高三数学不等式题型总结全
高三数学第二轮复习专题3不等式
高三数学第二轮复习专题3不等式专题3 不等式江苏省震泽中学 王利平一、填空题例1 已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,1,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫a 2,2a ,其中a ∈R.定义A ×B ={x |x =x 1+x 2,x 1∈A ,x 2∈B },若集合A ×B 中的最大元素为2a +1,则a 的取值范围是________. 解析 A ×B ={a 2,2a ,a 2+1,2a +1}.由题意,得2a +1>a 2+1,解得0<a <2. 答案 (0,2)例2 .设123log2,ln 2,5a b c -===则c b a ,,三者的大小关系解析 a=3log 2=21log 3, b=In2=21log e,而22log3log 1e >>,所以a<b, c=125-=5,而2252log 4log 3>=>,所以c<a,综上c<a<b.答案c a b <<例3 .对于问题:“已知关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集为(-1,2),解关于x 的不等式ax 2-bx +c >0”.给出如下一种解法:解 由ax 2+bx +c >0的解集为(-1,2),得a (-x )2+b (-x )+c >0的解集为(-2,1), 即关于x 的不等式ax 2-bx +c >0的解集为(-2,1).参考上述解法,若关于x 的不等式kx +a+x +b x +c <0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-1,-13∪⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12,1,则关于x 的不等式kxax +1+bx +1cx +1<0的解集为________.解析 不等式kx ax +1+bx +1cx +1<0可化为k1x+a +1x +b 1x +c<0,所以有1x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-1,-13∪⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12,1, 即x ∈(-3,-1)∪(1,2),从而不等式kx ax +1+bx +1cx +1<0的解集为(-3,-1)∪(1,2). 答案 (-3,-1)∪(1,2) 例4 .设不等式组x 1x-2y+30y x ≥⎧⎪≥⎨⎪≥⎩所表示的平面区域是1Ω,平面区域是2Ω与1Ω关于直线3490x y --=对称,对于1Ω中的任意一点A 与2Ω中的任意一点B, ||AB 的最小值等于解析 由题意知,所求的||AB 的最小值,即为区域1Ω中的点到直线3490x y --=的距离的最小值的两倍,画出已知不等式表示的平面区域,如图所示,可看出点(1,1)到直线3490x y --=的距离最小,故||AB 的最小值为|31419|245⨯-⨯-⨯=。
(完整)专题:基本不等式常见题型归纳(教师版),推荐文档
专题函数常见题型归纳三个不等式关系:(1)a ,b ∈R ,a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时取等号.(2)a ,b ∈R +,a +b ≥2,当且仅当a =b 时取等号.ab (3)a ,b ∈R ,≤()2,当且仅当a =b 时取等号.a 2+b 22a +b2上述三个不等关系揭示了a 2+b 2 ,ab ,a +b 三者间的不等关系.其中,基本不等式及其变形:a ,b ∈R +,a +b ≥2(或ab ≤()2),当且仅当ab a +b2a =b 时取等号,所以当和为定值时,可求积的最值;当积为定值是,可求和的最值.利用基本不等式求最值:一正、二定、三等号.【题型一】利用拼凑法构造不等关系【典例1】(扬州市2015—2016学年度第一学期期末·11)已知且1,,b a ,则的最小值为 .7log 3log 2=+a b b a 112-+b a 【解析】∵且∴,解得1,,b a 7log 3log 2=+a b b a 32log 7log a a b b+=或,∵∴,即.1log 2a b =log 3a b =1,,b a 1log 2a b =2a b =2111111a ab a +=-++--.13≥=练习:1.(南京市、盐城市2015届高三年级第一次模拟·10)若实数,x y 满足0x y >>,且22log log 1x y +=,则22x y x y+-的最小值为.解析:由log 2x+log 2y=1可得log 2xy=1=log 22,则有xy=2,那么y x y x -+22=y x xy y x -+-2)(2=(x -y )+y x -4≥2y x y x -⋅-4)(=4,当且仅当(x -y )=yx -4,即x=3+1,y=3-1时等号成立,故y x y x -+22的最小值为4.2.(苏北四市(徐州、淮安、连云港、宿迁)2017届高三上学期期末)若实数满足,x y,则的最小值为 .133(02xy x x +=<<313x y +-3.(无锡市2017届高三上学期期末)已知,且,则0,0,2a b c >>>2a b +=的最小值为 .2ac c c b ab +-+【典例2】(南京市2015届高三年级第三次模拟·12)已知x ,y 为正实数,则+4x4x +y 的最大值为 .yx +y 解析:由于+==4x 4x +y yx +y ))(4()4()(4y x y x y x y y x x +++++22225484yxy x y xy x ++++=1+=1+≤1+=,22543y xy x xy ++345x y y x ⋅++5423+⋅xy y x 43当且仅当4=,即y=2x 时等号成立.y x xy【典例3】若正数、满足,则的最小值为__________.a b 3ab a b =++a b +解析:由,得,解得,a b R +∈223(),()4()1202a b ab a b a b a b +=++≤+-+-≥(当且仅当且,即时,取等号).6a b +≥a b =3ab a b =++3a b ==变式:1.若,且满足,则的最大值为_________.,a b R +∈22a b a b +=+a b +解析:因为,所以由,,a b R +∈22222()2a b a b a b a b a b ++=+⇒+=+≥2()a b +-,解得(当且仅当且,即时,取等号).2()0a b +≤02a b <+≤a b =22a b a b +=+1a b ==2.设,,则的最小值为_______ 40,0>>y x 822=++xy y x y x 2+3.设,,则的最大值为_________R y x ∈,1422=++xy y x y x +210524.(苏北四市(淮安、宿迁、连云港、徐州)2017届高三上学期期中)已知正数,满a b 足,则的最小值为 195a b+=-ab 【题型二】含条件的最值求法【典例4】(苏州市2017届高三上期末调研测试)已知正数满足,则y x ,1=+y x的最小值为 1124+++y x 练习1.(江苏省镇江市高三数学期末·14)已知正数满足,则y x ,111=+yx 的最小值为 .1914-+-y yx x 解析:对于正数x ,y ,由于+=1,则知x>1,y>1,那么x 1y1+=(+)(1+1--)=(+)(+)≥(14-x x 14-y y 14-x x 14-y y x 1y 114-x x 14-y y x x 1-yy 1-+)2=25,当且仅当·=·时等号成x x x x 114-⋅-y y y y 114-⋅-14-x x y y 1-14-y y x x 1-立.2.(2013~2014学年度苏锡常镇四市高三教学情况调查(一)·11)已知正数,x y 满足22x y +=,则8x yxy+的最小值为 .解析:8181828145922x y x y x y xy y x y x y x ⎛⎫++⎛⎫=+=+⋅=+++≥+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当且仅当82x yy x=时,取等号.故答案为:9.3.(南通市2015届高三第一次调研测试·12)已知函数的图像经过点(0)xy a b b =+>,如下图所示,则的最小值为 .(1,3)P 411a b+-解析:由题可得a+b=3,且a>1,那么+=(a -1+b )(+)=(4+14-a b 12114-a b 121++1)≥(2+5)=,当且仅当=时等号成立.b a 1-14-a b 21141-⋅-a b b a 29b a 1-14-a b4.(江苏省苏北四市2015届高三第一次模拟考试·12)己知a ,b 为正数,且直线60ax by +-=与直线2(3)50x b y +-+=互相平行,则2a+3b 的最小值为________.【解析】由于直线ax+by -6=0与直线2x+(b -3)y+5=0互相平行,则有2a =3-b b ,即3a+2b=ab ,那么2a+3b=(2a+3b )·ab b a 23+=(2a+3b )(b 3+a 2)=b a 6+ab6+13≥2a b b a 66⋅+13=25,当且仅当b a 6=ab6,即a=b 时等号成立.5.常数a ,b 和正变量x ,y 满足ab =16,+=.若x +2y 的最小值为64,则ax 2by 12a b =________.答案:64;(考查基本不等式的应用).6.已知正实数满足,则的最大值为.,a b ()()12122a b b b a a +=++ab 答案:2【题型三】代入消元法【典例5】(苏州市2016届高三调研测试·14)已知,,则的14ab =,(0,1)a b ∈1211ab+--最小值为 .解析:由得 ,14ab =14a b=2221211424122711411451451a b b b b b b b b b bb +---+--=+==+---+--+-令 则当且仅当71b t -=227149*********5142718427b t b bt t t t-+=+=-≥+-+--+-+- 等号成立.t =练习1.(江苏省扬州市2015届高三上学期期末·12)设实数x ,y 满足x 2+2xy -1=0,则x 2+y 2的最小值是 .解析:由x 2+2xy -1=0可得y=,那么x 2+y 2=x 2+=x 2+-≥2212x x -222(1)4x x -54214x 12-,当且仅当x 2=,即x 4=时等号成立. 121254214x 152.(苏州市2014届高三调研测试·13)已知正实数x ,y 满足,则x + y 的最小值为.解析:∵正实数x ,y 满足xy+2x+y=4,∴(0<x <2).∴x+y=x+==(x+1)+﹣3,当且仅当时取等号.∴x+y 的最小值为.故答案为:.3.(南通市2014届高三第三次调研测试·9)已知正实数满足,则,x y (1)(1)16x y -+=的最小值为.x y +解析:∵正实数x ,y 满足(x ﹣1)(y+1)=16,∴,∴x+y=1116++=y x ,当且仅当y=3,(x=5)时取等号.∴x+y 的最小值为()8116121116=+⋅+≥+++y y y y 8.故答案为:8.4.(扬州市2017届高三上学期期中)若,且,则使得取2,0>>b a 3=+b a 214-+b a 得最小值的实数=。
高三数学微专题--数列与不等式
1 n2
5 3
1 n2
1 n2
1
4 4n2 1
(2 1 2n 1
1) 2n 1
4
课堂小结: 1、数列的单调性(最值)
(1)图像法 (2)做差法 2、数列不等式的证明
(1)寻求通项 (2)放缩法
1、已知数列an中, a1
1,其的前n项和为Sn,且满足an
2Sn2 (n 2Sn 1
2)
(1)求证:数列
cn
n 1 n
bn 1 n 1
bn
n
累乘得:
b1 1 b2 1 bn 1 2 3 n 1 n 1
b1
b2
bn
12
n
总结:
形如a1 a2 an f (n)的不等式的证明,常把f (n)看作
一个数列的积,先利用bn
f
f (n) (n 1)
求bn,再进一步
探究。
同理:形如a1 a2 an f (n)的不等式的证明,常把f (n)看作 一个数列的和,先利用bn f (n) f (n 1)求bn,再进一步探究。
r 1
a1 b r也适合上式
r 1
题型二:数列不等式的证明
(2)当b 2时,记bn 2(log2 an 1) (n N *),
证明:对任意的n N*,不等式 b1 1 b2 1 bn 1
b1
b2
bn
由(1)可知:b 2时:an 2n1
bn 1 2n 1
n 1 bn
2n
证明:对任意的n N *,不等式 b1 1 b2 1 bn 1 n 1
解(1)方法一 Sn bn r
解(1)方b1法二b2
a1
bn
b
r, a2
高考数学利用基本不等式求最值8大题型(解析版)
利用基本不等式求最值8大题型命题趋势基本不等式是高考热点问题,是常考常新的内容,是高中数学中一个重要的知识点,在解决数学问题中有着广泛的应用,尤其是在函数最值问题中。
题型通常为选择题与填空题,但它的应用范围几乎涉及高中数学的所有章节,它在高考中常用于大小判断、求最值、求最值范围等。
在高考中经常考察运用基本不等式求函数或代数式的最值,具有灵活多变、应用广泛、技巧性强等特点。
在复习中切忌生搬硬套,在应用时一定要紧扣“一正二定三相等”这三个条件灵活运用。
利用基本不等式求最值的方法1.直接法:条件和问题间存在基本不等式的关系2.配凑法:凑出“和为定值”或“积为定值”,直接使用基本不等式。
3.代换法:代换法适用于条件最值中,出现分式的情况类型1:分母为单项式,利用“1”的代换运算,也称乘“1”法;类型2:分母为多项式时方法1:观察法适合与简单型,可以让两个分母相加看是否与给的分子型成倍数关系;方法2:待定系数法,适用于所有的形式,如分母为3a +4b 与a +3b ,分子为a +2b ,设a +2b =λ3a +4b +μa +3b =3λ+μ a +4λ+3μ b∴3λ+μ=14λ+3μ=2 ,解得:λ=15μ=254.消元法:当题目中的变元比较多的时候,可以考虑削减变元,转化为双变量或者单变量问题。
5.构造不等式法:寻找条件和问题之间的关系,通过重新分配,使用基本不等式得到含有问题代数式的不等式,通过解不等式得出范围,从而求得最值。
热点题型解读【题型1直接法求最值】【例1】(2022春·辽宁锦州·高三校考阶段练习)已知x >0,y >0,且x +y =12,则xy 的最大值为()A.16B.25C.36D.49【答案】C【解析】因为x >0,y >0,x +y =12≥2xy ,即xy ≤36,当且仅当x =y =6时取到等号,故xy的最大值为36.故选:C【变式1-1】(2022·四川广安·广安二中校考模拟预测)已知3x+9y=18,当x+2y取最大值时,则xy的值为( )A.2B.2C.3D.4【答案】B【解析】由已知3x+9y=18可得3x+32y=18,则18=3x+32y≥23x×32y=23x+2y,即3x+2y≤81,所以x+2y≤4,当且仅当x=2y=2时取等号,即x=2,y=1,此时xy=2.故选:B.【变式1-2】(2023·河南郑州·高三校联考阶段练习)已知正数a,b满足a2+2b2=1,则ab2的最大值是()A.13B.33C.39D.19【答案】C【解析】解:由题知1=a2+2b2=a2+b2+b2≥33a2b2b2,∴3a2b4≤1 3,当且仅当a=b=33时取等号,所以ab2≤39.故选:C.【变式1-3】(2022·上海·高三统考学业考试)已知x>1,y>1且lg x+lg y=4,那么lg x·lg y的最大值是( )A.2B.12C.14D.4【答案】D【解析】∵x>1,y>1,∴lg x>0,lg y>0,∴lg x⋅lg y≤lg x+lg y22=42 2=4,当且仅当lg x=lg y=2,即x=y=100时等号成立.故选:D.【变式1-4】(2022春·云南·高三校联考阶段练习)已知正数a,b满足a+5b2a+b=36,则a+2b的最小值为()A.16B.12C.8D.4【答案】D【解析】因为a+5b2a+b≤a+5b+2a+b22,所以9(a+2b)24≥36.又a>0,b>0.所以a+2b≥4,当且仅当a=83,b=23时,等号成立.故选:D【题型2配凑法求最值】【例2】(2022·全国·高三专题练习)已知-3<x<0,则f x =x9-x2的最小值为________.【答案】-9 2【解析】因为-3<x<0,所以f x =x9-x2=-9-x2⋅x2≥-9-x2+x22=-92,当且仅当9-x 2=x 2,即x =-322时取等,所以f x =x 9-x 2的最小值为-92.【变式2-1】(2022春·上海静安·高三上海市市西中学校考期中)函数f (x )=x +9x -1(x >1)的值域为______.【答案】7,+∞【解析】由题知,x >1,所以x -1>0,所以f (x )=x -1 +9x -1+1≥2x -1 ⋅9x -1+1=7,当且仅当x -1=9x -1,即x =4时取等号,所以函数f (x )=x +9x -1(x >1)的值域为7,+∞ .【变式2-2】(2022春·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习)已知x >0,y >0,且x +y =7,则1+x 2+y 的最大值为()A.36B.25C.16D.9【答案】B【解析】由x +y =7,得x +1 +y +2 =10,则1+x 2+y ≤1+x +2+y 2 2=25,当且仅当1+x =2+y ,即x =4,y =3时,取等号,所以1+x 2+y 的最大值为25.故选:B .【变式2-3】(2022春·山东济宁·高三统考期中)已知向量m =a -5,1 ,n =1,b +1 ,若a >0,b >0,且m⊥n ,则13a +2b +12a +3b 的最小值为()A.15B.110C.115D.120【答案】A【解析】根据题意,m ⋅n =a -5+b +1=0,即a +b =4,则3a +2b +2a +3b =20,又a >0,b >0,故13a +2b +12a +3b =12013a +2b +12a +3b 3a +2b +2a +3b =1202+2a +3b 3a +2b +3a +2b 2a +3b≥120×2+22a +3b 3a +2b ×3a +2b 2a +3b =15,当且仅当2a +3b 3a +2b =3a +2b2a +3b,且a +b =4,即a =b =2时取得等号.故选:A .【题型3消元法求最值】【例3】(2022春·湖南永州·高三校考阶段练习)设x ≥0,y ≥0,x 2+y 22=1,则x 1+y 2的最大值为()A.1B.22C.324D.2【答案】C【解析】因为x 2+y 22=1,所以y 2=2-2x 2≥0,解得:x ∈0,1 ,故x 1+y 2=x 1+2-2x 2=x 3-2x 2=222x 23-2x 2 ≤22×2x 2+3-2x 22=324,当且仅当2x 2=3-2x 2,即x =32时,等号成立,故x 1+y 2的最大值为324.【变式3-1】(2023春·江西鹰潭·高三贵溪市实验中学校考阶段练习)已知正数a ,b 满足a 2-2ab +4=0,则b-a4的最小值为()A.1 B.2C.2D.22【答案】B【解析】∵a ,b >0,a 2-2ab +4=0,则有b =a 2+2a,∴b -a 4=a 2+2a -a 4=a 4+2a≥2a 4⋅2a =2,当且仅当a 4=2a ,即a =22时等号成立,此时b =322,故选:B .【变式3-2】(2022春·广东广州·高三执信中学校考阶段练习)设正实数x 、y 、z 满足4x 2-3xy +y 2-z =0,则xy z的最大值为()A.0B.2C.1D.3【答案】C【解析】因为正实数x 、y 、z 满足4x 2-3xy +y 2-z =0,则z =4x 2-3xy +y 2,则xy z =xy 4x 2-3xy +y 2=14x y +y x -3≤124x y ⋅y x-3=1,当且仅当y =2x >0时取等号.故xy z 的最大值为1.故选:C .【变式3-3】(2023·全国·高三专题练习)设正实数x ,y ,z 满足x 2-3xy +4y 2-z =0,则当xyz取得最大值时,2x +1y -2z 的最大值为()A.0B.3C.94D.1【答案】D【解析】由正实数x ,y ,z 满足x 2-3xy +4y 2-z =0,∴z =x 2-3xy +4y 2.∴xy z =xy x 2-3xy +4y 2=1x y +4y x -3≤12x y ⋅4y x-3=1,当且仅当x =2y >0时取等号,此时z =2y 2.∴2x +1y -2z =22y +1y -22y2=-1y -1 2+1≤1,当且仅当y =1时取等号,即2x +1y -2z的最大值是1.故选:D 【变式3-4】(2022春·湖南长沙·高三湖南师大附中校考阶段练习)(多选)已知a ,b ,c 均为正实数,ab +ac=2,则1a +1b +c +8a +b +c的取值不可能是()A.1B.2C.3D.4【答案】ABC【解析】a ,b ,c 均为正实数,由ab +ac =2得:a b +c =2,即b +c =2a,所以1a +1b +c +8a +b +c =1a +a 2+8a +2a=2+a 22a +8a a 2+2,由基本不等式得:1a +1b +c +8a +b +c =2+a 22a +8a a 2+2≥22+a 22a ⋅8a a 2+2=4,当且仅当2+a 22a =8aa 2+2,即a =2±2时,等号成立.故选:ABC【变式3-5】(2022春·云南昆明·高三云南师大附中校考阶段练习)若x 21+y 21=4,x 22+y 22=4,x 1⋅y 2=-2,则x 2⋅y 1的最大值为___________.【答案】2【解析】x 2⋅y 1 2=4-y 22 4-x 21 =4-4x 214-x 21 =20-44x 21+x 21,由y 2=-2x 1,所以y 2 =-2x 1=2x 1≤2,所以1≤x 1 ≤2,所以x 2⋅y 1 2=20-44x 21+x 21≤20-4×24x 21⋅x 21=4,当且仅当|x 1|=2时,等号成立,所以x 2⋅y 1≤2,当且仅当x 2=2,y 1=2或x 2=-2,y 1=-2时取等号,所以x 2⋅y 1的最大值为2.【题型4代换法求最值】【例4】(2022春·上海崇明·高三上海市崇明中学校考阶段练习)已知x >0,y >0,且4x +y =1,则1x +9y的最小值是_____.【答案】25【解析】因为x >0,y >0,且4x +y =1,所以1x +9y =4x +y 1x +9y =4+36xy +y x+9≥13+236x y ⋅y x=25,当且仅当36x y =y x ,即x =110,y =35时,等号成立.【变式4-1】(2022春·江西·高三九江一中校联考阶段练习)已知a >0,b >0,a +b =2,则b a +4b的最小值为_______.【答案】22+2【解析】因为a >0,b >0,且a +b =2,所以b a +4b =b a +4b a +b 2 =b a +2a b +2≥2b a ×2a b+2=22+2,当且仅当b 2=2a 2时取等号故b a +4b 的最小值为22+2【变式4-2】(2022春·江西抚州·高三金溪一中校考阶段练习)若正实数x ,y 满足2x +y =xy ,则x +2y 的最小值为______.【答案】9【解析】由2x +y =xy 得2y +1x=1,又因为x >0,y >0,所以x +2y =x +2y 2y +1x =2xy +2y x +5≥22x y ⋅2y x +5=9,当且仅当x =y =3时等号成立,故x +2y 的最小值为9.【变式4-3】(2022春·黑龙江鹤岗·高三鹤岗一中校考阶段练习)已知x >-2,y >0,2x +y =3,则x +2y +2x +2+7y的最小值为()A.4B.6C.8D.10【答案】B【解析】因为x >-2,y >0,2x +y =3,所以2x +2 +y =7,x +2>0,所以x +2y +2x +2+7y =x +2y +2x +2+2x +2 +y y =2+2y x +2+2x +2 y≥2+22yx +2⋅2x +2 y=6,当且仅当x +2=y ,即x =13,y =73时等号成立,即x +2y +2x +2+7y 的最小值为6,故选:B .【变式4-4】(2022·广西·统考一模)如图,在△ABC 中,M 为线段BC 的中点,G 为线段AM 上一点且AG=2GM ,过点G 的直线分别交直线AB 、AC 于P 、Q 两点,AB =xAP (x >0),AC =yAQ (y >0),则1x+1y +1的最小值为()A.34B.1C.43D.4【答案】B【解析】由于M 为线段BC 的中点,则AM =12AB +12AC又AG =2GM ,所以AM =32AG ,又AB =xAP (x >0),AC =yAQ (y >0)所以32AG=x 2AP +y 2AQ ,则AG =x 3AP +y 3AQ因为G ,P ,Q 三点共线,则x3+y 3=1,化得x +y +1 =4由1x +1y +1=14x +y +1 1x +1y +1 =14x y +1+y +1x+2 ≥142x y +1⋅y +1x+2=1当且仅当x y +1=y +1x 时,即x =2,y =1时,等号成立,1x +1y +1的最小值为1故选:B 【题型5双换元法求最值】【例5】(2022春·天津河西·高三天津市新华中学校考阶段练习)设x >-1,y >-2,且x +y =4,则x 2x +1+y 2y +2的最小值是__________.【答案】167【解析】令x +1=a (a >0),y +2=b (b >0),则x =a -1,y =b -2,因为x +y =4,则有a +b =7,所以x 2x +1+y 2y +2=(a -1)2a +(b -2)2b =a +1a -2+b +4b -4=7-2-4+1a +4b=1+17(a +b )1a +4b =1+171+4+b a +4a b≥1+17×5+2b a ×4a b =167当且仅当b =2a ,即a =73,b =143时取等号,则x ,y 分别等于43,83时,x 2x +1+y 2y +2的最小值是167.【变式5-1】(2022春·江西南昌·高三南昌二中校考阶段练习)已知正数x ,y 满足3x +2y y +83x +2y x=1,则xy 的最小值是()A.54B.83C.43D.52【答案】D 【解析】xy =xy 3x +2y y +83x +2y x=3x x +2y +8y 3x +2y ,令x +2y =m ,3x +2y =n ,则x =n -m 2,y =3m -n4,xy =3x x +2y +8y 3x +2y =3n 2m +6m n -72≥23n 2m ⋅6m n -72=52,当且仅当3n 2m =6m n 且3x +2y y +83x +2y x =1,即x =5,y =52时,等号成立,所以xy ≥52,故xy 有最小值52.故选:D .【变式5-2】(2022·全国·高三专题练习)设正实数x ,y 满足x >12,y >1,不等式4x 2y -1+y 22x -1≥m 恒成立,则m 的最大值为()A.8 B.16C.22D.42【答案】A【解析】设y -1=b ,2x -1=a ,则y =b +1b >0 ,x =12a +1 a >0 所以4x 2y -1+y 22x -1=a +1 2b +b +1 2a ≥2a +1b +1 ab =2ab +a +b +1ab=2ab +1ab +a +b ab ≥22ab ⋅1ab +2ab ab=2⋅2+2 =8当且仅当a =b =1即x =2,y =1时取等号所以4x 2y -1+y 22x -1的最小值是8,则m 的最大值为8.故选A【变式5-3】(2022春·浙江·高三浙江省新昌中学校联考期中)已知x >0,y >0,若x +y =1,则33x +2y+11+3y的最小值是___________.【答案】85【解析】设x +y +k =λ3x +2y +μ1+3y ,由对应系数相等得1=3λ1=2λ+3μk =μ,得λ=13k =μ=19所以x +y +19=133x +2y +191+3y整理得1=3103x +2y +1101+3y 即1=1109x +6y +1+3y所以33x +2y +11+3y =1109x +6y +1+3y 33x +2y +11+3y=1+11031+3y 3x +2y +9x +6y 1+3y≥85.经验证当x =y =12时,等号可取到.【题型6齐次化求最值】【例6】(2020春·浙江金华·高三浙江金华第一中学校考阶段练习)已知a ,b 都是负实数,则a a +2b +ba +b的最小值是____________ .【答案】22-2【解析】a a +2b +b a +b =a 2+2ab +2b 2a 2+3ab +2b 2=1-ab a 2+3ab +2b2=1-1a b+2b a +3,因为a ,b 都是负实数,所以a b>0,2ba >0,所以a b +2b a ≥2a b ×2b a =22(当且仅当a b=2b a 时等号成立).所以a b +2b a +3≥22+3,所以1a b+2b a +3≤122+3,所以-1a b +2b a +3≥-122+3=22-3,所以1-1a b+2b a +3≥1+22-3=22-2.即a a +2b +b a +b的最小值是22-2.【变式6-1】(2021春·重庆沙坪坝·高三重庆一中校考阶段练习)已知对任意正实数x ,y ,恒有x 2+y 2≤a x 2-xy +y 2 ,则实数a 的最小值是___________.【答案】2【解析】因为x >0,y >0,则x 2-xy +y 2=x -y 2+xy >0,则x2+y2≤a x2-xy+y2,即x2+y2x2-xy+y2≤a,又x2+y2x2-xy+y2=11-xyx2+y2,因为x2+y2≥2xy,所以1-xyx2+y2≥12,所以11-xyx2+y2≤2,即x2+y2x2-xy+y2≤2,当且仅当x=y时,取等号,所以x2+y2x2-xy+y2max=2,所以a≥2,即实数a的最小值是2.【变式6-2】(2022·全国·高三专题练习)已知x>0,y>0,则x2+3y2xy+y2的最小值为____.【答案】2【解析】∵x,y>0,则x2+3y2xy+y2=x2y2+3xy+1,设xy=t,t>0,则x2+3y2xy+y2=t2+3t+1=t+12-2t+1+4t+1=(t+1)+4t+1-2≥2t+1×4t+1-2=4-2=2,当且仅当t+1=4t+1,即t=1时取等号,此时x=y,故x2+3y2xy+y2的最小值为2.【题型7构造不等式法求最值】【例7】(2013春·浙江嘉兴·高三阶段练习)已知正实数a,b满足2ab=a+b+12,则ab的最小值是_____ ______.【答案】9【解析】由2ab=a+b+12得,2ab≥2ab+12,化简得ab-3ab+2≥0,解得ab≥9,所以ab的最小值是9.【变式7-1】已知x>0,y>0,2xy=x+y+4,则x+y的最小值为______.【答案】4【解析】由题知x>0,y>0,由基本不等式得xy≤x+y22,即x+y+4≤2×x+y22,令t=x+y,t>0,则有t+4≤2×t22,整理得t2-2t-8≥0,解得t≤-2(舍去)或t≥4,即x+y≥4,当且仅当x=y=2时等号成立,所以x+y的最小值为4.【变式7-2】(2022·全国·高三专题练习)若4x2+y2+xy=1,则2x+y的最大值是___________.【答案】2105【解析】∵4x 2+y 2+xy =1,∴(2x +y )2-3xy =1≥(2x +y )2-322x +y 2 2=58(2x +y )2,当且仅当2x =y 时,等号成立,此时(2x +y )2≤85,所以2x +y ≤2105,即2x +y 的最大值是2105.【变式7-3】(2020春·天津河北·高三天津外国语大学附属外国语学校校考阶段练习)若x >0,y >0,y +1x+4x +2y =5,则2x +y 的最小值为___________.【答案】8【解析】因为x >0,y >0,所以2x +y >0由y +1x +4x +2y=5两边同时乘xy ,得y 2+y +4x 2+2x =5xy ,即4x 2+y 2+4xy +2x +y =5xy +4xy ,则2x +y 2+2x +y =9xy ,因为2xy ≤2x +y 2 2=2x +y 24,所以9xy =92×2xy ≤92×2x +y 24=982x +y2,故2x +y 2+2x +y ≤982x +y 2,整理得2x +y 2-82x +y ≥0,即2x +y 2x +y -8 ≥0,所以2x +y ≥8或2x +y ≤0(舍去),故2x +y 的最小值为8.【题型8多次使用不等式求最值】【例8】(2022春·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考阶段练习)已知a >0,b >0,则4b +ba2+2a 的最小值为()A.22 B.42C.42+1D.22+1【答案】B【解析】因为a >0,b >0,所以4b +ba2+2a ≥24b ⋅b a 2+2a =4a+2a ≥24a⋅2a =42,当且仅当4b =b a2且4a =2a ,即a =2,b =22时取等号,即4b +ba2+2a 的最小值为4 2.故选:B .【变式8-1】(2022春·江苏淮安·高三校联考期中)当0<x <2a ,不等式1x 2+12a -x2≥1恒成立,则实数a 的取值范围是()A.2,+∞B.0,2C.0,2D.2,+∞【答案】B【解析】1x 2+12a -x 2≥1恒成立,即1x 2+12a -x 2 min≥1∵0<x <2a ,∴2a -x >0,又1x 2+1(2a -x )2≥21x 2(2a -x )2=2x (2a -x )≥2x +2a -x 22=2a 2,上述两个不等式中,等号均在x =2a -x 时取到,∴1x 2+12a -x 2min=2a 2,∴2a2≥1,解得-2≤a ≤2且a ≠0,又a >0,实数a 的取值范围是0,2 .故选:B .【变式8-2】(2022·全国·模拟预测)已知a >0,b >0,c >1,a +2b =2,则1a +2bc +2c -1的最小值为()A.92B.2C.6D.212【答案】D【解析】1a +2b =121a +2b a +2b =125+2b a +2a b≥125+4 =92,当且仅当a =b =23时等号成立,(应用基本不等式时注意等号成立的条件)所以1a +2bc +2c -1≥92c -1 +2c -1+92≥29c -1 2⋅2c -1+92=212,当且仅当9c -1 2=2c -1,即c =53且a =b =23时,等号成立,故最小值为212,故选:D【变式8-3】(2022春·安徽·高三校联考阶段练习)已知a ,b ,c ∈R +,θ∈-π2,π2,不等式2b a +c a 2+4b 2+c 2≤cos θ恒成立,则θ的取值范围是()A.-π2,π2B.-π3,π3C.-π4,π4D.-π6,π6【答案】C【解析】因为a ,b ,c ∈R +,θ∈-π2,π2 ,不等式2b a +c a 2+4b 2+c 2≤cos θ恒成立,所以2b a +c a 2+4b 2+c 2 max≤cos θ,因为a ,b ,c ∈R +,所以2ab =12×2a 2b ≤12a 2+2b 2 =12a 2+2b 2,当且仅当a =2b 时等号成立;2bc =12×2c 2b ≤12c 2+2b 2 =12c 2+2b 2,当且仅当c =2b 时等号成立.所以2b a +c a 2+4b 2+c 2=2ab +2bc a 2+4b 2+c 2≤12a 2+2b 2 +12c 2+2b 2a 2+4b 2+c 2=22,当且仅当a =2b =c 时等号成立,所以2b a +c a 2+4b 2+c2的最大值为22,所以cos θ≥22,又因为θ∈-π2,π2,所以θ∈-π4,π4.故选:C.【变式8-4】(2023·全国·高三专题练习)若a,b,c均为正实数,则ab+bca2+2b2+c2的最大值为()A.12B.14C.22D.32【答案】A【解析】因为a,b均为正实数,则ab+bca2+2b2+c2=a+ca2+c2b+2b≤a+c2a2+c2b×2b=a+c22a2+c2=12a2+2ac+c22a2+c2=1212+aca2+c2≤1212+ac2a2×c2=12,当且仅当a2+c2b=2b,且a=c,即a=b=c时取等号,则ab+bca2+2b2+c2的最大值为12.故选:A.限时检测(建议用时:60分钟)1.(2022春·江苏徐州·高三学业考试)若正实数x,y满足1x+2y=1,则x+2y的最小值为()A.7B.8C.9D.10【答案】C【解析】因为x,y是正数,所以有1x+2yx+2y=5+2yx+2xy≥5+22yx∙2xy=9,当且仅当2yx=2xy时取等号,即当且仅当x=y=3时取等号,故选:C2.(2022春·广东湛江·高三校考阶段练习)已知x>2,y=x+1x-2,则y的最小值为()A.2B.1C.4D.3【答案】C【解析】因为x>2,所以x-2>0,1x-2>0,由基本不等式得y=x+1x-2=x-2+1x-2+2≥2x-2⋅1x-2+2=4,当且仅当x-2=1x-2,即x=3时,等号成立,则y的最小值为4.故选:C3.(2022春·河南·高三安阳一中校联考阶段练习)已知a>1,b>1,且aln+4bln=2,则a elog+b e4log的最小值为()A.92lg B.212 C.252 D.12【答案】C【解析】a e log =1a ln ,b e 4log =4b ln ,因为a >1,b >1,故a >0ln ,b ln >0,a e log +b e 4log =1a ln +4b ln =12×a ln +4b ln 1a ln +4bln=12×17+4b ln a ln +4a ln bln≥12×17+24b ln a ln ⋅4a ln bln=252,当且仅当a ln =b ln 时,即a =b =e 25时等号成立.所以a e log +b e 4log 的最小值为252.故选:C4.(2022春·吉林四平·高三四平市第一高级中学校考阶段练习)已知正数a ,b 满足4a +9b =4,则ab 的最大值为()A.19B.16C.13D.12【答案】A【解析】正数a ,b 满足4a +9b =4,由基本不等式得:4a +9b =4≥24a ⋅9b ,解得:ab ≤19,当且仅当4a =9b ,即a =12,b =29时,等号成立,ab 的最大值为19.故选:A 5.(2022春·黑龙江牡丹江·高三牡丹江一中校考期末)已知a >0,b >0,9是3a 与27b 的等比中项,则a 2+2a +3b 2+1b 的最小值为()A.9+26 B.21+264C.7D.14+263【答案】B【解析】由等比中项定义知:3a ⋅27b =3a +3b =92,∴a +3b =4,∴a 2+2a +3b 2+1b =a +3b +2a +1b =4+142a +1b a +3b =4+145+6b a +a b≥4+145+26b a ⋅a b =4+5+264=21+264(当且仅当6b a =ab,即a =46-8,b =43-6 3时取等号),即a 2+2a +3b 2+1b的最小值为21+264.故选:B .6.(2022春·河南南阳·高三校考阶段练习)在△ABC 中,过重心E 任作一直线分别交AB ,AC 于M ,N 两点,设AM =xAB ,AN =yAC ,(x >0,y >0),则4x +y 的最小值是()A.43B.103C.3D.2【答案】C【解析】在△ABC 中,E 为重心,所以AE =23⋅12AB +AC =13AB +AC ,设AM =xAB ,AN =yAC ,(x >0,y >0),所以AB =1x AM ,AC =1y AN ,所以AE =13⋅1x AM +13⋅1yAN .因为M 、E 、N 三点共线,所以13x +13y=1,所以4x +y 13x +13y=43+13+y 3x +4x 3y ≥53+2y 3x ⋅4x 3y =3(当且仅当y 3x =4x 3y ,即x =12,y =1时取等号).故4x +y 的最小值是3.故选:C .7.(2022春·四川德阳·高三阶段练习)已知实数a 、b >0,且函数f x =x 2-2a +b x +2a +b -1的定义域为R ,则a 2b +2a 的最小值是()A.4B.6C.22D.2【答案】A【解析】∵f x =x 2-2a +b x +2a +b -1定义域为R ,∴x 2-2a +b x +2a +b -1≥0在R 上恒成立,∴△=-2a +b 2-4×2a +b -1 ≤0,即:a +b 2-2a +b +1≤0∴a +b -1 2≤0,解得:a +b =1又∵a >0,b >0∴a 2b +2a =1-b 2b +2a =12b +2a -12=12b +2a a +b -12=a 2b +2ba +2≥2a 2b ⋅2b a+2=4当且仅当a 2b =2b a ,即a =23,b =13时取等号.故选:A .8.(2022春·江西宜春·高三校考阶段练习)设x >y >z ,且1x -y +1y -z ≥nx -zn ∈N 恒成立,则n 的最大值为()A.2B.3C.4D.5【答案】C【解析】因为x >y >z ,所以x -y >0,y -z >0,x -z >0,所以不等式1x -y +1y -z ≥n x -z 恒成立等价于n ≤x -z 1x -y +1y -z恒成立.因为x -z =x -y +y -z ≥2x -y y -z ,1x -y +1y -z≥21x -y ⋅1y -z ,所以x -z ⋅1x -y +1y -z≥4x -y y -z⋅1x -y ⋅1y -z =4(当且仅当x -y =y -z 时等号成立),则要使n ≤x -z 1x -y +1y -z恒成立,只需使n ≤4n ∈N ,故n 的最大值为4.故选:C 9.(2022春·重庆沙坪坝·高三重庆南开中学校考阶段练习)(多选)已知实数a ,b 满足4a 2-ab +b 2=1,以下说法正确的是()A.a ≤21515B.a +b <1C.45≤4a 2+b 2≤43D.2a -b ≤2105【答案】ACD【解析】由4a 2-ab +b 2=1,可得b 2-ab +4a 2-1=0,关于b 的方程有解,所以△=-a 2-44a 2-1 ≥0,所以a 2≤415,即a ≤21515,故A 正确;取a =0,b =1,4a 2-ab +b 2=1,则a +b =1,故B 错误;由4a 2-ab +b 2=1,可得4a 2+b 2=ab +1=1+12⋅2ab ,又-4a 2+b 22≤2ab ≤4a 2+b 22,令t=4a 2+b 2,则-t 2≤2t -1 ≤t 2,所以45≤t ≤43,即45≤4a 2+b 2≤43,故C 正确;由4a 2-ab +b 2=1,可得2a -b 2+3ab =1,所以2a -b 2=1-3ab =1+32⋅2a ⋅-b ,令u =2a -b ,由2a ⋅-b ≤2a -b 22,可得u 2≤1+38u 2,所以u 2≤85,即2a -b ≤2105,故D 正确.故选:ACD .10.(2022·浙江·模拟预测)(多选)已知a ,b 为正数,且2a +b -2=0,则()A.a 2+16>8a B.2a +1b≥9 C.a 2+b 2≥255D.32<a +b -5a -2<4【答案】ACD【解析】对于A 选项,a 2+16-8a =a -4 2≥0,当且仅当a =4时等号成立,当a =4时,由于2a +b -2=0,得b =2-2a =2-8=-6,与b 为正数矛盾,故a ≠4,即得a 2+16>8a ,故A 选项正确;对于B 选项,∵2a +b -2=0,∴a +b2=1.又∵a >0,b >0∴2a +1b =2a +1b a +b 2 =2+b a +a b+12≥52+2b a ⋅a b =92,当且仅当b a =a b,即a =b =23时等号成立;故B 选项不正确;对于C 选项,∵2a +b -2=0,∴b =2-2a ,a ∈0,1 .∵a 2+b 2=a 2+2-2a 2=5a 2-8a +4=5a -45 2+45,∴a 2+b 2≥45,当且仅当a =45时等号成立,∴a 2+b 2≥255,故C 选项正确;对于D 选项,∵2a +b -2=0,∴b =2-2a ,a ∈0,1 .∴a +b -5a -2=a +2-2a -5a -2=-a -3a -2=-a -2 -5a -2=-1-5a -20<a <1 ,当0<a <1时,-2<a -2<-1,∴-5<5a -2<-52,得32<-1-5a -2<4,即32<a +b -5a -2<4,故D 选项正确.故选:ACD11.(2022春·山西·高三校联考阶段练习)(多选)若a >b >1,且a +3b =5,则()A.1a -b +4b -1的最小值为24 B.1a -b +4b -1的最小值为25C.ab -b 2-a +b 的最大值为14 D.ab -b 2-a +b 的最大值为116【答案】BD【解析】由a >b >1,可知a -b >0,b -1>0,a -b +4b -1 =a +3b -4=5-4=1,1a -b +4b -1=a -b +4b -1 a -b +4a -b +4b -1 b -1=17+4b -1 a -b +4a -b b -1≥17+24b -1 a -b ⋅4a -b b -1=25当且仅当a -b =b -1=15 时,等号成立,1a -b +4b -1的最小值为25.又1=a -b +4b -1 ≥2a -b ⋅4b -1 =4a -b ⋅b -1 .当且仅当a -b =4b -1 =12时,等号成立,所以ab -b 2-a +b =a -b ⋅b -1 ≤116,故ab -b 2-a +b 的最大值为116.故选:BD .12.(2022春·山东·高三利津县高级中学校联考阶段练习)(多选)在下列函数中,最小值是4的是()A.y =x +4xB.y =x +5x +1x >0 C.y =x sin +4xsin ,x ∈0,π2D.y =4x +41-x【答案】BD【解析】对于A ,当x >0时,y =x +4x ≥2x ⋅4x =4,当且仅当x =4x,即x =2时取等号;当x <0时,y =x +4x =--x +-4x ≤-2x ⋅4x =-4,当且仅当-x =-4x ,即x =-2时取等号,所以y ∈-∞,-4 ⋃4,+∞ ,A 错误;对于B ,y =x +5x +1=x +1+4x +1=x +1+4x +1,因为x >0,所以x +1>1,x +1+4x +1≥2x +1⋅4x +1=4,当且仅当x +1=4x +1,即x =3时取等号,所以y =x +5x +1x >0 的最小值为4,B 正确;对于C ,因为x ∈0,π2,所以x sin ∈0,1 ,由对勾函数性质可知:y =x sin +4x sin ,x ∈5,+∞ ,C 错误;对于D ,4x >0,y =4x +41-x =4x +44x ≥24x ×44x =4,当且仅当4x =44x ,即x =12时取等号,所以y =4x +41-x 的最小值为4,D 正确.故选:BD13.(2022春·山东·高三利津县高级中学校联考阶段练习)已知正实数x ,y 满足4x +7y =4,则2x +3y+12x +y的最小值为______.【答案】94【解析】因为4x +7y =4,所以2x +3y +12x +y =142x +3y +2x +y 2x +3y +12x +y ,所以2x +3y +12x +y =144+2x +3y 2x +y +22x +y x +3y +1,因为x ,y 为正实数,所以2x +3y 2x +y >0,22x +yx +3y>0,所以2x +3y 2x +y +22x +y x +3y≥22x +3y 2x +y ⋅22x +yx +3y =4,当且仅当x +3y =2x +y 4x +7y =4时等号成立,即x =815,y =415时等号成立,所以2x +3y +12x +y ≥144+4+1 =94,当且仅当x =815,y =415时等号成立,所以2x +3y +12x +y 的最小值为94.14.(2022春·天津静海·高三静海一中校考阶段练习)若a ,b ∈R ,且b 2-a 2=1,则a +b2-a 2b的最大值为___________.【答案】2【解析】由题知,a ,b ∈R ,且b 2-a 2=1,即b 2=a 2+1,所以a +b2-a 2b =a +1b ,当a =0时,b 2=1,即b =±1,此时a +1b =±1,所以a +b 2-a 2b的最大值为1,当a ≠0时,a +1b2=a 2+2a +1b 2=1+2a a 2+1≤1+2a 2a =2,当且仅当a =1时取等号,此时-2≤a +1b ≤2;所以a +a 2-b 2b 的最大值为2.综上,a +a 2-b 2b的最大值为2.15.(2022春·天津和平·高三耀华中学校考阶段练习)已知正数x ,y 满足83x 2+2xy +3xy +2y 2=1,则xy的最小值是_________.【答案】52【解析】根据题意,由83x 2+2xy +3xy +2y 2=1可得8xy +2y 2 +33x 2+2xy 3x 2+2xy xy +2y 2=1,即16y 2+9x 2+14xy =3x 3y +8x 2y 2+4xy 3=xy 4y 2+3x 2+8xy所以16y 2+9x 2+14xy 4y 2+3x 2+8xy =xy =16y 2x2+9+14y x 4y 2x2+3+8y x ;又因为x ,y 均是正数,令y x =t ∈0,+∞ ,则xy =f t =16t 2+14t +94t 2+8t +3所以, f t =16t 2+14t +94t 2+8t +3=4-18t +34t 2+8t +3=4-14t 2+8t +318t +3令 g t =4t 2+8t +318t +3,则g t =29t +1127+16918t +3=29t +16 +16918t +3+1027≥229t +16 ×16918t +3+1027=1827当且仅当29t +16 =16918t +3,即t =12时,等号成立;所以f t =4-14t 2+8t +318t +3≥4-11827=4518=52所以f t 的最小值为f t min =52;即当t =y x =12,x =2y =5时,即x =5,y =52时,等号成立.16.(2022春·陕西商洛·高三校联考阶段练习)已知正实数a ,b ,c 满足a 2+ab +b 2-12c 2=0,则当a +bx取得最大值时,a -b 2+c 的最大值为______.【答案】916【解析】由a 2+ab +b 2-12c 2=0,可得12c 2=a +b 2-ab ≥a +b 2-a +b 22=34a +b 2,即a +bc≤4,当且仅当a =b 时,等号成立,所以当a +b c 取得最大值时,a =b ,c =a +b 4=a 2,所以a -b 2+c =32a -a 2=-a -342+916,故当a =34,b =34,c =38时,a -b 2+c 取最大值916.。
【经典】高三数学基本不等式题型精讲精练
基本不等式基本不等式知识1.(1)若R b a ∈,,则ab b a 222≥+ (2)若R b a ∈,,则222b a ab +≤(当且仅当ba =时取“=”)2.(1)若*,R b a ∈,则ab ba ≥+2(2)若*,R b a ∈,则ab b a 2≥+(当且仅当b a =时取“=”)(3)若*,R b a ∈,则22⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤b a ab (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0x >,则12x x +≥ (当且仅当1x =时取“=”);若0x <,则12x x+≤- (当且仅当1x =-时取“=”)4.若0>ab ,则2≥+abb a (当且仅当b a =时取“=”)5.若,,,+∈R c b a a b c c b a 3333≥++, 33abc c b a ≥++(当且仅当c b a ==时取等)应用一 直接求最值例1 求下列函数的值域(1)y =3x 2+12x 2 (2)y =x +1x(3)(理科)已知+∈R y x ,,且满足232xy =,则x y +的最小值为( )A .1B .2C .6D .4(4)已知+∈R c b a ,,且满足132=++c b a ,则cb a 31211++的最小值为 (5)若b a ,是不相等的正数,b a y ba x +=+=,2,则y x ,的大小关系是 (6)若,0,0>>b a 且,72=++b a ab 则b a +的最小值是 技巧一 凑项 例1已知54x <,求函数14245y x x =-+-的最大值 1.函数y =log 2(x +1x -1+5)(x >1)的最小值为( )A .-3B .3C .4D .-4 技巧二 凑系数 例2当40<<x 时,求(82)y x x =-的最大值技巧三 分离例3求2710(1)1x x y x x ++=>-+的值域 例4 求函数2y =的值域(单调性)相关练习1.求下列函数的最小值,并求取得最小值时,x 的值.(1)231,(0)x x y x x ++=> (2)12,33y x x x =+>- (3))0(4222>+-=x x x x y2.203x <<,求函数y =3.已知二次函数f (x )=ax 2+2x +c (x ∈R )的值域为[0,+∞),则a +1c +c +1a的最小值为( )A .4B .4 2C .8D .8 2 4.在△ABC 中,∠ACB =90°,BC =3,AC =4,P 是AB 上的点,则点P 到AC 、BC 的距离乘积的最大值是_____5.函数y =x 2+2x -1(x >1)的最小值是( )A .23+2B .23-2C .2 3D .26.某商场中秋前30天月饼销售总量f (t )与时间t (0<t ≤30)的关系大致满足f (t )=t 2+10t +16,则该商场前t 天平均售出(如前10天的平均售出为f10)的月饼最少为( )A .18B .27C .20D .167.已知函数f (x )=x +px -1(p 为常数,且p >0),若f (x )在(1,+∞)上的最小值为4,则实数p的值为________应用二 条件求最值 例1 已知0,0x y >>,且191x y+=,求x y +的最小值 例2 若实数满足2=+b a ,求ba 33+的最小值相关练习1.若44log log 2x y +=,求11x y+的最小值.并求x ,y 的值2.若+∈R y x ,且12=+y x ,求yx11+的最小值3.已知+∈R y x b a ,,,且1=+yb x a ,求y x+的最小值4.已知28,,0,1x y x y>+=,求xy 的最小值 5.已知01x <<,求函数411y x x=+-的最小值 6.已知正数x y 、满足3xy x y =++,试求xy 、x y +的范围 7.若直角三角形周长为1,求它的面积最大值 8.设a >b >c ,不等式1a -b +1b -c >λa -c恒成立,则λ的取值范围是 9.已知,0,0>>b a 且2121=++b a ,则b a +2的最小值为 10.设x 、y 均为正实数,且32+x +32+y=1,则xy 的最小值为( ) A .4 B .4 3 C .9 D .16 11.已知:a 、b 都是正数,且1a b +=,1a a α=+,1b bβ=+,求αβ+的最小值 12.设正实数z y x ,,满足04322=-+-z y xy x ,则当zxy取得最小值时,2x y z +-的最大值为 ( )A .0B .98C .2D .9413.设x >0,y >0,且(x -1)(y -1)≥2,则xy 的取值范围为_________14.(1)设0<x <32,求函数y =4x ·(3-2x )的最大值;(2)当点(x ,y )在直线x +3y -4=0上移动时,求表达式3x +27y +2的最小值; (3)已知x ,y 都是正实数,且x +y -3xy +5=0,求xy 的最小值.应用三 利用基本不等式证明不等式1.已知c b a 、、为两两不相等的实数,求证:ca bc ab c b a++>++2222.正数a ,b ,c 满足a +b +c =1,求证:(1-a )(1-b )(1-c )≥8abc 3.已知a 、b 、c R +∈,且1a b c ++=。
高三数学知识点总结3:基本不等式
基本不等式1.基本不等式:2b a ab +≤.(一正、二定、三相等) (1)基本不等式成立的条件:0,0≥≥b a .(2)等号成立的条件:当且仅当b a =时取等号. 2.算术平均数与几何平均数设,0,0>>b a 则b a ,的算术平均数为,2b a +几何平均数为,ab 基本不等式可叙述为两个正数的算术平均数大于或等于它的几何平均数.3.几个重要的不等式(1)),(222R b a ab b a ∈≥+;(2))0,0(2≥≥≥+b a ab b a ;(3)),(4)(2R b a b a ab ∈+≤;(4)222)()(2b a b a +≥+(R b a ∈,) 4.利用基本不等式求最值问题已知,0,0>>y x 则(1)如果积xy 是定值,p 那么当且仅当y x =时,y x +有最小值是.2p (2)如果和y x +是定值,s 那么当且仅当y x =时,xy 有最大值是.4s 2注:在应用基本不等式求最值时,要把握不等式成立的三个条件,就是“一正(各项均为正),二定(积或和为定值),三相等(等号能否取得)”,若忽略了某个条件,就会出现错误.解答题用基本不等式求最值一定要说明何时取等号,不说明会扣分。
如果多次用基本不等式求最值,必须保持每次取“=”的一致性.5.注意:正负要判断,等号要考虑例(1)已知,45<x 函数54124-+-=x x y 的最大值为_________答案:1. (2)函数4522++=x x y 的最小值是_________答案:.25 6.“1”的代换问题:例(3)设,32,0,0=+>>b a b a 则11a b+最小值是 答案:3223+. (4)已知P 是ABC ∆的边BC 上的任一点,且满足,,,R y x AC y AB x AP ∈+=则xy y x +4的最小值是 .答案:9.7.“y x +”与“xy ”的互相转化例(5)若正实数y x ,满足,62++=y x xy 则xy 的最小值是_________答案:18.(6)设y x ,为实数,若,1422=++xy y x 则y x +2的最大值是_________答案:.5102 8.巧妙运用换元法 例(7)设y x ,是正实数,且,1=+y x 则1222+++y y x x 的最小值是_________答案:41. (8)若,0,0>>b a 且,11121=+++b b a 则b a 2+的最小值为________答案:.321+ 9.灵活使用消元法例(9)已知正实数y x ,满足,42=++y x xy 则y x +的最小值为_____答案:62.3-(10)若ABC ∆的内角满足,sin 2sin 2sin C B A =+则C cos 的最小值是_____答案:.426-。
高三数学基本不等式四种应用 专题辅导
高三数学基本不等式四种应用宁伟基本不等式ab 2b a ,0b ,0a ≥+>>是证明不等式及求函数最值的重要工具,在新教材中 这一作用体现得更为明显。
灵活使用基本不等式是成功解题的关键,使用时要注意“一正、二定、三相等”,下面介绍基本不等式的四种应用,供同学们学习时参考。
一、直接应用基本不等式直接应用基本不等式是指题目中已有基本不等式的结构,且满足“一正、二定、三相等”,只需直接运用即可。
例1. 已知a ,R b ∈,求证:12b a 1b 1a 2222++≤+⋅+。
证明:由基本不等式得12b a 21b 1a 1b 1a 22222222++=⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤+⋅+二、间接应用基本不等式间接应用基本不等式是指题中没有基本不等式的结构,或不满足“一正、二定、三相等”,这时需要对已知条件作结构变换,构造基本不等式结构模型,然后再使用基本不等式解题。
例2. 设x>0,求证:231x 22x ≥++。
分析:由题意可知,若直接应用基本不等式,则无法证明,此时需对原不等式进行结构上的变换,创造条件使用基本不等式。
证明:21x 1x 1x 22x ++=++ 232121x 121x 22121x 121x =-+⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+≥-+++=等号成立时21x 121x +=+即21x =例3. 已知a ,+∈R b ,且a+b=1,求b2a 1+的最小值。
错解:因为1b a =+,所以4ab1,41ab ≥≤ 因此24ab 22b 2a 1≥≥+ 剖析:出错在于两次等号不能同时取到。
正解:223abba 223b a 2a b 3b b 2a 2a b a b 2a 1+=+≥++=+++=+当ba 2ab =时 即22b ,12a ,a 2b -=-==,取得最小值三、两次应用基本不等式连续两次应用不等式解题,使用时要注意等号要同时成立。
例4. 设a>b>0,求)b a (b 16a 2-+的最小值。
高三数学 不等式的解法 分式、高次、指数、对数、含参不等式的解法
含绝对值不等式的解法
公式法:(a>0)
|x|=a x a
|x|>a x a或x -a
|x|<a a x a
注意a≤0
|x|<a在a≤0时解集是φ, |x|≥a在a≤0时解集是R
例4:①不等式(1 x )(1 x) 0的解集
②不等式x2 - x - 2 0的解集
f (x) 0 g(x) 0 f (x) g(x)
以上不等式组中的 f (x) 0 去掉后和原不等式是否同解?
f (x) g(x)
可同解变形为
g(x) 0 f (x) 0 f (x) g 2 (x)
以上不等式组中的 f (x) 0 去掉后和原不等式是否同解?
lo解ga 法f (;x) loga g(x)
(a>0,a≠1)型的不等式的
Aa2x Bax C 0
中级目标:掌握 可化为
及 不等式的A解法log;a2 x B loga x C 0 型的
高级目标:初步掌握综合有根式、指数、对数
的不等式的解法;用分类讨论思想解指数、对 数不等式;(依时间而定)
f (x) g(x)
可同解变形为
g(x) 0 f (x) 0
或
g(x) 0
f (x) g 2 (x)
f (x) 0
按g(x)分类
以上不等式组中的 f (x) 0 去掉后和原不等式是否同解?
你知道吗?
指数的性质:
指数的运算法则:
a0 1(a 0)
ax ay axy
不等式的解法二
分式、高次、指数、对数、含 参不等式的解法
分式不等式的解法:
高中数学中不等式的证明方法总结
江苏省天一中学高三八班渊圆员源园园园冤 孙逸科 荫
摘 要院本文对高中数学中不等式证明方法进行总结袁针对不同类型题目采取有效的解题方法援
关键词院高中数学曰不等式曰证明方法
中图分类号院郧远猿圆
文献标识码院月
文章编号院员园园愿 原 园猿猿猿渊圆园员苑冤园猿 原 园园圆怨 原 园员
沂渊园袁仔冤 袁所以 云忆渊 曾冤 约 园袁所以 云 渊 曾冤 越 泽蚤灶曾 原 曾 在区间
渊园袁仔冤 上是单调递减的袁并且 云渊园冤 越 园援 所以 云渊 曾冤 越 泽蚤灶曾
原 曾 约 云渊园冤 越 园援 因此当 曾沂渊园袁仔冤 时袁泽蚤灶曾 约 曾 成立援
通过导数求出函数的最值也是解决不等式问题的重
不等式问 题 是 高 中 数 学 中 的 重 难 点袁 并 且 解 决 方 法
有很多种援 在学习这部分知识时应不断积累袁做好总结袁
熟练掌握不等式的证明方法援
一尧采用分析法证明不等式
在学习不等 式 的 证 明 方 法 时袁 应 在 学 习 过 程 中 反 思
有哪些证明方法袁以及每种方法的具体应用和特点援 在应
二尧通过常数变易法证明不等式
常数变易法也是解决不等式问题的常用方法援 一般
是用来证明数 值 不 等 式袁 这 种 类 型 的 需 要 作 辅 助 函 数 来
进行证明援 基本的证明步骤是院一将不等式中的某个常数
变易为 曾袁二对不等式进行移项袁通过移项使得不等式一
端为 园袁另一端令其为 云渊 曾冤袁三求 云忆渊 曾冤 或者 云忆忆渊 曾冤袁然
约
葬 遭
垣 垣
员员援
解析
想要证明
葬 遭
约
葬 遭
垣 垣
高三复习数学:第七章不等式
学必求其心得,业必贵于专精§7。
1 不等关系与不等式的性质1.两个实数比较大小的方法(1)作差法错误!(a,b∈R);(2)作商法错误!(a∈R,b〉0).2.不等式的基本性质性质性质内容特别提醒对称性a〉b⇔b<a⇔传递性a>b,b〉c⇒a〉c⇒可加性a>b⇔a+c>b+c⇔可乘性错误!⇒ac〉bc注意c的符号错误!⇒ac〈bc学必求其心得,业必贵于专精3(1)倒数的性质①a〉b,ab〉0⇒错误!<错误!.②a〈0〈b⇒错误!<错误!。
③a>b〉0,0<c<d⇒ac〉错误!。
④0〈a〈x<b或a<x〈b<0⇒错误!〈错误!<错误!。
(2)有关分数的性质若a〉b>0,m〉0,则①错误!〈错误!;错误!>错误!(b-m〉0).②错误!〉错误!;错误!<错误!(b-m〉0).【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)a>b⇔ac2〉bc2。
( )(2)1a>错误!⇔a<b(ab≠0).( )(3)a〉b,c>d⇒ac〉bd。
( )(4)若错误!〈错误!<0,则|a|>|b|.()(5)若a3〉b3且ab<0,则错误!>错误!.()答案:(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√1.(教材改编)下列四个结论,正确的是( )①a〉b,c〈d⇒a-c>b-d;②a>b>0,c<d<0⇒ac>bd;③a>b>0⇒错误!〉错误!;④a>b〉0⇒错误!〉错误!.A.①②B.②③C.①④D.①③答案:D2.若a<0,-1〈b<0,那么下列不等式中正确的是( )A.a<ab2<ab B.ab2〈a〈abC.a〈ab〈ab2D.ab2<ab〈a解析:选A.因为-1<b<0,所以b<0<b2<1,于是a<ab2<ab.3.若a>1>b,下列不等式中不一定成立的是()A.a-b>1-b B.a-1〉b-1C.a-1〉1-b D.1-a〉b-a解析:选C.由a>1知a-b>1-b,故A正确;由a〉b知a-1>b-1,故B正确;由1>b知1-a〉b-a,故D正确,C项错误,如当a=3,b=-3时,不成立.4.x+y<2m的一个充分不必要条件是( )A.x<m或y<m B.x<m且y〈mC.x<m且y〉m D.x〈m或y>m解析:选B。
历年高三数学高考考点之基本不等式必会题型及答案
历年高三数学高考考点之<基本不等式>必会题型及答案体验高考1.(2015·四川)如果函数f (x )=12(m -2)x 2+(n -8)x +1(m ≥0,n ≥0)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上单调递减,那么mn 的最大值为( )A .16B .18C .25 D.812答案 B解析 ①当m =2时,∵f (x )在[12,2]上单调递减, ∴0≤n <8,mn =2n <16.②m ≠2时,抛物线的对称轴为x =-n -8m -2. 据题意得,当m >2时,-n -8m -2≥2,即2m +n ≤12, ∵2m ·n ≤2m +n 2≤6, ∴mn ≤18,由2m =n 且2m +n =12得m =3,n =6.当m <2时,抛物线开口向下,据题意得,-n -8m -2≤12,即m +2n ≤18, ∵2n ·m ≤2n +m 2≤9, ∴mn ≤812, 由2n =m 且m +2n =18得m =9>2,故应舍去.要使得mn 取得最大值,应有m +2n =18(m <2,n >8).∴mn =(18-2n )n <(18-2×8)×8=16,综上所述,mn 的最大值为18,故选B.2.(2015·陕西)设f (x )=ln x,0<a <b ,若p =f (ab ),q =f ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 2,r =12(f (a )+f (b )),则下列关系式中正确的是( )A .q =r <pB .q =r >pC .p =r <qD .p =r >q 答案 C解析 ∵0<a <b ,∴a +b 2>ab ,又∵f (x )=ln x 在(0,+∞)上为增函数,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 2>f (ab ),即q >p . 又r =12(f (a )+f (b ))=12(ln a +ln b ) =12ln a +12ln b =ln(ab )12=f (ab )=p .故p =r <q .选C.3.(2015·天津)已知a >0,b >0,ab =8,则当a 的值为________时,log 2a ·log 2(2b )取得最大值.答案 4解析 log 2a ·log 2(2b )=log 2a ·(1+log 2b )≤⎝⎛⎭⎪⎫log 2a +1+log 2b 22=⎝ ⎛⎭⎪⎫log 2ab +122 =⎝ ⎛⎭⎪⎫log 28+122=4, 当且仅当log 2a =1+log 2b ,即a =2b 时,等号成立,此时a =4,b =2.4.(2016·江苏)在锐角三角形ABC 中,若sin A =2sin B sin C ,则tan A tan B tan C 的最小值是________.答案 8解析 在△ABC 中,A +B +C =π,sin A =sin[π-(B +C )]=sin(B +C ),由已知,sin A =2sin B sin C ,∴sin(B +C )=2sin B sin C .∴sin B cos C +cos B sin C =2sin B sin C ,A ,B ,C 全为锐角,两边同时除以cos B cos C 得:tan B +tan C =2tan B tan C .又tan A =-tan(B +C )=-tan B +tan C 1-tan B tan C =tan B +tan C tan B tan C -1. ∴tan A (tan B tan C -1)=tan B +tan C .则tan A tan B tan C -tan A =tan B +tan C ,∴tan A tan B tan C =tan A +tan B +tan C=tan A +2tan B tan C ≥22tan A tan B tan C , ∴tan A tan B tan C ≥22,∴tan A tan B tan C ≥8.5.(2016·上海)设a >0,b >0.若关于x ,y 的方程组⎩⎪⎨⎪⎧ ax +y =1,x +by =1无解,则a +b 的取值范围是________.答案 (2,+∞)解析 由已知,ab =1,且a ≠b ,∴a +b >2ab =2.高考必会题型题型一 利用基本不等式求最大值、最小值1.利用基本不等式求最值的注意点(1)在运用基本不等式求最值时,必须保证“一正,二定,三相等”,凑出定值是关键.(2)若两次连用基本不等式,要注意等号的取得条件的一致性,否则就会出错.2.结构调整与应用基本不等式基本不等式在解题时一般不能直接应用,而是需要根据已知条件和基本不等式的“需求”寻找“结合点”,即把研究对象化成适用基本不等式的形式.常见的转化方法有:(1)x +bx -a =x -a +bx -a +a (x >a ).(2)若a x +b y =1,则mx +ny =(mx +ny )×1=(mx +ny )·⎝ ⎛⎭⎪⎫a x +b y ≥ma +nb +2abmn (字母均为正数).例1 (1)已知正常数a ,b 满足1a +2b=3,则(a +1)(b +2)的最小值是________. 答案 509解析 由1a +2b =3,得b +2a =3ab , ∴(a +1)(b +2)=2a +b +ab +2=4ab +2,又a >0,b >0,∴1a +2b ≥22ab ,∴ab ≥89(当且仅当b =2a 时取等号), ∴(a +1)(b +2)的最小值为4×89+2=509. (2)求函数y =x 2+7x +10x +1(x >-1)的最小值. 解 设x +1=t ,则x =t -1(t >0),∴y =t -12+7t -1+10t=t +4t+5≥2 t ·4t +5=9. 当且仅当t =4t,即t =2,且此时x =1时,取等号, ∴y min =9.点评 求条件最值问题一般有两种思路:一是利用函数单调性求最值;二是利用基本不等式.在利用基本不等式时往往都需要变形,变形的原则是在已知条件下通过变形凑出基本不等式应用的条件,即“和”或“积”为定值.等号能够取得.变式训练1 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,即xy ≤10,当且仅当2x =5y 时等号成立.因此有⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +5y =20,2x =5y ,解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =5,y =2,此时xy 有最大值10.∴u =lg x +lg y =lg(xy )≤lg 10=1.∴当x =5,y =2时,u =lg x +lg y 有最大值1.(2)∵x >0,y >0,∴1x +1y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1y ·2x +5y 20=120⎝ ⎛⎭⎪⎫7+5y x +2x y ≥120⎝ ⎛⎭⎪⎫7+25y x ·2x y =7+21020, 当且仅当5y x =2x y时等号成立. 由⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +5y =20,5y x =2x y ,解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =10 10-203,y =20-4103. ∴1x +1y 的最小值为7+2 1020. 题型二 基本不等式的综合应用例2 (1)某车间分批生产某种产品,每批的生产准备费用为800元,若每批生产x 件,则平均仓储时间为x 8天,且每件产品每天的仓储费用为1元,为使平均到每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品( )A .60件B .80件C .100件D .120件答案 B 解析 平均每件产品的费用为y =800+x 28x =800x +x 8≥2 800x ×x 8=20,当且仅当800x =x 8,即x =80时取等号,所以每批应生产产品80件,才能使平均到每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小.(2)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:仓库面积S 的最大允许值是多少?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?解 设铁栅长为x 米,一侧砖墙长为y 米,则顶部面积S =xy ,依题设,得40x +2×45y +20xy =3 200,由基本不等式得 3 200≥2 40x ·90y +20xy =120 xy +20xy =120 S +20S ,则S +6S -160≤0,即(S -10)·(S +16)≤0,故0<S ≤10,从而0<S ≤100,所以S 的最大允许值是100平方米,取得此最大值的条件是40x =90y 且xy =100,解得x =15,即铁栅的长应设计为15米.点评 基本不等式及不等式性质应用十分广泛,在最优化实际问题,平面几何问题,代数式最值等方面都要用到基本不等式,应用时一定要注意检验“三个条件”是否具备.变式训练2 (1)已知直线ax +by -6=0(a >0,b >0)被圆x 2+y 2-2x -4y =0截得的弦长为25,则ab 的最大值是________. 答案 92 解析 圆的方程变形为(x -1)2+(y -2)2=5,由已知可得直线ax +by -6=0过圆心O (1,2),∴a +2b =6(a >0,b >0),∴6=a +2b ≥22ab ,∴ab ≤92(当且仅当a =2b 时等号成立), 故ab 的最大值为92. (2)某工厂某种产品的年固定成本为250万元,每生产x 千件,需另投入成本为C (x ),当年产量不足80千件时,C (x )=13x 2+10x (万元).当年产量不小于80千件时,C (x )=51x +10 000x-1 450(万元).每件商品售价为0.05万元.通过市场分析,该厂生产的商品能全部售完. ①写出年利润L (x )(万元)关于年产量x (千件)的函数解析式;②当年产量为多少千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大?解 ①当0<x <80时, L (x )=1 000x ×0.05-(13x 2+10x )-250=-13x 2+40x -250. 当x ≥80时, L (x )=1 000x ×0.05-(51x +10 000x -1 450)-250 =1 200-(x +10 000x). ∴L (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -13x 2+40x -2500<x <80,1 200-x +10 000x x ≥80.②当0<x <80时,L (x )=-13x 2+40x -250. 对称轴为x =60,即当x =60时,L (x )最大=950(万元).当x ≥80时,L (x )=1 200-(x +10 000x)≤1 200-2 10 000=1 000(万元),当且仅当x =100时,L (x )最大=1 000(万元),综上所述,当x =100时,年获利最大.高考题型精练1.已知x >1,y >1,且14ln x ,14,ln y 成等比数列,则xy ( ) A .有最大值e B .有最大值 eC .有最小值eD .有最小值 e答案 C解析 ∵x >1,y >1,且14ln x ,14,ln y 成等比数列,∴ln x ·ln y =14≤⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x +ln y 22,∴ln x +ln y =ln xy ≥1⇒xy ≥e.2.若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,则3x +4y 的最小值是( )A.245B.285C .5D .6答案 C解析 方法一 由x +3y =5xy 可得15y +35x =1,∴3x +4y =(3x +4y )(15y +35x )=95+45+3x5y +12y5x ≥135+125=5(当且仅当3x 5y =12y5x ,即x =1,y =12时,等号成立),∴3x +4y 的最小值是5.方法二 由x +3y =5xy 得x =3y5y -1,∵x >0,y >0,∴y >15,∴3x +4y =9y5y -1+4y=135+95·15y -15+4⎝ ⎛⎭⎪⎫y -15 ≥135+2 3625=5, 当且仅当y =12时等号成立, ∴3x +4y 的最小值是5.3.若正数a ,b 满足1a +1b =1,则1a -1+9b -1的最小值是( ) A .1B .6C .9D .16 答案 B解析 ∵正数a ,b 满足1a +1b=1, ∴b =a a -1>0,解得a >1.同理可得b >1, ∴1a -1+9b -1=1a -1+9a a -1-1 =1a -1+9(a -1)≥2 1a -1·9a -1=6,当且仅当1a -1=9(a -1),即a =43时等号成立, ∴最小值为6.故选B.4.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答案 B解析 因为a >0,b >0,所以由m 3a +b -3a -1b ≤0恒成立得m ≤(3a +1b )(3a +b )=10+3b a +3a b恒成立.因为3b a +3a b ≥23b a ·3a b=6, 当且仅当a =b 时等号成立,所以10+3b a +3a b≥16, 所以m ≤16,即m 的最大值为16,故选B.5.已知x ,y ∈(0,+∞),2x -3=(12)y ,若1x +m y(m >0)的最小值为3,则m 等于( ) A .2 B .2 2 C .3 D .4答案 D解析 由2x -3=(12)y 得x +y =3, 1x +m y =13(x +y )(1x +m y) =13(1+m +y x +mx y) ≥13(1+m +2m )(当且仅当y x =mx y时取等号) ∴13(1+m +2m )=3,解得m =4,故选D. 6.已知直线ax +by +c -1=0(b ,c >0)经过圆x 2+y 2-2y -5=0的圆心,则4b +1c的最小值是( )A .9B .8C .4D .2答案 A解析 圆x 2+y 2-2y -5=0化成标准方程,得x 2+(y -1)2=6,所以圆心为C (0,1),因为直线ax +by +c -1=0经过圆心C ,所以a ×0+b ×1+c -1=0,即b +c =1.因此4b +1c =(b +c )(4b +1c)=4c b +b c +5. 因为b ,c >0,所以4c b +b c ≥24cb ·b c=4. 当且仅当4c b =b c时等号成立. 由此可得b =2c ,且b +c =1,即b =23,c =13时,4b +1c取得最小值9. 7.已知x >0,y >0,x +3y +xy =9,则x +3y 的最小值为________.答案 6解析 由已知得x =9-3y 1+y.方法一 (消元法)∵x >0,y >0,∴0<y <3,∴x +3y =9-3y 1+y +3y =121+y +3(y +1)-6 ≥2121+y ·3y +1-6=6,当且仅当121+y=3(y +1), 即y =1,x =3时,(x +3y )min =6.方法二 ∵x >0,y >0,9-(x +3y )=xy =13x ·(3y )≤13·⎝ ⎛⎭⎪⎫x +3y 22,当且仅当x =3y 时等号成立.设x +3y =t >0,则t 2+12t -108≥0,∴(t -6)(t +18)≥0,又∵t >0,∴t ≥6.故当x =3,y =1时,(x +3y )min =6.8.已知三个正数a ,b ,c 成等比数列,则a +cb +b a +c 的最小值为________. 答案 52解析 由条件可知a >0,b >0,c >0,且b 2=ac ,即b =ac ,故a +c b ≥2ac b =2,令a +c b =t ,则t ≥2,所以y =t +1t在[2,+∞)上单调递增, 故其最小值为2+12=52. 9.已知x ,y ∈R 且满足x 2+2xy +4y 2=6,则z =x 2+4y 2的取值范围为________. 答案 [4,12]解析 ∵2xy =6-(x 2+4y 2),而2xy ≤x 2+4y 22, ∴6-(x 2+4y 2)≤x 2+4y 22, ∴x 2+4y 2≥4(当且仅当x =2y 时取等号),又∵(x +2y )2=6+2xy ≥0,即2xy ≥-6,∴z =x 2+4y 2=6-2xy ≤12(当且仅当x =-2y 时取等号),综上可知4≤x 2+4y 2≤12.10.当x ∈(0,1)时,不等式41-x ≥m -1x 恒成立,则m 的最大值为________. 答案 9解析 方法一 (函数法)由已知不等式可得 m ≤1x +41-x, 设f (x )=1x +41-x =1-x +4x x 1-x =3x +1-x 2+x ,x ∈(0,1).令t =3x +1,则x =t -13,t ∈(1,4), 则函数f (x )可转化为g (t )=t-⎝ ⎛⎭⎪⎫t -132+t -13=t -19t 2+59t -49=9t -t 2+5t -4=9-t +4t+5, 因为t ∈(1,4),所以5>t +4t≥4, 0<-(t +4t )+5≤1,9-t +4t +5≥9, 即g (t )∈[9,+∞),故m 的最大值为9.方法二 (基本不等式法)由已知不等式可得m ≤1x +41-x,因为x ∈(0,1),则1-x ∈(0,1),设y =1-x ∈(0,1),显然x +y =1.故1x +41-x =1x +4y =x +y x +4x +y y=5+(y x +4x y )≥5+2y x ·4x y=9, 当且仅当y x =4x y ,即y =23,x =13时等号成立. 所以要使不等式m ≤1x +41-x恒成立,m 的最大值为9. 11.运货卡车以每小时x 千米的速度匀速行驶130千米,按交通法规限制50≤x ≤100(单位:千米/时).假设汽油的价格是每升2元,而汽车每小时耗油⎝ ⎛⎭⎪⎫2+x 2360升,司机的工资是每小时14元.(1)求这次行车总费用y 关于x 的表达式;(2)当x 为何值时,这次行车的总费用最低,并求出最低费用的值.解 (1)设所用时间为t =130x(小时), y =130x ×2×⎝ ⎛⎭⎪⎫2+x 2360+14×130x ,x ∈[50,100]. 所以,这次行车总费用y 关于x 的表达式是 y =2 340x +1318x ,x ∈[50,100].(2)y =2 340x +1318x ≥2610, 当且仅当2 340x =13x 18, 即x =1810时等号成立.故当x =1810千米/时,这次行车的总费用最低,最低费用的值为2610元.12.某种商品原来每件售价为25元,年销售8万件.(1)据市场调查,若价格每提高1元,销售量将相应减少2 000件,要使销售的总收入不低于原收入,该商品每件定价最多为多少元?(2)为了扩大该商品的影响力,提高年销售量.公司决定明年对该商品进行全面技术革新和营销策略改革,并提高定价到x 元.公司拟投入16(x 2-600)万元作为技改费用,投入50万元作为固定宣传费用,投入15x 万元作为浮动宣传费用.试问:当该商品明年的销售量a 至少应达到多少万件时,才可能使明年的销售收入不低于原收入与总投入之和?并求出此时商品的每件定价.解 (1)设每件定价为t 元,依题意,有⎝ ⎛⎭⎪⎫8-t -251×0.2t ≥25×8, 整理得t 2-65t +1 000≤0,解得25≤t ≤40.∴要使销售的总收入不低于原收入,每件定价最多为40元.(2)依题意,x >25时,不等式ax ≥25×8+50+16(x 2-600)+15x 有解, 等价于x >25时,a ≥150x +16x +15有解, ∵150x +16x ≥2150x ·16x =10(当且仅当x =30时,等号成立),∴a ≥10.2, ∴当该商品明年的销售量a 至少应达到10.2万件时,才可能使明年的销售收入不低于原收入与总投入之和,此时该商品的每件定价为30元.。
利用函数性质解不等式5大题型
利用函数性质解不等式5大题型高中数学解不等式主要分为两类,一类是利用不等式性质直接解出解集(如二次不等式,分式不等式,指对数不等式等);另一类是利用函数的性质,尤其是函数的单调性进行运算。
利用函数性质解不等式一般情况以选择题形式出现,考查的角度较多,除了基础的函数性质,有时候还需要构造函数结合导数知识,考验学生的观察能力和运用条件能力,难度较大。
一、利用单调性、奇偶性解不等式原理1、解()()f m f n <型不等式(1)利用函数的单调性,去掉函数符号“f ”,将“抽象”的不等式问题转化为“具体”的不等式问题求解;(2)若不等式一边没有函数符号“f ”,而是常数(如()<f m a ),那么我们应该将常数转化带有函数符号“f ”的函数值再解。
2、()f x 为奇函数,形如()()0f m f n +<的不等式的解法第一步:将()f n 移到不等式的右边,得到()()>-f m f n ;第二步:根据()f x 为奇函数,得到()()>-f m f n ;第三步:利用函数的单调性,去掉函数符号“f ”,列出不等式求解。
二、构造函数解不等式的技巧1、此类问题往往条件较零散,不易寻找入手点,所以处理这类问题要将条件与结论结合分析,在草稿上列出条件能够提供什么,也列出要得出结论需要什么,两者对接通常可以确定入手点;2、在构造函数时要根据条件的特点进行猜想,例如出现轮流求导便猜有可能具备乘除关系的函数,在构造时多进行试验与项的调整;3、此类问题处理的核心要素是单调性与零点,对称性和图象知识辅助手段,所以要能够确定构造函数的单调性,猜出函数的零点,那么问题便易于解决了。
三、利用函数性质解不等式的要点1、构函数:根据所解不等式的结构特征和已知条件构造相应的函数,把不等式看作一个函数的两个函数值大小比较问题;2、析性质:分析所构造函数的相关性质,主要包括函数定义域、单调性、奇偶性、周期性等;3、巧转化:根据函数的单调性,把函数值大小比较转化为某个单调区间内自变量大小比较;4、写解集:解关于自变量的不等式,写出解集。
高三数学不等式题型情况总结全
不等式的解题归纳第一部分 含参数不等式的解法 例1解关于x 的不等式022≤-+k kx x例2.解关于x 的不等式:(x-2x +12)(x+a)<0.例3、若不等式13642222<++++x x kkx x 对于x 取任何实数均成立,求k 的取值范围.例4若不等式ax 2+bx+1>0的解集为{x ︱-3<x<5},求a 、b 的值.例5 已知关于x 的二次不等式:a 2x +(a-1)x+a-1<0的解集为R ,求a 的取值范围.例6、1.定义在R 上的函数()x f 既是奇函数,又是减函数,且当⎪⎭⎫⎝⎛∈2,0πθ时,有 ()()022sin 2cos 2>--++m f m f θθ恒成立,求实数m 的取值范围.【课堂练习】1、已知(2a -1) 2x -(a-1)x-1<0的解集为R ,求实数a 的取值范围.2、解关于x 的不等式:.0)2(2>+-+a x a x3、解关于x 的不等式:.012<-+ax ax【课后练习】1.如果不等式x 2-2ax +1≥21(x -1)2对一切实数x 都成立,a 的取值范围是2.如果对于任何实数x ,不等式kx 2-kx +1>0 (k>0)都成立,那么k 的取值范围是3.对于任意实数x ,代数式 (5-4a -2a )2x -2(a -1)x -3的值恒为负值,求a 的取值范围4.设α、β是关于方程 2x -2(k -1)x +k +1=0的两个实根,求 y=2α +2β关于k 的解析式,并求y 的取值范围第二部分 绝对值不等式1.(2010年高考福建卷)已知函数f (x )=|x -a |.(1)若不等式f (x )≤3的解集为{x |-1≤x ≤5},求实数a 的值;(2)在(1)的条件下,若f (x )+f (x +5)≥m 对一切实数x 恒成立,求实数m 的取值范围.2.设函数()|1|||f x x x a =-+-,(1)若1a =-,解不等式()3f x ≥; (2)如果x R ∀∈,()2f x ≥,求a 的取值范围3.设有关于x 的不等式()a x x >-++73lg(1)当1a =时,解此不等式; (2)当a 为何值时,此不等式的解集为R4.已知()|1||2|g x x x =---。
高考数学一元二次不等式恒成立与能成立问题5大题型(解析版)
一元二次不等式恒成立与能成立问题5大题型命题趋势不等式是高考数学的重要内容。
其中,“含参不等式恒成立与能成立问题”把不等式、函数、三角、几何等内容有机地结合起来,其以覆盖知识点多、综合性强、解法灵活等特点备受高考命题者的青睐。
另一方面,在解决这类数学问题的过程中涉及的“函数与方程”、“化归与转化”、“数形结合”、“分类讨论”等数学思想对锻炼学生的综合解题能力,培养其思维灵活性、创造性都有这独到的作用。
一元二次不等式应用广泛,考察灵活,高考复习过程要注重知识与方法的灵活运用。
满分技巧一、一元二次不等式在实数集上的恒成立1.不等式ax2+bx+c>0对任意实数x恒成立⇔a=b=0c>0或a>0△<02.不等式ax2+bx+c<0对任意实数x恒成立⇔a=b=0c<0或a<0△<0【注意】对于二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图像在给定的区间上全部在x轴上方;恒小于0就是相应的二次函数的图像在给定的区间上全部在x轴下方.二、一元二次不等式在给定区间上的恒成立问题求解方法方法一:若f x >0在集合A中恒成立,即集合A是不等式f x >0的解集的子集,可以先求解集,再由子集的含义求解参数的值(或范围);方法二:转化为函数值域问题,即已知函数f x 的值域为m,n,则f x ≥a恒成立⇒f x min≥a,即m ≥a;f x ≤a恒成立⇒f x min≤a,即n≤a.三、给定参数范围的一元二次不等式恒成立问题解决恒成立问题一定要清楚选谁为主元,谁是参数;一般情况下,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数.即把变元与参数交换位置,构造以参数为变量的函数,根据原变量的取值范围列式求解。
四、常见不等式恒成立及有解问题的函数处理方法不等式恒成立问题常常转化为函数的最值来处理,具体如下:1.对任意的x∈m,n,a>f x 恒成立⇒a>f x max;若存在x∈m,n,a>f x 有解⇒a>f x min;公众号:高中数学最新试题若对任意x∈m,n,a>f x 无解⇒a≤f x min.2.对任意的x∈m,n,a<f x 恒成立⇒a<f x min;若存在x∈m,n,a<f x 有解⇒a<f x max;若对任意x∈m,n,a<f x 无解⇒a≥f x max.热点题型解读【题型1一元二次不等式在实数集上的恒成立问题】【例1】(2022·重庆沙坪坝·重庆八中校考模拟预测)使得不等式x2-ax+1>0对∀x∈R恒成立的一个充分不必要条件是()A.0<a<2B.0<a≤2C.a<2D.a>-2【答案】A【解析】由不等式x2-ax+1>0对∀x∈R恒成立,得Δ<0,即-a2-4<0,解得-2<a<2, 从选项可知0<a<2是-2<a<2的充分不必要条件,故选:A.【变式1-1】(2022秋·山东·高三山东省实验中学校考阶段练习)已知命题“∃x∈R,使4x2+a-1x+ 1≤0”是假命题,则实数a的取值范围是()A.(-∞,-3)B.(-5,3)C.(5,+∞)D.(-3,5)【答案】D【解析】因为命题“∃x∈R,使4x2+a-1x+1≤0”是假命题,所以,命题“∀x∈R,4x2+a-1x+1>0”是真命题,所以,Δ=(a-1)2-16<0,解得-3<a<5,故实数a的取值范围是(-3,5).故选:D.【变式1-2】(2023·全国·高三专题练习)若命题“关于x 的不等式2mx 2+4mx +m -1<0对一切实数x 恒成立”是假命题,则实数m 的取值范围是____________.【答案】m ≤-1或m >0【解析】若命题是真命题:当m =0时,2mx 2+4mx +m -1<0,可化为-1<0,成立;当m ≠0时,m <0Δ=16m 2-8m m -1 <0 ,解得-1<m <0综合得当-1<m ≤0时,关于x 的不等式2mx 2+4mx +m -1<0对一切实数x 恒成立是真命题,若命题“关于x 的不等式2mx 2+4mx +m -1<0对一切实数x 恒成立”是假命题则m ≤-1或m >0【变式1-3】(2022秋·广西钦州·高三校考阶段练习)已知关于x 的不等式x +kx-k >0恒成立,则实数k 的取值范围是_____________.【答案】[0,4)【解析】x +kx -k >0,即x -k x +k >0(x >0),令t =x >0,则t 2-kt +k >0(t >0)恒成立.所以k 2≤002-k ×0+k ≥0或k 2>0Δ=-k 2-4k <0,解得0≤k <4,故实数k 的取值范围是[0,4).【变式1-4】(2022秋·山东聊城·高三山东聊城一中校考期末)关于x 的不等式a 2-16 x 2-(a -4)x -1≥0的解集为∅,则实数a 的取值范围为_________.【答案】a ∣-125<a ≤4 【解析】当a =4时,不等式可化为-1≥0,无解,满足题意;当a =-4时,不等式化为8x -1≥0,解得x ≥18,不符合题意,舍去;当a ≠±4时,要使得不等式a 2-16 x 2-(a -4)x -1≥0的解集为∅,则a 2-16<0,Δ=a -4 2+4a 2-16 <0, 解得-125<a <4.综上,实数a 的取值范围是a ∣-125<a ≤4 .【题型2一元二次不等式在某区间上的恒成立问题】公众号:高中数学最新试题【例2】(2022秋·辽宁沈阳·高三沈阳市第三十一中学校考开学考试)已知不等式-2x 2+bx +c >0的解集x -1<x <3 ,若对任意-1≤x ≤0,不等式-2x 2+bx +c +t ≤4恒成立.则t 的取值范围是__________.【答案】t ≤-2【解析】由题设,b 2=2且-c 2=-3,可得b =4,c =6,所以-2x 2+4x +2+t ≤0在-1≤x ≤0上恒成立,而f (x )=-2x 2+4x +2+t 在(-∞,1)上递增,故只需f (0)=2+t ≤0即可,所以t ≤-2.【变式2-1】(2022秋·山东青岛·高三统考期中)已知关于x 的不等式ax 2+(1-3a )x +2≥0的解集为A ,设B ={-1,1},B ⊆A ,则实数a 的取值范围为()A.-32≤a ≤14B.-14≤a ≤32C.a ≤-14D.a ≥32【答案】B【解析】由题意,a (x 2-3x )+x +2≥0在B ={-1,1}上恒成立,所以4a +1≥03-2a ≥0,可得-14≤a ≤32.故选:B【变式2-2】(2022秋·河南·高三期末)已知a >0,b ∈R ,若x >0时,关于x 的不等式ax -2 x2+bx -5 ≥0恒成立,则b +4a的最小值为()A.2B.25C.43D.32【答案】B【解析】设y =ax -2(x >0),y =x 2+bx -5(x >0),因为a >0,所以当0<x <2a时,y =ax -2<0;当x =2a时,y =ax -2=0;当x >2a时,y =ax -2>0;由不等式(ax -2)x 2+bx -5 ≥0恒成立,得:ax -2≤0x 2+bx -5≤0 或ax -2≥0x 2+bx -5≥0 ,即当0<x ≤2a时,x 2+bx -5≤0恒成立,当x ≥2a时,x 2+bx -5≥0恒成立,所以当x =2a 时,y =x 2+bx -5=0,则4a2+2b a -5=0,即b =5a 2-2a ,则当a>0时,b+4a=5a2-2a+4a=5a2+2a≥25a2×2a=25,当且仅当5a2=2a,即a=255时等号成立,所以b+4a的最小值为2 5.故选:B.【变式2-3】(2022秋·广西钦州·高三校考阶段练习)已知函数f x =ax2+x+a,不等式f x <5的解集为-3 2,1.(1)求a的值;(2)若f x >mx在x∈0,5上恒成立,求m的取值范围.【答案】(1)a=2;(2){m|m<5}.【解析】(1)f x =ax2+x+a<5的解集为-3 2,1,即ax2+x+a-5<0的解集为-3 2,1,∴a>0-32+1=-1a-32×1=a-5a,解得a=2;(2)由(Ⅰ)可得f x =2x2+x+2,∵f x >mx在x∈0,5上恒成立,即2x2+1-mx+2>0恒成立,令h x =2x2+1-mx+2,则h x >0在0,5上恒成立,有m-14≤0h0 =2>0或0<m-14≤5m-12-2×2×4<0或m-14>5h5 =52+51-m>0,解得m≤1或1<m<5或m∈∅,综上可得m的范围为{m|m<5}.【变式2-4】(2021秋·陕西西安·高三校考阶段练习)已知二次函数f x 满足f2 =-1,f-1=-1,且f x 的最大值是8.(1)试确定该二次函数的解析式;(2)f x >2x+k在区间-3,1上恒成立,试求k的取值范围.【答案】(1)f x =-4x2+4x+7;(2)k的取值范围为-∞,-35.【解析】(1)由f(2)=f(-1),得x=2-12=12为二次函数的对称轴,因函数f(x)的最大值为8,所以可设f x =a x-1 22+8 ,公众号:高中数学最新试题又因f (2)=94a +8=-1,所以a =-4,因此f x =-4x 2+4x +7.(2)由(1)不等式f x >2x +k ,可化为-4x 2+4x +7>2x +k ,所以k <-4x 2+2x +7,因为f x >2x +k 在区间-3,1 上恒成立,所以k <-4x 2+2x +7在区间-3,1 上恒成立,故k <-4x 2+2x +7 min ,其中x ∈-3,1 ,又函数y =-4x 2+2x +7=-4x -142+294,又当x =-3时,y =-35,当x =1时,y =5,所以函数y =-4x 2+2x +7在-3,1 上的最小值为-35,所以k <-35,所以k 的取值范围为-∞,-35 .【题型3给定参数范围的一元二次不等式恒成立问题】【例3】(2021·吉林松原·校考三模)若不等式x 2-ax ≥16-3x -4a 对任意a ∈-2,4 成立,则x 的取值范围为()A.-∞,-8 ∪3,+∞B.-∞,0 ∪1,+∞C.-8,6D.0,3【答案】A【解析】由题得不等式(x -4)a -x 2-3x +16≤0对任意a ∈-2,4 成立,所以(x -4)(-2)-x 2-3x +16≤0(x -4)4-x 2-3x +16≤0 ,即-x 2-5x +24≤0-x 2+x ≤0,解之得x ≥3或x ≤-8.故选:A【变式3-1】(2022秋·湖北襄阳·高三校考阶段练习)若命题“∃a ∈-1,3 ,ax 2-2a -1 x +3-a <0”为假命题,则实数x 的取值范围为()A.-1,4B.0,53C.-1,0 ∪53,4D.-1,0 ∪53,4【答案】C【解析】命题“∃a ∈-1,3 ,ax 2-2a -1 x +3-a <0”为假命题,其否定为真命题,即“∀a ∈-1,3 ,ax 2-2a -1 x +3-a ≥0”为真命题.令g (a )=ax 2-2ax +x +3-a =(x 2-2x -1)a +x +3≥0,则g (-1)≥0g (3)≥0 ,即-x 2+3x +4≥03x 2-5x ≥0 ,解得-1≤x ≤4x ≥53或x ≤0 ,所以实数x 的取值范围为-1,0 ∪53,4.故选:C 【变式3-2】(2022秋·广东深圳·高三深圳中学校考阶段练习)已知当-1≤a ≤1时,x 2+a -4 x +4-2a >0恒成立,则实数x 的取值范围是()A.-∞,3B.-∞,1∪ 3,+∞C.-∞,1D.-∞,1 ∪3,+∞【答案】D【解析】x 2+a -4 x +4-2a >0恒成立,即x -2 a +x 2-4x +4>0,对任意得a ∈-1,1 恒成立,令f a =x -2 a +x 2-4x +4,a ∈-1,1 ,当x =2时,f a =0,不符题意,故x ≠2,当x >2时,函数f a 在a ∈-1,1 上递增,则f a min =f -1 =-x +2+x 2-4x +4>0,解得x >3或x <2(舍去),当x <2时,函数f a 在a ∈-1,1 上递减,则f a min =f 1 =x -2+x 2-4x +4>0,解得x <1或x >2(舍去),综上所述,实数x 的取值范围是-∞,1 ∪3,+∞ .故选:D .【变式3-3】(2023·全国·高三专题练习)当a ∈2,3 时,不等式ax 2-x +1-a ≤0恒成立,求x 的取值范围.【答案】-12,1 .【解析】由题意不等式ax 2-x +1-a ≤0对a ∈2,3 恒成立,可设f (a )=(x 2-1)a +(-x +1),a ∈2,3 ,则f (a )是关于a 的一次函数,要使题意成立只需f (2)≤0f (3)≤0,即2x 2-x -1≤03x 2-x -2≤0 ,解2x 2-x -1≤0,即2x +1 x -1 ≤0得-12≤x ≤1,解3x 2-x -2≤0,即3x +2 x -1 ≤0得-23≤x ≤1,所以原不等式的解集为-12,1 ,所以x 的取值范围是-12,1.【变式3-4】(2021·辽宁沈阳·高三沈阳二中校考开学考试)设函数f x =mx 2-mx -1.(1)若对于x ∈-2,2 ,f x <-m +5恒成立,求m 的取值范围;(2)若对于m ∈-2,2 ,f x <-m +5恒成立,求x 的取值范围.【答案】(1)-∞,67;(2)-1,2 【解析】(1)若对于x ∈-2,2 ,f x <-m +5恒成立,即mx 2-mx +m -6<0对于x ∈-2,2 恒成立,即m <6x 2-x +1对于x ∈-2,2 恒成立.公众号:高中数学最新试题令h x =6x 2-x +1=6x -12 2+34,x ∈-2,2 ,则h x min =h (-2)=6254+34=67,故m <67,所以m 的取值范围为-∞,67.(2)对于m ∈-2,2 ,f x <-m +5恒成立,即mx 2-mx -1<-m +5恒成立,故m x 2-x +1 -6<0恒成立,令g m =m x 2-x +1 -6,则g -2 =-2x 2-x +1 -6<0g 2 =2x 2-x +1 -6<0 ,解得-1<x <2,所以x 的取值范围为-1,2 .【题型4一元二次不等式在实数集上的有解问题】【例4】(2023·全国·高三专题练习)若存在实数x ,使得mx 2-m -2 x +m <0成立,则实数m 的取值范围为()A.-∞,2B.-∞,0 ∪13,32C.-∞,23D.-∞,1 【答案】C【解析】①当m =0时,不等式化为2x <0,解得:x <0,符合题意;②当m >0时,y =mx 2-m -2 x +m 为开口方向向上的二次函数,只需Δ=m -2 2-4m 2=-3m 2-4m +4>0,即0<m <23;③当m <0时,y =mx 2-m -2 x +m 为开口方向向下的二次函数,则必存在实数x ,使得mx 2-m -2 x +m <0成立;综上所述:实数m 的取值范围为-∞,23.故选:C .【变式4-1】(2022秋·广西钦州·高三校考阶段练习)若关于x 的不等式a 2-4 x 2+a +2 x -1≥0的解集不为空集,则实数a 的取值范围为()A.-2,65B.-2,65C.(-∞,-2)∪65,+∞ D.(-∞,-2]∪65,+∞【答案】C【解析】根据题意,分两种情况讨论:①当a 2-4=0时,即a =±2,若a=2时,原不等式为4x-1≥0,解可得:x≥1 4,则不等式的解集为x x≥1 4,不是空集;若a=-2时,原不等式为-1≥0,无解,不符合题意;②当a2-4≠0时,即a≠±2,若(a2-4)x2+(a+2)x-1≥0的解集是空集,则有a2-4<0Δ=(a+2)2+4(a2-4)<0,解得-2<a<65,则当不等式(a2-4)x2+(a+2)x-1≥0的解集不为空集时,有a<-2或a≥65且a≠2,综合可得:实数a的取值范围为(-∞,-2)∪65,+∞;故选:C.【变式4-2】(2023·全国·高三专题练习)若关于x的不等式ax2-(a+2)x+94<0有解,则实数a的取值范围是____.【答案】(-∞,1)∪(4,+∞)【解答】当a=0时,不等式为-2x+94<0有解,故a=0,满足题意;当a>0时,若不等式ax2-(a+2)x+94<0有解,则满足Δ=(a+2)2-4a⋅94>0,解得a<1或a>4;当a<0时,此时对应的函数的图象开口向下,此时不等式ax2-(a+2)x+94<0总是有解,所以a<0,综上可得,实数a的取值范围是(-∞,1)∪(4,+∞).【变式4-3】(2022·全国·高三专题练习)若关于x的不等式ax2+2x+1<0有实数解,则a的取值范围是_____.【答案】-∞,1【解析】当a=0时,不等式为2x+1<0有实数解,所以a=0符合题意;当a<0时,不等式对应的二次函数开口向下,所以不等式ax2+2x+1<0有实数解,符合题意;当a>0时,要使不等式ax2+2x+1<0有实数解,则需满足Δ=4-4a>0,可得a<1,所以0<a<1,综上所述:a的取值范围是-∞,1,公众号:高中数学最新试题【题型5一元二次不等式在某区间上的有解问题】【例5】(2022·甘肃张掖·高台县第一中学校考模拟预测)若关于x 的不等式x 2-6x +2-a >0在区间0,5 内有解,则实数a 的取值范围是().A.2,+∞B.-∞,5C.-∞,-3D.-∞,2【答案】D【解析】不等式x 2-6x +2-a >0在区间0,5 内有解,仅需(x 2-6x +2)max >a 即可,令f (x )=x 2-6x +2,因为f (x )的对称轴为x =--62×1=3,f (0)=2,f (5)=-3,所以由一元二次函数的图像和性质的得(x 2-6x +2)max =2,所以a <2,故选:D【变式5-1】(2023·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式mx 2-6x +3m <0在0,2 上有解,则实数m 的取值范围是()A.-∞,3B.-∞,127C.3,+∞D.127,+∞ 【答案】A【解析】由题意得,mx 2-6x +3m <0,x ∈0,2 ,即m <6xx 2+3,故问题转化为m <6xx 2+3在0,2 上有解,设g (x )=6x x 2+3,则g (x )=6x x 2+3=6x +3x ,x ∈0,2 ,对于x +3x≥23,当且仅当x =3∈(0,2]时取等号,则g (x )max =623=3,故m <3,故选:A【变式5-2】(2022·全国·高三专题练习)命题p :∃x ∈{x |1≤x ≤9},x 2-ax +36≤0,若p 是真命题,则实数a 的取值范围为()A.a ≥37 B.a ≥13C.a ≥12D.a ≤13【答案】C【解析】∵命题p :∃x ∈{x |1≤x ≤9},使x 2-ax +36≤0为真命题,即∃x ∈{x |1≤x ≤9},使x 2-ax +36≤0成立,即a ≥x +36x能成立设f (x )=x +36x ,则f (x )=x +36x≥2x ⋅36x =12,当且仅当x =36x,即x =6时,取等号,即f (x )min =12,∴a ≥12,故a的取值范围是a≥12.故选:C.【变式5-3】(2022秋·北京·高三统考阶段练习)若存在x∈[0,1],有x2+(1-a)x+3-a>0成立,则实数a的取值范围是__________.【答案】-∞,3【解析】将原不等式参数分离可得a<x2+x+3x+1,设f x =x2+x+3x+1,已知存在x∈[0,1],有x2+(1-a)x+3-a>0成立,则a<f x max,令t=x+1,则f x =t-12+t-1+3t=t2-t+3t=t+3t-1,t∈1,2,由对勾函数知f x 在1,3上单调递减,在3,2上单调递增,f1 =1+31-1=3,f2 =2+32-1=52,所以f x max=f1 =3,即a<3.【变式5-4】(2023·全国·高三专题练习)已知命题“∃x∈[-1,1],-x02+3x0+a>0”为真命题,则实数a 的取值范围是______.【答案】-2,+∞【解析】因为命题“∃x∈[-1,1],-x02+3x0+a>0”为真命题则∃x∈[-1,1],a>x2-3x有解,设f(x)=x2-3x,则f(x)=x2-3x=x-3 22-94,当x∈[-1,1]时,f(x)单调递减,所以-2≤f(x)≤4,所以a>-2.【变式5-5】(2022·全国·高三专题练习)设f x 为奇函数,g x 为偶函数,对于任意x∈R均有f x + 2g x =mx-4.若f x -x2+2g x ≥0在x∈0,+∞上有解,则实数m的取值范围是_____ _.【答案】m≥4【解析】由题设,f x -x2+2g x =mx-4-x2≥0,即x2-mx+4≤0在x∈0,+∞上有解,对于y=x2-mx+4,开口向上且对称轴为x=m2,Δ=m2-16,y|x=0=4,∴Δ≥0m2>0,可得m≥4.公众号:高中数学最新试题限时检测(建议用时:60分钟)1.(2022·甘肃张掖·高台县第一中学校考模拟预测)已知命题P:∀x∈R,x2-2x+m>0,则满足命题P为真命题的一个充分条件是()A.m>2B.m<0C.m<1D.m≥1【答案】A【解析】∵命题P为真命题,∴不等式x2-2x+m>0在R上恒成立,∴△=4-4m<0,解得m>1,对于A,m>2⇒m>1,∴m>2 是m>1的充分条件,∴m>2 是命题P为真命题的充分条件,选项A正确;对于B,m<0推不出m>1,∴m<0不是m>1的充分条件,∴m<0不是命题P为真命题的充分条件,选项B不正确;对于C,m<1推不出m>1,∴m<1不是m>1的充分条件,∴m<1不是命题P为真命题的充分条件,选项C不正确对于D,m≥1推不出m>1,∴m≥1不是m>1的充分条件,∴m≥1不是命题P为真命题的充分条件,选项D不正确.故选:A.2.(2022秋·北京大兴·高三统考期中)若命题“∃x∈R,x2+2x+m≤0”是真命题,则实数m的取值范围是()A.m<1B.m≤1C.m>1D.m≥1【答案】B【解析】由题可知,不等式x2+2x+m≤0在实数范围内有解,等价于方程x2+2x+m=0有实数解,即△=4-4m≥0,解得m≤1.故选:B.3.(2022秋·全国·高三校联考阶段练习)设m∈R,则“m>-34”是“不等式x2-x+m+1≥0在R上恒成立”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A【解析】由不等式x2-x+m+1≥0在R上恒成立,得△=-1 2-4m +1 ≤0,解得m ≥-34.所以“m >-34”是“不等式x 2-x +m +1≥0在R 上恒成立”的充分不必要条件.故选:A 4.(2022秋·宁夏银川·高三校考期中)已知命题P :∀x ∈R ,x 2-x +a >0,若-P 是假命题,则实数a 的取值范围是()A.-∞,14B.14,12C.14,+∞D.12,+∞【答案】C【解析】已知命题P :∀x ∈R ,x 2-x +a >0,若-P 是假命题,则不等式x 2-x +a >0在R 上恒成立,∴△=1-4m <0,解得a >14.因此,实数a 的取值范围是14,+∞.故选:C .5.(2022秋·河南·高三校联考阶段练习)设函数f x =2ax 2-ax ,命题“∃x ∈0,1 ,f x ≤-a +3”是假命题,则实数a 的取值范围为()A.-∞,3B.3,+∞C.247,+∞D.32,+∞【答案】C【解析】因为命题“∃x ∈0,1 ,f x ≤-a +3”是假命题,所以∃x ∈0,1 ,f x >-a +3是真命题,又f x >-a +3可化为2ax 2-ax >-a +3,即a 2x 2-x +1 >3,当x ∈0,1 时,2x 2-x +1∈78,2,所以m >32x 2-x +1在x ∈0,1 上恒成立,所以m >32x 2-x +1 max其中,x ∈0,1 ,当x =14时2x 2-x +1有最小值为78,此时32x 2-x +1有最大值为247,所以m >247,故实数m 的取值范围是247,+∞ ,故选:C 6.(2023·全国·高三专题练习)若对任意的x ∈-1,0 ,-2x 2+4x +2+m ≥0恒成立,则m 的取值范围是()A.4,+∞B.2,+∞C.-∞,4D.-∞,2【答案】A【解析】因为对任意的x ∈-1,0 ,-2x 2+4x +2+m ≥0恒成立,所以对任意的x ∈-1,0 ,m ≥2x 2-4x -2恒成立,公众号:高中数学最新试题因为当x ∈-1,0 ,y =2x -1 2-4∈-2,4 ,所以m ≥2x 2-4x -2 max =4,x ∈-1,0 ,即m 的取值范围是4,+∞ ,故选:A7.(2021秋·河南南阳·高三南阳中学校考阶段练习)设函数f x =mx 2-mx -1,若对于任意的x ∈x |1≤x ≤3 ,f x <-m +4恒成立,则实数m 的取值范围为()A.m <57B.0≤m <57C.m <0或0<m <57D.m ≤0【答案】A【解析】若对于任意的x ∈x |1≤x ≤3 ,f x <-m +4恒成立,即可知:mx 2-mx +m -5<0在x ∈x |1≤x ≤3 上恒成立,令g x =mx 2-mx +m -5,对称轴为x =12.当m =0时,-5<0恒成立,当m <0时,有g x 开口向下且在1,3 上单调递减,在1,3 上g x max =g 1 =m -5<0,得m <5,故有m <0.当m >0时,有g x 开口向上且在1,3 上单调递增在1,3 上g x max =g 3 =7m -5<0,∴0<m <57综上,实数m 的取值范围为m <57,故选:A .8.(2022秋·湖南邵阳·高三统考期中)设函数f x =x 2+2ax +a 2-2a +3,若对于任意的x ∈R ,不等式f f x ≥0恒成立,则实数a 的取值范围是()A.a ≥32B.a ≤2C.32<a ≤2 D.a ≤32【答案】B【解析】∵f x =x 2+2ax +a 2-2a +3=x +a 2-2a +3,即开口向上且f x ∈-2a +3,+∞ ,由f f x ≥0恒成立,即f x ≥0在-2a +3,+∞ 上恒成立,∴当-2a +3≥0时,即a ≤32,由二次函数的性质,f x ≥0显然成立;当a >32时,y =f x 有两个零点,则只需满足-a ≤-2a +3f -2a +3 ≥0,解得a ≤2,故32<a ≤2;综上,a 的取值范围是a ≤2.故选:B9.(2022秋·辽宁鞍山·高三校联考期中)设a ∈R ,,若关于x 的不等式x 2-ax +1≥0在1≤x ≤2上有解,则()A.a ≤2B.a ≥2C.a ≤52D.a ≥52【答案】C【解析】由x 2-ax +1≥0在1≤x ≤2上有解,得x 2+1x≥a 在1≤x ≤2上有解,则a ≤x 2+1x max ,由于x 2+1x =x +1x ,而x +1x 在1≤x ≤2单调递增,故当x =2时,x +1x 取最大值为52,故a ≤52,故选:C 10.(2023·全国·高三专题练习)已知命题“∃x 0∈R ,4x 02+a -2 x 0+14≤0”是真命题,则实数a 的取值范围()A.-∞,0B.0,4C.4,+∞D.-∞,0 ⋃4,+∞【答案】D【解析】由题意,命题∃x 0∈R ,4x 02+a -2 x 0+14≤”是真命题故△=a -2 2-4×4×14=a 2-4a ≥0,解得a ≥4或a ≤0.则实数a 的取值范围是-∞,0 ⋃4,+∞ 故选:D .11.(2022·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式-x 2+4x ≥a 2-3a 在R 上有解,则实数a 的取值范围是()A.a |-1≤a ≤4B.a |-1<a <4C.a |a ≥4或a ≤-1D.a |-4≤a ≤1【答案】A【解析】因为关于x 的不等式-x 2+4x ≥a 2-3a 在R 上有解,即x 2-4x +a 2-3a ≤0在R 上有解,只需y =x 2-4x +a 2-3a 的图象与x 轴有公共点,所以△=-4 2-4×a 2-3a ≥0,即a 2-3a -4≤0,所以a -4 a +1 ≤0,解得:-1≤a ≤4,所以实数a 的取值范围是a |-1≤a ≤4 ,故选:A .12.(2022·全国·高三专题练习)若关于x 的不等式x 2+ax -2>0在区间1,5 上有解,则实数a 的取值范围为()A.-235,+∞ B.-235,1C.1,+∞D.-∞,-235公众号:高中数学最新试题【答案】A【解析】关于x的不等式x2+ax-2>0在区间1,5上有解,ax>2-x2在x∈1,5上有解,即a>2x-x在x∈1,5上成立;设函数f x =2x-x,x∈1,5,∴f x 在x∈1,5上是单调减函数,又f1 =2-1=1,f5 =25-5=-235所以f x 的值域为-23 5,1,要a>2x-x在x∈1,5上有解,则a>-235,即实数a的取值范围为-235,+∞.故选:A.13.(2021秋·江苏徐州·高三统考阶段练习)若存在实数x,使得关于x的不等式ax2-4x+a-3<0成立,则实数a的取值范围是______.【答案】a<4【解析】a<3时,若x=0,则不等式为a-3<0,不等式成立,满足题意,a≥3时,在在x使得不等式ax2-4x+a-3<0成立,则△=16-4a a-3>0,∴3≤a<4.综上,a<4.14.(2021·全国·高三专题练习)已知函数x2-x,x≤02x,x>0.若存在x∈R使得关于x的不等式f x ≤ax-1成立,则实数a的取值范围是________.【答案】-∞,-3⋃-1,+∞【解析】由题意,当x=0时,不等式f x ≤ax-1可化为0≤-1显然不成立;当x<0时,不等式f x ≤ax-1可化为x2-x+1≤ax,所以a≤x+1x-1,又当x<0时,x+1x=--x+-1x≤-2,当且仅当-x=-1x,即x=-1时,等号成立;当x>0时,不等式f x ≤ax-1可化为2x+1≤ax,即a≥1x+2x=1x+12-1≥-1;因为存在x∈R使得关于x的不等式f x ≤ax-1成立,所以,只需a≤-2-1=-3或a≥-1.15.(2020·上海杨浦·复旦附中校考模拟预测)若命题:“存在整数x使不等式kx-k2-4x-4<0成立”是假命题,则实数k 的取值范围是____________.【答案】1,4【解析】设不等式kx -k 2-4 x -4 <0的解集为A,当k =0时,不等式kx -k 2-4 x -4 <0化为x >4,存在整数x 使不等式成立,所以此时不满足题意,所以k ≠0;当k >0时,原不等式化为x -k +4kx -4 <0,因为k +4k ≥2k ⋅4k =4,当且仅当k =4k即k =2时取等号,所以A =x |4<x <k +4k ,要使命题:“存在整数x 使不等式kx -k 2-4 x -4 <0成立”是假命题,则需4≤k +4k≤5,解得1≤k ≤4;当k <0时,原不等式化为x -k +4kx -4 >0,而k +4k =--k +4-k ≤-2-k ⋅4-k =-4,当且仅当-k =4-k即k =-2时取等号,所以A =-∞,k +4k∪4,+∞ ,所以存在整数x 使不等式kx -k 2-4 x -4 <0成立,所以k <0不合题意.综上可知,实数k 的取值范围是1,4 .16.(2022秋·江苏连云港·高三校考开学考试)ax 2-2x +1≥0,∀x >0恒成立,则实数a 的取值范围是_________ .【答案】1,+∞【解析】由ax 2-2x +1≥0,∀x >0恒成立,可得,a ≥2x -1x2对∀x >0恒成立,令y =2x -1x2,则y =1-1x -1 2,1x >0 当1x=1时,y max =1,所以a ≥y max =1.17.(2021·全国·高三专题练习)若不等式x 2-2>mx 对满足m ≤1的一切实数m 都成立,则x 的取值范围是___________【答案】x <-2或x >2【解析】因为x 2-2>mx ,所以mx -x 2+2<0令f m =mx -x 2+2,即f m <0在m ≤1恒成立,即-1≤m ≤1时f m <0恒成立,公众号:高中数学最新试题所以f1 <0f-1<0,即x-x2+2<0-x-x2+2<0,解x-x2+2<0得x>2或x<-1;解-x-x2+2<0得x>1或x<-2,所以原不等式组的解集为x∈-∞,-2∪2,+∞18.(2023·全国·高三专题练习)若不等式-x2+t2-2at+1≥0对任意x∈-1,1及a∈-1,1恒成立,则实数t的取值范围是__________.【答案】-∞,-2∪0 ∪2,+∞【解析】由题意得t2-2at+1≥x2对任意x∈-1,1及a∈-1,1恒成立,所以t2-2at+1≥1对任意a∈-1,1恒成立,即t2-2at≥0对a∈-1,1恒成立,令g a =t2-2at=-2at+t2,则g a 是关于a的一次函数,所以只需g1 ≥0g-1≥0,即t2-2t≥0t2+2t≥0,解得t≥2或t≤-2或t=0,所以实数t的取值范围是-∞,-2∪0 ∪2,+∞。
高三数学二轮复习高考不等式题型总结
高考冲刺篇、---不等式(αωξ)题型1:恶心配凑法1.若,112160022=+b a b a ,>,>则bb a a −+−634最小值为 .2.已知,>,>,>000c b a 则()ac bc c b a ++++252222的最小值为 . 3.已知,>,>,>200c b a 且2=+b a ,则252−+−+c c ab c b ac 的最小值为 .4.已知,>>0,0y x 且1=+y x ,则xy y x ++22的最大值为 .5.若[]1,1−∈x ,则()2214x x x−+−的最大值为 . 6.已知,>>0,0y x 则()()75211222++++y x y x 的最小值为 .7.已知R c b a ∈,,,5222=++c b a ,则2786c bc ab +−的最大值为 .8.已知,>,>00b a ,4=+b a 则111122+++b a 的最大值为 .9.已知,>>0,0y x ,213213=+++y x y x 则yx 1−的最小值为 .10.已知,>,>21b a 则()41222−+−+b a b a 的最小值为 . 11.已知,>>0,0y x ,26421=+++yy x x 则xy 的最大值为 .12.若00,0>,>>z y x ,且1222=++z y x ,则zxy z 11++的最小值为 .13.若,>,>00b a ()()324ab b a =−,则ba 11+的最小值为 .题型2:配积消元法和换元法1.已知,>>0,0y x 且14522=−+y xy x ,则22812y xy x −+的最小值为 .2.若12,,22=−+∈∈y xy x R y R x ,则222252yxy x y x +−−的最大值为 .3.已知()()()()y x P C B A ,,1,3,2,1,1,2−−满足()()1−=⋅⨯⋅OB OP OA OP ,则2OP OCOP ⋅的最大值为 .4.若,>,>10b a 且2=+b a ,则1221−+b b a 的最小值为 . 5.已知,>>0,0y x 则yx y y x x 23+++的最大值为 . 题型3:导数法和函数法1.已知00,0>,>>z y x ,且,63=++z y x 则z y x 323++的最小值为 .2.已知00,0>,>>z y x ,且,2=++z y x 则z y x ++2331的最小值为 . 3.若,4,0,⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈πβα则()()βαβα++−sin 2sin 的最大值为 .题型4:设值左右法1.已知,>,>00b a 且b a b a 13612+≤++,则ba ab 3+的最大值为 .题型5:费马点1.00,0>,>>z y x ,且()92=−+xy y x ,,()162=−+yz z y ,()252=−+zx x z ,则=++zx yz xy .题型6:设比例关系法1.已知,>,>00b a ,333b a b a −=+若122≤+kb a 恒成立,则k 的最大值为 .2.设[]2,1,∈b a ,则abb a 22+的最大值为 .3.已知,>>0,0y x 则2222282yx xy y x xy +++的最大值为 .题型7:参数法1.已知,>,>,>000c b a 且222c b a =+,则abc c b a 333++的最小值为 .2.x x 3154−+−的最大值为 .3.若,,R b a ∈,6222=+b a 则3−a b 的最大值为 . 题型8:万能k 法和主元法1.若,>,>00b a 且对于任意的b a ,,()2223442a ab b k a ab ++≤+恒成立,则k 的最大值为 . 2.若,>>0,0y x xy yx y x 4344=+−,则y 的最大值为 .3.已知,>,>,>000c b a (),bc c b a a =++则cb a +的最大值为 .4.若,14,,22=++∈∈y xy x R y R x 则y x +2的最大值为 .5.若()b a b b a +≥+γ228对任意R b a ∈,恒成立,则γ的最大值为 .6.若,>>0,0y x 则()yx y x 2122+++的最小值为 .7.若,>>0,0y x ()4=−y x xy ,则y x +的最小值为 .8.若,>>0,0y x ()4=+y x xy ,则y x +2的最小值为 .9.若,>>0,0y x ()422=+y x y x ,则y x +的最小值为 .答案:题型1 1.4 2.4 3.105+ 4.89 5.2 6.21 7.45 8.452+ 9.21− 10.6 11.4 12.223+ 13.22题型2 1.37 2.42 3.425 4.213 5.53题型3 1.437 2.1213 3.5题型4 1.91题型5 1.38题型6 1.6 2.25 3.32题型7 1.22+ 2.2 3.1题型8 1.22 2.31 3.212− 4.5102 5.4 6.552 7.32 8.32 9.2。
历年高三数学高考考点之〈不等式〉必会题型及答案
历年高三数学高考考点之〈不等式〉必会题型及答案体验高考体验高考1.已知函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -12+⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +12,M 为不等式f (x )<2的解集. (1)求M ;(2)证明:当a ,b ∈M 时,|a +b |<|1+ab |.(1)解 f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x ,x ≤-12,1,-12<x <12,2x ,x ≥12.当x ≤-12时,由f (x )<2得-2x <2,解得x >-1,所以-1<x ≤-12;当-12<x <12时,f (x )<2;当x ≥12时,由f (x )<2得2x <2,解得x <1, 所以,-12<x <1.所以f (x )<2的解集M ={x |-1<x <1}.(2)证明 由(1)知,当a ,b ∈M 时,-1<a <1,-1<b <1,从而(a +b )2-(1+ab )2=a 2+b 2-a 2b 2-1=(a 2-1)(1-b 2)<0,即(a +b )2<(1+ab )2, 因此|a +b |<|1+ab |.2.已知函数f (x )=|2x -a |+a .(1)当a =2时,求不等式f (x )≤6的解集;(2)设函数g (x )=|2x -1|.当x ∈R 时,f (x )+g (x )≥3,求a 的取值范围. 解 (1)当a =2时,f (x )=|2x -2|+2. 解不等式|2x -2|+2≤6得-1≤x ≤3.因此f (x )≤6的解集为{x |-1≤x ≤3}. (2)当x ∈R 时,f (x )+g (x )=|2x -a |+a +|1-2x |≥|2x -a +1-2x |+a =|1-a |+a , 当x =12时等号成立,所以当x ∈R 时,f (x )+g (x )≥3等价于|1-a |+a ≥3.①当a ≤1时,①等价于1-a +a ≥3,无解. 当a >1时,①等价于a -1+a ≥3, 解得a ≥2.所以a 的取值范围是[2,+∞).高考必会题型题型一 含绝对值不等式的解法 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.例1 已知函数f (x )=|x -a |,其中a >1. (1)当a =2时,求不等式f (x )≥4-|x -4|的解集;(2)已知关于x 的不等式|f (2x +a )-2f (x )|≤2的解集为{x |1≤x ≤2},求a 的值. 解 (1)当a =2时,f (x )+|x -4|=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +6,x ≤2,2,2<x <4,2x -6,x ≥4.当x ≤2时,由f (x )≥4-|x -4| 得-2x +6≥4, 解得x ≤1;当2<x <4时,f (x )≥4-|x -4|无解; 当x ≥4时,由f (x )≥4-|x -4| 得2x -6≥4,解得x ≥5;所以f (x )≥4-|x -4|的解集为{x |x ≤1或x ≥5}.(2)记h (x )=f (2x +a )-2f (x ), 则h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2a ,x ≤0,4x -2a ,0<x <a ,2a ,x ≥a .由|h (x )|≤2,解得a -12≤x ≤a +12.又已知|h (x )|≤2的解集为{x |1≤x ≤2},所以⎩⎪⎨⎪⎧a -12=1,a +12=2,于是a =3.点评 (1)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.(2)用图象法、数形结合可以求解含有绝对值的不等式,使得代数问题几何化,既通俗易懂,又简洁直观,是一种较好的方法.变式训练1 已知函数f (x )=|x -2|-|x -5|. (1)证明:-3≤f (x )≤3;(2)求不等式f (x )≥x 2-8x +15的解集.(1)证明 f (x )=|x -2|-|x -5|=⎩⎪⎨⎪⎧-3,x ≤2,2x -7,2<x <5,3,x ≥5.当2<x <5时,-3<2x -7<3. 所以-3≤f (x )≤3. (2)解 由(1)可知,当x ≤2时,f (x )≥x 2-8x +15的解集为空集;当2<x <5时,f (x )≥x 2-8x +15的解集为{x |5-3≤x <5}; 当x ≥5时,f (x )≥x 2-8x +15的解集为 {x |5≤x ≤6}.综上,不等式f (x )≥x 2-8x +15的解集为{x |5-3≤x ≤6}. 题型二 不等式的证明 1.含有绝对值的不等式的性质 |a |-|b |≤|a ±b |≤|a |+|b |. 2.算术—几何平均不等式定理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a +b2≥ab ,当且仅当a =b 时,等号成立.定理3:如果a 、b 、c 为正数,则a +b +c3≥3abc ,当且仅当a =b =c 时,等号成立.定理4:(一般形式的算术—几何平均不等式)如果a 1,a 2,…,a n 为n 个正数,则a 1+a 2+…+a nn≥na 1a 2…a n ,当且仅当a 1=a 2=…=a n 时,等号成立. 例2 (1)已知x ,y 均为正数,且x >y .求证:2x +1x 2-2xy +y 2≥2y +3.(2)已知实数x ,y 满足:|x +y |<13,|2x -y |<16,求证:|y |<518.证明 (1)因为x >0,y >0,x -y >0, 2x +1x 2-2xy +y 2-2y=2(x -y )+1x -y2=(x -y )+(x -y )+1x -y2≥33x -y21x -y2=3,所以2x +1x 2-2xy +y 2≥2y +3.(2)因为3|y |=|3y |=|2(x +y )-(2x -y )|≤2|x +y |+|2x -y |, 由题设知|x +y |<13,|2x -y |<16,从而3|y |<23+16=56,所以|y |<518.点评 (1)作差法应该是证明不等式的常用方法.作差法证明不等式的一般步骤:①作差;②分解因式;③与0比较;④结论.关键是代数式的变形能力. (2)在不等式的证明中,适当“放”“缩”是常用的推证技巧. 变式训练2 (1)若a ,b ∈R ,求证:|a +b |1+|a +b |≤|a |1+|a |+|b |1+|b |.(2)已知a ,b ,c 均为正数,a +b =1,求证:a 2b +b 2c +c 2a≥1.证明 (1)当|a +b |=0时,不等式显然成立. 当|a +b |≠0时,由0<|a +b |≤|a |+|b |⇒1|a +b |≥1|a |+|b |,所以|a +b |1+|a +b |=11|a +b |+1≤11+1|a |+|b |=|a |+|b |1+|a |+|b |≤|a |1+|a |+|b |1+|b |. (2)因为a 2b +b ≥2a ,b 2c +c ≥2b ,c 2a +a ≥2c ,故a 2b +b 2c +c 2a +(a +b +c )≥2(a +b +c ), 即a 2b +b 2c +c 2a ≥a +b +c , 所以a 2b +b 2c +c 2a≥1.题型三 柯西不等式的应用 柯西不等式(1)设a ,b ,c ,d 均为实数,则(a 2+b 2)(c 2+d 2)≥(ac +bd )2,当且仅当ad =bc 时等号成立. (2)设a 1,a 2,a 3,…,a n ,b 1,b 2,b 3,…,b n 是实数,则(a 21+a 22+…+a 2n )(b 21+b 22+…+b 2n )≥(a 1b 1+a 2b 2+…+a n b n )2,当且仅当b i =0(i =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.例3 (2015·福建)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14a 2+19b 2+c 2的最小值.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⎝ ⎛⎭⎪⎫14a 2+19b 2+c 2(4+9+1) ≥⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2×2+b3×3+c ×12=(a +b +c )2=16, 即14a 2+19b 2+c 2≥87. 当且仅当12a 2=13b 3=c1,即a =87,b =187,c =27时等号成立.故14a 2+19b 2+c 2的最小值为87. 点评 (1)使用柯西不等式证明的关键是恰当变形,化为符合它的结构形式,当一个式子与柯西不等式的左边或右边具有一致形式时,就可使用柯西不等式进行证明. (2)利用柯西不等式求最值的一般结构为(a 21+a 22+…+a 2n )(1a 21+1a 22+…+1a 2n)≥(1+1+…+1)2=n 2.在使用柯西不等式时,要注意右边为常数且应注意等号成立的条件.变式训练3 已知定义在R 上的函数f (x )=|x +1|+|x -2|的最小值为a . (1)求a 的值;(2)若p ,q ,r 是正实数,且满足p +q +r =a ,求证:p 2+q 2+r 2≥3.(1)解 因为|x +1|+|x -2|≥|(x +1)-(x -2)|=3,当且仅当-1≤x ≤2时,等号成立, 所以f (x )的最小值等于3,即a =3. (2)证明 由(1)知p +q +r =3, 又因为p ,q ,r 是正实数,所以(p 2+q 2+r 2)(12+12+12)≥(p ×1+q ×1+r ×1)2=(p +q +r )2=9, 即p 2+q 2+r 2≥3.高考题型精练1.如果关于x 的不等式|x -3|-|x -4|<a 的解集不是空集,求实数a 的取值范围. 解 设y =|x -3|-|x -4|, 则y =⎩⎪⎨⎪⎧-1,x ≤3,2x -7,3<x <4,1,x ≥4的图象如图所示:若|x -3|-|x -4|<a 的解集不是空集, 则(|x -3|-|x -4|)min <a .由图象可知当a >-1时,不等式的解集不是空集. 即实数a 的取值范围是(-1,+∞).2.设x >0,y >0,若不等式1x +1y +λx +y ≥0恒成立,求实数λ的最小值.解 ∵x >0,y >0,∴原不等式可化为-λ≤(1x +1y )·(x +y )=2+y x +xy.∵2+y x +x y ≥2+2y x ·xy=4, 当且仅当x =y 时等号成立. ∴[(1x +1y)(x +y )]min =4,∴-λ≤4,λ≥-4.即实数λ的最小值是-4.3.若不等式|2x -1|+|x +2|≥a 2+12a +2对任意实数x 恒成立,求实数a 的取值范围.解 设y =|2x -1|+|x +2|=⎩⎪⎨⎪⎧-3x -1,x <-2,-x +3,-2≤x <12,3x +1,x ≥12.当x <-2时,y =-3x -1>5; 当-2≤x <12时,y =-x +3>52;当x ≥12时,y =3x +1≥52,故函数y =|2x -1|+|x +2|的最小值为52.因为不等式|2x -1|+|x +2|≥a 2+12a +2对任意实数x 恒成立,所以52≥a 2+12a +2.解不等式52≥a 2+12a +2,得-1≤a ≤12,故a 的取值范围为[-1,12].4.设不等式|x -2|<a (a ∈N *)的解集为A ,且32∈A ,12∉A ,(1)求a 的值;(2)求函数f (x )=|x +a |+|x -2|的最小值.解 (1)因为32∈A ,且12∉A ,所以⎪⎪⎪⎪⎪⎪32-2<a ,且⎪⎪⎪⎪⎪⎪12-2≥a ,解得12<a ≤32.又因为a ∈N *,所以a =1.(2)因为|x +1|+|x -2|≥|(x +1)-(x -2)|=3, 当且仅当(x +1)(x -2)≤0,即-1≤x ≤2时取到等号,所以f (x )的最小值为3. 5.已知f (x )=|x +1|+|x -1|,不等式f (x )<4的解集为M . (1)求M ;(2)当a ,b ∈M 时,证明:2|a +b |<|4+ab |. (1)解 f (x )=|x +1|+|x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧-2x ,x <-1,2,-1≤x ≤1,2x ,x >1.当x <-1时,由-2x <4,得-2<x <-1; 当-1≤x ≤1时,f (x )=2<4; 当x >1时,由2x <4,得1<x <2. ∴综上可得-2<x <2,即M =(-2,2). (2)证明 ∵a ,b ∈M , 即-2<a <2,-2<b <2,∴4(a +b )2-(4+ab )2=4(a 2+2ab +b 2)-(16+8ab +a 2b 2)=(a 2-4)(4-b 2)<0, ∴4(a +b )2<(4+ab )2, ∴2|a +b |<|4+ab |.6.已知a 2+2b 2+3c 2=6,若存在实数a ,b ,c ,使得不等式a +2b +3c >|x +1|成立,求实数x 的取值范围.解 由柯西不等式知[12+(2)2+(3)2][a 2+(2b )2+(3c )2] ≥(1·a +2·2b +3·3c )2即6×(a 2+2b 2+3c 2)≥ (a +2b +3c )2. 又∵a 2+2b 2+3c 2=6, ∴6×6≥(a +2b +3c )2, ∴-6≤a +2b +3c ≤6,∵存在实数a ,b ,c ,使得不等式a +2b +3c >|x +1|成立.∴|x +1|<6,∴-7<x <5. ∴x 的取值范围是{x |-7<x <5}. 7.设函数f (x )=|x -a |+3x ,其中a >0. (1)当a =1时,求不等式f (x )≥3x +2的解集; (2)若不等式f (x )≤0的解集为{x |x ≤-1},求a 的值. 解 (1)当a =1时,f (x )≥3x +2可化为|x -1|≥2. 由此可得x ≥3或x ≤-1.故不等式f (x )≥3x +2的解集为{x |x ≥3或x ≤-1}. (2)由f (x )≤0得|x -a |+3x ≤0.此不等式化为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥a ,x -a +3x ≤0或⎩⎪⎨⎪⎧x <a ,a -x +3x ≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧x ≥a ,x ≤a 4或⎩⎪⎨⎪⎧x <a ,x ≤-a 2.因为a >0,所以不等式组的解集为{x |x ≤-a2}.由题设可得-a2=-1,故a =2.8.(2015·课标全国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23<x <1;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⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪23<x <2. (2)由题设可得,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -1-2a ,x <-1,3x +1-2a ,-1≤x ≤a ,-x +1+2a ,x >a .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 ⎝⎛⎭⎪⎫2a -13,0,B (2a +1,0),C (a ,a +1),△ABC 的面积为23(a +1)2.由题设得23(a +1)2>6,故a >2.所以a 的取值范围为(2,+∞).。
专题:基本不等式常见题型归纳
专题函数常见题型归纳三个不等式关系:(1)a ,b ∈R ,a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时取等号. (2)a ,b ∈R +,a +b ≥2ab ,当且仅当a =b 时取等号. (3)a ,b ∈R ,a 2+b 22≤(a +b2)2,当且仅当a =b 时取等号.上述三个不等关系揭示了a 2+b 2,ab ,a +b 三者间的不等关系. 其中,基本不等式及其变形:a ,b ∈R +,a +b ≥2ab (或ab ≤(a +b2)2),当且仅当a=b 时取等号,所以当和为定值时,可求积的最值;当积为定值是,可求和的最值.利用基本不等式求最值:一正、二定、三等号. 【题型一】利用拼凑法构造不等关系【典例1】(扬州市2015—2016学年度第一学期期末·11)已知1>>b a 且7log 3log 2=+a b b a ,则112-+b a 的最小值为 .【解析】∵1>>b a 且7log 3log 2=+a b b a ∴32log 7log a a b b +=,解得1log 2a b =或log 3a b =,∵1>>b a ∴1log 2a b =,即2a b =.2111111a ab a +=-++--13≥=. 练习:1.(南京市、盐城市2015届高三年级第一次模拟·10)若实数满足,且,则的最小值为 .解析:由log 2x+log 2y=1可得log 2xy=1=log 22,则有xy=2,那么==(x -y )+≥2=4,当且仅当(x -y )=,即x=+1,y=-1时等号成立,故的最小值为4.2.(苏北四市(徐州、淮安、连云港、宿迁)2017届高三上学期期末)若实数,x y 满足133(0)2xy x x +=<<,则313x y +-的最小值为 .3.(无锡市2017届高三上学期期末)已知0,0,2a b c >>>,且2a b +=,则2ac c c b ab +-+的最小值为 . 【典例2】(南京市2015届高三年级第三次模拟·12)已知x ,y 为正实数,则4x 4x +y +yx +y 的最大值为 .解析:由于4x 4x +y +y x +y =))(4()4()(4y x y x y x y y x x +++++=22225484y xy x yxy x ++++ =1+22543y xy x xy ++=1+345x y y x ⋅++≤1+5423+⋅xy y x =43,当且仅当4y x =xy,即y=2x 时等号成立. 【典例3】若正数a 、b 满足3ab a b =++,则a b +的最小值为__________. 解析:由,a b R +∈,得223(),()4()1202a b ab a b a b a b +=++≤+-+-≥,解得6a b +≥(当且仅当a b =且3ab a b =++,即3a b ==时,取等号).变式:1.若,a b R +∈,且满足22a b a b +=+,则a b +的最大值为_________.解析:因为,a b R +∈,所以由22222()2a b a b a b a b a b ++=+⇒+=+≥,2()a b +-2()0a b +≤,解得02a b <+≤(当且仅当a b =且22a b a b +=+,即1a b ==时,取等号).2.设0,0>>y x ,822=++xy y x ,则y x 2+的最小值为_______ 43.设R y x ∈,,1422=++xy y x ,则y x +2的最大值为_________10524.(苏北四市(淮安、宿迁、连云港、徐州)2017届高三上学期期中)已知正数a ,b 满足195a b+=,则ab 的最小值为 【题型二】含条件的最值求法【典例4】(苏州市2017届高三上期末调研测试)已知正数y x ,满足1=+y x ,则1124+++y x 的最小值为 练习1.(江苏省镇江市高三数学期末·14)已知正数y x ,满足111=+yx ,则1914-+-y yx x 的最小值为 . 解析:对于正数x ,y ,由于x 1+y 1=1,则知x>1,y>1,那么14-x x +14-y y =(14-x x +14-y y )(1+1-x 1-y 1)=(14-x x +14-y y )(xx 1-+y y 1-)≥(x x x x 114-⋅-+yy y y 114-⋅-)2=25,当且仅当14-x x ·y y 1-=14-y y ·xx 1-时等号成立.2.(2013~2014学年度苏锡常镇四市高三教学情况调查(一)·11)已知正数满足,则的最小值为 .解析:,当且仅当时,取等号.故答案为:9.3.(南通市2015届高三第一次调研测试·12)已知函数(0)xy a b b =+>的图像经过点(1,3)P ,如下图所示,则411a b+-的最小值为 .解析:由题可得a+b=3,且a>1,那么14-a +b 1=21(a -1+b )(14-a +b 1)=21(4+b a 1-+14-a b +1)≥21(2141-⋅-a b b a +5)=29,当且仅当b a 1-=14-a b 时等号成立. 4.(江苏省苏北四市2015届高三第一次模拟考试·12)己知a ,b 为正数,且直线 与直线 互相平行,则2a+3b 的最小值为________.【解析】由于直线ax+by -6=0与直线2x+(b -3)y+5=0互相平行,则有=,即3a+2b=ab ,那么2a+3b=(2a+3b )·=(2a+3b )(+)=++13≥2+13=25,当且仅当=,即a=b 时等号成立.5.常数a ,b 和正变量x ,y 满足ab =16,a x +2b y =12.若x +2y 的最小值为64,则a b=________.答案:64;(考查基本不等式的应用).6.已知正实数,a b 满足()()12122a b b b a a +=++,则ab 的最大值为 .答案:【题型三】代入消元法【典例5】(苏州市2016届高三调研测试·14)已知14ab =,,(0,1)a b ∈,则1211ab+--的最小值为 .解析:由14ab =得14a b = ,2221211424122711411451451a b b b b b b b b b b b +---+--=+==+---+--+- 令71b t -=则22714949111418451427183427b t b b t t t t-+=+=-≥+-+--+-+-当且仅当2t =即214等号成立.练习1.(江苏省扬州市2015届高三上学期期末·12)设实数x ,y 满足x 2+2xy -1=0,则x 2+y 2的最小值是 .解析:由x 2+2xy -1=0可得y=212x x -,那么x 2+y 2= x 2+222(1)4x x -=54x 2+214x -12≥21212,当且仅当54x 2=214x ,即x 4=15时等号成立.2.(苏州市2014届高三调研测试·13)已知正实数x ,y 满足,则x + y 的最小值为 . 解析:∵正实数x ,y 满足xy+2x+y=4,∴(0<x <2).∴x+y=x+==(x+1)+﹣3,当且仅当时取等号.∴x+y 的最小值为.故答案为:.3.(南通市2014届高三第三次调研测试·9)已知正实数,x y 满足(1)(1)16x y -+=,则x y +的最小值为 .解析:∵正实数x ,y 满足(x ﹣1)(y+1)=16,∴1116++=y x ,∴x+y=()8116121116=+⋅+≥+++y y y y ,当且仅当y=3,(x=5)时取等号.∴x+y 的最小值为8.故答案为:8.4.(扬州市2017届高三上学期期中)若2,0>>b a ,且3=+b a ,则使得214-+b a 取得最小值的实数a = 。
高中数学均值不等式的十一大方法与八大应用(解析版)
均值不等式的“十一大方法与八大应用”目录一、重难点题型方法11.方法一:“定和”与“拼凑定和”方法二:“定积”与“拼凑定积”方法三:“和积化归”方法四:“化1”与“拼凑化1”方法五:“不等式链”方法六:“复杂分式构造”方法七:“换元法”方法八:“消元法”方法九:“平方法”方法十:“连续均值”方法十一:“三元均值”应用一:在常用逻辑用语中的应用应用二:在函数中的应用应用三:在解三角形中的应用应用四:在平面向量中的应用应用五:在数列中的应用应用六:在立体几何中的应用应用七:在直线与圆中的应用应用八:在圆锥曲线中的应用二、针对性巩固练习重难点题型方法方法一:“定和”与“拼凑定和”【典例分析】典例1-1.(2021·陕西省神木中学高二阶段练习)若x>0,y>0,且2x+3y=6,则xy最大值为( )A.9B.6C.3D.32【答案】D【分析】由x>0,y>0,且2x+3y为定值,利用基本不等式求积的最大值.【详解】因为x>0,y>0,且2x+3y=6,所以xy=16×2x⋅3y≤162x+3y22=32,当且仅当2x=3y,即x=32,y=1时,等号成立,即xy的最大值为3 2.故选:D.典例1-2.(2022·湖南·雅礼中学高三阶段练习)已知x>0,y>0,且x+y=7,则1+x2+y的最大值为( )A.36B.25C.16D.9【答案】B【分析】由x+y=7,得x+1+y+2=10,再利用基本不等式即可得解.【详解】解:由x+y=7,得x+1+y+2=10,则1+x2+y≤1+x+2+y22=25,当且仅当1+x=2+y,即x=4,y=3时,取等号,所以1+x2+y的最大值为25.故选:B.【方法技巧总结】1.公式:若a,b∈R*,则a+b≥2ab(当且仅当a=b时取“=”)推论:(1)若a,b∈R,则a2+b2≥2ab(2)a+1a≥2(a>0)(3)ba+ab≥2(a,b>0)2.利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:“一正二定三相等”(1)“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方,注意多次运用不等式,等号成立条件是否一致.3.技巧:观察积与和哪个是定值,根据“和定积动,积定和动”来求解,不满足形式的可以进行拼凑补形。
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不等式的解题归纳第一部分 含参数不等式的解法 例1解关于x 的不等式022≤-+k kx x例2.解关于x 的不等式:(x-2x +12)(x+a)<0.例3、若不等式13642222<++++x x kkx x 对于x 取任何实数均成立,求k 的取值范围.例4若不等式ax 2+bx+1>0的解集为{x ︱-3<x<5},求a 、b 的值.例5 已知关于x 的二次不等式:a 2x +(a-1)x+a-1<0的解集为R ,求a 的取值范围.例6、1.定义在R 上的函数()x f 既是奇函数,又是减函数,且当⎪⎭⎫⎝⎛∈2,0πθ时,有 ()()022sin 2cos 2>--++m f m f θθ恒成立,求实数m 的取值范围.【课堂练习】1、已知(2a -1) 2x -(a-1)x-1<0的解集为R ,求实数a 的取值范围.2、解关于x 的不等式:.0)2(2>+-+a x a x3、解关于x 的不等式:.012<-+ax ax【课后练习】1.如果不等式x 2-2ax +1≥21(x -1)2对一切实数x 都成立,a 的取值范围是2.如果对于任何实数x ,不等式kx 2-kx +1>0 (k>0)都成立,那么k 的取值范围是3.对于任意实数x ,代数式 (5-4a -2a )2x -2(a -1)x -3的值恒为负值,求a 的取值范围4.设α、β是关于方程 2x -2(k -1)x +k +1=0的两个实根,求 y=2α +2β关于k 的解析式,并求y 的取值范围第二部分 绝对值不等式1.(2010年高考福建卷)已知函数f (x )=|x -a |.(1)若不等式f (x )≤3的解集为{x |-1≤x ≤5},求实数a 的值;(2)在(1)的条件下,若f (x )+f (x +5)≥m 对一切实数x 恒成立,求实数m 的取值范围.2.设函数()|1|||f x x x a =-+-,(1)若1a =-,解不等式()3f x ≥; (2)如果x R ∀∈,()2f x ≥,求a 的取值范围3.设有关于x 的不等式()a x x >-++73lg(1)当1a =时,解此不等式; (2)当a 为何值时,此不等式的解集为R4.已知()|1||2|g x x x =---。
(1)化简()g x ,并求()g x 的值域;【课堂练习】1.已知关于x 的不等式|x +a |+|x -1|+a <2 011(a 是常数)的解是非空集合,则a 的取值范围是( )A .(-∞,2 011)B .(-∞,1 005)C .(2 011,+∞)D .(2 010,+∞) 2.若不等式|x +1x |>|a -2|+1对于一切非零实数x 均成立,则实数a 的取值范围是( )A .(1,3)B .(2,4)C .(5,6)D .(-2,4)3.若不等式5-x >7|x +1|和不等式ax 2+bx -2>0的解集相同,则实数a ,b 的值为( )A .a =-8,b =-10B .a =-1,b =9C .a =-4,b =-9D .a =-1,b =24.已知a ∈R ,若关于x 的方程x 2+x +|a -14|+|a |=0有实数根,则a 的取值范围是________.【课后练习】1.函数y=|x+1|+|x+3|的最小值为()A.2 B. 2 C.4 D.62.不等式|5x-x2|<6的解集为()A.(-1,2) B.(3,6) C.(-1,2)∪(3,6] D.(-1,2)∪(3,6) 3.不等式|2x-1|-x<1的解集是()A.(0,2) B.(0,2] C.(-2,0) D.(-2,0]4.不等式|x|+|x-1|<2的解集是()A.(-∞,-12)∪(12,+∞) B.(-∞,-12] C.(-12,32) D.[32,+∞)第三部分线性规划与不等式一、求线性目标函数的取值范围例1、若x、y满足约束条件222xyx y≤⎧⎪≤⎨⎪+≥⎩,则z=x+2y的取值范围是()A、[2,6]B、[2,5]C、[3,6]D、(3,5]二、求可行域的面积例2、不等式组260302x yx yy+-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≤⎩表示的平面区域的面积为()A、4B、1C、5D、无穷大三、求可行域中整点个数例3、满足|x|+|y|≤2的点(x,y)中整点(横纵坐标都是整数)有()A、9个B、10个C、13个D、14个四,求非线性目标函数的最值例4、已知x、y满足以下约束条件220240330x yx yx y+-≥⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则z=x2+y2的最大值和最小值分别是()A、13,1B、13,2C、13,45D、5例5, 已知变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2≤0,x ≥1,x +y -7≤0,则 yx 的取值范围是( ).(A )[95,6] (B )(-∞,95]∪[6,+∞)(C )(-∞,3]∪[6,+∞) (D )[3,6]四、求线性目标函数中参数的取值范围例6、已知x 、y 满足以下约束条件5503x y x y x +≥⎧⎪-+≤⎨⎪≤⎩,使z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则a 的值为( ) A 、-3 B 、3 C 、-1 D 、1例7、已知|2x -y +m|<3表示的平面区域包含点(0,0)和(-1,1),则m 的取值范围是 ( ) A 、(-3,6) B 、(0,6) C 、(0,3) D 、(-3,3)【课后练习题】1.设x ,y 满足约束条件则目标函数z=x+y 的最大值是( )A .3B .4C .6D .82.若实数x ,y 满足不等式组且x+y 的最大值为9,则实数m=( )A .﹣2B .﹣1C .1D .23.若2m +4n <2,则点(m ,n )必在( ) A .直线x+y=1的左下方 B .直线x+y=1的右上方 C .直线x+2y=1的左下方 D .直线x+2y=1的右上方4.在平面直角坐标系中,若不等式组(a 为常数)所表示的平面区域的面积等于2,则a 的值为( ) A .﹣5 B .1C .2D .35.若x ,y 满足约束条件目标函数z=ax+2y 仅在点(1,0)处取得最小值,则a 的取值范围是( ) A .(﹣1,2)B .(﹣4,2)C .(﹣4,0]D .(﹣2,4)6.如果点P 在平面区域上,点Q 在曲线x 2+(y+2)2=1上,那么|PQ|的最小值为( )7. A .﹣1 B .﹣1 C .2﹣1 D .﹣18.已知约束条件若目标函数z=x+ay (a ≥0)恰好在点(2,2)处取得最大值,则a 的取值范围为( )A .0<a <B .a ≥C .a >D .0<a <第四部分 均值不等式 一.均值不等式1.(1)若R b a ∈,,则ab b a 222≥+ (2)若R b a ∈,,则222b a ab +≤(当且仅当b a =时取“=”)2. (1)若*,R b a ∈,则ab b a ≥+2(当且仅当b a =时取“=”) (2)若*,R b a ∈,则22⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤b a ab (当且仅当b a =时取“=”) 3.若R b a ∈,,则2)2(222b a b a +≤+(当且仅当b a =时取“=”) 注:(1)两个正数 “积定和最小,和定积最大”.(2)求最值的条件“一正,二定,三等” 【模块1】“1”的巧妙替换 【例1】已知0,0x y >>,且34x y +=,则41x y +的最小值为 .【变式1】已知0,0x y >>,且34x y +=,则4xx y +的最小值为 .【变式2】(2013年天津)设2,0a b b +=>, 则1||2||a a b+的最小值为 .【例2】(2012河西)已知正实数,a b 满足211a b+=,则2a b +的最小值为 .【变式】已知正实数,a b 满足211a b+=,则2a b ab ++的最小值为 .【例3】已知0,0x y >>,且280x y xy +-=,则x y +的最小值为 .【例4】已知正数,x y 满足21x y +=,则8x yxy+的最小值为 .【例5】已知0,0a b >>,若不等式212ma b a b+≥+总能成立,则实数m 的最大值为 .【例6】(2013年天津市第二次六校联考)()1,0by a b +=≠与圆221x y +=相交于,A B 两点,O 为坐标原点,且△AOB 为直角三角形,则2212a b+的最小值为 .【例7】(2012年南开二模)若直线()2200,0ax by a b -+=>>始终平分圆222410x y x y ++-+=的周长,则11a b+的最小值为 .【例8】设12,e e 分别为具有公共焦点12,F F 的椭圆和双曲线的离心率,P 为两曲线的一个公共点,且满足120PF PF ⋅=u u u r u u u u r ,则22214e e +的最小值为【例9】已知0,0,lg 2lg 4lg 2xyx y >>+=,则11x y+的最小值是( )A .6B .5C .3+.【例10】已知函数()4141x x f x -=+,若120,0x x >>,且()()121f x f x +=,则()12f x x +的最小值为 .【模块二】“和”与“积”混合型【例1】(2012年天津)设,m n R ∈,若直线:10l mx ny +-=与x 轴相交于点A,与y 轴相交于B ,且l 与圆224x y +=相交所得弦的长为2,O 为坐标原点,则AOB ∆面积的最小值为 .【例2】设,x y R ∈,1,1a b >>,若2x y a b ==,28a b +=,则11x y+的最大值为_______.【例3】若实数,x y 满足221x y xy ++=,则x y +的最大值为 .【例4】(2013年南开一模)已知正实数,a b 满足21a b ab ++=,则a b +的最小值为 .【例5】设,m n R ∈,若直线()()1120m x n y +++-=与圆()()22111x y -+-=相切,则m n +的取值范围是( )(A )1⎡⎣ (B )(),11⎡-∞⋃+∞⎣(C )2⎡-+⎣(D )(),22⎡-∞-⋃++∞⎣【例6】已知1,1x y >>,且11ln ,,ln 44x y 成等比数列,则xy 的最小值为 .【例7】(2015天津)已知0,0,8,a b ab >>= 则当a 的值为 时()22log log 2a b ⋅取得最大值.【例8】(2011年天津)已知22log log 1a b +≥,则39ab+的最小值为 .【例9】下列说法正确的是( )A .函数xx y 2+=的最小值为22 B .函数)0(sin 2sin π<<+=x xx y 的最小值为22C .函数xx y 2+=的最小值为22 D .函数xx y lg 2lg +=的最小值为22【例10】设,,5,33x y x y x y ∈+=+R 且则的最小值是( ) A .10 B .63 C .46 D .183【课堂练习】 1:已知54x <,求函数14245y x x =-+-的最大值。