2012年高考数学按章节分类汇编(人教A必修五):第三章不等式
人教a版数学必修5第三章不等式教学案

人教A版数学必修5第三章不等式教学案课题:§ 3.1不等式与不等关系第1课时授课类型:新授课【教学目标】1 •知识与技能:通过具体情景,感受在现实世界和日常生活中存在着大量的不等关系,理解不等式(组)的实际背景,掌握不等式的基本性质;2 •过程与方法:通过解决具体问题,学会依据具体问题的实际背景分析问题、解决问题的方法;3 •情态与价值:通过解决具体问题,体会数学在生活中的重要作用,培养严谨的思维习惯。
【教学重点】用不等式(组)表示实际问题的不等关系,并用不等式(组)研究含有不等关系的问题。
理解不等式(组)对于刻画不等关系的意义和价值。
【教学难点】用不等式(组)正确表示出不等关系。
【教学过程】1. 课题导入在现实世界和日常生活中,既有相等关系,又存在着大量的不等关系。
如两点之间线段最短,三角形两边之和大于第三边,等等。
人们还经常用长与短、高与矮、轻与重、胖与瘦、大与小、不超过或不少于等来描述某种客观事物在数量上存在的不等关系。
在数学中,我们用不等式来表示不等关系。
下面我们首先来看如何利用不等式来表示不等关系。
2. 讲授新课1)用不等式表示不等关系引例1:限速40km/h的路标,指示司机在前方路段行驶时,应使汽车的速度v不超过40km/h, 写成不等式就是:v乞40引例2:某品牌酸奶的质量检查规定,酸奶中脂肪的含量应不少于 2.5%,蛋白质的含量p应不少于2.3%,写成不等式组就是用不等式组来表示问题1:设点A与平面:-的距离为d,B为平面〉上的任意一点,贝U d -| AB |。
问题2:某种杂志原以每本 2.5元的价格销售,可以售出8万本。
据市场调查,若单价每提高0.1元,销售量就可能相应减少2000本。
若把提价后杂志的定价设为x元,怎样用不等式表示销售的总收入仍不低于20万元呢?x _ 2 5解:设杂志社的定价为x元,则销售的总收入为(8 0.2)x万元,那么不等关系0.1“销售的总收入仍不低于20万元”可以表示为不等式x —2 5(8 0.2)x_200.1问题3:某钢铁厂要把长度为4000mm的钢管截成500mm和600mm两种。
高中数学必修5第三章《不等式》复习知识点总结与练习

高中数学必修5__第三章《不等式》复习知识点总结与练习(一)第一节不等关系与不等式[知识能否忆起]1.实数大小顺序与运算性质之间的关系a -b >0⇔a >b ;a -b =0⇔a =b ;a -b <0⇔a <b . 2.不等式的基本性质1.在使用不等式时,一定要搞清它们成立的前提条件.不可强化或弱化成立的条件.如“同向不等式”才可相加,“同向且两边同正的不等式”才可相乘;可乘性中“c 的符号”等也需要注意.2.作差法是比较两数(式)大小的常用方法,也是证明不等式的基本方法.要注意强化化归意识,同时注意函数性质在比较大小中的作用.高频考点1. 比较两个数(式)的大小[例1] 已知等比数列{a n }中,a 1>0,q >0,前n 项和为S n ,试比较S 3a 3与S 5a 5的大小.[自主解答] 当q =1时,S 3a 3=3,S 5a 5=5,所以S 3a 3<S 5a 5;当q >0且q ≠1时,S 3a 3-S 5a 5=a 1(1-q 3)a 1q 2(1-q )-a 1(1-q 5)a 1q 4(1-q )=q 2(1-q 3)-(1-q 5)q 4(1-q )=-q -1q 4<0,所以S 3a 3<S 5a 5. 综上可知S 3a 3<S 5a 5.由题悟法比较大小的常用方法 (1)作差法:一般步骤是:①作差;②变形;③定号;④结论.其中关键是变形,常采用配方、因式分解、有理化等方法把差式变成积式或者完全平方式.当两个式子都为正数时,有时也可以先平方再作差.(2)作商法:一般步骤是:①作商;②变形;③判断商与1的大小;④结论. (3)特值法:若是选择题、填空题可以用特值法比较大小;若是解答题,可先用特值探究思路,再用作差或作商法判断.[注意] 用作商法时要注意商式中分母的正负,否则极易得出相反的结论.以题试法1.(2012·吉林联考)已知实数a 、b 、c 满足b +c =6-4a +3a 2,c -b =4-4a +a 2,则a 、b 、c 的大小关系是( )A .c ≥b >aB .a >c ≥bC .c >b >aD .a >c >b解析:选A c -b =4-4a +a 2=(2-a )2≥0, ∴c ≥b .将题中两式作差得2b =2+2a 2,即b =1+a 2. ∵1+a 2-a =⎝⎛⎭⎫a -122+34>0,∴1+a 2>a . ∴b =1+a 2>a .∴c ≥b >a . 2. 不等式的性质(2012·包头模拟)若a >0>b >-a ,c <d <0,则下列结论:①ad >bc ;②a d +bc<0;③a-c >b -d ;④a ·(d -c )>b (d -c )中成立的个数是( )A .1B .2C .3D .4(2)∵a >0>b ,c <d <0,∴ad <0,bc >0, ∴ad <bc ,故①错误.∵a >0>b >-a ,∴a >-b >0, ∵c <d <0,∴-c >-d >0, ∴a (-c )>(-b )(-d ),∴ac +bd <0,∴a d +b c =ac +bdcd <0,故②正确. ∵c <d ,∴-c >-d ,∵a >b ,∴a +(-c )>b +(-d ), a -c >b -d ,故③正确.∵a >b ,d -c >0,∴a (d -c )>b (d -c ), 故④正确,故选C.由题悟法1.判断一个关于不等式的命题的真假时,先把要判断的命题与不等式性质联系起来考虑,找到与命题相近的性质,并应用性质判断命题的真假,当然判断的同时可能还要用到其他知识,比如对数函数、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.以题试法2.若a 、b 、c 为实数,则下列命题正确的是( ) A .若a >b ,c >d ,则ac >bd B .若a <b <0,则a 2>ab >b 2 C .若a <b <0,则1a <1bD .若a <b <0,则b a >ab解析:选B A 中,只有a >b >0,c >d >0时,才成立;B 中,由a <b <0,得a 2>ab >b 2成立;C ,D 通过取a =-2,b =-1验证均不正确. 3. 不等式性质的应用典题导入[例3] 已知函数f (x )=ax 2+bx ,且1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4.求f (-2)的取值范围. [自主解答] f (-1)=a -b ,f (1)=a +b . f (-2)=4a -2b .设m (a +b )+n (a -b )=4a -2b .则⎩⎪⎨⎪⎧ m +n =4,m -n =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =1,n =3.∴f (-2)=(a +b )+3(a -b )=f (1)+3f (-1). ∵1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,∴5≤f (-2)≤10.即f (-2)的取值范围为[5,10].由题悟法利用不等式性质可以求某些代数式的取值范围,但应注意两点:一是必须严格运用不等式的性质;二是在多次运用不等式的性质时有可能扩大了变量的取值范围.解决的途径是先建立所求范围的整体与已知范围的整体的等量关系,最后通过“一次性”不等关系的运算求解范围.以题试法3.若α,β满足⎩⎪⎨⎪⎧-1≤α+β ≤1,1≤α+2β ≤3,试求α+3β的取值范围.解:设α+3β=x (α+β)+y (α+2β)=(x +y )α+(x +2y )β.则⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =1,x +2y =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =2.∵-1≤-(α+β)≤1,2≤2(α+2β)≤6, 两式相加,得1≤α+3β≤7.∴α+3β的取值范围为[1,7].第二节一元二次不等式及其解法[知识能否忆起]一元二次不等式的解集二次函数y=ax2+bx+c的图象、一元二次方程ax2+bx+c=0的根与一元二次不等式ax2+bx+c>0与ax2+bx+c<0的解集的关系,可归纳为:若a<0时,可以先将二次项系数化为正数,对照上表求解.解一元二次不等式应注意的问题:(1)在解一元二次不等式时,要先把二次项系数化为正数.(2)二次项系数中含有参数时,参数的符号会影响不等式的解集,讨论时不要忘记二次项系数为零的情况.(3)解决一元二次不等式恒成立问题要注意二次项系数的符号.(4)一元二次不等式的解集的端点与相应的一元二次方程的根及相应的二次函数图象与x轴交点的横坐标相同高频考点1.一元二次不等式的解法典题导入[例1] 解下列不等式: (1)0<x 2-x -2≤4; (2)x 2-4ax -5a 2>0(a ≠0). [自主解答] (1)原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-x -2>0,x 2-x -2≤4⇔⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -2>0,x 2-x -6≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧ (x -2)(x +1)>0,(x -3)(x +2)≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x >2或x <-1,-2≤x ≤3.借助于数轴,如图所示,原不等式的解集为{}x |-2≤x <-1,或2<x ≤3. (2)由x 2-4ax -5a 2>0知(x -5a )(x +a )>0. 由于a ≠0故分a >0与a <0讨论. 当a <0时,x <5a 或x >-a ; 当a >0时,x <-a 或x >5a .综上,a <0时,解集为{}x |x <5a ,或x >-a ;a >0时,解集为{}x |x >5a ,或x <-a .由题悟法1.解一元二次不等式的一般步骤:(1)对不等式变形,使一端为0且二次项系数大于0,即ax 2+bx +c >0(a >0),ax 2+bx +c <0(a >0);(2)计算相应的判别式;(3)当Δ≥0时,求出相应的一元二次方程的根; (4)根据对应二次函数的图象,写出不等式的解集.2.解含参数的一元二次不等式可先考虑因式分解,再对根的大小进行分类讨论;若不能因式分解,则可对判别式进行分类讨论,分类要不重不漏.以题试法1.解下列不等式: (1)-3x 2-2x +8≥0;(2)ax 2-(a +1)x +1<0(a >0).解:(1)原不等式可化为3x 2+2x -8≤0, 即(3x -4)(x +2)≤0. 解得-2 ≤x ≤43,所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-2≤x ≤43. (2)原不等式变为(ax -1)(x -1)<0, 因为a >0,所以⎝⎛⎭⎫x -1a (x -1)<0. 所以当a >1时,解为1a <x <1;当a =1时,解集为∅; 当0<a <1时,解为1<x <1a.综上,当0<a <1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1<x <1a ; 当a =1时,不等式的解集为∅;当a >1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1a <x <1. 2.一元二次不等式恒成立问题典题导入[例2] 已知f (x )=x 2-2ax +2(a ∈R ),当x ∈[-1,+∞)时,f (x )≥a 恒成立,求a 的取值范围.[自主解答] 法一:f (x )=(x -a )2+2-a 2,此二次函数图象的对称轴为x =a . ①当a ∈(-∞,-1) 时,f (x )在[-1,+∞)上单调递增,f (x )min =f (-1)=2a +3. 要使f (x )≥a 恒成立,只需f (x )min ≥a ,即2a +3≥a ,解得-3≤a <-1; ②当a ∈[-1,+∞)时,f (x )min =f (a )=2-a 2,由2-a 2≥a ,解得-1 ≤a ≤1. 综上所述,a 的取值范围为[-3,1].法二:令g (x )=x 2-2ax +2-a ,由已知,得x 2-2ax +2-a ≥0在[-1,+∞)上恒成立,即Δ=4a 2-4(2-a )≤0或⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,a <-1,g (-1)≥0.解得-3 ≤a ≤1.所求a 的取值范围是[-3,1].本题中的“x ∈[-1,+∞)改为“x ∈[-1,1)”,求a 的取值范围.解:令g (x )=x 2-2ax +2-a ,由已知,得x 2-2ax +2-a ≥0在[-1,1)上恒成立,即Δ=4a 2-4(2-a )≤0或⎩⎪⎨⎪⎧ Δ>0,a <-1,g (-1)≥0或⎩⎨⎧Δ>0,a >1,g (1)≥0.解得-3≤a ≤1,所求a 的取值范围是[-3,1] .由题悟法1.对于二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴上方;恒小于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴下方.2.一元二次不等式恒成立的条件:(1)ax 2+bx +c >0(a ≠0)(x ∈R ) 恒成立的充要条件是: a >0且b 2-4ac <0.(2)ax 2+bx +c <0(a ≠0)(x ∈R )恒成立的充要条件是: a <0且b 2-4ac <0.以题试法2.(2012·九江模拟)若关于x 的不等式x 2-ax -a >0的解集为(-∞,+∞),则实数a 的取值范围是________;若关于x 的不等式x 2-ax -a ≤-3的解集不是空集,则实数a 的取值范围是________.解析:由Δ1<0,即a 2-4(-a )<0,得-4<a <0; 由Δ2≥0,即a 2-4(3-a )≥0,得a ≤-6或a ≥2. 答案:(-4,0) (-∞,-6]∪[2,+∞) 2. 一元二次不等式的应用典题导入[例3] 某商品每件成本价为80元,售价为100元,每天售出100件.若售价降低x 成(1成=10%),售出商品数量就增加85x 成.要求售价不能低于成本价.(1)设该商店一天的营业额为y ,试求y 与x 之间的函数关系式y =f (x ),并写出定义域; (2)若再要求该商品一天营业额至少为10 260元,求x 的取值范围. [自主解答] (1)由题意得y =100⎝⎛⎭⎫1-x 10·100⎝⎛⎭⎫1+850x . 因为售价不能低于成本价, 所以100⎝⎛⎭⎫1-x10-80≥0. 所以y =f (x )=20(10-x )(50+8x ),定义域为[0,2]. (2)由题意得20(10-x )(50+8x )≥10 260, 化简得8x 2-30x +13≤0. 解得12≤x ≤134.所以x 的取值范围是⎣⎡⎦⎤12,2.由题悟法解不等式应用题,一般可按如下四步进行:(1)认真审题,把握问题中的关键量,找准不等关系; (2)引进数学符号,用不等式表示不等关系; (3)解不等式; (4)回答实际问题.以题试法3.某同学要把自己的计算机接入因特网.现有两家ISP 公司可供选择.公司A 每小时收费1.5元;公司B 在用户每次上网的第1小时内收费1.7元,第2小时内收费1.6元,以后每小时减少0.1元(若用户一次上网时间超过17小时,按17小时计算).假设该同学一次上网时间总是小于17小时,那么该同学如何选择ISP 公司较省钱?解:假设一次上网x 小时,则公司A 收取的费用为1.5x 元,公司B 收取的费用为x (35-x )20元.若能够保证选择A 比选择B 费用少,则x (35-x )20>1.5x (0<x <17), 整理得x 2-5x <0,解得0<x <5,所以当一次上网时间在5小时内时,选择公司A 的费用少;超过5小时,选择公司B 的费用少.练习题[小题能否全取]1.(教材习题改编)下列命题正确的是( ) A .若ac >bc ⇒a >b B .若a 2>b 2⇒a >b C .若1a >1b ⇒a <bD .若a <b ⇒a <b答案:D2.若x +y >0,a <0,ay >0,则x -y 的值( ) A .大于0 B .等于0 C .小于0D .不确定解析:选A 由a <0,ay >0知y <0,又x +y >0,所以x >0.故x -y >0. 4.12-1________3+1(填“>”或“<”). 解析:12-1=2+1<3+1. 答案:<5.已知a ,b ,c ∈R ,有以下命题:①若a >b ,则ac 2>bc 2;②若ac 2>bc 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正确.③中由2c >0知成立. 答案:②③4.若x >y, a >b ,则在①a -x >b -y ,②a +x >b +y ,③ax >by ,④x -b >y -a ,⑤a y >bx这五个式子中,恒成立的所有不等式的序号是________. 解析:令x =-2,y =-3,a =3,b =2,符合题设条件x >y ,a >b ,∵a -x =3-(-2)=5,b -y =2-(-3)=5, ∴a -x =b -y ,因此 ①不成立.又∵ax =-6,by =-6,∴ax =by ,因此③也不正确. 又∵a y =3-3=-1,b x =2-2=-1,∴a y =bx,因此⑤不正确. 由不等式的性质可推出 ②④成立. 答案:②④[小题能否全取]1.(教材习题改编)不等式x (1-2x )>0的解集是( ) A.⎝⎛⎭⎫-∞,12 B.⎝⎛⎭⎫0,12 C .(-∞,0)∪⎝⎛⎭⎫12,+∞D.⎝⎛⎭⎫12,+∞答案:B2.不等式9x 2+6x +1≤0的解集是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠-13 B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫-13 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-13≤x ≤13D .R答案:B3.(2011·福建高考)若关于x 的方程x 2+mx +1=0有两个不相等的实数根,则实数m 的取值范围是( )A .(-1,1)B .(-2,2)C .(-∞,-2)∪(2,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)解析:选C 由一元二次方程有两个不相等的实数根,可得:判别式Δ>0,即m 2-4>0,解得m <-2或m >2.4.(2012·天津高考)已知集合A ={x ∈R ||x +2|<3},集合B ={x ∈R |(x -m )(x -2)<0},且A ∩B =(-1,n ),则m =__________,n =________.解析:因为|x +2|<3,即-5<x <1,所以A =(-5,1),又A ∩B ≠∅,所以m <1,B =(m,2),由A ∩B =(-1,n )得m =-1,n =1.答案:-1 15.不等式1x -1<1的解集为________.解析:由1x -1<1得1-1x -1>0,即x -2x -1>0,解得x <1,或x >2.答案:{x |x <1,或x >2}1.(2012·重庆高考)不等式x -1x +2<0的解集为( )A .(1,+∞)B .(-∞,-2)C .(-2,1)D .(-∞,-2)∪(1,+∞)解析:选C 原不等式化为(x -1)(x +2)<0,解得-2<x <1,故原不等式的解集为(-2,1).2.(2013·湘潭月考)不等式4x -2≤x -2的解集是( )A .(-∞,0]∪(2,4]B .[0,2)∪[4,+∞)C .[2,4)D .(-∞,2]∪(4,+∞)解析:选B ①当x -2>0即x >2时,原不等式等价于(x -2)2≥4,解得x ≥4. ②当x -2<0即x <2时,原不等式等价于(x -2)2≤4, 解得0≤x <2.3.关于x 的不等式x 2-(a +1)x +a <0的解集中,恰有3个整数,则a 的取值范围是( ) A .(4,5) B .(-3,-2)∪(4,5) C .(4,5]D .[-3,-2)∪(4,5]解析:选D 原不等式可能为(x -1)(x -a )<0,当a >1时得1<x <a ,此时解集中的整数为2,3,4,则4<a ≤5,当a <1时得a <x <1,则-3≤a <-2,故a ∈[-3,-2)∪(4,5]4.若(m +1)x 2-(m -1)x +3(m -1)<0对任何实数x 恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A .(1,+∞) B .(-∞,-1)C.⎝⎛⎭⎫-∞,-1311D.⎝⎛⎭⎫-∞,-1311∪(1,+∞) 解析:选C ①m =-1时,不等式为2x -6<0,即x <3,不合题意.②m ≠-1时,⎩⎪⎨⎪⎧m +1<0,Δ<0,解得m <-1311.6.(2012·长沙模拟)已知二次函数f (x )=ax 2-(a +2)x +1(a ∈Z ),且函数f (x )在(-2,-1)上恰有一个零点,则不等式f (x )>1的解集为( )A .(-∞,-1)∪(0,+∞)B .(-∞,0)∪(1,+∞)C .(-1,0)D .(0,1)解析:选C ∵f (x )=ax 2-(a +2)x +1, Δ=(a +2)2-4a =a 2+4>0,∴函数f (x )=ax 2-(a +2)x +1必有两个不同的零点, 又f (x )在(-2,-1)上有一个零点,则f (-2)f (-1)<0, ∴(6a +5)(2a +3)<0,解得-32<a <-56.又a ∈Z ,∴a =-1.不等式f (x )>1,即-x 2-x >0,解得-1<x <0.7.若不等式k -3x -3>1的解集为{x |1<x <3},则实数k =________.解析:k -3x -3>1,得1-k -3x -3<0,即x -k x -3<0,(x -k )(x -3)<0,由题意得k =1.答案:18.不等式x 2-2x +3 ≤a 2-2a -1在R 上的解集是∅,则实数a 的取值范围是________. 解析:原不等式即x 2-2x -a 2+2a +4≤0,在R 上解集为∅, ∴Δ=4-4(-a 2+2a +4)<0, 即a 2-2a -3<0, 解得-1<a <3. 答案:(-1,3)9.(2012·陕西师大附中模拟)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +5,x <3,2x -m ,x ≥3,且f (f (3))>6,则m 的取值范围为________.解析:由已知得f (3)=6-m ,①当m ≤3时,6-m ≥3,则f (f (3))=2(6-m )-m =12-3m >6,解得m <2;②当m >3时,6-m <3,则f (f (3))=6-m +5>6,解得3<m <5.综上知,m <2或3<m <5.答案:(-∞,2)∪(3,5) 10.解下列不等式: (1)8x -1≤16x 2;(2)x 2-2ax -3a 2<0(a <0).解:(1)原不等式转化为16x 2-8x +1≥0, 即(4x -1)2 ≥0,则x ∈R , 故原不等式的解集为R .(2)原不等式转化为(x +a )(x -3a )<0, ∵a <0,∴3a <-a ,得3a <x <-a .故原不等式的解集为{x |3a <x <-a }.11.一个服装厂生产风衣,月销售量x (件)与售价p (元/件)之间的关系为p =160-2x ,生产x 件的成本R =500+30x (元).(1)该厂月产量多大时,月利润不少于1 300元?(2)当月产量为多少时,可获得最大利润,最大利润是多少? 解:(1)由题意知,月利润y =px -R , 即y =(160-2x )x -(500+30x ) =-2x 2+130x -500.由月利润不少于1 300元,得-2x 2+130x -500≥1 300. 即x 2-65x +900≤0,解得20≤x ≤45.故该厂月产量在20~45件时,月利润不少于1 300元. (2)由(1)得,y =-2x 2+130x -500 =-2⎝⎛⎭⎫x -6522+3 2252, 由题意知,x 为正整数.故当x =32或33时,y 最大为1 612.所以当月产量为32或33件时,可获最大利润,最大利润为1 612元.12.设二次函数f (x )=ax 2+bx +c ,函数F (x )=f (x )-x 的两个零点为m ,n (m <n ). (1)若m =-1,n =2,求不等式F (x )>0的解集; (2)若a >0,且0<x <m <n <1a ,比较f (x )与m 的大小.解:由题意知,F (x )=f (x )-x =a (x -m )·(x -n ),当m =-1,n =2时,不等式F (x )>0, 即a (x +1)(x -2)>0.当a >0时,不等式F (x )>0的解集为{x |x <-1,或x >2}; 当a <0时,不等式F (x )>0 的解集为{x |-1<x <2}. (2)f (x )-m =a (x -m )(x -n )+x -m =(x -m )(ax -an +1), ∵a >0,且0<x <m <n <1a ,∴x -m <0,1-an +ax >0. ∴f (x )-m <0,即f (x )<m .。
高中数学必修5(人教A版)第三章不等式3.3知识点总结含同步练习及答案

描述:例题:高中数学必修5(人教A版)知识点总结含同步练习题及答案第三章 不等式 3.3 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题一、学习任务1. 能从实际情景中抽象出二元一次不等式组;了解二元一次不等式组的集合意义,能用平面区域表示二元一次不等式组.2. 能从实际情景中抽象出一些简单的二元线性规划问题,并能加以解决.二、知识清单平面区域的表示 线性规划 非线性规划三、知识讲解1.平面区域的表示二元一次不等式表示的平面区域已知直线 :,它把坐标平面分为两部分,每个部分叫做开半平面,开半平面与 的并集叫做闭半平面.以不等式解 为坐标的所有点构成的集合,叫做不等式表示的区域或不等式的图象.对于直线 : 同一侧的所有点 ,代数式 的符号相同,所以只需在直线某一侧任取一点 代入 ,由 符号即可判断出 (或)表示的是直线哪一侧的点集.直线 叫做这两个区域的边界(boundary).二元一次不等式组表示的平面区域二元一次不等式组所表示区域的确定方法:①直线定界②由几个不等式组成的不等式组所表示的平面区域,是各个不等式所表示的平面区域的公共部分.l Ax +By +C =0l (x ,y )l Ax +By +C =0(x ,y )Ax +By +C (,)x 0y 0Ax +By +C A +B +C x 0y 0A +B +C >0x 0y 0<0Ax +By +C =0画出下列二元一次不等式表示的平面区域.(1) ;(2).解:(1)① 画出直线 ,因为这条直线上的点不满足 ,所以画成虚线.② 取原点 ,代入 ,所以原点在不等式 所表示的平面区域内,不等式表示的区域如图.3x +2y +6>0y ⩾3x 3x +2y +6=03x +2y +6>0(0,0)3x +2y+6=6>03x +2y +6>0描述:2.线性规划线性规划的有关概念若约束条件是关于变量的一次不等式(方程),则称为线性约束条件(objective function).一般地,满足线性约束条件的解 叫做可行解(feasible solution),由所有可行解组成的集合叫做可行域(feasible region).要求最大(小)值所涉及的关于变量 , 的一次解析式叫做线性目标函数(linearobjectives).使目标函数取得最大值或最小值的可行解叫做最优解.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叫做线性规划问题(linearprogram).(2)① 画出直线 ,画成实线.② 取点 ,代入 ,所以 不在不等式 表示的平面区域内,不等式表示的区域如图.y =3x (1,0)y −3x =−3<0(1,0)y ⩾3x 画出不等式组 表示的平面区域.解:不等式 表示直线 及右下方的平面区域; 表示直线及右上方的平面区域; 表示直线 及左方的平面区域;所以不等式组表示的平面区域如图中阴影部分.⎧⎩⎨x −y +5⩾0x +y ⩾0x ⩽3x −y +5⩾0x −y +5=0x +y ⩾0x +y =0x ⩽3x =3(x ,y )xy⎩⎨4x+y+10⩾0作出可行域如图中阴影部分所示:可知,图可知,答案:解析:1. 下列各点中,不在 表示的平面区域的是 A .B .C .D .C将 代入得 ,故 不在 表示的平面区域内.x +y −1⩽0()(0,0)(−1,1)(−1,3)(2,−3)x =−1,y =3x +y −1−1+3−1=1>0(−1,3)x +y −1⩽02. 在平面直角坐标系 中,满足不等式组 ,点 的集合用阴影表示为下列图中的 A.B .C .xOy {|x |⩽|y ||x |<1(x ,y )()高考不提分,赔付1万元,关注快乐学了解详情。
高中数学必修5(人教A版)第三章不等式3.4知识点总结含同步练习及答案

描述:例题:高中数学必修5(人教A版)知识点总结含同步练习题及答案第三章 不等式 3.4 基本不等式一、学习任务掌握基本不等式 ();能用基本不等式证明简单不等式(指只用一次基本不等式即可解决的问题);能用基本不等式求解简单的最大(小)值问题(指只用一次基本不等式即可解决的问题).二、知识清单均值不等式的含义均值不等式的应用 均值不等式的实际应用三、知识讲解1.均值不等式的含义均值定理如果 ,,那么 .当且仅当 时,等号成立.对任意两个正实数,,数 叫做 , 的算术平均值,数 叫做 , 的几何平均值.均值不等式可以表达为:两个正实数的算术平均值大于或等于它的几何平均值.均值不等式也称为基本不等式 .两个正数的积为常数时,它们的和有最小值;两个正数的和为常数时,它们的积有最大值.⩽ab −−√a +b2a >0,b >0a b ∈R +⩾a +b2ab −−√a =b a b a +b2a b ab −−√a b 设 ,,下列不等式中不成立的是( )A. B.C. D.解:D,故 A 中不等式成立;,所以,所以 B 中不等式成立;,, ,所以不等式两边同时平方可得 ,故 C 中不等式成立.因为 的符号不确定,当时,不等式不成立.a >0b >0+⩾2b a a b+⩾2ab a 2b2ab ⩽()a +b22a −b +⩾21a −b+⩾2=2b a ab ⋅b a ab −−−−−−√(a −b ⩾0)2+⩾2aba 2b 2a >0b >0⩽a +b 2ab −−√⩾ab ()a +b 22a −b a ⩽b 已知 ,,且 ,求 的最大值.解:由均值不等式可得 ,当且仅当 时等号成立,所以 ,当且仅当 , 时等号成立,所以 的最大值为 .x y ∈R +x +4y =1xy x +4y ⩾2x ⋅4y −−−−−√x =4y xy ⩽116x =12y =18xy 116描述:例题:2.均值不等式的应用基本不等式的应用非常广泛,如求函数最值,证明不等式,比较大小,求取值范围,解决实际问题等.其中,求最值是其最重要的应用 .利用均值不等式求最值时应注意“一正,二定,三相等”,三者缺一不可.求函数 (x>3)\) 的最小值.解:因为 ,所以,所以当且仅当,即 时,取 “” 号,所以 .y =+x 1x −3x >3x −3>0y =+x =+(x −3)+3⩾5,1x −31x −3x −3=1x −3x =4==5y min (1)求函数的最小值;(2)求函数 的最大值.解:(1)当,所以,,所以当且仅当 ,即 时, 取得最小值 .(2)当,所以 ,,所以当且仅当 ,即 时, 取得最大值 .f (x )=+3x (x >0)12x f (x )=+3x (x <0)12x x >0>012x3x >0f (x )=+3x ⩾2=12,12x ⋅3x 12x−−−−−−√=3x 12xx =2f (x )12x <0−>012x−3x >0f (x )=+3x 12x=−[(−)+(−3x )]12x ⩽−2(−)⋅(−3x )12x −−−−−−−−−−−−−√=−12,−=−3x 12xx =−2f (x )−12求函数的最大值.解:因为 ,所以 ,所以f (x )=x (1−3x )(0<x <)130<x <130<1−3x <1描述:例题:3.均值不等式的实际应用利用基本不等式解决实际问题的一般步骤:①正确理解题意,设出变量,一般可以把要求最大(小)值的变量定为函数;②建立相应的函数关系式,把实际问题抽象成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;④正确写出答案.当且仅当 ,即 时, 取得最大值 .f (x )=x (1−3x )=×3x (1−3x )13⩽13()3x +1−3x 22=,1123x =1−3x x =16f (x )112设 ,求证:.证明:因为 ,,,所以当且仅当 时,等号成立,所以 .a ,b ,c ∈R ++⩾ab +bc +ca a 2b 2c 2+⩾2ab a 2b 2+⩾2bc b 2c 2+⩾2ca c 2a 2(+)+(+)+(+)⩾2ab +2bc +2ca ,a 2b 2b 2c 2c 2a 2a =b =c ++⩾ab +bc +ca a 2b 2c 2建造一个容积为 ,深为 的长方形无盖水池,如果池底的造价是每平方米 元,池壁的造价是每平方米 元,求这个水池的最低造价.解:设水池的造价为 元,池底的长为 ,则宽为.所以当且仅当 ,即 时,等号成立.所以当 时,.答:水池的最低造价为元.8m 32m 12080y x m 4xm y =4×120+2(2x +)×808x=480+320(x +)4x ⩾480+320×2x ⋅4x−−−−−√=1760,x =4xx =2x =2=1760y min 1760某种汽车,购车费用是 万元,每年使用的保险费、汽油费约为 万元,年维修费第一年是 万元,以后逐年递增 万元.问这种汽车使用多少年时,它的年平均费用最少?解:设使用 年时,年平均费用 最少.由于“年维修费第一年是 万元,以后逐年递增 万元”,可知汽车每年维修费构成以 万元为首项, 万元为公差的等差数列.因此汽车使用 年的总维修费用为万元,所以100.90.20.2x y 0.20.20.20.2xx (0.2+0.2x )2四、课后作业 (查看更多本章节同步练习题,请到快乐学)当且仅当 ,即 时, 取得最小值.答:汽车使用 年时年平均费用最少.y =10+0.9x +x (0.2+0.2x )2x =10+x +0.1x 2x =1++10x x 10⩾1+2⋅10x x10−−−−−−−√=3=10xx 10x =10y 10答案:1. 若 ,下列不等式中总能成立的是 A .B .C .D .Ca >b >0()>>2aba +ba +b2ab −−√>>a +b 22ab a +b ab−−√>>a +b 2ab −−√2ab a +b>>2ab a +bab −−√a +b 2答案:2. 下列各式中最小值是 的是 A .B .C .D .D2()+x y y x+5x 2+4x 2−−−−−√tan x +cot x+2x 2−x答案:解析:3. 已知 ,则函数 的最大值是A .B .C .D .C ,由 可得 ,根据基本不等式可得,当且仅当 即 时取等号,则 .x <12y =2x +12x −1()21−1−2y =−[(1−2x )+]+111−2x x <121−2x >0(1−2x )+⩾211−2x 1−2x =11−2x x =0=−1y max 答案:4. 如果正数 满足 ,那么 A . ,且等号成立时 的取值唯一B . ,且等号成立时 的取值唯一C . ,且等号成立时 的取值不唯一D . ,且等号成立时 的取值不唯一Aa ,b ,c ,d a +b =cd =4()ab ⩽c +d a ,b ,c ,d ab ⩾c +d a ,b ,c ,d ab ⩽c +d a ,b ,c ,d ab ⩾c +d a ,b ,c ,d高考不提分,赔付1万元,关注快乐学了解详情。
人教A版高中数学必修五课件:第三章不等式本章整合3

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知识建构 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 专题六
综合应用
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应用2若集合A={x|x2-x<0},B={x|0<x<3},则A∩B等于( A.{x|0<x<1} B.{x|0<x<3} C.{x|1<x<3} D.⌀ 解析:A={x|x2-x<0}={x|0<x<1},则A∩B={x|0<x<1}. 答案:A
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综合应用
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下面以 ax2+bx+c=0(a>0)为例进行说明. 设一元二次方程 ax2+bx+c=0(a>0)的判别式 Δ=b2-4ac,对应二 次函数 f(x)=ax2+bx+c(a>0). ������ > 0, (1)方程 f(x)=0 在(k,+∞)内有两个不相等的实根⇔ ������(������) > 0. ������ > 0, 特别地, 当k=0 时,方程 f(x)=0 有两个不等正根⇔ - 2������ > 0, ������(0) > 0.
则 a3+a7=a3+a7≥2 ������3 · ������7 = 2a5=2a5. 又a>0,且a≠1,则a3≠a7,所以a3+a7>2a5. 答案:A
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专题三 不等式的恒成立问题 不等式的恒成立问题实质上是已知不等式的解集求不等式中参 数的取值范围问题,其常见的求解策略是将不等式恒成立转化为求 最值,即利用以下结论来解决: f(x)≥m恒成立⇔f(x)min≥m; f(x)>m恒成立⇔f(x)min>m; f(x)≤m恒成立⇔f(x)max≤m; f(x)<m恒成立⇔f(x)max<m.
高考数学 真题分类汇编 第三章不等式(含解析)新人教版必修5

不等式1.(2012·重庆高考卷·T2·5分)不等式0121≤+-x x 的解集为 A.⎥⎦⎤ ⎝⎛-1,21 B.⎥⎦⎤⎢⎣⎡-1,21 C.[)+∞⋃⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞-,121. D.[)+∞⋃⎥⎦⎤ ⎝⎛-∞-,121,[答案]A[解析]化分式不等式为整式不等式求解..121,0120)12)(1(0121≤<-∴⎩⎨⎧≠+≤+-⇔<+-x x x x x x [点评] 考查分式不等式的解法.分式不等式一般转化为整式不等式求解,注意转化的等价性,防止产生增解.2.(2012·重庆高考卷·T10·5分)设平面点集{}221(,)()()0,(,)(1)(1)1A x y y x y B x y x y x⎧⎫=--≥=-+-≤⎨⎬⎩⎭,则A BI 所表示的平面图形的面积为(A )34π (B )35π (C )47π (D )2π [答案]D [解析])1(,01010,0)1)((22-⎪⎩⎪⎨⎧≤-≤-⎪⎩⎪⎨⎧≥-≥-∴≥--x x y x y x y x y x y x y ΘΘ或则满足上述条件的区域为如图所示的圆内部分Ⅰ和Ⅲ,因为1)1()1(,122=-+-=y x xy 的图象都关于直线y=x 对称,所以Ⅰ和Ⅳ区域的面积相等,Ⅱ和Ⅲ区域的面积相等,即圆内部分Ⅰ和Ⅲ的面积之和为单位圆面积的一半,即.2π[点评]考查线性规划中可行域的画法,突破常规,难度较大,需要考生有扎实的基础储备和灵活的转化能力;而另一难点是要有敏锐的观察力,能看到图象的对称性,否则问题的求解会落入定积分的复杂运算中.所以在复习中既要重视双基,又要善于创新,在变化中寻找不变.3.(2012·天津高考卷·T8·5分)设R n m ∈,,若直线02)1()1(=-+++y n x m 与圆1)1()1(22=-+-y x 相切,则m+n 的取值范围是(A )]31,31[+- (B )),31[]31,(+∞+⋃--∞ (C )]222,222[+- (D )),222[]222,(+∞+⋃--∞ 【答案】D【命题透析】本题考查了直线与圆的位置关系,以直线与圆相切为据,列关于n m +的等式关系,再借用重要不等式放缩,转化为不等式关系来解答问题,意在考查考生的综合思维能力与数学转化能力.【思路点拨】根据直线与圆相切,圆心到直线的距离等于半径列式,再利用重要不等式放缩出关于n m +的不等关系,解之即可.由题得1)1()1(22=++++n m n m ,即,2)2()1)1()(22(22++≥++=++n m n m n m 令n m t +=,得0442≥--t t ,解得222+≥t 或222-≤t ,故n m +的取值范围为(]Y 222,-∞- [)∞+-,222.而C 项错在化简中将不等符号改变了,A 、B 项错在转化中误用了重要不等式.【考场雷区】考生易出现在等式的情况下不知如何求参数的取值范围,事实上这里需要由等到不等的转化,此题就用到重要不等的放缩来达到转化目的.4.(2011年重庆)已知a >0,b >0,a+b=2,则y=14a b +的最小值是A .72B .4C . 92D .5【答案】C5.(2011年浙江)设实数,x y 满足不等式组250270,0x y x y x +-⎧⎪+-⎨⎪⎩>>≥,y ≥0,若,x y 为整数,则34x y +的最小值是A .14B .16C .17D .19【答案】B6.(2011年全国大纲)下面四个条件中,使a b >成立的充分而不必要的条件是A .1a b +>B .1a b ->C .22a b >D .33a b >【答案】A7.(2011年江西)若集合{},{}x A x x B xx -2=-1≤2+1≤3=≤0,则A B ⋂=A . {}x x -1≤<0B . {}x x 0<≤1C . {}x x 0≤≤2D .{}x x 0≤≤1【答案】B8.(2011年辽宁)设函数⎩⎨⎧>-≤=-1,log 11,2)(21x x x x f x ,则满足2)(≤x f 的x 的取值范围是 (A )1[-,2] (B )[0,2] (C )[1,+∞) (D )[0,+∞)【答案】D9.(2011年湖南)设m >1,在约束条件1y xy mx x y ≥⎧⎪≤⎨⎪+≤⎩下,目标函数z=x+my 的最大值小于2,则m 的取值范围为 A .(1,12+) B .(12+,+∞)C .(1,3 )D .(3,+∞)【答案】A10.(2011年湖北)已知向量a=(x +z,3),b=(2,y-z ),且a⊥ b .若x ,y 满足不等式1x y +≤,则z 的取值范围为A .[-2,2]B .[-2,3]C .[-3,2]D .[-3,3]【答案】D11.(2011年四川)某运输公司有12名驾驶员和19名工人,有8辆载重量为10吨的甲型卡车和7辆载重量为6吨的乙型卡车.某天需运往A 地至少72吨的货物,派用的每辆车虚满载且只运送一次.派用的每辆甲型卡车虚配2名工人,运送一次可得利润450元;派用的每辆乙型卡车虚配1名工人,运送一次可得利润350元.该公司合理计划当天派用两类卡车的车辆数,可得最大利润z=A .4650元B .4700元C .4900元D .5000元【答案】C【解析】由题意设派甲,乙,x y 辆,则利润450350z x y =+,得约束条件08071210672219x y x y x y x y ≤≤⎧⎪≤≤⎪⎪+≤⎨⎪+≥⎪+≤⎪⎩画出可行域在12219x y x y +≤⎧⎨+≤⎩的点75x y =⎧⎨=⎩代入目标函数4900z =12.(2012·江苏高考卷·T5·5分)函数()f x =的定义域为 ▲ .【答案】(【解析】根据题意得到 0log 216≥-x ,同时,x >0 ,解得21log 6≤x ,解得6≤x ,又x >0,所以函数的定义域为:(.【点评】本题主要考查函数基本性质、对数函数的单调性和图象的运用.本题容易忽略x >0这个条件,因此,要切实对基本初等函数的图象与性质有清晰的认识,在复习中应引起高度重视.本题属于基本题,难度适中. 13.(2012·江苏高考卷·T13·5分)已知函数2()()f x x ax b a b =++∈R ,的值域为[0)+∞,,若关于x 的不等式()f x c <的解集为(6)m m +,,则实数c 的值为 ▲ . 【答案】9【解析】由值域为[0)+∞,,当2=0x ax b ++时有240a b =-=V ,即24a b =, ∴2222()42a a f x x ax b x ax x ⎛⎫=++=++=+ ⎪⎝⎭。
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2012年高考数学按章节分类汇编(人教A必修五) 第三章不等式 一、选择题 .(2012年高考(辽宁文))设变量x,y满足则2x+3y的最大值为20B.35C.45D.55 .(2012年高考(辽宁理))若,则下列不等式恒成立的是( ) A.B. C.D. .(2012年高考(重庆文))不等式 的解集是为( ) A.B.C.(-2,1)D.∪ .(2012年高考(重庆理))设平面点集,则所表示的平面图形的面积为B.C.D..(2012年高考(重庆理))不等式的解集为B.C.D. .(2012年高考(浙江文))若正数x,y满足x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是B.C.5D.6 .(2012年高考(天津文))设变量满足约束条件,则目标函数的最小值为B.C.D.3 .(2012年高考(四川文))若变量满足约束条件,则的最大值是( ) A.12B.26C.28D.33 .(2012年高考(四川理))某公司生产甲、乙两种桶装产品.已知生产甲产品1桶需耗原料1千克、原料2千克;生产乙产品1桶需耗原料2千克,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、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 .(2012年高考(陕西文))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<B.v=C.<vb>1, ,给出下列三个结论: ① > ;② 0时均有[(a-1)x-1]( x 2-ax-1)≥0,则a=______________. .(2012年高考(上海春))若不等式对恒成立,则实数的取值范围是______. .(2012年高考(陕西理))设函数,是由轴和曲线及该曲线在点处的切线所围成的封闭区域,则在上的最大值为___________. .(2012年高考(江苏))已知正数满足:则的取值范围是____. .(2012年高考(江苏))已知函数的值域为,若关于x的不等式 的解集为,则实数c的值为____. .(2012年高考(大纲理))若满足约束条件,则的最小值为_________________. .(2012年高考(安徽理))若满足约束条件:;则的取值范围为参考答案 一、选择题 【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. 【答案】C 【解析】设,则 所以所以当时, 同理即,故选C 【点评】本题主要考查导数公式,以及利用导数,通过函数的单调性与最值来证明不等式,考查转化思想、推理论证能力、以及运算能力,难度较大. 【答案】:C 【解析】: 【考点定位】本题考查解分式不等式时,利用等价变形转化为整式不等式解. 【答案】D【考点定位】本小题主要考查二元一次不等式(组)与平面区域,圆的方程等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想,化归与转化思想,属于基础题. 【答案】A【解析】【考点定位】本题主要考查了分式不等式的解法,解题的关键是灵活运用不等式的性质,属于基础试题,属基本题. 【答案】C【命题意图】本题考查了基本不等式证明中的方法技巧.【解析】x+3y=5xy,, . 【解析】做出不等式对应的可行域如图,由得,由图象可知当直线经过点时,直线的截距最大,而此时最小为,选B. [答案]C [解析]目标函数可以变形为 ,做函数的平行线, 当其经过点B(4,4)时截距最大时, 即z有最大值为=. [点评]解决线性规划题目的常规步骤: 一列(列出约束条件)、 二画(画出可行域)、 三作(作目标函数变形式的平行线)、 四求(求出最优解). [答案]C [解析]设公司每天生产甲种产品X桶,乙种产品Y桶,公司共可获得 利润为Z元/天,则由已知,得 Z=300X+400Y 且 画可行域如图所示, 目标函数Z=300X+400Y可变形为 Y=这是随Z变化的一族平行直线 解方程组 即A(4,4) [点评]解决线性规划题目的常规步骤:一列(列出约束条件)、二画(画出可行域)、三作(作目标函数变形式的平行线)、四求(求出最优解). 解析:设从甲地到乙地距离为,则全程的平均时速,因为,,故选A. 解析:作出可行域,直线,将直线平移至点处有最大值,点处有最小值,即.答案应选A. 【命题意图】本题主要考查简单线性规划解法,是简单题. 【解析】有题设知C(1+,2),作出直线:,平移直线,有图像知,直线过B点时,=2,过C时,=,∴取值范围为(1-,2),故选A. 【答案】D【解析】由不等式及a>b>1知,又,所以>,①正确;由指数函数的图像与性质知②正确;由a>b>1,知,由对数函数的图像与性质知③正确.【点评】本题考查函数概念与基本初等函数Ⅰ中的指数函数的图像与性质、对数函数的图像与性质,不等关系,考查了数形结合的思想.函数概念与基本初等函数Ⅰ是常考知识点. 解析:C.画出可行域,可知当代表直线过点时,取到最小值.联立,解得,所以的最小值为. 【答案】B【解析】与的交点为,所以只有才能符合条件,B正确.【考点定位】本题主要考查一元二次不等式表示平面区域,考查分析判断能力.逻辑推理能力和求解能力. 【解析】选【解析】的取值范围为约束条件对应边际及内的区域: 则 B 【解析】本题考查线性规划知识在实际问题中的应用,同时考查了数学建模的思想方法以及实践能力.设黄瓜和韭菜的种植面积分别为x,y亩,总利润为z万元,则目标函数为.线性约束条件为?即作出不等式组表示的可行域,易求得点.平移直线,可知当直线经过点,即时,z取得最大值,且(万元).故选B.【点评】解答线性规划应用题的一般步骤可归纳为: (1)审题——仔细阅读,明确有哪些限制条件,目标函数是什么?(2)转化——设元.写出约束条件和目标函数;(3)求解——关键是明确目标函数所表示的直线与可行域边界直线斜率间的关系;(4)作答——就应用题提出的问题作出回答.体现考纲中要求会从实际问题中抽象出二元线性规划.来年需要注意简单的线性规划求最值问题. 考点分析:本题主要考察了柯西不等式的使用以及其取等条件.解析:由于 等号成立当且仅当则a=t x b=t y c=t z ,所以由题知又,答案选C. 解析:B.画出可行域,可知当代表直线过点时,取到最大值.联立,解得,所以的最大值为11. 【答案】B【解析】与的交点为,所以只有才能符合条件,B正确.【考点定位】本题主要考查一元一次不等式组表示平面区域,考查分析判断能力、逻辑推理能力和求解计算能力 【答案】C【解析】由基本不等式得,答案C正确.【考点定位】此题主要考查基本不等式和均值不等式成立的条件和运用,考查综合运用能力,掌握基本不等式的相关内容是解本题的关键. 二、填空题 【答案】【命题意图】本题主要考查线性规划的求解范围问题.只要作图正确,表示出区域,然后借助于直线平移大得到最值.【解析】利用不等式组,作出可行域,可知区域表示的四边形,但目标函数过点(0,0)时,目标函数最小,当目标函数过点时最大值为. [答案] ①④ [解析]若a,b都小于1,则a-b1, 由a2-b2=(a+b)(a-b)=1 ,所以,a-b1,则|a-b|<1 若a,b都小于1,则|a-b|0的整个区间上,我们可以将其分成两个区间(为什么是两个?),在各自的区间内恒正或恒负.(如下答图)我们知道:函数y1=(a-1)x-1,y2=x 2-ax-1都过定点P(0,—1).考查函数y1=(a-1)x-1:令y=0,得M(,0),还可分析得:a>1;考查函数y2=x 2-ax-1:显然过点M(,0),代入得:,解之得:,舍去,得答案:.【答案】 解析:,,曲线及该曲线在点处的切线方程为,围成的封闭区域为三角形,在点处取得最大值2. 【答案】. 【考点】可行域. 【解析】条件可化为:. 设,则题目转化为: 已知满足,求的取值范围. 作出()所在平面区域(如图).求出的切 线的斜率,设过切点的切线为, 则,要使它最小,须. ∴的最小值在处,为.此时,点在上之间. 当()对应点时, , ∴的最大值在处,为7. ∴的取值范围为,即的取值范围是. 【答案】9. 【考点】函数的值域,不等式的解集. 【解析】由值域为,当时有,即, ∴. ∴解得,. ∵不等式的解集为,∴,解得. 答案: 【命题意图】本试题考查了线性规划最优解的求解的运用.常规题型,只要正确作图,表示出区域,然后借助于直线平移法得到最值. 【解析】做出不等式所表示的区域如图,由得,平移直线,由图象可知当直线经过点时,直线的截距最 大,此时最小,最小值为. 【解析】的取值范围为约束条件对应边际及内的区域:则 -1 1 y x。
人教新课标版数学高二-数学必修5第三章《不等式》知识整合

数学·必修5(人教A版)一、本章概述不等关系是中学数学中最基本、最广泛、最普遍的关系.不等关系起源于实数的性质,产生了实数的大小关系、简单不等式、不等式的基本性质,如果赋予不等式中变量以特定的值、特定的关系,又产生了重要不等式、基本不等式等.不等式是永恒的吗?显然不是,由此又产生了解不等式与证明不等式两个极为重要的问题.解不等式即寻求不等式成立时变量应满足的范围或条件,不同类型的不等式又有不同的解法.不等式证明则是推理性问题或探索性问题.推理性即在特定条件下,阐述论证过程,揭示内在规律,基本方法有比较法、综合法、分析法;探索性问题大多是与自然数n有关的证明问题,常采用观察—归纳—猜想—证明的思路,以数学归纳法完成证明.另外,不等式的证明方法还有换元法、放缩法、反证法、构造法等.不等式中常见的基本思想方法有等价转化、分类讨论、数形结合、函数与方程.不等式的知识渗透在数学中的各个分支,相互之间有着千丝万缕的联系,因此不等式又可作为一个工具来解决数学中的其他问题,诸如集合问题,方程(组)的解的讨论,函数单调性的研究,函数定义域的确定,以及三角、数列、立体几何、解析几何中的最大值、最小值问题,这些问题无一不与不等式有着密切的联系.不等式还可以解决现实世界中反映出来的数学问题,许多问题最终归结为不等式的求解或证明.解决这类综合问题的一般思维方法是:引参,建立不等关系,解某一主元的不等式(实为分离变元),适时活用基本不等式.其中建立不等关系的常用途径是:①根据题设条件;②判别式法;③基本不等式法;④依据某些变量(如sin x,cos x)的有界性等.不等式的应用体现了一定的综合性、灵活多样性.这类问题大致可以分为两类:一类是建立不等式、解不等式;另一类是建立函数式求最大值或最小值.利用不等式解应用题的基本步骤:①审题;②建立不等式模型;③解决数学问题;④作答.本章中,不等式的证明是难点,解不等式是重点,含参数的不等式综合题是高考命题的热点.掌握不等式的意义和实数的符号法则,是分散难点和解决难点的关键.如能熟悉不等式的性质,认清基本不等式的特点,灵活运用比较、分析、综合等基本方法,认真进行思考和探索,是不难找到解题途径的.要善于进行转化变形,即化无理为有理、化分式为整式、化高次为低次、化绝对值为非绝对值等等,以突破解证不等式这一难关.通过本章的学习达到以下基本目标:1.会用不等式(组)表示不等关系;2.熟悉不等式的性质,能应用不等式的性质求解“范围问题”,会用作差法比较大小;3.会解一元二次不等式,熟悉一元二次不等式、一元二次方程和二次函数的关系;4.会作二元一次不等式(组)表示的平面区域,会解简单的线性规划问题;5.明确基本不等式及其成立条件,会灵活应用基本不等式证明或求解最值.二、主干知识1.不等式与不等关系.不等式的性质刻画了在一定条件下两个量的不等关系.不等式的性质包括“单向性”和“双向性”.单向性主要用于证明不等式,双向性是解不等式的基础.因为解不等式要求的是同解变形.要正确理解不等式的性质,必须先弄清每一性质的条件和结论、注意条件和结论的放宽和加强,以及条件与结论之间的相互联系.双向性主要有:(1)不等式的基本性质:⎩⎪⎨⎪⎧ a >b ⇔a -b >0,a =b ⇔a -b =0,a <b ⇔a -b <0,这是比较两个实数的大小的依据;(2)a >b ⇔b <a ;(3)a >b ⇔a +c >b +c .单向性主要有:(1)a >b ,b >c ⇒a >c ;(2)a >b ,c >d ⇒a +c >b +d ;(3)a >b ,c >0(c < 0)⇒ac >bc (ac <bc );(4)a >b >0,c >d >0⇒ac >bd ;(5)a >b >0,0<c <d ⇒a c >b d ;(6)a >b >0,m ∈N *⇒a m >b m ;(7)a >b >0,n ∈N *,n >1⇒n a >n b .特别提醒:(1)同向不等式可以相加,异向不等式可以相减.即: 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.即:若a >b >0,c >d >0,则ac >bd ;若a >b >0,0<c <d ,则a c >b d .(3)左右同正不等式,两边可以同时乘方或开方.即:若a >b >0,n ∈N *,n >1,则a n >b n 或n a >nb .(4)若ab >0,a >b ,则1a <1b ;若ab <0,a >b ,则1a >1b .如果对不等式两边同时乘以一个代数式,要注意它的正负号,如果正负号未定,要注意分类讨论.2.一元二次不等式及其解法解一元二次不等式常用数形结合法,基本步骤如下:①将一元二次不等式化成ax 2+bx +c >0的形式,②计算判别式并求出相应的一元二次方程的实数解,③画出相应的二次函数的图象,④根据图象和不等式的方向写出一元二次不等式的解集.设相应二次函数的图象开口向上,并与x 轴相交,则有口诀:大于取两边,小于取中间.解含参数的不等式的通法是“定义域为前提,函数增减性为基础,分类讨论是关键”.要注意对字母参数的讨论,如果遇到下述情况则一般需要讨论:(1)在解含有字母的一元二次不等式时,需要考虑相应的二次函数的开口方向,对应的一元二次方程根的状况(有时要分析Δ),比较两个根的大小,设根为x 1,x 2,要分x 1>x 2、x 1=x 2、x 1<x 2讨论.(2)不等式两端乘或除一个含参数的式子时,则需讨论这个式子的正负.(3)求解过程中,需用指数函数、对数函数的单调性时,则需对它们的底数进行讨论.注意解完之后要写上:“综上,原不等式的解集是…”.若按参数讨论,最后应按参数取值分别说明其解集;若按未知数讨论,最后应求并集.一元二次不等式ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0(a>0)的解集:设相应的一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的两根为x1、x2且x1≤x2,Δ=b2-4ac,则不等式的解的各种情况如下表所示:二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象一元二次方程ax2+bx+c=(a>0)的根ax2+bx+c>0(a>0)的解集ax2+bx+c<0(a>0)的解集Δ>0有两相异实根x1,x2(x1<x2){x|x<x1,或x>x2}{x|x1<x<x2}Δ=0有两相等实根x1=x2=-b2a{x|x≠-b2a}∅Δ<0无实根R∅特别提醒:(1)解题中要充分利用一元二次不等式的解集是实数集R和空集∅的几何意义,准确把握一元二次不等式的解集与相应一元二次方程的根及二次函数图象之间的内在联系.(2)解不等式的关键在于保证变形转化的等价性.简单分式不等式可化为整式不等式求解:先通过移项、通分等变形手段将原不等式化为右边为0的形式,然后通过符号法则转化为整式不等式求解.转化为求不等式组的解时,应注意区别“且”、“或”,涉及最后几个不等式的解集是“交”,还是“并”.注意:不等式解集的端点值往往是不等式对应方程的根或不等式有意义范围的端点值.(3)在解决实际问题时,先要从实际问题中抽象出数学模型,并寻找出该数学模型中已知量与未知量,再建立数学关系式,然后用适当的方法解决问题.(4)解含参数的不等式是高中数学中的一类较为重要的题型,解决这类问题的难点在于对参数进行恰当分类.分类相当于增加了题设条件,便于将问题分而治之.在解题过程中,经常会出现分类难以入手或者分类不完全的现象.强化分类意识,选择恰当的解题切入点,掌握一些基本的分类方法,善于借助直观图形找出分类的界值是解决此类问题的关键.3.二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题.(1)确定二元一次不等式表示的区域的步骤:①在平面直角坐标系中作出直线Ax+By+C=0;②在直线的一侧任取一点P(x0,y0),当C≠0时,常把原点作为特殊点;③将P(x0,y0)代入Ax+By+C求值:若Ax0+By0+C>0,则包含点P的半平面为不等式Ax+By+C>0所表示的平面区域,不包含点P的半平面为不等式Ax+By+C <0所表示的平面区域.也可采用:把二元一次不等式改写成y>kx +b或y<kx+b的形式,前者表示直线的上方区域,后者表示直线的下方区域.(2)线性规划的有关概念:①满足关于x,y的一次不等式或一次方程的条件叫线性约束条件;②关于变量x,y的解析式叫目标函数,关于变量x,y一次式的目标函数叫线性目标函数;③求目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,称为线性规划问题;④满足线性约束条件的解(x,y)叫可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行域;⑤使目标函数取得最大值或最小值的可行解叫做最优解.(3)解简单线性规划问题的基本步骤:①根据实际问题的约束条件列出不等式;②作出可行域,写出目标函数;③确定目标函数的最优位置,从而获得最优解.具体来讲有以下5步:a.画图:画出线性约束条件所表示的平面区域即可行域;b.定线:令z=0,得一过原点的直线;c.平移:在线性目标函数所表示的一组平行线中,利用平移的方法找出与可行域有公共点且纵截距最大或最小的直线;d.求最优解:通过解方程组求出最优解;e.求最值:求出线性目标函数的最大或最小值.特别提醒:(1)画不等式Ax+By+C≥0所表示的平面区域时,区域包括边界线,因此,将边界直线画成实线;无等号时区域不包括边界线,用虚线表示不包含直线l.(2)Ax+By+C>0表示在直线Ax+By+C=0(B>0)的上方,Ax +By+C<0表示在直线Ax+By+C=0(B>0)的下方.(3)设点P(x1,y1),Q(x2,y2),直线l:Ax+By+C=0,若Ax1+By1+C与Ax2+By2+C同号,则P,Q在直线l的同侧,异号则在直线l的异侧.(4)在求解线性规划问题时要注意:①将目标函数改成斜截式方程;②寻找最优解时注意作图规范.4.基本不等式ab≤a+b 2.(1)基本不等式:设a,b是任意两个正数,那么ab≤a+b2.当且仅当a=b时,等号成立.①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.②如果把a+b2看做是正数a,b的等差中项,ab看做是正数a,b的等比中项,那么基本不等式也可以叙述为:两个正数的等差中项不小于它们的等比中项.③基本不等式ab≤a+b2几何意义是“半径不小于半弦”.(2)对基本不等式的理解:①基本不等式的左式为和结构,右式为积的形式,该不等式表明两正数a ,b 的和与两正数a ,b 的积之间的大小关系,运用该不等式可作和与积之间的不等变换.②“当且仅当a =b 时,等号成立”的含义:a .当a =b 时等号成立的含意是:a =b ⇒a +b 2=ab ; b .仅当a =b 时等号成立的含意是:a +b 2=ab ⇒a =b ; 综合起来,其含意是:a +b 2=ab ⇔a =b . (3)设a ,b ∈R ,不等式a 2+b 2≥2ab ⇔ab ≤a 2+b 22⇔ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22. (4)基本不等式的几种变式:设a >0,b >0,则a +1a ≥2,b a +a b ≥2,a 2b ≥2a -b .(5)常用的几个不等式:① a 2+b 22≥a +b 2≥ab ≥21a +1b(根据目标不等式左右的运算结构选用);②设a ,b ,c ∈R ,则a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca (当且仅当a =b =c 时,取等号);③真分数的性质:若a >b >0,m >0,则b a <b +m a +m(糖水的浓度问题).特别提醒:(1)用基本不等式求函数的最值时,要特别注意“一正、二定、三相等,和定积最大,积定和最小”这17字方针.常用的方法为:拆、凑、平方.(2)用基本不等式证明不等式时,应重视对所证不等式的分析和化归,应观察不等式左右两边的结构,注意识别轮换对称式,此时可先证一部分,其他同理可证,然后再累加或累乘.题型1 恒成立问题(1)若不等式f (x )>A 在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上f (x )min >A ;(2)若不等式f (x )<B 在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上f (x )max <B .设函数f (x )=x ,g (x ) =x +a (a >0),若x ∈[1,4]时不等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪f (x )-ag (x )f (x )≤1恒成立,求a 的取值范围.解析:由⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪f (x )-ag (x )f (x )≤1⇔-1≤f (x )-ag (x )f (x )≤1,得0≤ag (x )f (x )≤2, 即ax +a 2x ≤2在x ∈[1,4]上恒成立,也就是ax +a 2≤2x 在x ∈[1,4]上恒成立.令t =x ,则t ≥0,且x =t 2,由此可得 at 2-2t +a 2≤0在t ∈[1,2]上恒成立,设g (t ) = at 2-2t +a 2,则只需⎩⎪⎨⎪⎧g (1)≤0,g (2)≤0⇒⎩⎨⎧a -2+a 2≤0,4a -4+a 2≤0,解得 0<a ≤22-2,即满足题意的a 的取值范围是(0,22-2].题型2 能成立问题(1)若在区间D 上存在实数x 使不等式f (x )>A 成立,则等价于在区间D 上的f (x )max >A ;(2)若在区间D 上存在实数x 使不等式f (x )<B 成立,则等价于在区间D 上的f (x )min <B .若存在x ∈R ,使不等式|x -4|+|x -3|<a 成立,求实数a的取值范围.解析:设f (x )=|x -4|+|x -3|,依题意f (x )的最小值<a .又f (x )=|x -4|+|x -3|≥|(x -4)-(x -3)|=1(等号成立的条件是3≤x ≤4).故f (x )的最小值为1,∴a >1.即实数a 的取值范围是(1,+∞).题型3 恰成立问题(1)若不等式f (x )>A 在区间D 上恰成立,则等价于不等式f (x )>A 的解集为D ;(2)若不等式f (x )<B 在区间D 上恰成立,则等价于不等式f (x )<B 的解集为D .已知函数y =2x 2-ax +10x 2+4x +6的最小值为1,求实数a 的取值集合.解析:由y ≥1即2x 2-ax +10x 2+4x +6≥1⇒x 2-(a +4)x +4≥0恒成立,∴Δ=(a +4)2-16≤0,解得-8≤a ≤0(必要条件).再由y =1有解,即2x 2-ax +10x 2+4x +6=1有解,⇒x 2-(a +4)x +4=0有解,得:Δ=(a +4)2-16≥0,解得a ≤-8或a ≥0.综上即知a =-8或a =0时,y min =1,故所求实数a 的取值集合是{-8,0}.题型4 利用基本不等式求最值基本不等式通常用来求最值问题:一般用a +b ≥2ab (a >0,b>0)解“定积求和,和最小”问题,用ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫a +b 22求“定和求积,积最大”问题,一定要注意适用的范围和条件:“一正、二定、三相等”,特别是利用拆项、添项、配凑、分离变量、减少变元等方法,构造定值条件的方法,和对等号能否成立的验证.若等号不能取到,则应用函数单调性来求最值,还要注意运用基本不等式解决实际问题.已知0<x <2,求函数y =x (8-3x )的最大值.解析:∵0<x <2,∴0<3x <6,8-3x >0, ∴y =x (8-3x )=13·3x ·(8-3x )≤132+-⎛⎫⎪⎝⎭3x 83x 2=163, 当且仅当3x =8-3x ,即x =43时,取等号,∴当x =43时,y =x (8-3x )有最大值为163.设函数f (x )=x +2x +1,x ∈[0,+∞).求函数f (x )的最小值.解析:f (x )=x +2x +1=(x +1)+2x +1-1,∵x ∈[0,+∞),∴x +1>0,2x +1>0,∴x +1+2x +1≥2 2.当且仅当x +1=2x +1,即x =2-1时,f (x )取最小值. 此时f (x )min =22-1.题型5 简单线性规划问题求目标函数在约束条件下的最优解,一般步骤为:一是寻求约束条件和目标函数,二是作出可行域,三是在可行域内求目标函数的最优解,特别注意目标函数z =ax +by +c 在直线ax +by =0平移过程中变化的规律和图中直线斜率关系.简单的线性规划应用题在现实生活中的广泛应用也是高考的热点.若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x +3y ≥4,3x +y ≤4所表示的平面区域被直线y =kx +43分为面积相等的两部分,则k 的值是( )A.73B.37C.43D.34解析:不等式组表示的平面区域如图所示:由于直线y =kx +43过定点⎝⎛⎭⎪⎫0,43,因此只有直线过AB 中点时,直线y =kx +43能平分平面区域,因为A (1,1),B (0,4),所以AB 中点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,52.当y =kx +43过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,52时,52=k 2+43,所以k =73.答案:A题型6 三个二次(二次函数、二次不等式、二次方程)问题 一元二次方程、一元二次不等式与二次函数三者之间形成一个关系密切、互为关联、互为利用的知识体系.将二次函数看作主体,一元二次方程和一元二次不等式分别为二次函数的函数值为零(零点)和不为零的两种情况,一般讨论二次函数主要是将其通过一元二次方程和一元二次不等式来讨论,而讨论一元二次方程和一元二次不等式又要将其与相应的二次函数相联系,通过二次函数的图象揭示解(集)的几何特征.当m 为何值时,方程2x 2+4mx +3m -1=0有两个负根?解析:方程2x 2+4mx +3m -1=0有两个负根,则有⎩⎪⎨⎪⎧Δ=(4m )2-4×2×(3m -1)≥0,-b a =-4m 2=-2m <0,c a =3m -12>0,即⎩⎪⎨⎪⎧m ≤12或m ≥1,m >0,m >13.∴当m ∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫m 13<m ≤12或m ≥1时,原方程有两个负根.题型7 不等式与函数的综合问题定义在(-1,1)上的奇函数f (x )在整个定义域上是减函数,且f (1-a )+f (1-a 2)<0,求实数 a 的取值范围.解析:∵f (x )的定义域为(-1,1),∴⎩⎨⎧-1<1-a <1,-1<1-a 2<1,∴⎩⎨⎧0<a <2,-2<a <2且a ≠0,∴0<a <2,①原不等式变形为f (1-a )<-f (1-a 2). 由于f (x )为奇函数,有-f (1-a 2)=f (a 2-1), ∴f (1-a )<f (a 2-1). 又f (x )在(-1,1)上是减函数,∴1-a >a 2-1,解得-2<a <1.② 由①②可得0<a <1, ∴a 的取值范围是(0,1).题型8 求分式函数的最值求函数y =x 4+3x 2+3x 2+1的最小值.解析:y =(x 4+2x 2+1)+(x 2+1)+1x 2+1=(x 2+1)+1x 2+1+1≥2(x 2+1)·1x 2+1+1=3,当且仅当x 2+1=1x 2+1,即x 2+1=1,即x =0时等号成立.。
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2012年高考数学按章节分类汇编(人教A 必修五)第三章不等式一、选择题1 .(2012年高考(辽宁文理))设变量x,y 满足,15020010⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤+≤≤-y y x y x 则2x +3y 的最大值为( ) A .20B .35C .45D .552 .(2012年高考(辽宁理))若[0,)x ∈+∞,则下列不等式恒成立的是( )A .21x e x x ++…B.2111124x x <-+C .21cos 12x x -…D .21ln(1)8x x x +-…3 .(2012年高考(重庆文))不等式102x x -<+ 的解集是为( )A .(1,)+∞B .(,2)-∞-C .(-2,1)D .(,2)-∞-∪(1,)+∞4.(2012年高考(重庆理))设平面点集{}221(,)()()0,(,)(1)(1)1A x y y x y B x y x y x ⎧⎫=--≥=-+-≤⎨⎬⎩⎭,则A B 所表示的平面图形的面积为 ( )A .34π B .35πC .47π D .2π5 .(2012年高考(重庆理))不等式0121≤+-x x 的解集为( )A .⎥⎦⎤⎝⎛-1,21B .⎥⎦⎤⎢⎣⎡-1,21C .[)+∞⋃⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞-,121.D .[)+∞⋃⎥⎦⎤⎝⎛-∞-,121, 6 .(2012年高考(浙江文))若正数x,y 满足x+3y=5xy,则3x+4y 的最小值是 ( )A .245B .285C .5D .67 .(2012年高考(天津文))设变量,x y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤-≥+-≥-+01042022x y x y x ,则目标函数32z x y=-的最小值为 ( )A .5-B .4-C .2-D .38 .(2012年高考(四川文))若变量,x y 满足约束条件3,212,21200x y x y x y x y -≥-⎧⎪+≤⎪⎪+≤⎨⎪≥⎪≥⎪⎩,则34z x y =+的最大值是 ( )A .12B .26C .28D .339 .(2012年高考(四川理))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 10 .(2012年高考(陕西文))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<B .v=C2a b + D .v=2a b +11 .(2012年高考(山东文理))设变量,x y 满足约束条件22,24,41,x 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,]2-12.(2012年高考(课标文))已知正三角形ABC 的顶点A(1,1),B(1,3),顶点C 在第一象限,若点(x ,y )在△ABC 内部,则z x y =-+的取值范围是 ( )A .(1-3,2)B .(0,2)C .(3-1,2)D .(0,1+3) 13.(2012年高考(湖南文))设 a >b >1,0c < ,给出下列三个结论:①c a>c b;② c a <c b ; ③ log ()log ()b a a c b c ->-,其中所有的正确结论的序号是__. ( )A .①B .① ②C .② ③D .①②③14.(2012年高考(广东文))(线性规划)已知变量x 、y 满足约束条件1110x y x y x +≤⎧⎪-≤⎨⎪+≥⎩,则2z x y=+的最小值为 ( )A .3B .1C .5-D .6-15.(2012年高考(福建文))若直线2y x =上存在点(,)x y 满足约束条件30230x y x y x m+-≤⎧⎪⎪--≤⎨⎪≥⎪⎩,则实数m 的最大值为 ( )A .-1B .1C .32D .216.(2012年高考(安徽文))若,x y 满足约束条件:02323x x y x y ≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩;则x y -的最小值是( )A .3-B .0C .32D .317 .(2012年高考(江西理))某农户计划种植黄瓜和韭菜,种植面积不超过50亩,投入资金不超过54万元,假设种植黄瓜和韭菜的产量、成本和售价如下表年产量/亩 年种植成本/亩 每吨售价黄瓜 4吨 1.2万元 0.55万元 韭菜 6吨 0.9万元 0.3万元为使一年的种植总利润(总利润=总销售收入-总种植成本)最大,那么黄瓜和韭菜的种植面积(单位:亩)分别为 ( )A .50,0B .30.0C .20,30D .0,5018 .(2012年高考(湖北理))设,,,,,a b c x y z 是正数,且22210a b c ++=,22240x y z ++=,20ax by cz ++=,则a b c x y z++=++( )A .14B .13C .12D .3419 .(2012年高考(广东理))已知变量x 、y 满足约束条件211y x y x y ≤⎧⎪+≥⎨⎪-≤⎩,则3z x y =+的最大值为 ( )A .12B .11C .3D .1-20.(2012年高考(福建理))若函数2xy =图像上存在点(,)x y 满足约束条件30230x y x y x m+-≤⎧⎪⎪--≤⎨⎪≥⎪⎩,则实数m 的最大值为 ( )A .12B .1C .32D .221.(2012年高考(福建理))下列不等式一定成立的是( )A .21lg()lg (0)4x x x +>> B .1sin 2(,)sin x x k k Z xπ+≥≠∈C .212||()x x x R +≥∈D .211()1x R x >∈+二、填空题22.(2012年高考(浙江文))设z=x+2y,其中实数x,y 满足102000x y x y x y -+≥⎧⎪+-≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩, 则z 的取值范围是_________.23.(2012年高考(四川文))设,a b 为正实数,现有下列命题:①若221a b -=,则1a b -<; ②若111b a-=,则1a b -<; ③若|1=,则||1a b -<;④若33||1a b -=,则||1a b -<.其中的真命题有____________.(写出所有真命题的编号)24.(2012年高考(江西文))不等式2902x x ->-的解集是___________.25.(2012年高考(湖南文))不等式2560x x -+≤的解集为______。
26.(2012年高考(湖北文))若变量,x y 满足约束条件1133x y x y x y -≥-⎧⎪⎪+≥⎨⎪-≤⎪⎩,则目标函数23z x y =+的最小值是________.27.(2012年高考(大纲文))若函数1030330x y y x y x y -+≥⎧⎪=+-≤⎨⎪+-≥⎩,则3z x y =-的最小值为_____.28.(2012年高考(新课标理))设,x y 满足约束条件:,013x y x y x y ≥⎧⎪-≥-⎨⎪+≤⎩;则2z x y =-的取值范围为_______29.(2012年高考(浙江理))设a ∈R,若x >0时均有[(a -1)x -1]( x 2-ax -1)≥0,则a =______________.30.(2012年高考(上海春))若不等式210x kx k -+->对(1,2)x ∈恒成立,则实数k 的取值范围是______.31.(2012年高考(陕西理))设函数ln ,0()21,0x x f x x x >⎧=⎨--≤⎩,D 是由x 轴和曲线()y f x =及该曲线在点(1,0)处的切线所围成的封闭区域,则2z x y =-在D 上的最大值为___________.32.(2012年高考(江苏))已知正数a b c ,,满足:4ln 53ln b c a a c c c a c b -+-≤≤≥,,则b a的取值范围是____.33.(2012年高考(江苏))已知函数2()()f x x ax b a b =++∈R ,的值域为[0)+∞,,若关于x的不等式()f x c <的解集为(6)m m +,,则实数c 的值为____.34.(2012年高考(大纲理))若,x y 满足约束条件1030330x y x y x y -+≥⎧⎪⎪+-≤⎨⎪+-≥⎪⎩,则3z x y =-的最小值为_________________.35.(2012年高考(安徽理))若,x y 满足约束条件:02323x x y x y ≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩;则x y -的取值范围为_____参考答案一、选择题 1. 【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.2. 【答案】C【解析】设2211()cos (1)cos 122f x x x x x =--=-+,则()()sin ,g x f x x x '==-+ 所以()cg x x '=-+≥,所以当[0x ∈+∞时,()()()(0)0,g x g x f x g '==为增函数,所以≥同理21()(0)0cos (1)02f x f x x =∴--≥,≥,即21cos 12x x -…,故选C【点评】本题主要考查导数公式,以及利用导数,通过函数的单调性与最值来证明不等式,考查转化思想、推理论证能力、以及运算能力,难度较大.3. 【答案】:C【解析】:10(1)(2)0212x x x x x -<⇒-+<⇒-<<+【考点定位】本题考查解分式不等式时,利用等价变形转化为整式不等式解. 4. 【答案】D【考点定位】本小题主要考查二元一次不等式(组)与平面区域,圆的方程等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想,化归与转化思想,属于基础题.5. 【答案】A【解析】(1)(21)01101212210x x x x x x -+≤⎧-⎪≤⇒⇒<≤⎨++≠⎪⎩ 【考点定位】本题主要考查了分式不等式的解法,解题的关键是灵活运用不等式的性质,属于基础试题,属基本题.6. 【答案】C【命题意图】本题考查了基本不等式证明中的方法技巧. 【解析】 x+3y=5xy,135yx+=,113131213(34)()()555x y x y yxy x +⋅+=++≥1132555⨯⨯=.7. 【解析】做出不等式对应的可行域如图,由y x z 23-=得223z x y -=,由图象可知当直线223z x y -=经过点)2,0(C 时,直线223z x y -=的截距最大,而此时y x z 23-=最小为423-=-=y x z ,选B.8. [答案]C[解析]目标函数34z x y =+可以变形为443z x y +-=,做函数x y 43-=的平行线,当其经过点B(4,4)时截距最大时,即z 有最大值为34z x y =+=284443=⨯+⨯. [点评]解决线性规划题目的常规步骤:一列(列出约束条件)、 二画(画出可行域)、三作(作目标函数变形式的平行线)、 四求(求出最优解). 9. [答案]C[解析]设公司每天生产甲种产品X 桶,乙种产品Y 桶,公司共可获得 利润为Z 元/天,则由已知,得 Z=300X+400Y 且⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥≤+≤+00122122Y X Y X Y X画可行域如图所示,目标函数Z=300X+400Y 可变形为 Y=400z x 43+-这是随Z 变化的一族平行直线解方程组⎩⎨⎧=+=+12y 2x 12y x 2 ⎩⎨⎧==∴4y 4x 即A(4,4) 280016001200max =+=∴Z[点评]解决线性规划题目的常规步骤:一列(列出约束条件)、二画(画出可行域)、三作(作目标函数变形式的平行线)、四求(求出最优解).10. 解析:设从甲地到乙地距离为s ,则全程的平均时速2211s v s s a ba b==++,因为a b <,221111a a aa b==<<++故选A.11. 解析:作出可行域,直线03=-y x ,将直线平移至点)0,2(处有最大值,点)3,21(处有最小值,即623≤≤-z .答案应选A.12. 【命题意图】本题主要考查简单线性规划解法,是简单题.【解析】有题设知作出直线0l :0x y -+=,平移直线0l ,有图像知,直线:l zx y =-+过B 点时,m axz =2,过C时,m in z=1-z x y =-+取值范围为(1-3,2),故选A.13. 【答案】D【解析】由不等式及a >b >1知11ab<,又0c <,所以c a>c b,①正确;由指数函数的图像与性质知②正确;由a >b >1,0c <知11a c b c c ->->->,由对数函数的图像与性质知③正确.【点评】本题考查函数概念与基本初等函数Ⅰ中的指数函数的图像与性质、对数函数的图像与性质,不等关系,考查了数形结合的思想.函数概念与基本初等函数Ⅰ是常考知识点.14. 解析:C.画出可行域,可知当代表直线过点A 时,取到最小值.联立11x y x =-⎧⎨=-⎩,解得12x y =-⎧⎨=-⎩,所以2z x y =+的最小值为5-. 15. 【答案】B【解析】30x y +-=与2y x =的交点为(1,2),所以只有1m ≤才能符合条件,B 正确.【考点定位】本题主要考查一元二次不等式表示平面区域,考查分析判断能力.逻辑推理能力和求解能力.16. 【解析】选A【解析】x y -的取值范围为[3,0]-约束条件对应A B C ∆边际及内的区域:3(0,3),(0,),(1,1)2A B C 则[3,0]t x y =-∈-17. B 【解析】本题考查线性规划知识在实际问题中的应用,同时考查了数学建模的思想方法以及实践能力.设黄瓜和韭菜的种植面积分别为x,y 亩,总利润为z 万元,则目标函数为(z x=⨯.线性约束条件为 50,1.20.954,0,0.x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩即50,43180,0,0.x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩作出不等式组50,43180,0,0x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩表示的可行域,易求得点()()()0,50,30,20, 0,45A B C .平移直线0.9z x y =+,可知当直线0.9z x y =+经过点()30,20B ,即30,20x y ==时,z 取得最大值,且m ax 48z =(万元).故选B. 【点评】解答线性规划应用题的一般步骤可归纳为:(1)审题——仔细阅读,明确有哪些限制条件,目标函数是什么?(2)转化——设元.写出约束条件和目标函数;(3)求解——关键是明确目标函数所表示的直线与可行域边界直线斜率间的关系; (4)作答——就应用题提出的问题作出回答.体现考纲中要求会从实际问题中抽象出二元线性规划.来年需要注意简单的线性规划求最值问题.18. 考点分析:本题主要考察了柯西不等式的使用以及其取等条件.解析:由于22222)())((2cz by ax z y x c b a ++≥++++等号成立当且仅当,t zc yb xa ===则a=t x b=t y c=t z ,10)(2222=++z y x t所以由题知2/1=t ,又2/1,==++++++++===t zy x c b a zy x c b a zc yb xa 所以,答案选C.19. 解析:B.画出可行域,可知当代表直线过点A 时,取到最大值.联立21y y x =⎧⎨=-⎩,解得32x y =⎧⎨=⎩,所以3z x y =+的最大值为11. 20. 【答案】B【解析】30x y +-=与2y x =的交点为(1,2),所以只有1m ≤才能符合条件,B 正确. 【考点定位】本题主要考查一元一次不等式组表示平面区域,考查分析判断能力、逻辑推理能力和求解计算能力21. 【答案】C【解析】由基本不等式得212||()x x x R +≥∈,答案C 正确.【考点定位】此题主要考查基本不等式和均值不等式成立的条件和运用,考查综合运用能力,掌握基本不等式的相关内容是解本题的关键.二、填空题22. 【答案】7 2【命题意图】本题主要考查线性规划的求解范围问题.只要作图正确,表示出区域,然后借助于直线平移大得到最值.【解析】利用不等式组,作出可行域,可知区域表示的四边形,但目标函数过点(0,0)时,目标函数最小,当目标函数过点13,22⎛⎫⎪⎝⎭时最大值为72.23. [答案] ①④[解析]若a,b都小于1,则a-b<1若a,b中至少有一个大于等于1, 则a+b>1,由a2-b2=(a+b)(a-b)=1 ,所以,a-b<1 故①正确.对于|a3-b3|=|(a-b)(a2+ab+b2)|=1,若a,b中至少又一个大于等于1,则a2+ab+b2>1,则|a-b|<1若a,b都小于1,则|a-b|<1,所以④正确.综上,真命题有① ④ .[点评]此类问题考查难度较大,要求对四个备选项都要有正确的认识,需要考生具备扎实的数学基础,平时应多加强这类题的限时性练习.24. 【答案】(3,2)(3,)-⋃+∞【解析】不等式可化为(3)(2)(3)0x x x+-->采用穿针引线法解不等式即可.【考点定位】本题考查将分式不等式等价转化为高次不等式,考查高次不等式的解法.25. 【答案】{}23x x≤≤【解析】由x2-5x+6≤0,得(3)(2)0x x--≤,从而的不等式x2-5x+6≤0的解集为{}23x x≤≤.【点评】本题考查一元二次不等式的解法,考查简单的运算能力.26. 2 【解析】作出不等式组1,1,33x yx yx y-≥-⎧⎪+≥⎨⎪-≤⎩所表示的可行域(如下图的A B M∆及其内部).目标函数23z x y=+在A B M∆的三个端点()()()2,3,0,1,1,0A B M处取的值分别为13,3,2,比较可得目标函数23z x y=+的最小值为2.【点评】本题考查线性规划求解最值的应用.运用线性规划求解最值时,关键是要搞清楚目标函数所表示的直线的斜率与可行域便捷直线的斜率之间的大小关系,以好确定在哪个端点,目标函数取得最大值;在哪个端点,目标函数取得最小值. 来年需注意线性规划在生活中的实际应用.27.答案:1-【命题意图】本试题考查了线性规划最优解的求解的运用.常规题型,只要正确作图,表示出区域,然后借助于直线平移法得到最值.【解析】做出做出不等式所表示的区域如图,由y x z -=3得z x y -=3,平移直线x y 3=,由图象可知当直线经过点)1,0(C 时,直线z x y -=3的截距最 大,此时z 最小,最小值为1-3=-=y x z .28. 【解析】2z x y =-的取值范围为[3,3]-约束条件对应四边形O A B C 边际及内的区域:(0,0),(0,1),(1,2),(3,0)O A B C 则2[3,3]z x y =-∈-29. 【解析】本题按照一般思路,则可分为一下两种情况:(A )2(1)1010a x x ax ≤⎧⎨≤⎩----, 无解; (B )2(1)1010a x x ax ≥⎧⎨≥⎩----, 无解.因为受到经验的影响,会认为本题可能是错题或者解不出本题.其实在x >0的整个区间上,我们可以将其分成两个区间(为什么是两个?),在各自的区间内恒正或恒负.(如下答图)我们知道:函数y 1=(a -1)x -1,y 2=x 2-ax -1都过定点P (0,—1).考查函数y 1=(a -1)x -1:令y =0,得M (11a -,0),还可分析得:a >1;考查函数y 2=x 2-ax -1:显然过点M (11a -,0),代入得:211011a a a ⎛⎫--= ⎪--⎝⎭,解之得:302aor=,舍去0a=,得答案:32a=.【答案】32a=30. (,2]-∞31.解析:1,0()2,0x y f x x x ⎧>⎪'==⎨⎪-≤⎩,(1)1f '=,曲线()y f x =及该曲线在点(1,0)处的切线方程为1y x =-,围成的封闭区域为三角形,2z x y =-在点(0,1)-处取得最大值2.32. 【答案】[] 7e ,.【考点】可行域.【解析】条件4ln 53ln b c a a c c c a c b -+-≤≤≥,可化为:354a c a bc c a bc cbe c⎧⋅+≥⎪⎪⎪+≤⎨⎪⎪⎪≥⎩.设==a b x y cc,,则题目转化为:已知x y ,满足35400xx y x y y ex >y >+≥⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪⎩,,求y x 的取值范围. 作出(x y ,)所在平面区域(如图).求出=x y e 的切 线的斜率e ,设过切点()00P x y ,的切线为()=0y ex m m +≥,则000==y ex m m e x x x ++,要使它最小,须=0m .∴y x的最小值在()00P x y ,处,为e .此时,点()00P x y ,在=x y e 上,A B 之间.当(x y ,)对应点C 时, =45=205=7=7=534=2012y xy x y y x y x y xx --⎧⎧⇒⇒⇒⎨⎨--⎩⎩,∴y x 的最大值在C 处,为7.∴y x的取值范围为[] 7e ,,即b a的取值范围是[] 7e ,. 33. 【答案】9.【考点】函数的值域,不等式的解集.【解析】由值域为[0)+∞,,当2=0x ax b ++时有240a b =-=V ,即24ab =,∴2222()42aa f x x axb x ax x ⎛⎫=++=++=+ ⎪⎝⎭.∴2()2a f x x c ⎛⎫=+< ⎪⎝⎭解得2a x +<22a a x -<<-.∵不等式()f x c <的解集为(6)m m +,,∴)()622a a -=,解得9c =.34. 答案:1-【命题意图】本试题考查了线性规划最优解的求解的运用.常规题型,只要正确作图,表示出区域,然后借助于直线平移法得到最值.【解析】做出不等式所表示的区域如图,由y x z -=3得z x y -=3,平移直线x y 3=,由图象可知当直线经过点)1,0(C 时,直线z x y -=3的截距最 大,此时z 最小,最小值为1-3=-=y x z .35. 【解析】x y -的取值范围为_____[3,0]-约束条件对应A B C ∆边际及内的区域:3(0,3),(0,),(1,1)2A B C则[3,0]t x y =-∈-。