两种型号的客车安排900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,那么租金最少为( )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 ,那么约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧36x +60y ≥900,x +y ≤21,y -x ≤7,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A (5,12)时,有最小值z min =36 800(元).答案:C12.(2018·某某模拟)点P (x ,y )∈{(x ,y )|⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x x +2y ≤2},x ≥-2M (2,-1),那么OM →·OP→(O 为坐标原点)的最小值为( )A .-2B .-4C .-6D .-8解析:由题意知OM →=(2,-1),OP →=(x ,y ),设z =OM →·OP →=2x -y ,显然集合{(x ,y )|⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x x +2y ≤2}x ≥-2对应不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x x +2y ≤2x ≥-2所表示的平面区域.作出该不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,由图可知,当目标函数z =2x -y 对应的直线经过点A 时,z 取得最小值.由⎩⎪⎨⎪⎧x =-2x +2y -2=0得A (-2,2),所以目标函数的最小值z min =2×(-2)-2=-6,即OM →·OP →的最小值为-6,应选C.答案:C二、填空题13.(2018·某某模拟)假设a >0,b >0,那么(a +b )·⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b 的最小值是________.解析:(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b =2+2b a +a b +1=3+2b a +a b,因为a >0,b >0,所以(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b ≥3+22b a ×a b =3+22,当且仅当2b a =ab,即a =2b 时等号成立.所以所求最小值为3+2 2.答案:3+2 214.(2018·高考全国卷Ⅱ)假设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -5≥0,x -2y +3≥0,x -5≤0,那么z =x +y的最大值为________.解析:由不等式组画出可行域,如图(阴影部分),x +y 取得最大值⇔斜率为-1的直线x +y =z (z 看做常数)的横截距最大,由图可得直线x +y =z 过点C 时z 取得最大值.由⎩⎪⎨⎪⎧x =5,x -2y +3=0得点C (5,4),∴z max =5+4=9. 答案:915.(2018·某某模拟)假设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤0,x -y ≤0,x 2+y 2≤4,那么z =y -2x +3的最小值为________.解析:作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,因为目标函数z =y -2x +3表示区域内的点与点P (-3,2)连线的斜率.由图知当可行域内的点与点P 的连线与圆相切时斜率最小.设切线方程为y -2=k (x +3),即kx -y +3k +2=0,那么有|3k +2|k 2+1=2,解得k =-125或k =0(舍去),所以z min =-125. 答案:-12516.a >b >1,且2log a b +3log b a =7,那么a +1b 2-1的最小值为________. 解析:令log a b =t ,由a >b >1得0<t<1,2log a b +3log b a =2t +3t =7,得t =12,即log a b=12,a =b 2,所以a +1b 2-1=a -1+1a -1+1≥2(a -1)·1a -1+1=3,当且仅当a =2时取等号. 故a +1b 2-1的最小值为3. 答案:3。

不等式讲义知识点详解+例题+习题(含详细答案)(最新整理)

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不等式讲义最新考纲:1.理解绝对值的几何意义,并了解下列不等式成立的几何意义及取等号的条件:(1)|a +b |≤|a |+|b |(a ,b ∈R ).(2)|a -b |≤|a -c |+|c -b |(a ,b ∈R ).2.会利用绝对值的几何意义求解以下类型的不等式:|ax +b |≤c ,|ax +b |≥c ,|x -c |+|x -b |≥a .3.了解柯西不等式的几种不同形式,理解它们的几何意义,并会证明.4.通过一些简单问题了解证明不等式的基本方法:比较法、综合法、分析法、反证法、放缩法、数学归纳法.1.含有绝对值的不等式的解法(1)|f (x )|>a (a >0)⇔f (x )>a 或f (x )<-a ;(2)|f (x )|<a (a >0)⇔-a <f (x )<a ;(3)对形如|x -a |+|x -b |≤c ,|x -a |+|x -b |≥c 的不等式,可利用绝对值不等式的几何意义求解.2.含有绝对值的不等式的性质|a |-|b |≤|a ±b |≤|a |+|b |.问题探究:不等式|a |-|b |≤|a ±b |≤|a |+|b |中,“=”成立的条件分别是什么?提示:不等式|a |-|b |≤|a +b |≤|a |+|b |,右侧“=”成立的条件是ab ≥0,左侧“=”成立的条件是ab ≤0且|a |≥|b |;不等式|a |-|b |≤|a -b |≤|a |+|b |,右侧“=”成立的条件是ab ≤0,左侧“=”成立的条件是ab ≥0且|a |≥|b |.3.基本不等式定理1:设a ,b ∈R ,则a 2+b 2≥2ab .当且仅当a =b 时,等号成立.定理2:如果a 、b 为正数,则≥,当且仅当a =b 时,等号成立.a +b 2ab 定理3:如果a 、b 、c 为正数,则≥,当且仅当a =b =c 时,a +b +c 33abc 等号成立.定理4:(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≥,当且仅当a 1=a 2=…=a n 时,等号成立.a 1+a 2+…+a nn n a 1a 2…a n 4.柯西不等式(1)柯西不等式的代数形式:设a ,b ,c ,d 为实数,则(a 2+b 2)·(c 2+d 2)≥(ac +bd )2,当且仅当ad =bc 时等号成立.(2)若a i ,b i (i ∈N *)为实数,则()()≥(i b i )2,当且仅当b i =0(i =n ∑i =1a 2i n ∑i =1b 2i n ∑i =1a 1,2,…,n )或存在一个数k ,使得a i =kb i (i =1,2,…,n )时,等号成立.(3)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|,当且仅当这两个向量同向或反向时等号成立.1.判断正误(在括号内打“√”或“×”)(1)对|a +b |≥|a |-|b |当且仅当a >b >0时等号成立.( )(2)对|a -b |≤|a |+|b |当且仅当ab ≤0时等号成立.( )(3)|ax +b |≤c (c >0)的解等价于-c ≤ax +b ≤c .( )(4)不等式|x -1|+|x +2|<2的解集为Ø.( )(5)若实数x 、y 适合不等式xy >1,x +y >-2,则x >0,y >0.( )[答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)√2.不等式|2x -1|-x <1的解集是( )A .{x |0<x <2}B .{x |1<x <2}C .{x |0<x <1}D .{x |1<x <3}[解析] 解法一:x =1时,满足不等关系,排除C 、D 、B ,故选A.解法二:令f (x )=Error!则f (x )<1的解集为{x |0<x <2}.[答案] A3.设|a |<1,|b |<1,则|a +b |+|a -b |与2的大小关系是( )A .|a +b |+|a -b |>2B .|a +b |+|a -b |<2C .|a +b |+|a -b |=2D .不能比较大小[解析] |a +b |+|a -b |≤|2a |<2.[答案] B4.若a ,b ,c ∈(0,+∞),且a +b +c =1,则++的最大值为( )a b c A .1 B . 2C. D .23[解析] (++)2=(1×+1×+1×)2≤ (12+12+12)(a +b +c )a b c a b c =3.当且仅当a =b =c =时,等号成立.13∴(++)2≤3.a b c ++的最大值为.故应选C.a b c 3[答案] C5.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] 利用数轴及不等式的几何意义可得x 到a 与到1的距离和小于3,所以a 的取值范围为-2≤a ≤4.[答案] -2≤a ≤4考点一 含绝对值的不等式的解法解|x -a |+|x -b |≥c (或≤c )型不等式,其一般步骤是:(1)令每个绝对值符号里的代数式为零,并求出相应的根.(2)把这些根由小到大排序,它们把定义域分为若干个区间.(3)在所分区间上,去掉绝对值符号组成若干个不等式,解这些不等式,求出它们的解集.(4)这些不等式解集的并集就是原不等式的解集.解绝对值不等式的关键是恰当的去掉绝对值符号.(1)(2015·山东卷)不等式|x -1|-|x -5|<2的解集是( )A .(-∞,4)B .(-∞,1)C .(1,4)D .(1,5)(2)(2014·湖南卷)若关于x 的不等式|ax -2|<3的解集为Error!,则a =________.[解题指导] 切入点:“脱掉”绝对值符号;关键点:利用绝对值的性质进行分类讨论.[解析] (1)当x <1时,不等式可化为-(x -1)+(x -5)<2,即-4<2,显然成立,所以此时不等式的解集为(-∞,1);当1≤x ≤5时,不等式可化为x -1+(x -5)<2,即2x -6<2,解得x <4,又1≤x ≤5,所以此时不等式的解集为[1,4);当x >5时,不等式可化为(x -1)-(x -5)<2,即4<2,显然不成立,所以此时不等式无解.综上,不等式的解集为(-∞,4).故选A.(2)∵|ax -2|<3,∴-1<ax <5.当a >0时,-<x <,与已知条件不符;1a 5a当a =0时,x ∈R ,与已知条件不符;当a <0时,<x <-,又不等式的解集为Error!,故a =-3.5a 1a[答案] (1)A (2)-3用零点分段法解绝对值不等式的步骤:(1)求零点;(2)划区间、去绝对值号;(3)分别解去掉绝对值的不等式;(4)取每个结果的并集,注意在分段时不要遗漏区间的端点值.对点训练已知函数f (x )=|x +a |+|x -2|.(1)当a =-3时,求不等式f (x )≥3的解集;(2)若f (x )≤|x -4|的解集包含[1,2],求a 的取值范围.[解] (1)当a =-3时,f (x )=Error!当x ≤2时,由f (x )≥3得-2x +5≥3,解得x ≤1;当2<x <3时,f (x )≥3无解;当x ≥3时,由f (x )≥3得2x -5≥3,解得x ≥4;所以f (x )≥3的解集为{x |x ≤1或x ≥4}.(2)f (x )≤|x -4|⇔|x -4|-|x -2|≥|x +a |.当x ∈[1,2]时,|x -4|-|x -2|≥|x +a |⇔4-x -(2-x )≥|x +a |⇔-2-a ≤x ≤2-a .由条件得-2-a ≤1且2-a ≥2,即-3≤a ≤0.故满足条件的a 的取值范围为[-3,0].考点二 利用绝对值的几何意义或图象解不等式对于形如|x -a |+|x -b |>c 或|x -a |+|x -b |<c 的不等式,利用绝对值的几何意义或者画出左、右两边函数的图象去解不等式,更为直观、简捷,它体现了数形结合思想方法的优越性.|x -a |+|x -b |的几何意义是数轴上表示x 的点与点a 和点b 的距离之和,应注意x 的系数为1.(1)(2014·重庆卷)若不等式|x -1|+|x +2|≥a 2+a +2对任意实数x 恒成立,12则实数a 的取值范围是________.(2)不等式|x +1|-|x -2|>k 的解集为R ,则实数k 的取值范围是__________.[解题指导] 切入点:绝对值的几何意义;关键点:把恒成立问题转化为最值问题.[解析] (1)∵|x -1|+|x +2|≥|(x -1)-(x -2)|=3,∴a 2+a +2≤3,解得≤a ≤.12-1174-1+174即实数a 的取值范围是.[-1-174,-1+174](2)解法一:根据绝对值的几何意义,设数x ,-1,2在数轴上对应的点分别为P ,A ,B ,则原不等式等价于PA -PB >k 恒成立.∵AB =3,即|x +1|-|x -2|≥-3.故当k <-3时,原不等式恒成立.解法二:令y =|x +1|-|x -2|,则y=Error!要使|x+1|-|x-2|>k恒成立,从图象中可以看出,只要k<-3即可.故k<-3满足题意.[答案] (1) (2)(-∞,-3)[-1-174,-1+174]解含参数的不等式存在性问题,只要求出存在满足条件的x即可;不等式的恒成立问题,可转化为最值问题,即f(x)<a恒成立⇔a>f(x)max,f(x)>a恒成立⇔a<f(x)min.对点训练(2015·唐山一模)已知函数f(x)=|2x-a|+a,a∈R,g(x)=|2x-1|.(1)若当g(x)≤5时,恒有f(x)≤6,求a的最大值;(2)若当x∈R时,恒有f(x)+g(x)≥3,求a的取值范围.[解] (1)g(x)≤5⇔|2x-1|≤5⇔-5≤2x-1≤5⇔-2≤x≤3;f(x)≤6⇔|2x-a|≤6-a⇔a-6≤2x-a≤6-a⇔a-3≤x≤3.依题意有,a-3≤-2,a≤1.故a的最大值为1.(2)f(x)+g(x)=|2x-a|+|2x-1|+a≥|2x-a-2x+1|+a=|a-1|+a,当且仅当(2x-a)(2x-1)≤0时等号成立.解不等式|a-1|+a≥3,得a的取值范围是[2,+∞).考点三 不等式的证明与应用不等式的证明方法很多,解题时既要充分利用已知条件,又要时刻瞄准解题目标,既不仅要搞清是什么,还要搞清干什么,只有兼顾条件与结论,才能找到正确的解题途径.应用基本不等式时要注意不等式中等号成立的条件.(2015·新课标全国卷Ⅱ)设a ,b ,c ,d 均为正数,且a +b =c +d ,证明:(1)若ab >cd ,则+>+;a b c d (2)+>+是|a -b |<|c -d |的充要条件.a b c d [解题指导] 切入点:不等式的性质;关键点:不等式的恒等变形.[证明] (1)因为(+)2=a +b +2,(+)2=c +d +2,a b ab c d cd 由题设a +b =c +d ,ab >cd 得(+)2>(+)2.a b c d +>+.a b c d (2)①若|a -b |<|c -d |,则(a -b )2<(c -d )2,即(a +b )2-4ab <(c +d )2-4cd .因为a +b =c +d ,所以ab >cd .由(1)得+>+.a b c d +>+,则(+)2>(+)2,即a b c d a b c d a +b +>c +d +2.ab cd 因为a +b =c +d ,所以ab >cd .于是(a -b )2=(a +b )2-4ab <(c +d )2-4cd =(c -d )2.因此|a -b |<|c -d |.+>+是|a -b |<|c -d |的充要条件.a b c d分析法是证明不等式的重要方法,当所证不等式不能使用比较法且与重要不等式、基本不等式没有直接联系,较难发现条件和结论之间的关系时,可用分析法来寻找证明途径,使用分析法证明的关键是推理的每一步必须可逆.对点训练(2014·新课标全国卷Ⅱ)设a 、b 、c 均为正数,且a +b +c =1.证明:(1)ab +bc +ac ≤;13(2)++≥1.a 2b b 2c c 2a[证明] (1)由a 2+b 2≥2ab ,b 2+c 2≥2bc ,c 2+a 2≥2ca 得a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca .由题设得(a +b +c )2=1,即a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca =1.所以3(ab +bc +ca )≤1,即ab +bc +ca ≤.13(2)因为+b ≥2a ,+c ≥2b ,+a ≥2c ,a 2b b 2c c 2a故+++(a +b +c )≥2(a +b +c ),a 2b b 2c c 2a即++≥a +b +c .a 2b b 2c c 2a所以++≥1.a 2b b 2c c 2a———————方法规律总结————————[方法技巧]1.绝对值不等式求解的根本方向是去除绝对值符号.2.绝对值不等式在求与绝对值运算有关的最值问题时需灵活运用,同时还要注意等号成立的条件.3.在证明不等式时,应根据命题提供的信息选择合适的方法与技巧.如在使用柯西不等式时,要注意右边为常数.[易错点睛]1.对含有参数的不等式求解时,分类要完整.2.应用基本不等式和柯西不等式证明时要注意等号成立的条件.课时跟踪训练(七十)一、填空题1.不等式|2x -1|<3的解集为__________.[解析] |2x -1|<3⇔-3<2x -1<3⇔-1<x <2.[答案] (-1,2)2.若不等式|kx -4|≤2的解集为{x |1≤x ≤3},则实数k =__________.[解析] ∵|kx -4|≤2,∴-2≤kx -4≤2,∴2≤kx ≤6.∵不等式的解集为{x |1≤x ≤3},∴k =2.[答案] 23.不等式|2x +1|+|x -1|<2的解集为________.[解析] 当x ≤-时,原不等式等价为-(2x +1)-(x -1)<2,即-3x <2,x >-12,此时-<x ≤-.当-<x <1时,原不等式等价为(2x +1)-(x -1)<2,即x <0,23231212此时-<x <0.当x ≥1时,原不等式等价为(2x +1)+(x -1)<2,即3x <2,x <,此1223时不等式无解,综上,原不等式的解为-<x <0,即原不等式的解集为.23(-23,0)[答案] (-23,0)4.已知关于x 的不等式|x -1|+|x |≤k 无解,则实数k 的取值范围是__________.[解析] ∵|x -1|+|x |≥|x -1-x |=1,∴当k <1时,不等式|x -1|+|x |≤k 无解,故k <1.[答案] (-∞,1)5.(2015·西安统考)若关于实数x 的不等式|x -5|+|x +3|<a 无解,则实数a 的取值范围是________.[解析] |x -5|+|x +3|≥|(x -5)-(x +3)|=8,故a ≤8.[答案] (-∞,8]6.(2015·重庆卷)若函数f (x )=|x +1|+2|x -a |的最小值为5,则实数a =__________.[解析] 当a =-1时,f (x )=3|x +1|≥0,不满足题意;当a <-1时,f (x )=Error!f (x )min =f (a )=-3a -1+2a =5,解得a =-6;当a >-1时,f (x )=Error!f (x )min =f (a )=-a +1+2a =5,解得a =4.[答案] -6或47.若关于x 的不等式|a |≥|x +1|+|x -2|存在实数解,则实数a 的取值范围是__________.[解析] ∵f (x )=|x +1|+|x -2|=Error!∴f (x )≥3.要使|a |≥|x +1|+|x -2|有解,∴|a |≥3,即a ≤-3或a ≥3.[答案] (-∞,-3]∪[3,+∞)8.已知关于x 的不等式|x -a |+1-x >0的解集为R ,则实数a 的取值范围是__________.[解析] 若x -1<0,则a ∈R ;若x -1≥0,则(x -a )2>(x -1)2对任意的x ∈[1,+∞)恒成立,即(a -1)[(a +1)-2x ]>0对任意的x ∈[1,+∞)恒成立,所以Error!(舍去)或Error!对任意的x ∈[1,+∞]恒成立,解得a <1.综上,a <1.[答案] (-∞,1)9.设a ,b ,c 是正实数,且a +b +c =9,则++的最小值为__________.2a 2b 2c[解析] ∵(a +b +c )(2a +2b +2c )=[()2+()2+()2]a b c [(2a )2+(2b )2+(2c )2]≥2=18,(a ·2a +b ·2b +c ·2c )∴++≥2,∴++的最小值为2.2a 2b 2c 2a 2b 2c[答案] 210.(2014·陕西卷)设a ,b ,m ,n ∈R ,且a 2+b 2=5,ma +nb =5,则 m 2+n 2的最小值为________.[解析] 由柯西不等式,得(a 2+b 2)(m 2+n 2)≥(am +bn )2,即5(m 2+n 2)≥25,∴m 2+n 2≥5,当且仅当an =bm 时,等号成立.∴的最小值为.m 2+n 25[答案] 511.对任意x ,y ∈R ,|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|的最小值为__________.[解析] ∵|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|=(|1-x |+|x |)+(|1-y |+|1+y |)≥|(1-x )+x |+|(1-y )+(1+y )|=1+2=3,当且仅当(1-x )·x ≥0,(1-y )·(1+y )≥0,即0≤x ≤1,-1≤y ≤1时等号成立,∴|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|的最小值为3.[答案] 312.若不等式|x +1|-|x -4|≥a +,对任意的x ∈R 恒成立,则实数a 的取4a值范围是________.[解析] 只要函数f (x )=|x +1|-|x -4|的最小值不小于a +即可.由于||x +1|4a-|x -4||≤|(x +1)-(x -4)|=5,所以-5≤|x +1|-|x -4|≤5,故只要-5≥a +即4a可.当a >0时,将不等式-5≥a +整理,得a 2+5a +4≤0,无解;当a <0时,4a将不等式-5≥a +整理,得a 2+5a +4≥0,则有a ≤-4或-1≤a <0.综上可知,4a实数a 的取值范围是(-∞,-4]∪[-1,0).[答案] (-∞,-4]∪[-1,0)二、解答题13.已知不等式2|x -3|+|x -4|<2a .(1)若a =1,求不等式的解集;(2)若已知不等式的解集不是空集,求a 的取值范围.[解] (1)当a =1时,不等式即为2|x -3|+|x -4|<2,若x ≥4,则3x -10<2,x <4,∴舍去;若3<x <4,则x -2<2,∴3<x <4;若x ≤3,则10-3x <2,∴<x ≤3.83综上,不等式的解集为Error!.(2)设f (x )=2|x -3|+|x -4|,则f (x )=Error!作出函数f (x )的图象,如图所示.由图象可知,f (x )≥1,∴2a >1,a >,即a 的取值范围为.12(12,+∞)14.(2015·新课标全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=|x +1|-2|x -a |,a >0.(1)当a =1时,求不等式f (x )>1的解集;(2)若f (x )的图象与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围.[解] (1)当a =1时,f (x )>1化为|x +1|-2|x -1|-1>0.当x ≤-1时,不等式化为x -4>0,无解;当-1<x <1时,不等式化为3x -2>0,解得<x <1;23当x ≥1时,不等式化为-x +2>0,解得1≤x <2.所以f (x )>1的解集为Error!.(2)由题设可得,f (x )=Error!所以函数f (x )的图象与x 轴围成的三角形的三个顶点分别为A ,B (2a +1,0),C (a ,a +1),△ABC 的面积为(a +1)2.(2a -13,0)23由题设得(a +1)2>6,故a >2.23所以a 的取值范围为(2,+∞).15.设函数f (x )=|x -1|+|x -a |.(1)若a =-1,解不等式f (x )≥3;(2)如果∀x ∈R ,f (x )≥2,求a 的取值范围.[解] (1)当a =-1时,f (x )=|x -1|+|x +1|,f (x )=Error!作出函数f (x )=|x -1|+|x +1|的图象.由图象可知,不等式f (x )≥3的解集为Error!.(2)若a =1,f (x )=2|x -1|,不满足题设条件;若a <1,f (x )=Error!f (x )的最小值为1-a ;若a >1,f (x )=Error!f (x )的最小值为a -1.∴对于∀x ∈R ,f (x )≥2的充要条件是|a -1|≥2,∴a 的取值范围是(-∞,-1]∪[3,+∞).16.(2015·福建卷)已知a >0,b >0,c >0,函数f (x )=|x +a |+|x -b |+c 的最小值为4.(1)求a +b +c 的值;(2)求a 2+b 2+c 2的最小值.1419[解] (1)因为f (x )=|x +a |+|x -b |+c ≥|(x +a )-(x -b )|+c =|a +b |+c ,当且仅当-a ≤x ≤b 时,等号成立.又a >0,b >0,所以|a +b |=a +b ,所以f (x )的最小值为a +b +c .又已知f (x )的最小值为4,所以a +b +c =4.(2)由(1)知a +b +c =4,由柯西不等式得(4+9+1)≥(14a 2+19b 2+c 2)2=(a +b +c )2=16,(a 2×2+b 3×3+c ×1)即a 2+b 2+c 2≥.141987当且仅当==,12a 213b 3c 1即a =,b =,c =时等号成立.8718727故a 2+b 2+c 2的最小值为.141987。

高考数学一轮复习第七章不等式7.4基本不等式及不等式的应用公开课课件省市一等奖完整版

高考数学一轮复习第七章不等式7.4基本不等式及不等式的应用公开课课件省市一等奖完整版
高考数学
§7.4 基本不等式及不等式的应用
知识清单
考点一 基本不等式
1.几个重要不等式
(1)a2+b2≥① 2ab (a,b∈R).
a
(2)
≥b ②
2
a b(a,b∈R+).
(3) a +b ≥③ 2 (a,b同号).
ba
(4)ab≤
a
2(ab ,b2∈R).
(5) a 2≥ b 2 ≥a ≥ b
解析 ∵a+1>0,b+2>0,∴ a+ 1= ≤b 2 a 1 2a 1 b 2 b 2 a = 4b , 3(a 1b2)
当且仅当a=b+1时取等号,又a+b=5,故当a=3,b=2时, a+ 1取最b 大 2 值,最大值为4.
答案 4
评析 本题考查利用基本不等式求最值,平方消去根号,考查化归转化 思想.在解答此类问题时,一定要注意“一正、二定、三相等”的原则.
由基本不等式,知1=mn+4m2+n2≥mn+4|mn|,所以-1 ≤mn≤1 ,当且仅当n=
3
5
2m,
即x=-3y时,取到最大值 1 .
5
解法二(齐次化处理):显然要使得目标函数取到最大值,x≠0.
令z=x2-y2=
=x2 y2 ,设t=
,则1 z=
y x
2
,则(4z+
y
6x2 4y2 6xy 6
2
2
(6)三角不等式
(aab,b∈1R2+)1.
ab
||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|,
|a1±a2±…±an|≤|a1|+|a2|+…+|an|. 2.利用算术平均数与几何平均数求函数的最值 (1)已知x、y∈R+,如果积xy是定值P,那么当x=y时,和x+y有④ 最小值 ,是2

【创新设计】(浙江专用)高考数学总复习 第七篇 不等式 第4讲 基本不等式课件 理

【创新设计】(浙江专用)高考数学总复习 第七篇 不等式 第4讲 基本不等式课件 理

t+12

≤27.5-6=21.5.
当且仅当t+9 12
=t+
1 2
时,等号成立,即t=2.5时,y有最大值
21.5.所以2013年的年促销费用投入2.5万元时,该厂家利润
最大,最大利润为21.5万元.
热点突破13 高考中巧用基本不等式求最值问题 【命题研究】 通过近三年的高考试题分析,对利用基本不等
[审题视点] 先局部运用基本不等式,再利用不等式的性质相 加得到. 证明 ∵a>0,b>0,c>0, ∴bac+cba≥2 bac·cba=2c; bac+acb≥2 bac·acb=2b; cba+acb≥2 cba·acb=2a. 以上三式相加得:2bac+cba+acb≥2(a+b+c), 即bac+cba+acb≥a+b+c,当且仅当a=b=c时,取等号.
(2)1+1a1+1b=1+a+a b1+a+b b =2+ba2+ab=5+2ba+ab ≥5+4=9. 当且仅当a=b=12时,取等号. 答案 (1)C (2)9
考向二 利用基本不等式证明不等式 【例2】►(2012·温州测试)已知a>0,b>0,c>0,求证: bac +cba+acb≥a+b+c.

(1)令y=0,得kx-
1 20
(1+k2)x2=0,由实际意义和题设
条件知x>0,k>0,
故x=12+0kk2=k+201k≤220=10,当且仅当k=1时取等号.
所以炮的最大射程为10千米.
(2)因为a>0,所以炮弹可击中目标⇔存在k>0,使3.2=ka-
1 20
(1+k2)a2成立⇔关于k的方程a2k2-20ak+a2+64=0有正
3 2
,y=2时取等号,故xy的最

专题07 不等式丨十年高考数学真题分项汇编(解析版)(共39页)

专题07   不等式丨十年高考数学真题分项汇编(解析版)(共39页)

十年(2014-2023)年高考真题分项汇编—不等式目录题型一:不等式的性质及其应用.......................................1题型二:解不等式...................................................4题型三:基本不等式.................................................5题型四:简单的线性规划问题.........................................7题型五:不等式的综合问题 (34)题型一:不等式的性质及其应用一、选择题1.(2019·天津·理·第6题)已知5log 2a =,0.5og 2.l 0b =,0.20.5c =,则,,a b c 的大小关系为()A .a c b <<B.a b c<<C.b c a<<D.c a b<<【答案】A解析:5511log 2log ,0,22a a ⎛⎫=<=∴∈ ⎪⎝⎭,110.5222log 2log 50.log 5log 42b --===>=,即2b >,11520.211220.5,,12222c c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==>=∴∈ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以a c b <<.2.(2019·全国Ⅰ·理·第3题)已知2log 0.2a =,0.22b =,0.30.2c =,则()A .a b c <<B .a c b<<C .c a b <<D .b c a<<【答案】答案:B解析:22log 0.2log 10a =<=,0.20221b =>=,0.300.20.21,(0,1)c c =<=∴∈,故a c b <<.3.(2014高考数学四川理科·第4题)若0,0a b c d >><<,则一定有()A.a b c d >B.a b c d <C.a b d c >D.a b d c<【答案】D解析:由1100c d d c <<⇒->->,又0a b >>,由不等式性质知:0a b d c ->->,所以a bd c<4.(2018年高考数学课标Ⅲ卷(理)·第12题)设0.2log 0.3a =,2log 0.3b =,则()A .0a b ab +<<B.0ab a b <+<C .0a b ab +<<D.0ab a b<<+【答案】B解析:一方面()0.2log 0.30,1a =∈,()2log 0.32,1b =∈--,所以0ab <0.31log 0.2a =,0.31log 2b =,所以()()0.30.311log 0.22log 0.40,1a b+=⨯=∈所以1101a b <+<即01a b ab +<<,而0ab <,所以0a b +<,所以1a ba b ab ab+<⇒+>综上可知0ab a b <+<,故选B .5.(2014高考数学湖南理科·第8题)某市生产总值连续两年持续增加,第一年的增长率为p ,第二年的增长率为q ,则该市这两年生产总值的年平均增长率为()A.2q p +B.()()2111-++q p C.pqD.()()111-++q p 【答案】D解析:设两年的平均增长率为x ,则有()()()2111x p q +=++1x ⇒=-,故选D.6.(2017年高考数学山东理科·第7题)若0a b >>,且1ab =,则下列不等式成立的是()A.()21log 2a ba ab b +<<+B.()21log 2a b a b a b<+<+C.()21log 2a b a a b b +<+<D.()21log 2a ba b a b +<+<【答案】B【解析】221,01,1,log ()log 1,2aba b a b ><<∴<+>=12112log ()a ba ab a a b b b+>+>+⇒+>+,所以选B.二、填空题1.(2017年高考数学北京理科·第13题)能够说明“设,,a b c 是任意实数.若a b c >>,则a b c +>”是假命题的一组整数,,a b c 的值依次为_________________________.【答案】1,2,3---(答案不唯一)【解析】()123,1233->->--+-=->-出现矛盾,所以验证是假命题.三、多选题1.(2020年新高考全国Ⅰ卷(山东)·第11题)已知a >0,b >0,且a +b =1,则()A .2212a b +≥B .122a b->C .22log log 2a b +≥-D +≤【答案】ABD解析:对于A ,()222221221a b a a a a +=+-=-+21211222a ⎛⎫⎪⎭+ ⎝≥-=,当且仅当12a b ==时,等号成立,故A 正确;对于B ,211a b a -=->-,所以11222a b-->=,故B 正确;对于C ,2222221log log log log log 224a b a b ab +⎛⎫+=≤==- ⎪⎝⎭,当且仅当12a b ==时,等号成立,故C 不正确;对于D ,因为2112a b =+≤++=,所以≤,当且仅当12a b ==时,等号成立,故D 正确;故选:ABD 2.(2020年新高考全国卷Ⅱ数学(海南)·第12题)已知a >0,b >0,且a +b =1,则()A .2212a b +≥B .122a b->C .22log log 2a b +≥-D +≤【答案】ABD解析:对于A ,()222221221a b a a a a +=+-=-+21211222a ⎛⎫⎪⎭+ ⎝≥-=,当且仅当12a b ==时,等号成立,故A 正确;对于B ,211a b a -=->-,所以11222a b-->=,故B 正确;对于C ,2222221log log log log log 224a b a b ab +⎛⎫+=≤==- ⎪⎝⎭,当且仅当12a b ==时,等号成立,故C 不正确;对于D ,因为2112a b =+≤++=,所以≤,当且仅当12a b ==时,等号成立,故D 正确;故选:ABD一、选择题1.(2015高考数学北京理科·第7题)如图,函数()f x 的图象为折线ACB ,则不等式()()2log 1f x x +≥的解集是()()A.{}|10x x -<≤B.{}|11x x -≤≤C.{}|11x x -<≤D.{}|12x x -<≤【答案】C解析:如图所示,把函数2log y x =的图象向左平移一个单位得到2log (1)y x =+的图象1x =时两图象相交,不等式的解为11x -<≤,用集合表示解集,故选C.二、填空题1.(2015高考数学江苏文理·第7题)不等式422<-xx的解集为_______.【答案】(1,2).-解析:由题意得:2212x x x -<⇒-<<,解集为(1,2).-2.(2017年高考数学上海(文理科)·第7题)不等式11x x->的解集为________.【答案】(),0-∞【解析】111100x x x->⇒<⇒<,解集为(,0)-∞.一、填空题1.(2021高考天津·第13题)若0 , 0a b >>,则21a b a b ++的最小值为____________.【答案】解析: 0 , 0a b >>,212a b b a b b b ∴++≥+=+≥=,当且仅当21a a b =且2b b=,即a b ==所以21a b ab ++的最小值为故答案为:.2.(2020天津高考·第14题)已知0,0a b >>,且1ab =,则11822a b a b+++的最小值为_________.【答案】4【解析】0,0,0a b a b >>∴+> ,1ab =,11882222ab ab a b a b a b a b∴++=++++842a b a b +=+≥=+,当且仅当a b +=4时取等号,结合1ab =,解得22a b =-=,或22a b ==时,等号成立.故答案为:43.(2020江苏高考·第12题)已知22451(,)x y y x y R +=∈,则22x y +的最小值是_______.【答案】45【解析】22451x y y += ,0y ∴≠且42215y x y -=42222221144+5555y y x y y y y -∴+=+=≥=,当且仅当221455y y =,即2231,102x y ==时取等号.22x y ∴+的最小值为45.故答案为:45.4.(2019·天津·理·第13题)设0,0,25x y x y >>+=,则的最小值为.【答案】解析:524x y =+≥,=====即31xy=⎧⎨=⎩或232xy=⎧⎪⎨=⎪⎩时等号成立,因为2538<<5.(2019·上海·第7题)若x y R+∈、,且123yx+=,则yx的最大值为________.【答案】98【解析】法一:yxyx212213⋅≥+=,∴892232=⎪⎪⎭⎫⎝⎛≤xy;法二:由yx231-=,yyyyxy32)23(2+-=⋅-=(230<<y),求二次最值89max=⎪⎭⎫⎝⎛xy. 6.(2019·江苏·第10题)在平面直角坐标系xOy中,P是曲线()4y x xx=+>0上一动点,则点P到直线x y+=的距离最小值是______.【答案】4【解析】法1:由已知,可设4(,0P x x xx+>,,所以42+4xxd===.当且仅当42xx=,即x=时取等号,故点P到直线的距离的最小值为4.法2:距离最小时,24'11yx-=-=,则x=,所以P,所以最小值为4.7.(2018年高考数学江苏卷·第13题)在ABC△中,角,,A B C所对的边分别为,,a b c,120ABC∠=︒,ABC∠的平分线交AC于点D,且1BD=,则4a c+的最小值为.【答案】9解析:由题意可知,ABC ABD BCDS S S∆∆∆=+,由角平分线性质和三角形面积公式得,111sin1201sin60+1sin60222ac a c=⨯⨯⨯⨯,化简得+ac a c=,111a c+=,因此1144(4)()5c aa c a ca c a c+=++=++≥,当且仅当=2=3c a时取等号,所以4a c+的最小值为9.8.(2018年高考数学天津(理)·第13题)已知,a b∈R,且360a b-+=,则128ab+的最小值为.【答案】14解析:由360a b -+=,得36a b =-,所以3633112222284ab b b ---+=+=⨯=≥,当且仅当363b b -=-,即1,3b a =-=-时等号成立,故128ab +的最小值为14.9.某公司一年购买某种货物400吨,每次都购买x 吨,运费为4万元/次,一年的总存储费用为4x 万元,要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x =吨.【答案】20解:某公司一年购买某种货物400吨,每次都购买x 吨,则需要购买400x次,运费为4万元/次,一年的总存储费用为4x 万元,一年的总运费与总存储费用之和为40044x x ⋅+万元,40044x x⋅+≥160,当16004x x=即x =20吨时,一年的总运费与总存储费用之和最小。

精选高考数学一轮复习第七章不等式7.2不等式的解法公开课课件省市一等奖完整版

精选高考数学一轮复习第七章不等式7.2不等式的解法公开课课件省市一等奖完整版

3.(2013四川,14,5分)已知f(x)是定义域为R的偶函数,当x≥0时,f(x)=x2-4x.那么,不等式f(x+2)<5的
解集是
.
答案 (-7,3)
解析 ∵f(x)是偶函数,∴f(x)=f(|x|). 又x≥0时,f(x)=x2-4x, 不等式f(x+2)<5⇒f(|x+2|)<5 ⇒|x+2|2-4|x+2|<5⇒(|x+2|-5)(|x+2|+1)<0 ⇒|x+2|-5<0⇒|x+2|<5⇒-5<x+2<5⇒-7<x<3. 故解集为(-7,3).
2
,
3 2
,
三、解答题
6.(2015浙江绍兴一中回头考,20)已知f(x)=x2-2ax-3a2. (1)设a=1,解不等式f(x)>0; (2)若不等式f(x)<x的解集中有且仅有一个整数,求a的取值范围; (3)若a> 1 ,且当x∈[1,4a]时,|f(x)|≤4a恒成立,试确定a的取值范围.
5.(2017浙江吴越联盟测试,9)设函数f(x)=
3 3
xx则, xf(f(01,))=
4 x (1 x ), x 0 ,

.
;不等式f(f(x))≤0的解集
答案
1;
0
,
12∪
3 2
,
解析 由已知得f(1)=0,所以f(f(1))=f(0)=1.
作出函数f(x)的图象(如图),令u=f(x),若f(u)≤0,则u≤-3或u≥1,
评析 综合考查函数的奇偶性以及不等式等知识,考查灵活应用知识的能力及转化与化归思想.

精选高考数学一轮复习第七章不等式7.4基本不等式及不等式的应用获奖公开课优质课件

精选高考数学一轮复习第七章不等式7.4基本不等式及不等式的应用获奖公开课优质课件
x
有-
3 2
x≤ a2x≤
+ x 在2 R上恒成立,由于x>1,所以-
2x
≤ 32 -x2
2 x
=-2
,当3 且x 仅2 当x=3
2x

2 3
取得最大值-2 ;因为x>1,所以
3
1 x+ 2
≥2 1
x= 22 ,当且仅当x=2时取得最小值2,则-2
≤a≤2.
3
2x
2x
由①②可得- 4 7 ≤a≤2,故选A.
=1,即y=1时,上式有最大值1,故选B.
本题考查基本不等式的应用、二次函数求最值等知识,考查学生的运算能力.
2.(2017山东文,12,5分)若直线 x +y =1(a>0,b>0)过点(1,2),则2a+b的最小值为
.
ab
答案 8
解析 本题考查基本不等式及其应用.
由题设可得 1 +2 =1,∵a>0,b>0,
tan BtanC 1
= 2(ta,n BtanC)2
tan BtanC 1
令tan Btan C-1=t,则t>0,∴tan Atan Btan C= 2 ( t = 21 ) 2
Btan C=2时,取“=”.
t
≥ 2t ×(1t2+22)=8,当且仅当t=
∴tan Atan Btan C的最小值为8.
=- tan=Bt,anC tan B tanC
1tanBtanC tan BtanC 1
又△ABC为锐角三角形,
∴tan A= tan>B0,tatnanBC+tan C>0,∴tan Btan C>1,

2024年高考数学总复习第七章不等式真题分类27一元二次不等式及其解法

2024年高考数学总复习第七章不等式真题分类27一元二次不等式及其解法

答案:(-5,0)∪(5,+∞) 由于 f(x)为 R 上的奇函数,所以当 x=0
时,f(0)=0;当 x<0 时,-x>0,所以 f(-x)=x2+4x=-f(x),即 f(x)=-x2-4x,
x2-4x,x>0, 所以 f(x)=0,x=0,
-x2-4x,x<0.
由 f(x)>x,可得x2-4x>x, x>0
或- 5 或-5<x<0,所以原不等式的解集为(-5,0)∪(5,+∞).
第7页
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真题分类27 一元二次不等式及其解法
高考·数学
02. 解不等式需要注意下面几个问题
(1)熟练掌握一元一次不等式(组)、一元二次不等式(组)的解法. (2)掌握用数轴标根法解高次不等式和分式不等式,特别要注意因式的处理方 法. (3)在解不等式的过程中,要充分运用自己的分析能力,把原不等式等价地转化 为易解的不等式. (4)对于含字母的不等式,要按照正确的分类标准,进行分类讨论.
C3.一元二次不等式的解法
高考·数学
命题者说:掌握二次不等式的解题要领,能讨论含参不等式的解法及高次不等式的解法.
第1题 第2题 第3题 第4题
第2页
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真题分类27 一元二次不等式及其解法
高考·数学
Ⅰ.不含参数的一元二次不等式的解法 1.(2013·广东,9,5 分)不等式 x2+x-2<0 的解集为________.
真题分类27 一元二次不等式及其解法
高考·数学
第七章 不等式
§7.1 不等式及其解法 真题分类27 一元二次不等式及其解法
C3.一元二次不等式的解法 C4.一元二次不等式的恒成立问题 C5.一元二次方程的根的分布问题 C6.一元二次不等式与函数的综合问题

高考数学二轮复习第一部分专题篇专题七系列4选讲第二讲不等式选讲课件理

高考数学二轮复习第一部分专题篇专题七系列4选讲第二讲不等式选讲课件理
(1)当x≤-1时,f(x)=3+x≤2; 当-1<x<1时,f(x)=-1-3x<2; 当x≥1时,f(x)=-x-3≤-4. 故当x=-1时,f(x)取得最大值m=2. (2)a2+2b2+c2=(a2+b2)+(b2+c2)≥2ab+2bc=2(ab+bc),当且仅当 a=b=c= 22时,等号成立.此时,ab+bc取得最大值1.
(1)由于y=2x是增函数,所以f(x)≥2 2等价于|x+1|-|x-1|≥32.① (ⅰ)当x≥1时,|x+1|-|x-1|=2,则①式恒成立, (ⅱ)当-1<x<1时,|x+1|-|x-1|=2x,①式化为2x≥32,即34≤x<1, (ⅲ)当x≤-1时,|x+1|-|x-1|=-2,①式无解. 综上,x的取值范围是[34,+∞). (2)由f(x)≥312,得|x+a|-|x+b|≥-5, 而由||x+a|-|x+b||≤|x+a-x-b|=|a-b|,得-|a-b|≤|x+a|-|x+b|≤|a-b|,② 要使②恒成立,只需-|a-b|≥-5,可得a-b的取值范围是[-5,5].
第二(dìèr)讲 不等式选讲(选修4-5)
第一页,共17页。
试题(shìtí解) 析(jiě
1.(2016·贵阳监测)设f(x)=|x-1|-2|x+1|的最大值为m. (1)求实数m的值; (2)若a、b、c∈(0,+∞),且a2+2b2+c2=m,求ab+bc的最大值.
第二页,共17页。
试题(shìt解í)析(jiě
第十七页,共17页。
2+4n,n>12
∴φ(n)的最小值为4,故实数m的取值范围是[4,+∞).
第十三页,共17页。
试题(shìtí解) 析(jiě
7.(2016·高考全国Ⅰ卷)已知函数f(x)=|x+1|-|2x-3|.

2012年高考数学 二轮专题复习 专题7第4讲 不等式选讲课件

2012年高考数学 二轮专题复习 专题7第4讲 不等式选讲课件
的图象.
由图象可知,不等式的解集为 x|x≤-32或x≥32.
(2)若 a=1,f(x)=2|x-1|,不满足题设条件;
-2x+a+1, 若 a<1,f(x)=1-a,
2x-(a+1),
x≤a, a<x<1, x≥1,
f(x)的最小值为 1-a;
-2x+a+1, 若 a>1,f(x)=a-1,
2x-(a+1),
或 xx≥ +45>2
∴原不等式的解集为x|x<-7或x>53.
方法二
-x-5
(x<-12)
f(x)=|2x+1|-|x-4|=3x-3 (-12≤x<4)
x+5 (x≥4)
画出 f(x)的图象
求 y=2 与 f(x)图象的交点为:(-7,2),53,2. 由图象知 f(x)>2 的解集为x|x<-7或x>53. (2)由(1)的方法二知:f(x)min=-92.
变式训练 1 设函数 f(x)=|x-1|+|x-a|. (1)若 a=-1,解不等式 f(x)≥3;
(2)如果∀x∈R,f(x)≥2,求 a 的取值范围. 解 (1)当 a=-1 时,f(x)=|x-1|+|x+1|, f(x)=2-,2x,-1x≤<-x≤11,,
2x, x>1. 作出函数 f(x)=|x-1|+|x+1|
2.求证:x4+y4≥12xy(x+y)2. 押题依据 不等式证明是不等式选讲中常考的题目类
型.题目难度不大,重在考查学生的推理能力及常用的证
明方法.本题体现了分析法和综合法的特点,故押此题.
押题级别 ★★★★
证明 用分析法:
x4+y4≥12xy(x+y)2⇐2(x4+y4)≥x3y+xy3+2x2y2

北师大版高考数学一轮复习统考第7章不等式第4讲基本不等式课件

北师大版高考数学一轮复习统考第7章不等式第4讲基本不等式课件

(2)等号成立的条件:当且仅当 04 ___a_=__b___时等号成立;
(3)其中
a+b 2
叫做正数a,b的
05
__算__术__平__均__数_____,
的 06 __几__何 ___平__均__数_______.
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ab 叫做正数a,b
3
3.利用基本不等式求最大、最小值问题 (1)如果x,y∈(0,+∞),且xy=P(定值), 那么当 07 __x=__y_____时,x+y有 08 _最__小__值__2__P__.(简记:“积定和最 小”) (2)如果x,y∈(0,+∞),且x+y=S(定值), 那么当 09 ___x=__y____时,xy有 10 _最__大__值__S4_2___.(简记:“和定积最 大”)
解析 14答案
(2)设x>0,则函数y=x+2x+2 1-32的最小值为___0_____.
解析
y=x+
2 2x+1

3 2

x+12

1 x+21
-2≥2
x+12·x+1 12-2=0,
当且仅当x+12=x+1 21,即x=12时等号成立.所以函数的最小值为0.
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15 解析
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16
[即时训练] 1.设a,b均大于0,a+b=5,则 a+1 + b+3 的最大值 为__3___2___.
3.下列函数中,最小值为4的是( )
A.y=x+4x C.y=4ex+e-x
B.y=sinx+si4nx(0<x<π) D.y=log3x+logx3(0<x<1)
解析 A中x的定义域为{x|x∈R,且x≠0},函数没有最小值;B中若y
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第3讲 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题A 级 基础演练(时间:30分钟 满分:55分)一、 选择题(每小题5分,共20分)1◎(·山东)设变量x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x +2y ≥2,2x +y ≤4,4x -y ≥-1,则目标函数z =3x -y 的取值范围是( )◎A ◎⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,6 B ◎⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,-1 C◎[]-1,6D ◎⎣⎢⎡⎦⎥⎤-6,32 解析 作出不等式组表示的可行域,如图阴影部分所示,作直线3x -y =0,并向上、 下平移,由图可得,当直线过点A 时,z =3x -y 取最大值;当直线过点B 时,z =3x -y 取最小值◎由⎩⎨⎧x +2y -2=0,2x +y -4=0解得A (2,0);由⎩⎨⎧4x -y +1=0,2x +y -4=0解得B ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,3◎∴z max =3×2-0=6,z min =3×12-3=-32◎∴z =3x -y 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,6◎答案 A2◎(·广东)已知平面直角坐标系xOy 上的区域D 由不等式组⎩⎨⎧0≤x ≤2,y ≤2,x ≤ 2y给定◎若M (x ,y )为D 上的动点,点A 的坐标为(2,1)则z =OM →·OA →的最大值为( )◎A ◎4 2B ◎3 2C ◎4D ◎3解析 如图作出区域D ,目标函数z =2x+y 过点B (2,2)时取最大值,故z 的最大值为2×2+2=4,故选C ◎答案 C3◎(·淮安质检)若不等式组⎩⎨⎧x -y +5≥0,y ≥a ,0≤x ≤2表示的平面区域是一个三角形,则a 的取值范围是( )◎A ◎(-∞,5) B ◎[7,+∞)C ◎[5,7)D ◎(-∞,5)∪[7,+∞)解析 画出可行域,知当直线y =a 在x -y +5=0与y 轴的交点(0,5)和x -y +5=0与x =2的交点(2,7)之间移动时平面区域是三角形◎故5≤a <7◎答案 C4◎(·洛阳一模)某企业生产甲、 乙两种产品,已知生产每吨甲产品要用A 原料3吨、 B 原料2吨;生产每吨乙产品要用A 原料1吨、 B 原料3吨◎销售每吨甲产品可获得利润1万元,每吨乙产品可获得利润3万元,该企业在某个生产周期内甲产品至少要生产1吨,乙产品至少要生产2吨,消耗A 原料不超过13吨,消耗B 原料不超过18吨,那么该企业在这个生产周期内获得最大利润时甲产品的产量应是( )◎A ◎1吨B ◎ 2吨C ◎3吨D ◎113吨解析 设该企业在这个生产周期内生产x 吨甲产品,生产y 吨乙产品,x 、 y 满足的条件为⎩⎨⎧3x +y ≤13,2x +3y ≤18,x ≥1,y ≥2.所获得的利润z =x +3y ,作出如图所示的可行域◎作直线l 0:x +3y =0,平移直线l 0,显然,当直线经过点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,163时所获利润最大,此时甲产品的产量为1吨◎答案 A二、 填空题(每小题5分,共10分)5◎(·大纲全国)若x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x -y +1≥0,x +y -3≤0,x +3y -3≥0,则z =3x -y 的最小值为________◎解析 画出可行域,如图所示,将直线y =3x -z 移至点A (0,1)处直线在y 轴上截距最大,z min =3×0-1=-1◎答案 -1 6◎(·安徽)若x ,y 满足约束条件⎝ ⎛x ≥0,x +2y ≥3,2x +y ≤3,则x -y 的取值范围是________◎解析 记z =x -y ,则y =x -z ,所以z 为直线y =x -z 在y 轴上的截距的相反数,画出不等式组表示的可行域如图中△ABC 区域所示◎结合图形可知,当直线经过点B (1,1)时,x -y 取得最大值0,当直线经过点C (0,3)时,x -y 取得最小值-3◎答案 [-3,0]三、 解答题(共25分)7◎(12分)(·合肥模拟)画出不等式组⎩⎨⎧x -y +5≥0,x +y ≥0,x ≤3表示的平面区域,并回答下列问题:(1)指出x 、 y 的取值范围; (2)平面区域内有多少个整点?解 (1)不等式x -y +5≥0表示直线x -y +5=0上及其右下方的点的集合,x +y ≥0表示直线x +y =0上及其右上方的点的集合,x ≤3表示直线x =3上及其左方的点的集合◎所以,不等式组⎩⎨⎧x -y +5≥0,x +y ≥0,x ≤3表示的平面区域如图所示◎结合图中可行域得x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-52,3,y ∈[-3,8]◎(2)由图形及不等式组知⎩⎪⎨⎪⎧-x ≤y ≤x +5,-52≤x ≤3,且x ∈Z ,当x =3时,-3≤y ≤8,有12个整点; 当x =2时,-2≤y ≤7,有10个整点; 当x =1时,-1≤y ≤6,有8个整点; 当x =0时,0≤y ≤5,有6个整点; 当x =-1时,1≤y ≤4,有4个整点; 当x =-2时,2≤y ≤3,有2个整点;∴平面区域内的整点共有2+4+6+8+10+12=42(个)◎8◎(13分)制订投资计划时,不仅要考虑可能获得的盈利,而且要考虑可能出现的亏损◎某投资人打算投资甲、 乙两个项目,根据预测,甲、 乙项目可能的最大盈利率分别为100%和50%,可能的最大亏损率分别为30%和10%◎若投资人计划投资金额不超过10万元,要求确保可能的资金亏损不超过1◎8万元,问投资人对甲、 乙两个项目各投资多少万元,才能使可能的盈利最大? 解 设投资人分别用x 万元、 y 万元投资甲、 乙两个项目,由题意知⎩⎨⎧x +y ≤10,0.3x +0.1y ≤1.8,x ≥0,y ≥0,目标函数z =x +0◎5y ◎上述不等式组表示的平面区域如图所示,阴影部分(含边界)即为可行域◎将z =x +0◎5y 变形为y =-2x +2z ,这是斜率为-2、 随z 变化的一组平行线,当直线y =-2x +2z 经过可行域内的点M 时,直线y =-2x +2z 在y 轴上的截距2z 最大,z 也最大◎这里M 点是直线x +y =10和0◎3x +0◎1y =1◎8的交点◎解方程组⎩⎨⎧x +y =10,0.3x +0.1y =1.8,得x =4,y =6,此时z =4+0◎5×6=7(万元)◎∴当x =4,y =6时,z 取得最大值,所以投资人用4万元投资甲项目、 6万元投资乙项目,才能在确保亏损不超过1◎8万元的前提下,使可能的盈利最大◎B 级 能力突破(时间:30分钟 满分:45分)一、 选择题(每小题5分,共10分)1◎(·临沂一模)实数x ,y 满足⎩⎨⎧x ≥1,y ≤a (a >1),x -y ≤0,若目标函数z =x +y 取得最大值4,则实数a 的值为( )◎A ◎4B ◎3C ◎2D ◎32解析 作出可行域,由题意可知可行域为△ABC 内部及边界,y =-x +z ,则z 的几何意义为直线在y 轴上的截距,将目标函数平移可知当直线经过点A 时,目标函数取得最大值4,此时A 点坐标为(a ,a ),代入得4=a +a =2a ,所以a =2◎答案 C2◎(·四川)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 设某公司生产甲产品x 桶,生产乙产品y 桶,获利为z 元,则x ,y 满足的线性约束条件为⎩⎨⎧x +2y ≤12,2x +y ≤12,x ≥0且y ∈Z ,y ≥0且y ∈Z ,目标函数z =300x +400y ◎作出可行域,如图中四边形OABC 的边界及其内部整点◎作直线l 0:3x +4y =0,平移直线l 0经可行域内点B 时,z 取最大值,由⎩⎨⎧2x +y =12,x +2y =12,得B (4,4),满足题意,所以z max =4×300+4×400=2 800◎答案 C二、 填空题(每小题5分,共10分)3◎(·咸阳一模)设实数x 、 y 满足⎩⎨⎧x -y -2≤0,x +2y -4≥0,2y -3≤0,则yx 的最大值是________◎解析 不等式组确定的平面区域如图阴影部分◎设y x =t ,则y =tx ,求yx 的最大值,即求y =tx 的斜率的最大值◎显然y =tx 过A 点时,t 最大◎由⎩⎨⎧x +2y -4=0,2y -3=0,解得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32◎代入y =tx ,得t =32◎所以y x 的最大值为32◎答案 324◎(·湖南)设m >1,在约束条件⎩⎨⎧y ≥x ,y ≤mx ,x +y ≤1下,目标函数z =x +my 的最大值小于2,则m 的取值范围为________◎解析 目标函数z =x +my 可变为y =-1m x +zm , ∵m >1,∴-1<-1m <0,z 与zm 同时取到相应的最大值,如图,当目标函数经过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +1,m m +1时,取最大值,∴1m +1+m 2m +1<2,又m >1,得1<m <1+2◎答案 (1,1+2)三、 解答题(共25分)5◎(12分)(·黄山模拟)若x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x +y ≥1,x -y ≥-1,2x -y ≤2,(1)求目标函数z =12x -y +12的最值◎(2)若目标函数z =ax +2y 仅在点(1,0)处取得最小值,求a 的取值范围◎解 (1)作出可行域如图,可求得A (3,4),B (0,1),C (1,0)◎平移初始直线12x -y =0,过A (3,4)取最小值-2,过C (1,0)取最大值1◎∴z 的最大值为1,最小值为-2◎(2)直线ax +2y =z 仅在点(1,0)处取得最小值,由图象可知-1<-a2<2,解得-4<a <2◎故所求a 的取值范围是(-4,2)◎6◎(13分)某工厂生产甲、 乙两种产品,每种产品都有一部分是一等品,其余是二等品,已知甲产品为一等品的概率比乙产品为一等品的概率多0◎25,甲产品为二等品的概率比乙产品为一等品的概率少0◎05◎(1)分别求甲、 乙产品为一等品的概率P 甲,P 乙;(2)已知生产一件产品需要用的工人数和资金数如表所示,且该厂有工人32名,可用资金55万元◎设x ,y 分别表示生产甲、 乙产品的数量,在(1)的条件下,求x ,y 为何值时,z =xP 甲+yP 乙最大,最大值是多少?解 (1)依题意得⎩⎨⎧P 甲-P 乙=0.25,1-P 甲=P 乙-0.05,解得⎩⎨⎧P 甲=0.65,P 乙=0.4,故甲产品为一等品的概率P 甲=0◎65,乙产品为一等品的概率P 乙=0◎4◎(2)依题意得x 、 y 应满足的约束条件为⎩⎨⎧4x +8y ≤32,20x +5y ≤55,x ≥0,y ≥0,且z =0◎65x +0◎4y ◎作出不等式组所表示的平面区域,如图阴影部分,即可行域◎作直线l 0:0◎65x +0◎4y =0即13x +8y =0,把直线l 向上方平移到l 1的位置时,直线经过可行域内的点M ,此时z 取得最大值◎解方程组⎩⎨⎧x +2y =8,4x +y =11,得x =2,y =3◎故M 的坐标为(2,3),所以z 的最大值为z max =0◎65×2+0◎4×3=2◎5◎所以,当x =2,y =3时,z取最大值为2◎5◎第4讲基本不等式A级基础演练(时间:30分钟满分:55分)一、选择题(每小题5分,共20分)1◎(·宁波模拟)若a>0,b>0,且a+2b-2=0,则ab的最大值为()◎A◎12B◎1 C◎2 D◎4解析∵a>0,b>0,a+2b=2,∴a+2b=2≥22ab,即ab≤12◎当且仅当a=1,b=12时等号成立◎答案 A2◎函数y=x2+2x-1(x>1)的最小值是()◎A◎23+2 B◎23-2 C◎2 3 D◎2解析∵x>1,∴x-1>0,∴y=x2+2x-1=x2-2x+1+2(x-1)+3x-1=(x-1)2+2(x-1)+3x-1=(x-1)+3x-1+2≥23+2◎当且仅当x-1=3x-1,即x=3+1时取等号◎答案 A3◎(·陕西)小王从甲地到乙地的时速分别为a和b(a<b),其全程的平均时速为v,则()◎A◎a<v<ab B◎v=abC◎ab<v<a+b2D◎v=a+b2解析设甲、乙两地之间的距离为s◎∵a <b ,∴v =2ssa +s b=2ab a +b <2ab2ab=ab ◎又v -a =2aba +b -a =ab -a 2a +b >a 2-a 2a +b=0,∴v >a ◎答案 A4◎(·杭州模拟)设a >b >c >0,则2a 2+1ab +1a (a -b )-10ac +25c 2的最小值是( )◎A ◎ 2B ◎ 4C ◎ 2 5D ◎5解析 2a 2+1ab +1a (a -b )-10ac +25c 2=2a 2+a -b +bab (a -b )-10ac +25c 2=2a 2+1b (a -b )-10ac +25c 2≥2a 2+1⎝ ⎛⎭⎪⎫b +a -b 22-10ac +25c 2(b =a -b 时取“=”)=2a 2+4a 2-10ac +25c 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+4a 2+(a -5c )2≥4⎝ ⎛⎭⎪⎫当且仅当a =2,b =22,c =25时取“=”,故选B ◎答案 B二、 填空题(每小题5分,共10分)5◎(·浙江)设x ,y 为实数◎若4x 2+y 2+xy =1,则2x +y 的最大值是________◎解析 依题意有(2x +y )2=1+3xy =1+32×2x ×y ≤1+32·⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +y 22,得58(2x +y )2≤1,即|2x +y |≤2105◎当且仅当2x =y =105时,2x +y 取最大值2105◎答案21056◎(·北京朝阳期末)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◎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◎答案 5 8 三、 解答题(共25分)7◎(12分)已知x >0,y >0,且2x +8y -xy =0,求:(1)xy 的最小值; (2)x +y 的最小值◎解 ∵x >0,y >0,2x +8y -xy =0,(1)xy =2x +8y ≥216xy ,∴xy ≥8,∴xy ≥64◎故xy 的最小值为64◎(2)由2x +8y =xy ,得:2y +8x =1, ∴x +y =(x +y )·1=(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫2y +8x=10+2x y +8yx ≥10+8=18◎故x +y 的最小值为18◎8◎(13分)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 +5y20=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 =2xy,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1010-203,y =20-4103.∴1x +1y 的最小值为7+21020◎B 级 能力突破(时间:30分钟 满分:45分)一、 选择题(每小题5分,共10分)1◎已知x >0,y >0,且2x +1y =1,若x +2y >m 2+2m 恒成立,则实数m 的取值范围是( )◎A ◎(-∞,-2]∪[4,+∞) B ◎(-∞,-4]∪[2,+∞) C ◎(-2,4)D ◎(-4,2)解析 ∵x >0,y >0且2x +1y =1, ∴x +2y =(x +2y )⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +1y =4+4y x +x y≥4+24y x ·x y =8,当且仅当4y x =x y ,即x =4,y =2时取等号,∴(x +2y )min =8,要使x +2y >m 2+2m 恒成立, 只需(x +2y )min >m 2+2m 恒成立, 即8>m 2+2m ,解得-4<m <2◎答案 D2◎(·湖南)已知两条直线l 1:y =m 和l 2:y =82m +1(m >0),l 1与函数y =|log 2x |的图象从左至右相交于点A ,B ,l 2与函数y =|log 2x |的图象从左至右相交于点C ,D ◎记线段AC 和BD 在x 轴上的投影长度分别为a ,b ◎当m 变化时,ba 的最小值为 ( )◎A ◎ 16 2B ◎8 2C ◎ 834D ◎434解析 如图,作出y =|log 2x |的图象,由图可知A ,C 点的横坐标在区间(0,1)内,B ,D 点的横坐标在区间(1,+∞)内,而且x C -x A 与x B -x D 同号,所以b a =x B -x D x C -x A,根据已知|log 2x A |=m ,即-log 2x A =m ,所以x A =2-m ◎同理可得x C =2-82m +1,x B =2m,x D =282m +1,所以b a =2m-282m +12-82m +1-2-m=2m -282m +11282m +1-12m =2m-282m +12m -282m +12m ·282m +1=282m +1+m ,由于82m +1+m =82m +1+2m +12-12≥4-12=72,当且仅当82m +1=2m +12,即2m +1=4,即m =32时等号成立,故b a 的最小值为272=82◎答案 B二、 填空题(每小题5分,共10分)3◎若正数a ,b 满足ab =a +b +3,则ab 的取值范围是________◎解析 由a ,b ∈R +,由基本不等式得a +b ≥2ab , 则ab =a +b +3≥2ab +3,即ab -2ab -3≥0⇔(ab -3)(ab +1)≥0⇒ab ≥3, ∴ab ≥9◎答案 [9,+∞)4◎已知两正数x ,y 满足x +y =1,则z =⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x ⎝ ⎛⎭⎪⎫y +1y 的最小值为________。

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