人教A版高中数学必修五第三章复习课
2018-2019版高中数学人教A版必修五课件:第三章 章末复习课
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核心归纳 1.不等式的性质 (1)a>b⇔b<a; (2)a>b,b>c⇒a>c;
(3)a>b⇔a+c>b+c;
(4)a>b,c>0⇒ac>bc; (5)a>b,c<0⇒ac<bc; (6)a>b,c>d⇒a+c>b+d; (7)a>b>0,c>d>0⇒ac>bd; (8)a>b>0,n∈N*⇒an>bn;
(9)a>b>0,n∈N*⇒ a> b.
n
n
2.一元二次不等式 一元二次不等式ax2+bx+c>0(<0)(其中a>0)的解集.
Δ=b2-4acΒιβλιοθήκη Δ>0Δ=0Δ<0
y=ax2+bx+
c(a>0)的图象
ax2+bx+c=
有两个不等的
有两个相等的
0(a>0)的根
ax2+bx+c> 0(a>0)的解集 ax2+bx+c< 0(a>0)的解集
【训练 1】 大小.
a2 b2 已知 a>0,b>0,且 a≠b,比较 b + a 与 a+b 的
解
a2 b2 因为 b + a -(a+b)
a2 b2 = b -b+ a -a a2-b2 b2-a2 = b + a 1 2 2 1 =(a -b ) b-a 2 2 a-b =(a -b ) ab (a-b)2(a+b) = , ab
4.基本不等式求最大(小)值问题
利用基本不等式求最大(小)值问题要注意“一正,二定,三相等”.常常需要对代数 式进行通分、分解等变形,构造和为定值或积为定值的模型.
要点一
不等关系与不等式
不等关系与不等式是高考重点考查的内容之一,在试题中多以选择题或填空题的形式 考查,有时也渗透到解答题中,主要考查不等式的性质及运用.
高中数学 第三章 章末复习课课件 新人教A版必修5
本 讲
式是每年高考的热点,主要考查命题的判定、不等式的证
栏 目
明以及求最值等问题.特别是求最值问题往往和实际问题
开 关
相结合,同时在基本不等式的使用条件上设置一些问题.实
际上是考查恒等变形的技巧.另外,基本不等式的和与积
的转化作用在高考中也经常有所体现.不等式的证明经常
与数列、函数等知识相互结合,在解答题中出现,难度一
般较大.
第二十二页,共22页。
上有实数解.求 a 的范围,另外若将参数 a 分离出来,则问
本
题转化为求函数值域问题,用基本不等式很容易求解.
讲
栏 目
解 令 2x=t>0,原方程化为 t2+at+a+1=0
开 关
∴a=-t12++1t =-t2-t+11+2=-t-1+t+2 1
=-t+1+t+2 1-2≤-2 2+2. ∴a 的取值范围是 a≤2-2 2.
本
(1)若 z=2x+y,求 z 的最大值和最小值;
讲 栏
(2)若 z=x2+y2,求 z 的最大值和最小值;
目 开 关
(3)若 z=xy,求 z 的最大值和最小值. 分析 x2+y2表示点(x,y)与原点(0,0)的距离,xy表示点(x,
y)与原点(0,0)连线的斜率.
第十二页,共22页。
研一研·题型解法(jiě fǎ)、解题更高效
3.若正数 x,y 满足 x+3y=5xy,则 3x+4y 的最小值是( C )
A.254
B.258
C.5
D.6
本 讲
解析 ∵x+3y=5xy,∴51y+53x=1.
栏
目 开 关
∴3x+4y=(3x+4y)×1=(3x+4y)51y+53x
2015年秋人教A版高中数学必修5课件 第3章 章末归纳总结
人教A版 ·必修5
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教A版 ·数学 等式
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第三章 章末归纳总结
第三章
章末归纳总结
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专题三 x+y≤4, x-y≤2, 3x-y≥0,
简单的线性规划问题 (2015· 湖北文, 12) 若变量 x , y 满足约束条件 则 3x+y 的最大值是________.
[答案] 10
[解析]
首先根据题意所给的约束条件画出其表示的平面
区域如下图所示,然后根据图象可得:目标函数 z=3x+y过点 B(3,1)时z取得最大值,即zmax=3×3+1=10,故应填10.
第三章
章末归纳总结
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第三章
章末归纳总结
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[方法规律总结] 求目标函数的最值一般采用图解法: ①求二元一次函数 z=ax+by(ab≠0)的最值, 将函数 z=ax a z z +by 转化为直线的斜截式: y=-bx+b, 通过求直线的截距b的 z 最值间接求出 z 的最值.一般地,当 b>0 时,截距 b取最大值 z 时,z 取最大值;截距b取最小值时,z 也取最小值;当 b<0 时, z z 截距b取最大值时,z 取最小值;截距b取最小值时,z 取最大值. ②目标函数 z=ax+by+c 的最值的求解,可先求 ax+by 的最值,再求 z=ax+by+c 的最值.
第三章 章末归纳总结
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第三章 章末复习课【课时目标】1.熟练掌握一元二次不等式的解法,并能解有关的实际应用问题. 2.掌握简单的线性规划问题的解法.3.能用基本不等式进行证明或求函数最值.不等式—⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪—不等关系—⎪⎪⎪⎪—不等式的性质—实数比较大小—一元二次不等式—⎪⎪⎪—一元二次不等式的解法—一元二次不等式的应用—简单线性规划—⎪⎪⎪⎪—二元一次不等式(组)与平面区域—简单线性规划—简单线性规划的应用—基本不等式—⎪⎪⎪⎪—算术平均数与几何平均数—基本不等式的应用一、选择题1.设a >b >0,则下列不等式中一定成立的是( )A .a -b <0B .0<ab<1C.ab <a +b2D .ab >a +b答案 C2.已知不等式ax 2-bx -1≥0的解是[-12,-13],则不等式x 2-bx -a <0的解是( )A .(2,3)B .(-∞,2)∪(3,+∞)C .(13,12)D .(-∞,13)∪(12,+∞)答案 A解析 由题意知,a <0,b a =-56,-1a =16,∴a =-6,b =5.∴x 2-5x +6<0的解是(2,3). 3.若变量x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧2x +y ≤40,x +2y ≤50,x ≥0,y ≥0,则z =3x +2y 的最大值是( )A .90B .80C .70D .40答案 C解析 作出可行域如图所示.由于2x +y =40、x +2y =50的斜率分别为-2、-12,而3x +2y =0的斜率为-32,故线性目标函数的倾斜角大于2x +y =40的倾斜角而小于x +2y =50的倾斜角,由图知,3x +2y =z 经过点A (10,20)时,z 有最大值,z 的最大值为70.4.不等式x -1x≥2的解为( )A .[-1,0)B .[-1,+∞)C .(-∞,-1]D .(-∞,-1]∪(0,+∞) 答案 A解析 x -1x ≥2⇔x -1x -2≥0⇔-x -1x≥0⇔x +1x ≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x (x +1)≤0x ≠0⇔-1≤x <0.5.设a >1,b >1且ab -(a +b )=1,那么( ) A .a +b 有最小值2(2+1) B .a +b 有最大值(2+1)2 C .ab 有最大值2+1D .ab 有最小值2(2+1) 答案 A解析 ∵ab -(a +b )=1,ab ≤(a +b 2)2,∴(a +b 2)2-(a +b )≥1,它是关于a +b 的一元二次不等式,解得a +b ≥2(2+1)或a +b ≤2(1-2)(舍去). ∴a +b 有最小值2(2+1).又∵ab -(a +b )=1,a +b ≥2ab ,∴ab -2ab ≥1,它是关于ab 的一元二次不等式, 解得ab ≥2+1,或ab ≤1-2(舍去), ∴ab ≥3+22,即ab 有最小值3+2 2. 6.设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧3x -y -6≤0,x -y +2≥0,x ≥0,y ≥0,若目标函数z =ax +by (a >0,b >0)的最大值为12,则2a +3b 的最小值为( )A.256B.83C.113 D .4 答案 A 解析不等式表示的平面区域如图所示阴影部分,当直线ax +by =z (a >0,b >0)过直线x -y +2=0与直线3x -y -6=0的交点(4,6)时,目标函数z =ax +by (a >0,b >0)取得最大值12,即4a +6b =12,即2a +3b =6,而2a +3b =(2a +3b )·2a +3b 6=136+(b a +a b )≥136+2=256(a =b=65时取等号). 二、填空题7.已知x ∈R ,且|x |≠1,则x 6+1与x 4+x 2的大小关系是________. 答案 x 6+1>x 4+x 2 解析 x 6+1-(x 4+x 2) =x 6-x 4-x 2+1 =x 4(x 2-1)-(x 2-1) =(x 2-1)(x 4-1) =(x 2-1)2(x 2+1)∵|x |≠1,∴x 2-1>0,∴x 6+1>x 4+x 2.8.若函数f (x )=2x 2-2ax -a -1的定义域为R ,则a 的取值范围为________. 答案 [-1,0] 解析 由f (x )=2x 2-2ax -a -1的定义域为R .可知2x 2-2ax -a ≥1恒成立,即x 2-2ax -a ≥0恒成立,则Δ=4a 2+4a ≤0,解得-1≤a ≤0.9.若x ,y ,z 为正实数,x -2y +3z =0,则y 2xz的最小值为____.答案 3解析 由x -2y +3z =0,得y =x +3z 2,将其代入y 2xz,得x 2+9z 2+6xz 4xz ≥6xz +6xz 4xz =3,当且仅当x =3z 时取“=”,∴y 2xz的最小值为3.10.铁矿石A 和B 的含铁率a ,冶炼每万吨铁矿石的CO 2的排放量b 及每万吨铁矿石的价格c 如下表: a b /万吨 c /百万元A 50% 1 3B 70% 0.5 6某冶炼厂至少要生产1.9(万吨)铁,若要求CO 2的排放量不超过2(万吨),则购买铁矿石的最少费用为________(百万元).答案 15解析 设购买A 、B 两种铁矿石分别为x 万吨、y 万吨,购买铁矿石的费用为z 百万元,则z =3x +6y .由题意可得约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧12x +710y ≥1.9,x +12y ≤2,x ≥0,y ≥0.作出可行域如图所示,由图可知,目标函数z =3x +6y 在点A (1,2)处取得最小值,z min=3×1+6×2=15.三、解答题11.已知关于x 的不等式ax -5x 2-a<0的解集为M .(1)若3∈M ,且5∉M ,求实数a 的取值范围. (2)当a =4时,求集合M .解 (1)∵3∈M ,∴3a -59-a<0,解得a <53或a >9;若5∈M ,则5a -525-a<0,解得a <1或a >25.则由5∉M ,知1≤a ≤25,因此所求a 的范围是1≤a <53或9<a ≤25.(2)当a =4时,4x -5x 2-4<0.4x -5x 2-4<0⇔⎩⎪⎨⎪⎧ 4x -5>0x 2-4<0或⎩⎪⎨⎪⎧4x -5<0x 2-4>0.⇔⎩⎪⎨⎪⎧ x >54-2<x <2或⎩⎪⎨⎪⎧x <54x <-2或x >2 ⇔54<x <2或x <-2. ∴M ={x |x <-2或54<x <2}.12.当x >3时,求函数y =2x 2x -3的值域.解 ∵x >3,∴x -3>0.∴y =2x 2x -3=2(x -3)2+12(x -3)+18x -3=2(x -3)+18x -3+12≥22(x -3)·18x -3+12=24.当且仅当2(x -3)=18x -3,即x =6时,上式等号成立,∴函数y =2x 2x -3的值域为[24,+∞).【能力提升】13.设a >b >0,则a 2+1ab +1a (a -b )的最小值是( )A .1B .2C .3D .4 答案 D解析 a 2+1ab +1a (a -b )=a 2-ab +ab +1ab +1a (a -b )=a (a -b )+1a (a -b )+ab +1ab ≥2+2=4.当且仅当a (a -b )=1且ab =1,即a =2,b =22时取等号. 14.若关于x 的不等式(2x -1)2<ax 2的解集中的整数恰有3个,则实数a 的取值范围是________.答案 (259,4916]解析 由(2x -1)2<ax 2成立可知a >0,整理不等式可得(4-a )x 2-4x +1<0,由于该不等式的解集中的整数恰有3个,则有4-a >0,即a <4,故0<a <4,解得不等式有2-a 4-a <x <2+a4-a,即2-a (2+a )(2-a )<x <2+a(2+a )(2-a ), 亦即14<12+a <x <12-a ,要使该不等式的解集中的整数恰有3个,那么3<12-a ≤4,解得259<a ≤4916.1.不等式是高中数学的重要内容,其中蕴含着许多重要的思想方法,是高考考查的重点.2.本章内容主要有以下四个方面:①不等式的性质,②一元二次不等式的解法,③简单的线性规划问题,④基本不等式及应用.。
高中数学第三章不等式3.2一元二次不等式及其解法第1课时一元二次不等式的解法课件新人教A版必修5
B.a=2,b=-1
C.a=-2,b=2
D.a=-2,b=1
解析:因为不等式 ax2+3x-2>0 的解集为{x|1<x<b},所以 a<0,且
方程 ax2+3x-2=0 的两个根分别为 1 和 b.根据根与系数的关系,得
1+b=-3a,b=-2a,所以 a=-1,b=2.
答案:C
[随堂训练]
1.已知不等式
ax2-5x+b>0
的解集为x
x<-13或x>12,则不等式
bx2-5x+a>0 的解集为( )
A.x
-13<x<12
C.{x|-3<x<2}
B.x
x<-13或x>12
D.{x|x<-3 或 x>2}
综上所述: 当 a<0 或 a>1 时,原不等式的解集为{x|x<a 或 x>a2}; 当 0<a<1 时,原不等式的解集为{x|x<a2 或 x>a}; 当 a=0 时,原不等式的解集为{x|x≠0}; 当 a=1 时,原不等式的解集为{x|x≠1}.
解含参数的一元二次不等式应注意事项 (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; (4)若 ax2+bx+c>0(a>0)可分解为 a(x-x1)(x-x2)>0.讨论时只需比 较 x1,x2 大小即可.
3.若不等式 ax2+5x-2>0 的解集是x
1
2020_2021学年高中数学模块复习课第三章第3课时概率习题含解析新人教A版必修320201230
第3课时概率课后篇巩固提升基础巩固1.某小组有3名男生和2名女生,从中任选2名同学参加演讲比赛,那么互斥不对立的两个事件是()A.恰有1名男生与恰有2名女生B.至少有1名男生与全是男生C.至少有1名男生与至少有1名女生1名男生与全是女生中的两个事件互斥且不对立符合要求;B中的两个事件之间是包含关系,不符合要求;C 中的两个事件都包含了一名男生一名女生这个事件,故不互斥;D中的两个事件是对立的,不符合要求.故选A.2.《易经》是我国古代预测未来的著作,其中同时抛掷三枚古钱币观察正反面进行预测未知,则抛掷一次时出现两枚正面、一枚反面的概率为()A.18B.14C.38D.12:正正正,正正反,正反正,反正正,正反反,反正反,反反正,反反反,共8种,其中出现两正一反的共有3种,故所求概率为38.故选C.3.把一枚质地均匀的骰子连续掷两次,已知在第一次抛出的是奇数点的情况下,第二次抛出的也是奇数点的概率为()A.16B.14C.13D.12(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(3,6), (5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5),(5,6),共18个.而“在第一次抛出的是奇数点的情况下,第二次抛出的也是奇数点”包含的基本事件有(1,1),(1,3),(1,5),(3,1),(3,3),(3,5),(5,1),(5,3),(5,5),共9个.∴在第一次抛出的是奇数点的情况下,第二次抛出的也是奇数点的概率为918=12.故选D.4.如图,在正方形围栏内均匀撒米粒,一只小鸡在其中随意啄食,此刻小鸡正在正方形的内切圆中的概率是()A.14B.π4C.13D.π3A表示小鸡正在正方形的内切圆中,则事件A的几何区域为内切圆的面积S=πR2(2R 为正方形的边长),全体基本事件的几何区域为正方形的面积,由几何概型的概率公式可得P(A)=πR2(2R)2=π4,即小鸡正在正方形的内切圆中的概率为π4.5.记一个两位数的个位数字与十位数字的和为A.若A是不超过5的奇数,则从这些两位数中任取一个,其个位数为1的概率为.5的两位数有:10,12,14,21,23,30,32,41,50,共9个,其中个位是1的有21,41,共2个,因此所求的概率为29.6.如图,在直角坐标系内,射线OT落在30°角的终边上,任作一条射线OA,则射线OA落在∠yOT 内的概率为.,因为射线OA在坐标系内是等可能分布的,所以OA落在∠yOT内的概率为60360=16.7.古代“五行”学说认为:“物质分金、木、水、火、土五种属性,金克木、木克土、土克水、水克火、火克金.”从五种不同属性的物质中随机抽取两种,则抽取的两种物质不相克的概率,有(金,木)、(金,水)、(金,火)、(金,土)、(木,水)、(木,火)、(木,土)、(水,火)、(水,土)、(火,土),共10种等可能发生的结果.其中金克木,木克土,土克水,水克火,火克金,即相克的有5种,则不相克的也是5种,所以抽取的两种物质不相克的概率为12.8.某集团公司为了加强企业管理,树立企业形象,考虑在公司内部对迟到现象进行处罚.现在员工中随机抽取200人进行调查,当不处罚时,有80人会迟到,得到如下数据:表中数据所得频率视为概率.(1)当处罚金额定为100元时,员工迟到的概率比不进行处罚时降低多少?(2)将选取的200人中会迟到的员工分为A,B两类:A类员工在罚金不超过100元时就会改正行为;B类是其他员工.现对A类和B类员工按分层抽样的方法抽取4人依次进行深度问卷调查,则前两位均为B类员工的概率是多少?设“当处罚金额定为100元时,迟到的员工改正行为”为事件A,则P(A)=80-40200=15,故当处罚金额定为100元时,员工迟到的概率比不进行处罚时降低15.(2)由题可知,A类员工和B类员工各有40人,故分别从A类员工和B类员工中抽出2人.设从A类员工中抽出的2人分别为A1,A2,从B类员工中抽出的2人分别为B1,B2.设“对A类与B类员工按分层抽样的方法抽取4人依次进行深度问卷调查”为事件M,则事件M中首先抽出A1的事件有(A1,A2,B1,B2),(A1,A2,B2,B1),(A1,B1,A2,B2),(A1,B1,B2,A2),(A1,B2,A2,B1),(A1,B2,B1,A2),共6种,同理首先抽出A2,B1,B2的事件也各有6种.故事件M共有4×6=24(种).设“抽取4人中前两位均为B类员工”为事件N,则事件N有(B1,B2,A1,A2),(B1,B2,A2,A1),(B2,B1,A1,A2),(B2,B1,A2,A1),共4种.所以P(N)=424=16,故抽取的4人中前两位均为B类员工的概率是16.9.空气污染,又称为大气污染,是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到足够的时间,并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境的现象.全世界也越来越关注环境保护问题.当空气污染指数(单位:μg/m3)为0~50时,空气质量级别为一级,空气质量状况属于优;当空气污染指数为50~100时,空气质量级别为二级,空气质量状况属于良;当空气污染指数为100~150时,空气质量级别为三级,空气质量状况属于轻度污染;当空气污染指数为150~200时,空气质量级别为四级,空气质量状况属于中度污染;当空气污染指数为200~300时,空气质量级别为五级,空气质量状况属于重度污染;当空气污染指数为300以上时,空气质量级别为六级,空气质量状况属于严重污染.2017年8月18日某省x个监测点数据统计如下:(1)根据所给统计表和频率分布直方图中的信息求出x,y的值,并完成频率分布直方图;(2)在空气污染指数分别为50~100和150~200的监测点中,用分层抽样的方法抽取5个监测点,从中任意选取2个监测点,事件A“两个都为良”发生的概率是多少?∵0.003×50=15x ,∴x=100. ∵15+40+y+10=100,∴y=35.40100×50=0.008,35100×50=0.007,10100×50=0.002.频率分布直方图如图所示.(2)在空气污染指数为50~100和150~200的监测点中分别抽取4个和1个监测点,设空气污染指数为50~100的4个监测点分别记为a,b,c,d;空气污染指数为150~200的1个监测点记为E,从中任取2个的基本事件分别为(a,b),(a,c),(a,d),(a,E),(b,c),(b,d),(b,E),(c,d),(c,E),(d,E)共10种,其中事件A “两个都为良”包含的基本事件为(a,b),(a,c),(a,d),(b,c),(b,d),(c,d)共6种,所以事件A “两个都为良”发生的概率是P (A )=610=35. 能力提升1.若某公司从五位大学毕业生甲、乙、丙、丁、戊中录用三人,这五人被录用的机会均等,则甲或乙被录用的概率为( )A.910B.45C.12D.25,得从五位大学毕业生中录用三人,所有不同的可能结果有(甲,乙,丙),(甲,乙,丁),(甲,乙,戊),(甲,丙,丁),(甲,丙,戊),(甲,丁,戊),(乙,丙,丁),(乙,丙,戊),(乙,丁,戊),(丙,丁,戊),共10种,其中“甲或乙被录用”的所有不同的可能结果有9种,所求概率为910.2.从2名男生和2名女生中任意选择两人在星期六、星期日参加某公益活动,每天一人,则星期六安排一名男生、星期日安排一名女生的概率为( )A.13B.512C.12D.7122名男生记为A 1,A 2,2名女生记为B 1,B 2,任意选择两人在星期六、星期日参加某公益活动,共有(A 1,A 2),(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 2,B 1),(A 2,B 2),(B 1,B 2),(A 2,A 1),(B 1,A 1),(B 2,A 1),(B 1,A 2),(B 2,A 2),(B 2,B 1)12种情况,而星期六安排一名男生、星期日安排一名女生共有(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 2,B 1),(A 2,B 2)4种情况,则发生的概率为412=13,故选A .3.甲乙两个竞赛队都参加了6场比赛,比赛得分情况的茎叶图如图所示(单位:分),其中乙队的一个得分数字被污损,那么估计乙队的平均得分大于甲队的平均得分的概率为( )A.15B.310C.25D.12。
人教A版高中数学 必修五 第三章复习小结 课件 (共33张PPT)
x 2y 8, 4x 16, 4y 12, x 0, y 0,
把z=2x+3y变形为y=- x+ ,这时斜率为 2 -z ,在y轴上 截距为 的直线,当z变化时,可以得到一簇相互平行的 直线,当截距z 最大时,z取得最大值,由图象可以看出, y=- x+ 过直线 3 x=4与直线x+2y-8=0的交点M(4,2)时,
3 1或x }. 2
【规律总结】一元二次不等式的解法 (1)一元二次不等式的解法 ①将不等式化为ax2+bx+c>0(a>0) 或ax2+bx+c<0(a>0)的形式; ②求出相应的一元二次方程的根或利用二次函数的图象与根的判别式确定一元二次 不等式的解集.
(2)含参数的一元二次不等式 解题时应先看二次项系数的正负,其次考虑判别式,最后分析两根的大小,此种情况讨论 是必不可少的.
【巩固训练】若x∈R,则 ________.
与 的大小关系为
x 2 1 x
1 2
【解析】 所以 答案:
x 1 2x 1 x (x 1) 0. 2 2 2 1 x 2 2(1 x ) 2(1 x ) x 1 . 2 1 x 2 x 1 2 1 x 2
3
3
2 3
z ,此时2x+3y=14,所以每天 截距 的值最大,最大值为
万元.
生产甲产品4件,乙产品 3 2件时,工厂可获得最大利润14
2 3
z 3
z 3
14 3
【规律总结】解线性规划实际应用题的步骤 (1)设出所求的未知数,列出约束条件,建立目标函数. (2)作出可行域. (3)确定平移直线,寻找最优解. (4)检验,考虑最优解是否符合实际意义.
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章末复习课知识网络要点归纳:1.不等式的基本性质不等式的性质是不等式理论的基础,在应用不等式性质进行论证时,要注意每一个性质的条件,不要盲目乱用或错用性质,特别是乘法性质容易用错,要在记忆基础上加强训练,提高应用的灵活性.2.一元二次不等式的解法及其应用一元二次不等式的解集可以通过两种方法求解,第一种方法是结合该一元二次不等式所对应的二次函数图象解决,第二种方法是将原不等式转化求与它同解的不等式组的交集去解决.第一种方法意在让我们通过函数图象了解一元二次不等式与相应的一元二次函数、一元二次方程的联系,充分注重数形结合,得出一般的一元二次不等式解集,它适用于任何一元二次不等式.对于这种方法一定要有深刻的认识与体会,要从图象上真正把握其内在的本质,自己找出不等式解所对应的区间.(2)最大(小)值定理:两个正数的和为定值时积有最大值,积为定值时和有最小值.要通过自己的思考与尝试加深对均值不等式最大(小)值定理的正确理解,在使用均值不等式与最大(小)值定理求某些函数的最值时,要特别注意定理成立的条件是否具备,如均值不等式中的三个条件“一正,二定,三相等”缺一不可.(3)利用基本不等式求实际问题中最值的一般步骤:①认真分析理解题意,设变量,设变量时一般把要求最大值或最小值的变量定为函数;②建立相应的函数关系式,把实际问题抽象为函数的最大值或最小值问题;③在定义域内,求出函数的最大值或最小值(有时还需要进行恰当的恒等变形、分析变量、配置系数,凑出“正数”、“定值”、“相等”三个条件);④给出问题的答案.4.二元一次不等式(组)表示平面的区域与线性规划(1)二元一次不等式Ax+By+C>0在平面直角坐标系中表示直线Ax+By+C=0某一侧所有点组成的平面区域且不包含边界直线(画成虚线).Ax+By+C≥0在平面直角坐标系中所表示的平面区域是包含边界直线且要把边界直线画成实线.(2)确定二元一次不等式Ax+By+C>0在平面直角坐标系中所表示的平面区域的判断方法:对于在直线Ax+By+C=0同一侧的所有点(x,y)来说,把它的坐标(x,y)代入Ax+By+C,所得的实数的符号都相同,故只需在这条直线的某一侧取一个特殊点(x0,y0),以Ax0+By0+C 的正负情况便可判断Ax+By+C>0表示这一直线哪一侧的平面区域,特殊地,当C≠0时,常把原点作为此特殊点.(3)二元一次不等式组表示的平面区域,就是这个不等式组的各个不等式所表示的平面区域的公共部分.这是代数问题等价转化为几何问题以及数学建模方法解决实际问题的基础.(4)解决线性规划问题最大的困难是不会将实际问题提炼成数学问题,即不会建模.主要障碍有三类:①不能正确理解题意,弄清各元素之间的关系;②不能分清问题的主次关系,因而抓不住问题的本质,无法建立数学模型;③孤立地考虑单个的问题情景,不能多方联想,形成正迁移.针对这些障碍及题目本身文字过长等因素,解题时要认真分析理解题意,能够抓住问题的本质特征,要根据实际问题中的已知条件,找出约束条件和目标函数,从而将实际问题抽象概括为线性规划问题,然后利用图解法求出最优解,作为突破这个困难的关键.对于寻找整点最优解的问题,还可以利用计算机辅助解决.题型一 一元二次不等式的解法解一元二次不等式一定要注意,二次函数、二次方程、二次不等式之间的关系,二次函数图象与x轴的交点横坐标就是一元二次方程的根,二次函数图象在x轴上方,表示函数值大于0,这时x的范围就是不等式ax2+bx+c>0的解集;二次函数图象在x轴下方,表示函数值小于0,这时x的范围就是ax2+bx+c<0的解,解不等式时应该把二次函数图象画出来,用数形结合的思想方法解题.例1:解不等式-1<x2+2x-1≤2.题型二 简单线性规划在实际问题中的应用(1)解线性规划问题的关键步骤是画图,所以作图要尽可能地准确,图上操作尽可能的规范.(2)因为作图存在误差,若图上的最优点并不明显易辨,可求出可能是最优解的点的坐标,然后逐一检查,确定最优解.在线性规划的实际问题中,主要掌握两种类型:一是给定一定数量的人力、物力资源,问怎样运用这些资源能使完成的任务量最大,收到的效益最大;二是给定一项任务问怎样统筹安排,能使完成的这项任务耗费的人力、物力资源最小.例2:某工厂生产甲、乙两种产品,其产量分别为45个与55个,所用原料为A,B两种规格金属板,每张面积分别为2 m2与3 m2.用A种规格金属板可造甲种产品3个,乙种产品5个;用B种规格金属板可造甲、乙两种产品各6个.问A,B两种规格金属板各取多少张,才能完成计划,并使总的用料面积最省?题型三 基本不等式与最值应用基本不等式求最大(小)值,关键在于“一正二定三相等”.也就是:(1)一正:各项必须为正.(2)二定:要求积的最大值,则其和必须是定值;要求和的最小值,则其积必须是定值.(3)三相等:必须验证等号是否成立.例3:已知:3a2+2b2=5,试求:y=(2a2+1)(b2+2)的最大值.练一练:某农场有一废弃的猪圈,留有一面旧墙长12 m,现准备在该地区重新建一个猪圈.平面图为矩形,面积为112 m2,预计:(1)修复1 m旧墙的费用是建造1 m新墙费用的25%;(2)拆去1 m旧墙用以改造建成1 m新墙的费用是建1 m新墙的50%;(3)为安装圈门,要在围墙的适当处留出1 m的空缺.试问:这里建造猪圈的围墙应怎样利用旧墙,才能使所需的总费用最小.答:修复的旧墙约为11.3 m,拆除改建成新墙的旧墙约为0.7 m,这样建造的总造价最小.。
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等差数列:
1.定义:an an1 d (n 2)
2.通项公式:an a1 (n 1)d
推广 an am (n m)d
d an am nm
an dn b 数列{an}等差(充要条件).
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3.前n项和公式: Sn
或
Sn
na1
1 2
n(n
n(a1 2
3 2
z
周期是 ,最小值是- 2,相应的x的集合是
{x | 2x 2 , Z} {x | x , Z}
4
(2)Q 函数y
2 2sinz的递减区间是[2k
+
,
8 2k
3
]
2
2
2 2x- 3 2 得 3 x 7
2
4
递减区间是[
32
,
7
](
8
Z)
8
8
8
数列
=2(n-15
31n) 2(n 31)2
1 2
)2
-2
(
31 2
)2
2
2
( 31)2 2
∴当n=15或=16时,Sn最小.
例2、已知Sn=-2n2+25n,当Sn最大时,求n的值
解:Sn
2(n2
25 2
n)
2(n
6
1)2 4
2 ( 25)2 4
∴当n=6时,Sn最大.
等比数列:
1.定义:an q (n 2,Q q 0,无0项) an1
乘负数改变方向 a b,c 0 ac bc
正数可叠乘 a b 0,c d 0 ac bd
5.正数可乘方 a b 0 an bn
6.正数可开方 a b 0 n a n b
2020版数学人教A版必修5课件:第三章 章末复习
第三章不等式章末复习学习目标XUEXIMUBIAO1.整合知识结构,进一步巩固、深化所学知识.2.能熟练利用不等式的性质比较大小、变形不等式、证明不等式.3.体会“三个二次”之间的内在联系在解决问题中的作用.4.能熟练地运用图解法解决线性规划问题.5.会用基本不等式证明不等式,求解最值问题.NEIRONGSUOYIN内容索引知识梳理题型探究达标检测1知识梳理PART ONE1.不等式的性质性质1:如果a >b ,那么b a ;如果b <a ,那么a b ,即a >b⇔b a .性质2:如果a >b ,b >c ,那么a c ,即a >b ,b >c ⇔a c .性质3:如果a >b ,那么a +c b +c .性质4:如果a >b ,c >0,那么ac bc ,如果a >b ,c <0,那么ac bc .性质5:如果a >b ,c >d ,那么a +c b +d .性质6:如果a >b >0,c >d >0,那么ac bd .性质7:如果a >b >0,那么a n b n (n ∈N *,n ≥1).性质8:如果a >b >0,那么(n ∈N *,n ≥2).na nb<><>>>>>>>><2.三个二次之间的关系设f (x)=ax2+bx+c(a>0),方程ax2+bx+c=0的判别式Δ=b2-4ac 判别式Δ>0Δ=0Δ<0解不等式f(x)>0或f(x)<0的步骤求方程f(x)=0的解有两个不等的实数解x1,x2有两个相等的实数解x1,x2没有实数解画函数y=f(x)的示意图解不等式f(x)>0或f(x)<0的步骤得不等式的解集f(x) >0{x|x<x1或x>x2}Rf(x) <0{x|x1<x<x2}∅∅⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x⎪⎪⎪⎪x≠-b2a3.线性规划问题求解步骤①把问题要求转化为约束条件;②根据约束条件作出可行域;③对目标函数变形并解释其几何意义;④移动目标函数寻找最优解;⑤解相关方程组求出最优解.4.基本不等式利用基本不等式证明不等式和求最值的区别①利用基本不等式证明不等式,只需关注不等式成立的条件.②利用基本不等式求最值,需要同时关注三个限制条件:一正;二定;三相等.2题型探究PART TWO题型一“三个二次”之间的关系例1若关于x 的不等式ax 2+bx +2>0的解集是,则a +b =.解析 ∵x 1=-12,x 2=13是方程ax 2+bx +2=0(a <0)的两个根,⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-12,13 -14∴⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧a 4-b 2+2=0,a 9+b 3+2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-12,b =-2,∴a +b =-14.反思感悟(1)“三个二次”之间要选择一个运算简单的方向进行转化.(2)用不等式组来刻画两根的位置体现了数形结合的思想.跟踪训练1若关于x 的不等式ax 2-6x +a 2<0的解集是(1,m ),则m =______.2解析因为ax 2-6x +a 2<0的解集是(1,m ),所以1,m 是方程ax 2-6x +a 2=0的根,且m >1,a >0,由⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ m >1,1+m =6a ,1·m =a ,可得⎩⎪⎨⎪⎧m =2,a =2.题型二一元二次不等式的解法例2解关于x的不等式x2-(a+a2)x+a3>0(a∈R).反思感悟对于含参数的一元二次不等式,若二次项系数为常数,则可先考虑分解因式,再对参数进行讨论;若不易分解因式,则可对判别式分类讨论,分类要不重不漏.跟踪训练2(2018·江苏省如东高级中学期中)已知常数a∈R,解关于x的不等式ax2-2x+a<0.题型三线性规划问题例3已知变量x ,y 满足约束条件求z =2x +y 的最大值和最小值.⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧x -4y ≤-3,3x +5y ≤25,x ≥1,反思感悟(1)因为最优解与可行域的边界斜率有关,所以画可行域要尽可能精确.(2)线性目标函数的最值与纵截距不一定是增函数关系,所以要关注纵截距越大,z越大还是越小.跟踪训练3某人承揽一项业务,需做文字标牌4个,绘画标牌5个.现有两种规格的原料,甲种规格每张3m2,可做文字标牌1个,绘画标牌2个;乙种规格每张2m2,可做文字标牌2个,绘画标牌1个,求两种规格的原料各用多少张才能使得总用料面积最小.例4函数y =a 1-x (a >0,a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 在直线mx +ny -1=0(mn >0)上,则的最小值为.题型四利用基本不等式求最值1m +1n4反思感悟条件最值的求解通常是将条件灵活变形,利用常数“1”代换的方法构造和或积为常数的式子,然后利用基本不等式求最值.跟踪训练4 设x ,y 都是正数,且1x +2y =3,求2x +y 的最小值. 解 ∵1x +2y =3,∴13⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1x +2y =1. ∴2x +y =(2x +y )×1=(2x +y )×13⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1x +2y =13⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫4+y x +4x y ≥13⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫4+2y x ·4x y =43+43=83. 当且仅当y x =4x y ,即y =2x 时,取等号.又∵1x +2y =3,∴x =23,y =43.83达标检测PART THREE1.(2018·全国Ⅰ)已知集合A={x|x2-x-2>0},则∁R A等于√A.{x|-1<x<2}B.{x|-1≤x≤2}C.{x|x<-1}∪{x|x>2}D.{x|x≤-1}∪{x|x≥2}解析方法一A={x|(x-2)(x+1)>0}={x|x<-1或x>2},所以∁A={x|-1≤x≤2},故选B.R方法二因为A={x|x2-x-2>0},所以∁A={x|x2-x-2≤0}={x|-1≤x≤2},故选B.R2.已知实数x ,y 满足条件⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ x ≥0,y ≤1,2x -2y +1≤0,若目标函数z =mx -y (m ≠0)取得最大值时的最优解有无穷多个,则实数m 的值为A.1B.12C.-12D.-1√3.若不等式ax 2+bx -2>0的解集为,则a +b 等于A.-18 B.8 C.-13 D.1解析 ∵-2和-14是方程ax 2+bx -2=0的两根.√⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪⎪ -2<x <-14 ∴⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ -2+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-14=-b a ,-2×⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-14=-2a ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =-4,b =-9,∴a +b =-13.4.若不等式4(a -2)x 2+2(a -2)x -1<0对一切x ∈R 恒成立,则a 的取值范围是.(-2,2]解析不等式4(a -2)x 2+2(a -2)x -1<0,当a -2=0,即a =2时,不等式恒成立,符合题意;当a -2≠0时,要使不等式恒成立,需⎩⎪⎨⎪⎧ Δ=4(a -2)2+16(a -2)<0,a -2<0,解得-2<a <2,所以a 的取值范围为(-2,2].5.已知f (x )=32x -k ·3x +2,当x ∈R 时,f (x )恒为正,求k 的取值范围.解f (x )=(3x )2-k ·3x +2>0,∴k <(3x )2+23x =3x +23x ,3x +23x ≥23x ·23x =22, 当且仅当3x =23x 时,等号成立.∴k <2 2.课堂小结KETANGXIAOJIE1.不等式的基本性质不等式的性质是不等式这一章内容的理论基础,是不等式的证明和解不等式的主要依据.因此,要熟练掌握和运用不等式的八条性质.2.一元二次不等式的求解方法对于一元二次不等式ax2+bx+c>0(或≥0,<0,≤0)(其中a≠0)的求解,要联想两个方面的问题:二次函数y=ax2+bx+c与x轴的交点;方程ax2+bx+c =0的根.按照Δ>0,Δ=0,Δ<0分三种情况讨论对应的一元二次不等式ax2+bx+c>0(或≥0,<0,≤0)(a>0)的解集.3.二元一次不等式表示的平面区域的判定对于在直线Ax+By+C=0同一侧的所有点(x,y),实数Ax+By+C的符号相同,取一个特殊点(x0,y),根据实数Ax0+By0+C的正负即可判断不等式表示直线哪一侧的平面区域,可简记为“直线定界,特殊点定域”.特别地,当C≠0时,常取原点作为特殊点.4.求目标函数最优解的方法通过平移目标函数所对应的直线,可以发现取得最优解对应的点往往是可行域的顶点,于是在选择题中关于线性规划的最值问题,可采用求解方程组代入检验的方法求解.5.运用基本不等式求最值时把握三个条件①“一正”——各项为正数;②“二定”——“和”或“积”为定值;③“三相等”——等号一定能取到.这三个条件缺一不可.。
高中数学配套课件:第三章 阶段复习课(人教A版必修5)
∵函数f(x)的定义域为R,∴对任意实数x∈R,y>0恒成立,
即mx2+8x+n>0恒成立.
当m=0时,不等式化为8x>-n,不可能恒成立;
m 0, 当m≠0时,必有 m 0, 即 64 4mn 0, mn 16.
2 mx 8x n 得(m-y)x2+8x+(n-y)=0. 由y= x2 1
当k<0时,f(1)>0,即2k-2-3k-2>0,
整理得k<-4,∴k<-4.
综上所述,当k∈(-∞,-4)∪(0,+∞)时,方程2kx2-2x-3k-2 =0的两根,一个小于1,一个大于1.
不等式与函数、方程的综合问题 【名师指津】不等式与函数、方程的综合应用 (1)方程、不等式、函数有着密不可分的关系,只有从函数的 观点出发来看待这三者,才会理解它们之间深刻的内在联系,正 是由于这种联系才使不等式在解决有关函数的定义域、值域、单 调性、最值、方程根的分布以及参数的取值范围、曲线的位置关 系等各个知识点的综合题中广泛应用.
区间上恒大于0或恒小于0求解.
【例3】 已知f(x)=x2-2ax+2(a∈R),当x∈[-1,+∞)时, f(x)≥a恒成立,求a的取值范围. 【审题指导】解答此类题要正确理解好f(x)≥a恒成立的意义, 一是可转化为f(x)min≥a,二是重新构造新函数F(x)=f(x)a≥0恒成立.
【规范解答】方法一:f(x)=(x-a)2+2-a2,此二次函数图象的
不等式中恒成立问题
【名师指津】解有关不等式恒成立问题常用方法:
(1)直接将参数从不等式中分离出来变成k≥f(x)(或 k≤f(x)),从而转化成f(x)求最值. (2)如果参数不能分离,而x可以分离,如g(x)≤f(k)(或 g(x)≥f(k)),则f(k)恒大于g(x)的最大值或恒小于g(x)的最 小值,然后解关于参数k的不等式. (3)若不等式对于x,参数都是二次的,则借助二次函数在某
高中数学第三章复习课新人教A版必修5
第三章 复习课(3):不等式【课时目标】1.熟练掌握一元二次不等式的解法,并能解有关的实际应用问题. 2.掌握简单的线性规划问题的解法.3.能用基本不等式进行证明或求函数最值.不等式—⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪—不等关系—⎪⎪⎪⎪—不等式的性质—实数比较大小—一元二次不等式—⎪⎪⎪—一元二次不等式的解法—一元二次不等式的应用—简单线性规划—⎪⎪⎪⎪—二元一次不等式组与平面区域—简单线性规划—简单线性规划的应用—基本不等式—⎪⎪⎪⎪—算术平均数与几何平均数—基本不等式的应用一、选择题1.设a >b >0,则下列不等式中一定成立的是( )A .a -b <0B .0<a b<1 C.ab <a +b2D .ab >a +b答案 C2.已知不等式ax 2-bx -1≥0的解是[-12,-13],则不等式x 2-bx -a <0的解是( )A .(2,3)B .(-∞,2)∪(3,+∞)C .(13,12)D .(-∞,13)∪(12,+∞)答案 A解析 由题意知,a <0,b a =-56,-1a =16,∴a =-6,b =5. ∴x 2-5x +6<0的解是(2,3). 3.若变量x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧2x +y ≤40,x +2y ≤50,x ≥0,y ≥0,则z =3x +2y 的最大值是( )A .90B .80C .70D .40答案 C解析 作出可行域如图所示 .由于2x +y =40、x +2y =50的斜率分别为-2、-12,而3x +2y =0的斜率为-32,故线性目标函数的倾斜角大于2x +y =40的倾斜角而小于x +2y =50的倾斜角,由图知,3x +2y =z 经过点A (10,20)时,z 有最大值,z 的最大值为70.4.不等式x -1x≥2的解为( )A .[-1,0)B .[-1,+∞)C .(-∞,-1]D .(-∞,-1]∪(0,+∞) 答案 A解析 x -1x ≥2⇔x -1x -2≥0⇔-x -1x≥0⇔x +1x ≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x x +1≤0x ≠0⇔-1≤x <0.5.设a >1,b >1且ab -(a +b )=1,那么( ) A .a +b 有最小值2(2+1)B .a +b 有最大值(2+1)2C .ab 有最大值2+1D .ab 有最小值2(2+1) 答案 A解析 ∵ab -(a +b )=1,ab ≤(a +b2)2,∴(a +b2)2-(a +b )≥1,它是关于a +b 的一元二次不等式,解得a +b ≥2(2+1)或a +b ≤2(1-2)(舍去). ∴a +b 有最小值2(2+1).又∵ab -(a +b )=1,a +b ≥2ab ,∴ab -2ab ≥1,它是关于ab 的一元二次不等式, 解得ab ≥2+1,或ab ≤1-2(舍去), ∴ab ≥3+22,即ab 有最小值3+2 2. 6.设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧3x -y -6≤0,x -y +2≥0,x ≥0,y ≥0,若目标函数z =ax +by (a >0,b >0)的最大值为12,则2a +3b的最小值为( )A.256 B.83 C.113 D .4 答案 A 解析不等式表示的平面区域如图所示阴影部分,当直线ax +by =z (a >0,b >0)过直线x -y +2=0与直线3x -y -6=0的交点(4,6)时,目标函数z =ax +by (a >0,b >0)取得最大值12,即4a +6b =12,即2a +3b =6,而2a +3b =(2a +3b )·2a +3b 6=136+(b a +a b )≥136+2=256(a=b =65时取等号).二、填空题7.已知x ∈R ,且|x |≠1,则x 6+1与x 4+x 2的大小关系是________.答案 x 6+1>x 4+x 2解析 x 6+1-(x 4+x 2) =x 6-x 4-x 2+1 =x 4(x 2-1)-(x 2-1)=(x 2-1)(x 4-1)=(x 2-1)2(x 2+1)∵|x |≠1,∴x 2-1>0,∴x 6+1>x 4+x 2.8.若函数f (x )=2x 2-2ax -a -1的定义域为R ,则a 的取值范围为________. 答案 [-1,0]解析 由f (x )=2x 2-2ax -a -1的定义域为R .可知2x 2-2ax -a ≥1恒成立,即x 2-2ax -a ≥0恒成立,则Δ=4a 2+4a ≤0,解得-1≤a ≤0.9.若x ,y ,z 为正实数,x -2y +3z =0,则y 2xz的最小值为____.答案 3解析 由x -2y +3z =0,得y =x +3z2,将其代入y 2xz,得x 2+9z 2+6xz 4xz ≥6xz +6xz 4xz =3,当且仅当x =3z 时取“=”,∴y 2xz的最小值为3.10.铁矿石A 和B 的含铁率a ,冶炼每万吨铁矿石的CO 2的排放量b 及每万吨铁矿石的价格c 如下表:。
高中数学新人教A版必修5第三章 3.2 第二课时 一元二次不等式及其解法(习题课)
第二课时 一元二次不等式及其解法(习题课)解简单的分式不等式[典例] 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 +2)(3-x )≥0,3-x ≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧(x +2)(x -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.(1)解分式不等式时,要注意先移项,使右边化为零,要注意含等号的分式不等式的分母不为零.(2)分式不等式的4种形式及解题思路 ①f (x )g (x )>0⇔f (x )g (x )>0; ②f (x )g (x )<0⇔f (x )g (x )<0; ③f (x )g (x )≥0⇔f (x )g (x )≥0且g (x )≠0⇔f (x )g (x )>0或f (x )=0; ④f (x )g (x )≤0⇔f (x )g (x )≤0且g (x )≠0⇔f (x )g (x )<0或f (x )=0. (3)不等式与不等式组的同解关系①f (x )g (x )≥0⇔⎩⎪⎨⎪⎧ f (x )≥0,g (x )≥0或⎩⎪⎨⎪⎧ f (x )≤0,g (x )≤0, ②f (x )g (x )≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧f (x )≥0,g (x )≤0或⎩⎪⎨⎪⎧f (x )≤0,g (x )≥0, ③f (x )g (x )>0⇔⎩⎪⎨⎪⎧ f (x )>0,g (x )>0或⎩⎪⎨⎪⎧ f (x )<0,g (x )<0,④f (x )g (x )<0⇔⎩⎪⎨⎪⎧ f (x )>0,g (x )<0或⎩⎪⎨⎪⎧f (x )<0,g (x )>0.[活学活用]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.已知关于x 的不等式ax +b >0的解集是(1,+∞),则关于x 的不等式ax -bx -2>0的解集是( )A.{}x |x <-1或x >2B.{}x |-1<x <2C.{}x |1<x <2D.{}x |x >2解析:选A 依题意,a >0且-ba =1. ax -b x -2>0⇔(ax -b )(x -2)>0⇔⎝⎛⎭⎫x -ba (x -2)>0, 即(x +1)(x -2)>0⇒x >2或x <-1.不等式中的恒成立问题2取值范围.[解] 由题意可知,只有当二次函数f (x )=x 2+2(a -2)x +4的图象与直角坐标系中的x 轴无交点时,才满足题意,则其相应方程x 2+2(a -2)x +4=0此时应满足Δ<0,即4(a -2)2-16<0,解得0<a <4.故a 的取值范围是(0,4).对于x ∈[a ,b ],f (x )<0(或>0)恒成立,应利用函数图象.1.已知f (x )=x 2+2(a -2)x +4,是否存在实数a ,使得对任意x ∈[-3,1],f (x )<0恒成立.若存在求出a 的取值范围;若不存在说明理由.解:若对任意,x ∈[-3,1],f (x )<0恒成立,则满足题意的函数f (x )=x 2+2(a -2)x +4的图象如图所示.由图象可知,此时a 应该满足⎩⎪⎨⎪⎧ f (-3)<0,f (1)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧25-6a <0,1+2a <0,解得⎩⎨⎧a >256,a <-12.这样的实数a 是不存在的,所以不存在实数a 满足:对任意x ∈[-3,1],f (x )<0恒成立. 对此类问题,要弄清楚哪个是参数,哪个是自变量.2.已知函数y =x 2+2(a -2)x +4,对任意a ∈[-3,1],y <0恒成立,试求x 的取值范围.解:原函数可化为g (a )=2xa +x 2-4x +4,是关于a 的一元一次函数. 要使对任意a ∈[-3,1],y <0恒成立,只需满足⎩⎪⎨⎪⎧ g (1)<0,g (-3)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x +4<0,x 2-10x +4<0.因为x 2-2x +4<0的解集是空集,所以不存在实数x ,使函数y =x 2+2(a -2)x +4,对任意a ∈[-3,1],y <0恒成立.(1)解决恒成立问题一定要搞清谁是自变量,谁是参数.一般地,知道谁的范围,谁就是自变量,求谁的范围,谁就是参数.分离参数法是解决不等式恒成立问题的一种行之有效的方法.a ≥f (x )恒成立⇔a ≥f (x )max (f (x )存在最大值); a ≤f (x )恒成立⇔a ≤f (x )min (f (x )存在最小值).(2)对于一元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区间上全部在x 轴下方.一元二次不等式的实际应用[典例] 某摩托车生产企业,上年度生产摩托车的投入成本为1万元/辆,出厂价为1.2万元/辆,年销售量为1 000辆.本年度为适应市场需求,计划提高产品档次,适度增加投入成本.若每辆车投入成本增加的比例为x (0<x <1),则出厂价相应的提高比例为0.75x ,同时预计年销售量增加的比例为0.6x .已知年利润=(出厂价-投入成本)×年销售量.(1)写出本年度预计的年利润y 与投入成本增加的比例x 的关系式;(2)为使本年度的年利润比上年度有所增加,问投入成本增加的比例x 应在什么范围内?[解] (1)由题意,得y =[1.2×(1+0.75x )-1×(1+x )]×1 000×(1+0.6x )(0<x <1),整理得y =-60x 2+20x +200(0<x <1).(2)要保证本年度的利润比上年度有所增加,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧ y -(1.2-1)×1 000>0,0<x <1,即⎩⎪⎨⎪⎧-60x 2+20x >0,0<x <1,解不等式组,得0<x <13,所以为保证本年度的年利润比上年度有所增加,投入成本增加的比例x 的范围为⎝⎛⎭⎫0,13.用一元二次不等式解决实际问题的步骤(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.[活学活用]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(0<x <600),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.层级一 学业水平达标1.不等式x -1x ≥2的解集为( )A .[-1,+∞)B .[-1,0)C .(-∞,-1]D .(-∞,-1]∪(0,+∞)解析:选B 不等式x -1x ≥2,即x -1x -2≥0,即-x -1x ≥0,所以x +1x ≤0,等价于x (x +1)≤0且x ≠0,所以-1≤x <0.2.不等式4x +23x -1>0的解集是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x >13或x <-12 B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-12<x <13 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x >13 D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-12 解析:选A4x +23x -1>0⇔(4x +2)(3x -1)>0⇔x >13或x <-12,此不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x >13或x <-12.3.若不等式x 2+mx +m2>0恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .(2,+∞)B .(-∞,2)C .(-∞,0)∪(2,+∞)D .(0,2)解析:选D ∵不等式x 2+mx +m2>0,对x ∈R 恒成立,∴Δ<0即m 2-2m <0,∴0<m <2.4.某商品在最近30天内的价格f (t )与时间t (单位:天)的函数关系是f (t )=t +10(0<t ≤20,t ∈N);销售量g (t )与时间t 的函数关系是g (t )=-t +35(0<t ≤30,t ∈N),则使这种商品日销售金额不小于500元的t 的范围为( )A .[15,20]B .[10,15]C .(10,15)D .(0,10]解析:选B 由日销售金额为(t +10)(-t +35)≥500, 解得10≤t ≤15.5.若关于x 的不等式x 2-4x -m ≥0对任意x ∈(0,1]恒成立,则m 的最大值为( ) A .1 B .-1 C .-3D .3解析:选C 由已知可得m ≤x 2-4x 对一切x ∈(0,1]恒成立,又f (x )=x 2-4x 在(0,1]上为减函数,∴f (x )min =f (1)=-3,∴m ≤-3. 6.不等式5-x x +4≥1的解集为________.解析:因为5-x x +4≥1等价于1-2x x +4≥0,所以2x -1x +4≤0,等价于⎩⎪⎨⎪⎧(2x -1)(x +4)≤0,x +4≠0,解得-4<x ≤12.答案:⎝⎛⎦⎤-4,12 7.若不等式x 2-4x +3m <0的解集为空集,则实数m 的取值范围是________. 解析:由题意,知x 2-4x +3m ≥0对一切实数x 恒成立,所以Δ=(-4)2-4×3m ≤0,解得m ≥43.答案:⎣⎡⎭⎫43,+∞8.在R 上定义运算⊗:x ⊗y =x (1-y ).若不等式(x -a )⊗(x +a )<1对任意的实数x 都成立,则a 的取值范围是________.解析:根据定义得(x -a )⊗(x +a )=(x -a )[1-(x +a )]=-x 2+x +a 2-a ,又(x -a )⊗(x +a )<1对任意的实数x 都成立,所以x 2-x +a +1-a 2>0对任意的实数x 都成立,所以Δ<0,即1-4(a +1-a 2)<0,解得-12<a <32.答案:⎝⎛⎭⎫-12,32 9.已知f (x )=-3x 2+a (5-a )x +b .(1)当不等式f (x )>0的解集为(-1,3)时,求实数a ,b 的值; (2)若对任意实数a ,f (2)<0恒成立,求实数b 的取值范围. 解:(1)由f (x )>0,得-3x 2+a (5-a )x +b >0, ∴3x 2-a (5-a )x -b <0. 又f (x )>0的解集为(-1,3),∴⎩⎪⎨⎪⎧ 3+a (5-a )-b =0,27-3a (5-a )-b =0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,b =9或⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =9.(2)由f (2)<0,得-12+2a (5-a )+b <0, 即2a 2-10a +(12-b )>0.又对任意实数a ,f (2)<0恒成立, ∴Δ=(-10)2-4×2(12-b )<0,∴b <-12,∴实数b 的取值范围为⎝⎛⎭⎫-∞,-12. 10.某工厂生产商品M ,若每件定价80元,则每年可销售80万件,税务部门对市场销售的商品要征收附加税.为了既增加国家收入,又有利于市场活跃,必须合理确定征收的税率.据市场调查,若政府对商品M 征收的税率为P %(即每百元征收P 元)时,每年的销售量减少10P 万件,据此,问:(1)若税务部门对商品M 每年所收税金不少于96万元,求P 的范围;(2)在所收税金不少于96万元的前提下,要让厂家获得最大的销售金额,应如何确定P 值;(3)若仅考虑每年税收金额最高,又应如何确定P 值. 解:税率为P %时,销售量为(80-10P )万件, 即f (P )=80(80-10P ),税金为80(80-10P )·P %, 其中0<P <8.(1)由⎩⎪⎨⎪⎧80(80-10P )·P %≥96,0<P <8,解得2≤P ≤6. 故P 的范围为[2,6].(2)∵f (P )=80(80-10P )(2≤P ≤6)为减函数, ∴当P =2时,厂家获得最大的销售金额, f (2)=4 800(万元). (3)∵0<P <8,g (P )=80(80-10P )·P %=-8(P -4)2+128, ∴当P =4时,国家所得税金最高,为128万元.层级二 应试能力达标1.不等式x +5(x -1)2≥2的解是( )A.⎣⎡⎦⎤-3,12 B.⎣⎡⎦⎤-12,3 C.⎣⎡⎭⎫12,1∪(1,3]D.⎣⎡⎭⎫-12,1∪(1,3] 解析:选D x +5(x -1)2≥2⇔⎩⎪⎨⎪⎧x +5≥2(x -1)2,x -1≠0⇔⎩⎪⎨⎪⎧-12≤x ≤3,x ≠1,∴x ∈⎣⎡⎭⎫-12,1∪(1,3]. 2.已知集合M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x +3x -1<0,N ={x |x ≤-3},则集合{x |x ≥1}等于( ) A .M ∩N B .M ∪N C .∁R (M ∩N ) D .∁R (M ∪N )解析:选Dx +3x -1<0⇔(x +3)(x -1)<0,故集合M 可化为{x |-3<x <1},将集合M 和集合N 在数轴上表示出来(如图),易知答案.3.对任意a ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值恒大于零,则x 的取值范围是( )A .(1,3)B .(-∞,1)∪(3,+∞)C .(1,2)D .(-∞,1)∪(2,+∞)解析:选B 设g (a )=(x -2)a +(x 2-4x +4),g (a )>0恒成立且a ∈[-1,1]⇔⎩⎪⎨⎪⎧ g (1)=x 2-3x +2>0,g (-1)=x 2-5x +6>0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x <1或x >2,x <2或x >3⇔x <1或x >3. 4.在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积不小于300 m 2的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x (单位:m)的取值范围是( )A .[15,30]B .[12,25]C .[10,30]D .[20,30]解析:选C 设矩形的另一边长为y m ,则由三角形相似知,x 40=40-y40,∴y =40-x ,∵xy ≥300,∴x (40-x )≥300,∴x 2-40x +300≤0,∴10≤x ≤30.5.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)6.现有含盐7%的食盐水200克,生产上需要含盐5%以上、6%以下的食盐水,设需要加入含盐4%的食盐水为x 克,则x 的取值范围是________.解析:5%<x ·4%+200·7%x +200<6%,解得x 的范围是(100,400). 答案:(100,400)7.已知不等式mx 2-2x +m -2<0.(1)若对于所有的实数x 不等式恒成立,求m 的取值范围;(2)设不等式对于满足|m |≤2的一切m 的值都成立,求x 的取值范围.解:(1)对所有实数x ,都有不等式mx 2-2x +m -2<0恒成立,即函数f (x )=mx 2-2x +m -2的图象全部在x 轴下方.当m =0时,-2x -2<0,显然对任意x 不能恒成立; 当m ≠0时,由二次函数的图象可知有⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ=4-4m (m -2)<0,解得m <1-2, 综上可知,m 的取值范围是(-∞,1-2).(2)设g (m )=(x 2+1)m -2x -2,它是一个以m 为自变量的一次函数,由x 2+1>0,知g (m )在[-2,2]上为增函数,则只需g (2)<0即可,即2x 2+2-2x -2<0,解得0<x <1. 故x 的取值范围是(0,1).8.已知函数f (x )=x 2+ax +3.(1)当x ∈R 时,f (x )≥a 恒成立,求a 的取值范围; (2)当x ∈[-2,2]时,f (x )≥a 恒成立,求a 的取值范围.解:(1)f (x )≥a 恒成立,即x 2+ax +3-a ≥0恒成立,必须且只需Δ=a 2-4(3-a )≤0,即a 2+4a -12≤0,∴-6≤a ≤2.∴a 的取值范围为[-6,2]. (2)f (x )=x 2+ax +3=⎝⎛⎭⎫x +a 22+3-a 24. ①当-a2<-2,即a >4时,f (x )min =f (-2)=-2a +7, 由-2a +7≥a ,得a ≤73,∴a ∈∅.②当-2≤-a 2≤2,即-4≤a ≤4时,f (x )min =3-a 24,由3-a 24≥a ,得-6≤a ≤2.∴-4≤a ≤2.③当-a2>2,即a <-4时,f (x )min =f (2)=2a +7,由2a +7≥a ,得a ≥-7,∴-7≤a <-4. 综上,可得a 的取值范围为[-7,2].。
2014-2015学年 高中数学 人教A版必修五 第三章 3.2(二)一元二次不等式及其解法(二)
§3.2(二)
【学习目标】 1.能运用三个“二次”的关系解决有关的数学问题. 2.能够从实际生活和生产中抽象出一元二次不等式的模型, 并加以解决.
本 讲 栏 目 开 关
3.掌握与一元二次不等式有关的恒成立问题的解法. 【学法指导】 1.利用二次函数图象可以帮助我们迅速找到解题的切入点, 快速找到有效的解题途径. 2.解决有关一元二次不等式恒成立的问题,一方面,要充分 利用二次函数图象分析解决有关问题; 另一方面还应依具 体情况, 选择不同的字母作为自变量, 再利用图象分析解 决问题.
0<x1≤x2
Δ≥0 f0>0 b - >0 2a
研一研·问题探究、课堂更高效
§3.2(二)
x1<0<x2
Δ>0 x1x2<0
f(0)<0
本 讲 栏 目 开 关
x1≤x2<k
Δ≥0 x1+x2<2k x1-k· x2-k>0
Δ≥0 fk>0 b - <k 2a
ax2+bx+c=0 实根 x1,
填一填·知识要点、记下疑难点
§3.2(二)
ax2+bx+c>0 (a>0)的解集 ax2+bx+c<0
本 讲 栏 目 开 关
{x|x<x1 或 x>x2}
{x|x1<x<x2}
{x|x∈R 且 b x≠- } 2a
R
(a>0)的解集
∅
∅
2.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 ax2+bx+c>0 (a>0),ax2+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)根据对应的二次函数的图象,写出不等式的解集.
高中数学必修5(人教A版)第三章不等式3.2知识点总结含同步练习及答案
(2)因为
为整式不等式
解得 x <
3 或 x > 4,所以原不等式的解集为 2 3 ∣ {x ∣ x < 或x > 4} . ∣ 2
4.高次不等式的解法 描述: 高次不等式的解法 解一元高次不等式一般利用数轴穿根法(或称根轴法)求解,其步骤是: (1)将 f (x) 最高次项系数化为正数; (2)将 f (x) 分解为若干个一次因式的乘积或二次不可分因式的乘积; (3)求出各因式的零点,并在数轴上依次标出; (4)从最右端上方起,自右至左依次通过各根画曲线,遇到奇次重根要一次穿过,遇到偶次重根 要穿而不过; (5)记数轴上方为正,下方为负,根据曲线显现出的 f (x) 的值的符号变化规律,写出不等式 的解集. 例题: 解不等式 (x + 2)(x + 1)2 (x − 1)3 (x − 2) < 0 . 解:不等式中各因式的实数根为 −2,−1,1 ,2 . 利用根轴法,如图所示.
2 )(x − a) ⩽ 0 . a 2 2 ① 当 < a ,即 a > √2 时,原不等式的解集为 {x| ⩽ x ⩽ a}. a a 2 2 ② 当 > a ,即 0 < a < √2 时,原不等式的解集为 {x|a ⩽ x ⩽ }. a a 2 ③ 当 = a ,即 a = √2 时,原不等式的解集为 {x|x = √2 } . a 2 (3)当 a < 0 时,原不等式化为 (x − )(x − a) ⩾ 0 . a 2 2 ① 当 < a ,即 −√2 < a < 0 时,原不等式的解集为 {x|x ⩽ 或x ⩾ a} . a a 2 2 ② 当 > a ,即 a < −√2 时,原不等式的解集为 {x|x ⩽ a或x ⩾ }. a a 2 ③ 当 = a ,即 a = −√2 时,原不等式的解集为 R. a
人教A版高中数学必修5第三章 不等式3.4 基本不等式导学案(1)
基本不等式中不等式在各种题型中均有出现,渗透在各类考试试卷中;基本不等式是不等式中高频考点之一,其应用、变形等是考试热点.本节将针对于基本不等式及其常见母题进行解答技巧的讲解与归纳.1.基本不等式ab ≤a +b2基本不等式的使用条件:① 一正:a >0,b >0,即:所求最值的各项必须都是正值;② 二定:ab 或a +b 为定值,即:含变量的各项的和或积必须是常数; ③ 三相等:当且仅当a =b 时取等号;即:等号能否取得.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,若忽略了某个条件,就会出现错误. 2.由公式a 2+b 2≥2ab 和ab ≤a +b2可以引申出的常用结论(1)b a +a b ≥2(a ,b 同号); (2)b a +a b≤-2(a ,b 异号); (3)21a +1b≤ab ≤a +b 2≤a 2+b 22(a >0,b >0) ⎝ ⎛⎭⎪⎫或ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22≤a 2+b 22(a >0,b >0).3.利用基本不等式求最大、最小值问题(1)如果x >0,y >0,且xy =P (定值).那么当x =y 时,x +y 有最小值2P .(简记:“积定和最小”) (2)如果x >0,y >0,且x +y =S (定值).那么当x =y 时,xy 有最大值S 24.(简记:“和定积最大”)类型一、直接应用类此类问题较为基础,利用基本不等式求最值时应注意:①非零的各数(或式)均为正;②和或积为定值;③等号能否成立,即“一正、二定、三相等”,这三个条件缺一不可.解答技巧一:直接应用【母题一】若x >0,y >0,且x +y =18,则xy 的最大值是________. 【解析】由于x >0,y >0,则x +y ≥2xy ,所以xy ≤⎝⎛⎭⎪⎫x +y 22=81,当且仅当x =y =9时,xy 取到最大值81.【答案】81 【变式】1.已知f (x )=x +1x-2(x <0),则f (x )有 ( )A .最大值为0B .最小值为0C .最大值为-4D .最小值为-4【解析】∵x <0,∴f (x )=-⎣⎢⎡⎦⎥⎤-x +1-x -2≤-2-2=-4,当且仅当-x =1-x ,即x =-1时取等号.【答案】C2.已知0<x <1,则x (3-3x )取得最大值时x 的值为 ( ) A .13 B .12 C .34D .23【解析】∵0<x <1,∴1-x >0.∴x (3-3x )=3x (1-x )≤3⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1-x 22=34.当x =1-x ,即x =12时取等号.【答案】B3.(2014·成都诊断)已知定义在(0,+∞)上的函数f (x )=3x,若f (a +b )=9,则f (ab )的最大值为__________.【解析】∵3a +b=9,∴a +b =2≥2ab ,得ab ≤1,∴f (ab )=3ab≤3.【答案】34.已知a ,b ∈R ,且ab =50,则|a +2b |的最小值是________.【解析】依题意得a ,b 同号,于是有|a +2b |=|a |+|2b |≥2|a |·|2b |=22|ab |=2100=20,当且仅当|a |=|2b |=10时取等号,因此|a +2b |的最小值是20.【答案】20类型二、配凑定值类(恒等变形类)此类问题一般不能直接使用基本不等式,要从整体上把握运用基本不等式,对不满足使用基本不等式条件的可通过“变形”来转换,常见的变形技巧有:拆项,凑项,凑系数等.不论条件怎么变形,都需要根据条件:凑和为定值时求积最大、凑积为定值求和最小.解答技巧二:拆项【母题二】已知t >0,则函数y =t 2-4t +1t的最小值为________.【解析】∵t >0,∴y =t 2-4t +1t =t +1t-4≥2-4=-2,且在t =1时取等号.【答案】-2解答技巧三:凑项【母题三】若x >2,则函数y =x +1x -2的最小值为________. 【解析】∵x >2,∴y =(x -2)+1x -2+2≥2+2=4,当且仅当x =3时取等号. 【答案】4 解答技巧四:凑系数【母题四】若0<x <83,则函数y =x (8-3x )的最大值为________.【解析】∵x >2,∴y =13(3x )(8-3x )≤13⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +8-3x 22=163,当且仅当x =43时取等号. 【答案】163【变式】1.函数y =x 2+2x -1(x >1)的最小值是( )A .23+2B .23-2C .2 3D .2【解析】∵x >1,∴x -1>0.∴y =x 2+2x -1=x 2-2x +2x +2x -1=x 2-2x +1+2x -1+3x -1=x -12+2x -1+3x -1=x -1+3x -1+2≥2x -1⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -1+2=23+2.当且仅当x -1=3x -1,即x =1+3时,取等号.【答案】A2.当x >1时,不等式x +1x -1≥a 恒成立,则实数a 的最大值为________. 【解析】∵x >1,∴x -1>0.又x +1x -1=x -1+1x -1+1≥2+1=3,当且仅当x =2时等号成立.则a ≤3,所以a 的最大值为3.【答案】33.(2014·潍坊一模)已知a >b >0,ab =1,则a 2+b 2a -b的最小值为________.【解析】a 2+b 2a -b =a -b 2+2ab a -b =a -b 2+2a -b =(a -b )+2a -b≥22.当且仅当a -b =2时,取等号.【答案】2 2 4.已知函数f (x )=2xx 2+6. (1)若f (x )>k 的解集为{x |x <-3,或x >-2},求k 的值; (2)对任意x >0,f (x )≤t 恒成立,求t 的取值范围. 【解】(1)f (x )>k ⇔kx 2-2x +6k <0.由已知{x |x <-3,或x >-2}是其解集,得kx 2-2x +6k =0的两根是-3,-2. 由根与系数的关系可知(-2)+(-3)=2k ,即k =-25.(2)因为x >0,f (x )=2x x 2+6=2x +6x≤226=66,当且仅当x =6时取等号. 由已知f (x )≤t 对任意x >0恒成立,故t ≥66,即t 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫66,+∞.类型三、条件最值类利用基本不等式求最值的方法及注意点(1)知和求积的最值:求解此类问题的关键:明确“和为定值,积有最大值”.但应注意以下两点:①具备条件——正数;②验证等号成立.(2)知积求和的最值:明确“积为定值,和有最小值”,直接应用基本不等式求解,但要注意利用基本不等式求最值的条件.(3)构造不等式求最值:在求解含有两个变量的代数式的最值问题时,通常采用“变量替换”或“常数1”的替换,构造不等式求解.技巧五:换衣(“1”)(或整体代换)【母题五】已知a >0,b >0,a +b =1,则1a +1b 的最小值为________.【解析】∵a >0,b >0,a +b =1,∴1a +1b =a +b a+a +b b =2+b a +ab≥2+2b a ·ab=4, 即1a +1b 的最小值为4,当且仅当a =b =12时等号成立. 【答案】4 【变式】1.本例的条件不变,则⎝⎛⎭⎪⎫1+1a ⎝⎛⎭⎪⎫1+1b 的最小值为________.【解析】⎝⎛⎭⎪⎫1+1a ⎝⎛⎭⎪⎫1+1b =⎝⎛⎭⎪⎫1+a +b a ⎝⎛⎭⎪⎫1+a +b b =⎝⎛⎭⎪⎫2+b a ·⎝⎛⎭⎪⎫2+a b =5+2⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b ≥5+4=9.当且仅当a =b =12时,取等号. 【答案】92.本例的条件和结论互换即:已知a >0,b >0,1a +1b=4,则a +b 的最小值为________.【解析】由1a +1b =4,得14a +14b =1.∴a +b =⎝ ⎛⎭⎪⎫14a +14b (a +b )=12+b 4a +a 4b ≥12+2b 4a +a4b=1.当且仅当a =b =12时取等号.【答案】13.若本例条件变为:已知a >0,b >0,a +2b =3,则2a +1b的最小值为________.【解析】由a +2b =3得13a +23b =1,∴2a +1b =⎝ ⎛⎭⎪⎫13a +23b ⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b =43+a 3b +4b 3a ≥43+2a 3b ·4b 3a =83.当且仅当a =2b =32时,取等号.【答案】834.本例的条件变为:已知a >0,b >0,c >0,且a +b +c =1,则1a +1b +1c的最小值为________.【解析】∵a >0,b >0,c >0,且a +b +c =1,∴1a +1b +1c =a +b +c a +a +b +c b +a +b +c c =3+b a +ca+a b +c b +a c +b c =3+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b +⎝ ⎛⎭⎪⎫c a +a c +⎝ ⎛⎭⎪⎫c b +b c ≥3+2+2+2=9.当且仅当a =b =c =13时,取等号. 【答案】95.若本例变为:已知各项为正数的等比数列{a n }满足a 7=a 6+2a 5,若存在两项a m ,a n ,使得a m ·a n =22a 1,则1m +4n的最小值为________.【解析】设公比为q (q >0),由a 7=a 6+2a 5⇒a 5q 2=a 5q +2a 5⇒q 2-q -2=0(q >0)⇒q =2.a m ·a n =22a 1⇒a 12m -1·a 12n -1=8a 21⇒2m -1·2n -1=8⇒m +n -2=3⇒m +n =5,则1m +4n =15⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +4n (m +n )=15⎣⎢⎡⎦⎥⎤5+⎝ ⎛⎭⎪⎫n m +4m n ≥15(5+24)=95,当且仅当n =2m =103时等号成立.【答案】956.(2012·浙江)若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,则3x +4y 的最小值是( ) A .245B .285C .5D .6【解析】∵x >0,y >0,由x +3y =5xy 得15⎝ ⎛⎭⎪⎫1y +3x =1.∴3x +4y =15(3x +4y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1y +3x =15⎝ ⎛⎭⎪⎫3xy +4+9+12y x =135+15⎝ ⎛⎭⎪⎫3x y +12y x ≥135+15×23x y ·12yx=5(当且仅当x =2y 时取等号).【答案】C7.已知不等式(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y ≥9对任意正实数x ,y 恒成立,则正实数a 的最小值是( )A .2B .4C .6D .8【解析】(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y =1+a +y x +ax y≥1+a +2a ,∴当1+a +2a ≥9时不等式恒成立,故a +1≥3,a ≥4.【答案】B技巧六:构造一元二次不等式在运用该方式解题时,既要掌握公式的正用,也要注意公式的逆用,例如a 2+b 2≥2ab 逆用就是ab ≤a 2+b 22;a +b2≥ab (a ,b >0)逆用就是ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22(a ,b >0)等.还要注意“添、拆项”技巧和公式等号成立的条件等.思考方式还能以保留“和(a +b )”还是“积(ab )”来确定公式的运用方向.【变式】1.已知x >0,y >0,x +2y +2xy =8,则x +2y 的最小值是( ) A .3 B .4 C .92D .112【解析】依题意,得2xy =-(x +2y )+8≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2y 22,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧x =2y ,x +2y +2xy =8,即⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =1时等号成立.∴(x +2y )2+4(x +2y )-32≥0,解得x +2y ≥4或x +2y ≤-8(舍去),∴x +2y 的最小值是4.【答案】B2.若正数x ,y 满足x 2+3xy -1=0,则x +y 的最小值是( ) A .23B .223C .33D .233【解析】对于x 2+3xy -1=0可得y =13(1x -x ),∴x +y =2x 3+13x ≥229=223(当且仅当2x 3=13x,即x =22时等号成立). 【答案】B3.若实数x ,y 满足x 2+y 2+xy =1,则x +y 的最大值是________. 【解析】x 2+y 2+xy =1⇔(x +y )2-xy =1⇔(x +y )2-1=xy ≤(x +y2)2,解得-233≤x +y ≤233. 【答案】233类型四、基本不等式的应用1.某公司租地建仓库,每月土地占用费y 1与仓库到车站的距离成反比,而每月库存货物的运费y 2与仓库到车站的距离成正比,如果在距车站10公里处建仓库,这两项费用y 1和y 2分别为2万元和8万元,那么要使这两项费用之和最小,仓库应建在离车站________公里处.【解析】设x 为仓库与车站距离,由已知y 1=20x,y 2=0.8x .费用之和y =y 1+y 2=0.8x +20x≥20.8x ·20x =8,当且仅当0.8x =20x,即x =5时等号成立.【答案】52.创新题规定记号“⊙”表示一种运算,即a ⊙b =ab +a +b (a ,b 为正实数).若1⊙k =3,则k 的值为________,此时函数f (x )=k ⊙xx的最小值为________.【解析】1⊙k =k +1+k =3,即k +k -2=0,∴k =1或k =-2(舍),∴k =1.f (x )=k ⊙x x =x +x +1x =1+x +1x ≥1+2=3,当且仅当x =1x,即x =1时等号成立.【答案】1;33.设OA →=(1,-2),OB →=(a ,-1),OC →=(-b ,0)(a >0,b >0,O 为坐标原点),若A ,B ,C 三点共线,则2a +1b的最小值是( )A .4B .92C .8D .9【解析】∵AB →=OB →-OA →=(a -1,1),AC →=OC →-OA →=(-b -1,2).若A ,B ,C 三点共线,则有AB →∥AC →, ∴(a -1)×2-1×(-b -1)=0,∴2a +b =1,又a >0,b >0,∴2a +1b =⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b ·(2a +b )=5+2b a +2ab≥5+22b a ×2a b=9,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧2b a =2a b ,2a +b =1,即a =b =13时等号成立.【答案】D4.设正实数x ,y ,z 满足x 2-3xy +4y 2-z =0,则当xy z取得最大值时,2x +1y -2z的最大值为( )A .0B .1C .94D .3【解析】由已知得z =x 2-3xy +4y 2(*),则xy z =xy x 2-3xy +4y 2=1x y +4yx-3≤1,当且仅当x =2y 时取等号,把x =2y 代入(*)式,得z =2y 2,所以2x +1y -2z =1y +1y -1y2=-⎝ ⎛⎭⎪⎫1y -12+1≤1.【答案】B5.已知x >0,y >0,x +y +3=xy ,且不等式(x +y )2-a (x +y )+1≥0恒成立,则实数a 的取值范围是________.【解析】要使(x +y )2-a (x +y )+1≥0恒成立,则有(x +y )2+1≥a (x +y ),即a ≤(x +y )+1x +y恒成立.由x +y +3=xy ,得x +y +3=xy ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 22,即(x +y )2-4(x +y )-12≥0,解得x +y ≥6或x +y ≤-2(舍去).设t =x +y ,则t ≥6,(x +y )+1x +y =t +1t .设f (t )=t +1t,则在t ≥6时,f (t )单调递增,所以f (t )=t +1t 的最小值为6+16=376,所以a ≤376,即实数a 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,376. 【答案】⎝⎛⎦⎥⎤-∞,376【总结】对使用基本不等式时等号取不到的情况,可考虑使用对勾函数y =x +mx(m >0)的单调性.1.小王从甲地到乙地的时速分别为a 和b (a <b ),其全程的平均时速为v ,则( ) A .a <v <abB .v =abC .ab <v <a +b2D .v =a +b2【解析】设甲、乙两地之间的距离为s .∵a <b ,∴v =2s s a +s b=2sab a +b s =2ab a +b <2ab2ab=ab .又v -a =2ab a +b -a =ab -a 2a +b >a 2-a 2a +b=0,∴v >a . 【答案】A2.函数y =x 4+3x 2+3x 2+1的最小值是( )A .2 3B .2C .3D .5【解析】y =x 4+3x 2+3x 2+1=(x 2+1)2+(x 2+1)+1x 2+1=(x 2+1)+1 x 2+1+1≥2+1=3,当且仅当(x 2+1)=1x 2+1,即x =0时,取等号. 【答案】C3.(2011·湖南)设x ,y ∈R ,且xy ≠0,则⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1y 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x2+4y 2的最小值为________.【解析】⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1y 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+4y 2=5+1x 2y 2+4x 2y 2≥5+21x 2y 2·4x 2y 2=9,当且仅当x 2y 2=12时,等号成立. 【答案】94.(2014·贵阳适应性监测)已知向量m =(2,1),n =(1-b ,a )(a >0,b >0).若m ∥n ,则ab 的最大值为__________.【解析】依题意得2a =1-b ,即2a +b =1(a >0,b >0),因此1=2a +b ≥22ab ,即ab ≤18,当且仅当2a =b =12时取等号,因此ab 的最大值是18.【答案】185.已知x >0,y >0,且2x +8y -xy =0,求 (1)xy 的最小值; (2)x +y 的最小值.【解】(1)由2x +8y -xy =0,得8x +2y=1,又x >0,y >0,则1=8x +2y≥28x ·2y=8xy,得xy ≥64,当且仅当x =16,y =4时,等号成立. ∴xy 的最小值为64.(2)由2x +8y -xy =0,得8x +2y=1,则x +y =⎝ ⎛⎭⎪⎫8x +2y ·(x +y )=10+2x y +8y x≥10+22x y ·8yx=18.当且仅当x =12且y =6时等号成立, ∴x +y 的最小值为18.1.(2012·福建)下列不等式一定成立的是 ( )A .lg ⎝⎛⎭⎪⎫x 2+14>lg x (x >0)B .sin x +1sin x≥2(x ≠k π,k ∈Z ) C .x 2+1≥2|x |(x ∈R ) D .1x 2+1>1(x ∈R ) 【解析】当x >0时,x 2+14≥2·x ·12=x ,所以lg ⎝⎛⎭⎪⎫x 2+14≥lg x (x >0),故选项A 不正确;而当x ≠k π,k ∈Z 时,sin x 的正负不定,故选项B 不正确;当x =0时,有1x 2+1=1,故选项D 不正确. 【答案】C2.已知a >0,b >0,a +b =2,则y =1a +4b的最小值是( )A .72 B .4 C .92D .5【解析】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,即a =23,b =43时取等号,即1a +4b 的最小值是92.【答案】C3.若正数x ,y 满足4x 2+9y 2+3xy =30,则xy 的最大值是 ( )A .43 B .53 C .2D .54【解析】由x >0,y >0,得4x 2+9y 2+3xy ≥2·(2x )·(3y )+3xy (当且仅当2x =3y 时等号成立),∴12xy +3xy ≤30,即xy ≤2,∴xy 的最大值为2.【答案】C4.已知a >b >0,则a 2+16ba -b的最小值是________. 【解析】∵a >b >0,∴b (a -b )≤⎝ ⎛⎭⎪⎫b +a -b 22=a 24,当且仅当a =2b 时等号成立.∴a 2+16b a -b ≥a 2+16a 24=a 2+64a2≥2a 2·64a 2=16,当且仅当a =22时等号成立.∴当a =22,b =2时,a 2+16b a -b取得最小值16.【答案】165.某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,采用了新工艺,把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为400吨,最多为600吨,月处理成本y (元)与月处理量x (吨)之间的函数关系可近似地表示为y =12x 2-200x +80 000,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为100元.(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?(2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则需要国家至少补贴多少元才能使该单位不亏损?【解】(1)由题意可知,二氧化碳每吨的平均处理成本为y x =12x +80 000x-200≥212x ·80 000x-200=200, 当且仅当12x =80 000x,即x =400时等号成立,故该单位月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低,最低成本为 200元. (2)不获利.设该单位每月获利为S 元,则S =100x -y =100x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-200x +80 000=-12x 2+300x -80 000=-12(x -300)2-35 000,因为x ∈[400,600],所以S ∈[-80 000,-40 000].故该单位每月不获利,需要国家每月至少补贴40 000元才能不亏损.1.函数y =x 2+7x +10x +1(x >-1)的最小值是( )A .9B .2 3C .10D .2【解析】∵x >-1,∴x +1>0.∴y =x 2+7x +10x +1=(x +1)2+5(x +1)+4x +1=(x +1)+4x +1+5≥2x +1⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +1+5=9.当且仅当x +1=4x +1,即x =1时,取等号.【答案】A2.(2015·金华十校模拟)已知a >0,b >0,a ,b 的等比中项是1,且m =b +1a ,n =a +1b,则m +n 的最小值是( )A .3B .4C .5D .6【解析】由题意知:ab =1,∴m =b +1a =2b ,n =a +1b=2a ,∴m +n =2(a +b )≥4ab =4.【答案】B3.(2015·西安模拟)设x ,y ∈R ,a >1,b >1,若a x =b y=3,a +b =23,则1x +1y的最大值为( )A .2B .32 C .1D .12【解析】由a x =b y=3,得x =log a 3,y =log b 3,则1x +1y =1log a 3+1log b 3=lg a +lg b lg 3=lg ab lg 3.又a >1,b >1,所以ab ≤(a +b 2)2=3,所以lg ab ≤lg 3,从而1x +1y ≤lg 3lg 3=1,当且仅当a =b =3时等号成立.【答案】C4.已知x >0,y >0,且2x +y =1,则1x +2y的最小值是_____________.【解析】∵1x +2y=(2x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +2y =4+y x +4x y≥4+2y x ·4x y =8,当且仅当y =12,x =14时,等号成立. 【答案】C5.已知x >0,y >0,且2x +5y =20. (1)求u =lg x +lg y 的最大值; (2)求1x +1y的最小值.【解】(1)∵x >0,y >0,由基本不等式,得2x +5y ≥210xy .∵2x +5y =20,∴210xy ≤20,xy ≤10,当且仅当2x =5y 时,等号成立.因此有⎩⎪⎨⎪⎧2x +5y =20,2x =5y ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =2,此时xy 有最大值10.∴u =lg x +lg y =lg(xy )≤lg 10=1.∴当x =5,y =2时,u =lg x +lg y 有最大值1.(2)∵x >0,y >0,∴1x +1y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1y ·2x +5y 20=120⎝ ⎛⎭⎪⎫7+5y x +2x y ≥120⎝ ⎛⎭⎪⎫7+25yx ·2x y =7+21020, 当且仅当5y x =2xy时,等号成立.由⎩⎪⎨⎪⎧2x +5y =20,5y x=2xy,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1010-203,y =20-4103.∴1x +1y 的最小值为7+21020.1.已知x >0,y >0,x +2y +2xy =8,则x +2y 的最小值是( ) A .3 B .4 C .92D .112【解析】依题意,得(x +1)(2y +1)=9,∴(x +1)+(2y +1)≥2x +12y +1=6,即x +2y ≥4.当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧x +1=2y +1,x +2y +2xy =8,即⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =1时等号成立. ∴x +2y 的最小值是4.【答案】B2.若a ,b 均为大于1的正数,且ab =100,则lg a ·lg b 的最大值是( ) A .0 B .1 C .2D .52【解析】∵a >1,b >1,∴lg a >0,lg b >0.lg a ·lg b ≤lg a +lg b24=lg ab 24=1.当且仅当a =b =10时取等号.【答案】B3.已知不等式x +2x +1<0的解集为{x |a <x <b },点A (a ,b )在直线mx +ny +1=0上,其中mn >0,则2m+1n的最小值为( ) A .4 2 B .8 C .9D .12【解析】易知不等式x +2x +1<0的解集为(-2,-1),所以a =-2,b =-1,2m +n =1,2m +1n =(2m +n )(2m+1n )=5+2m n +2n m ≥5+4=9(当且仅当m =n =13时取等号),所以2m +1n的最小值为9. 【答案】C4.(2014·成都诊断)函数f (x )=lgx2-x,若f (a )+f (b )=0,则3a +1b的最小值为_________.【解析】依题意得0<a <2,0<b <2,且lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2-a ·b 2-b =0,即ab =(2-a )(2-b ),a +b 2=1,3a +1b =a +b 2⎝ ⎛⎭⎪⎫3a +1b =12⎝ ⎛⎭⎪⎫4+3b a +a b ≥12(4+23)=2+3,当且仅当3b a =ab ,即a =3-3,b =3-1时取等号,因此3a +1b的最小值是2+3.【答案】2+ 35.(2014·泰安期末考试)小王于年初用50万元购买一辆大货车,第一年因缴纳各种费用需支出6万元,从第二年起,每年都比上一年增加支出2万元,假定该车每年的运输收入均为25万元.小王在该车运输累计收入超过总支出后,考虑将大货车作为二手车出售,若该车在第x 年年底出售,其销售价格为(25-x )万元(国家规定大货车的报废年限为10年).(1)大货车运输到第几年年底,该车运输累计收入超过总支出?(2)在第几年年底将大货车出售,能使小王获得的年平均利润最大?(利润=累计收入+销售收入-总支出)【解】(1)设大货车到第x 年年底的运输累计收入与总支出的差为y 万元,则y =25x -[6x +x (x -1)]-50(0<x ≤10,x ∈N ), 即y =-x 2+20x -50(0<x ≤10,x ∈N ),由-x 2+20x -50>0,解得10-52<x <10+52.而2<10-52<3,故从第3年开始运输累计收入超过总支出.(2)因为利润=累计收入+销售收入-总支出,所以销售二手货车后,小王的年平均利润为y =1x [y +(25-x )]=1x (-x 2+19x -25)=19-⎝⎛⎭⎪⎫x +25x ,而19-⎝⎛⎭⎪⎫x +25x ≤19-2x ·25x=9,当且仅当x =5时等号成立,即小王应当在第5年将大货车出售,才能使年平均利润最大.1.若a ,b ∈R 且ab >0,则下列不等式中,恒成立的是( ) A .a +b ≥2abB .1a +1b>2abC .b a +ab≥2D .a 2+b 2>2ab【解析】∵ab >0,∴b a >0,a b >0.由基本不等式得b a +a b ≥2,当且仅当b a =a b,即a =b 时等号成立. 【答案】C2. 函数y =log a (x +3)-1 (a >0,且a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 在直线mx +ny +1=0上,其中m ,n 均大于0,则1m +2n的最小值为( )A .2B .4C .8D .16【解析】点A (-2,-1),所以2m +n =1.所以1m +2n=(2m +n )⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +2n =4+n m +4m n≥8,当且仅当n =2m ,即m =14,n =12时等号成立.【答案】C3.若实数x ,y 满足x 2+y 2+xy =1,则x +y 的最大值为________.【解析】由x 2+y 2+xy =1,得(x +y )2-xy =1,即xy =(x +y )2-1≤(x +y )24,所以34(x +y )2≤1,故-233≤x +y ≤233,当x =y 时等号成立,所以x +y 的最大值为233. 【答案】2334.已知x >0,y >0,且满足x 3+y4=1,则xy 的最大值为________.【解析】∵x >0,y >0且1=x 3+y 4≥2xy12,∴xy ≤3,当且仅当x 3=y4时取等号.【答案】35.(2014·重庆卷)若log 4(3a +4b )=log 2ab ,则a +b 的最小值是__________.【解析】由log 4(3a +4b )=log 2ab ,得3a +4b =ab ,且a >0,b >0,∴4a +3b =1,∴a +b =(a +b )·(4a+3b)=7+(3ab+4ba)≥7+23ab·4ba=7+43,当且仅当3ab=4ba时取等号.【答案】7+4 3。
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第三章章末复习课【课时目标】1.熟练掌握一元二次不等式的解法,并能解有关的实际应用问题.2.掌握简单的线性规划问题的解法.3.能用基本不等式进行证明或求函数最值.不等式—⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪—不等关系—⎪⎪⎪⎪—不等式的性质—实数比较大小—一元二次不等式—⎪⎪⎪—一元二次不等式的解法—一元二次不等式的应用—简单线性规划—⎪⎪⎪⎪—二元一次不等式(组)与平面区域—简单线性规划—简单线性规划的应用—基本不等式—⎪⎪⎪⎪—算术平均数与几何平均数—基本不等式的应用一、选择题1.设a >b >0,则下列不等式中一定成立的是( ) A .a -b <0B .0<a b<1 C.ab <a +b2D .ab >a +b答案 C2.已知不等式ax 2-bx -1≥0的解是[-12,-13],则不等式x 2-bx -a <0的解是( )A .(2,3)B .(-∞,2)∪(3,+∞)C .(13,12)D .(-∞,13)∪(12,+∞)答案 A解析 由题意知,a <0,b a =-56,-1a =16,∴a =-6,b =5. ∴x 2-5x +6<0的解是(2,3).3.若变量x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧2x +y ≤40,x +2y ≤50,x ≥0,y ≥0,则z =3x +2y 的最大值是( )A .90B .80C .70D .40答案 C解析 作出可行域如图所示.由于2x +y =40、x +2y =50的斜率分别为-2、-12,而3x +2y =0的斜率为-32,故线性目标函数的倾斜角大于2x +y =40的倾斜角而小于x +2y =50的倾斜角,由图知,3x +2y =z 经过点A (10,20)时,z 有最大值,z 的最大值为70.4.不等式x -1x≥2的解为( )A .[-1,0)B .[-1,+∞)C .(-∞,-1]D .(-∞,-1]∪(0,+∞) 答案 A解析 x -1x ≥2⇔x -1x -2≥0⇔-x -1x≥0⇔x +1x ≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x (x +1)≤0x ≠0⇔-1≤x <0.5.设a >1,b >1且ab -(a +b )=1,那么( ) A .a +b 有最小值2(2+1)B .a +b 有最大值(2+1)2C .ab 有最大值2+1D .ab 有最小值2(2+1) 答案 A解析 ∵ab -(a +b )=1,ab ≤(a +b 2)2,∴(a +b 2)2-(a +b )≥1,它是关于a +b 的一元二次不等式,解得a +b ≥2(2+1)或a +b ≤2(1-2)(舍去). ∴a +b 有最小值2(2+1).又∵ab -(a +b )=1,a +b ≥2ab ,∴ab -2ab ≥1,它是关于ab 的一元二次不等式, 解得ab ≥2+1,或ab ≤1-2(舍去), ∴ab ≥3+22,即ab 有最小值3+2 2.6.设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧3x -y -6≤0,x -y +2≥0,x ≥0,y ≥0,若目标函数z =ax +by (a >0,b >0)的最大值为12,则2a+3b的最小值为( )A.256B.83C.113D .4 答案 A 解析不等式表示的平面区域如图所示阴影部分,当直线ax +by =z (a >0,b >0)过直线x -y +2=0与直线3x -y -6=0的交点(4,6)时,目标函数z =ax +by (a >0,b >0)取得最大值12,即4a +6b =12,即2a +3b =6,而2a +3b =(2a +3b )·2a +3b 6=136+(b a +a b )≥136+2=256(a=b =65时取等号).二、填空题7.已知x ∈R ,且|x |≠1,则x 6+1与x 4+x 2的大小关系是________.答案 x 6+1>x 4+x 2解析 x 6+1-(x 4+x 2) =x 6-x 4-x 2+1 =x 4(x 2-1)-(x 2-1)=(x 2-1)(x 4-1)=(x 2-1)2(x 2+1)∵|x |≠1,∴x 2-1>0,∴x 6+1>x 4+x 2.8.若函数f (x )=2x 2-2ax -a -1的定义域为R ,则a 的取值范围为________. 答案 [-1,0]解析 由f (x )=2x 2-2ax -a -1的定义域为R .可知2x 2-2ax -a ≥1恒成立,即x 2-2ax -a ≥0恒成立,则Δ=4a 2+4a ≤0,解得-1≤a ≤0.9.若x ,y ,z 为正实数,x -2y +3z =0,则y 2xz的最小值为____.答案 3解析 由x -2y +3z =0,得y =x +3z2,将其代入y 2xz,得x 2+9z 2+6xz 4xz ≥6xz +6xz 4xz =3,当且仅当x =3z 时取“=”,∴y 2xz的最小值为3.10.铁矿石A 和B 的含铁率a ,冶炼每万吨铁矿石的CO 2的排放量b 及每万吨铁矿石的价格c 如下表: a b /万吨 c /百万元A 50% 1 3B 70% 0.5 6某冶炼厂至少要生产1.9(万吨)铁,若要求CO 2的排放量不超过2(万吨),则购买铁矿石的最少费用为________(百万元).答案 15解析 设购买A 、B 两种铁矿石分别为x 万吨、y 万吨,购买铁矿石的费用为z 百万元,则z =3x +6y .由题意可得约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧12x +710y ≥1.9,x +12y ≤2,x ≥0,y ≥0.作出可行域如图所示,由图可知,目标函数z =3x +6y 在点A (1,2)处取得最小值,z min=3×1+6×2=15.三、解答题11.已知关于x 的不等式ax -5x 2-a<0的解集为M . (1)若3∈M ,且5∉M ,求实数a 的取值范围. (2)当a =4时,求集合M .解 (1)∵3∈M ,∴3a -59-a <0,解得a <53或a >9;若5∈M ,则5a -525-a<0,解得a <1或a >25.则由5∉M ,知1≤a ≤25,因此所求a 的范围是1≤a <53或9<a ≤25.(2)当a =4时,4x -5x 2-4<0.4x -5x 2-4<0⇔⎩⎪⎨⎪⎧4x -5>0x 2-4<0或⎩⎪⎨⎪⎧4x -5<0x 2-4>0.⇔⎩⎪⎨⎪⎧x >54-2<x <2或⎩⎪⎨⎪⎧x <54x <-2或x >2⇔54<x <2或x <-2. ∴M ={x |x <-2或54<x <2}.12.当x >3时,求函数y =2x2x -3的值域.解 ∵x >3,∴x -3>0.∴y =2x 2x -3=2(x -3)2+12(x -3)+18x -3=2(x -3)+18x -3+12≥22(x -3)·18x -3+12 =24.当且仅当2(x -3)=18x -3, 即x =6时,上式等号成立,∴函数y =2x2x -3的值域为[24,+∞).【能力提升】13.设a >b >0,则a 2+1ab +1a (a -b )的最小值是( )A .1B .2C .3D .4 答案 D解析 a 2+1ab +1a (a -b )=a 2-ab +ab +1ab +1a (a -b )=a (a -b )+1a (a -b )+ab +1ab≥2+2=4.当且仅当a (a -b )=1且ab =1,即a =2,b =22时取等号.14.若关于x 的不等式(2x -1)2<ax 2的解集中的整数恰有3个,则实数a 的取值范围是________.答案 (259,4916]解析 由(2x -1)2<ax 2成立可知a >0,整理不等式可得(4-a )x 2-4x +1<0,由于该不等式的解集中的整数恰有3个,则有4-a >0,即a <4,故0<a <4,解得不等式有2-a 4-a <x <2+a4-a,即2-a (2+a )(2-a )<x <2+a(2+a )(2-a ), 亦即14<12+a <x <12-a ,要使该不等式的解集中的整数恰有3个,那么3<12-a ≤4,解得259<a ≤4916.1.不等式是高中数学的重要内容,其中蕴含着许多重要的思想方法,是高考考查的重点.2.本章内容主要有以下四个方面:①不等式的性质,②一元二次不等式的解法,③简单的线性规划问题,④基本不等式及应用.。