高考数学不等式专题
高考数学复习专题 基本不等式 (文 精讲)

专题7.3 基本不等式【核心素养分析】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. 【知识梳理】知识点一 基本不等式ab ≤a +b2(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 . 知识点二 几个重要的不等式(1)a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R);(2)b a +ab ≥2(a ,b 同号);(3)ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22(a ,b ∈R);(4)⎝⎛⎭⎫a +b 22≤a 2+b22(a ,b ∈R); (5)2ab a +b≤ab ≤a +b 2≤a 2+b 22(a >0,b >0). 知识点三 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 +b2,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.知识点四 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 24(简记:和定积最大). 【特别提醒】1.此结论应用的前提是“一正”“二定”“三相等”.“一正”指正数,“二定”指求最值时和或积为定值,“三相等”指等号成立.2.连续使用基本不等式时,牢记等号要同时成立. 【典例剖析】 高频考点一 利用基本不等式求最值【例1】【2020·江苏卷】已知22451(,)x y y x y +=∈R ,则22x y +的最小值是 ▲ .【举一反三】(2020·江苏省南京模拟)函数y =x 2+2x -1(x >1)的最小值为________【方法技巧】利用基本不等式解决条件最值的关键是构造和为定值或积为定值,主要有三种思路: (1)对条件使用基本不等式直接求解.(直接法)(2)针对待求最值的式子,通过拆项(添项)、分离常数、变系数、凑因子等方法配凑出和或积为常数的两项,然后用基本不等式求解.(配凑法)(3)已知条件中有值为1的式子,把待求最值的式子和值为1的式子相乘,再用基本不等式求解.(常数代换法)【变式探究】(2019·天津卷)设x >0,y >0,x +2y =4,则(x +1)(2y +1)xy 的最小值为 .【变式探究】(2020·辽宁省葫芦岛模拟)已知a >0,b >0,且2a +b =ab -1,则a +2b 的最小值为( ) A .5+2 6B .8 2C .5D .9高频考点二 利用基本不等式解决实际问题【例2】【2019·北京卷】李明自主创业,在网上经营一家水果店,销售的水果中有草莓、京白梨、西瓜、桃,价格依次为60元/盒、65元/盒、80元/盒、90元/盒.为增加销量,李明对这四种水果进行促销:一次购买水果的总价达到120元,顾客就少付x 元.每笔订单顾客网上支付成功后,李明会得到支付款的80%.①当x =10时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,需要支付__________元;②在促销活动中,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x 的最大值为__________.,,,,,,,,【方法技巧】利用基本不等式解决实际问题的三个注意点 (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)解应用题时,一定要注意变量的实际意义及其取值范围.(3)在应用基本不等式求函数最值时,若等号取不到,可利用函数的单调性求解.【变式探究】(2020·山西省大同模拟)经测算,某型号汽车在匀速行驶过程中每小时耗油量y (L)与速度x (km /h )(50≤x ≤120)的关系可近似表示为y =⎩⎨⎧175(x 2-130x +4 900),x ∈[50,80),12-x60,x ∈[80,120].(1)该型号汽车的速度为多少时,可使得每小时耗油量最少?(2)已知A ,B 两地相距120 km ,假定该型号汽车匀速从A 地驶向B 地,则汽车速度为多少时总耗油量最少?专题7.3 基本不等式【核心素养分析】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. 【知识梳理】知识点一 基本不等式ab ≤a +b2(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 . 知识点二 几个重要的不等式(1)a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R);(2)b a +ab ≥2(a ,b 同号);(3)ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22(a ,b ∈R);(4)⎝⎛⎭⎫a +b 22≤a 2+b22(a ,b ∈R); (5)2ab a +b≤ab ≤a +b 2≤a 2+b 22(a >0,b >0). 知识点三 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 +b2,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.知识点四 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 24(简记:和定积最大). 【特别提醒】1.此结论应用的前提是“一正”“二定”“三相等”.“一正”指正数,“二定”指求最值时和或积为定值,“三相等”指等号成立.2.连续使用基本不等式时,牢记等号要同时成立. 【典例剖析】高频考点一 利用基本不等式求最值【例1】【2020·江苏卷】已知22451(,)x y y x y +=∈R ,则22x y +的最小值是 ▲ . 【答案】45【解析】∵22451x y y +=∴0y ≠且42215y x y -=∴422222222114144+2555555y y y x y y y y y-+=+=≥⋅=,当且仅当221455y y =,即2231,102x y ==时取等号. ∴22xy +的最小值为45. 【举一反三】(2020·江苏省南京模拟)函数y =x 2+2x -1(x >1)的最小值为________【答案】23+2【解析】∵x >1,∴x -1>0,∴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.【方法技巧】利用基本不等式解决条件最值的关键是构造和为定值或积为定值,主要有三种思路: (1)对条件使用基本不等式直接求解.(直接法)(2)针对待求最值的式子,通过拆项(添项)、分离常数、变系数、凑因子等方法配凑出和或积为常数的两项,然后用基本不等式求解.(配凑法)(3)已知条件中有值为1的式子,把待求最值的式子和值为1的式子相乘,再用基本不等式求解.(常数代换法)【变式探究】(2019·天津卷)设x >0,y >0,x +2y =4,则(x +1)(2y +1)xy 的最小值为 .【答案】92【解析】(x +1)(2y +1)xy =2xy +x +2y +1xy =2xy +5xy =2+5xy ,∵x >0,y >0且x +2y =4, ∴4=x +2y ≥22xy ,∴xy ≤2,∴1xy ≥12,∴2+5xy ≥2+52=92.【变式探究】(2020·辽宁省葫芦岛模拟)已知a >0,b >0,且2a +b =ab -1,则a +2b 的最小值为( ) A .5+2 6 B .8 2 C .5 D .9【答案】A【答案】∵a >0,b >0,且2a +b =ab -1, ∴a =b +1b -2>0,∴b >2,∴a +2b =b +1b -2+2b =2(b -2)+3b -2+5≥5+22(b -2)·3b -2=5+2 6.当且仅当2(b -2)=3b -2,即b =2+62时取等号.∴a +2b 的最小值为5+26,故选A 。
高考数学专题-不等式

M ﹣PAB 、三棱锥 M ﹣ PBC、三棱锥 M ﹣ PCA 的体积.若 f( M )=( ,x,y),且
≥
8 恒成立,则正实数 a 的最小值为
.
21.( 2010?南京模拟)已知实数 x、s、t 满足: 8x+9t=s,且 x>﹣ s,则
的最小值为
.
2
22.( 2016?杭州一模)设 x>0, y> 0,且( x﹣ ) =
二.填空题(共 7 小题)
每天练一练
爱拼才会赢
19.( 2011?南岸区校级一模)过△ ABO 的重心 G 的直线与 OA 、 OB 两边分别交于 P、Q 两
点,且此直线不与 AB 边平行,设
=m , =n ,求
的值
.
20.( 2015?张掖模拟) 如图, 在三棱锥 P﹣ ABC 中,PA、PB、PC 两两垂直, 且 PA=3.PB=2 , PC=1.设 M 是底面 ABC 内一点,定义 f ( M )=(m, n,p),其中 m、n、p 分别是三棱锥
么
的最小值为
R 的函数 f( x) =ax2+2x+c 的值域是 [ 0,+∞),那 .
每天练一练
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三.解答题(共 5 小题)
26.( 2010?广东模拟)函数
是[ 1, +∞)上的增函数.
(Ⅰ)求正实数 a 的取值范围; (Ⅱ)若函数 g( x )=x 2+2x,在使 g( x)≥ M 对定义域内的任意 x 值恒成立的所有常数 M
正实数 a, b, c 满足 abc+b2+c2=4d ,则 log4a+log2b+log2c 的最大值是(
)
A.
高考数学二轮复习不等式

(2)(2022·新高考全国Ⅱ改编)若x,y满足x2+y2-xy=1,则下列结论正确 的是__②__③____.(填序号) ①x+y≤1;②x+y≥-2;③x2+y2≤2;④x2+y2≥1.
由x2+y2-xy=1可变形为(x+y)2-1=3xy≤3x+2 y2, 解得-2≤x+y≤2, 当且仅当x=y=-1时,x+y=-2, 当且仅当x=y=1时,x+y=2,所以①错误,②正确; 由x2+y2-xy=1可变形为x2+y2-1=xy≤x2+2 y2, 解得x2+y2≤2,当且仅当x=y=±1时取等号,所以③正确; x2+y2-xy=1 可变形为x-2y2+34y2=1,
考点二
线性规划
核心提炼
1.截距型:形如z=ax+by,求这类目标函数的最值常将函数z=ax+by转
化为y=-abx+bz
(b≠0),通过求直线的截距
z b
的最值间接求出z的最值.
2.距离型:形如z=(x-a)2+(y-b)2,设动点P(x,y),定点M(a,b),则z
=|PM|2. 3.斜率型:形如z=yx- -ba (x≠a),设动点P(x,y),定点M(a,b),则z=kPM.
作出不等式组2x-3y-6≤0, x+2y+2≥0
表示的平面区域如图
中阴影部分(包括边界)所示,
函数z=(x+1)2+(y+2)2表示可行域内
的点与点(-1,-2)的距离的平方. 由图知, z= x+12+y+22的最小值为点(-1,-2)到直线 x+2y
+2=0 的距离,
即|-1-4+2|=3 5
C.[-1,3]
D.[-3,1]
作出约束条件的可行域,如图阴影部分(含边界)所示,
其中 A(1,0),B(0,1),C(2,3),z=22yx+-11=yx+-1212, 表示定点 M12,-12与可行域内点(x,y)连线的斜率,
高考数学23题不等式多种题型及解法

高考数学23题不等式多种题型及解法高考数学23题不等式多种题型及解法高考数学中的不等式题型占据了相当重要的比重,其中第23题更是被认为是难度较高的题目之一。
不同的不等式类型呈现多种解法,本文将以该题为例,分别探讨不同类型不等式的解法。
1. 绝对值不等式第23题题干如下:若$x+y+z=1$,那么$\sqrt{x+y}+\sqrt{y+z}+\sqrt{z+x}$最大值为多少?解法:显然这是一个求最值的问题,用$M\leq\sqrt{(a+b+c)(\frac{a^2}{b+c}+\frac{b^2}{c+a}+\frac{c^2}{a+b})}$来解决本题。
2. 平均数不等式第23题变形如下:设$a,b,c$是正数,且满足$abc=(1-a)(1-b)(1-c)$,求最大值:$$\sqrt{a}+\sqrt{b}+\sqrt{c}$$解法:根据平均数不等式,得到:$$9(a+b+c)\geq (\sqrt{a}+\sqrt{b}+\sqrt{c})^2$$即:$$\sqrt{a}+\sqrt{b}+\sqrt{c}\leq 3\sqrt{\frac{a+b+c}{3}}$$ 3. 夹逼定理第23题变形如下:对所有的正整数$n$,证明如下不等式成立:$$\sqrt{1}+\sqrt{2}+...+\sqrt{n}<\sqrt{n}+\sqrt{n-1}+...+\sqrt{1}+\sqrt{n}$$解法:通过夹逼定理,得到:$$2n\sqrt{n}<2\sum_{i=1}^{n}\sqrt{i}<2n\sqrt{n+1}$$ 即:$$\sqrt{1}+\sqrt{2}+...+\sqrt{n}<\sqrt{n}+\sqrt{n-1}+...+\sqrt{1}+\sqrt{n}$$4. 柯西不等式第23题变形如下:对于任意正整数$n$,证明如下不等式成立:$$\sqrt{\frac{1}{n+1}+\frac{1}{n+2}+...+\frac{1}{2n}}<\frac{2}{\sqrt{n+ 1}}$$解法:通过柯西不等式,得到:$$\left(\frac{1}{n+1}+\frac{1}{n+2}+...+\frac{1}{2n}\right)(n+1+n+2+...+ 2n)\geq (\sqrt{n}+\sqrt{n+1}+...+\sqrt{2n})^2$$即:$$\sqrt{\frac{1}{n+1}+\frac{1}{n+2}+...+\frac{1}{2n}}\geq\frac{2}{\sqrt{n+1}}$$结语:高考数学中的不等式题型固然需要掌握多种解法,但更需要在平时的学习中悉心积累、勤于实践。
高中数学不等式高考真题精选和解析

高中数学不等式高考真题精选和解析1.(2020·全国卷Ⅱ)已知函数f(x)=|x-a2|+|x-2a+1|.(1)当a=2时,求不等式f(x)≥4的解集;(2)若f(x)≥4,求a的取值范围.2.(2020·全国卷Ⅰ)已知函数f(x)=|3x+1|-2|x-1|.(1)画出y=f(x)的图象;(2)求不等式f(x)>f(x+1)的解集.2.(2020·全国卷Ⅲ)设a,b,c∈R,a+b+c=0,abc=1.(1)证明:ab+bc+ca<0;(2)用max{a,b,c}表示a,b,c中的最大值,证明:max{a,b,c}≥3 4.4.(2019·全国卷Ⅰ)已知a,b,c为正数,且满足abc=1.证明:(1)1a +1b+1c≤a2+b2+c2;(2)(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥24.5.已知函数f(x)=|x+1|+|2x-1|.(1)解不等式f(x)≤x+3;(2)若g(x)=|3x-2m|+|3x-2|,对任意的x1∈R,存在x2∈R,使得f(x1)=g(x2)成立,求实数m的取值范围.6.已知函数f(x)=|2x+1|+|x-1|.(1)求不等式f(x)≥3的解集;(2)若直线y=x+a与y=f(x)的图象所围成的多边形面积为92,求实数a的值.答案解析1.解 (1)当a =2时,f (x )=|x -4|+|x -3|.当x ≤3时,f (x )=4-x +3-x =7-2x ,由f (x )≥4,解得x ≤32;当3<x <4时,f (x )=4-x +x -3=1,f (x )≥4无解; 当x ≥4时,f (x )=x -4+x -3=2x -7,由f (x )≥4,解得x ≥112. 综上所述,f (x )≥4的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≤32或x ≥112. (2)f (x )=|x -a 2|+|x -2a +1|≥|(x -a 2)-(x -2a +1)|=|-a 2+2a -1|=(a -1)2(当且仅当2a -1≤x ≤a 2时取等号),∴(a -1)2≥4,解得a ≤-1或a ≥3,∴a 的取值范围为(-∞,-1]∪[3,+∞).2.解 (1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x +3,x ≥1,5x -1,-13<x <1,-x -3,x ≤-13,作出图象,如图所示.(2)将函数f (x )的图象向左平移1个单位,可得函数f (x +1)的图象,如图所示:由-x -3=5(x +1)-1,解得x =-76.所以不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-76.3. 证明 (1)∵(a +b +c )2=a 2+b 2+c 2+2ab +2ac +2bc =0,∴ab +bc +ca =-12(a 2+b 2+c 2).由abc =1得a ,b ,c 均不为0,则a 2+b 2+c 2>0,∴ab +bc +ca =-12(a 2+b 2+c 2)<0.(2)不妨设max{a ,b ,c }=a ,由a +b +c =0,abc =1可知,a >0,b <0,c <0,∵a =-b -c ,a =1bc ,∴a 3=a 2·a =(b +c )2bc =b 2+c 2+2bc bc ≥2bc +2bc bc =4. 当且仅当b =c 时,取等号,∴a ≥34,即max{a ,b ,c }≥34.4. 证明 (1)因为a 2+b 2≥2ab ,b 2+c 2≥2bc ,c 2+a 2≥2ac , 又abc =1,故有a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca=ab +bc +ca abc=1a +1b +1c . 当且仅当a =b =c =1时,等号成立.所以1a +1b +1c ≤a 2+b 2+c 2.(2)因为a ,b ,c 为正数且abc =1,故有(a +b )3+(b +c )3+(c +a )3≥3 3(a +b )3(b +c )3(c +a )3=3(a +b )(b +c )(c +a ) ≥3×(2ab )×(2bc )×(2ca )=24.当且仅当a =b =c =1时,等号成立.所以(a +b )3+(b +c )3+(c +a )3≥24.5.(1)原不等式等价于⎩⎨⎧ x ≤-1,-3x ≤x +3或⎩⎪⎨⎪⎧ -1<x ≤12,-x +2≤x +3或⎩⎪⎨⎪⎧ x >12,3x ≤x +3,解得-12≤x ≤32,故原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-12≤x ≤32. (2)由f (x )=|x +1|+|2x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧ -3x ,x ≤-1,-x +2,-1<x ≤12,3x ,x >12,可知当x =12时,f (x )最小,无最大值,且f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=32. 设A ={y |y =f (x )},B ={y |y =g (x )}, 则A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |y ≥32,因为g (x )=|3x -2m |+|3x -2|≥|(3x -2m )-(3x -2)|=|2m -2|,所以B ={y |y ≥|2m -2|}.由题意知A ⊆B ,所以|2m -2|≤32,所以m ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,74. 故实数m的取值范围为⎩⎨⎧⎭⎬⎫m |14≤m ≤74.6.解 (1)由题意,得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 3x ,x ≥1,x +2,-12<x <1,-3x ,x ≤-12.当x ≥1时,由f (x )≥3得3x ≥3,解得x ≥1;当-12<x <1时,由f (x )≥3得x +2≥3,解得x ≥1, 这与-12<x <1矛盾,故舍去;当x ≤-12时,由f (x )≥3得-3x ≥3,解得x ≤-1.综上可知,不等式f (x )≥3的解集为{x |x ≤-1或x ≥1}.(2)画出函数y =f (x )的图象,如图所示,其中A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32,B (1,3), ∴k AB =3-321+12=1,∴直线y =x +a 与直线AB 平行.若要围成多边形,则a >2.易得直线y =x +a 与y =f (x )的图象交于两点C ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,3a 2,D ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 4,3a 4,则|CD|=2·|a2+a4|=324a,平行线AB与CD间的距离d=|a-2|2=a-22,|AB|=322,∴梯形ABCD的面积S=322+324a2·a-22=32+34a2·(a-2)=92(a>2),即(a+2)(a-2)=12,∴a=4.故所求实数a的值为4.。
高考数学《不等式》复习

ab
ab
2.下列说法正确的有( )
①若 | a | b ,则 a2 b2 ;② a b , c d ,则 a c b d ;③若 a b 0, c d 0 ,则 ac bd ;
④若 a b 0 , c 0 ,则 c c .
ab
A.①④
B.②③
√C.③④
D.①②
对于①,取 a 0 ,b 2,则 a2 b2 ,①错误;对于②,取 a c 0 ,b d 1,则 a c b d ,
2
其中, a b 叫做正数 a,b 的算术平均数, ab 叫做正数 a,b 的几何平均数.
2
(2)基本不等式表明:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
2.几个重要的不等式
(1)a2 b2 2ab(a,b R)
(2) a b 2(a,b 同号) ba
(3)ab
a
2
b
2
(a,
b
R)
ab
ab
(2)有关分式的性质:若 a b 0,m 0 ,则
b b m , b b m (b m 0) a am a am a a m , a a m (b m 0) b bm b bm
4.不等式的解法 (1)二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
(2)分式不等式的解法
(3)连续使用基本不等式时,等号要同时成立.
4.不等式的恒成立,能成立,恰成立等问题 (1)恒成立问题:若 f (x) 在区间 D 上存在最小值, 则不等式 f (x) A 在区间 D 上恒成立 f (x)min A(x D) . 若 f (x) 在区间 D 上存在最大值, 则不等式 f (x) B 在区间 D 上恒成立 f (x)max B(x D) .
(完整版)数学高职高考专题复习__不等式问题(可编辑修改word版)

<2222高职高考不等式问题专题复习一、不等式基础题1、不等式 x 2+1>2x 的解集是 ()A.{x|x ≠1,x ∈R}B.{x|x >1,x ∈R}C.{x|x ≠-1 ,x ∈R }D. {x|x ≠0,x ∈R} 2、不等式|x+3|>5 的解集为 ( ) A.{x|x >2|} B.{x|x <-8 或 x >2} C.{x|x >0} D.{x|x >3} 3、二次不等式 x 2 -3x+2<0 的解集为 ()A.{x ︱x ≠0}B.{x ︱1<x<2}C.{x ︱-1<x<2}D. {x ︱x>0}1 14. 已知 a>b ,那么 > a b的充要条件是()A.a 2+b 2≠0B.a>0C.b<0D.ab<05、若 a ≥b ,c ∈R ,则 () A.a 2≥b 2 B.∣ac ∣≥∣bc ∣ C.ac 2≥bc 2 D. a - 3≥b - 36、下列命题中,正确的是 ()A.若 a >b,则 ac 2>bc 2B. 若a> b ,则 a>b1 1C.若 a>b ,则 a bc 2 c 2D.若 a>b ,c>d ,则 ac>bd7、如果 a>0,b>0,那么必有()A. b > 2b - a aB. b ≥ 2b - a aC. b < 2b - a aD. b ≤ 2b - a a8、对任意 a ,b ,c∈R +,都有 ()A. b + c + a> 3 a b c B. b + c + a< 3a b c C. b + c + a ≥ 3a b c D. b + c + a≤ 3a b c9、对任意 x∈R,都有 ( )A.(x-3)2>(x-2)(x-4)B.x 2>2(X+1)C.( x - 3)2 x - 4 > x - 2D. x 2 + 1 > 1 x 2 + 110、已知 0<x<1,都有 ( )A.2x>x 2>xB.2x>x>x 2C. x 2>2x>xD.x > x 2 >2x11 、 若 不 等 式 2x 2-bx+a<0 的 解 集 为 {x ︱ 1<x<5}, 则 a= ( ) A.5 B.6 C.10 D.12x - 3 12、不等式x + 2> 1的解集是()A.{x∣x<-2}B.{x∣x<-2 或 x>3}C.{x∣x>-2}D.{x∣-2<x<3}13、不等式 lgx+lg(2x-1)<1 的解集是 ()A.{x - 2 < x < 5}2 B.{x 0 < x < 5}2C. {x< x < 5 }2D. {x x > 1}214、不等式︱x+2︱+︱x-1︱<4 的解集是()1 2A. { x - 2 < x < 1 }B.{x x < 3}2C. {x - 5 2 < x < 3}2 D. {x x > - 5}215、已知 a 是实数,不等式 2x 2-12x+a≤0 的解集是区间[1,5],那么不等式 a x 2-12x+2≤0 的 解 集 是 () A. [1, 1]5B.[-5,-1]C.[-5,5]D.[-1,1]16、不等式(1+x )(1-︱x ︱)>0 的解集是 ( )A.{x∣-1<x<1}B.{x∣x<1}C.{x∣x <-1 或 x<1}D.{x∣x<1 且 x≠-1} 17、若不等式 x 2 + m (x - 6) < 0 的解集为{x - 3 < x < 2},则 m=()A .2B .-2C .-1D .12x18、函数 y =x 2+ 1的值域为区间()A .[-2,2]B .(-2,2)C .[-1,1]D .(-1,1)a 2 +b 2 19、如果 a>b ,ab=1,则的取值范围为区间( )a - bA .[2 2,+ ∞)B .[17 , 6+ ∞)C . (3,+ ∞)D . (2 , + ∞)17、不等式︱3x -5︱<8 的解集是 . 18、不等式|5x+3|>2 的解集是 .19、不等式|3-2x|-7≤0 的解集是 . 1 3 20 、不等式|6x - |≤ 的解集是.221、不等式4-x -3 2(1 ) x-4>0 的解集是 . 222、不等式log 2 x < log 4 (3x + 4) 的解集是.二、不等式的简单应用23、已知关于 x 的不等式 x 2-ax+a >0 的解集为实数集 R ,则 a 的取值范围是 ( )A.(0,4)B.[2,+∞)C.[0,2)D.(-∞,0)∪(4,+∞) (98 年成人)x 24、函数 y =1 + x 2(x > 0) 的值域是区间.25、 已知方程( k+1) x=3k -2 的解大于 1, 那么常数 k 的取值范围是数集{kx 2 - x - 2 3 ∣}.26、解下列不等式:(x - 6)(3x + 15) (1) > 04 + x三、不等式解答题(2) 23x -1 >2(3) ( 1 )2 x 2+5 x +5 > 1(4) lg(x + 2) - lg(x - 3) > 12 4(5)∣5x -x 2∣>6(6) x + 4≥ 3x 2(7)4x -6x -2×9x <0(8) log 1 (x + 2) > log 1 (3x + 4)24(9) <x 2 x - 1(10) < 22+ 2(11) log 2 (4 + 3x - x 2) > log (4x - 2)5x - 4 (12)≤ 2x + 427、k 取什么值时,关于 x 的方程(k -2)x 2-2x+1=0 有:(1)两个不相等的实数根; (2)两个相等的实数根; (3)没有实数根.28、设实数 a 使得方程 x 2+(a -1)x+1=0 有两个实根 x 1,x 2. (1) 求 a 的取值范围;(2) 当 a 取何值时, 1 1 1 x 2取得最小值,并求出这个最小值.附:参考答案(四)1-16 ABBDC BBCAB CACCAD 17.{x - 1 < x <13318.{x x < -1或x > -1} 519.{x ︱-2≤x ≤5} 20.{x ︱ - 1 6 ≤ x ≤ 1} 21.{x ︱x<-2} 22.{x ︱0<x<4} 23.A324. (0 , 1 ] 2 25.{x ︱ k < -1或k > 3 1} 26.(1){x ︱-5<x<4 或 x>6} (2) {x ︱x> } 2 6x2 2 }(3) {x︱-32<x <-1 } (4) {x︱3<x<32} (5) {x︱x<-1 或2<x<3 或x>6}9(6) {x︱x≥-1} (7) {x︱x> log 2 2 } (8) {x︱-1<x< 0} (9) {x︱x<0 或1<x<3}3(10) {x︱-2<x≤-1 或2≤x<3} 27. (1)k<3 且k≠2 (2)k=3 (3)k>328.(1) a≤-1 或a≥3 (2) a= -1 或3,最小值为2.。
高考数学专题复习:不等式

高考数学专题复习:不等式一、单选题1.已知x ∈R ,则“2x <-”是“220x x +->"的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件2.已知a ,b ∈R ,如果a b >,那么( ) A .11a b> B .1a b> C .22a b >D .11a b ->-3.若0a b <<,则下列不等式中一定成立的是( ) A .a b <B .11a b< C .44a b < D .11a b a<- 4.若,a b c d >>,则下列关系一定成立的是( ) A .ac bd > B .ac bc > C .a c b d +>+D .a c b d ->-5.不等式()20x x -≥的解集是( ) A .()0,1B .()1,0-C .()(),30,-∞-⋃+∞D .(][),02,-∞+∞6.若不等式220ax bx ++>的解集是11,23⎛⎫- ⎪⎝⎭,则a b +的值为( )A .14B .10-C .12D .14-7.设0a b >>,则下列不等式一定成立的是( ) A .11b a a b+<+ B .2211ab a b< C .22ac bc >D .2211a b a b+>+83 )A 3B 3>C 3D .不确定9.已知p :0a b >> q :2211a b<,则p 是q 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10.记不等式220x x +->、210(0)x ax a -+≤>解集分别为A 、B ,A B 中有且只有两个正整数解,则a 的取值范围为( )A .1017,34⎛⎫ ⎪⎝⎭B .1017,34⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .517,24⎛⎫ ⎪⎝⎭D .517,24⎡⎫⎪⎢⎣⎭11.已知11x y -≤+≤,13x y ≤-≤,则32x y -的取值范围是( ) A .[]28,B .[]3,8C .[]2,7D .[]5,1012.已知bg 糖水中含有ag 糖()0b a >>,若再添加g m 糖完全溶解在其中,则糖水变得更甜了(即糖水中含糖浓度变大).根据这个事实,下列不等式中一定成立的是( )A .a a m b b m+>+B .22m ma m ab m b ++<++ C .()()()()22a m b m a m b m ++<++ D .121313b a ->- 二、填空题13.已知x 、y 都是正数,且满足230x y xy ++=,则xy 的最大值为________. 14.已知正实数x ,y 满足2x y xy +=,则2xx y y++的最小值是________. 15.不等式1x x<的解集为________. 16.已知关于x 的不等式20(,,)ax bx c a b c ++>∈R 的解集为{}|34x x <<,则25c a b++的取值范围为________. 三、解答题17.已知函数()()21f x x a x a =-++,其中a 为实常数.(1)1a =时,求不等式()0f x <的解集;(2)若不等式()2f x x ≥-对任意实数x 恒成立,求a 的取值范围.18.已知函数()()()34f x x m x m =-++. (1)若1m =,求不等式()12f x >-的解集;(2)记不等式()0f x ≤的解集为A ,若4A -∉,求m 的取值范围.19.已知函数()2f x x ax b =++(a ,b R ∈)(1)若关于x 的不等式()0f x >的解集是()1,2,2⎛⎫-∞--+∞ ⎪⎝⎭,求实数a ,b 的值;(2)若2a =-,0b =函数()()x f x kx =-,[]0,2x ∈,不等式()<1F x 恒成立,求实数k 的取值范围;(3)若函数()0f x =在区间()1,2上有两个零点,求()1f 的取值范围.20.已知,,a b c ∈R ,满足a b c >>. (1)求证:1110a b b c c a++>---; (2)现推广:把1c a -的分子改为另一个大于1的正整数p ,使110pa b b c c a++>---对任意a b c >>恒成立,试写出一个p ,并证明之.21.已知关于x 的不等式230x bx c ++-<的解集为(1,2)-.(1)当[2,)x ∈+∞时,求2x bx cx++的最小值;(2)当[1,1]x ∈-时,函数2y x bx c =++的图象恒在直线2y x m =+的上方,求实数m 的取值范围.22.设函数()()()2230f x ax b x a =+-+≠,(1)若3b a =--,求不等式()42f x x <-+的解集;(2)若()14f =,1b >-,求11a ab ++的最小值.参考答案1.A 【分析】利用一元二次不等式的解法求出220x x +->,然后利用充分条件与必要条件的定义进行判断即可. 【详解】解:因为220x x +->,即()()210x x +->,解得2x <-或1x >, 因为()()(),2,21,-∞--∞-+∞,所以“2x <-”是“220x x +->”的充分不必要条件. 故选:A . 2.D 【分析】利用作差可以判断ABC ,利用不等式性质可以判断D. 【详解】对于A ,因为a b >,所以0a b ->,11b aa b ab--=,由于ab 的正负不确定,所以1a与1b的大小不确定,故错误; 对于B ,因为a b >,所以0a b ->, 1a a b b b--=,由于b 的正负不确定,所以 1与ab的大小不确定,故错误; 对于C ,因为a b >,所以0a b ->,()()22a b a b a b -=-+,由于a b +的正负不确定,所以2a 与2a 的大小不确定,故错误;对于D ,因为a b >,所以0a b ->,所以()110a b a b ---=->,所以11a b ->-,正确. 故选:D. 3.D 【分析】结合已知条件,利用做差法逐项证明即可. 【详解】A :因为0a b <<,所以0a b a b -=-+>,所以a b >,故A 错误;B :因为11b aa b ab--=,因为0a b <<,所以0,0b a ab ->>,所以110->a b ,即11a b>,故B 错误;C :因为()()()4422a b a b a b a b -=++-,因为0a b <<,所以220,0,0a b a b a b -<+<+>, 所以440a b ->,即44a b >,故C 错误;D :因为()()()11a a b b a b a a a b a a b ---==---, 因为0a b <<,所以0a b -<, 所以110a b a-<-,即11a b a <-,故D 正确; 故选:D. 4.C 【分析】利用基本不等式的性质,对选项进行一一验证,即可得到答案; 【详解】对A ,当0,0a b c d ac bd >>>>⇒>,故A 错误; 对B ,当0c >时,ac bc >,故B 错误; 对C ,同向不等式的可加性,故C 正确;对D ,若2,1,0,31,4a b c d a c b d ====-⇒-=-=,不等式显然不成立,故D 错误; 故选:C. 5.D 【分析】根据一元二次不等式的解法即可求解. 【详解】()20x x -=的两根为0,2,所以原不等式的解集为:(][),02,-∞+∞,故选:D. 6.D 【分析】根据一元二次方程的根与一元二次不等式的解集之间关系,列出方程组,求得,a b 的值,即可求解. 【详解】由不等式220ax bx ++>的解集是11,23⎛⎫- ⎪⎝⎭,可得11,23-是方程220ax bx ++=的两根,且0a <,所以112311223b a a⎧-+=-⎪⎪⎨⎪-⨯=⎪⎩,解得12,2a b =-=-,所以14a b +=-.故选:D. 7.A 【分析】根据不等式的性质判断,错误的不等式可举反例说明. 【详解】因为0a b >>,所以110ab<<,则11a b->-,所以11a b a b->-,故A 正确; 因为0a b >>,0c ≠,所以0b a -<,20c >,20a c +>,2222110a bab a b a b --=>, 2211ab a b∴>,故B 错误; 当0c ,得22ac bc =,故C 错误:取12a =,14b =,可得2194a a +=,211416b b +=,2211a b a b +<+,故D 错误.故选:A . 8.B 【分析】利用平方作差,再判断差的正负即可得解. 【详解】30>0>,则223)(16(160-=+-+==>,3故选:B 9.A 【分析】 根据0a b >>与2211a b<的互相推出情况判断出属于何种条件. 【详解】当0a b >>时,220a b >>,所以2211a b <,所以充分性满足, 当2211a b <时,取2,1a b =-=,此时0a b >>不满足,所以必要性不满足, 所以p 是q 的充分不必要条件, 故选:A. 10.B 【分析】求出集合A ,由分析知B ≠∅,求出集合B ,进而得出A B 中有且只有两个正整数解的等价条件,列不等式组即可求解. 【详解】由220x x +->可得:1x >或2x <-,所以{|2A x x =<-或}1x >, 因为A B 中有且只有两个正整数解,所以A B ⋂≠∅, 对于方程210(0)x ax a -+=>,判别式24a ∆=-,所以方程的两根分别为:1x,2x =,所以B x x ⎧⎪=≤≤⎨⎪⎪⎩⎭, 若A B 中有且只有两个正整数解,则134≤⎨⎪≤<⎪⎩即268a a a ⎧-≤⎪⎨--⎪⎩,可得2103174a a a ⎧⎪≥⎪⎪≥⎨⎪⎪<⎪⎩,所以101734a ≤<,当11x =>时,解得02a <<,此时240a ∆=-<,B =∅不符合题意, 综上所述:a 的取值范围为1017,34⎡⎫⎪⎢⎣⎭,故选:B. 11.A 【分析】设()()()()32x y m x y n x y m n x m n y -=+--=-++,利用待定系数法求得,m n ,利用不等式的性质即可求32x y -的取值范围.【详解】设()()()()32x y m x y n x y m n x m n y -=+--=-++, 所以32m n m n -=⎧⎨+=-⎩,解得:1252m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,1532()()22x y x y x y -=+--,因为11x y -≤+≤,13x y ≤-≤,所以[]1532()()2,822x y x y x y -=+--∈, 故选:A. 12.B【分析】利用已知的事实以及作差法、特殊值法可判断各选项中不等式的正误. 【详解】对于A 选项,由题意可知a a mb b m+<+,A 选项错误; 对于B 选项,作出函数2x y =与y x =的图象如下图所示:由图可知,当0x >时,2x x >,0m >,则2m m >,所以,()()()()()()()()()()22220222mmmm m mma b m a m b a b m a a m b b mb b m b b m ++-++--++-==>++++++,即22mma m ab m b ++<++,B 选项正确; 对于C 选项,()()()()()220a m b m a m b m m b a ++-++=->, 所以,()()()()22a m b m a m b m ++>++,C 选项错误; 对于D 选项,取1a =,2b =,则121113143ba -=<=-,D 选项错误. 故选:B. 13.18. 【分析】根据基本不等式2x y +≥xy 的范围,求出答案. 【详解】因为,0x y >,且230x y xy ++=,所以302xy x y -=+≥(当且仅当2x y =时,取等号)即2030≤+,解得-180xy ≤<, 所以xy 的最大值是18.此时6x =,3y =. 故答案为:18. 【点睛】 关键点点睛:本题的关键点是运用基本不等式把230x y xy ++=转化为2030≤+.14.4 【分析】把给定等式两边都除以xy ,再利用“1”的妙用即可得解. 【详解】因为002x y x y xy >>+=,,,则121y x+=,所以()122422444x x x y x y x y y y x y y x ⎛⎫++=+++=++≥= ⎪⎝⎭,当且仅当24x y y x =时“=”, 由242x y y x x y xy ⎧=⎪⎨⎪+=⎩解得21x y ⎧=+⎪⎨=+⎪⎩所以21x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩2x x y y ++有最小值4.故答案为:4.15.()()1,01,-⋃+∞【分析】根据分式不等式以及一元二次不等式解法即可求解.【详解】10,<x x -即21,<0x x- 即2(1)0,<x x -即(1)(1)0>x x x -+,所以()()0110x x x >⎧⎨-+>⎩或()()0110x x x <⎧⎨-+<⎩ 解得1x >或10x -<<所以不等式的解集为()()1,01,-⋃+∞.故答案为: ()()1,01,-⋃+∞16.)+∞【分析】由一元二次不等式的解集与一元二次方程根的关系,应用韦达定理把,b c 用a 表示,化待求式为一元函数,再利用基本不等式得结论.【详解】由不等式解集知0a <,由根与系数的关系知347,3412,b a c a⎧-=+=⎪⎪⎨⎪=⨯=⎪⎩7,12b a c a ∴=-=,则225144552466c a a a b a a ++==-+≥=+--当且仅当5246a a -=-,即a =时取等号.故答案为:)+∞.【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方17.(1)∅;(2)[2,2]-.【分析】(1)确定相应二次方程的根,结合二次函数性质可得不等式的解;(2)由一元二次不等式恒成立可得.【详解】(1)由已知不等式为2210x x -+<,而2221(1)0x x x +=-≥-,所以原不等式解集为∅; (2)不等式()2f x x ≥-对任意实数x 恒成立,即2(2)(2)0x a x a -+++≥恒成立,所以2(2)4(2)0a a ∆=+-+≤,解得22a -≤≤.即a 的范围是[2,2]-.18.(1){1x x >或}3x <-;(2)403m m ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭. 【分析】(1)当1m =时,代入整理得2230x x +->,解之可得解集.(2)由题意得() 40f ->,解之可求得m 的取值范围.【详解】解:(1)当1m =时,() 12f x >-,即(()()35120x x -++>,整理得2230x x +->,解得 >1x 或3x <-,所以()12f x >-的解集为{} 13x x x ><-或.(2)因为4A -∉,所以() 40f ->,即()430m m -->.所以()340 m m +<,解得403m -<<. 即m 的取值范围为403m m ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭. 19.(1)52a =,1b =;(2)102k -<<;(3)()0,1. 【分析】(1)由()0f x >的解集知,()0f x =的两根为2-和12-,根据韦达定理求得参数值. (2)由题意得,2a =-,0b =,所以()22f x x x =-,不等式恒成立等价于2121x x kx -<--<在[]0,2恒成立.通过讨论x 的值,分离参数1122x k x x x--<<+-在(]0,2恒成立,根据函数单调性,求得最值,从而求得k 的取值范围.(3)方程()0f x =在区间()1,2有两个不同的实根,应满足条件()()2110242012240f a b f a b a a b ⎧=++>⎪=++>⎪⎪⎨<-<⎪⎪∆=->⎪⎩,把条件中的b 用(1)f 和a 表示,从而解得(1)f 的取值范围.【详解】(1)因为()0f x >的解集为()1,2,2⎛⎫-∞--+∞ ⎪⎝⎭, 所以()0f x =的两根为2-和12-, 由韦达定理得()()122122a b ⎧⎛⎫-+-=- ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪-⨯-= ⎪⎪⎝⎭⎩, 所以52a =,1b =. (2)由题意得,2a =-,0b =,所以()22f x x x =-,因为()()1f x g x -<在[]0,2恒成立,所以2121x x kx -<--<在[]0,2恒成立.①当0x =时,101-<<满足题意,②当(]0,2x ∈时,1122x k x x x--<<+-在(]0,2恒成立, 即max min1122x k x x x ⎛⎫⎛⎫--<<+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因为12y x x =--在(]0,2单调递增,12y x x=+-在(]0,1上单调递减, 在(]1,2上单调递增,所以max 1122x x ⎛⎫--=- ⎪⎝⎭,min120x x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭, 所以102k -<<;(3)因为方程()0f x =在区间()1,2有两个不同的实根,所以()()2110242012240f a b f a b a a b ⎧=++>⎪=++>⎪⎪⎨<-<⎪⎪∆=->⎪⎩, 所以()11b f a =--,所以()()()()21042110424110f a f a a a f a ⎧>⎪++-->⎪⎨-<<-⎪⎪--->⎩, 由()131f a >-->-,由()()24110a f a --->得()()24124f a <+<,得()11f <, 综上所述:()011f <<.所以()1f 的取值范围是()0,1.20.(1)证明见解析;(2)2p =,证明见解析.【分析】(1)由分析法,只需证明111()()0a c a b b c c a -++>---即可, 利用基本不等式即可证明. (2)只需11()()0p a c a b b c c a -++>---,左边24b c a b p p a b b c --=-++---,进而可得结果. 【详解】(1)由于a b c >>,所以0a b ->,0b c ->,0a c ->, 要证1110a b b c c a++>---, 只需证明111()()0a c a b b c c a -++>---.左边111[()()]()a b b c a b b c c a=-+-++--- 130b c a b c a b a b b c b b a---=++≥=>--- (2)要使110p a b b c c a ++>---,只需11()()0p a c a b b c c a -++>---, 左边11[()()]()24p b c a b a b b c p p a b b c c a a b b c--=-+-++=-++------, 所以只需40p ->即可,即4p <,所以可以取2p =,3代入上面过程即可.21.(1)32;(2)(,1)-∞-. 【分析】(1)先求出b 、c ,再利用单调性求最小值;(2)用分离参数法,只需求出2()31h x x x =-+的最小值即可.【详解】(1)因为关于x 的不等式230x bx c ++-<的解集为(1,2)-,解得11b c =-⎧⎨=⎩, 所以22111x bx c x x x x x x++-+==+-,令1()1g x x x =+-,2x ≥,则21()10g x x '=->, 所以函数()g x 在[2,)+∞上单调递增,所以min13()(2)2122g x g ==+-=,所以2x bx c x++的最小值为32. (2)由(1)可知1b =-,1c =,因为当[1,1]x ∈-时,函数2y x bx c =++的图象恒在直线2y x m =+的上方,所以当[1,1]x ∈-时,212x x x m -+>+恒成立,即当[1,1]x ∈-时,231x x m -+>恒成立.令22()3135()24x h x x x +=--=-,易知函数()h x 在[1,1]-上的最小值为(1)1h =-, 所以1m <-,故实数m 的取值范围为(,1)-∞-.【点睛】(1)单调性法求最值是求值域最常用的方法;(2)求参数范围的问题,可以用分离参数法转化为求最值来解决.22.(1)详见解析;(2)34. 【分析】(1)本题首先可通过题意将不等式()42f x x <-+转化为()()110x ax --<,然后分为0a <、0a >两种情况进行讨论,0a >又分为1a =、1a >、01a <<三种情况进行讨论,即可得出结果;(2)本题首先可根据()14f =得出()14a b ++=,然后通过基本不等式得出1114a a a b a+≥++,最后分为0a >、0a <两种情况进行讨论,即可得出结果. 【详解】(1)因为()()223f x ax b x =+-+,所以()42f x x <-+即()22342ax b x x +-+<-+,因为3b a =--,所以不等式可以转化为()2110ax a x -++<,即()()110x ax --<,当0a <时,11a <,()()110x ax --<即()110x x a ⎛⎫--> ⎪⎝⎭,解得1x a <或1x >, 当0a >时,()()110x ax --<即()110x x a ⎛⎫--< ⎪⎝⎭, 若1a =,不等式()110x x a ⎛⎫--< ⎪⎝⎭的解集为∅, 若1a >,则11a<,解得11x a <<, 若01a <<,则11a >,解得11x a <<, 综上所述,不等式的解集为:当0a <时,()1,1,x a ⎛⎫∈-∞+∞ ⎪⎝⎭;当01a <<时,11x x a ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭; 当1a =时,解集为∅;当1a >时,11x x a ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭. (2)因为()14f =,所以()14a b ++=,则()111114144144a a a a b a b a a a b a b a a b a a++++=+=++≥+++++, 当0a >时,1a a =,1514a a b +≥+,当且仅当43a =、53b =时等号成立;当0a <时,1a a =-,1314a ab +≥+,当且仅当4a =-、7b =时等号成立, 综上所述,11a a b ++的最小值为34. 【点睛】易错点睛:本题考查含参数的一元二次不等式的解法以及基本不等式求最值,在求解含参数的一元二次不等式的时候,例如()()110x ax --<,既要注意1和1a的大小关系,也要注意a 的正负,在利用基本不等式求最值时,要注意取等号的情况,考查分类讨论思想,考查计算能力,是难题.。
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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 222≥+ (2)若R b a ∈,,则222b 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22⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤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12x x +≥ (当且仅当1x =时取“=”)(2)若0x <,则12x x +≤- (当且仅当1x =-时取“=”)(3)若0>ab ,则2≥+ab ba (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2211122b a b a ab ba +≤+≤≤+ (6),、、)(33333333+∈++≤⇔≥++R c b a c b a abc abc c b a 当且仅当a = b = c 时,“=”号成立;(7))(3333+∈⎪⎭⎫ ⎝⎛++≤⇔≥++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 ++++≥++(3)设1212,,,,,,n n a a a b b ⋅⋅⋅⋅⋅⋅与b 是两组实数,则有22212(n a a a ++⋅⋅⋅+)22212)n b b b ++⋅⋅⋅+(21122()n n a b a b a b ≥++⋅⋅⋅+ 注意:1.在应用基本不等式求最值时,要把握不等式成立的三个条件,就是“一正——各项均为正;二定——积或和为定值;三相等——等号能否取得”,若忽略了某个条件,就会出现错误.2.运用公式解题时,既要掌握公式的正用,也要注意公式的逆用,例如a 2+b 2≥2ab 逆用就是ab ≤a 2+b 22;a +b 2≥ab (a ,b >0)逆用就是ab ≤⎪⎭⎫ ⎝⎛+22b a (a ,b >0)等.还要注意“添、拆项”技巧和公式等号成立的条件等,使其满足重要不等式中“正”“定”“等”的条件.3.对使用基本不等式时等号取不到的情况,可考虑使用函数y =x +m x(m >0)的单调性.4.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.三、用均值不等式求最值的常见的技巧1、 添、减项(配常数项) 例1 求函数的最小值.分析:是二项“和”的形式,但其“积”的形式不为定值.而可与相约,即其积为定积1,因此可以先添、减项6,即,再用均值不等式.221632y x x =++221632x x ++212x +22x +22163662y x x =++-+当且仅当,即时,等号成立. 所以的最小值是.评注: 为了创造条件利用均值不等式,添项是常用的一种变形技巧;为了保证式子的值不变,添项后一定要再减去同一项. 2、 配系数(乘、除项)例2 已知,且满足,求的最大值. 分析 , 是二项“积”的形式,但不知其“和”的形式是否定值, 而已知是与的和为定值,故应先配系数,即将变形为,再用均值不等式.当且仅当,即时,等号成立. 所以的最大值是. 评注: 本题是已知和为定值,要求积的最大值,可逆用均值不等式,即利用来解决. 3、 裂项例3 已知,求函数的最小值.分析 在分子的各因式中分别凑出,借助于裂项解决问题.222221620,32163(2)6266x y x x x x +>=++=++-+≥=解:22163(2)2x x +=+223x =-y 6-0,0x y >>3212x y +=lg lg x y +lg lg lg()x y xy +=xy x y+3x 2y 12xy 326x y⋅220,032lg lg lg()lg6132112lg lg 6262lg 6x y x y x y xy x y >>⋅+==⎡⎤⎡⎤+⎛⎫⎛⎫≤=⎢⎥⎢⎥⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦=解:32x y =2,3x y ==lg lg x y +lg 622a b ab +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭1x >-()()521x x y x ++=+1x +当且仅当,即时,取等号. 所以.4、 取倒数例4 已知,求函数的最小值.分析 分母是与的积,可通过配系数,使它们的和为定值;也可通过配系数,使它们的和为 (这是解本题时真正需要的).于是通过取倒数即可解决问题. 解 由,得,.取倒数,得当且仅当,即时,取等号. 故的最小值是. 5、 平方例5 已知且求的最大值.分析 条件式中的与都是平方式,而所求式中的是一次式,是平方式但带根号.初看似乎无从下手,但若把所求式平方,则解题思路豁然开朗,即可利用均值不等式来解决.()()141110,14(1)5519x x x y x x x ++++⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦+>=+=+++≥+=解:411x x +=+1x =min 9y =102x <<2(1)(12)x y x x +=-x (12)x -(1)x +102x <<10x +>120x ->221(12)1312(1)31131211113212x x x x y x x xx x x x --==⋅⋅+++-⎡⎤+⎢⎥++≤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦31211x x x x -=++15x =y 120,0x y >>22283y x +=x y xy当且仅当,即,时,等号成立. 故评注:本题也可将纳入根号内,即将所求式化为,先配系数,再运用均值不等式的变式.6、换元(整体思想,换元)例6 求函数的最大值.分析,进行换元,再使分子常数化,然后运用均值不等式来解决.7、逆用条件例7 已知,则的最小值是( ) . 分析直接利用均值不等式,只能求的最小值,而无法求的最小值.这时可逆用条件,即由,得,然后展开即可解决问题.222222222((62)32(1)32(1)9333()22y x y x y x =+=⋅+⎡⎤++⎢⎥≤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦解:222(1)3y x =+32x =2y =x y =t =22,0,2,(0)2100;101212=.3,24t t x t t y t t t y t y t t t t t x =≥=-=≥+==>=≤=+==-则当时,当时,当且仅当,即所以时191(0,0)x y x y +=>>x y +xy x y +191x y =+19()()x y x y x y +=++评注:若已知 (或其他定值),要求的最大值,则同样可运用此法.8、 巧组合例8 若且,求的最小值 . 分析 初看,这是一个三元式的最值问题,无法利用+b 来解决.换个思路,可考虑将重新组合,变成,而等于定值,于是就可以利用均值不等式了.9. 消元例9、设为正实数,,则的最小值是.分析 本题也是三元式的最值问题.由题意得,则可对进行消元,用表示,即变为二元式,然后可利用均值不等式解决问题.0,0,1199()()1010169,4,12.16.x y x y y xx y x y x y x yy x x y x yx y >>+=+=++=++≥====+解:由,得当且仅当即时,等号成立故的最小值是0,0,x y >>1x y +=19x y +,,0a b c>()4a a b c bc +++=-2a b c ++a b +≥2a b c ++()()a b a c +++()()a b a c ++4-,,0,2()()2,,1.2 2.a b c a b c a b a c b c b c a a b c >++=+++≥======-++解:由知当且仅当即时,等号成立故的最小值为,,x y z 230x y z -+=2y xz 32x z y +=2y xz ,x z三.典型例题【题型一】利用拼凑法构造不等关系1、求几个正数和的最小值。
例1求函数21(1)2(1)y x x x =+>-的最小值。
解析:21(1)2(1)y x x x =+>-21(1)1(1)2(1)x x x =-++>-21111(1)222(1)x x x x --=+++>-1≥312≥+52=,当且仅当211(1)22(1)x x x -=>-即2x =时,“=”号成立,故此函数最小值是52。
评析:利用均值不等式求几个正数和的最小值时,关键在于构造条件,使其积为常数。
通常要通过添加常数、拆项(常常是拆底次的式子)等方式进行构造。
2、求几个正数积的最大值。
例2、求下列函数的最大值:①23(32)(0)2y x x x =-<<②2sin cos (0)2y x x x π=<<解析: ①30,3202x x <<->∴,∴23(32)(0)(32)2y x x x x x x =-<<=⋅⋅- 3(32)[]13x x x ++-≤=,当且仅当32x x =-即1x =时,“=”号成立,故此函数最大值是1。
②0,sin 0,cos 02x x x π<<>>∴,则0y >,欲求y 的最大值,可先求y 2的最大值。
242sin cos y x x =⋅222sin sin cos x x x =⋅⋅2221(sin sin 2cos )2x x x =⋅⋅22231sin sin 2cos 4()2327x x x ++≤⋅=,当且仅当22sin 2cos x x=(0)2x π<<tan x ⇒=x arc =时,不等式中的“=”号成立,故此函数最大值是9。
2222,0,,29666=3,443,,=33.x z y y x z xz xz xz xz xz xzyx z x y z y xz >=+++≥====解:由可得当且仅当即时,取“”.故的最小值为评析:利用均值不等式求几个正数积的最大值,关键在于构造条件,使其和为常数。
通常要通过乘以或除以常数、拆因式(常常是拆高次的式子)、平方等方式进行构造。