2018年高三最新 高考数学专题基本不等式 精品
最新2018年高考数学(理)一轮课件:专题7-不等式(80页)

考点35 不等式的性质及应用
Hale Waihona Puke 考点35不等式的性质及应用
考法1 不等式的性质及应用
考法2 利用不等式的性质证明不等关系
考点35 不等式的性质及应用
考点35
考法1 不等式的性质及应用
1.应用不等式的性质解题的常见类型及方法 (1)不等式性质与充要条件、求取值范围、证 明与推导不等式综合的问题,应注意观察从已知 不等式到目标不等式的变化,它是如何变形的,这 些变形是否符合不等式的性质; (2)若比较大小的两式是指数或对数模型,注意 运用函数单调性解题; (3)恰当运用赋值法和排除法探究解答选择题、 填空题.
2.已知一元二次不等式的解集确定参数
考点36 常见不等式的解法
考点36
考法3 解一元二次不等式
【点拨】一元二次不等式、一元二次方程及二次函数的联系非常紧密,要注意相 互转化.要注意二次项系数的正负号,若二次项系数为正,对应的二次函数的图象开 口向上,再结合图象观察处于x轴上方与下方的横坐标的取值范围,分别为不等式 大于0和小于0的解集(图象与x轴的交点的横坐标即为对应一元二次方程的解); 若二次项系数为负,一般先将其系数由负转化为正,再根据前面介绍的方法求解.
考点36 常见不等式的解法
考点36
考法4 解分式不等式、绝对值不等式
1.解分式不等式 解分式不等式的实质是将分式不等式转化为整式不等式.
考点36 常见不等式的解法
考点36
考法4 解分式不等式、绝对值不等式
2.解绝对值不等式
(4)几何法:利用绝对值的几何意义,画出数轴,将绝对值转化为数轴 上两点之间的距离求解; (5)数形结合法:在直角坐标系中作出不等式两边所对应的两个函数的 图象,利用函数图象求解; (6)含两个或两个以上绝对值符号的不等式,可用零点分区间法脱去绝 对值符号,将其转化为与之等价的不含绝对值符号的不等式(组)求解.
2018年高考数学一轮复习 专题36 基本不等式教学案 文

专题36 基本不等式1.了解基本不等式的证明过程.2.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.1.均值不等式:ab ≤a +b2(1)均值不等式成立的条件:a >0,b >0. (2)等号成立的条件:当且仅当a =b 时取等号.(3)其中a +b2称为正数a ,b a ,b 的几何平均数.2.几个重要的不等式(1)a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R ),当且仅当a =b 时取等号.(2)ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22(a ,b ∈R ),当且仅当a =b 时取等号.(3)a 2+b 22≥⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22(a ,b ∈R ),当且仅当a =b 时取等号. (4)b a +a b≥2(a ,b 同号),当且仅当a =b 时取等号. 3.利用均值不等式求最值 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 简记:积定和最小). (2)如果和x +y 是定值s ,那么当且仅当x =y 时,xy 有最大值是s 24(简记:和定积最大).高频考点一 配凑法求最值【例1】 (1)已知x <54,求f (x )=4x -2+14x -5的最大值;(2)求函数y =x -1x +3+x -1的最大值.所以y =tt 2+1+3+t =tt 2+t +4.当t =0,即x =1时,y =0; 当t >0,即x >1时,y =1t +4t+1, 因为t +4t≥24=4(当且仅当t =2时取等号),所以y =1t +4t+1≤15, 即y 的最大值为15(当t =2,即x =5时y 取得最大值).【方法规律】(1)应用均值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”是指应用均值不等式求最值时,和或积为定值,“三相等”是指满足等号成立的条件.(2)在利用均值不等式求最值时,要根据式子的特征灵活变形,配凑出积、和为常数的形式,然后再利用均值不等式.【变式探究】 (1)若对∀x ≥1,不等式x +1x +1-1≥a 恒成立,则实数a 的取值范围是________.(2)函数y =x 2+2x -1(x >1)的最小值为________.解析 (1)因为函数f (x )=x +1x -1在[1,+∞)上单调递增,所以函数g (x )=x +1+1x +1-2在[0,+∞)上单调递增,所以函数g (x )在[1,+∞)的最小值为g (1)=12,因此对∀x ≥1不等式x +1x +1-1≥a 恒成立,所以a ≤g (x )最小值=12,故实数a 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,12. (2)y =x 2+2x -1=(x 2-2x +1)+(2x -2)+3x -1=(x -1)2+2(x -1)+3x -1=(x -1)+3x -1+2≥23+2. 当且仅当x -1=3x -1,即x =3+1时,等号成立. 答案 (1)⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,12 (2)23+2 高频考点二 常数代换或消元法求最值【例2】 (1)若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,则3x +4y 的最小值为________. (2)已知x >0,y >0,x +3y +xy =9,则x +3y 的最小值为________. 解析 (1)法一 由x +3y =5xy 可得15y +35x =1,∴3x +4y =(3x +4y )⎝⎛⎭⎪⎫15y +35x=95+45+3x 5y +12y 5x ≥135+125=5(当且仅当3x 5y =12y 5x ,即x =1,y =12时,等号成立),(2)由已知得x =9-3y1+y .法一 (消元法)因为x >0,y >0,所以0<y <3, 所以x +3y =9-3y1+y +3y=121+y+3(y +1)-6≥2121+y·3(y +1)-6=6, 当且仅当121+y =3(y +1),即y =1,x =3时,(x +3y )min =6. 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. 答案 (1)5 (2)6【方法规律】条件最值的求解通常有三种方法:一是消元法,即根据条件建立两个量之间的函数关系,然后代入代数式转化为函数的最值求解;二是将条件灵活变形,利用常数代换的方法构造和或积为常数的式子,然后利用均值不等式求解最值;三是对条件使用均值不等式,建立所求目标函数的不等式求解.【变式探究】 (1)已知x >0,y >0且x +y =1,则8x +2y的最小值为________.(2)已知正数x ,y 满足x +2y -xy =0,则x +2y 的最小值为( ) A.8 B.4 C.2D.0∴x +2y =(x +2y )×⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +1y =4y x+xy+4≥4+4=8.答案 (1)18 (2)A高频考点三 均值不等式在实际问题中的应用【例3】 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(h),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.【方法规律】(1)设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数. (2)根据实际问题抽象出函数的解析式后,只需利用均值不等式求得函数的最值. (3)在求函数的最值时,一定要在定义域(使实际问题有意义的自变量的取值范围)求解. 【变式探究】 某项研究表明:在考虑行车安全的情况下,某路段车流量F (单位时间内经过测量点的车辆数,单位:辆/时)与车流速度v (假设车辆以相同速度v 行驶,单位:米/秒),平均车长l (单位:米)的值有关,其公式为F =76 000vv 2+18v +20l.(1)如果不限定车型,l =6.05,则最大车流量为______辆/时;(2)如果限定车型,l =5,则最大车流量比(1)中的最大车流量增加________辆/时. 解析 (1)当l =6.05时,F =76 000vv 2+18v +20×6.05,∴F =76 000v v 2+18v +121=76 000v +121v+18≤76 0002v ·121v+18=1 900,当且仅当v =121v,即v =11时取“=”.∴最大车流量F 为1 900辆/时. (2)当l =5时,F =76 000v v 2+18v +20×5=76 000v +100v+18,∴F ≤76 0002v ·100v+18=2 000,当且仅当v =100v,即v =10时取“=”.∴最大车流量比(1)中的最大车流量增加2 000-1 900=100辆/时. 答案 (1)1 900 (2)1001.【2016高考天津理数】设变量x ,y 满足约束条件20,2360,3290.x y x y x y -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪+-≤⎩则目标函数25z x y =+的最小值为( ) (A )4- (B )6 (C )10 (D )17【答案】B【解析】可行域为一个三角形ABC 及其内部,其中(0,2),(3,0),(1,3)A B C ,直线z 25x y =+过点B 时取最小值6,选B.2.【2016高考山东理数】若变量x ,y 满足2,239,0,x y x y x ì+?ïïïï-?íïï锍ïî则22x y +的最大值是( )(A )4 (B )9 (C )10 (D )12【答案】C3.【2015高考四川,理9】如果函数()()()()21281002f 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,822n m --≥-即212m n +≤.226,182m nm 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,8122n m --≤-即218m n +≤.28129,22n 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..4.【2015高考陕西,理9】设()ln ,0f x x a b =<<,若p f =,()2a bq f +=,1(()())2r f a f b =+,则下列关系式中正确的是( )A .q r p =<B .q r p =>C .p r q =< D .p rq =>【答案】C【解析】p f ==()ln 22a b a bq f ++==,11(()())ln 22r f a f b ab =+==()ln f x x =在()0,+∞上单调递增,因为2a b +>()2a bf f +>,所以q p r >=,故选C . 5.(2014·辽宁卷)对于c >0,当非零实数a ,b 满足4a 2-2ab +4b 2-c =0且使|2a +b |最大时,3a -4b +5c的最小值为________.【答案】-26.(2014·山东卷)若⎝⎛⎭⎪⎫ax 2+b x 6的展开式中x 3项的系数为20,则a 2+b 2的最小值为________.【答案】2【解析】T r +1=C r6(ax 2)6-r·⎝ ⎛⎭⎪⎫b x r=C r 6a 6-r ·b r x 12-3r ,令12-3r =3,得r =3,所以C 36a 6-3b 3=20,即a 3b 3=1,所以ab =1,所以a 2+b 2≥2ab =2,当且仅当a =b ,且ab =1时,等号成立.故a 2+b 2的最小值是2.7.(2014·福建卷)要制作一个容积为4 m 3,高为1 m 的无盖长方体容器.已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是 ( ) A .80元 B .120元 C .160元D .240元【解析】设底面矩形的长和宽分别为a m ,b m ,则ab =4(m 2).容器的总造价为20ab +2(a +b )×10=80+20(a +b )≥80+40ab =160(元)(当且仅当a =b 时等号成立).故选C.【答案】C8.(2014·重庆卷)若log 4(3a +4b )=log 2ab ,则a +b 的最小值是________.【答案】7+4 39.(2014·四川卷)已知F 为抛物线y 2=x 的焦点,点A ,B 在该抛物线上且位于x 轴的两侧,OA →·OB →=2(其中O 为坐标原点),则△ABO 与△AFO 面积之和的最小值是( ) A .2 B .3 C.1728 D.10【答案】B【解析】由题意可知,F ⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0.设A (y 21,y 1),B (y 22,y 2),∴OA →·OB →=y 1y 2+y 21y 22=2,10.(2013年高考山东卷)设正实数x ,y ,z 满足x 2-3xy +4y 2-z =0,则当z xy取得最小值时,x +2y -z 的最大值为( )A .0 B.98 C .2 D.94【解析】含三个参数x ,y ,z ,消元,利用基本不等式及配方法求最值.z =x 2-3xy +4y 2(x ,y ,z ∈R +),∴z xy =x 2-3xy +4y 2xy =x y +4y x -3≥2 x y ·4y x-3=1. 当且仅当x y =4yx ,即x =2y 时“=”成立,此时z =x 2-3xy +4y 2=4y 2-6y 2+4y 2=2y 2,∴x +2y -z =2y +2y -2y 2=-2y 2+4y =-2 (y -1)2+2. ∴当y =1时,x +2y -z 取最大值2. 【答案】C11.(2013·重庆卷)(3-a )(a +6)(-6≤a≤3)的最大值为( ) A .9 B.92 C .3 D.3 22【答案】B【解析】因为-6≤a≤3,所以(3-a )(a +6)≤(3-a )+(a +6)2=92,当且仅当3-a =a +6,即a =-32时等号成立,故选B.1.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 )答案 C2.若2x+2y=1,则x +y 的取值范围是( ) A.[0,2]B.[-2,0]C.[-2,+∞)D.(-∞,-2]解析 22x +y≤2x+2y=1,所以2x +y≤14,即2x +y ≤2-2,所以x +y ≤-2. 答案 D3.若a ,b 都是正数,则⎝ ⎛⎭⎪⎫1+b a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫1+4a b 的最小值为( ) A.7 B.8 C.9 D.10解析 ∵a ,b 都是正数,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫1+b a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+4a b =5+b a +4a b ≥5+2b a ·4a b=9,当且仅当b =2a >0时取等号.故选C.答案 C4.若a >0,b >0,且a +b =4,则下列不等式恒成立的是( )A.1ab ≤14B.1a +1b ≤1C.ab ≥2D.a 2+b 2≥8答案 D 5.若实数a ,b 满足1a +2b=ab ,则ab 的最小值为( ) A. 2 B.2 C.2 2 D.4解析 依题意知a >0,b >0,则1a +2b ≥22ab =22ab ,当且仅当1a =2b,即b =2a 时,“=”成立.因为1a +2b =ab ,所以ab ≥22ab,即ab ≥22, 所以ab 的最小值为22,故选C.答案 C6.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.2 D.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 C7.已知a >0,b >0,a +b =1a +1b ,则1a +2b的最小值为( ) A.4 B.22 C.8 D.16解析 由a >0,b >0,a +b =1a +1b =a +b ab,得ab =1, 则1a +2b ≥21a ·2b =2 2.当且仅当1a =2b ,即a =22,b =2时等号成立.故选B. 答案 B8.已知函数f (x )=x +a x+2的值域为(-∞,0]∪[4,+∞),则a 的值是( )A.12B.32C.1D.2 解析 由题意可得a >0,①当x >0时,f (x )=x +ax+2≥2a +2,当且仅当x =a 时取等号;②当x <0时,f (x )=x +a x +2≤-2a +2,当且仅当x =-a 时取等号.所以⎩⎨⎧2-2a =0,2a +2=4,解得a =1.答案 C9.正数a ,b 满足ab =a +b +3,则ab 的取值范围是________.解析 ∵a ,b 是正数,∴ab =a +b +3≥2ab +3,解得ab ≥3,即ab ≥9.答案 [9,+∞)10.已知实数m ,n 满足m ·n >0,m +n =-1,则1m +1n的最大值为________. 解析 ∵m ·n >0,m +n =-1,∴m <0,n <0, ∴1m +1n =-(m +n )⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +1n =-⎝ ⎛⎭⎪⎫2+n m +m n ≤-2-2n m ·m n =-4,当且仅当m =n =-12时,1m +1n 取得最大值-4.答案 -411.若对于任意x >0,x x 2+3x +1≤a 恒成立,则a 的取值范围是________.答案 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫15,+∞ 12.某工厂需要建造一个仓库,根据市场调研分析,运费与工厂和仓库之间的距离成正比,仓储费与工厂和仓库之间的距离成反比,当工厂和仓库之间的距离为4千米时,运费为20万元,仓储费为5万元,当工厂和仓库之间的距离为________千米时,运费与仓储费之和最小,最小为________万元.解析 设工厂和仓库之间的距离为x 千米,运费为y 1万元,仓储费为y 2万元,则y 1=k 1x (k 1≠0),y 2=k 2x(k 2≠0), ∵工厂和仓库之间的距离为4千米时,运费为20万元,仓储费用为5万元,∴k 1=5,k 2=20,∴运费与仓储费之和为⎝ ⎛⎭⎪⎫5x +20x 万元, ∵5x +20x ≥25x ×20x =20,当且仅当5x =20x,即x =2时,运费与仓储费之和最小,为20万元.答案 2 20。
最新-2018年高考数学真题汇编 8:不等式 理 精品

2018高考真题分类汇编:不等式1.【2018高考真题重庆理2】不等式0121≤+-x x 的解集为 A.⎥⎦⎤ ⎝⎛-1,21 B.⎥⎦⎤⎢⎣⎡-1,21 C.[)+∞⋃⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞-,121. D.[)+∞⋃⎥⎦⎤ ⎝⎛-∞-,121, 对【答案】A2.【2018高考真题浙江理9】设a 大于0,b 大于0.A.若2a+2a=2b+3b ,则a >b B.若2a+2a=2b+3b ,则a >b C.若2a-2a=2b-3b ,则a >b D.若2a-2a=a b-3b ,则a <b 【答案】A3.【2018高考真题四川理9】某公司生产甲、乙两种桶装产品。
已知生产甲产品1桶需耗A 原料1千克、B 原料2千克;生产乙产品1桶需耗A 原料2千克,B 原料1千克。
每桶甲产品的利润是300元,每桶乙产品的利润是400元。
公司在生产这两种产品的计划中,要求每天消耗A 、B 原料都不超过12千克。
通过合理安排生产计划,从每天生产的甲、乙两种产品中,公司共可获得的最大利润是( )A 、1800元B 、2400元C 、2800元D 、3100元【答案】C.4.【2018高考真题山东理5】已知变量,x y 满足约束条件222441x y x y x y +≥⎧⎪+≤⎨⎪-≥-⎩,则目标函数3z x y =-的取值范围是(A )3[,6]2- (B )3[,1]2-- (C )[1,6]- (D )3[6,]2-【答案】A5.【2018高考真题辽宁理8】设变量x ,y 满足,15020010⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤+≤≤-y y x y x 则y x 32+的最大值为(A) 20 (B) 35 (C) 45 (D) 55 【答案】D【解析】画出可行域,根据图形可知当x=5,y=15时2x +3y 最大,最大值为55,故选D【点评】本题主要考查简单线性规划问题,难度适中。
该类题通常可以先作图,找到最优解求出最值,也可以直接求出可行域的顶点坐标,代入目标函数进行验证确定出最值。
2018届高考数学二轮复习 基本不等式及其应用专题

基本不等式及其应用专题[基础达标](20分钟45分)一、选择题(每小题5分,共20分)1.已知a,b∈R*且a+b=1,则ab的最大值等于()A.1B.14C.12D.22B【解析】由于a,b∈R*,则1=a+b≥2ab,得ab≤14,当且仅当a=b=12时等号成立.2.小王从甲地到乙地往返的时速分别为a和b(a<b),其全程的平均时速为v,则() A.a<v<ab B.v=abC.<v<a+b2D.v=a+b2A【解析】设甲、乙两地相距S,则平均速度v=2S S+S =2aba+b,又∵a<b,∴v=2aba+b >2abb+b=a.∵a+b>2ab,∴2aba+b−2ab<0,即v<ab,∴a<v<ab.3mx+ny+2=0(m>0,n>0)截得圆(x+3)2+(y+1)2=1的弦长为2,则1m +3n的最小值为()A. 4B. 12C. 16D. 6D【解析】直线mx+ny+2=0(m>0,n>0)截得圆(x+3)2+(y+1)2=1的弦长为2,则直线过圆心,即3m+n=2,则1 m +3n=1m+3n3m2+n2=3+n2m+9m2n≥3+2n2m·9m2n=6,当且仅当n2m=9m2n,m=13,n=1时取等号,则1m +3n的最小值为6.4x,y满足x+4y=4,则x+28y+4xy的最小值为()A.852B.24C.20D.18D【解析】由题意可得x=4-4y>0,y>0,则0<y<1.令2+6y=t,t∈(2,8),则y=t-26,所以x+28y+4xy=8+24y(4-4y)y=2+6y(1-y)y=t8-t×t-2=36t10t-t2-16=3610- t+16≥3610-8=18,当且仅当t=4时取等号,则x+28y+4xy的最小值为18.二、填空题(每小题5分,共25分)5.当x>1时,函数y=x+1x-1的最小值是.3【解析】因为x>1,y=x+1x-1=(x-1)+1x-1+1≥2(x-1)·1x-1+1=3,当且仅当x-1=1x-1,且x>1,即x=2时等号成立,故函数y的最小值为3.6.实数x,y满足x+2y=2,则3x+9y的最小值是.6【解析】利用基本不等式可得3x+9y=3x+32y≥23x·32y=23x+2y,∵x+2y=2,∴3x+9y≥23x+2y=232=6,当且仅当3x=32y,即x=1,y=12时,取等号,即3x+9y 的最小值为6.7P,Q分别是曲线y=x+4x与直线4x+y=0上的动点,则线段PQ长的最小值为.717 17【解析】由y=x+4x可得y=1+4x,若PQ长取最小值,则点P在与直线4x+y=0平行的切线上,且PQ垂直于直线4x+y=0,由y'=-4x2=-4,解得x=1或-1.当x=1时,点P(1,5),则点P到直线4x+y=0的距离为17=91717,即此时PQ=91717;当x=-1时,P(-1,-3),则点P到直线4x+y=0的距离为17=71717,即此时PQ=71717<91717,则线段PQ长的最小值为71717.8(a,b)在直线2x+3y-1=0上,则代数式2a +3b的最小值为.25【解析】由题意可得2a+3b=1,a>0,b>0,则2a +3b=2a+3b(2a+3b)=13+6ba+6a b ≥13+26ba·6ab=25,当且仅当a=b=15时取等号,所以代数式2a+3b的最小值为25.9.若不等式1x +41-x≥a对任意的x∈(0,1)恒成立,则a的最大值是.9【解析】由x∈(0,1),得1-x>0,1x +41-x=x+1-xx+4(x+1-x)1-x=5+1-xx+4x 1-x ≥5+21-xx×4x1-x=5+4=9,当且仅当1-xx=4x1-x,即x=13时,取等号,所以1x+41-x的最小值为9,所以a≤9,所以a的最大值为9.[高考冲关](15分钟30分)1.(5分f(x)≤M成立的所有常数M中,我们把M的最小值叫做f(x)的“上确界”,若a,b∈R*且a+b=1,则-12a −2b的“上确界”为()A.-92B.92C.14D.-4A【解析】因为12a +2b=12a+2b(a+b)=52+b2a+2ab≥52+2b2a·2ab=92,当且仅当b=2a=23时取等号,所以-12a−2b≤-92,即-12a−2b的“上确界”为-92.2.(5分S n为正项等比数列{a n}的前n项和,若S12-S6 S6-7·S6-S3S3-8=0,且正整数m,n满足a1a m a2n=2a53,则1m+8n的最小值是()A.75B.53C.95D.157B【解析】设等比数列{a n}的公比为q(q>0),则S12-S6S6=q6,S6-S3S3=q3,q6-7q3-8=0,解得q=2(舍负),则a1a m a2n=a13×2m+ 2n-2=2a53=a13×213,化简得m+2n=15,则1 m +8n=1151m+8n(m+2n)=11517+2nm+8mn≥11517+22nm·8mn=53,当且仅当m=3,n=6时取等号,所以1m +8n的最小值是53.3.(5分)若a>0,b>0,且1a +1b=ab,则a3+b3的最小值为.42【解析】因为a>0,b>0,所以1a +1b=ab≥ab,则ab≥2,所以a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)≥2·(2ab-ab)=2()3≥2(2)3=42,当且仅当a=b 时取等号,即a3+b3的最小值为42.4.(5分)已知△ABC的面积S和三边a,b,c满足:S=a2-(b-c)2,b+c=6,则△ABC 面积S的最大值为.36 17【解析】由S=a2-(b-c)2得b2+c2-a2+S=2bc,则2bc cos A+12bc sin A=2bc,所以cos A=1-14sin A,代入cos2A+sin2A=1中解得sin A=817.又b+c=6≥2bc,则bc≤9,当且仅当b=c=3时取等号,所以△ABC面积S的最大值为12bc sin A≤12×9×817=3617.5.(5分x,y均为正数,且方程(x2+xy+y2)·a=x2-xy+y2成立,则a的取值范围是.1 3,1【解析】由(x2+xy+y2)·a=x2-xy+y2可得a=x2-xy+y2x+xy+y=1-2xyx+xy+y=1-2xy+1+yx,又x,y均为正数,所以xy +yx+1≥2+1=3,0<2xy+yx+1≤23,13≤1-2xy+yx+1<1,则a的取值范围是13,1.6.(5分2ax+by-1=0(a>-1,b>0)经过曲线y=cosπx+1(0<x<1)的对称中心,则1a+1+2b的最小值为.3+222【解析】曲线y=cosπx+1(0<x<1)的对称中心12,1在直线2ax+by-1=0上,则a+b=1,1a+1+2b=121a+1+2b[(a+1)+b]=123+ba+1+2(a+1)b≥1 23+2ba+1·2(a+1)b=3+222,当且仅当ba+1=2(a+1)b时取等号,则1a+1+2b的最小值为3+222.。
2018年高考数学分类汇编:不等式

E 单元不等式E1 不等式的概念与性质 E2 绝对值不等式的解法 E3 一元二次不等式的解法 E4 简单的一元高次不等式的解法E5 简单的线性规划问题14.E5【2018·全国卷Ⅰ】 若x ,y 满足约束条件220100x y x y y --≤⎧⎪-+≥⎨⎪≤⎩,,,则32z x y =+的最大值为 . 14.【答案】6【解析】不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,当直线y=-32x+z2经过点A (2,0)时,z 最大,所以z max =3×2+2×0=6.14.E5【2018·全国卷Ⅱ】若x ,y 满足约束条件25023050x y x y x +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪-≤⎩,,,则z=x+y 的最大值为 . 14.【答案】9【解析】作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示.当直线y x z =-+过点A (5,4)时,直线的纵截距z 最大,所以max 549z =+=.15.E5【2018·全国卷Ⅲ】 若变量x ,y 满足约束条件23024020x y x y x ++≥⎧⎪-+≥⎨⎪-≤⎩,,,则13z x y =+的最大值是 .15.3 【解析】 作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,由图易知目标函数在点A (2,3)处取得最大值,最大值为2+13×3=3.12.E5【2018·浙江卷】 若x ,y 满足约束条件0262x y x y x y -≥⎧⎪+≤⎨⎪+≥⎩,,,则z=x+3y 的最小值是 ,最大值是 . 12.【答案】2-;8【解析】 作出如图中阴影部分所示的可行域,易知A (2,2),B (4,-2),C (1,1),目标函数表示斜率为-13的一组平行直线.由图可知,当直线x+3y-z=0经过点A 时,z 取得最大值,最大值为2+3×2=8;当直线x+3y-z=0经过点B 时,z 取得最小值,最小值为()4322+⨯-=-.13.E5【2018·北京卷】 若x ,y 满足x+1≤y ≤2x ,则2y-x 的最小值是 .13.3 【解析】 x ,y 满足的可行域如图中阴影部分所示,联立{y =x +1,y =2x ,得交点坐标为(1,2),由图可知,当目标函数z=2y-x 过点(1,2)时,z 有最小值,z min =2×2-1=3.E6 2a b+≤13.E6【2018·天津卷】已知,a b ∈R ,且360a b -+=,则123ab+的最小值为 . 【解题提示】运用基本不等式求解. 【答案】14【解析】由已知得36a b -=-,由基本不等式得1122284a b +≥==(当且仅当a=-3b=-3时取等号).E7 不等式的证明方法E8 不等式的综合应用 E9 单元综合8.E9【2018·北京卷】 设集合A={(x ,y )|x-y ≥1,ax+y>4,x-ay ≤2},则( ) A.对任意实数a ,(2,1)∈A B.对任意实数a ,(2,1)∉A C.当且仅当a<0时,(2,1)∉A D.当且仅当a ≤32时,(2,1)∉A8.D 【解析】当a=0时,A 为空集,排除A ;当a=2时,(2,1)∈A ,排除B ;当a=32时,作出可行域如图中阴影部分所示,由x y 13x y 42-=⎧⎪⎨+=⎪⎩,,得P (2,1),又∵ax+y>4,取不到边界值,∴(2,1)∉A.故选D.1.【2018·北京通州区期末】 已知a ,b ∈R ,a>b>0,则下列不等式一定成立的是( ) A . 1a >1b B . tan a>tan b C . |log 2a|>|log 2b| D . a ·2-b >b ·2-a1.D 【解析】 对于A ,a>b>0,则1a <1b ,故不成立;对于B ,不妨设a=3π4>b=π4>0,则tan 3π4=-1,tan π4=1,故不成立;对于C ,不妨设a=2,b=14,则|log 2a |=1,|log 2b |=2,故不成立.故选D . 2.【2018·唐山五校联考】 已知不等式x 2-bx-a ≥0的解集是{x|x ≤2或x ≥3},则不等式ax 2-bx-1>0的解集是( ) A .{x|2<x<3} B .{x |-12<x <-13} C .{x |13<x <12} D .{x |x <13或x <12}2.B 【解析】 ∵不等式x 2-bx-a ≥0的解集是{x|x ≤2或x ≥3},∴x 2-bx-a=0的解是x 1=2和x 2=3,∴{2+3=b ,2×3=-a ,解得{a =-6,b =5,则不等式ax 2-bx-1>0即为-6x 2-5x-1>0,解得{x |-12<x <-13}. 3.【2018·遵义联考】 已知O 是坐标原点,点A (-1,1),若点M (x ,y )为平面区域{x +y ≥2,x ≤1,y ≤2上的一个动点,则OA ⃗⃗⃗⃗⃗ ·OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 的取值范围是 . 3.【0,2】【解析】设z=OA⃗⃗⃗ ·OM ⃗⃗⃗⃗ =-x+y.在直角坐标系内作出可行域如图所示.由图可知,当直线z=-x+y 经过可行域内点C (0,2)时,z 有最大值,即(OA ⃗⃗⃗ ·OM ⃗⃗⃗⃗ )max =-0+2=2;当直线z=-x+y 经过可行域内点A (1,1)时,z 有最小值,即(OA ⃗⃗⃗ ·OM ⃗⃗⃗⃗ )min =-1+1=0.所以OA ⃗⃗⃗ ·OM ⃗⃗⃗⃗ 的取值范围为【0,2】.4. 【2018·衡水一中月考】 若x ,y 都是正数,且x+y=3,则4x+1+1y+1的最小值为 .4.95 【解析】 设m=x+1,n=y+1.∵x+y=3,∴{x =m -1,y =n -1,则m+n=5,∴4x+1+1y+1=4m +1n =(4m +1n )(m 5+n5)=45+4n 5m +m5n +15≥1+2√4n 5m·m 5n =95,当且仅当m=103,n=53,即x=73,y=23时取等号.。
(江苏专用)2018年高考数学总复习 专题7.1 不等式关系与不等式解法_基本不等式及应用试题(含解析)

专题7.1 不等式关系与不等式解法、基本不等式及应用【三年高考】1.【201.7高考江苏】某公司一年购买某种货物600吨,每次购买吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x 万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则的值是 ▲ . 【答案】30【解析】总费用为600900464()4240x x x x +⨯=+≥⨯=,当且仅当900x x=,即30x =时等号成立.【考点】基本不等式求最值【名师点睛】在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误. 2.【2015高考江苏,7】不等式224x x-<的解集为________.【答案】(1,2).-【解析】由题意得:2212x x x -<⇒-<<,解集为(1,2).-3.【2013江苏,理11】已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=x 2-4x ,则不等式f (x )>x 的解集用区间表示为__________. 【答案】(-5,0)∪(5,+∞).【解析】∵函数f(x)为奇函数,且x >0时,f (x )=x 2-4x ,则f (x )=224,0,0,0,4,0,x x x x x x x ⎧->⎪=⎨⎪--<⎩∴原不等式等价于20,4,x x x x >⎧⎨->⎩或20,4,x x x x <⎧⎨-->⎩ 由此可解得x >5或-5<x <0. 故应填(-5,0)∪(5,+∞)..4. 【2017山东,理7】若0a b >>,且1ab =,则下列不等式成立的是 (A )()21log 2a b a a b b +<<+ (B )()21log 2a b a b a b <+<+ (C )()21log 2a ba ab b +<+< (D )()21log 2a b a b a b +<+<【答案】B【考点】1.指数函数与对数函数的性质.2.基本不等式.【名师点睛】比较幂或对数值的大小,若幂的底数相同或对数的底数相同,通常利用指数函数或对数函数单调性进行比较,若底数不同,可考虑利用中间量进行比较.本题虽小,但考查的知识点较多,需灵活利用指数函数、对数函数的性质及基本不等式作出判断.5.【2017天津,理8】已知函数23,1,()2, 1.x x x f x x x x ⎧-+≤⎪=⎨+>⎪⎩设a ∈R ,若关于x 的不等式()||2x f x a ≥+在R 上恒成立,则a 的取值范围是 (A )47[,2]16-(B )4739[,]1616-(C)[- (D)39[]16-【答案】A222x x +≥=(当2x =时取等号),所以2a -≤≤, 综上47216a -≤≤.故选A . 【考点】不等式、恒成立问题 【名师点睛】首先满足()2x f x a ≥+转化为()()22x xf x a f x --≤≤-去解决,由于涉及分段函数问题要遵循分段处理原则,分别对的两种不同情况进行讨论,针对每种情况根据的范围,利用极端原理,求出对应的的范围.6.【2017天津,理12】若,a b ∈R , 0ab >,则4441a b ab++的最小值为___________.【答案】【解析】44224141144a b a b ab ab ab ab +++≥=+≥= ,(前一个等号成立条件是222a b =,后一个等号成立的条件是12ab =,两个等号可以同时取得,则当且仅当22,24a b ==时取等号). 【考点】均值不等式【名师点睛】利用均指不等式求最值要灵活运用两个公式,(1)22,,2a b R a b ab ∈+≥ ,当且仅当a b =时取等号;(2),a b R +∈ ,a b +≥ ,当且仅当a b =时取等号;首先要注意公式的使用范围,其次还要注意等号成立的条件;另外有时也考查利用“等转不等”“作乘法”“1的妙用”求最值.7.【2016高考浙江理数改编】已知a ,b ,c 是实数,则下列命题①“若|a 2+b +c |+|a +b 2+c |≤1,则a 2+b 2+c 2<100”;②“若|a 2+b +c |+|a 2+b –c |≤1,则a 2+b 2+c 2<100”;③“若|a +b +c 2|+|a +b –c 2|≤1,则a 2+b 2+c 2<100”;④“若|a 2+b +c |+|a +b 2–c |≤1,则a 2+b 2+c 2<100”中正确的是 .【答案】④考点:不等式的性质.【方法点睛】对于判断不等式恒成立问题,一般采用举反例排除法.解答本题时能够对四个选项逐个利用赋值的方式进行排除,确认成立的不等式.8.【2016高考上海理数】设x R ∈,则不等式13<-x 的解集为__________. 【答案】(2,4) 【解析】 试题分析:由题意得:131x -<-<,即24x <<,故解集为(2,4). 考点:绝对值不等式的基本解法.【名师点睛】解绝对值不等式,关键是去掉绝对值符号,进一步求解,本题也可利用两边平方的方法.本题较为容易.9.【2015高考陕西,理9】设()ln ,0f x x a b =<<,若p f =,()2a bq f +=,1(()())2r f a f b =+,则,,p q r 的大小关系是_____________.【答案】p r q =<10.【2015高考湖北,理10】设x ∈R ,[]x 表示不超过x 的最大整数. 若存在实数,使得[]1t =,2[]2t =,…,[]n t n = 同时成立....,则正整数的最大值是_________. 【答案】4【解析】因为[]x 表示不超过x 的最大整数.由1][=t 得21<≤t ,由2][2=t 得322<≤t ,由3][4=t 得544<≤t ,所以522<≤t ,所以522<≤t ,由3][3=t 得433<≤t ,所以5465<≤t ,由5][5=t 得655<≤t ,与5465<≤t 矛盾,故正整数的最大值是4.11.【2015高考四川,理9】如果函数()()()()21281002f x m x n x m n =-+-+≥≥,在区间122⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上单调递减,则mn 的最大值为__________. 【答案】1812.【2015高考天津,文12】已知0,0,8,a b ab >>= 则当a 的值为 时()22log log 2a b ⋅取得最大值.【答案】4【2018年高考命题预测】纵观2017各地高考试题,对不等式关系与不等式解法、基本不等式及应用的考查,主要考查不等式性质、不等关系、二次不等式解法、基本不等式及其应用,高考中一般会以小题形式形式考查,个别省市在大题中考查不等式的应用.对不等式性质的考查,要注意不等式性质运用的条件,以及与函数交汇考查单调性,一般是选填题,属于容易题.对不等关系的考查,要培养将实际问题抽象为不等关系的能力,从而利用数学的方法解决,一般是选填题,部分省市在大题中出现,属于容易题或中档题.对不等式解法的考查,主要是二次不等式的解法,往往与集合知识交汇考查,注意含参数的二次不等式的解法.对基本不等式及其应用的考查,会涉及求函数的最值问题,或者将实际问题抽象出数学最优化问题,利用基本不等式求解. 不等式几乎能与所有数学知识建立广泛的联系,通常以不等式与函数、三角、向量、数列、解析几何、数列的综合问题的形式出现,尤其是以导数或向量为背景的导数(或向量)、不等式、函数的综合题和有关不等式的证明或性质的代数逻辑推理题.问题多属于中档题甚至是难题,对不等式的知识,方法与技巧要求较高.预测2018年可能有一道选择或者填空出现,考查不等式的解法,或不等式的性质,或基本不等式,也可能与导数结合出一道解答题.【2018年高考考点定位】高考对不等式关系与不等式解法、基本不等式及应用的考查有以下几种主要形式:一是考查不等式的性质;二是不等式关系;三是不等式解法;四是基本不等式及应用,其中经常与函数、方程等知识的相联系. 【考点1】不等式性质 【备考知识梳理】1.不等式的基本性质:(1)a b b a >⇔< (2),a b b c a c >>⇒> (3)a b c a c b +<⇔<-, a b a c b c >⇔+>+ (4)000c ac bca b c ac bc c ac bc >⇒>⎧⎪>=⇒=⎨⎪<⇒<⎩2.不等式的运算性质:(1)加法法则:,a b c d a c b d >>⇒+>+ (2)减法法则:,a b c d a d b c >>⇒->-,(3)乘法法则:0,00a b c d ac bd >>>>⇒>>(4)除法法则:0,00a ba b c d d c>>>>⇒>>,(5)乘方法则:00(,2)n n a b a b n N n >>⇒>>∈≥(6)开方法则:00(,2)a b n N n >>⇒>>∈≥【规律方法技巧】1.判断一个关于不等式的命题的真假时,先把要判断的命题与不等式性质联系起来考虑,找到与命题相近的性质,并应用性质判断命题的真假,当然判断的同时可能还要用到其他知识,比如对数函数、指数函数的性质.2.特殊值法是判断命题真假时常用到的一个方法,在命题真假未定时,先用特殊值试试,可以得到一些对命题的感性认识,如正好找到一组特殊值使命题不成立,则该命题为假命题. 【考点针对训练】1.如果0a b <<,那么下列不等式①11a b <②2ab b <③2ab a -<-④11a b-<-成立的是 . 【答案】④【解析】因0a b <<,故110b a a b ab --=>11a b⇒>,①错,④正确,22()b ab b b a b ab -=-⇒<,②错;222()0a ab a a b a ab a ab -=->⇒>⇒-<-,③错.2. 设10<<<b a ,则下列不等式①33a b >②11a b<③1b a >④()lg 0b a -<成立的是 . 【答案】④ 【解析】取11,42a b ==,代入可知①②③错,又∵10<<<b a ,∴()01lg 0b a b a <-<∴-<,故选④.【考点2】不等关系 【备考知识梳理】在日常生产生活中,不等关系更为普遍,利润的优化、方案的设计等方面都蕴含着不等关系,再比如几何中的两点之间线段最短,三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边等等,用数学中的不等式表示这些不等关系,建立数学模型,利用数学知识解决现实生活的不等关系.【规律方法技巧】区分不等关系与不等式的异同,不等关系强调的是关系,可用符号,><≠≥≤,,,表示,而不等式则是表现两者的不等关系,可用,a a b b b b b ><≠≥≤,a ,a ,a 等式子表示,不等关系是通过不等式表现. 【考点针对训练】1.若a ,b ,c 为实数,且0a b <<,则下列不等式①22ac bc <②11<a b ③>b aa b④22a ab b >>正确的是 . 【答案】④【解析】试题分析:因为0a b <<,所以11>,1,1,b a a b a b <>即11<a b ,>b aa b均不成立;当20c =时,22ac bc <不成立;故填④.2.已知定义域为R 的奇函数()y f x =的导函数为()y f x '=,当0x ≠时,()()0f x f x x '+>,若()1111,22,lnln 2222a f b f c f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==--= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则,,a b c 的大小关系正确的是______________. 【答案】a c b <<【考点3】一元二次不等式解法 【备考知识梳理】对于一元二次方程20(0)ax bx c a ++=>的两根为12x x 、且12x x ≤,设ac b 42-=∆,它的解按照0>∆,0=∆,0<∆可分三种情况,相应地,二次函数2y ax bx c =++(0)a >的图像与x 轴的位置关系也分为三种情况.因此我们分三种情况来讨论一元二次不等式20ax bx c ++>(0)a >或20ax bx c ++<(0)a >的解集.【规律方法技巧】1.解一元二次不等式首先要看二次项系数a 是否为正;若为负,则将其变为正数; 2.若相应方程有实数根,求根时注意灵活运用因式分解和配方法;3.写不等式的解集时首先应判断两根的大小,若不能判断两根的大小应分类讨论; 4.根据不等式的解集的端点恰为相应的方程的根,我们可以利用韦达定理,找到不等式的解集与其系数之间的关系;5.若所给不等式最高项系数含有字母,还需要讨论最高项的系数. 【考点针对训练】1.已知关于x 的不等式2320ax x -+>的解集为{}1x x x b<>或.(1)求,a b 的值;(2)当c ∈R 时,解关于x 的不等式2()0ax ac b x bc -++<(用表示).的解集为{}2x x c <<,当2c <时,所求不等式的解集为{}2x c x <<,当2c =时,所求不等式的解集为∅.2.若不等式2222()y x c x xy -≥-对任意满足0x y >>的实数,x y 恒成立,则实数的最大值为 . 【答案】422-【考点4】基本不等式及应用 【备考知识梳理】1、 如果,R a b ∈,那么222a b ab +≥(当且仅当a b =时取等号“=”)推论:22ab 2a b +≤(,R a b ∈)2、 如果0a >,0b >,则a b +≥,(当且仅当a b =时取等号“=”).推论:2ab ()2a b +≤(0a >,0b >);222()22a b a b ++≥ 3、20,0)112a b a b a b+≤≤>>+ 【规律方法技巧】1.利用基本不等式证明不等式是综合法证明不等式的一种情况,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,并项,也可乘上一个数或加上一个数,“1”的代换法等.2. 在用基本不等式求函数的最值时,应具备三个条件:一正二定三取等. ① 一正:函数的解析式中,各项均为正数;② 二定:函数的解析式中,含变数的各项的和或积必须有一个为定值; ③ 三取等:函数的解析式中,含变数的各项均相等,取得最值.若使用基本不等式时,等号取不到,可以通过“对勾函数”,利用单调性求最值. 【考点针对训练】1.已知正数a ,b ,c 满足3a -b +2c =0的最大值为 .【答案】12≤=,当且仅当322b ac ==的最大值为122.设实数,x y 满足2214x y -=,则232x xy -的最小值是 .【答案】6+【解析】令2x y t +=,则12x y t -=,所以()1112t t x t t y -⎧=+⎪⎨⎪=⎩,,,则222432626x xy t t -=+++≥【两年模拟详解析】1.【苏北三市(连云港、徐州、宿迁)2017届高三年级第三次调研考试】已知对于任意的,都有,则实数的取值范围是__________.【答案】(或)【解析】整理不等式可得: .问题等价于在区间上,过点斜率为的直线恒在抛物线的上方,注意到点三点共线,据此可得实数a 的取值范围是,即12.【2016-2017学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研(二)】已知a ,b 均为正数,且20ab a b --=,则22214a b a b-+-的最小值为 .【答案】7 【解析】,所以(当且仅当时取等号)而 (当且仅当 时取等号),因此(当且仅当 时取等号),即的最小值为7.3.【南京市、盐城市2017届高三年级第一次模拟】在ABC ∆中,,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若22228a b c ++=,则ABC ∆面积的最大值为 ▲ .【答案】5【解析】11sin 22ABCS ab C ∆====,而222228242ab a b c ab c ≤+=-⇒≤-,所以22ABCS ∆≤=≤=,当且仅当28,5a b c ==时取等号 4. 【镇江市2017届高三年级第一次模拟】已知函数)(x f 是定义在R 上的奇函数,当0>x 时,x x x f 42-=)(,则不等式x x f >)(的解集为 .【答案】()()5,05,-+∞【解析】当0< x 时,]4[)()(2x x x f x f +-=--=,所以⎩⎨⎧>->x x x x402或⎩⎨⎧>+-<x x x x )4(02,解得5>x 或05<<-x ,解集为),5()0,5(+∞-U5. 【镇江市2017届高三年级第一次模拟】不等式42<-x x a ln log (0>a 且1≠a )对任意),(1001∈x 恒成立,则实数的取值范围为 . 【答案】()140,1e ,⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭【解析】)100ln ,0(ln )100,1(∈⇒∈x x ,所以x xa x x a ln ln 4ln 14ln log 2+<⇒<-,又 4ln ln 42ln ln 4=⨯≥+x xx x ,当且仅当)100ln ,0(2ln ∈=x 时取等号,因此 104ln 1<<⇒<a a或41e a > 6. 【镇江市2017届高三年级第一次模拟】已知不等式222≥+-+-)ln ()(λn m n m 对任意R ∈m ,),(+∞∈0n 恒成立,则实数λ的取值范围为 .【答案】1λ…【解析】不等式恒成立等价于直线λ+=x y 上任一点到曲线x y ln =上任一点距离最小值不小于2,易得直线1-=x y 与曲线x y ln =相切,所以11,22|1|≥⇒->≥+λλλ 7. 【2017年第二次全国大联考江苏卷】对任意的π(0,)2θ∈,不等式2214|21|sin cos x θθ+≥-恒成立,则实数x 的取值范围是____________. 【答案】[4,5]-8. 【2017年第二次全国大联考江苏卷】实数,x y 满足01xy x y ≥⎧⎨+≤⎩,使z ax y =+取得最大值的最优解有两个,则z ax y =+的最小值为_______. 【答案】1-【解析】如下图所示,画出不等式组所表示的区域,∵z ax y =+取得最大值的最优解有两个,∴11a a -=⇒=-,∴当1x =,0y =或0x =,1y =-时,z ax y x y =+=-+有最小值1-.9. 【2017年第二次全国大联考江苏卷】在锐角三角形ABC 中,若tan ,tan ,tan A B C 依次成等差数列,则tan tan tan A B C 的取值范围为 .【答案】)+∞ 【解析】由题意得tan tan 2tan tan tan 2tan()tan tan 2tan tan 1tan tan A CB AC A C A C A C A C+=+⇒-+=+⇒-=+-因为锐角三角形ABC ,所以tan 0,tan 0A C >>,因此tan tan 3A C =,2tan tan B B ≥⇒≥(当且仅当tan tan A C =时取等号),从而tan tan tan A B C ≥10. 【2017年第二次全国大联考江苏卷】已知,x y ∈R 且22231x xy y +-=,则22z x y =+的最小值为_______.【解析】由22231x xy y +-=得(3)()1x y x y +-=,可设13,,(0)x y t x y t t+=-=≠,因此222231521,,4484t t t t t t x y z x y +-++===+=≥=,当且仅当2t =取等号,即22z x y =+的最小值为14. 11. 【2017年第三次全国大联考江苏卷】已知21,,26x y x y x y+∈+++=R ,则2x y +的最大值为_____________. 【答案】4【解析】令2(0)x y m m +=>,则216m x y +=-,因为2121214()(4)x y y x x y x y m m x y++=+=++18(4m m≥+=,当且仅当2x y =时取等号,所以286,680,24m m m m m-≥-+≤≤≤,即2x y +的最大值为4(当且仅当22x y ==时取等号).12.【2017年高考原创押题预测卷01(江苏卷)】若,y 满足不等式2,6,20,x x y x y ≥⎧⎪+≤⎨⎪-≤⎩则yx 的最大值是 . 【答案】 2【解析】在直角坐标系内作出不等式组2620x x y x y ≥⎧⎪+≤⎨⎪-≤⎩,所表示的可行域如图阴影部分(含边界),其中yx表示可行域内点(,)x y 与原点O 连线的斜率,由图可知,OC 斜率最大,422OC k ==,所以yx最大值为2.13.【2017年高考原创押题预测卷02(江苏卷)】已知,,,a b c d ∈R 且满足123ln 3=-=+cd b a a ,则22)()(d b c a -+-的最小值为 . 【答案】e9ln 59 【解析】由题设可得点Q P ,分别在曲线c d a a b 23,ln 3=-+=上.设点),(),,(d c Q b a P ,则问题转化为求曲线a a b ln 3+=上的动点P 与直线32+=c d 上的动点Q 之间的距离的最小值的平方问题.设点)ln 3,(t t t M +是曲线a a b ln 3+=的切点,因ab 31/+=,故在点M 处的切线的斜率t k 31+=,由题意231=+t,即3=t 时,也即当切线与已知直线32+=c d 平行时,此时切点)3ln 33,3(+M 到已知直线32+=c d 的距离最近,最近距离d ==,也即22)()(d b c a -+-的最小值为2229(2ln 3)9ln 553e d -==.14. 【2017年高考原创押题预测卷03(江苏卷)】设0,0a b >>,点(,)P a b 在过点(1,1),(2,3)A B --的直线上,则224S a b =+的最大值为.【答案】5415. 【淮安、宿迁、连云港、徐州苏北四市2016届高三第二次调研】设c b a ,,是正实数,满足a c b ≥+,则ba cc b ++的最小值为 .12【解析】11,2,,22c c b c a b c a b a b b c a b b c +≥+≥+≥≥++++,2b c b c c a b c b c+≥+++,令1211111,221221222b bc t t t c c b c t t +=+=+=+-≥=+++当且仅当12t =时取“=”, 则b a c c b ++1216.【江苏省清江中学数学模拟试卷】不等式2ln x x x +>的解集为 . 【答案】(1,)+∞【解析】当01x <≤时,2x x <,ln 0x ≤,所以2ln x x x +≤,当1x >时,2x x >,ln 0x >,所以2ln x x x +>,因此原不等式的解集为(1,)+∞.17.【江苏省清江中学数学模拟试卷】已知x ,y 是正整数,216max{,}()t x y x y =-,则t 的最小值为 . 【答案】8【解析】由题意只要考虑16()y x y -是正数,即0x y ->的情形,因为16()y x y -221664()2y x y x≥=+-,所以2221664max{,}max{,}()t x x y x y x =≥-,当28x =时,22648x x==,所以min 8t =. 18【江苏省清江中学2016届高三上学期周练数学试题】已知实数0y x >>,若以x y +,,x λ为三边长能构成一个三角形,则实数λ的范围为 .【答案】[12,【解析】根据已知条件得:x y x x x y x y x λλλ⎧+>>+++>⎪⎩①② ,0y x x y >>∴+=>,0x y x λλ>∴++>,0,0y x λ>>> 都成立;∴由①得,211()y yx xλ<+++,令1110y t t f t t f t x =>=+>'=,,()(),∴()f t 在1+∞(,)上单调递增;()()122f t f λ∴∴≤>= 由②得211()y y x x λ>+-+,令11y t t g t t x =>=+'=>,,()() ,∴g t ()在1+∞(,)单调递增; ()()1,1,1g t t g t g t λ=∴→∞→∴<∴≥=+,() ,综上即λ的取值范围为[12+,19.【扬州市2015—2016学年度第一学期期末检测试题】.已知1>>b a 且7log 3log 2=+a b b a ,则112-+b a 的最小值为 . 【答案】3【解析】令log a b t =,又1>>b a 得01t <<,32log 3log 27a b b a t t +=+=解得12t =,即21log ,2a b a b ==,21111311a ab a +=-++≥--,当且仅当2a =时取“=” 20.【镇江市2016届高三年级第一次模拟考试】已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=1-log 2x ,则不等式f (x )<0的解集是________. 【答案】(-2,0)∪(2,+∞).【解析】当x <0时,()()()2log 1f x f x x =--=--, f (x )<0,即()2log 10x --<,解得20x -<<;当x >0时,f (x )=1-log 2x ,f (x )<0,即21log 0x -<,解得2x >,综上所述,不等式f (x )<0的解集是(-2,0)∪(2,+∞).21.【泰州市2016届高三第一次模拟考试】若正实数,x y 满足2(21)(52)(2)xy y y -=+-,则12x y+的最大值为 .【答案】12- 【解析】令1,(0)2x t t y+=>,则222(22)(52)(2),(45)(88)80yt y y t y t y -=+--+-+=,因此222(88)32(45)0247001t t t t t ∆=---≥⇒+-≤⇒<≤-,当1t =-时,2440045t y x t -==>=>-,,因此12x y +1-. 22.【江苏歌风中如皋办高三数学九月月考】若实数,x y 满足0x y >>,且22log log 1x y +=,则22x y x y+-的最小值为 .【答案】4【解析】由已知222log log log 1xy x y =+=,2xy =,又0x y ->,所以222()2x y x y xyx y x y+-+=--4()x y x y =-+-4≥=(当且仅当2x y -=时取等号),所以最小值为4.【一年原创真预测】1.若正实数,a b 满足1ab =,则224ba--的最大值为 .【答案】14【解析】由题可得()2242b a b a--+-=,因为()22a b a b a b +≥+≥⇒-+≤-()()212224a b a b -+-+-⇒≤⇒≤,当且仅当1a b ==时, 224b a--取得最大值14. 【入选理由】】本题考查基本不等式和指数运算等基础知识,意在考查学生的运算能力,分析问题、解决问题的能力,以及学生逻辑推理能力.本题是基本不等式与指数函数结合,难度不大,故选此题.2.若关于x 的不等式0xe ax b --≥对任意实数x 恒成立,则ab 的最大值为_________. 【答案】2e【入选理由】本题考查不等式恒成立问题,利用导数判断函数的单调性,函数的极值与最值问题等基础知识,意在考查运用转化与化归思想、综合分析问题解决问题以及运算求解能力.本题是一个综合题,考查了不等式的性质的应用,同时又是一个函数性质题,有一定的难度,但构思比较巧,故选此题.3.已知||||2a b ==,对任意x R ∈,若不等式||1a xb +≥恒成立,则a b ⋅的取值范围是___________.【答案】(,-∞-,或)⎡+∞⎣【入选理由】本题考查向量的模,二次函数最值,不等式恒成立等基础知识,意在考查运用转化与化归思想、综合分析问题解决问题以及运算求解能力.本题是一个综合题,巧妙的把向量,二次函数,不等式有机的结合在一起,难度中等,此题的解题妙处就在把向量的模的问题转化为二次函数来处理,的确是一个好题,故选此题.。
2018年高考数学—不等式专题

不等式(必修 5P80A3 改编 )若对于 x 的一元二次方程 x2-(m+ 1)x- m= 0 有两个不相等的实数根,则 m 的取值范围是 ________.分析由题意知= [(m+ 1)]2+>即2++>,4m 0. m 6m 1 0解得 m>- 3+2 2或 m<- 3-2 2.答案(-∞,- 3-2 2)∪(-3+2 2,+∞ )x- y+1≥0,(2016 ·全国Ⅱ卷 )若x,y 知足拘束条件x+ y-3≥0,则z=x- 2y 的最小值为x- 3≤ 0,________.分析画出可行域,数形联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)处获得,代入目标函数z=x-2y获得- 5.答案-52x- y+1≥0,(2016 ·全国Ⅲ卷 )设 x, y 知足拘束条件x-2y-1≤0,则=z 2x x≤1,+3y-5 的最小值为 _____.分析画出不等式组表示的平面地区如图中暗影部分所示.由题意可知,2 5 z当直线 y=-3x+3+3过点 A(-1,-1)时,z获得最小值,即 z min=2×(- 1)+3×(-1)-5=- 10.2x - y ≤ 0,(2017 ·西安检测 )已知变量 x , y 知足 x -2y + 3≥ 0,x ≥0,则 z =( 2)2x +y的最大值为 ________.分析作出不等式组所表示的平面地区,如图暗影部分所示.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 =1,x - 2y +3=0, 解得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42x -y ≤0, (2016·北京卷 若 , 知足 x + y ≤ 3, 则 2x + y 的最大值为 ())x yx ≥0,A.0B.3C.4D.5分析画出可行域,如图中暗影部分所示,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 Cx +y ≤2, (2016 ·山东卷 )若变量 x ,y 知足 2x -3y ≤ 9,则 x 2+ y 2的最大值是 ()x ≥0,A.4B.9C.10D.12分析作出不等式组所表示的平面地区,如图(暗影部分 )所示,x 2+y 2 表示平面地区内的点到原点的距离的平方,由图易知平面地区内的点 A(3,-1)到原点的距离最大 .因此 x 2+y 2 的最大值为32+(-1)2=10.答案Cx y(2015 ·福建卷 )若直线 a + b = 1(a >0,b >0)过点 (1,1),则a +b 的最小值等于()A.2B.3C.4D.5x y1 1分析 由于直线 a +b =1(a >0,b >0)过点 (1,1),因此 a +b =1.因此 + = + 1 1 a b a b = =时取 · + ≥2+2 ·= ,当且仅当 2a b (a b) a b =2+b +a b a4a b“=”,应选 C.答案 Cb 4a的最小值为 () (2016 ·合肥二模 )若 a , b 都是正数,则 1+a · 1+ b A.7 B.8 C.9 D.10分析 ∵a ,b 都是正数,∴ 1+ b 1+ 4a b 4ab 4a a b =5+ + b ≥5+2 · =9,当且仅a a b当 b = 2a>0 时取等号 .应选 C.答案 C1 2(2015 ·湖南卷 )若实数 a ,b 知足 a + b = ab ,则 ab 的最小值为 ()A. 2B.2C.2 2D.4分析1 2 2 2 2依题意知 a >0,b >0,则 + ≥ 2 =,a babab1 2当且仅当a=b,即 b= 2a 时,“ =”建立 .1 2 2 22,由于+= ab,因此ab≥,即 ab≥2a b ab因此 ab 的最小值为 2 2,应选 C 答案 C。
2018届高三(新课标)数学(理)第七章 不 等 式

第七章⎪⎪⎪不 等 式 第一节不等式的性质及一元二次不等式突破点(一) 不等式的性质基础联通 抓主干知识的“源”与“流”1.比较两个实数大小的方法 (1)作差法⎩⎪⎨⎪⎧a -b >0⇔a >b (a ,b ∈R ),a -b =0⇔a =b (a ,b ∈R ),a -b <0⇔a <b (a ,b ∈R ).(2)作商法⎩⎪⎨⎪⎧ab >1⇔a >b (a ∈R ,b >0),ab =1⇔a =b (a ∈R ,b >0),a b<1⇔a <b (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⎭⎬⎫a >b c >0⇒ac >bc注意c 的符号⎭⎬⎫a >b c <0⇒ac <bc同向可加性⎭⎬⎫a >b c >d ⇒a +c >b +d ⇒本节主要包括2个知识点: 1.不等式的性质;2.一元二次不等式.同向同正可乘性⎭⎬⎫a >b >0c >d >0⇒ac >bd >0 ⇒可乘方性 a >b >0⇒a n >b n (n ∈N ,n ≥1) a ,b 同为正数可开方性 a >b >0⇒na >nb (n ∈N ,n ≥2)3.不等式的一些常用性质 (1)倒数的性质①a >b ,ab >0⇒1a <1b .②a <0<b ⇒1a <1b .③a >b >0,0<c <d ⇒a c >b d .④0<a <x <b 或a <x <b <0⇒1b <1x <1a .(2)有关分数的性质若a >b >0,m >0,则:①b a <b +m a +m ;b a >b -m a -m (b -m >0).②a b >a +m b +m ;a b <a -mb -m (b -m >0).考点贯通 抓高考命题的“形”与“神”比较两个数(式)的大小[例1] (1)已知a 1,a 2∈(0,1),记M =a 1a 2,N =a 1+a 2-1,则M 与N 的大小关系是( ) A .M <N B .M >N C .M =ND .不确定(2)若a =ln 22,b =ln 33,则a ________b (填“>”或“<”).[解析] (1)M -N =a 1a 2-(a 1+a 2-1)=a 1a 2-a 1-a 2+1=(a 1-1)(a 2-1),又∵a 1∈(0,1),a 2∈(0,1),∴a 1-1<0,a 2-1<0.∴(a 1-1)(a 2-1)>0,即M -N >0.∴M >N .(2)易知a ,b 都是正数,b a =2ln 33ln 2=log 89>1,所以b >a .[答案] (1)B (2)<[方法技巧] 比较两个数(式)大小的两种方法不等式的性质[例2] (1)如果a <b A.1a <1bB .ab <b 2C .-ab <-a 2D .-1a <-1b(2)下列命题中,正确的是( ) A .若a >b ,c >d ,则ac >bd B .若ac >bc ,则a >b C .若a c 2<bc2,则a <bD .若a >b ,c >d ,则a -c >b -d(3)(2016·西安八校联考)“x 1>3且x 2>3”是“x 1+x 2>6且x 1x 2>9”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[解析] (1)法一(性质判断):对于A 项,由a <b <0,得b -a >0,ab >0,故1a -1b =b -aab >0,1a >1b,故A 项错误;对于B 项,由a <b <0,得b (a -b )>0,ab >b 2,故B 项错误;对于C 项,由a <b <0,得a (a -b )>0,a 2>ab ,即-ab >-a 2,故C 项错误;对于D 项,由a <b <0,得a -b <0,ab >0,故-1a -⎝⎛⎭⎫-1b =a -b ab <0,-1a <-1b 成立,故D 项正确.法二(特殊值法):令a =-2,b =-1,则1a =-12>1b =-1,ab =2>b 2=1,-ab =-2>-a 2=-4,-1a =12<-1b=1.故A 、B 、C 项错误,D 项正确.(2)取a =2,b =1,c =-1,d =-2,可知A 错误;当c <0时,ac >bc ⇒a <b ,∴B 错误;∵a c 2<bc2,∴c ≠0,又c 2>0,∴a <b ,C 正确;取a =c =2,b =d =1,可知D 错误. (3)x 1>3,x 2>3⇒x 1+x 2>6,x 1x 2>9;反之不成立,例如x 1=12,x 2=20,x 1+x 2=412>6,x 1x 2=10>9,但x 1<3.故“x 1>3且x 2>3”是“x 1+x 2>6且x 1x 2>9”的充分不必要条件.[答案] (1)D (2)C (3)A [方法技巧]不等式性质应用问题的常见类型及解题策略(1)不等式成立问题.熟记不等式性质的条件和结论是基础,灵活运用是关键,要注意不等式性质成立的前提条件.(2)与充分、必要条件相结合问题.用不等式的性质分别判断p ⇒q 和q ⇒p 是否正确,要注意特殊值法的应用.(3)与命题真假判断相结合问题.解决此类问题除根据不等式的性质求解外,还经常采用特殊值验证的方法.1.[考点一]设a,b∈[0,+∞),A=a+b,B=a+b,则A,B的大小关系是()A.A≤B B.A≥BC.A<B D.A>B解析:选B由题意得,B2-A2=-2ab≤0,且A≥0,B≥0,可得A≥B.2.[考点二]若m<0,n>0且m+n<0,则下列不等式中成立的是()A.-n<m<n<-m B.-n<m<-m<nC.m<-n<-m<n D.m<-n<n<-m解析:选D法一:(取特殊值法)令m=-3,n=2分别代入各选项检验即可.法二:m+n<0⇒m<-n⇒n<-m,又由于m<0<n,故m<-n<n<-m成立.3.[考点二]若a>0>b>-a,c<d<0,则下列结论:①ad>bc;②ad+bc<0;③a-c>b-d;④a(d-c)>b(d-c)中,成立的个数是()A.1 B.2 C.3 D.4解析:选C∵a>0>b,c<d<0,∴ad<0,bc>0,∴ad<bc,故①不成立.∵a>0>b>-a,∴a>-b>0,∵c<d<0,∴-c>-d>0,∴a(-c)>(-b)(-d),∴ac+bd<0,∴ad+bc=ac+bdcd<0,故②成立.∵c<d,∴-c>-d,∵a>b,∴a+(-c)>b+(-d),a-c>b-d,故③成立.∵a>b,d-c>0,∴a(d-c)>b(d-c),故④成立.成立的个数为3.4.[考点二]设a,b是实数,则“a>b>1”是“a+1a>b+1b”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析:选A因为a+1a-⎝⎛⎭⎫b+1b=(a-b)(ab-1)ab,若a>b>1,显然a+1a-⎝⎛⎭⎫b+1b=(a-b)(ab-1)ab>0,则充分性成立,当a=12,b=23时,显然不等式a+1a>b+1b成立,但a>b>1不成立,所以必要性不成立.突破点(二)一元二次不等式1.三个“二次”之间的关系判别式 Δ=b 2-4ac Δ>0 Δ=0 Δ<0二次函数y =ax 2+bx +c (a >0)的图象一元二次方程ax 2+bx +c =0(a >0)的根 有两个相异实根x 1,x 2(x 1<x 2) 有两个相等实根x 1=x 2=-b2a没有实数根一元二次不等式ax 2+bx +c >0(a >0)的解集 {x |x <x 1或x >x 2}⎩⎨⎧ x ⎪⎪⎭⎬⎫x ≠-b 2aR一元二次不等式ax 2+bx +c <0(a >0)的解集 {x |x 1<x <x 2} ∅∅2.不等式ax 2+bx +c >0(<0)恒成立的条件 (1)不等式ax 2+bx +c >0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ a =b =0,c >0或⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ<0.(2)不等式ax 2+bx +c <0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ a =b =0,c <0或⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ<0.考点贯通 抓高考命题的“形”与“神”一元二次不等式的解法[例1] (1)-3x 2-2x +8≥0; (2)0<x 2-x -2≤4;(3)ax 2-(a +1)x +1<0(a >0).[解] (1)原不等式可化为3x 2+2x -8≤0, 即(3x -4)(x +2)≤0.解得-2≤x ≤43,所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-2≤x ≤43. (2)原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-x -2>0,x 2-x -2≤4⇔⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -2>0,x 2-x -6≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧ (x -2)(x +1)>0,(x -3)(x +2)≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x >2或x <-1,-2≤x ≤3.借助于数轴,如图所示,原不等式的解集为{}x |-2≤x <-1或2<x ≤3. (3)原不等式变为(ax -1)(x -1)<0, 因为a >0,所以a ⎝⎛⎭⎫x -1a (x -1)<0. 所以当a >1,即1a <1时,解为1a <x <1;当a =1时,解集为∅;当0<a <1,即1a >1时,解为1<x <1a.综上,当0<a <1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1<x <1a ; 当a =1时,不等式的解集为∅;当a >1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1a <x <1. [方法技巧]1.解一元二次不等式的方法和步骤(1)化:把不等式变形为二次项系数大于零的标准形式. (2)判:计算对应方程的判别式.(3)求:求出对应的一元二次方程的根,或根据判别式说明方程有没有实根. (4)写:利用“大于取两边,小于取中间”写出不等式的解集. 2.解含参数的一元二次不等式时分类讨论的依据(1)二次项中若含有参数应讨论是等于0,小于0,还是大于0,然后将不等式转化为一次不等式或二次项系数为正的形式.(2)当不等式对应方程的实根的个数不确定时,讨论判别式Δ与0的关系.(3)确定无实根时可直接写出解集,确定方程有两个实根时,要讨论两实根的大小关系,从而确定解集形式.由一元二次不等式恒成立求参数范围上全部在x 轴上方,恒小于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴下方.另外,常转化为求二次函数的最值或用分离参数求最值.考法(一) 在实数集R 上恒成立[例2] 已知不等式mx 2-2x -m +1<0,是否存在实数m 使得对所有的实数x ,不等式恒成立?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,请说明理由.[解] 不等式mx 2-2x -m +1<0恒成立,即函数f (x )=mx 2-2x -m +1的图象全部在x 轴下方.当m =0时,1-2x <0,则x >12,不满足题意;当m ≠0时,函数f (x )=mx 2-2x -m +1为二次函数, 需满足开口向下且方程mx 2-2x -m +1=0无解,即⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ=4-4m (1-m )<0, 不等式组的解集为空集,即m 无解.综上可知不存在这样的实数m 使不等式恒成立. 考法(二) 在某区间上恒成立[例3] 设函数f (x )=mx 2-mx -1(m ≠0),若对于x ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,求m 的取值范围.[解] 要使f (x )<-m +5在[1,3]上恒成立,则mx 2-mx +m -6<0,即m ⎝⎛⎭⎫x -122+34m -6<0在x ∈[1,3]上恒成立.法一:令g (x )=m ⎝⎛⎭⎫x -122+34m -6,x ∈[1,3]. 当m >0时,g (x )在[1,3]上是增函数, 所以g (x )max =g (3)=7m -6<0. 所以m <67,则0<m <67.当m <0时,g (x )在[1,3]上是减函数,所以g (x )max =g (1)=m -6<0.所以m <6,则m <0.综上所述,m 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪0<m <67或m <0. 法二:因为x 2-x +1=⎝⎛⎭⎫x -122+34>0, 又因为m (x 2-x +1)-6<0,所以m <6x 2-x +1.因为函数y =6x 2-x +1=6⎝⎛⎭⎫x -122+34在[1,3]上的最小值为67,所以只需m <67即可.因为m ≠0,所以m 的取值范围是mm <0或0<m <67.考法(三) 在参数的某区间上恒成立时求变量范围[例4] 对任意m ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(m -4)x +4-2m 的值恒大于零,求x 的取值范围.[解] 由f (x )=x 2+(m -4)x +4-2m =(x -2)m +x 2-4x +4,令g (m )=(x -2)m +x 2-4x +4,则原问题转化为关于m 的一次函数问题. 由题意知在[-1,1]上,g (m )的值恒大于零,∴⎩⎪⎨⎪⎧g (-1)=(x -2)×(-1)+x 2-4x +4>0,g (1)=(x -2)+x 2-4x +4>0, 解得x <1或x >3.故当x 的取值范围是(-∞,1)∪(3,+∞)时,对任意的m ∈[-1,1],函数f (x )的值恒大于零.[易错提醒]解决恒成立问题一定要清楚选谁为主元,谁是参数.一般地,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.1.[考点一]不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x (x +2)>0,|x |<1的解集为( )A .{x |-2<x <-1}B .{x |-1<x <0}C .{x |0<x <1}D .{x |x >1}解析:选C 解x (x +2)>0,得x <-2或x >0;解|x |<1,得-1<x <1.因为不等式组的解集为两个不等式解集的交集,即解集为{x |0<x <1}.2.[考点一]已知不等式x 2-2x -3<0的解集为A ,不等式x 2+x -6<0的解集为B ,不等式x 2+ax +b <0的解集为A ∩B ,则a +b 等于( )A .-3B .1C .-1D .3解析:选A 由题意得,A ={x |-1<x <3},B ={x |-3<x <2},∴A ∩B ={x |-1<x <2},由根与系数的关系可知,a =-1,b =-2,则a +b =-3.3.[考点二·考法(一)]若不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立,则k 的取值范围为( )A .(-3,0)B .[-3,0)C .[-3,0]D .(-3,0]解析:选D 当k =0时,显然成立;当k ≠0时,即一元二次不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立,则⎩⎪⎨⎪⎧k <0,k 2-4×2k ×⎝⎛⎭⎫-38<0,解得-3<k <0. 综上,满足不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立的k 的取值范围是(-3,0].4.[考点二·考法(二)]若不等式x 2-(a +1)x +a ≤0的解集是[-4,3]的子集,则a 的取值范围是( )A .[-4,1]B .[-4,3]C .[1,3]D .[-1,3]解析:选B 原不等式为(x -a )(x -1)≤0,当a <1时,不等式的解集为[a,1],此时只要a ≥-4即可,即-4≤a <1;当a =1时,不等式的解为x =1,此时符合要求;当a >1时,不等式的解集为[1,a ],此时只要a ≤3即可,即1<a ≤3.综上可得-4≤a ≤3.5.[考点二·考法(三)]要使不等式x 2+(a -6)x +9-3a >0,|a |≤1恒成立,则x 的取值范围为________.解析:将原不等式整理为形式上是关于a 的不等式(x -3)a +x 2-6x +9>0.令f (a )=(x -3)a +x 2-6x +9.因为f (a )>0在|a |≤1时恒成立,所以①若x =3,则f (a )=0,不符合题意,应舍去.②若x ≠3,则由一次函数的单调性,可得⎩⎪⎨⎪⎧ f (-1)>0,f (1)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-7x +12>0,x 2-5x +6>0,解得x <2或x >4.答案:(-∞,2)∪(4,+∞)[全国卷5年真题集中演练——明规律] 1.(2014·新课标全国卷Ⅰ)已知集合A ={x |x 2-2x -3≥0},B ={x |-2≤x <2},则A ∩B =( )A .[-2,-1]B .[-1,2)C .[-1,1]D .[1,2)解析:选A A ={x |x ≤-1或x ≥3},故A ∩B =[-2,-1],故选A.2.(2014·新课标全国卷Ⅱ)设集合M ={0,1,2},N ={x |x 2-3x +2≤0},则M ∩N =( ) A .{1} B .{2} C .{0,1}D .{1,2}解析:选D N ={x |x 2-3x +2≤0}={x |1≤x ≤2},又M ={0,1,2},所以M ∩N ={1,2}. 3.(2013·新课标全国卷Ⅰ)已知集合A ={x |x 2-2x >0},B ={x |-5<x <5},则( )A .A ∩B =∅ B .A ∪B =RC .B ⊆AD .A ⊆B解析:选B 集合A ={x |x >2或x <0},所以A ∪B ={x |x >2或x <0}∪{x |-5<x <5}=R ,故选B.[课时达标检测] 重点保分课时——一练小题夯双基,二练题点过高考[练基础小题——强化运算能力]1.若a >b >0,则下列不等式不成立的是( ) A.1a <1bB .|a |>|b |C .a +b <2abD.⎝⎛⎭⎫12a <⎝⎛⎭⎫12b解析:选C ∵a >b >0,∴1a <1b ,且|a |>|b |,a +b >2ab ,又f (x )=⎝⎛⎭⎫12x 是减函数,∴⎝⎛⎭⎫12a <⎝⎛⎭⎫12b.故C 项不成立.2.函数f (x )= 1-xx +2的定义域为( ) A .[-2,1] B .(-2,1]C .[-2,1)D .(-∞,-2]∪[1,+∞)解析:选B 要使函数f (x )=1-xx +2有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧(1-x )(x +2)≥0,x +2≠0,解得-2<x ≤1,即函数的定义域为(-2,1].3.已知x >y >z ,x +y +z =0,则下列不等式成立的是( ) A .xy >yz B .xz >yz C .xy >xzD .x |y |>z |y |解析:选C 因为x >y >z ,x +y +z =0,所以3x >x +y +z =0,所以x >0,又y >z ,所以xy >xz ,故选C.4.不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3<0,2x 2-7x +6>0的解集是( )A .(2,3) B.⎝⎛⎭⎫1,32∪(2,3) C.⎝⎛⎭⎫-∞,32∪(3,+∞) D .(-∞,1)∪(2,+∞)解析:选B ∵x 2-4x +3<0,∴1<x <3.又∵2x 2-7x +6>0,∴(x -2)(2x -3)>0,∴x <32或x >2,∴原不等式组的解集为⎝⎛⎭⎫1,32∪(2,3). 5.已知关于x 的不等式ax 2+2x +c >0的解集为-13,12,则不等式-cx 2+2x -a >0的解集为________.解析:依题意知,⎩⎨⎧-13+12=-2a ,-13×12=ca ,∴解得a =-12,c =2,∴不等式-cx 2+2x -a >0,即为-2x 2+2x +12>0,即x 2-x -6<0,解得-2<x <3.所以不等式的解集为(-2,3).答案:(-2,3)[练常考题点——检验高考能力]一、选择题1.设集合A ={x |x 2+x -6≤0},集合B 为函数y =1x -1的定义域,则A ∩B 等于( ) A .(1,2) B .[1,2] C .[1,2) D .(1,2]解析:选D A ={x |x 2+x -6≤0}={x |-3≤x ≤2},由x -1>0得x >1,即B ={x |x >1},所以A ∩B ={x |1<x ≤2}.2.已知a ,b ,c ∈R ,则下列命题正确的是( ) A .a >b ⇒ac 2>bc 2 B.a c >bc ⇒a >b C.⎭⎬⎫a >b ab <0⇒1a >1bD.⎭⎬⎫a >b ab >0⇒1a >1b解析:选C 当c =0时,ac 2=0,bc 2=0,故由a >b 不能得到ac 2>bc 2,故A 错误;当c <0时,a c >b c ⇒a <b ,故B 错误;因为1a -1b =b -aab >0⇔⎩⎪⎨⎪⎧ab >0,a <b 或⎩⎪⎨⎪⎧ab <0,a >b ,故选项D 错误,C 正确.故选C.3.已知a >0,且a ≠1,m =a a 2+1,n =a a +1,则( ) A .m ≥n B .m >n C .m <nD .m ≤n解析:选B 由题易知m >0,n >0,两式作商,得m n =a (a 2+1)-(a +1)=a a (a -1),当a >1时,a (a -1)>0,所以a a (a-1)>a 0=1,即m >n ;当0<a <1时,a (a -1)<0,所以a a (a-1)>a 0=1,即m >n .综上,对任意的a >0,a ≠1,都有m >n .4.若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -3≤0,x 2+4x -(1+a )≤0的解集不是空集,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-4]B .[-4,+∞)C .[-4,3]D .[-4,3)解析:选B 不等式x 2-2x -3≤0的解集为[-1,3],假设⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -3≤0,x 2+4x -(a +1)≤0的解集为空集,则不等式x 2+4x -(a +1)≤0的解集为集合{x |x <-1或x >3}的子集,因为函数f (x )=x 2+4x -(a +1)的图象的对称轴方程为x =-2,所以必有f (-1)=-4-a >0,即a <-4,则使⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -3≤0,x 2+4x -(1+a )≤0的解集不为空集的a 的取值范围是a ≥-4.5.若不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,则a 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫-235,+∞ B.⎣⎡⎦⎤-235,1 C .(1,+∞)D.⎝⎛⎦⎤-∞,-235 解析:选A 由Δ=a 2+8>0,知方程恒有两个不等实根,又知两根之积为负,所以方程必有一正根、一负根.于是不等式在区间[1,5]上有解的充要条件是f (5)>0,解得a >-235,故a 的取值范围为⎝⎛⎭⎫-235,+∞. 6.在R 上定义运算:⎝⎛⎭⎫a c b d =ad -bc ,若不等式⎝⎛⎭⎫x -1a +1 a -2x ≥1对任意实数x 恒成立,则实数a 的最大值为( )A .-12B .-32 C.12 D.32解析:选D 由定义知,不等式⎝⎛⎭⎫x -1a +1 a -2x ≥1等价于x 2-x -(a 2-a -2)≥1,∴x 2-x +1≥a 2-a 对任意实数x 恒成立.∵x 2-x +1=⎝⎛⎭⎫x -122+34≥34,∴a 2-a ≤34,解得-12≤a ≤32,则实数a 的最大值为32.二、填空题7.已知a ,b ,c ∈R ,有以下命题: ①若1a <1b ,则c a <c b ;②若a c 2<b c 2,则a <b ;③若a >b ,则a ·2c >b ·2c .其中正确的是__________(请把正确命题的序号都填上).解析:①若c ≤0,则命题不成立.②由a c 2<b c 2得a -bc 2<0,于是a <b ,所以命题正确.③中由2c >0知命题正确.答案:②③8.若0<a <1,则不等式(a -x )⎝⎛⎭⎫x -1a >0的解集是________. 解析:原不等式为(x -a )⎝⎛⎭⎫x -1a <0,由0<a <1得a <1a ,∴a <x <1a. 答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪a <x <1a9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+ax ,x ≥0,bx 2-3x ,x <0为奇函数,则不等式f (x )<4的解集为________.解析:若x >0,则-x <0,则f (-x )=bx 2+3x .因为f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ),即bx 2+3x =-x 2-ax ,可得a =-3,b =-1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-3x ,x ≥0,-x 2-3x ,x <0.当x ≥0时,由x 2-3x <4解得0≤x <4;当x <0时,由-x 2-3x <4解得x <0,所以不等式f (x )<4的解集为(-∞,4).答案:(-∞,4)10.(2016·西安一模)若关于x 的二次不等式x 2+mx +1≥0的解集为R ,则实数m 的取值范围是________.解析:不等式x 2+mx +1≥0的解集为R ,相当于二次函数y =x 2+mx +1的最小值非负,即方程x 2+mx +1=0最多有一个实根,故Δ=m 2-4≤0,解得-2≤m ≤2.答案:[-2,2] 三、解答题11.已知f (x )=-3x 2+a (6-a )x +6. (1)解关于a 的不等式f (1)>0;(2)若不等式f (x )>b 的解集为(-1,3),求实数a ,b 的值. 解:(1)∵f (x )=-3x 2+a (6-a )x +6, ∴f (1)=-3+a (6-a )+6=-a 2+6a +3>0, 即a 2-6a -3<0,解得3-23<a <3+2 3. ∴不等式的解集为{a |3-23<a <3+23}. (2)∵f (x )>b 的解集为(-1,3),∴方程-3x 2+a (6-a )x +6-b =0的两根为-1,3, ∴⎩⎨⎧-1+3=a (6-a )3,-1×3=-6-b3,解得⎩⎨⎧a =3±3,b =-3.故a 的值为3+3或3-3,b 的值为-3.12.已知函数f (x )=x 2-2ax -1+a ,a ∈R. (1)若a =2,试求函数y =f (x )x (x >0)的最小值;(2)对于任意的x ∈[0,2],不等式f (x )≤a 成立,试求a 的取值范围. 解:(1)依题意得y =f (x )x =x 2-4x +1x =x +1x -4.因为x >0,所以x +1x ≥ 2.当且仅当x =1x 时,即x =1时,等号成立. 所以y ≥-2. 所以当x =1时,y =f (x )x的最小值为-2. (2)因为f (x )-a =x 2-2ax -1,所以要使得“对任意的x ∈[0,2],不等式f (x )≤a 成立”只要“x 2-2ax -1≤0在[0,2]恒成立”.不妨设g (x )=x 2-2ax -1,则只要g (x )≤0在[0,2]上恒成立即可.所以⎩⎪⎨⎪⎧ g (0)≤0,g (2)≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧0-0-1≤0,4-4a -1≤0,解得a ≥34.则a 的取值范围为⎣⎡⎭⎫34,+∞. 第二节二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题突破点(一) 二元一次不等式(组)表示的平面区域基础联通 抓主干知识的“源”与“流” 1.二元一次不等式(组)表示的平面区域不等式 表示区域Ax +By +C >0 直线Ax +By +C =0某一侧的所有点组成的平面区域不包括边界直线 Ax +By +C ≥0 包括边界直线不等式组 各个不等式所表示平面区域的公共部分2.确定二元一次不等式(组)表示的平面区域的方法步骤本节主要包括3个知识点:1.二元一次不等式(组)表示的平面区域;2.简单的线性规划问题;3.线性规划的实际应用.考点贯通 抓高考命题的“形”与“神”求平面区域的面积1.求平面区域的面积,要先作出不等式组表示的平面区域,然后根据区域的形状求面积. 2.求平面区域的面积问题,平面区域形状为三角形的居多,尤其当△ABC 为等腰直角三角形(A 为直角)时,点B 到直线AC 的距离即△ABC 的腰长|AB |.由点到直线的距离公式求得|AB |,面积便可求出.[例1] 不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x +y -6≤0,x +y -3≥0,y ≤2表示的平面区域的面积为( )A .4B .1C .5D .无穷大[解析] 不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x +y -6≤0,x +y -3≥0,y ≤2表示的平面区域如图所示(阴影部分),△ABC 的面积即所求.求出点A ,B ,C 的坐标分别为A (1,2),B (2,2),C (3,0),则△ABC 的面积为S =12×(2-1)×2=1.[答案] B [方法技巧]解决求平面区域面积问题的方法步骤(1)画出不等式组表示的平面区域;(2)判断平面区域的形状,并求得直线的交点坐标、图形的边长、相关线段的长(三角形的高、四边形的高)等,若为规则图形则利用图形的面积公式求解;若为不规则图形则利用割补法求解.[提醒] 求面积时应考虑圆、平行四边形等图形的对称性.根据平面区域满足的条件求参数不等式组中的参数影响平面区域的形状,如果不等式组中的不等式含有参数,这时它表示的区域的分界线是一条变动的直线,此时要根据参数的取值范围确定这条直线的变化趋势、倾斜角度、上升还是下降、是否过定点等,确定区域的可能形状,进而根据题目要求求解;如果是一条曲线与平面区域具有一定的位置关系,可以考虑对应的函数的变化趋势,确定极限情况求解;如果目标函数中含有参数,则要根据这个目标函数的特点考察参数变化时目标函数与平面区域的关系,在运动变化中求解.[例2] 若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0,2x +y ≤2,y ≥0,x +y ≤a 表示的平面区域是一个三角形,则a 的取值范围是( )A.⎣⎡⎭⎫43,+∞ B .(0,1]C.⎣⎡⎦⎤1,43 D .(0,1]∪⎣⎡⎭⎫43,+∞ [解析] 不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0,2x +y ≤2,y ≥0表示的平面区域如图所示(阴影部分).由⎩⎪⎨⎪⎧ y =x ,2x +y =2,得A 23,23;由⎩⎪⎨⎪⎧y =0,2x +y =2,得B (1,0).若原不等式组表示的平面区域是一个三角形,则直线x +y =a 中a 的取值范围是0<a ≤1或a ≥43.[答案] D[易错提醒]此类问题的难点在于参数取值范围的不同导致平面区域或者曲线位置的改变,解答的思路可能会有变化,所以求解时要根据题意进行必要的分类讨论及对特殊点、特殊值的考虑.能力练通 抓应用体验的“得”与“失”1.[考点一]设动点P (x ,y )在区域Ω:⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥x ,x +y ≤4上,过点P 任作直线l ,设直线l 与区域Ω的公共部分为线段AB ,则以AB 为直径的圆的面积的最大值为( )A .πB .2πC .3πD .4π解析:选D 作出不等式组所表示的可行域如图中阴影部分所示,则根据图形可知,AB 长度的最大值为4,则以AB 为直径的圆的面积为最大值S =π×⎝⎛⎭⎫422=4π.2.[考点二]若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≤0,x +2y -2≥0,x -y +2m ≥0表示的平面区域为三角形,且其面积等于43,则m 的值为( )A .-3B .1 C.43D .3解析:选B 作出可行域,如图中阴影部分所示,易求A ,B ,C ,D 的坐标分别为A (2,0),B (1-m,1+m ),C 2-4m 3,2+2m3,D (-2m,0).S△ABC=S △ADB -S △ADC =12|AD |·|y B -y C |=12(2+2m )⎝⎛⎭⎫1+m -2+2m 3=(1+m )⎝⎛⎭⎫1+m -23=43,解得m =1或m =-3(舍去).3.[考点一]不等式组 ⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≥0,x +2y -4≤0,x +3y -2≥0表示的平面区域的面积为________.解析:作出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,可知S △ABC =12×2×(2+2)=4.答案:44.[考点二]若满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0,x +y -2≤0,y ≥a的整点(x ,y )恰有9个,其中整点是指横、纵坐标都是整数的点,则整数a 的值为________.解析:不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分,当a =0时,只有4个整点(1,1),(0,0),(1,0),(2,0);当a =-1时,增加了(-1,-1),(0,-1),(1,-1),(2,-1),(3,-1)共5个整点,此时,整点的个数共9个,故整数a =-1.答案:-1突破点(二) 简单的线性规划问题基础联通 抓主干知识的“源”与“流”1.线性规划中的基本概念名称 意义约束条件 由变量x ,y 组成的不等式(组)线性约束条件 由x ,y 的一次不等式(或方程)组成的不等式(组) 目标函数 关于x ,y 的函数解析式,如z =2x +3y 等线性目标函数关于x ,y 的一次函数解析式 可行解 满足线性约束条件的解(x ,y ) 可行域 所有可行解组成的集合最优解 使目标函数取得最大值或最小值的可行解线性规划问题在线性约束条件下求线性目标函数的最大值或最小值问题在确定线性约束条件和线性目标函数的前提下,用图解法求最优解的步骤概括为“画、移、求、答”.即考点贯通 抓高考命题的“形”与“神”线性目标函数的最值[例1] (2016·天津高考)设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2≥0,2x +3y -6≥0,3x +2y -9≤0,则目标函数z =2x +5y 的最小值为( )A .-4B .6C .10D .17[解析] 由约束条件作出可行域如图所示,目标函数可化为y =-25x +15z ,在图中画出直线y =-25x ,平移该直线,易知经过点A 时z 最小.又知点A 的坐标为(3,0),∴z min =2×3+5×0=6.故选B.[答案] B [方法技巧]求解线性目标函数最值的常用方法线性目标函数的最优解一般在平面区域的顶点或边界处取得,所以对于一般的线性规划问题,若可行域是一个封闭的图形,我们可以直接解出可行域的顶点,然后将坐标代入目标函数求出相应的数值,从而确定目标函数的最值;若可行域不是封闭图形还是需要借助截距的几何意义来求最值.非线性目标函数的最值[例2] (2016·山东高考)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( )A .4B .9C .10D .12[解析] 作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示.x 2+y 2表示平面区域内点到原点距离的平方,由⎩⎪⎨⎪⎧x +y =2,2x -3y =9得A (3,-1),由图易得(x 2+y 2)max =|OA |2=32+(-1)2=10.故选C.[答案] C[方法技巧]非线性目标函数最值问题的常见类型及求法(1)距离平方型:目标函数为z =(x -a )2+(y -b )2时,可转化为可行域内的点(x ,y )与点(a ,b )之间的距离的平方求解.(2)斜率型:对形如z =ay +bcx +d (ac ≠0)型的目标函数,可利用斜率的几何意义来求最值,即先变形为z =a c ·y -⎝⎛⎭⎫-b a x -⎝⎛⎭⎫-d c 的形式,将问题化为求可行域内的点(x ,y )与点⎝⎛⎭⎫-d c ,-b a 连线的斜率的ac 倍的取值范围、最值等.(3)点到直线距离型:对形如z =|Ax +By +C |型的目标函数,可先变形为z =A 2+B 2·|Ax +By +C |A 2+B2的形式,将问题化为求可行域内的点(x ,y )到直线Ax +By +C =0的距离的A 2+B 2倍的最值.线性规划中的参数问题[例3] 已知x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0,x +y ≤2,y ≥0.若z =ax +y 的最大值为4,则a =( )A .3B .2C .-2D .-3[解析] 画出不等式组表示的平面区域如图阴影部分所示,若z =ax +y 的最大值为4,则最优解为x =1,y =1或x =2,y =0,经检验知x =2,y =0符合题意,∴2a +0=4,此时a =2.[答案] B [方法技巧]求解线性规划中含参问题的两种基本方法(1)把参数当成常数用,根据线性规划问题的求解方法求出最优解,代入目标函数确定最值,通过构造方程或不等式求解参数的值或范围;(2)先分离含有参数的式子,通过观察的方法确定含参的式子所满足的条件,确定最优解的位置,从而求出参数.能力练通 抓应用体验的“得”与“失”1.[考点一]设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -7≤0,x -3y +1≤0,3x -y -5≥0,则z =2x -y 的最大值为( )A .10B .8C .3D .2解析:选B 作出可行域如图中阴影部分所示,由z =2x -y 得y =2x -z ,作出直线y =2x ,平移使之经过可行域,观察可知,当直线经过点A (5,2)时,对应的z 值最大.故z max =2×5-2=8.2.[考点二]已知(x ,y )满足⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,x +y ≤1,则k =yx +1的最大值为( )A.12 B.32 C .1D.14解析:选C 如图,不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,x +y ≤1表示的平面区域为△AOB 的边界及其内部区域,k =y x +1=y -0x -(-1)表示平面区域内的点(x ,y )和点(-1,0)连线的斜率.由图知,平面区域内的点(0,1)和点(-1,0)连线的斜率最大,所以k max =1-00-(-1)=1.3.[考点一](2017·银川模拟)设z =x +y ,其中实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≥0,x -y ≤0,0≤y ≤k ,若z 的最大值为6,则z 的最小值为( )A .-3B .-2C .-1D .0解析:选A 作出实数x ,y 满足的平面区域,如图中阴影部分所示,由图知,当目标函数z =x +y 经过点C (k ,k )时,取得最大值,且z max =k +k =6,得k =3.当目标函数z =x +y 经过点B (-6,3)时,取得最小值,且z min =-6+3=-3,故选A.4.[考点三]x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≤0,x -2y -2≤0,2x -y +2≥0,若z =y -ax 取得最大值的最优解不唯一,则实数a 的值为( )A.12或-1 B .2或12C .2或1D .2或-1解析:选D 由题中条件画出可行域如图中阴影部分所示,可知A (0,2),B (2,0),C (-2,-2),则z A =2,z B =-2a ,z C =2a -2,要使目标函数取得最大值的最优解不唯一,只要z A =z B >z C 或z A =z C >z B 或z B =z C >z A ,解得a =-1或a =2.5.[考点二]设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +5≥0,x +y ≥0,x ≤3,则z =(x +1)2+y 2的最大值为________.解析:作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y +5≥0,x +y ≥0,x ≤3表示的平面区域,如图中阴影部分所示.(x +1)2+y 2可看作点(x ,y )到点P (-1,0)的距离的平方,由图可知可行域内的点A 到点P (-1,0)的距离最大.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x =3,x -y +5=0,得A 点的坐标为(3,8),代入z =(x +1)2+y 2,得z max =(3+1)2+82=80. 答案:80突破点(三) 线性规划的实际应用基础联通 抓主干知识的“源”与“流”解线性规划应用题的一般步骤考点贯通 抓高考命题的“形”与“神”线性规划的实际应用[典例] 1吨每种产品所需原料及每天原料的可用限额如表所示.如果生产1吨甲、乙产品可获利润分别为3万元、4万元,则该企业每天可获得最大利润为( )甲 乙 原料限额 A (吨) 3 2 12 B (吨)128A .12万元B .16万元C .17万元D .18万元[解析] 设每天生产甲、乙产品分别为x 吨、y 吨,每天所获利润为z 万元,则有⎩⎪⎨⎪⎧3x +2y ≤12,x +2y ≤8,x ≥0,y ≥0,z =3x +4y ,作出可行域如图阴影部分所示,由图形可知,当直线z =3x +4y 经过点A (2,3)时,z 取最大值,最大值为3×2+4×3=18.[答案] D[易错提醒]求解线性规划应用题的三个注意点(1)明确问题中的所有约束条件,并根据题意判断约束条件是否能够取到等号. (2)注意结合实际问题的实际意义,判断所设未知数x ,y 的取值范围,特别注意分析x ,y 是否为整数、是否为非负数等.(3)正确地写出目标函数,一般地,目标函数是等式的形式.能力练通 抓应用体验的“得”与“失”1.某校今年计划招聘女教师a 名,男教师b 名,若a ,b 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2a -b ≥5,a -b ≤2,a <7,设这所学校今年计划招聘教师最多x 名,则x =( )A .10B .12C .13D .16解析:选C 如图所示,画出约束条件所表示的区域,即可行域,作直线b +a =0,并平移,结合a ,b ∈N ,可知当a =6,b =7时,a +b 取最大值,故x =6+7=13.2.A ,B 两种规格的产品需要在甲、乙两台机器上各自加工一道工序才能成为成品.已知A 产品需要在甲机器上加工3小时,在乙机器上加工1小时;B 产品需要在甲机器上加工1小时,在乙机器上加工3小时.在一个工作日内,甲机器至多只能使用11小时,乙机器至多只能使用9小时.A 产品每件利润300元,B 产品每件利润400元,则这两台机器在一个工作日内创造的最大利润是________元.解析:设生产A 产品x 件,B 产品y 件,则x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧3x +y ≤11,x +3y ≤9,x ∈N ,y ∈N ,生产利润为z =300x +400y .画出可行域,如图中阴影部分(包含边界)内的整点,显然z =300x +400y 在点M 或其附近的整数点处取得最大值,由方程组⎩⎪⎨⎪⎧ 3x +y =11,x +3y =9,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =2,则z max =300×3+400×2=1 700.故最大利润是1 700元.答案:1 700[全国卷5年真题集中演练——明规律]1.(2014·新课标全国卷Ⅰ)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥1,x -2y ≤4的解集记为D .有下面四个命题:p 1:∀(x ,y )∈D ,x +2y ≥-2; p 2:∃(x ,y )∈D ,x +2y ≥2; p 3:∀(x ,y )∈D ,x +2y ≤3; p 4:∃(x ,y )∈D ,x +2y ≤-1. 其中的真命题是( ) A .p 2,p 3 B .p 1,p 4 C .p 1,p 2 D .p 1,p 3解析:选C 画出可行域如图中阴影部分所示,由图可知,当目标函数z =x +2y 经过可行域内的点A (2,-1)时,取得最小值0,故x +2y ≥0,因此p 1,p 2是真命题,选C.2.(2013·新课标全国卷Ⅱ)已知a >0,x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x +y ≤3,y ≥a (x -3).若z =2x +y 的最小值为1,则a =( )A.14 B.12C .1D .2解析:选B 由已知约束条件,作出可行域如图中△ABC 内部及边界部分所示,由目标函数z =2x +y 的几何意义为直线l :y =-2x +z 在y 轴上的截距,知当直线l 过可行域内的点B (1,-2a )时,目标函数z =2x +y 的最小值为1,则2-2a =1,a =12,故选B.3.(2016·全国丙卷)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0,x -2y ≤0,x +2y -2≤0,则z =x +y 的最大值为________.解析:不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示.平移直线x +y =0,当直线经过A 点时,z 取得最大值, 由⎩⎪⎨⎪⎧x -2y =0,x +2y -2=0得A 1,12,z max =1+12=32.答案:324.(2016·全国乙卷)某高科技企业生产产品A 和产品B 需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A 需要甲材料1.5 kg ,乙材料1 kg ,用5个工时;生产一件产品B 需要甲材料0.5 kg ,乙材料0.3 kg ,用3个工时.生产一件产品A 的利润为2 100元,生产一件产品B 的利润为900 元.该企业现有甲材料150 kg ,乙材料90 kg ,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A 、产品B 的利润之和的最大值为________元.解析:设生产A 产品x 件,B 产品y 件,由已知可得约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧1.5x +0.5y ≤150,x +0.3y ≤90,5x +3y ≤600,x ≥0,x ∈N *,y ≥0,y ∈N *.即⎩⎪⎨⎪⎧3x +y ≤300,10x +3y ≤900,5x +3y ≤600,x ≥0,x ∈N *,y ≥0,y ∈N *.目标函数为z =2 100x +900y ,由约束条件作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示.作直线2 100x +900y =0,即7x +3y =0并上下平移,易知当直线经过点M 时,z 取得最大值,联立⎩⎪⎨⎪⎧10x +3y =900,5x +3y =600,解得B (60,100).则z max =2 100×60+900×100=216 000(元). 答案:216 0005.(2015·新课标全国卷Ⅰ)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -1≥0,x -y ≤0,x +y -4≤0,则yx 的最大值为________.解析:画出可行域如图阴影所示,∵yx 表示过点(x ,y )与原点(0,0)的直线的斜率,∴点(x ,y )在点A 处时yx 最大.。
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基本不等式
一、知识回顾
1.几个重要不等式 (1)0,0||,2
≥≥∈a
a R a 则若
(2)2
2
2
2
,2(2||2)a b R a b ab a b ab ab ∈+≥+≥≥若、则或(当仅当a=b 时取等号)
(3)如果a ,b 都是正数,那么
.2
a b +(当仅当a=b 时取等号)
最值定理:若
,,,,x y R x y S xy P +
∈+==则: ○
1如果P 是定值, 那么当x=y 时,S 的值最小; ○2如果S 是定值, 那么当x =y 时,P 的值最大.
注意: ○1前提:“一正、二定、三相等”,如果没有满足前提,则应根据题目创设情境;还要注意选择恰当的公式;
○2“和定 积最大,积定 和最小”,可用来求最值;
○3均值不等式具有放缩功能,如果有多处用到,请注意每处取等的条件是否一致。
,3
a b c a b c R +++∈≥(4)若、、则
(当仅当a=b=c 时取等号) 0,2b a
ab a b
>+≥(5)若则(当仅当a=b 时取等号)
2.几个著名不等式
(1)平均不等式: 如果a ,b 都是正数,那么
2
112a b a b
+≤≤+仅当a=b 时取等号) (2)
柯西不等式:
时取等号
当且仅当(则
若n
n n n n n n n b a b a b a
b a b b b b a a a a b a b a b a b a R b b b b R a a a a ====+++++++≤++++∈∈ 332211223222122322212332211321321)
)(();,,,,,,,,
(3)琴生不等式(特例)与凸函数、凹函数
若定义在某区间上的函数f(x),对于定义域中任意两点1212,(),x x x x ≠有
12121212()()()()
(
)()2222x x f x f x x x f x f x f f ++++≥≤或 则称f(x)为凸(或凹)函数.
二、基本练习 1、(18福建卷)下列结论正确的是 ( )
A .当1
01,lg 2
lg x x x x
>≠+≥且时
B .02x >≥当时
C .x
x x 1
,2+
≥时当的最小值为2 D .当x
x x 1
,20-≤<时无最大值 2、下列函数中,最小值为22的是 ( ) A .x
x y 2+
=
B .)0(sin 2
sin π<<+
=x x
x y
C .x x e e y -+=2
D .2log 2log 2x x y +=
3、设0>>b a ,则下列不等式成立的是 ( )
A .b a ab +2ab b a >+>2
B .>>+ab b a 2b a ab +2
C .>+2b a b a ab +2ab >
D .b a ab
+22b a ab +>> 5、若,2
1
0<<a 则下列不等式中正确的是( )
A .log (1)1a a ->
B .x x a )2
1
(≤ C .)1cos()1cos(a a -<+
D .n n a a <-)1(
6、若实数a 、b 满足的最小值是则b a b a 22,2+=+ ( ) A .8 B .4
C .22
D .422
7、函数11
1
22+++
=x x y 的值域为 . 8、已知x >0,y >0且x +y =5,则lg x +lg y 的最大值是 .
若正数,a b 满足3ab a b =++,则ab 的取值范围是_____________________.
三、例题分析
例1、已知x >0,y >0且x +2y =1,求xy 的最大值,及xy 取最大值时的x 、y 的值. 例2
例3、已知0a >,求函数2
y =的最小值。
例4、设001,,a b a b >>+=,求证:
(1)111
8a b ab
++
≥ ; (2)221125
2
()()a b a b +++≥;
(3)++12a 12+b ≤22 (4)(
121-a )(12
1-b )≥9 (5))1)(1(b b a a ++≥4
25
例5、(18江苏卷)设数列{a n }的前项和为n S ,已知a 1=1, a 2=6, a 3=11,且
, ,,3,2,1 =n
(Ⅱ)求数列{a n }的通项公式;
(Ⅲ)证明不等式1m n >对任何正整数、都成立.
四、同步练习g3.1187基本不等式
1、若a 、b ∈+
R ,1)(=+-b a ab ,则b a +的最小值是( )
A )222+
B )25+
C )222-
D )
22 2、函数x
x y 2sin 9
2cos 4+
=
的最小值是( ) A )24
B )13
C )25
D )26
3、已知α=lga 2lgb 2,β=[lg(ab)] 2,γ=[lg(a 2+b 2)]2,其中a>0、b>0、a 2+b 2<1且a ≠b 则α、β、γ的大小顺序为( )
A) γ<β<α B) γ<α<β C) α<β<γ D) α<γ
<β
4、某公司租地建仓库,每月士地占用费y 1与仓库到车站的距离成反比,而每月库存货物费y 2与到车站的距离成正比,如果在距离车站10公里处建仓库,这这两项费用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
A) 5公里处
B) 4公里处
C) 3公里处
D) 2公里处
5、设01x <<
,则1
11,,a b x c x
==+=
-中最大的一个是( ) A.a B. b C. c D. 不能确定 6、一批救灾物资随17列火车以v 千米/小时的速度匀速直达400千米处的灾区,
为了安全起见,两辆火车的间距不得小于2)20
(v
千米,问这批物资全部运到灾
区最少需要____小时.
7、知x 、y ∈+
R ,则使y x t y x +≤+恒成立的实数t 的取值范围是
____________.
8、已知0,0>>b a 且12
22=+b a ,求21b a +的最大值________. 9、设实数x ,y ,m ,n 满足条件122=+n m ,922=+y x ,求ny mx +的最大值。
10、若a ,b ,c 是互不相等的正数,求证:
>++>++222222444a c c b b a c b a )(c b a abc ++
11、已知a 、b 、c 是不全相等的正数,求证:
3>-++-++-+c
c
b a b b a
c a a c b
12、已知a 、b 、c ∈R,求证)(2222222c b a a c c b b a ++≥+++++
答案 ACBAC 7、8. 8、[2,).+∞ 9
、4。