必修5不等式专题复习
高中数学必修5精要——不等 式知识点
不等式1、不等式的性质:(1)同向不等式可以相加;异向不等式可以相减:若,则(若,则),但异向不等式不可以相加;同向不等式不可以相减;(2)左右同正不等式:同向的不等式可以相乘,但不能相除;异向不等式可以相除,但不能相乘:若,则(若,则);(3)左右同正不等式:两边可以同时乘方或开方:若,则或;(4)若,,则;若,,则。
特别提醒:如果对不等式两边同时乘以一个代数式,要注意它的正负号,如果正负号未定,要注意分类讨论。
如(1)对于实数中,给出下列命题:①;②;③;④;⑤;⑥;⑦;⑧,则。
其中正确的命题是______(答:②③⑥⑦⑧);(2)已知,,则的取值范围是______(答:);(3)已知,且则的取值范围是______(答:)2.不等式大小比较的常用方法:(1)作差:作差后通过分解因式、配方等手段判断差的符号得出结果;(2)作商(常用于分数指数幂的代数式);(3)分析法;(4)平方法;(5)分子(或分母)有理化;(6)利用函数的单调性;(7)寻找中间量(一般先把要比较的代数式与“0”比,与“1”比,然后再比较它们的大小)或放缩法;(8)图象法:利用有关函数的图象(指数函数、对数函数、二次函数、三角函数的图象),直接比较大小。
其中比较法(作差、作商)是最基本的方法。
如(1)设,比较的大小(答:当时,(时取等号);当时,(时取等号));(2)设,,,试比较的大小(答:);(3)比较1+与的大小(答:当或时,1+>;当时,1+<;当时,1+=)特值法是判断不等式命题是否成立的一种方法,此法尤其适用于不成立的命题。
3. 利用重要不等式求函数最值时,你是否注意到:“一正二定三相等,和定积最大,积定和最小”这17字方针。
常用的方法为:拆、凑、平方。
如(1)下列命题中正确的是A、的最小值是2B、的最小值是2C、的最大值是D、的最小值是(答:C);(2)若,则的最小值是______(答:);(3)正数满足,则的最小值为______(答:);4.常用不等式有:(1)(根据目标不等式左右的运算结构选用) ;(2)a、b、c R,(当且仅当时,取等号);(3)若,则(糖水的浓度问题)。
必修5基本不等式(含答案)
基本不等式及其应用[考点梳理]1.如果a >0,b >0,那么________叫做这两个正数的算术平均数. 2.如果a >0,b >0,那么________叫做这两个正数的几何平均数.3.重要不等式:a ,b ∈R ,则a 2+b 2≥________ (当且仅当a =b 时取等号).4.基本不等式:a >0,b >0,则________,当且仅当a =b 时等号成立,即两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.5.求最小值:a >0,b >0,当ab 为定值时,a +b ,a 2+b 2有________,即a +b ≥________,a 2+b 2≥________.简记为:积定和最小.6.求最大值:a >0,b >0,当a +b 为定值时,ab 有最大值,即________,亦即________;或a 2+b 2为定值时,ab 有最大值(a >0,b >0),即_____.简记为:和定积最大.7.拓展:若a >0,b >0时,21a +1b≤________≤a +b 2≤________,当且仅当a =b 时等号成立.自查自纠: 1.a +b 2 2.ab 3.2ab 4.a +b 2≥ab 5.最小值 2ab 2ab6.ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22 ab ≤14(a +b )2 ab ≤a 2+b 22 7.ab a 2+b 22[基础自测]设a ,b ∈R ,且a +b =3,则2a +2b 的最小值是( )A .6B .4 2C .2 2D .2 6解:因为2a >0,2b >0,由基本不等式得2a +2b ≥22a ·2b =22a +b =42,当且仅当a =b =32时取等号,故选B.已知向量m =(2,1),n =(2-b ,a )(a >0,b >0).若m ∥n ,则ab 的最大值为( ) A.12B .1C .2D .4 解:依题意得2a =2-b ,即2a +b =2(a >0,b >0),∴2=2a +b ≥22ab ,∴ab ≤12,当且仅当2a =b =1时取等号,∴ab 的最大值是12.故选A.设f (x )=lnx ,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:p =f (ab )=ln ab ,q =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 2=ln a +b 2,r =12(f (a )+f (b ))=12ln ab =ln ab ,函数f (x )=ln x 在(0,+∞)上单调递增,∵a +b 2>ab ,∴f ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 2>f (ab ).∴q >p =r.故选C. 若实数x ,y 满足xy =1,则x 2+2y 2的最小值为________.解:由xy =1得x 2+2y 2=x 2+2x2≥22,当且仅当x =±42时等号成立.故填22.已知函数f (x )=4x +ax (x >0,a >0)在x =3时取得最小值,则实数a =________. 解:f (x )=4x +ax ≥24x ·a x =4a (x >0,a >0),当且仅当4x =a x ,即x =a2时等号成立,∴a2=3,∴a =36.故填36. [典例解析]类型一 利用基本不等式求最值(1)函数y =(x +5)(x +2)x +1(x >-1)的值域为________.解:∵x >-1,∴x +1>0,令m =x +1,则m >0,且y =(m +4)(m +1)m =m +4m +5≥2m ·4m +5=9,当且仅当m =2时取等号,故y min =9.又当m →+∞或m →0时,y →+∞,故原函数的值域是[9,+∞).故填[9,+∞).(2)若a >b >0,则代数式a 2+1b (a -b )的最小值为( )A .2B .3C .4D .5解:∵b (a -b )≤⎝ ⎛⎭⎪⎫b +(a -b )22=a 24,∴a 2+1b (a -b )≥a 2+1a 24=a 2+4a 2≥4,当且仅当b=a -b 且a 2=4a 2,即a =2,b =22时等号成立.故选C.小结:基本不等式的应用在于“定和求积,定积求和”,必要时可以通过变形(拆补)、配凑,常数代换、构造“和”或者“积”,使之为定值.(1)已知t >0,则函数f (t )=t 2-4t +1t的最小值为________.解:∵t >0,∴f (t )=t 2-4t +1t =t +1t -4≥-2,当且仅当t =1时,f (t )min =-2,故填-2.(2)已知x >0,y >0,且2x +8y -xy =0,求: (Ⅰ)xy 的最小值; (Ⅱ)x +y 的最小值.解:(Ⅰ)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 =4y ,即x =16,y =4时等号成立.(Ⅱ)解法一:由2x +8y -xy =0,得x =8yy -2,∵x >0,∴y >2,则x +y =y +8y y -2=(y -2)+16y -2+10≥18,当且仅当y -2=16y -2,即y =6,x =12时等号成立.解法二: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y =6,x =12时等号成立.类型二 利用基本不等式求参数范围已知a >0,b >0,若不等式m 3a +b-3a -1b ≤0恒成立,则m 的最大值为( ) A .4 B .16 C .9 D .3解:∵a >0,b >0,∴由m 3a +b -3a -1b ≤0恒成立得m ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫3a +1b (3a +b )=10+3b a +3a b 恒成立.∵3b a +3ab ≥23b a ·3a b =6,当且仅当a =b 时等号成立,故10+3b a +3a b ≥16,∴m ≤16,即m 的最大值为16.故选B.小结:一般地,对含参的不等式求范围问题通常采用分离变量转化为恒成立问题,对于“恒成立”的不等式,一般的解题方法是先分离然后求函数的最值.另外,要记住几个常见的有关不等式的等价命题:(1)a >f (x )恒成立⇔a >f (x )max ;(2)a <f (x )恒成立⇔a <f (x )min ;(3)a >f (x )有解⇔a >f (x )min ;(4)a <f (x )有解⇔a <f (x )max .已知函数f (x )=e x +e -x ,其中e 是自然对数的底数.若关于x 的不等式mf (x )≤e-x+m -1在(0,+∞)上恒成立,则实数m 的取值范围为________.解:由条件知m (e x +e -x -1)≤e -x -1在(0,+∞)上恒成立. 令t =e x (x >0),则t >1,且m ≤-t -1t 2-t +1=-1t -1+1t -1+1对任意t >1成立.∵t -1+1t -1+1≥2(t -1)·1t -1+1=3,∴-1t -1+1t -1+1≥-13,当且仅当t =2,即x =ln 2时等号成立.故实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-13.故填⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-13.类型三 利用基本不等式解决实际问题某小区想利用一矩形空地ABCD 建市民健身广场,设计时决定保留空地边上的一水塘(如图中阴影部分),水塘可近似看作一个等腰直角三角形,其中AD =60 m ,AB =40 m ,且△EFG 中,∠EGF =90°,经测量得到AE =10 m ,EF =20 m ,为保证安全同时考虑美观,健身广场周围准备加设一个保护栏,设计时经过点G 作一直线分别交AB ,DF 于M ,N ,从而得到五边形MBCDN 的市民健身广场,设DN =x (m).(1)将五边形MBCDN 的面积y 表示为x 的函数;(2)当x 为何值时,市民健身广场的面积最大?并求出最大面积.解:(1)作GH ⊥EF ,垂足为H. ∵DN =x ,∴NH =40-x ,NA =60-x ,∵NH HG =NAAM ,∴40-x 10=60-x AM ,∴AM =600-10x 40-x.S 五边形MBCDN =S 矩形ABCD -S △AMN =40×60-12·AM ·AN =2 400-5(60-x )240-x .∵N 与F 重合时,AM =AF =30适合条件,∴x∈(0,30].(2)y =2 400-5(60-x )240-x =2 400-5[(40-x )+40040-x +40],当且仅当40-x =40040-x ,即x =20∈(0,30]时,y 取得最大值2 000, ∴当DN =20 m 时,得到的市民健身广场面积最大,最大面积为 2 000 m 2.小结:建立关于x 的函数关系式是解决本题的关键,在运用基本不等式求最小值时,除了“一正,二定,三相等”以外,在最值的求法中,使用基本不等式次数要尽量少,最好是在最后一步使用基本不等式,如果必须使用几次,就需要查看这几次基本不等式等号成立的条件是否有矛盾,有矛盾则应调整解法.如图,为处理含有某种杂质的污水,要制造一个底宽2 m 的无盖长方体的沉淀箱,污水从A 孔流入,经沉淀后从B 孔排出,设箱体的长度为a m ,高度为b m ,已知排出的水中该杂质的质量分数与a ,b 的乘积ab 成反比.现有制箱材料60 m 2,问a ,b 各为多少m 时,经沉淀后排出的水中该杂质的质量分数最小(A ,B 孔面积忽略不计).解法一:设y 为排出的水中杂质的质量分数,根据题意可知:y =kab ,其中k 是比例系数且k >0.依题意要使y 最小,只需ab 最大.由题设得:4b +2ab +2a ≤60(a >0,b >0),即a +2b ≤30-ab (a >0,b >0).∵a +2b ≥22ab , ∴22·ab +ab ≤30,得0<ab ≤32.当且仅当a =2b 时取“=”号,ab 最大值为18,此时得a =6,b =3. 故当a =6 m ,b =3 m 时经沉淀后排出的水中杂质最少. 解法二:同解法一得b ≤30-a a +2,代入y =kab 求解.[归纳小结]1.要熟悉基本不等式的变式和推广,这对提高解题能力是有帮助的,常见的基本不等式的变式和推广有:①a 2+b 2≥(a +b )22;②ab ≤a 2+b 22;③ab ≤ 14(a +b )2;④⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22≤a 2+b 22;⑤(a +b )2≥4ab ;⑥ab ≥21a +1b;⑦a +b +c 3≥3abc ;⑧abc ≤a 3+b 3+c 33等.对于以上各式,要明了其成立的条件和取“=”的条件.2.在利用基本不等式求最值时,要注意一正,二定,三相等.“一正”是指使用均值不等式的各项(必要时,还要考虑常数项)必须是正数;“二定”是指含变数的各项的和或积必须是常数;“三相等”是指具备等号成立的条件,使待求式能取到最大或最小值.3.基本不等式的应用在于“定和求积,定积求和;和定积最大,积定和最小”,必要时可以通过变形(拆补)、配凑、常数代换、运算(指数、对数运算、平方等)构造“和”或者“积”,使之为定值.4.求1a +1b 型最值问题,常通过“1”来进行转化,但不是所有的最值都可以通过基本不等式解决,有一些看似可以通过基本不等式解决的问题,由于条件的限制,等号不能够成立,这时就不能用基本不等式来解决,而要借助于其他求值域的方法来解决.5.基本不等式除具有求最值的功能外,还具有将“和式”转化为“积式”以及将“积式”转化为“和式”的放缩功能,常用于比较数(式)的大小或证明不等式,解决问题的关键是抓住不等式两边的结构特征,找准利用基本不等式的切入点. [课后作业]1.若a >1,则a +1a -1的最小值是( )A .2B .aC .3 D.2aa -1解:∵a >1,∴a +1a -1=a -1+1a -1+1≥2(a -1)·1a -1+1=2+1=3,当且仅当a =2时等号成立.故选C.2.已知a >0,b >0,且2a +b =4,则1ab 的最小值为( ) A.14 B .4 C.12D .2 解:∵a >0,b >0,∴4=2a +b ≥22ab ,得ab ≤2,∴1ab ≥12,当且仅当a =1,b =2时等号成立.故选C.3.函数f (x )=5-4x +x 22-x在(-∞,2)上的最小值是( )A .0B .1C .2D .3解:当x <2时,2-x >0,因此f (x )=1+(4-4x +x 2)2-x =12-x +(2-x )≥2·12-x·(2-x )=2,当且仅当12-x =2-x 时上式取等号.而此方程有解x =1∈(-∞,2),因此f (x )在(-∞,2)上的最小值为2,故选C.4.小王从甲地到乙地往返的时速分别为a 和b (a <b ),其全程的平均时速为v ,则( )A .a <v <abB .v =ab C.ab <v <a +b 2 D .v =a +b2解:设甲、乙两地之间的距离为s.∵a <b ,∴v =2s s a +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.故选A.5.已知a >0,b >0,a +b =2,则1a +4b 的最小值是( ) A.72 B .4 C.92D .5解:依题意,得1a +4b =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +4b ·(a +b )=12[5+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +4a b ]≥12⎝⎛⎭⎪⎫5+2b a ·4a b =92, 当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧a +b =2,b a =4a b ,a >0,b >0, 即⎩⎪⎨⎪⎧a =23,b =43时取等号,即1a +4b 的最小值是92.故选C.6.若log 4(3a +4b )=log 2ab ,则a +b 的最小值是( )A .6+2 3B .7+2 3C .6+4 3D .7+4 3解:因为log 4(3a +4b )=log 2ab ,所以log 4(3a +4b )=log 4(ab ),即3a +4b =ab ,且⎩⎪⎨⎪⎧3a +4b >0,ab >0,即a >0,b >0,所以4a +3b =1(a >0,b >0),a +b =(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫4a +3b =7+4b a +3a b ≥7+24b a ·3a b =7+43,当且仅当4b a =3ab 时取等号.故选D.7.点(m ,n )在直线x +y =1位于第一象限内的图象上运动,则log 2m +log 2n 的最大值是________.解:由条件知,m >0,n >0,m +n =1,∴mn ≤⎝⎛⎭⎪⎫m +n 22=14,当且仅当m =n =12时取等号,∴log 2m +log 2n =log 2mn ≤log 214=-2.故填-2.8.设m ∈R ,过定点A 的动直线x +my =0和过定点B 的动直线mx -y -m +3=0交于点P (x ,y ),则|PA |·|PB |的最大值是________.解:易知定点A (0,0),B (1,3).且无论m 取何值,两直线垂直.所以无论P 与A ,B 重合与否,均有|PA |2+|PB |2=|AB |2=10(P 在以AB 为直径的圆上).所以|PA |·|PB |≤12(|PA |2+|PB |2)=5.当且仅当|PA |=|PB |=5时,等号成立.故填5.9.(1)已知0<x <43,求x (4-3x )的最大值;(2)点(x ,y )在直线x +2y =3上移动,求2x +4y 的最小值.解:(1)已知0<x <43,∴0<3x <4.∴x (4-3x )=13(3x )(4-3x )≤13⎝⎛⎭⎪⎫3x +4-3x 22=43, 当且仅当3x =4-3x ,即x =23时“=”成立.∴当x =23时,x (4-3x )取最大值为43.(2)已知点(x ,y )在直线x +2y =3上移动,所以x +2y =3. ∴2x +4y ≥22x ·4y =22x +2y =223=42. 当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧2x =4y ,x +2y =3, 即⎩⎪⎨⎪⎧x =32,y =34时“=”成立.∴当⎩⎪⎨⎪⎧x =32,y =34时,2x +4y 取最小值为42.10.已知a>0,b>0,且2a+b=1,求S=2ab-4a2-b 2的最大值.解:∵a>0,b>0,2a+b=1,∴4a2+b2=(2a+b)2-4ab=1-4ab.且1=2a+b≥22ab,即ab≤24,ab≤18,∴S=2ab-4a2-b2=2ab-(1-4ab)=2ab+4ab-1≤2-12.当且仅当a=14,b=12时,等号成立.11.如图,动物园要围成相同的长方形虎笼四间,一面可利用原有的墙,其他各面用钢筋网围成.(1)现有可围36 m长网的材料,每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使每间虎笼面积最大?(2)若使每间虎笼面积为24 m2,则每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使围成四间虎笼的钢筋总长度最小?解:(1)设每间虎笼长为x m,宽为y m,则由条件,知4x+6y=36,即2x+3y=18.设每间虎笼的面积为S,则S=xy.解法一:由于2x+3y≥22x×3y=26xy,∴26xy≤18,得xy≤272,即S≤272.当且仅当2x=3y时等号成立.由⎩⎪⎨⎪⎧2x=3y,2x+3y=18,解得⎩⎪⎨⎪⎧x=4.5,y=3.故每间虎笼长为4.5 m,宽为3 m时,可使每间虎笼面积最大.解法二:由2x+3y=18,得x=9-32y.∵x>0,∴0<y<6.S=xy=⎝⎛⎭⎪⎫9-32y y=32(6-y)y.∵0<y<6,∴6-y>0.∴S≤32⎣⎢⎡⎦⎥⎤(6-y)+y22=272.当且仅当6-y=y,即y=3时,等号成立,此时x=4.5.故每间虎笼长4.5 m,宽3 m时,可使每间虎笼面积最大.(2)由条件知S=xy=24.设钢筋网总长为l,则l=4x+6y.解法一:∵2x+3y≥22x·3y=26xy=24,∴l=4x+6y=2(2x+3y)≥48,当且仅当2x=3y时,等号成立.由⎩⎪⎨⎪⎧2x=3y,xy=24,解得⎩⎪⎨⎪⎧x=6,y=4.故每间虎笼长6 m,宽4 m时,可使钢筋网总长度最小.解法二:由xy=24,得x=24y.∴l=4x+6y=96y+6y=6⎝⎛⎭⎪⎫16y+y≥6×216y×y=48,当且仅当16y=y,即y=4时,等号成立,此时x=6.故每间虎笼长6 m,宽4 m时,可使钢筋网总长度最小.如图所示,已知树顶A离地面212米,树上另一点B离地面112米,某人在离地面32米的C处看此树,则该人离此树________米时,看A,B的视角最大.解:问题转化为求△ABC中∠BCA的取值范围.过点C作CD⊥AB交AB的延长线于点D.设该人距离此树的距离CD=x米,看A,B的视角最大,即∠BCA最大.不妨设∠BCD=α,∠ACD=β,则∠BCA=β-α,且tanα=4x ,tanβ=9x,所以tan(β-α)=9x-4x1+9x×4x=5xx2+36=5 x+36x≤52x×36x=512,当且仅当x=36x,即x=6时取等号,此时∠BCA最大.故填6.不等式检测1.已知集合A ={x |y =x 2-2x -3},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x |x +2x -2≤0,则A ∩B =( )A .[-1,1]B .[-1,2)C .[1,2)D .[-2,-1]解:依题意,集合A ={x |x ≤-1或x ≥3},B ={x |-2≤x <2},A ∩B ={x |-2≤x ≤-1}.故选D.2.不等式x +5()x -12≥2的解集是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3,12B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,3C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,1∪(1,3]D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,1∪(1,3] 解:x +5(x -1)2≥2⇔(x +5)-2(x -1)2(x -1)2≥0⇔-2x 2+5x +3(x -1)2≥0⇔-2x 2+5x +3≥0(x ≠1)⇔2x 2-5x -3≤0(x ≠1)⇔-12≤x ≤3且x ≠1.故选D.3.若f (x )是偶函数,且当x ∈[0,+∞)时,f (x )=x -1,则不等式f (x 2-1)<0的解集为( ) A .(-1,0) B .(-2,0)∪(0,2) C .(0,2) D .(1,2)解:∵f (x )是偶函数,∴f (x )=f (|x |)=|x |-1.∴f (x 2-1)=|x 2-1|-1.解不等式|x 2-1|-1<0,得0<x 2<2,∴x ∈(-2,0)∪(0,2).故选B.4.若一个矩形的对角线长为常数a ,则其面积的最大值为( )A .a 2 B.12a 2 C .a D.12a解:如图,设矩形的长和宽分别为x ,y ,则x 2+y 2=a 2,其面积S =xy ,由基本不等式得S ≤12(x 2+y 2)=12a 2,当且仅当x =y 时取等号,此时为正方形.故选B.5.若正数x ,y 满足x 2+3xy -1=0,则x +y 的最小值是( )A.23 B .223 C.33 D.233解:∵x 2+3xy -1=0,∴y =13⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -x ,∴x +y =2x 3+13x ≥229=223(当且仅当x =22时等号成立).故选B.6.执行如图所示的程序框图,如果输入的x ,y ∈R ,那么输出的S 的最大值为( )A .0B .1C .2D .3解:由程序框图知,当⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,x +y ≤1时,目标函数S =2x +y ∈[0,2],否则,S =1.因此,输出的S的最大值为2.故选C.7.若不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,则实数a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-235,1 C .(1,+∞) D.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-235 解法一:∵x ∈[1,5],∴不等式变形为a >-x +2x ,∵x ∈[1,5]时,y =-x +2x 单调递减,∴y ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-235,1,∴要使不等式在[1,5]上有解,应有a >-235.解法二:一元二次方程x 2+ax -2=0的两根之积为-2,两根一正一负.对于二次函数y =f (x )=x 2+ax -2,开口向上.与x 轴交点一正一负,y >0,在区间[1,5]上有解,只需y =f (5)>0即可.52+5a -2>0,∴a >-235.故选A.8.已知实数x ,y 满足⎩⎨⎧y ≥1,y ≤2x -1,x +y ≤m ,如果目标函数z =x -y 的最小值为-1,则实数m =()A .2B .3C .4D .5解:显然m >2,作出⎩⎪⎨⎪⎧y ≥1,y ≤2x -1,x +y ≤m 的可行域,当⎩⎨⎧x =m +13,y =2m -13 时z =x -y 的最小值为-1,解得m =5.故选D.9.若直线ax -by +2=0(a >0,b >0)被圆x 2+y 2+2x -4y +1=0截得的弦长为4,则1a +1b 的最小值为( )A.14B. 2C.32+ 2 D.32+2 2解:圆的直径是4,说明直线过圆心(-1,2),故12a +b =1,1a +1b =⎝ ⎛⎭⎪⎫12a +b ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b =32+b a +a2b ≥32+2(当且仅当a =22-2,b =2-2时等号成立),故选C. 10.设函数f (x )=3sin πx m ,若存在f (x )的极值点x 0满足x 20+[f (x 0)]2<m 2,则m 的取值范围是( )A .(-∞,-6)∪(6,+∞)B .(-∞,-4)∪(4,+∞)C .(-∞,-2)∪(2,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)解:函数f (x )的极值点满足πx m =π2+k π,即x =m ⎝ ⎛⎭⎪⎫k +12,k ∈Z ,且极值为±3,问题等价于存在k 0使之满足不等式m 2⎝ ⎛⎭⎪⎫k 0+122+3<m 2,即⎝ ⎛⎭⎪⎫k 0+122<m 2-3m 2,因为⎝ ⎛⎭⎪⎫k +122的最小值为14,∴只要m 2-3m 2>14即可,得m 2>4,解得m >2或m <-2,故m 的取值范围是(-∞,-2)∪(2,+∞).故选C.11.已知O 是坐标原点,点A (-1,0),若点M (x ,y )为平面区域⎩⎨⎧x +y ≥2,x ≤1,y ≤2上的一个动点,则|OA→+OM →|的取值范围是( ) A .[1,5] B .[2,5] C .[1,2] D .[0,5]解:OA →+OM →=(-1,0)+(x ,y )=(x -1,y ),设z =|OA →+OM →|=(x -1)2+y 2,则z 2的几何意义为M 到定点E (1,0)的距离,由约束条件作出平面区域如图,由图象可知当M 位于点D (0,2)时,z 取得最大值z max =1+4=5,易知最小值z min =1,∴1≤z ≤5,即|OA→+OM →|的取值范围是[1,5].故选A. 12.设M 是△ABC 内一点,且AB →·AC →=23,∠BAC =30°.定义f (M )=(m ,n ,p ),其中m ,n ,p 分别是△MBC ,△MCA ,△MAB 的面积.若f (Q )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12,x ,y ,则log 2x +log 2y 的最大值是( )A .-5B .-4C .-3D .-2解:∵AB→·AC →=|AB →||AC →|cos ∠BAC =32|AB →||AC →|=23,∴|AB →||AC →|=4,∴S △ABC =12AB ·AC ·sin ∠BAC =12×4×12=1,∵f (Q )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12,x ,y ,∴12+x +y =1,∴x +y =12,∵x >0,y >0,∴log 2x +log 2y =log 2(xy )≤log 2⎝⎛⎭⎪⎫x +y 22=log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫142=-4.故选B.13.已知集合A ={x ∈R|||x +2<3},集合B ={x ∈R|(x -m )(x -2)<0},且A ∩B =(-1,n ),则m =__________,n =__________.解:∵A ={x ∈R|||x +2<3}={x |-5<x <1},又∵A ∩B =(-1,n ),画数轴可知m =-1,n =1.故填-1;1.14.设x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x -y ≤0,x +y -1≥0,x -2y +2≥0,若z =x +3y +m 的最小值为4,则实数m =________.解:画出可行域如图所示,设z ′=x +3y ,当平行直线系z ′=x +3y 过点C ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12时取最小值,有z ′min =12+3×12=2,此时,目标函数z =x +3y +m 取最小值,有z min =z ′min +m =2+m =4,m =2.故填2.15.从等腰直角三角形纸片ABC 上,剪下如图所示的两个正方形,其中BC =2,∠A =90°,则这两个正方形的面积之和的最小值为________.解:设两个正方形边长分别为a ,b (a ≤b ), 则由题可得2a +2b =2,即a +b =1,S =a 2+b 2≥2×⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22=12,当且仅当a =b =12时取等号.故填12. 16.某项研究表明:在考虑行车安全的情况下,某路段车流量F (单位时间内经过测量点的车辆数,单位:辆/小时)与车流速度v (假设车辆以相同速度v 行驶,单位:米/秒)、平均车长l (单位:米)的值有关,其公式为F =76 000v v 2+18v +20l.(1)如果不限定车型,l =6.05,则最大车流量为________辆/小时;(2)如果限定车型,l =5,则最大车流量比(1)中的最大车流量增加________辆/小时.解:(1)F =76 000v +20×6.05v+18≤76 00022+18=1 900,当且仅当v =11时等号成立.(2)F =76 000v +20×5v +18≤76 00020+18=2 000,当且仅当v =10时等号成立,2 000-1 900=100.故填(1)1 900;(2)100.17.已知不等式kx 2-x +4k <0(k ≠0).(1)若不等式的解集为{x |x <-4或x >-1},求实数k 的值; (2)若不等式的解集为∅,求实数k 的取值范围.解:(1)因为不等式的解集为{x |x <-4或x >-1},所以-1和-4是方程kx 2-x +4k =0的两个实根,由韦达定理得x 1+x 2=1k ,解得k =-15.(2)不等式的解集为∅,则kx 2-x +4k ≥0恒成立,所以k >0且Δ=1-16k 2≤0,解得k ≥14.18.某种饮料分两次提价,提价方案有两种,方案甲:第一次提价p %,第二次提价q %;方案乙:每次都提价p +q2%.若p >q >0,则提价多的方案是哪一种?解:设原价为a ,则提价后的价格为方案甲:(1+p %)(1+q %)a ,方案乙:⎝ ⎛⎭⎪⎫1+p +q 2%2a ,∵1+p %·1+q %≤1+p %2+1+q %2=1+p +q2%(当且仅当p =q 时取等号),∵p >q >0,∴1+p %·1+q %<1+p +q2%,即(1+p %)(1+q %)a <⎝ ⎛⎭⎪⎫1+p +q 2%2a ,∴提价多的方案是方案乙.答:提价多的方案是方案乙.19.(1)解不等式4x -1≤x -1;(2)求函数y =2x +91-2x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12的最小值. 解:(1)4x -1≤x -1⇔4-(x -1)2x -1≤0⇔(x -3)(x +1)x -1≥0⇔⎩⎪⎨⎪⎧(x +1)(x -1)(x -3)≥0,x ≠1⇔ x ≥3或-1≤x <1. ∴此不等式的解集为{x |x ≥3或-1≤x <1}.(2)∵x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,∴2x >0,1-2x >0,∴y =42x +91-2x =⎝ ⎛⎭⎪⎫42x +91-2x [2x +(1-2x )]=13+9×2x 1-2x +4×(1-2x )2x ≥25,当且仅当x =15时,等号成立,即函数的最小值为25.20.已知x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x -y -1≤0,2x -y -3≥0,当目标函数z =ax +by (a >0,b >0)在该约束条件下取到最小值25时,求a 2+b 2的最小值.解法一:不等式组表示的平面区域如图所示,由于-ab <0,所以目标函数在点A (2,1)处取得最小值,故2a +b =25,两端平方得4a 2+b 2+4ab =20,又4ab =2×a ×2b ≤a 2+4b 2,所以20≤4a 2+b 2+a 2+4b 2=5(a 2+b 2),所以a 2+b 2≥4,当且仅当a =2b ,即a =45,b =25时等号成立.解法二:同解法一得2a +b =25.把2a +b =25看作平面直角坐标系aOb 中的直线,则a 2+b 2的几何意义是直线上的点与坐标原点距离的平方,显然a 2+b 2的最小值是坐标原点到直线2a +b =25距离的平方,即⎝⎛⎭⎪⎫|-25|52=4. 21.某工厂生产甲、乙两种产品.已知生产甲种产品1 t 需耗A 种矿石10 t ,B 种矿石5 t ,煤4 t ;生产乙种产品1 t 需耗A 种矿石4 t ,B 种矿石4 t ,煤9 t .每1 t 甲种产品的利润是600元,每1 t 乙种产品的利润是1 000元.工厂在生产这两种产品的计划中要求消耗A 种矿石不超过300 t ,B 种矿石不超过200 t ,煤不超过360 t .甲、乙两种产品应各生产多少(精确到0.1 t ),能使利润总额达到最大?解:设生产甲、乙两种产品分别为x t ,y t ,利润总额为z 元,那么⎩⎪⎨⎪⎧10x +4y ≤300,5x +4y ≤200,4x +9y ≤360,x ≥0,y ≥0;z =600x +1 000y.作出以上不等式组所表示的平面区域(如图),即可行域. 作直线l :600x +1 000y =0,即直线l :3x +5y =0, 把直线l 向右上方平移至l 1的位置时,直线经过可行域上的点M ,且与原点距离最大.此时z =600x +1 000y 取最大值.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧5x +4y =200,4x +9y =360,得M 的坐标为x =36029≈12.4,y =1 00029≈34.4.故应生产甲产品约12.4 t ,乙产品34.4 t ,能使利润总额达到最大.22.已知函数f (x )=x 3+2bx 2+cx +1的两个极值点为x 1和x 2,x 1∈[-2,-1],x 2∈[1,2],求f (-1)的取值范围.解:f ′(x )=3x 2+4bx +c , 由题可得⎩⎪⎨⎪⎧f ′(-2)=12-8b +c ≥0,f ′(-1)=3-4b +c ≤0,f ′(1)=3+4b +c ≤0,f ′(2)=12+8b +c ≥0.在平面直角坐标系bOc 中作图,图中阴影部分所示为可行域,易知f (-1)=2b -c 在点(0,-3)取得最小值3,在点(0,-12)取得最大值12.∴3≤f (-1)≤12.故f (-1)的取值范围为[3,12].。
高中必修5:基本不等式整理
xy xy
yx
当且仅当 x = 2 y ,即x=2- 2, y 2 1时等号成立. yx
(2) x 2 y 1 (x 2 y)(1 1 ) 1 (3 2 y x ) 3 2
2
xy 2 x y 2
当且仅当 2 y x ,即x= 1 2 , y 1 2 时等号成立.
3.4 基本不等式(2)
ab a b 2
一.知识梳理
1.基本不等式:ab a b (a,b R ) 2
当且仅当a b时,等号成立. 2.重要不等式:
a2 b2 2ab(a,b R),当且仅当a b时取等号.
3.基本不等式的变形:
(1) a b 2 ab(a,b R ),当且仅当a b时取等号. (2) a b 2(a, b同号),当且仅当a b时取等号.
1 3
(
3x
43x 2
)
2
4 3
当且仅当3x 4 3x即x 2 时,等号成立.
3
所以f (x)的最大值是 4,此时x 2 .
3
3
例1(. 1)已知0 x 1, 求f (x) x(4 3x)的最大值;
(2)已知x 5 , 求f (x) 4x 2 1 的最大值.
4
4x 5
解:(2)因为x 5 ,所以4x 5 0, 4
f (x) (5 4x 1 ) 3 5 4x
2 (5 4x) 1 3 5 4x
=1 当且仅当5-4x 1 即x 1时,等号成立.
5 4x
所以f (x)的最大值是1,此时x 1.
例
2: 已 知
【精品专区】必修5不等式复习
不等式的复习、一、知识系统:⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧=⎩⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===求解(实际)最优解平移(几何意义)交集试值直线(列表)可行域线性规划韦达定理数形结合一元二次方程根的分布参变量分离转化求最值数形结合恒成立问题不等式的应用正定等积的最大值和的最小值求最值变形内容均值定理倒数运算传递对称条不等式性质综合法分析法右左证明不等式作商作差比较大小不等式的概念性)指对不等式(换元单调穿)穿线法右上方奇穿偶不高次不等式(因式分解平方数形结合几何意义口诀分类讨论先交后并绝对值不等式分式不等式(通分))两根大小()数形结合判别式(因式分解口诀)开口(字母讨论一元二次不等式)一次不等式(字母讨论解不等式不等式********11**10****0***表6.《不等式的概念》知识总结典型例题: 例1、 ax>b例2、1)XTZP25 –42)XTZP26 –14 例3、1128≥--x x例4、1)XTZP27 –72)x x -<-31 3)231>-+-x x例5、1)0)5)(4)(2)(1(>+-+-x x x x例6、1)01lg )(lg 22>--x x 2)0224>--xx例7、1)XTZP21 –11 2)XTZP21 –10 3)XTZP21 –8 4)XTZP21 –9例8、1)XTZP23–7 2)XTZP23–8 3)XTZP23–4 4)XTZP32–8 5)XTZP33–12 6)x>0,y>0, x+y=1求yx 41+的最小值例9、1)XTZP27 –62)XTZP27 –83)XTZP28 –11 例10、例11、1)XTZP36 –132)XTZP30–13表7.《均值定理》知识总结表8.《解不等式》知识总结表9.《解不等式》知识总结。
高三数学必修五基本不等式及其解法知识点(人教版)知识点总结
高三数学必修五基本不等式及其解法知识点(人教版)知识
点总结
数学是一切科学的基础,以下是为大家整理的高三数学必修五基本不等式及其解法知识点,希望可以解决您所遇到的相关问题,加油,一直陪伴您。
不等式的性质:① 不等式的性质可分为不等式基本性质和不等式运算性质两部分。
不等式基本性质有:
(1) a>bb
(2) a>b, b>ca>c (传递性)
(3) a>ba+c>b+c (c∈R)
(4) c>0时,a>bac>bc
cbac
运算性质有:
(1) a>b, c>da+c>b+d。
(2) a>b>0, c>d>0ac>bd。
(3) a>b>0an>bn (n∈N, n>1)。
(4) a>b>0>(n∈N, n>1)。
应注意,上述性质中,条件与结论的逻辑关系有两种:“”和“”即推出关系和等价关系。
一般地,证明不等式就是从条件出发施行一系列的推出变换。
解不等式就是施行一系列的等价变换。
因此,要正确理解和应用不等式性质。
②关于不等式的性质的考察,主要有以下三类问题:
(1)根据给定的不等式条件,利用不等式的性质,判断不等式能否成立。
(2)利用不等式的性质及实数的性质,函数性质,判断实数值的大小。
(3)利用不等式的性质,判断不等式变换中条件与结论间的充分或必要关系。
最后,希望小编整理的高三数学必修五基本不等式及其解法知识点对您有所帮助,祝同学们学习进步。
必修五--不等式的知识点归纳
知识点一:不等式关系与不等式一、不等式的主要性质:1.对称性:a>bob<a2.传递性:a>b,b>c=>a>c3.加法法则:a>b=>a+c>b+c; a>b,c>d=a+c>b+d4.乘法法则:a>b,c>O=>ac>he;a>h,c<0=>ac<hc;a>b>0,c>d>0=>ac>hd5.倒数法则:a>h,ab>0=>—<—6.乘方法则:a>b>0=>a n>b n(neN*⅛w>1)ab7.开方法则:a>b>bn爪>底(JIEN*且冷>1)二、含有绝对值的不等式1.绝对值的几何意义:IX1是指数轴上点X到原点的距离;|玉-々1是指数轴上不,W两点间的距离2、如果。
>0,则不等式:∖x∖>a<=>X> <-a ∖x∖<a<=>-a<x<aIx∣≥α<=>x≥a^x≤-a∣x∣≤«<=>-a≤x<a3.当c>0时,I依+〃|>co双+/?>c或Or+bv-c,∖ax+b∖<c<^>-c<ax+b<c;当CVO时,ItU:+b∣>cox∈R,∖ax+h∖<cx≡φ.4、解含有绝对值不等式的主要方法:①解含绝对值的不等式的基本思想是去掉绝对值符号,将其等价转化为一元一次(二次)不等式(组)进行求解;②去掉绝对值的主要方法有:(1)公式法:∣x∣<4(α>0)o-α<x<4,|/|>4(々>0)0]>。
或不<一。
.(2)定义法:零点分段法;(3)平方法:不等式两边都是非负时,两边同时平方.三、其他常见不等式形式总结:①分式不等式的解法:先移项通分标准化,贝IJ/(x)>o°"χm>o∙/(χ)≥OOP(X)g(χR0②指数不等式:转化为代数不等式"'3>d3(α>∣)of(x)>g(x);〃⑶>αS3(0<"<1)=f(x)<g(x)/⑺>b(α>O力>0)=/(x)∙1g0>1g∕>③对数不等式:转化为代数不等式]og,j(χ)>iog,g(χ)(α>i)o.g(χ)>O;IOgaf(X)>1og“g(χ)(O<α<1)=,g(x)>O/(x)>g(x) /(x)<g(x)四、三角不等式: ∣a∣-∣b∣≤∣a+b∣≤∣a∣+∣b∣五、不等式证明的几种常用方法比较法(做差法、做商法)、综合法、分析法、换元法、反证法、放缩法。
高中数学必修5--第三章《不等式》复习知识点总结与练习(一)
高中数学必修5__第三章《不等式》复习知识点总结与练习〔一〕第一节不等关系与不等式[知识能否忆起]1.实数大小顺序与运算性质之间的关系a -b >0⇔a >b ;a -b =0⇔a =b ;a -b <0⇔a <b . 2.不等式的基本性质1.在使用不等式时,一定要搞清它们成立的前提条件.不可强化或弱化成立的条件.如“同向不等式”才可相加,“同向且两边同正的不等式”才可相乘;可乘性中“c 的符号”等也需要注意.2.作差法是比较两数(式)大小的常用方法,也是证明不等式的基本方法.要注意强化化归意识,同时注意函数性质在比较大小中的作用.高频考点1. 比较两个数(式)的大小[例1] 已知等比数列{a n }中,a 1>0,q >0,前n 项和为S n ,试比较S 3a 3与S 5a 5的大小.[自主解答] 当q =1时,S 3a 3=3,S 5a 5=5,所以S 3a 3<S 5a 5;当q >0且q ≠1时,S 3a 3-S 5a 5=a 1(1-q 3)a 1q 2(1-q )-a 1(1-q 5)a 1q 4(1-q )=q 2(1-q 3)-(1-q 5)q 4(1-q )=-q -1q 4<0,所以S 3a 3<S 5a 5. 综上可知S 3a 3<S 5a 5.由题悟法比较大小的常用方法 (1)作差法:一般步骤是:①作差;②变形;③定号;④结论.其中关键是变形,常采用配方、因式分解、有理化等方法把差式变成积式或者完全平方式.当两个式子都为正数时,有时也可以先平方再作差.(2)作商法:一般步骤是:①作商;②变形;③判断商与1的大小;④结论. (3)特值法:假设是选择题、填空题可以用特值法比较大小;假设是解答题,可先用特值探究思路,再用作差或作商法判断.[注意] 用作商法时要注意商式中分母的正负,否则极易得出相反的结论.以题试法1.(2012·吉林联考)已知实数a 、b 、c 满足b +c =6-4a +3a 2,c -b =4-4a +a 2,则a 、b 、c 的大小关系是( )A .c ≥b >aB .a >c ≥bC .c >b >aD .a >c >b解析:选A c -b =4-4a +a 2=(2-a )2≥0, ∴c ≥b .将题中两式作差得2b =2+2a 2,即b =1+a 2. ∵1+a 2-a =⎝⎛⎭⎫a -122+34>0,∴1+a 2>a . ∴b =1+a 2>a .∴c ≥b >a . 2. 不等式的性质(2012·包头模拟)假设a >0>b >-a ,c <d <0,则以下结论:①ad >bc ;②a d +bc<0;③a -c >b -d ;④a ·(d -c )>b (d -c )中成立的个数是( )A .1B .2C .3D .4(2)∵a >0>b ,c <d <0,∴ad <0,bc >0, ∴ad <bc ,故①错误.∵a >0>b >-a ,∴a >-b >0, ∵c <d <0,∴-c >-d >0, ∴a (-c )>(-b )(-d ),∴ac +bd <0,∴a d +b c =ac +bdcd <0,故②正确.∵c <d ,∴-c >-d ,∵a >b ,∴a +(-c )>b +(-d ), a -c >b -d ,故③正确.∵a >b ,d -c >0,∴a (d -c )>b (d -c ), 故④正确,故选C.由题悟法1.判断一个关于不等式的命题的真假时,先把要判断的命题与不等式性质联系起来考虑,找到与命题相近的性质,并应用性质判断命题的真假,当然判断的同时可能还要用到其他知识,比方对数函数、指数函数的性质.2.特殊值法是判断命题真假时常用到的一个方法,在命题真假未定时,先用特殊值试试,可以得到一些对命题的感性认识,如正好找到一组特殊值使命题不成立,则该命题为假命题.以题试法2.假设a 、b 、c 为实数,则以下命题正确的选项是( ) A .假设a >b ,c >d ,则ac >bd B .假设a <b <0,则a 2>ab >b 2 C .假设a <b <0,则1a <1bD .假设a <b <0,则b a >ab解析:选B A 中,只有a >b >0,c >d >0时,才成立;B 中,由a <b <0,得a 2>ab >b 2成立;C ,D 通过取a =-2,b =-1验证均不正确. 3. 不等式性质的应用典题导入[例3] 已知函数f (x )=ax 2+bx ,且1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4.求f (-2)的取值范围. [自主解答] f (-1)=a -b ,f (1)=a +b . f (-2)=4a -2b .设m (a +b )+n (a -b )=4a -2b .则⎩⎪⎨⎪⎧ m +n =4,m -n =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =1,n =3.∴f (-2)=(a +b )+3(a -b )=f (1)+3f (-1). ∵1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,∴5≤f (-2)≤10.即f (-2)的取值范围为[5,10].由题悟法利用不等式性质可以求某些代数式的取值范围,但应注意两点:一是必须严格运用不等式的性质;二是在多次运用不等式的性质时有可能扩大了变量的取值范围.解决的途径是先建立所求范围的整体与已知范围的整体的等量关系,最后通过“一次性”不等关系的运算求解范围.以题试法3.假设α,β满足⎩⎪⎨⎪⎧-1≤α+β ≤1,1≤α+2β ≤3,试求α+3β的取值范围.解:设α+3β=x (α+β)+y (α+2β)=(x +y )α+(x +2y )β.则⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =1,x +2y =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =2.∵-1≤-(α+β)≤1,2≤2(α+2β)≤6, 两式相加,得1≤α+3β≤7.∴α+3β的取值范围为[1,7].第二节一元二次不等式及其解法[知识能否忆起]一元二次不等式的解集二次函数y=ax2+bx+c的图象、一元二次方程ax2+bx+c=0的根与一元二次不等式ax2+bx+c>0与ax2+bx+c<0的解集的关系,可归纳为:判别式Δ=b2-4ac Δ>0Δ=0Δ<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)的根有两相异实根x=x1或x=x2有两相同实根x=x1无实根一元二次不等式的解集ax2+bx+c>0(a>0) {x|x<x1或x>x2} {x|x≠x1} R ax2+bx+c<0(a>0){x|x1<x<x2}∅∅假设a<0时,可以先将二次项系数化为正数,对照上表求解.解一元二次不等式应注意的问题:(1)在解一元二次不等式时,要先把二次项系数化为正数.(2)二次项系数中含有参数时,参数的符号会影响不等式的解集,讨论时不要忘记二次项系数为零的情况.(3)解决一元二次不等式恒成立问题要注意二次项系数的符号.(4)一元二次不等式的解集的端点与相应的一元二次方程的根及相应的二次函数图象与x轴交点的横坐标相同高频考点1.一元二次不等式的解法典题导入[例1] 解以下不等式: (1)0<x 2-x -2≤4; (2)x 2-4ax -5a 2>0(a ≠0). [自主解答] (1)原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-x -2>0,x 2-x -2≤4⇔⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -2>0,x 2-x -6≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧ (x -2)(x +1)>0,(x -3)(x +2)≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x >2或x <-1,-2≤x ≤3.借助于数轴,如下图,原不等式的解集为{}x |-2≤x <-1,或2<x ≤3. (2)由x 2-4ax -5a 2>0知(x -5a )(x +a )>0. 由于a ≠0故分a >0与a <0讨论. 当a <0时,x <5a 或x >-a ; 当a >0时,x <-a 或x >5a .综上,a <0时,解集为{}x |x <5a ,或x >-a ;a >0时,解集为{}x |x >5a ,或x <-a .由题悟法1.解一元二次不等式的一般步骤:(1)对不等式变形,使一端为0且二次项系数大于0,即ax 2+bx +c >0(a >0),ax 2+bx +c <0(a >0);(2)计算相应的判别式;(3)当Δ≥0时,求出相应的一元二次方程的根; (4)根据对应二次函数的图象,写出不等式的解集.2.解含参数的一元二次不等式可先考虑因式分解,再对根的大小进行分类讨论;假设不能因式分解,则可对判别式进行分类讨论,分类要不重不漏.以题试法1.解以下不等式: (1)-3x 2-2x +8≥0;(2)ax 2-(a +1)x +1<0(a >0).解:(1)原不等式可化为3x 2+2x -8≤0, 即(3x -4)(x +2)≤0. 解得-2 ≤x ≤43,所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-2≤x ≤43. (2)原不等式变为(ax -1)(x -1)<0, 因为a >0,所以⎝⎛⎭⎫x -1a (x -1)<0. 所以当a >1时,解为1a <x <1;当a =1时,解集为∅; 当0<a <1时,解为1<x <1a.综上,当0<a <1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1<x <1a ; 当a =1时,不等式的解集为∅;当a >1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1a <x <1. 2.一元二次不等式恒成立问题典题导入[例2] 已知f (x )=x 2-2ax +2(a ∈R ),当x ∈[-1,+∞)时,f (x )≥a 恒成立,求a 的取值范围.[自主解答] 法一:f (x )=(x -a )2+2-a 2,此二次函数图象的对称轴为x =a . ①当a ∈(-∞,-1) 时,f (x )在[-1,+∞)上单调递增,f (x )min =f (-1)=2a +3. 要使f (x )≥a 恒成立,只需f (x )min ≥a ,即2a +3≥a ,解得-3≤a <-1; ②当a ∈[-1,+∞)时,f (x )min =f (a )=2-a 2,由2-a 2≥a ,解得-1 ≤a ≤1. 综上所述,a 的取值范围为[-3,1].法二:令g (x )=x 2-2ax +2-a ,由已知,得x 2-2ax +2-a ≥0在[-1,+∞)上恒成立,即Δ=4a 2-4(2-a )≤0或⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,a <-1,g (-1)≥0.解得-3 ≤a ≤1.所求a 的取值范围是[-3,1].此题中的“x ∈[-1,+∞)改为“x ∈[-1,1)”,求a 的取值范围.解:令g (x )=x 2-2ax +2-a ,由已知,得x 2-2ax +2-a ≥0在[-1,1)上恒成立,即Δ=4a 2-4(2-a )≤0或⎩⎪⎨⎪⎧ Δ>0,a <-1,g (-1)≥0或⎩⎨⎧Δ>0,a >1,g (1)≥0.解得-3≤a ≤1,所求a 的取值范围是[-3,1] .由题悟法1.对于二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴上方;恒小于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴下方.2.一元二次不等式恒成立的条件:(1)ax 2+bx +c >0(a ≠0)(x ∈R ) 恒成立的充要条件是: a >0且b 2-4ac <0.(2)ax 2+bx +c <0(a ≠0)(x ∈R )恒成立的充要条件是: a <0且b 2-4ac <0.以题试法2.(2012·九江模拟)假设关于x 的不等式x 2-ax -a >0的解集为(-∞,+∞),则实数a 的取值范围是________;假设关于x 的不等式x 2-ax -a ≤-3的解集不是空集,则实数a 的取值范围是________.解析:由Δ1<0,即a 2-4(-a )<0,得-4<a <0; 由Δ2≥0,即a 2-4(3-a )≥0,得a ≤-6或a ≥2. 答案:(-4,0) (-∞,-6]∪[2,+∞) 2. 一元二次不等式的应用典题导入[例3] 某商品每件成本价为80元,售价为100元,每天售出100件.假设售价降低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)假设再要求该商品一天营业额至少为10 260元,求x 的取值范围. [自主解答] (1)由题意得y =100⎝⎛⎭⎫1-x 10·100⎝⎛⎭⎫1+850x . 因为售价不能低于成本价, 所以100⎝⎛⎭⎫1-x10-80≥0. 所以y =f (x )=20(10-x )(50+8x ),定义域为[0,2]. (2)由题意得20(10-x )(50+8x )≥10 260, 化简得8x 2-30x +13≤0. 解得12≤x ≤134.所以x 的取值范围是⎣⎡⎦⎤12,2.由题悟法解不等式应用题,一般可按如下四步进行:(1)认真审题,把握问题中的关键量,找准不等关系; (2)引进数学符号,用不等式表示不等关系; (3)解不等式; (4)答复实际问题.以题试法3.某同学要把自己的电脑接入因特网.现有两家ISP 公司可供选择.公司A 每小时收费1.5元;公司B 在用户每次上网的第1小时内收费1.7元,第2小时内收费1.6元,以后每小时减少0.1元(假设用户一次上网时间超过17小时,按17小时计算).假设该同学一次上网时间总是小于17小时,那么该同学如何选择ISP 公司较省钱?解:假设一次上网x 小时,则公司A 收取的费用为1.5x 元,公司B 收取的费用为x (35-x )20元.假设能够保证选择A 比选择B 费用少,则 x (35-x )20>1.5x (0<x <17),整理得x 2-5x <0,解得0<x <5,所以当一次上网时间在5小时内时,选择公司A 的费用少;超过5小时,选择公司B 的费用少.练习题[小题能否全取]1.(教材习题改编)以下命题正确的选项是( ) A .假设ac >bc ⇒a >b B .假设a 2>b 2⇒a >b C .假设1a >1b ⇒a <bD .假设a <b ⇒a <b答案:D2.假设x +y >0,a <0,ay >0,则x -y 的值( ) A .大于0 B .等于0 C .小于0D .不确定解析:选A 由a <0,ay >0知y <0,又x +y >0,所以x >0.故x -y >0. 4.12-1________3+1(填“>”或“<”). 解析:12-1=2+1<3+1. 答案:<5.已知a ,b ,c ∈R ,有以下命题:①假设a >b ,则ac 2>bc 2;②假设ac 2>bc 2,则a >b ; ③假设a >b ,则a ·2c >b ·2c .其中正确的选项是____________(请把正确命题的序号都填上). 解析:①假设c =0则命题不成立.②正确.③中由2c >0知成立. 答案:②③4.假设x >y, a >b ,则在①a -x >b -y ,②a +x >b +y ,③ax >by ,④x -b >y -a ,⑤a y >bx这五个式子中,恒成立的所有不等式的序号是________. 解析:令x =-2,y =-3,a =3,b =2, 符合题设条件x >y ,a >b ,∵a -x =3-(-2)=5,b -y =2-(-3)=5, ∴a -x =b -y ,因此 ①不成立.又∵ax =-6,by =-6,∴ax =by ,因此③也不正确. 又∵a y =3-3=-1,b x =2-2=-1,∴a y =bx,因此⑤不正确. 由不等式的性质可推出 ②④成立. 答案:②④[小题能否全取]1.(教材习题改编)不等式x (1-2x )>0的解集是( ) A.⎝⎛⎭⎫-∞,12 B.⎝⎛⎭⎫0,12 C .(-∞,0)∪⎝⎛⎭⎫12,+∞D.⎝⎛⎭⎫12,+∞ 答案:B2.不等式9x 2+6x +1≤0的解集是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠-13 B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫-13 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-13≤x ≤13D .R答案:B3.(2011·福建高考)假设关于x 的方程x 2+mx +1=0有两个不相等的实数根,则实数m 的取值范围是( )A .(-1,1)B .(-2,2)C .(-∞,-2)∪(2,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)解析:选C 由一元二次方程有两个不相等的实数根,可得:判别式Δ>0,即m 2-4>0,解得m <-2或m >2.4.(2012·天津高考)已知集合A ={x ∈R ||x +2|<3},集合B ={x ∈R |(x -m )(x -2)<0},且A ∩B =(-1,n ),则m =__________,n =________.解析:因为|x +2|<3,即-5<x <1,所以A =(-5,1),又A ∩B ≠∅,所以m <1,B =(m,2),由A ∩B =(-1,n )得m =-1,n =1.答案:-1 15.不等式1x -1<1的解集为________.解析:由1x -1<1得1-1x -1>0,即x -2x -1>0,解得x <1,或x >2.答案:{x |x <1,或x >2}1.(2012·重庆高考)不等式x -1x +2<0的解集为( )A .(1,+∞)B .(-∞,-2)C .(-2,1)D .(-∞,-2)∪(1,+∞)解析:选C 原不等式化为(x -1)(x +2)<0,解得-2<x <1,故原不等式的解集为(-2,1).2.(2013·湘潭月考)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:选B ①当x -2>0即x >2时,原不等式等价于(x -2)2≥4,解得x ≥4. ②当x -2<0即x <2时,原不等式等价于(x -2)2≤4, 解得0≤x <2.3.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a 的取值范围是( ) A .(4,5) B .(-3,-2)∪(4,5) C .(4,5]D .[-3,-2)∪(4,5]解析:选D 原不等式可能为(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,则-3≤a <-2,故a ∈[-3,-2)∪(4,5]4.假设(m +1)x 2-(m -1)x +3(m -1)<0对任何实数x 恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .(1,+∞)B .(-∞,-1)C.⎝⎛⎭⎫-∞,-1311D.⎝⎛⎭⎫-∞,-1311∪(1,+∞) 解析:选C ①m =-1时,不等式为2x -6<0,即x <3,不合题意.②m ≠-1时,⎩⎪⎨⎪⎧m +1<0,Δ<0,解得m <-1311.6.(2012·长沙模拟)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( )A .(-∞,-1)∪(0,+∞)B .(-∞,0)∪(1,+∞)C .(-1,0)D .(0,1)解析:选C ∵f (x )=ax 2-(a +2)x +1, Δ=(a +2)2-4a =a 2+4>0,∴函数f (x )=ax 2-(a +2)x +1必有两个不同的零点, 又f (x )在(-2,-1)上有一个零点,则f (-2)f (-1)<0, ∴(6a +5)(2a +3)<0,解得-32<a <-56.又a ∈Z ,∴a =-1.不等式f (x )>1,即-x 2-x >0,解得-1<x <0.7.假设不等式k -3x -3>1的解集为{x |1<x <3},则实数k =________.解析:k -3x -3>1,得1-k -3x -3<0,即x -k x -3<0,(x -k )(x -3)<0,由题意得k =1.答案:18.不等式x 2-2x +3 ≤a 2-2a -1在R 上的解集是∅,则实数a 的取值范围是________. 解析:原不等式即x 2-2x -a 2+2a +4≤0,在R 上解集为∅, ∴Δ=4-4(-a 2+2a +4)<0, 即a 2-2a -3<0, 解得-1<a <3. 答案:(-1,3)9.(2012·陕西师大附中模拟)假设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +5,x <3,2x -m ,x ≥3,且f (f (3))>6,则m 的取值范围为________.解析:由已知得f (3)=6-m ,①当m ≤3时,6-m ≥3,则f (f (3))=2(6-m )-m =12-3m >6,解得m <2;②当m >3时,6-m <3,则f (f (3))=6-m +5>6,解得3<m <5.综上知,m <2或3<m <5.答案:(-∞,2)∪(3,5) 10.解以下不等式: (1)8x -1≤16x 2;(2)x 2-2ax -3a 2<0(a <0).解:(1)原不等式转化为16x 2-8x +1≥0,即(4x -1)2 ≥0,则x ∈R , 故原不等式的解集为R .(2)原不等式转化为(x +a )(x -3a )<0, ∵a <0,∴3a <-a ,得3a <x <-a .故原不等式的解集为{x |3a <x <-a }.11.一个服装厂生产风衣,月销售量x (件)与售价p (元/件)之间的关系为p =160-2x ,生产x 件的成本R =500+30x (元).(1)该厂月产量多大时,月利润不少于1 300元?(2)当月产量为多少时,可获得最大利润,最大利润是多少? 解:(1)由题意知,月利润y =px -R , 即y =(160-2x )x -(500+30x ) =-2x 2+130x -500.由月利润不少于1 300元,得-2x 2+130x -500≥1 300. 即x 2-65x +900≤0,解得20≤x ≤45.故该厂月产量在20~45件时,月利润不少于1 300元. (2)由(1)得,y =-2x 2+130x -500 =-2⎝⎛⎭⎫x -6522+3 2252, 由题意知,x 为正整数.故当x =32或33时,y 最大为1 612.所以当月产量为32或33件时,可获最大利润,最大利润为1 612元.12.设二次函数f (x )=ax 2+bx +c ,函数F (x )=f (x )-x 的两个零点为m ,n (m <n ). (1)假设m =-1,n =2,求不等式F (x )>0的解集; (2)假设a >0,且0<x <m <n <1a ,比较f (x )与m 的大小.解:由题意知,F (x )=f (x )-x =a (x -m )·(x -n ), 当m =-1,n =2时,不等式F (x )>0, 即a (x +1)(x -2)>0.当a>0时,不等式F(x)>0的解集为{x|x<-1,或x>2};当a<0时,不等式F(x)>0 的解集为{x|-1<x<2}.(2)f(x)-m=a(x-m)(x-n)+x-m=(x-m)(ax-an+1),,∵a>0,且0<x<m<n<1a∴x-m<0,1-an+ax>0.∴f(x)-m<0,即f(x)<m.。
必修五--不等式的知识点归纳和习题训练
必修五:不等式知识点一:不等式关系与不等式一、不等式的主要性质:(1)对称性:a b b a <⇔> (2)传递性:c a c b b a >⇒>>,(3)加法法则:c b c a b a +>+⇒>; (4)乘法法则:bc ac c b a >⇒>>0,; (5)倒数法则:ba ab b a 110,<⇒>> (6)乘方法则:)1*(0>∈>⇒>>n N n b a b a nn且 (7)开方法则:)1*(0>∈>⇒>>n N n b a b a n n且【典型例题】1.已知a ,b 为非零实数,且a <b ,则下列命题成立的是( )A .a 2<b 2B .a 2b <ab 2C .2a -2b <0 D.1a >1b2.如果0a <,0b >,则下列不等式中正确的是( )A .11a b< B .a b -< C .22a b < D .a b >3. 已知a ,b ,c ,d 均为实数,有下列命题:(1)若ab >0,bc -ad >0,则c a -d b >0;(2)若ab >0,c a -db >0,则bc -ad >0;(3)若bc -ad >0,c a -db>0,则ab >0,其中正确命题的个数是( )A .0B .1C .2D .34. 设a 、b 、c 、d ∈R ,且a >b ,c >d ,则下列结论中正确的是( )A. a +c >b +d B .a -c >b -d C .ac >bd D.a d >bc【习题训练】1:已知a b >,c d >,且c 、d 不为0,那么下列不等式成立的是( )A .ad bc >B .ac bc >C .a c b d ->-D .a c b d +>+ 2:下列命题中正确的是( )A .若a b >,则22ac bc > B .若a b >,c d >,则a c b d ->-C .若0ab >,a b >,则11a b < D .若a b >,c d <,则a b c d> 3. 下列命题中正确命题的个数是( )①若x y z >>,则xy yz >;②a b >,c d >,0abcd ≠,则a bc d>; ③若110a b <<,则2ab b <;④若a b >,则11b b a a ->-. A .1 B .2 C .3D .44. 如果a R ∈,且20a a +<,那么a ,2a ,a -,2a -的大小关系是( )A .22a a a a >>->- B .22a a a a ->>->C .22a a a a ->>>-D .22a a a a >->>-5.用“>”“<”号填空:如果0a b c >>>,那么c a ________cb. 6.已知a ,b ,c ,d 均为实数,且0ab >,c da b-<-,则下列不等式中成立的是( ) A .bc ad <B .bc ad >C .a bc d> D .a b c d< 7. 已知实数a 和b 均为非负数,下面表达正确的是( )A .0a >且0b >B .0a >或0b >C .0a ≥或0b ≥D .0a ≥且0b ≥8.已知1324a b a b -<+<<-<且,则2a+3b 的取值范围是( )A 1317(,)22-B 711(,)22-C 713(,)22-D 913(,)22-二、含有绝对值的不等式1.绝对值的几何意义:||x 是指数轴上点x 到原点的距离;12||x x -是指数轴上12,x x 两点间的距离 2、则不等式:如果,0>a3.当0c >时, ||ax b c ax b c +>⇔+>或ax b c +<-,||ax b c c ax b c +<⇔-<+<;当0c <时,||ax b c x R +>⇔∈,||ax b c x φ+<⇔∈. 4、解含有绝对值不等式的主要方法:①解含绝对值的不等式的基本思想是去掉绝对值符号,将其等价转化为一元一次(二次)不等式(组)进行求解; ②去掉绝对值的主要方法有:(1)公式法:|| (0)x a a a x a <>⇔-<<,|| (0)x a a x a >>⇔>或x a <-. (2)定义法:零点分段法; (3)平方法:不等式两边都是非负时,两边同时平方. 【典型例题】1. 给出下列命题:①22a b ac bc >⇒>;②22a b a b >⇒>;③33a b a b >⇒>;④22a b a b >⇒>.其中正确的命题是( )A .①②B .②③C .③④D .①④2. 设a ,b ∈R ,若a -|b |>0,则下列不等式中正确的是( )A .b -a >0B .a 3+b 3<0C .a 2-b 2<0D .b +a >03.不等式3529x ≤-<的解集为( )(运用公式法)A .[2,1)[4,7)-B .(2,1](4,7]-C .(2,1][4,7)--D .(2,1][4,7)- 4. 求解不等式:|21||2|4x x ++->.(运用零点分段发) 5.函数46y x x =-+-的最小值为( ) (零点分段法) A .2 B .2 C .4 D .6 【习题训练】1.解不等式|||1|3x x +->2.若不等式|32||2|x x a +≥+对x R ∈恒成立,则实数a 的取值范围为______。
高中数学必修5基本不等式精选题目(附答案)
高中数学必修5基本不等式精选题目(附答案)1.重要不等式当a ,b 是任意实数时,有a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时,等号成立. 2.基本不等式(1)有关概念:当a ,b 均为正数时,把a +b2叫做正数a ,b 的算术平均数,把ab 叫做正数a ,b 的几何平均数.(2)不等式:当a ,b 是任意正实数时,a ,b 的几何平均数不大于它们的算术平均数,即ab ≤a +b2,当且仅当a =b 时,等号成立.(3)变形:ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22≤a 2+b 22,a +b ≥2ab (其中a >0,b >0,当且仅当a=b 时等号成立).题型一:利用基本不等式比较大小1.已知m =a +1a -2(a >2),n =22-b 2(b ≠0),则m ,n 之间的大小关系是( ) A .m >n B .m <n C .m =nD .不确定2.若a >b >1,P =lg a ·lg b ,Q =12(lg a +lg b ),R =lg a +b 2,则P ,Q ,R 的大小关系是________.题型二:利用基本不等式证明不等式3.已知a ,b ,c 均为正实数, 求证:2b +3c -a a +a +3c -2b 2b +a +2b -3c3c ≥3.4.已知a ,b ,c 为正实数, 且a +b +c =1,求证:⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1b -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1c -1≥8.题型三:利用基本不等式求最值5.已知lg a +lg b =2,求a +b 的最小值.6.已知x >0,y >0,且2x +3y =6,求xy 的最大值.7.已知x >0,y >0,1x +9y =1,求x +y 的最小值.8.已知a >0,b >0,2a +1b =16,若不等式2a +b ≥9m 恒成立,则m 的最大值为( )A .8B .7C .6D .5题型四:利用基本不等式解应用题9.某单位决定投资3 200元建一仓库(长方体状),高度恒定,它的后墙利用旧墙不花钱,正面用铁栅,每米长造价40元,两侧墙砌砖,每米长造价45元,顶部每平方米造价20元,求:(1)仓库面积S 的最大允许值是多少?(2)为使S 达到最大,而实际投资又不超过预算,那么正面铁栅应设计为多长?巩固练习:1.下列结论正确的是( ) A .当x >0且x ≠1时,lg x +1lg x ≥2 B .当x >0时,x +1x≥2 C .当x ≥2时,x +1x 的最小值为2 D .当0<x ≤2时,x -1x 无最大值2.下列各式中,对任何实数x 都成立的一个式子是( ) A .lg(x 2+1)≥lg(2x ) B .x 2+1>2x C.1x 2+1≤1 D .x +1x ≥23.设a ,b 为正数,且a +b ≤4,则下列各式中正确的一个是( ) A.1a +1b <1 B.1a +1b ≥1 C.1a +1b <2D.1a +1b ≥24.四个不相等的正数a ,b ,c ,d 成等差数列,则( ) A.a +d2>bcB.a +d2<bcC.a+d2=bc D.a+d2≤bc5.若x>0,y>0,且2x+8y=1,则xy有()A.最大值64B.最小值1 64C.最小值12D.最小值646.若a>0,b>0,且1a+1b=ab,则a3+b3的最小值为________.7.(2017·江苏高考)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,则x的值是________.8.若对任意x>0,xx2+3x+1≤a恒成立,则a的取值范围是________.9.(1)已知x<3,求f(x)=4x-3+x的最大值;参考答案:1.解:因为a>2,所以a-2>0,又因为m=a+1a-2=(a-2)+1a-2+2,所以m≥2(a-2)·1a-2+2=4,由b≠0,得b2≠0,所以2-b2<2,n=22-b2<4,综上可知m>n.2.解:因为a>b>1,所以lg a>lg b>0,所以Q=12(lg a+lg b)>lg a·lg b=P;Q=12(lg a+lg b)=lg a+lg b=lg ab<lga+b2=R.所以P<Q<R.3.[证明]∵a,b,c均为正实数,∴2ba+a2b≥2(当且仅当a=2b时等号成立),3c a+a3c≥2(当且仅当a=3c时等号成立),3c 2b +2b3c ≥2(当且仅当2b =3c 时等号成立),将上述三式相加得⎝ ⎛⎭⎪⎫2b a +a 2b +⎝ ⎛⎭⎪⎫3c a +a 3c +⎝ ⎛⎭⎪⎫3c 2b +2b 3c ≥6(当且仅当a =2b =3c时等号成立),∴⎝ ⎛⎭⎪⎫2b a +a 2b -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫3c a +a 3c -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫3c 2b +2b 3c -1≥3(当且仅当a =2b =3c 时等号成立),即2b +3c -a a +a +3c -2b 2b +a +2b -3c 3c ≥3(当且仅当a =2b =3c 时等号成立).4.证明:因为a ,b ,c 为正实数,且a +b +c =1, 所以1a -1=1-a a =b +c a ≥2bc a . 同理,1b -1≥2ac b ,1c -1≥2abc . 上述三个不等式两边均为正,相乘得⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1b -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1c -1≥2bc a ·2ac b ·2abc =8,当且仅当a =b =c =13时,取等号.5.解:由lg a +lg b =2可得lg ab =2, 即ab =100,且a >0,b >0,因此由基本不等式可得a +b ≥2ab =2100 =20, 当且仅当a =b =10时,a +b 取到最小值20. 6.解:∵x >0,y >0,2x +3y =6, ∴xy =16(2x ·3y )≤16·⎝⎛⎭⎪⎫2x +3y 22=16·⎝ ⎛⎭⎪⎫622=32,当且仅当2x =3y ,即x =32,y =1时,xy 取到最大值32. 7.解:∵1x +9y =1, ∴x +y =(x +y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +9y=1+9x y +y x +9=y x +9xy +10, 又∵x >0,y >0, ∴y x +9xy +10≥2y x ·9xy +10=16,当且仅当y x =9xy ,即y =3x 时,等号成立. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =3x ,1x +9y=1,得⎩⎨⎧x =4,y =12,即当x =4,y =12时,x +y 取得最小值16.8.解析:选C 由已知,可得6⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b =1,∴2a +b =6⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b ·(2a +b )=6⎝ ⎛⎭⎪⎫5+2a b +2b a ≥6×(5+4)=54,当且仅当2a b =2b a 时等号成立,∴9m ≤54,即m ≤6,故选C.9.[解] (1)设铁栅长为x 米,一堵砖墙长为y 米,而顶部面积为S =xy ,依题意得,40x +2×45y +20xy =3 200,由基本不等式得3 200≥240x ×90y +20xy =120xy +20xy , =120S +20S .所以S +6S -160≤0,即(S -10)(S +16)≤0, 故S ≤10,从而S ≤100,所以S 的最大允许值是100平方米,(2)取得最大值的条件是40x =90y 且xy =100, 求得x =15,即铁栅的长是15米. 练习:1.解析:选B A 中,当0<x <1时,lg x <0,lg x +1lg x ≥2不成立;由基本不等式知B 正确;C 中,由对勾函数的单调性,知x +1x 的最小值为52;D 中,由函数f (x )=x -1x 在区间(0,2]上单调递增,知x -1x 的最大值为32,故选B.2.解析:选C 对于A ,当x ≤0时,无意义,故A 不恒成立;对于B ,当x =1时,x 2+1=2x ,故B 不成立;对于D ,当x <0时,不成立.对于C ,x 2+1≥1,∴1x 2+1≤1成立.故选C. 3.解析:选B 因为ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22≤⎝ ⎛⎭⎪⎫422=4,所以1a +1b ≥21ab ≥214=1.4.解析:选A 因为a ,b ,c ,d 成等差数列,则a +d =b +c ,又因为a ,b ,c ,d 均大于0且不相等,所以b +c >2bc ,故a +d2>bc .5.解析:选D 由题意xy =⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +8y xy =2y +8x ≥22y ·8x =8xy ,∴xy ≥8,即xy 有最小值64,等号成立的条件是x =4,y =16.6.解析:∵a >0,b >0,∴ab =1a +1b ≥21ab ,即ab ≥2,当且仅当a =b =2时取等号,∴a 3+b 3≥2(ab )3≥223=42,当且仅当a =b =2时取等号,则a 3+b 3的最小值为4 2.7.解析:由题意,一年购买600x 次,则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30.8.解析:因为x >0,所以x +1x ≥2.当且仅当x =1时取等号, 所以有xx 2+3x +1=1x +1x +3≤12+3=15, 即x x 2+3x +1的最大值为15,故a ≥15. 答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫15,+∞(2)已知x ,y 是正实数,且x +y =4,求1x +3y 的最小值. 9.解:(1)∵x <3, ∴x -3<0,∴f (x )=4x -3+x =4x -3+(x -3)+3 =-⎣⎢⎡⎦⎥⎤43-x +(3-x )+3≤-243-x·(3-x )+3=-1, 当且仅当43-x=3-x , 即x =1时取等号, ∴f (x )的最大值为-1. (2)∵x ,y 是正实数,∴(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +3y =4+⎝ ⎛⎭⎪⎫y x +3x y ≥4+2 3.当且仅当y x =3xy ,即x =2(3-1),y =2(3-3)时取“=”号. 又x +y =4, ∴1x +3y ≥1+32, 故1x +3y 的最小值为1+32.。
高中数学必修5常考题型:一元二次不等式及其解法
高中数学必修5常考题型:一元二次不等式及其解法(总4页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除2一元二次不等式及其解法(复习课)【常考题型】题型一、简单的分式不等式【例1】 解下列不等式(1)x +21-x <0;(2)x +1x -2≤2. [解] (1)由x +21-x <0,得x +2x -1>0, 此不等式等价于(x +2)(x -1)>0,∴原不等式的解集为{x |x <-2或x >1}.(2)法一:移项得x +1x -2-2≤0, 左边通分并化简有-x +5x -2≤0,即x -5x -2≥0, 它的同解不等式为⎩⎪⎨⎪⎧ x -2x -5≥0,x -2≠0, ∴x <2或x ≥5.∴原不等式的解集为{x |x <2或x ≥5}.法二:原不等式可化为x -5x -2≥0, 此不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧ x -5≥0,x -2>0① 或⎩⎪⎨⎪⎧ x -5≤0,x -2<0,②解①得x ≥5,解②得x <2,∴原不等式的解集为{x |x <2或x ≥5}.【类题通法】1.对于比较简单的分式不等式,可直接转化为一元二次不等式或一元一次不等式组求解,但要注意分母不为零.2.对于不等号右边不为零的较复杂的分式不等式,先移项再通分(不要去分母),使之转化为不等号右边为零,然后再用上述方法求解.【对点训练】3 1.解下列不等式:(1)x +23-x ≥0; (2)2x -13-4x>1. 解:(1)原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧ x +23-x ≥0,3-x ≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧ x +2x -3≤0,x ≠3-2≤x <3.∴原不等式的解集为{x |-2≤x <3}.(2)原不等式可化为2x -13-4x -1>0,即3x -24x -3<0. 等价于(3x -2)(4x -3)<0.∴23<x <34. ∴原不等式的解集为{x |23<x <34}. 题型二、不等式中的恒成立问题【例2】 关于x 的不等式(1+m )x 2+mx +m <x 2+1对x ∈R 恒成立,求实数m 的取值范围.[解] 原不等式等价于mx 2+mx +m -1<0,对x ∈R 恒成立,当m =0时,0·x 2+0·x -1<0对x ∈R 恒成立.当m ≠0时,由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ m <0,Δ=m 2-4mm -1<0⎩⎪⎨⎪⎧ m <0,3m 2-4m >0⎩⎪⎨⎪⎧ m <0,m <0,或m >43m <0.综上,m 的取值范围为m ≤0.【类题通法】不等式对任意实数x 恒成立,就是不等式的解集为R ,对于一元二次不等式ax 2+bx +c >0,它的解集为R 的条件为⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=b 2-4ac <0;4一元二次不等式ax 2+bx +c ≥0,它的解集为R 的条件为⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ=b 2-4ac ≤0;一元二次不等式ax 2+bx +c >0的解集为的条件为⎩⎪⎨⎪⎧ a <0,Δ≤0.【对点训练】2.若关于x 的不等式ax 2+2x +2>0在R 上恒成立,求实数a 的取值范围.解:当a =0时,原不等式可化为2x +2>0,其解集不为R ,故a =0不满足题意,舍去; 当a ≠0时,要使原不等式的解集为R ,只需解得a >12. 综上,所求实数a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞. 题型三、一元二次不等式的实际应用【例3】 某农贸公司按每担200元收购某农产品,并按每100元纳税10元(又称征税率为10个百分点),计划可收购a 万担,政府为了鼓励收购公司多收购这种农产品,决定将征税率降低x (x ≠0)个百分点,预测收购量可增加2x 个百分点.(1)写出税收y (万元)与x 的函数关系式;(2)要使此项税收在税率调节后,不少于原计划税收的83.2%,试确定x 的取值范围.[解] (1)降低税率后的税率为(10-x )%,农产品的收购量为a (1+2x %)万担,收购总金额为200a (1+2x %).依题意得,y =200a (1+2x %)(10-x )%=150a (100+2x )(10-x )(0<x <10). (2)原计划税收为200a ·10%=20a (万元).依题意得,150a (100+2x )(10-x )≥20a ×83.2%, 化简得x 2+40x -84≤0,∴-42≤x ≤2.又∵0<x <10,∴0<x ≤2.∴x 的取值范围是{x |0<x ≤2}.【类题通法】5用一元二次不等式解决实际问题的操作步骤是:(1)理解题意,搞清量与量之间的关系;(2)建立相应的不等关系,把实际问题抽象为数学中的一元二次不等式问题;(3)解这个一元二次不等式,得到实际问题的解.【对点训练】3.某校园内有一块长为800 m ,宽为600 m 的长方形地面,现要对该地面进行绿化,规划四周种花卉(花卉带的宽度相同),中间种草坪,若要求草坪的面积不小于总面积的一半,求花卉带宽度的范围.解:设花卉带的宽度为x m ,则中间草坪的长为(800-2x ) m ,宽为(600-2x ) m .根据题意可得(800-2x )(600-2x )≥12×800×600,整理得x 2-700x +600×100≥0,即(x -600)(x -100)≥0,所以0<x ≤100或x ≥600,x ≥600不符合题意,舍去.故所求花卉带宽度的范围为(0,100] m.【练习反馈】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}解析:选B ∵A ={x |-1≤x ≤1},B ={x |0<x ≤2},∴A ∩B ={x |0<x ≤1}.2.已知不等式x 2+ax +4<0的解集为空集,则a 的取值范围是( )A .-4≤a ≤4B .-4<a <4C .a ≤-4或a ≥4D .a <-4或a >4 解析:选A 依题意应有Δ=a 2-16≤0,解得-4≤a ≤4,故选A.3.不等式x +1x ≤3的解集为________. 解析:x +1x ≤3x +1x -3≤02x -1x ≥0x (2x -1)≥0且x ≠0x <0或x ≥12. 答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <0或x ≥12 4.若函数f (x )=log 2(x 2-2ax -a )的定义域为R ,则a 的取值范围为________.解析:已知函数定义域为R ,即x 2-2ax -a >0对任意x∈R恒成立.∴Δ=(-2a)2+4a<0.解得-1<a<0.答案:(-1,0)5.你能用一根长为100 m的绳子围成一个面积大于600 m2的矩形吗解:设围成的矩形一边的长为x m,则另一边的长为(50-x) m,且0<x<50.由题意,得围成矩形的面积S=x(50-x)>600,即x2-50x+600<0,解得20<x<30.所以,当矩形一边的长在(20,30)的范围内取值时,能围成一个面积大于600 m2的矩形.6。
高中数学必修5常考题型:一元二次不等式及其解法
一元二次不等式及其解法(一)【知识梳理】1.一元二次不等式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,称为一元二次不等式,即形如ax2+bx +c >0(≥0)或ax2+bx +c <0(≤0)(其中a ≠0)的不等式叫做一元二次不等式.2.一元二次不等式的解与解集使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,其解的集合,称为这个一元二次不等式的解集.3.一元二次不等式与相应的二次函数及一元二次方程的关系如表 判别式Δ=b2-4ac Δ>0Δ=0Δ<0一元二次方程ax2+bx +c =0(a>0)的根有两相异实根x1,x2,(x1<x2)有两相等实根x1=x2=-b2a没有实数根二次函数y =ax2+bx +c (a>0)的图象ax2+bx +c>0(a>0)的解集 错误!或x>x2}⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x ≠-b 2aRax2+bx +c<0(a>0)的解集 {}x|x1<x<x2∅ ∅题型一、一元二次不等式的解法【例1】解下列不等式: (1)2x2+7x +3>0; (2)x2-4x -5≤0; (3)-4x2+18x -814≥0;(4)-12x2+3x -5>0;(5)-2x2+3x -2<0.[解] (1)因为Δ=72-4×2×3=25>0,所以方程2x2+7x +3=0有两个不等实根x1=-3,x2=-12.又二次函数y =2x2+7x +3的图象开口向上,所以原不等式的解集为{x|x >-12,或x<-3}.(2)原不等式可化为(x -5)(x +1)≤0,所以原不等式的解集为{x|-1≤x ≤5}.(3)原不等式可化为⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -922≤0,所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x =94.(4)原不等式可化为x2-6x +10<0,Δ=(-6)2-40=-4<0,所以方程x2-6x +10=0无实根,又二次函数y =x2-6x +10的图象开口向上,所以原不等式的解集为∅.(5)原不等式可化为2x2-3x +2>0,因为Δ=9-4×2×2=-7<0,所以方程2x2-3x +2=0无实根,又二次函数y =2x2-3x +2的图象开口向上,所以原不等式的解集为R.【类题通法】解一元二次不等式的一般步骤(1)通过对不等式变形,使二次项系数大于零; (2)计算对应方程的判别式;(3)求出相应的一元二次方程的根,或根据判别式说明方程没有实根; (4)根据函数图象与x 轴的相关位置写出不等式的解集. 【对点训练】 1.解下列不等式:(1)x2-5x -6>0;(2)-x2+7x>6.(3)(2-x)(x +3)<0;(4)4(2x2-2x +1)>x(4-x). 解:(1)方程x2-5x -6=0的两根为x1=-1, x2=6.结合二次函数y =x2-5x -6的图象知,原不等式的解集为{x|x<-1或x>6}. (2)原不等式可化为x2-7x +6<0. 解方程x2-7x +6=0得,x1=1,x2=6.结合二次函数y =x2-7x +6的图象知,原不等式的解集为 {x|1<x<6}.(3)原不等式可化为(x -2)(x +3)>0. 方程(x -2)(x +3)=0两根为2和-3.结合二次函数y =(x -2)(x +3)的图象知,原不等式的解集为{x|x<-3或x>2}. (4)由原不等式得8x2-8x +4>4x -x2. ∴原不等式等价于9x2-12x +4>0.解方程9x2-12x +4=0,得x1=x2=23.结合二次函数y =9x2-12x +4的图象知,原不等式的解集为{x|x ≠23}.题型二、解含参数的一元二次不等式【例2】解关于x 的不等式x2+(1-a)x -a <0.[解]方程x2+(1-a)x -a =0的解为x1=-1,x2=a ,函数y =x2+(1-a)x -a 的图象开口向上,则当a <-1时,原不等式解集为{x|a <x <-1};当a =-1时,原不等式解集为∅;当a >-1时,原不等式解集为{x|-1<x <a}. 【类题通法】解含参数的一元二次不等式时:(1)若二次项系数含有参数,则需对二次项系数大于0与小于0进行讨论; (2)若求对应一元二次方程的根需用公式,则应对判别式Δ进行讨论; (3)若求出的根中含有参数,则应对两根的大小进行讨论. 【对点训练】2.解关于x 的不等式:ax2-(a -1)x -1<0(a ∈R). 解:原不等式可化为: (ax +1)(x -1)<0, 当a =0时,x <1,当a >0时⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1a (x -1)<0 ∴-1a <x <1.当a =-1时,x ≠1,当-1<a <0时,⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1a (x -1)>0, ∴x >-1a 或x <1.当a <-1时,-1a <1,∴x >1或x <-1a ,综上原不等式的解集是:当a =0时,{x|x <1};当a >0时,⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|-1a <x <1;当a =-1时,{x|x ≠1}; 当-1<a <0时,⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x <1或x >-1a .当a <-1时,⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x <-1a 或x >1, 题型三、一元二次不等式与相应函数、方程的关系【例3】已知关于x 的不等式x2+ax +b <0的解集为{x|1<x <2},求关于x 的不等式bx2+ax +1>0的解集.[解]∵x2+ax +b <0的解集为{x|1<x <2}, ∴1,2是x2+ax +b =0的两根.由韦达定理有⎩⎪⎨⎪⎧-a =1+2,b =1×2,得⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =2,代入所求不等式,得2x2-3x +1>0.由2x2-3x +1>0⇔(2x -1)(x -1)>0⇔x <12或x >1.∴bx2+ax +1>0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,12∪(1,+∞). 【类题通法】1.一元二次不等式ax2+bx +c >0(a ≠0)的解集的端点值是一元二次方程ax2+bx +c =0的根,也是函数y =ax2+bx +c 与x 轴交点的横坐标.2.二次函数y =ax2+bx +c 的图象在x 轴上方的部分,是由不等式ax2+bx +c >0的x 的值构成的;图象在x 轴下方的部分,是由不等式ax2+bx +c <0的x 的值构成的,三者之间相互依存、相互转化.【对点训练】3.已知方程ax2+bx +2=0的两根为-12和2.(1)求a 、b 的值;(2)解不等式ax2+bx -1>0.解:(1)∵方程ax2+bx +2=0的两根为-12和2,由根与系数的关系,得⎩⎪⎨⎪⎧-12+2=-b a,-12×2=2a .解得a =-2,b =3.(2)由(1)知,ax2+bx -1>0可变为-2x2+3x -1>0, 即2x2-3x +1<0,解得12<x <1.∴不等式ax2+bx -1>0的解集为{x|12<x <1}.【练习反馈】1.不等式x(2-x)>0的解集为( ) A .{x|x >0} B .{x|x <2} C .{x|x >2或x <0}D .{x|0<x <2}解析:选D 原不等式化为x(x -2)<0,故0<x <2. 2.已知集合M ={x|x2-3x -28≤0},N ={x|x2-x -6>0}, 则M ∩N 为( )A .{x|-4≤x <-2或3<x ≤7}B .{x|-4<x ≤-2或3≤x <7}C .{x|x ≤-2或x >3}D .{x|x <-2或x ≥3}解析:选A ∵M ={x|x2-3x -28≤0} ={x|-4≤x ≤7},N ={x|x2-x -6>0}={x|x <-2或x >3}, ∴M ∩N ={x|-4≤x <-2或3<x ≤7}.3.二次函数y =x2-4x +3在y <0时x 的取值范围是________. 解析:由y <0得x2-4x +3<0, ∴1<x <3 答案:(1,3)4.若不等式ax2+bx +2>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|-12<x <2,则实数a =________,实数b =________.解析:由题意可知-12,2是方程ax2+bx +2=0的两个根.由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧-12+2=-b a,-12×2=2a ,解得a =-2,b =3. 答案:-23 5.解下列不等式: (1)x(7-x)≥12; (2)x2>2(x -1).解:(1)原不等式可化为x2-7x +12≤0,因为方程x2-7x +12=0的两根为x1=3,x2=4, 所以原不等式的解集为{x|3≤x ≤4}. (2)原不等式可以化为x2-2x +2>0,因为判别式Δ=4-8=-4<0,方程x2-2x +2=0无实根,而抛物线y =x2-2x +2的图象开口向上,所以原不等式的解集为R.。
高中数学必修5知识点(不等式)
第三章 不等式1、0a b a b ->⇔>;0a b a b -=⇔=;0a b a b -<⇔<.2、不等式的性质: ①a b b a >⇔<;②,a b b c a c >>⇒>;③a b a c b c >⇒+>+; ④,0a b c ac bc >>⇒>,,0a b c ac bc ><⇒<;⑤,a b c d a c b d >>⇒+>+; ⑥0,0a b c d ac bd >>>>⇒>;⑦()0,1n n a b a b n n >>⇒>∈N >; ⑧)0,1n n a b a b n n >>⇒>∈N >.3、一元二次不等式:只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式.4、二次函数的图象、一元二次方程的根、一元二次不等式的解集间的关系:判别式24b ac ∆=-0∆> 0∆= 0∆<二次函数2y ax bx c =++()0a >的图象一元二次方程20ax bx c ++=()0a >的根有两个相异实数根1,22b x a-±∆=()12x x <有两个相等实数根122b x x a==-没有实数根一元二次不等式的解集20ax bx c ++>()0a >{}12x x x x x <>或2b x x a ⎧⎫≠-⎨⎬⎩⎭R20ax bx c ++<()0a >{}12x xx x <<∅ ∅5、二元一次不等式:含有两个未知数,并且未知数的次数是1的不等式.6、二元一次不等式组:由几个二元一次不等式组成的不等式组.7、二元一次不等式(组)的解集:满足二元一次不等式组的x 和y 的取值构成有序数对(),x y ,所有这样的有序数对(),x y 构成的集合.8、在平面直角坐标系中,已知直线0x y C A +B +=,坐标平面内的点()00,x y P . ①若0B >,000x y C A +B +>,则点()00,x y P 在直线0x y C A +B +=的上方. ②若0B >,000x y C A +B +<,则点()00,x y P 在直线0x y C A +B +=的下方. 9、在平面直角坐标系中,已知直线0x y C A +B +=.①若0B >,则0x y C A +B +>表示直线0x y C A +B +=上方的区域;0x y C A +B +<表示直线0x y C A +B +=下方的区域.②若0B <,则0x y C A +B +>表示直线0x y C A +B +=下方的区域;0x y C A +B +<表示直线0x y C A +B +=上方的区域.10、线性约束条件:由x ,y 的不等式(或方程)组成的不等式组,是x ,y 的线性约束条件.目标函数:欲达到最大值或最小值所涉及的变量x ,y 的解析式. 线性目标函数:目标函数为x ,y 的一次解析式.线性规划问题:求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值问题. 可行解:满足线性约束条件的解(),x y . 可行域:所有可行解组成的集合.最优解:使目标函数取得最大值或最小值的可行解.11、设a 、b 是两个正数,则2a b+称为正数a 、b a 、b 的几何平均数.12、均值不等式定理: 若0a >,0b >,则a b +≥2a b+≥. 13、常用的基本不等式:①()222,a b ab a b R +≥∈;②()22,2a b ab a b R +≤∈;③()20,02a b ab a b +⎛⎫≤>> ⎪⎝⎭;④()222,22a b a b a b R ++⎛⎫≥∈ ⎪⎝⎭.14、极值定理:设x 、y 都为正数,则有⑴若x y s +=(和为定值),则当x y =时,积xy 取得最大值24s .⑵若xy p =(积为定值),则当x y =时,和x y +取得最小值.。
高中数学必修5(人教A版)第三章不等式3.5知识点总结含同步练习及答案
答案: A 解析: 只需
1 2
x
)
1 ] 4 7 D.(−∞, − ) 2
B.(−∞,
f (x) min ⩾ g(x) min 即可.
4. 三位同学合作学习,对问题"已知不等式 xy ⩽ ax2 + 2y 2 对于 x ∈ [1, 2] , y ∈ [2, 3] 恒成立,求 a 的 取值范围"提出了各自的解题思路. 甲说:"可视 x 为变量,y 为常量来分析". 乙说:"寻找 x 与 y 的关系,再作分析". 丙说:"把字母 a 单独放在一边,再作分析". 参考上述思路,或自已的其它解法,可求出实数 a 的取值范围是 ( A.[1, +∞)
1. 若关于 x 的方程 9 x + (4 + a) ⋅ 3 x + 4 = 0 有解,则实数 a 的取值范围是 ( A.(−∞, −8) C.[−8, +∞)
答案: B 解析:
)Hale Waihona Puke B.(−∞, −8]D.(−∞, +∞)
由 9 x + (4 + a) ⋅ 3 x + 4 = 0,得 a = −3 x −
答案: B 解析:
)
D.[−1, 6]
B.[−1, +∞)
C.[−1, 4)
y y y 2 − 2( ) ,由 x ∈ [1, 2] , y ∈ [2, 3] ,x 、 y 构成正方形区域, 表示过 x x x y y 原点直线与正方形区域相交时直线的斜率的取值范围,则有 ∈ [1, 3] ,当 = 1 时, x x y y 2 − 2( ) 有最大值为 −1,则 a 的取值范围是 [−1, +∞) x x
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必修5不等式专题复习不等式与不等关系题型一:不等式的性质1.对于实数中,给出下列命题:①;②;③;④;⑤;⑥;⑦;⑧,则。
其中正确的命题是题型二:比较大小(作差法、函数单调性、中间量比较,基本不等式)1 22. 设a 2,pa—,q 2 a 4a 2,试比较p,q的大小a 23. 比较1 + log x3与2log x2(x 0且x 1)的大小_____ 1 a b4. 若a b 1, P . Ig a Ig b,Q (Ig a Ig b), R lg(),则P,Q, R 的大小关系2 2是(一)解不等式题型三:解不等式5. 解不等式6. 解不等式(x 1)(x 2)20。
7. 解不等式享x 1x 2x 39. 关于x的不等式ax b 0的解集为(1,),则关于x的不等式04 0的解集为10. 解关于x的不等式ax2(a 1)x 1 0题型四:恒成立问题28. 不等式ax bx 12 0的解集为{x|-1 v x v2},则a= _______ , b= ______11.关于x的不等式a x2+ a x+1> 0恒成立,则a的取值范围是__________________________12.若不等式x2 2mx 2m 10对0 x 1的所有实数x都成立,求m的取值范围.1 913.已知x 0, y 0且 -x y(三)基本不等式ab2题型五:求最值14.(直接用)求下列函数的值域2 1 1(1)y = 3x + 云(2)y =x +x15.(配凑项与系数)54(1)已知x,求函数y 4x 2 __________ 的最大值。
4 4x 518.(条件不等式)(1) 若实数满足a b 2,则3a 3b 的最小值是1 9(2)已知xO, yO ,且1,求x y 的最小值。
x y2(3)已知x , y 为正实数,且x 2 +豊=1,求x 、.f 1 + y 2的最大值.1(4)已知a , b 为正实数,2b + ab + a = 30,求函数y =的最小值.ab题型六:利用基本不等式证明不等式1,求使不等式x y m 恒成立的实数m 的取值范围。
(2)当时,求yx(8 2x)的最大值。
16.(耐克函数型)求 y7x x 11)的值域。
注意:在应用基本不等式求最值时, 若遇等号取不到的情况, 应结合函数f (x) x —的单调性。
x17.(用耐克函数单调性)求函数2 2 219. 已知a, b,c为两两不相等的实数,求证: a b c ab bc ca20. 正数a, b, c 满足a+ b+ c = 1,求证:(1 —a)(1 —b)(1 —c) >8abc11121.已知a、b、cR,且a b c 1。
求证: 1 1 1 8a b c题型七:均值定理实际应用问题:22. 某工厂拟建一座平面图形为矩形且面积为200m2的三级污水处理池(平面图如图),如果池外圈周壁建造单价为每米400元,中间两条隔墙建筑单价为每米248元,池底建造单价为每平方米80元,池壁的厚度忽略不计,试设计污水池的长和宽,使总造价最低,并求出最低造价。
(四)线性规划题型八:目标函数求最值23. 满足不等式组,求目标函数的最大值已知实系数一元二次方程的两个实根为、,并且,•则的取值范围是24.24. 已知满足约束条件:,则的最小值是25. ____________________________________________________________________________ 已知变量(其中a>0)仅在点(3, 0)处取得最大值,则a的取值范围为______________________________________y1,27. 已知实数x,y 满足y2x 1,如果目标函数z x y的最小值为1,则实数m等于y m.x()题型九:实际问题28. 某饼店制作的豆沙月饼每个成本35 元,售价50 元;凤梨月饼每个成本20 元,售价30 元。
现在要将这两种月饼装成一盒,个数不超过10 个,售价不超过350 元,问豆沙月饼与凤梨月饼各放几个,可使利润最大?又利润最大为多少?复习一一不等式的基本知识参考答案高中数学必修内容练习---不等式1.②③⑥⑦⑧;2.p q ;3.当0 x 1或x 4时,1+Iog x3 > 2Iog x 2;当14x 时,1+Iog x3< 2Iog x2;当43 x -时, 3331 +叽3 = 2log x24. v a b 1 二1 . ---------------------------------lg a O,lgb 0 Q ( Ig a Igb) Ig a Igb p2a b i— 1R lg( ) Ig .. ab Ig ab Q R>Q>P。
2 25.6. { x |x 1 或X 2};7. ( 1,1)U(2,3));8. 不等式ax2 bx 12 0 的解集为{x|-1 <x<2},则a = ___ -6 ___ , b=__6 ____9. ( , 1) (2,)).10.解:当a= 0时,不等式的解集为x x 1 ;2分当a^0时,a(x—丄)(x —1) v 0;当a< 0时,原不等式等价于(x—丄)(x—1) > 0a a1不等式的解集为x x 1或X 1; ............................ 6分a1 1当0< a< 1时,1 < ,不等式的解集为x1 x ; ........................ 8分a a1 1当a> 1时,一<1,不等式的解集为x x 1 ; ........................... 10分a a当a= 1时,不等式的解为「11.0< x< 412.1m —)213.m ,1614.解:(1) y= 3x 2 +》》2「'3x 22x2 6 值域为[〔6 , +O)(2)1当x>0时,y = x+ x >21 1x x= 2;当x< 0时,15.值域为门)解Qx当且仅当5 4xOO5 4x2] U[2,4x 0,+O)y 4x14x 5,即x 1时,上式等号成立,故当5 4x1时,1 35 4xymax1。
12分16.解析一:-2t 令 t = b +1,1< t < 16,ab = - ab < 18 /• y > 18当且仅当t = 4,即b = 3,a = 6时,等号成立。
法二:由已知得:30 — ab = a + 2b v a + 2b >2 2 ab二 30 — ab >2.2 ab令 u = . ab 则2 2 u — 30< 0,— 5、2 w u ^ 3 2当,即时,y 2 (x 1)4〔解析二:本题看似无法运用基本不等式,可先换元,令2 2(t 1) 7(t 1)+ 10_t 5t 4 * 4y-------------- t —t5 9 (当且仅当 x = 1时取“=”号)。
t =x +1,化简原式在分离求最值。
5 9 (当t =2即x = 1时取“=”号)。
2),则 y XZ '厂t 1(t2)因t1 0,t1,但 tt 1解得t t1不在区间2,,故等号不成立,考虑单调性。
5 2因为1y t -在区间1,t单调递增,所以在其子区间2, 为单调递增函数,故 y所以,所求函数的值域为 5 J2。
18. (条件不等式)(1)解:3a和3b都是正数,3a 3b > 2,3a 3b 2、3ab 6当3a 3b 时等号成立,由a b 2及3a3b 得a b 1即当ab 1时,3a 3b 的最小值是6.1(2)解:Q x 0, y 0,-x9 1 9 —1, x y x y -—yx y-10 6 10 16 x y当且仅当9x 时,上式等号成立,又yx可得x4,y12 时,x ymin162+ 34t — 31 t由 a > 0 得,o v b < 152+30 b+ y 22 - x-冷—2 (t + 16 )+ 34v t +16 > t t16 t T1二 ab w 3 2 , ab = 18,- y 》花20. 正数 a , b , c 满足 a +b + c = 1,求证:(1 -a )(l — b )(l — c ) >8abc11 1 21.已知 a 、b 、c R ,且 a b c 1。
求证:1 118abc证明:Q a 、b 、c R , a b c 1山辽。
同理]1辽a abb11匸?。
上述三个不等式两边均为正,分别相乘,得cc11 1111 辽gLUg 2更8。
当且仅当a b c 1时取等号。
a bc a b c322.解: 若设污水池长为x 米,则宽为 (米) 水池外圈周壁长:(米)中间隔墙长: (米) 池底面积:200 (米 2) 目标函数:23. 424.25. 1 26. 。
27. 528. 解:设一盒内放入x 个豆沙月饼,y 个凤梨月饼,利润为z 元则x ,y 必须满足, 目标函数为z = 15x + 10y 在可行区内的顶点附近 z = f ( x ,y )的最大值,所以,一盒内装2个豆沙月饼8个凤梨月饼或4个豆沙月饼5个凤梨月饼,可得最大利润 110元x —1 )w- 219.已知a, b,c 为两两不相等的实数,求证:2 2 2a b c ab bc ca。