2021届高考数学核按钮【新高考广东版】2.3 基本不等式

2021届高考数学核按钮【新高考广东版】2.3 基本不等式
2021届高考数学核按钮【新高考广东版】2.3 基本不等式

2.3 基本不等式

1.如果a >0,b >0,那么 叫做这两个正数的算术平均数. 2.如果a >0,b >0,那么 叫做这两个

正数的几何平均数.

3.重要不等式:a ,b ∈R ,则a 2+b 2≥ (当

且仅当a =b 时取等号).

4.基本不等式:a >0,b >0,则 ,当

且仅当a =b 时等号成立,即两个正数的算术平均

数不小于它们的几何平均数.

5.求最小值:a >0,b >0,当ab 为定值时,a

+b ,a 2+b 2有 ,即a +b ≥ ,a 2+b 2

≥ .简记为:积定和最小. 6.求最大值:a >0,b >0,当a +b 为定值时,

ab 有最大值,即 ,亦即 ;或a 2+b 2为定值时,ab 有最大值(a >0,b >0),即 .简记为:和定积最大. 7.拓展:若a >0,b >0时,21a +1b ≤ ≤a +b 2

≤ ,当且仅当a =b 时等号成立.

自查自纠 1.a +b 2 2.ab 3.2ab 4.a +b 2≥ab 5.最小值 2ab 2ab 6.ab ≤

????a +b 22 ab ≤14(a +b )2

ab ≤a 2+b 22 7.ab a 2+b 2

2

1.下列说法正确的是( ) A.a ≥0,b ≥0,则a 2+b 2≥2ab B.函数y =x +1

x

的最小值是2

C.函数f (x )=cos x +4cos x ,x ∈?

???0,π2的最小值等于4

D.“

x

>0且y >0”是“x y +y

x

≥2”的充分不必要

条件

解:选项A 中,a =b =0.1时不成立;选项B

中,当x =-1时y =-2;选项C 中,x ∈? ??

??

0,π2时,

0

cos x

无最小值;选项D 中,

当x y +y x ≥2时,需x y

>0即xy >0,故“x >0且y >0”为充分不必要条件.故选D. 2.(2019·首都师范大学附中模拟)在各项均为正

数的等比数列{}a n 中,a 6=3,则a 4+a 8 ( )

A.有最小值6

B.有最大值6

C.有最大值9

D.有最小值3

解:因为a 6=3,所以a 4a 8=a 26=9,所以a 4+a 8≥2a 4a 8=6,当且仅当a 4=a 8=3时等号成立.故选A. 3.(2019·玉溪一中月考)已知f (x )=x 2-2x +1x ,

则f (x )在????12,3上的最小值为 ( ) A.12 B.4

3

C.-1

D.0 解:因为x ∈????12,3,所以f (x )=x 2-2x +1x =x +1x -2≥2-2=0,当且仅当x =1x

,即x =1时取等

号.又1∈????12,3,所以f (x )在???

?1

2,3上的最小值为0.故选D. 4.(2019·北京高二期末)当且仅当x =________时,函数y =4x +1

x (x >0)取得最小值. 解:由于x >0,由基本不等式可得y =4x +

1

x ≥24x ·1x =4,当且仅当4x =1x (x >0),即当x =12时,

等号成立.故填12.

5.(2019·河南高考模拟)若实数x ,y 满足2x +2y =1,则x +y 的最大值是________.

解:由题得2x +2y ≥22x ·2y =22x +y (当且仅当x =y =-1时取等号), 所以1≥22x +y ,所以14≥2x +y ,所以2-2≥2x

+y ,所以x +y ≤-2. 所以x +y 的最大值为-2.故填-2.

类型一 利用基本不等式求最值

例1 (1)已知a >0,b >0,且4a +b =1,则ab 的最大值为________.

解法一:因为a >0,b >0,4a +b =1,所以1=

4a +b ≥24ab =4ab ,当且仅当4a =b =1

2

,即a

=18,b =12时,等号成立.所以ab ≤14,ab ≤116

,则ab 的最大值为1

16

.

解法二:因为4a +b =1,所以ab =1

4

·4a ·b ≤

14? ????4a +b 22=116,当且仅当4a =b =12,即a =18, b =12时等号成立,所以ab 的最大值为116.故填116. (2)已知x <54,则f (x )=4x -2+14x -5的最大值为________.

解:因为x <54,所以5-4x >0,

则f (x )=4x -2+14x -5=-? ????

5-4x +15-4x +3≤-2

(5-4x )·1

5-4x +3=-2+3=1.当且

仅当5-4x =1

5-4x

,即x =1时,等号成立.故填

1.

(3)(2020届山东滨州高三9月期初考试)已知a >0,b >0,且2a +b =ab ,则2a +b 的最小值为________.

解:因为a >0,b >0,由2a +b =ab ?2b +1

a

1,故2a +b =(2a +b )????2b +1a =4+4a b +b

a

≥4+4=8.当且仅当4a b =b

a ,即

b =2a =4时等号成立.

另解:因为a >0,b >0,所以ab =2a +b ≥22ab ,解得ab ≥8,当且仅当2a =b 时等号成立.故填8.

点拨 利用基本不等式解决最值的关键是构造和为定值或积为定值,主要有两种思路:①对条件使用基本不等式,建立所求目标函数的不等式求解.常用的方法有:拆项法、变系数法、凑因子法、换元法、整体代换法等.②条件变形,进行“1”的代换求目标函数最值.注意:使用基本不等式求最值,“一正、二定、三相等”三个条件缺一不可.

变式1 (1)(2019·济南联考)若a >0,b >0且2a

+b =4,则1

ab

的最小值为 ( )

A.2

B.12

C.4

D.1

4

解:因为a >0,b >0,故2a +b ≥22ab (当且仅当2a =b 时取等号).

又因为2a +b =4,所以22ab ≤4?0

所以1ab ≥12,故1ab 的最小值为1

2(当且仅当a =1,b =

2时等号成立).故选B.

(2)设0

2

,则函数y =4x (3-2x )的最大值为

________.

解:y =4x (3-2x )=2[2x (3-

2x )]≤2????

??2x +(3-2x )22=9

2,当且仅当2x =3-2x ,即x =34时,等号成立.因为34∈???

?0,32,所以函数y =4x (3-2x )????0

. (3)(2019·潍坊调研)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上,

且m ,n 为正数,则1m +1

n 的最小值为________.

解:因为曲线y =a 1-x 恒过定点A ,x =1时,y =1,所以A (1,1).

将A 点代入直线方程mx +ny -1=0(m >0,n >0),可得m +n =1,

所以1m +1n =????1m +1n ·(m +n )=2+n m +m

n

≥2+2n m ·m n =4,当且仅当n m =m n

且m +n =1(m >0,n >0),

即m =n =1

2

时,取得等号.故填4.

类型二 利用基本不等式求参数的值

或范围

例2 (1)(2019·黑龙江哈尔滨市第六中学期末)

若对任意x >0,都有4x

x 2+x +1

≤a 恒成立,则实数a

的取值范围是________.

解:因为x >0,所以x +1

x

≥2(当且仅当x =1时

取等号),所以4x x 2+x +1=41x

+x +1≤42+1=4

3

,即

4x x 2+x +1

的最大值为4

3,即实数a 的取值范围是

????43,+∞.故填???

?43,+∞.

(2)已知函数f (x )=4x +a

x

(x >0,a >0)在x =3时取

得最小值,则a =________.

解:因为x >0,a >0,所以f (x )=4x +a x ≥24x ·

a

x

=4a ,当且仅当4x =a

x ,即4x 2=a 时,f (x )取得最

小值.又因为f (x )在x =3时取得最小值,所以a =4×32=36.故填36.

点拨 求解含参不等式的策略:①观察题目特点,利用基本不等式确定相关不等式成立的条件,从而得参数的值或取值范围.②对含参的不等式求范围问题通常采用分离变量,一般的解题方法是先分离然后求函数的最值.另外,要记住几个常见的有关不等式的等价命题:a >f (x )恒成立?a >f (x )max ;a <f (x )恒成立?a <f (x )min ;a >f (x )有解?a >f (x )min ;a <f (x )有解?a <f (x )max .

变式2 (1)已知不等式(x +y )????

1x +a y ≥9对任意正实数x ,y 恒成立,则正实数a 的最小值为( )

A.2

B.4

C.6

D.8

解:因为(x +y )????1x +a y =1+ax y +y

x +a ≥a +1+2a ,当且仅当ax y =y

x

时等号成立.

要使原不等式恒成立,则只需a +1+2a ≥9恒成立,

所以(a -2)(a +4)≥0,解得a ≥4, 所以正实数a 的最小值是4.故选B.

(2)(2019·厦门模拟)已知f (x )=32x -(k +1)3x +2,当x ∈R 时,f (x )恒为正值,则k 的取值范围是( )

A.(-∞,-1)

B.(-∞,22-1)

C.(-1,22-1)

D.(-22-1,22-1) 解:由f (x )>0得32x -(k +1)3x +2>0,解得k +1<3x +23x .又3x +23x ≥22(当且仅当3x =2

3x ,即x =

log 32时,等号成立),所以k +1<22,即k <22-1.故选B.

类型三 利用基本不等式解决实际问

例3 (2019·上海高三单元测试)某文化创意公司开发出一种玩具(单位:套)进行生产和销售.根据以往经验,每月生产x 套玩具的成本p 由两部分费用(单位:元)构成:①固定成本(与生产玩具套数x 无关),总计一百万元;②生产所需的直接总成本

50x +1100

x 2.

(1)该公司每月生产玩具多少套时,可使得平均每套所需成本费用最少?此时每套玩具的成本费用是多少?

(2)假设每月生产出的玩具能全部售出,但随着x 的增大,生产所需的直接总成本在急剧增加,因此售价也需随着x 的增大而适当增加.设每套玩具

的售价为q 元,q =a +x

b

(a ,b ∈R ).若当产量为

15 000套时利润最大,此时每套售价为300元,试求a ,b 的值.(利润=销售收入-成本费用) 解:(1)由题意知,生产成本为p =1 000 000+50x +1

100x 2,

p x =x 100+1 000 000x +50≥2x 100·1 000 000x +50=250,

当且仅当x 100=1 000 000x ,即x =10 000时,取

等号.

故该公司生产1万套玩具时,使得每套平均所需成本费用最少,此时每套的成本费用为250元.

(2)设利润为s ,则

s =qx -p =x ????a +x b -?

???1 000 000+50x +1

100x 2 =????1b -1100x 2+(a -50)x -1 000 000,

根据题意,有1b -1100<0,a +15 000

b =300,

且-a -50

2???

?1b -1100=15 000,

解得a =250,b =300.

点拨 建立关于x 的函数关系式是解决本题的关键,在运用基本不等式求最小值时,除了“一正,二定,三相等”以外,在最值的求法中,使用基本不等式次数要尽量少,最好是在最后一步使用基本不等式,如果必须使用几次,就需要查看这几次基本不等式等号成立的条件是否有矛盾,有矛盾则应调整解法.

变式3 (1)(2019·阜新市高级中学高一月考)某公司一年需要购买某种原材料400吨,计划每次购买x 吨,已知每次的运费为4万元,一年总的库存费用为4x 万元.为了使总运费与总库存费用之和最小,则x 的值是________.

解:由题意,总的费用y =400

x

×4+4x =

4????400x +x ≥4×2400x ×x =160,当x =20时取“=”.故填20.

(2)在城市旧城改造中,某小区为了升级居住环境,拟在小区的闲置地中规划一个面积为200 m 2的矩形区域(如图所示),按规划要求:在矩形内的四周安排2 m 宽的绿化,绿化造价为200元/m 2,中间区域地面硬化以方便后期放置各类健身器材,硬化造价为100元/m 2.设矩形的长为x (m),总造价为y (元).

(Ⅰ)将y 表示为关于x 的函数; (Ⅱ)当x 取何值时,总造价最低,并求出最低总造价. 解:(Ⅰ)由矩形的长为x ,得矩形的宽为200x , 则中间区域的长为x -4,宽为200

x

-4,则定义

域为(4,50), 则y =100????(x -4)????200x -4+200[200-(x -4)????200x -4], 整理得y =18 400+400????x +200x ,x ∈(4,50). (Ⅱ)x +200x ≥2x ·200x

=202, 当且仅当x =200

x

时取等号,即x =102∈(4,50).

所以当x =10 2 m 时,总造价最低,且为18 400+8 0002元.

1.基本不等式的变式和推广

①a 2+b 2≥(a +b )22;②ab ≤a 2+b 2

2

; ③ab ≤14(a +b )2

;④

????a +b 22≤a 2+b 22;

⑤(a +b )2≥4ab ;⑥ab ≥2

1a +1b

⑦a +b +c 3≥3abc ;⑧abc ≤a 3+b 3+c 33

,等等.

对于以上各式,要明了其成立的条件和取“=”的条件.

2.在利用基本不等式求最值时,要注意一正、二定、三相等.“一正”是指使用均值不等式的各项(必要时,还要考虑常数项)必须是正数;“二定”是指含变数的各项的和或积必须是常数;“三相等”

是指具备等号成立的条件,使待求式能取到最大或最小值.

3.基本不等式的应用在于“定和求积,定积求和;和定积最大,积定和最小”,必要时可以通过变形(拆补)、配凑、常数代换、运算(指数、对数运算、平方等)构造“和”或者“积”,使之为定值.

4.求1a +1b

型最值问题,常通过“1”来进行转化,

但不是所有的最值都可以通过基本不等式解决,有一些看似可以通过基本不等式解决的问题,由于条件的限制,等号不能够成立,这时就不能用基本不等式来解决,而要借助于其他求值域的方法来解决. 5.基本不等式除具有求最值的功能外,还具有将“和式”转化为“积式”以及将“积式”转化为“和式”的放缩功能,常用于比较数(式)的大

小或证明不等式,解决问题的关键是抓住不等式两边的结构特征,找准利用基本不等式的切入点.

1.(2019·孝感调研)“a >b >0”是“ab

”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 解:由a >b >0,可知a 2+b 2>2ab ,充分性成立,

由ab

成立.故选A.

2.(2018·北京高三期中)某人从甲地到乙地往

返的速度分别为a 和b (0<a

度为v ,则 ( )

A.v =

a +

b 2 B. v =ab C.a < v

别为t 1=s a ,t 2=s

b

(a

其全程的平均速度为v =2s t 1+t 2=2s s a +s b =

2

1a +1

b

因为01b ,1a +1b <2a ,v >2

2

a =a ,所

以a < v

3.(2019·河北高三月

)

已知函数f (x )=log 2(x 2+1-x ),若对任意的正数a ,b 满足f (a )+

f (3b -1)=0,则3a +1

b

的最小值为 ( )

A.6

B.8

C.12

D.24

解:因为x 2+1-x >x 2-x ≥x -x =0,所以

定义域为R ,

因为f (-x )=log 2(x 2+1+x ),

所以f (x )=-f (-x ),则f (x )为奇函数.又x >0

时,

f (x )=lo

g 2

1x 2+1+x

单调递减,f (0)=0,f (x )为奇函数,所以f (x )为减函数,

因为f (a )+f (3b -1)=0,

所以f (a )=-f (3b -1)=f (1-3b ),则a =1-3b ,即a +3b =1,

所以3a +1b =????3a +1b (a +3b )=9b a +a

b

+6, 因为9b a +a b ≥29b a ×a b =6,所以3a +

1b

≥12????当且仅当a =12,b =1

6时,等号成立. 故选C.

4.(2019·江苏省如皋中学高一月考)0

A.a 1b 1+a 2b 2

B.a 1a 2+b 1b 2

C.a 1b 2+a 2b 1

D.1

2

解:因为0

=1,

所以a 1a 2+b 1b 2

????a 1+a 222+? ????b 1+b 222=1

2

又a 1b 1+a 2b 2-(a 1b 2+a 2b 1)=(a 1-a 2)b 1-(a 1-a 2)b 2

=(a 2-a 1)(b 2-b 1)>0,

所以a 1b 1+a 2b 2>a 1b 2+a 2b 1,

而1=(a 1+a 2)(b 1+b 2)=a 1b 1+a 2b 2+a 1b 2+

a 2

b 1<2(a 1b 1+a 2b 2),故a 1b 1+a 2b 2>1

2

.

综上可得a 1b 1+a 2b 2最大.故选A.

5.(2019·衡水中学质检)正数a ,b 满足1a +9

b

1,若不等式a +b ≥-x 2+4x +18-m 对任意实数x 恒成立,则实数m 的取值范围是 ( )

A.[3,+∞)

B.(-∞,3]

C.(-∞,6]

D.[6,+∞)

解:因为a >0,b >0,1a +9

b

=1,

所以a +b =(a +b )????1a +9b =10+b a +9a

b

≥10+2

b a ·9a b =16,当且仅当b a =9a

b ,即a =4,b =12时取等号.

依题意,16≥-x 2+4x +18-m ,即x 2-4x -2≥

-m 对任意实数x 恒成立.

又x 2-4x -2=(x -2)2-6≥-6,

所以-6≥-m ,即m ≥6.故选D.

6.(2019·宜春昌黎实验学校高一月考)关于x 的方程9x +(a -2)3x +4=0有解,则实数a 的取值范围是 ( )

A.(-2,+∞)

B.(-∞,-4)

C.(-∞,-2]

D.[-4,+∞)

解:因为9x +(a -2)3x +4=0,所以(a -2)3x =-(9x +4),所以a -2=-9x +43

x =-????3x +4

3x ≤-4(当且仅当3x =4

3x ,即x =log 32时,等号成立),故

a ≤-2,实数a 的取值范围是(-∞,-2].故选C.

7.(2019·湖南师大附中模拟)已知△ABC 的面积为m ,内切圆半径也为m ,若△ABC 的三边长分

别为a ,b ,c ,则4

a +b

+a +b c 的最小值为 ( )

A.2

B.2+2

C.4

D.2+22 解:因为△ABC 的面积为m ,内切圆半径也为m ,

所以1

2

(a +b +c )×m =m ,所以a +b +c =2,

所以

4a +b +a +b c =2(a +b +c )a +b

+a +b c =2+

2c a +b

+a +b c ≥2+22,

当且仅当a +b =2c ,即c =22-2时,等号成立,

所以4a +b +a +b c 的最小值为2+22.故选D.

8.【多选题】(2019·海南东方市民族中学高一

期中)已知a ,b 均为正实数,则下列不等式不一定成立的是 ( )

A.a +b +1

ab ≥3 B.(a +b )????1a +1b ≥4 C.a 2+b 2ab ≥a +b D.2ab a +b

≥ab

解:对于A ,a +b +1ab ≥2ab +1

ab

≥22<3,当且仅当a =b =

2

2

时取等号; 对于B ,(a +b )????1a +1b =2+a b +b

a

≥2+2a b ·b a

=4,当且仅当a =b 时取等号;

对于C ,a 2

+b 2

ab ≥(a +b )2

2ab ≥(a +b )2

a +b

=a +b ,当且仅当a =b 时取等号;

对于D ,当a =12,b =13

时,2ab

a +

b =

1

3

56

=215

, ab =

16,16>215, 此时2ab a +b

综上知,选项A ,D 中的不等式不一定成立.故

选AD.

9.(2019·河南八校测评)已知等差数列{a n }中,

a 3=7,a 9=19,S n 为数列{a n }的前n 项和,则

S n +10

a n +1

的最小值为________.

解:因为a 3=7,a 9=19, 所以d =a 9-a 39-3

=19-7

6=2,

所以a n =a 3+(n -3)d =7+2(n -3)=2n +1, 所以S n =n (3+2n +1)

2

=n (n +2),因此

S n +10a n +1=n (n +2)+102n +2=12???

???(n +1)+9n +1≥12×2

(n +1)×9

n +1

=3,

当且仅当n =2时取等号.故S n +10

a n +1的最小值为

3.故填3.

10.(2019·上海模拟)设x ,y 均为正实数,且

3

2+x

+32+y

=1,则xy 的最小值为________. 解:32+x +32+y =1可化为xy =8+x +y ,因为

x ,y 均为正实数,所以xy =8+x +y ≥8+2xy (当且仅当x =y 时等号成立),即xy -2xy -8≥0,解得xy ≥4,即xy ≥16,故xy 的最小值为16.故填16.

11.已知x >0,y >0,且2x +5y =20.

(1)求u =lg x +lg y 的最大值;

(2)求1x +2

5y 的最小值.

解:(1)因为x >0,y >0,所以由基本不等式,得2x +5y ≥210xy.因为2x +5y =20,所以210xy

≤20,xy ≤10,当且仅当?????2x +5y =20,2x =5y ,即?????x =5,

y =2时,

等号成立.此时xy 有最大值10.

所以u =lg x +lg y =lg(xy )≤lg10=1.

则当x =5,y =2时,u =lg x +lg y 有最大值1. (2)因为x >0,y >0,所以1x +25y =????1x +25y ·

2x +5y

20

=120????4+5y x +4x 5y ≥120????4+25y x ·4x 5y =25

,当且仅当?????2x +5y =20,5y x =4x 5y

,即?????x =5,y =2时,等号成立.所以1x +

2

5y 的最小值为2

5

.

12.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 +2

y =1,又x >0,

y >0,

则1=8x +2y

≥2

8x ·2y =8xy

,得xy ≥64, 当且仅当x =4y ,即x =16,y =4时等号成立.

(2)解法一:由2x +8y -xy =0,得x =8y

y -2,

因为x >0,所以y >2,

则x +y =y +8y y -2=(y -2)+16

y -2

+10≥18,

当且仅当y -2=16

y -2,即y =6,x =12时等号

成立.

解法二:由2x +8y -xy =0,得8x +2

y

=1,

则x +y =????8x +2y ·(x +y )=10+2x y +8y

x

≥10+22x y ·8y x

=18,当且仅当y =6,x =12时等号成立.

13.(2019·西安模拟)某商人投资81万元建一间工作室,第一年装修费为1万元,以后每年增加2万元,把工作室出租,每年收入租金30万元.

(1)若扣除投资和各种装修费,则从第几年开始获取纯利润?

(2)若干年后该商人为了投资其他项目,对该工作室有两种处理方案:①年平均利润最大时,以46万元出售该工作室;②纯利润总和最大时,以10万元出售该工作室.问该商人会选择哪种方案?

解:(1)设n 年获取纯利润为y 万元. n 年付出的装修费构成一个首项为1,公差为2的等差数列,n 年付出的装修费之和为n ×1+n (n -1)

2×2=n 2,又投资81万元,n 年共收入租金30n 万元,

所以利润y =30n -n 2-81(n ∈N *).

令y >0,即30n -n 2-81>0,所以n 2-30n +81<0, 解得3

(2)方案①:年平均利润t =30n -81-n 2n

=30-

81n -n =30-????81n +n ≤30-281n

·n =12(当且仅当81

n

=n ,即n =9时取等号), 所以年平均利润最大时,以46万元出售该工作室共获利润12×9+46=154(万元).

方案②:纯利润总和y =30n -n 2-81=-(n -15)2+144(n ∈N *),

当n =15时,纯利润总和最大,为144万元, 所以纯利润总和最大时,以10万元出售该工作室共获利润144+10=154(万元),

两种方案盈利相同,但方案①时间比较短,所以应选择方案①.

附加题 (宁夏石嘴山市第三中学2019届高三四模)点M (x ,y )在曲线C :x 2-4x +y 2-21=0上运动,t =x 2+y 2+12x -12y -150-a ,且t 的最大值

为b ,若a ,b ∈R +

,则1a +1+1b

的最小值为________.

解:曲线C 可整理为:(x -2)2+y 2=25, 则曲线C 表示圆心为(2,0),半径为5的圆, t =x 2+y 2+12x -12y -150-a =(x +6)2+(y -6)2-222-a ,

设d =

(x +6)2+(y -6)2,则d 表示圆C 上的点到(-6,6)的距离,

则d max =(2+6)2+(0-6)2+5=15,

所以t max =152-222-a =b ,整理得,a +1+b

=4.

所以1a +1+1b =14? ??

??1a +1+1b [(a +1)+b ]=1

4×? ??

??1+b

a +1+a +1

b +1. 又b a +1

+a +1b ≥2

b a +1·a +1

b

=2(当且仅当b a +1

=a +1b ,即a =1,b =2时取等号).

所以1a +1+1b ≥14×4=1,即1a +1+1b 的最小值

为1.故填1.

高考数学真题分类汇编专题不等式理科及答案

专题七 不等式 1.【2015高考四川,理9】如果函数()()()()21 281002 f x m x n x m n = -+-+≥≥, 在区间122?????? ,上单调递减,则mn 的最大值为( ) (A )16 (B )18 (C )25 (D )812 【答案】B 【解析】 2m ≠时,抛物线的对称轴为82n x m -=--.据题意,当2m >时,8 22 n m --≥-即212m n +≤ .26,182 m n mn +≤ ≤∴≤Q .由2m n =且212m n +=得3,6m n ==.当2m <时,抛物线开口向下,据题意得,81 22 n m -- ≤-即218m n +≤ .281 9,22 n m mn +≤ ≤∴≤Q .由2n m =且218m n +=得92m =>,故应舍去.要使得mn 取得最大值,应有218m n +=(2,8)m n <>.所以 (182)(1828)816mn n n =-<-??=,所以最大值为18.选B.. 【考点定位】函数与不等式的综合应用. 【名师点睛】首先弄清抛物线的开口方向和对称轴,结合所给单调区间找到m 、n 满足的条件,然后利用基本不等式求解.本题将函数的单调性与基本不等式结合考查,检测了学生综合运用知识解题的能力.在知识的交汇点命题,这是高考的一个方向,这类题往往以中高档题的形式出现. 2.【2015高考北京,理2】若x ,y 满足010x y x y x -?? +??? ≤, ≤,≥,则2z x y =+的最大值为( ) A .0 B .1 C . 3 2 D .2 【答案】D 【解析】如图,先画出可行域,由于2z x y = +,则11 22 y x z =- +,令0Z =,作直线1 2 y x =- ,在可行域中作平行线,得最优解(0,1),此时直线的截距最大,Z 取

(完整版)高考数学-基本不等式(知识点归纳)

高中数学基本不等式的巧用 一.基本不等式 1.(1)若R b a ∈,,则ab b a 22 2 ≥+ (2)若R b a ∈,,则2 2 2b a ab +≤(当且仅当b a =时取“=”) 2. (1)若*,R b a ∈,则ab b a ≥+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2 2?? ? ??+≤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1 2x x +≤- (当且仅当1x =-时取“=”) 若0x ≠,则11122-2x x x x x x +≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0>ab ,则2≥+a b b a (当且仅当b a =时取“=”) 若0ab ≠,则 22-2a b a b a b b a b a b a +≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=” ) 4.若R b a ∈,,则2 )2( 2 22b a b a +≤ +(当且仅当b a =时取“=”) 注:(1)当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值,当两个正数的和为定植时,可以求它们的 积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”. (2)求最值的条件“一正,二定,三取等” (3)均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用. 应用一:求最值 例1:求下列函数的值域 (1)y =3x 2 +12x 2 (2)y =x +1x 解:(1)y =3x 2 +12x 2 ≥2 3x 2 ·12x 2 = 6 ∴值域为[ 6 ,+∞) (2)当x >0时,y =x +1 x ≥2 x ·1 x =2; 当x <0时, y =x +1x = -(- x -1 x )≤-2 x ·1 x =-2 ∴值域为(-∞,-2]∪[2,+∞) 解题技巧: 技巧一:凑项 例1:已知5 4x < ,求函数14245 y x x =-+-的最大值。 解:因450x -<,所以首先要“调整”符号,又1 (42)45 x x --g 不是常数,所以对42x -要进行拆、凑项, 5,5404x x <∴->Q ,11425434554y x x x x ??∴=-+=--++ ?--? ?231≤-+= 当且仅当1 5454x x -= -,即1x =时,上式等号成立,故当1x =时,max 1y =。

高考数学真题分类汇编专题不等式理科及答案

高考数学真题分类汇编专题不等式理科及答案 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

专题七 不等式 1.【2015高考四川,理9】如果函数()()()()21 281002 f x m x n x m n = -+-+≥≥, 在区间122?? ???? ,上单调递减,则mn 的最大值为( ) (A )16 (B )18 (C )25 (D )812 【答案】B 【解析】 2m ≠时,抛物线的对称轴为82n x m -=- -.据题意,当2m >时,8 22 n m --≥-即212m n +≤.226,182 m n m n mn +?≤ ≤∴≤.由2m n =且212m n +=得3,6m n ==.当2m <时,抛物线开口向下,据题意得,81 22 n m -- ≤-即218m n +≤.281 29,22 n m n m mn +?≤ ≤∴≤.由2n m =且218m n +=得92m =>,故应舍去.要使得mn 取得最大值,应有218m n +=(2,8)m n <>.所以 (182)(1828)816mn n n =-<-??=,所以最大值为18.选B.. 【考点定位】函数与不等式的综合应用. 【名师点睛】首先弄清抛物线的开口方向和对称轴,结合所给单调区间找到m 、n 满足的条件,然后利用基本不等式求解.本题将函数的单调性与基本不等式结合考查,检测了学生综合运用知识解题的能力.在知识的交汇点命题,这是高考的一个方向,这类题往往以中高档题的形式出现. 2.【2015高考北京,理2】若x ,y 满足010x y x y x -?? +??? ≤, ≤,≥,则2z x y =+的最大值为 ( ) A .0 B .1 C .32 D .2 【答案】D

2020年高考数学复习题:基本不等式及其应用

基本不等式及其应用 [基础训练] 1.下列结论中正确的个数是( ) ①若a >0,则a 2 +1 a 的最小值是2a ; ②函数f (x )=sin 2x 3+cos 2x 的最大值是2; ③函数f (x )=x +1 x 的值域是[2,+∞); ④对任意的实数a ,b 均有a 2+b 2≥-2ab ,其中等号成立的条件是a =-b . A .0 B .1 C .2 D .3 : 答案:B 解析:①错误:设f (a )=a 2 +1 a ,其中a 是自变量,2a 也是变化的,不能说2a 是f (a )的最小值; ②错误:f (x )=sin 2x 3+cos 2 x ≤sin 2x +3+cos 2x 2 =2, 当且仅当sin 2x =3+cos 2x 时等号成立,此方程无解, ∴等号取不到,2不是f (x )的最大值; ③错误:当x >0时,x +1 x ≥2 x ·1x =2, 当且仅当x =1 x ,即x =1时等号成立; 当x <0时,-x >0,x +1 x =-? ?? ??-x +1-x ≤-2 -x ·1 -x =-2, ¥ 当且仅当-x =-1 x ,即x =-1时等号成立. ∴f (x )=x +1 x 的值域是(-∞,-2]∪[2,+∞); ④正确:利用作差法进行判断.

∵a 2+b 2+2ab =(a +b )2≥0,∴a 2+b 2≥-2ab , 其中等号成立的条件是a +b =0,即a =-b . 2.[2019河北张家口模拟]已知a +2b =2,且a >1,b >0,则 2 a -1+1 b 的最小值为( ) A .4 B .5 C .6 D .8 答案:D 解析:因为a >1,b >0,且a +2b =2, \ 所以a -1>0,(a -1)+2b =1, 所以2a -1+1b =? ????2 a -1+1 b ·[(a -1)+2b ] =4+4b a -1 +a -1b ≥4+2 4b a -1·a -1 b =8, 当且仅当4b a -1=a -1 b 时等号成立, 所以2a -1 +1b 的最小值是8,故选D. 3.若2x +2y =1,则x +y 的取值范围是( ) A .[0,2] B .[-2,0] C .[-2,+∞) D .(-∞,-2] ! 答案:D 解析:∵2x +2y ≥22x ·2y =22x +y (当且仅当2x =2y 时等号成立), ∴2 x +y ≤12,∴2x +y ≤14, 得x +y ≤-2.故选D. 4.已知x >0,y >0,且4xy -x -2y =4,则xy 的最小值为( ) B .2 2 D .2 答案:D 解析:∵x >0,y >0,x +2y ≥22xy , ∴4xy -(x +2y )≤4xy -22xy , ∴4≤4xy -22xy ,

高考数学不等式专题

基本不等式专题 一、知识点总结 1、基本不等式原始形式 (1)若R b a ∈,,则ab b a 22 2 ≥+ (2)若R b a ∈,,则2 2 2b a ab +≤ 2、基本不等式一般形式(均值不等式) 若*,R b a ∈,则ab b a 2≥+ 3、基本不等式的两个重要变形 (1)若* ,R b a ∈,则ab b a ≥+2(2)若*,R b a ∈,则2 2? ? ? ??+≤b a ab 总结:当两个正数的积为定植时,它们的和有最小值; 5、常用结论 (1)若0x >,则1 2x x +≥ (当且仅当1x =时取“=”) (2)若0x <,则1 2x x +≤- (当且仅当1x =-时取“=”) (3)若0>ab ,则2≥+a b b a (当且仅当 b a =时取“=”) (4)若R b a ∈,,则2 )2(222b a b a ab +≤ +≤ (5)若*,R b a ∈,则22111 22b a b a ab b a +≤+≤≤+ (6),、、)(3 33 333 3 3 +∈++≤?≥++R c b a c b a abc abc c b a 当且仅当a = b = c 时,“=”号成立; (7))(333 3+ ∈?? ? ??++≤?≥++R c b a c b a abc abc c b a 、、 ,当且仅当a = b = c 时, “ =”号成立. (1)若,,,a b c d R ∈,则22222()()()a b c d ac bd ++≥+ (2)若123123,,,,,a a a b b b R ∈,则有: 22222221231123112233()()()a a a b b b a b a b a b ++++≥++

2017-18全国卷高考真题 数学 不等式选修专题

2017-2018全国卷I -Ⅲ高考真题 数学 不等式选修专题 1.(2017全国卷I,文/理.23)(10分) [选修4—5:不等式选讲](10分) 已知函数f (x )=–x 2+ax +4,g (x )=│x +1│+│x –1│. (1)当a =1时,求不等式f (x )≥g (x )的解集; (2)若不等式f (x )≥g (x )的解集包含[–1,1],求a 的取值范围. 【答案解析】 解:(1)当1a =时,()24f x x x =-++,是开口向下,对称轴12 x = 的二次函数. ()211121121x x g x x x x x >??=++-=-??-<-?,,≤x ≤,, 当(1,)x ∈+∞时,令242x x x -++= ,解得x =()g x 在()1+∞, 上单调递增,()f x 在()1+∞,上单调递减 ∴此时()()f x g x ≥ 解集为1? ?? . 当[]11x ∈-, 时,()2g x =,()()12f x f -=≥. 当()1x ∈-∞-, 时,()g x 单调递减,()f x 单调递增,且()()112g f -=-=. 综上所述,()()f x g x ≥ 解集1?-??? . (2)依题意得:242x ax -++≥在[]11-, 恒成立. 即220x ax --≤在[]11-, 恒成立. 则只须()()2211201120 a a ?-?-??----??≤≤,解出:11a -≤≤. 故a 取值范围是[]11-, .

2.(2017全国卷Ⅱ,文/理.23)(10分) [选修4-5:不等式选讲](10分) 已知0a >,222ba b +==2.证明: (1)()22()4a b a b ++≥; (2)2a b +≤. 【答案解析】 3.(2017全国卷Ⅱ,文/理.23)(10分) [选修4—5:不等式选讲](10分) 已知函数f (x )=│x +1│–│x –2│. (1)求不等式f (x )≥1的解集; (2)若不等式f (x )≥x 2–x +m 的解集非空,求m 的取值范围. 【答案解析】 解:(1)()|1||2|f x x x =+--可等价为()3,121,123,2--??=--<

2019高考数学不等式:基本不等式

基本不等式 【考点梳理】 1.基本不等式ab ≤ a +b 2 (1)基本不等式成立的条件:a >0,b >0. (2)等号成立的条件:当且仅当a =b . 2.几个重要的不等式 (1)a 2 +b 2 ≥2ab (a ,b ∈R ); (2)b a +a b ≥2(a ,b 同号且不为零); (3)ab ≤? ?? ??a +b 22(a ,b ∈R ); (4)? ?? ??a +b 22≤a 2 +b 2 2(a ,b ∈R ). 3.算术平均数与几何平均数 设a >0,b >0,则a ,b 的算术平均数为 a +b 2 ,几何平均数为ab ,基本不等式可叙述为: 两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数. 4.利用基本不等式求最值问题 已知x >0,y >0,则 (1)如果xy 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,x +y 有最小值是2p (简记:积定和最小). (2)如果x +y 是定值q ,那么当且仅当x =y 时,xy 有最大值是q 2 4(简记:和定积最大). 【考点突破】 考点一、配凑法求最值 【例1】(1)若x < 54,则f (x )=4x -2+145 x -的最大值为________. (2)函数y = x -1 x +3+x -1 的最大值为________. [答案] (1) 1 (2) 1 5 [解析] (1)因为x <5 4 ,所以5-4x >0,

=-2+3=1. 当且仅当5-4x =1 5-4x ,即x =1时,等号成立. 故f (x )=4x -2+1 4x -5的最大值为1. (2)令t =x -1≥0,则x =t 2 +1, 所以y = t t 2 +1+3+t = t t 2 +t +4 . 当t =0,即x =1时,y =0; 当t >0,即x >1时,y = 1 t +4t +1 , 因为t +4 t ≥24=4(当且仅当t =2时取等号), 所以y = 1t +4t +1 ≤1 5, 即y 的最大值为1 5(当t =2,即x =5时y 取得最大值). 【类题通法】 1.应用基本不等式解题一定要注意应用的前提:“一正”“二定”“三相等”.所谓“一正”是指正数,“二定”是指应用基本不等式求最值时,和或积为定值,“三相等”是指满足等号成立的条件. 2.在利用基本不等式求最值时,要根据式子的特征灵活变形,配凑出积、和为常数的形式,然后再利用基本不等式. 【对点训练】 1.若函数f (x )=x + 1 x -2 (x >2)在x =a 处取最小值,则a 等于( ) A .1+2 B .1+3 C .3 D .4 [答案] C [解析] 当x >2时,x -2>0,f (x )=(x -2)+ 1 x -2 +2≥2(x -2)× 1 x -2 +2=4,当

高考数学专题练习:不等式与线性规划

高考数学专题练习:不等式与线性规划 1。若不等式(-2)n a -3n -1-(-2)n <0对任意正整数n 恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A 。? ? ???1,43 B 。? ???? 12,43 C 。? ? ???1,74 D 。? ?? ??12,74 答案 D 解析 当n 为奇数时,要满足2n (1-a )<3n -1恒成立, 即1-a <13× ? ????32n 恒成立,只需1-a <13×? ????321,解得a >1 2; 当n 为偶数时,要满足2n (a -1)<3n -1恒成立, 即a -1<13× ? ????32n 恒成立,只需a -1<13×? ????322,解得a <7 4。 综上,12<a <7 4,故选D 。 2。已知a >0,b >0,且a ≠1,b ≠1,若log a b >1,则( ) A 。(a -1)(b -1)<0 B 。(a -1)(a -b )>0 C 。(b -1)(b -a )<0 D 。(b -1)(b -a )>0 答案 D 解析 取a =2,b =4,则(a -1)(b -1)=3>0,排除A ;则(a -1)(a -b )=-2<0,排除B ;(b -1)(b -a )=6>0,排除C,故选D 。 3。设函数f (x )=??? x 2-4x +6,x ≥0, x +6,x <0,则不等式f (x )>f (1)的解集是( ) A 。(-3,1)∪(3,+∞) B 。(-3,1)∪(2,+∞) C 。(-1,1)∪(3,+∞) D 。(-∞,-3)∪(1,3) 答案 A 解析 f (1)=3。由题意得??? x ≥0,x 2-4x +6>3或??? x <0, x +6>3, 解得-33。 4。 若a ,b ,c 为实数,则下列命题为真命题的是( ) A 。若a >b ,则ac 2>bc 2 B 。若a <b <0,则a 2>ab >b 2

高考数学之基本不等式

基本不等式 基础梳理 1.基本不等式:ab ≤a +b 2 (1)基本不等式成立的条件:a >0,b >0. (2)等号成立的条件:当且仅当a =b 时取等号. 2.几个重要的不等式 (1)a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R ); (2)b a +a b ≥2(a ,b 同号); (3)ab ≤????a +b 22(a ,b ∈R ); (4)a 2+b 22≥????a +b 22(a ,b ∈R ). 3.算术平均数与几何平均数 设a >0,b >0,则a ,b 的算术平均数为 a + b 2,几何平均数为ab ,基本不等式可叙述为两个正数的算术平均数大于或等于它的几何平均数. 4.利用基本不等式求最值问题 已知x >0,y >0,则 (1)如果积xy 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,x +y 有最小值是2p .(简记:积定和最小) (2)如果和x +y 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,xy 有最大值是p 24.(简记:和定积最大) 一个技巧 22 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. 两个变形 (1)a 2+b 22≥????a +b 22≥ab (a ,b ∈R ,当且仅当a =b 时取等号); a +b 这两个不等式链用处很大,注意掌握它们.

三个注意 (1)使用基本不等式求最值,其失误的真正原因是其存在前提“一正、二定、三相等”的忽视.要利用基本不等式求最值,这三个条件缺一不可. (2)在运用基本不等式时,要特别注意“拆”“拼”“凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”“定”“等”的条件. (3)连续使用公式时取等号的条件很严格,要求同时满足任何一次的字母取值存在且一致. 双基自测 1.(人教A 版教材习题改编)函数y =x +1x (x >0)的值域为( ). A .(-∞,-2]∪[2,+∞) B .(0,+∞) C .[2,+∞) D .(2,+∞) 解析 ∵x >0,∴y =x +1x ≥2, 当且仅当x =1时取等号. 答案 C 2.下列不等式:①a 2+1>2a ;②a +b ab ≤2;③x 2+1x 2+1≥1,其中正确的个数是( ). A .0 B .1 C .2 D .3 解析 ①②不正确,③正确,x 2+1x 2+1=(x 2+1)+1x 2+1 -1≥2-1=1. 答案 B 3.若a >0,b >0,且a +2b -2=0,则ab 的最大值为( ). A.12 B .1 C .2 D .4 解析 ∵a >0,b >0,a +2b =2, ∴a +2b =2≥22ab ,即ab ≤12 . 答案 A 4.(2011·重庆)若函数f (x )=x +1x -2 (x >2)在x =a 处取最小值,则a =( ). A .1+ 2 B .1+ 3 C .3 D .4 解析 当x >2时,x -2>0,f (x )=(x -2)+1x -2 +2≥2 (x -2)×1x -2+2=4,当且仅当x -2=1x -2 (x >2),即x =3时取等号,即当f (x )取得最小值时,x =3,即a =3. 答案 C 5.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,当且仅当t =1时取等号. 答案 -2

2018年高考数学—不等式专题

不等式 (必修5P80A3改编)若关于x 的一元二次方程x 2-(m +1)x -m =0有两个不相等的实数根,则m 的取值范围是________. 解析 由题意知Δ=[(m +1)]2+4m >0.即m 2+6m +1>0, 解得m >-3+22或m <-3-2 2. 答案 (-∞,-3-22)∪(-3+22,+∞) (2016·全国Ⅱ卷)若x ,y 满足约束条件???x -y +1≥0, x +y -3≥0,x -3≤0, 则 z =x -2y 的最小值为 ________. 解析 画出可行域,数形结合可知目标函数的最小值在直线x =3与直线x -y +1=0的交点(3,4)处取得,代入目标函数z =x -2y 得到-5. 答案 -5 (2016·全国Ⅲ卷)设x ,y 满足约束条件???2x -y +1≥0, x -2y -1≤0,x ≤1, 则z =2x +3y -5的最小值为_____. 解析 画出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示.由题意可知, 当直线y =-23x +53+z 3过点A (-1,-1)时,z 取得最小值,即z min =2×(-1)+3×(-1)-5=-10.

(2017·西安检测)已知变量x ,y 满足???2x -y ≤0, x -2y +3≥0,x ≥0, 则z =(2)2x +y 的最大值为________. 解析 作出不等式组所表示的平面区域,如图阴影部分所示.令m =2x +y ,由图象可知当直线y =-2x +m 经过点A 时,直线y =-2x +m 的纵截距最大,此时m 最大,故z 最大.由?????2x -y =0,x -2y +3=0,解得?????x =1,y =2, 即A (1,2).代入目标函数z =(2)2x +y 得,z =(2)2×1+2=4. 答案 4 (2016·北京卷)若x ,y 满足???2x -y ≤0,x +y ≤3,x ≥0, 则2x +y 的最大值为( ) A.0 B.3 C.4 D.5 解析 画出可行域,如图中阴影部分所示, 令z =2x +y ,则y =-2x +z ,当直线y =-2x +z 过点A (1,2)时,z 最大,z max =4. 答案 C (2016·山东卷)若变量x ,y 满足???x +y ≤2, 2x -3y ≤9,x ≥0, 则x 2+y 2的最大值是( )

不等式-高考数学解题方法归纳总结专题训练

专题20 不等式训练 【训练目标】 1、掌握不等式的性质,能利用不等式的性质,特殊值法等判断不等式的正误; 2、熟练的解一元二次不等式,分式不等式,绝对值不等式,对数不等式,指数不等式,含根式的不等式; 3、掌握分类讨论的思想解含参数的不等式; 4、掌握恒成立问题,存在性问题; 5、掌握利用基本不等式求最值的方法; 6、掌握线性规划解决最优化问题; 7、掌握利用线性规划,基本不等式解决实际问题。 【温馨小提示】 在高考中,不等式无处不在,不论是不等式解法还是线性规划,基本不等式,一般单独出现的是线性规划或基本不等式,而不等式的解法则与集合、函数、数列相结合。 【名校试题荟萃】 1、若实数且,则下列不等式恒成立的是() A. B. C. D. 【答案】C 【解析】根据函数的图象与不等式的性质可知:当时,为正确选项,故选C. 2、已知,,则() A. B. C. D. 【答案】A 3、,设,则下列判断中正确的是() A. B. C. D. 【答案】B 【解析】令,则,故选B

4、若,且,则下列不等式成立的是() A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 . 5、袋子里有大小、形状相同的红球个,黑球个().从中任取个球是红球的概率记为.若将红球、黑球个数各增加个,此时从中任取个球是红球的概率记为;若将红球、黑球个数各减少个,此时从中任取个球是红球的概率记为,则() A. B. C. D. 【答案】D 6、若,,则下列不等式错误的是() A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 因为,,所以,,故A、B正确;由已知得, ,所以,所以C错误;由,得,,所以 成立,所以D正确.故选C.

高中数学高考题详解-基本不等式

考点29 基本不等式 一、选择题 1.(2013·重庆高考理科·T3 )63)a -≤≤的最大值为 ( ) A.9 B.2 9 C.3 D. 2 2 3 【解题指南】直接利用基本不等式求解. 【解析】选B. 当6-=a 或3=a 时, 0)6)(3(=+-a a ,当36<<-a 时, 2 9263)6)(3(=++-≤ +-a a a a ,当且仅当,63+=-a a 即23 =a 时取等号. 2. (2013·山东高考理科·T12)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,212x y z +-的最大值为( ) A.0 B.1 C. 94 D.3 【解题指南】此题可先利用已知条件用x,y 来表示z ,再经过变形,转化为基本不等式的问题,取等号的条件可直接代入212x y z +-,进而再利用基本不等式求出2 12x y z +-的最值. 【解析】选B. 由22340x xy y z -+-=,得2234z x xy y =-+. 所以 22 14343xy xy x y z x xy y y x ==-++ -1≤=,当且仅当4x y y x =,即2x y =时取等号此时22y z =, 1)(max =z xy . xy y y z y x 2122212-+=-+)211(2)11(2y y x y -=-=2 11122412y y ??+- ? ?≤= ? ??? . 3. (2013·山东高考文科·T12)设正实数z y x ,,满足04322=-+-z y xy x ,

则当 z xy 取得最大值时,2x y z +-的最大值为( ) A.0 B.9 8 C.2 D.94 【解题指南】此题可先利用已知条件用x,y 来表示z ,再经过变形,转化为基本不等式的问题,取等号的条件可直接代入2x y z +-,进而再利用基本不等式求出2x y z +-的最值. 【解析】 选C. 由22340x xy y z -+-=,得2234z x xy y =-+. 所以1342344322=-?≥-+=+-=x y y x x y y x xy y xy x xy z ,当且仅当4x y y x = , 即2x y =时取等号此时22y z =, 所以()2222222422222 22=?? ? ??-+≤-=-=-+=-+y y y y y y y y y z y x , 当且仅当y=2-y 时取等号. 4.(2013·福建高考文科·T7)若2x +2y =1,则x+y 的取值范围是 ( ) A .[]0,2 B .[]2,0- C .[)2,-+∞ D .(],2-∞- 【解题指南】“一正二定三相等”,当题目出现正数,出现两变量,一般而言,这种题就是在考查基本不等式. 【解析】选D. ≤2x +2y =1,所以2x+y ≤14 ,即2x+y ≤2-2,所以x+y ≤-2. 二、填空题 5. (2013·四川高考文科·T13)已知函数()4(0,0)a f x x x a x =+>>在3x =时取得最小值,则a =____________。 【解题指南】本题考查的是基本不等式的等号成立的条件,在求解时需要找到等号成立的条件,将3x =代入即可. 【解析】由题()4(0,0)a f x x x a x =+>>,根据基本不等式4a x x +≥

高考数学不等式解题方法技巧

高考数学不等式解题方法 技巧 Newly compiled on November 23, 2020

不等式应试技巧总结 1、不等式的性质: (1)同向不等式可以相加;异向不等式可以相减:若,a b c d >>,则a c b d +>+(若,a b c d ><,则a c b d ->-),但异向不等式不可以相加;同向不等式不可以相减; (2)左右同正不等式:同向的不等式可以相乘,但不能相除;异向不等式可以相除,但不能相乘:若0,0a b c d >>>>,则ac bd >(若0,0a b c d >><<,则a b c d >); (3)左右同正不等式:两边可以同时乘方或开方:若0a b >>,则n n a b >或 >4)若0ab >,a b >,则11a b <;若0ab <,a b >,则11a b >。 【例】(1)对于实数c b a ,,中,给出下列命题:①22,bc ac b a >>则若; ②b a bc ac >>则若,22;③22,0b ab a b a >><<则若;④b a b a 11,0<<<则若;⑤b a a b b a ><<则若,0; ⑥b a b a ><<则若,0;⑦b c b a c a b a c ->->>>则若,0;⑧11,a b a b >>若,则0,0a b ><。其中正确的命题是______(答:②③⑥⑦⑧); (2)已知11x y -≤+≤,13x y ≤-≤,则3x y -的取值范围是______(答: 137x y ≤-≤); (3)已知c b a >>,且,0=++c b a 则a c 的取值范围是______(答:12,2??-- ?? ?) 2. 不等式大小比较的常用方法: (1)作差:作差后通过分解因式、配方等手段判断差的符号得出结果;(2)作商(常用于分数指数幂的代数式);(3)分析法;(4)平方法;(5)分子(或分母)有理化;(6)利用函数的单调性;(7)寻找中间量或放缩法 ;(8)图象法。其中比较法(作差、作商)是最基本的方法。 【例】(1)设0,10>≠>t a a 且,比较2 1log log 21+t t a a 和的大小(答:当1a >时,11log log 22a a t t +≤(1t =时取等号);当01a <<时,11log log 22 a a t t +≥(1t =时取等号)); (2)设2a >,12 p a a =+-,2422-+-=a a q ,试比较q p ,的大小(答:p q >); (3)比较1+3log x 与)10(2log 2≠>x x x 且的大小(答:当01x <<或43 x >时,1+3log x >2log 2x ;当413x <<时,1+3log x <2log 2x ;当43 x =时,1+3log x =2log 2x )

历年高考数学真题精选23 基本不等式

历年高考数学真题精选(按考点分类) 专题23 基本不等式(学生版) 一.选择题(共10小题) 1.(2015?湖南)若实数a ,b 满足12 a b +=,则ab 的最小值为( ) A B .2 C . D .4 2.(2015?上海)已知0a >,0b >,若4a b +=,则( ) A .22a b +有最小值 B C . 11 a b +有最大值 D 有最大值 3.(2015?福建)若直线1(0,0)x y a b a b +=>>过点(1,1),则a b +的最小值等于( ) A .2 B .3 C .4 D .5 4.(2014?重庆)若42log (34)log a b +=a b +的最小值是( ) A .6+ B .7+ C .6+ D .7+5.(2013?山东)设正实数x ,y ,z 满足22340x xy y z -+-=.则当 xy z 取得最大值时,212 x y z +-的最大值为( ) A .0 B .1 C . 94 D .3 6.(2013?福建)若221x y +=,则x y +的取值范围是( ) A .[0,2] B .[2-,0] C .[2-,)+∞ D .(-∞,2]- 7.(2012?浙江)若正数x ,y 满足35x y xy +=,则34x y +的最小值是( ) A . 24 5 B . 285 C .5 D .6 8.(2010?四川)设0a b c >>>,则2211 21025() a ac c a b a a b ++-+-的最小值是( ) A .2 B .4 C . D .5 9.(2010?四川)设0a b >>,则211 () a a b a a b ++-的最小值是( ) A .1 B .2 C .3 D .4 10.(2010?重庆)已知0x >,0y >,228x y xy ++=,则2x y +的最小值是( )

2021届高考数学核按钮【新高考广东版】2.3 基本不等式

2.3 基本不等式 1.如果a >0,b >0,那么 叫做这两个正数的算术平均数. 2.如果a >0,b >0,那么 叫做这两个 正数的几何平均数. 3.重要不等式:a ,b ∈R ,则a 2+b 2≥ (当 且仅当a =b 时取等号). 4.基本不等式:a >0,b >0,则 ,当 且仅当a =b 时等号成立,即两个正数的算术平均 数不小于它们的几何平均数. 5.求最小值:a >0,b >0,当ab 为定值时,a +b ,a 2+b 2有 ,即a +b ≥ ,a 2+b 2 ≥ .简记为:积定和最小. 6.求最大值:a >0,b >0,当a +b 为定值时, ab 有最大值,即 ,亦即 ;或a 2+b 2为定值时,ab 有最大值(a >0,b >0),即 .简记为:和定积最大. 7.拓展:若a >0,b >0时,21a +1b ≤ ≤a +b 2 ≤ ,当且仅当a =b 时等号成立. 自查自纠 1.a +b 2 2.ab 3.2ab 4.a +b 2≥ab 5.最小值 2ab 2ab 6.ab ≤ ????a +b 22 ab ≤14(a +b )2 ab ≤a 2+b 22 7.ab a 2+b 2 2 1.下列说法正确的是( ) A.a ≥0,b ≥0,则a 2+b 2≥2ab B.函数y =x +1 x 的最小值是2 C.函数f (x )=cos x +4cos x ,x ∈? ???0,π2的最小值等于4 D.“ x >0且y >0”是“x y +y x ≥2”的充分不必要 条件 解:选项A 中,a =b =0.1时不成立;选项B 中,当x =-1时y =-2;选项C 中,x ∈? ?? ?? 0,π2时, 00即xy >0,故“x >0且y >0”为充分不必要条件.故选D. 2.(2019·首都师范大学附中模拟)在各项均为正 数的等比数列{}a n 中,a 6=3,则a 4+a 8 ( ) A.有最小值6 B.有最大值6 C.有最大值9 D.有最小值3 解:因为a 6=3,所以a 4a 8=a 26=9,所以a 4+a 8≥2a 4a 8=6,当且仅当a 4=a 8=3时等号成立.故选A. 3.(2019·玉溪一中月考)已知f (x )=x 2-2x +1x , 则f (x )在????12,3上的最小值为 ( ) A.12 B.4 3 C.-1 D.0 解:因为x ∈????12,3,所以f (x )=x 2-2x +1x =x +1x -2≥2-2=0,当且仅当x =1x ,即x =1时取等 号.又1∈????12,3,所以f (x )在??? ?1 2,3上的最小值为0.故选D. 4.(2019·北京高二期末)当且仅当x =________时,函数y =4x +1 x (x >0)取得最小值. 解:由于x >0,由基本不等式可得y =4x + 1 x ≥24x ·1x =4,当且仅当4x =1x (x >0),即当x =12时, 等号成立.故填12. 5.(2019·河南高考模拟)若实数x ,y 满足2x +2y =1,则x +y 的最大值是________. 解:由题得2x +2y ≥22x ·2y =22x +y (当且仅当x =y =-1时取等号), 所以1≥22x +y ,所以14≥2x +y ,所以2-2≥2x +y ,所以x +y ≤-2. 所以x +y 的最大值为-2.故填-2.

2020高考数学不等式专题测试试卷

高考数学不等式专题测试试卷 班级 .姓名 .得分 . 一、填空题:(每小题5分,共70分) 1.不等式242x x ->+的解集是 . 2.设A ={x |x 2-2x -3>0},B ={x |x 2+5x ≤0},则A B I 等于 . 3. 若0≠,函数2()log (23)a f x x x =-+有最小值,则不等式log (1)0 a x ->的解集为 。 5.若关于x 的不等式a x 2-a x +1>0对于x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是 . 6.若实数a 、b 满足a +b =2,则3a +3b 的最小值是 . 7.???????≥≥-<-<+0 011234x y y x y x 表示的平面区域内的整点的个数是 . 8.建造一个容积为18 m 3,深为2 m 的长方体无盖水池,如果池底和池壁每平方米的造价分别为200元和150元,那么池的最低造价为 (元) 9. 设a b ==a b 与的大小关系是 10.不等式(x-2)(x+1)<0解集为 11.设y x ,满足约束条件:?? ? ??≥≤≤+,0,, 1y x y y x 则y x z +=2的最大值是 12.已知方程2(2)50x m x m ++++=有两个正实数根,则实数m 的取值范围是_____________ 13.若y x y x -=+则,422的最大值是 . 14.已知集合{1,1}M =-,11 {| 24,}2 x N x x Z +=<<∈则M N =I .

二、解答题:(6小题,共90分) 15.(14分)解关于x 的一元二次不等式2(3)30x a x a -++> 16.(14分)二次函数2()f x ax bx c =++的图象开口向下,且满足,,a b c -是等差数列,(),,a b a c -是等比数列,试求不等式()0f x ≥的解集。

高考数学专题不等式选讲高考真题

2019届高考数学专题-不等式选讲-高考真题 解答题 1.(2018全国卷Ⅰ)[选修4–5:不等式选讲](10分) 已知()|1||1|f x x ax =+--. (1)当1a =时,求不等式()1f x >的解集; (2)若(0,1)x ∈时不等式()f x x >成立,求a 的取值范围. 2.(2018全国卷Ⅱ) [选修4-5:不等式选讲](10分) 设函数()5|||2|=-+--f x x a x . (1)当1a =时,求不等式()0≥f x 的解集; (2)若()1≤f x ,求a 的取值范围.

3.(2018全国卷Ⅲ) [选修4—5:不等式选讲](10分) 设函数()|21||1|f x x x =++-. (1)画出()y f x =的图像; (2)当[0,)x ∈+∞时,()f x ax b +≤,求a b +的最小值. 4.(2017新课标Ⅰ)已知函数2 ()4f x x ax =-++,()|1||1|g x x x =++-. (1)当1a =时,求不等式()()f x g x ≥的解集; (2)若不等式()()f x g x ≥的解集包含[1,1]-,求a 的取值范围.

5.(2017新课标Ⅱ)已知0a >,0b >,33 2a b +=,证明: (1)55()()4a b a b ++≥; (2)2a b +≤. 6.(2017新课标Ⅲ)已知函数()|1||2|f x x x =+--. (1)求不等式()1f x ≥的解集; (2)若不等式2()f x x x m -+≥的解集非空,求m 的取值范围.

高考数学第一轮复习教案-基本不等式

高三数学一轮复习——10.4 基本不等式 一、 课标要求: 1.解基本不等式及成立条件. 2.能应用基本不等式判断大小求最值. 3.应用基本不等式解决实际问题和综合问题. 二、 重难点: 1. 重点:正确应用基本不等式进行判断和计算. 2. 难点:基本不等式的变形应用. 三、 教学方法: 以启发引导,探索发现为主导.讲解练习为主线.用一题多解,一题多变突出重点,突破难点.以综合应用提高分析解 决问题的能力,培养创新能力. 四、 教学过程: (一)、学情评估,导入新课: 1.下列不等式中不一定成立的是( ) A . 222a b ab +≥ B.222()a b a b +≥- C.12a a +≥ D.2212a a +≥ 2.0,0,2m n m n >>+=,则mn 的最大值为 。 3.0,0x y >>,且191x y +=,则x y +最小值是 。 (二)、探求、归纳知识体系: 1. 基本不等式:① 222a b ab +≥(,a b R ∈x y =) ②a b +≥(0,0)a b >> ③2b a a b +≥ (0)ab > 变形:①222()22a b a b ab ++≤≤ 2a b +≤≤(,)a b R ∈ 2.基本不等式与最值:若,x y R +∈ ①和定积最大:若x y s +=,则2 4 s xy ≤ (当且仅当x y =时“=”成立) ②积定和最小:若xy p =,则x y +≥(当且仅当x y =时“=”成立) 注意一:要用此结论需满足三个条件:① ② ③ 简称:一正二定三相等 注意二:条件不足时可通过拆分与配凑创设条件。

(三)基本不等式的应用: 例一:设0,0x y >>,且440x y +=,求lg lg x y +的最值 变式训练①.若221x y +=,求(1)(1)xy xy -+的最小值。 (变形应用)②.函数y =的最大值为 。 例二:①若0x >,求12()3f x x x = +的最小值。 ②若0x <,求12()3f x x x = +的最大值。 归纳:1(0)y x x x =+≠的值域是什么? 变式训练二:①求4()3lg lg f x x x =++ ,(1)x >的最小值。 (变形应用)②求14245y x x =-+ -,5()4 x <的最小值。 (对比应用)③若12x ≤≤,则1x x - 的最大值为 。

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