高考数学第二轮专题复习教案基本不等式

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高考数学复习第7讲基本不等式-

高考数学复习第7讲基本不等式-
涉及三种转化 (和和、和积、实际问题与数学问题) 核心:类比构造,配式转化
应用数学思想
思想:方程与函数思想 数形结合思想 等价转换思想 分类讨论思想等
基础知识回想
1、算术平均数:如果a,b R ,那么
正数的算术平均数。
ab 2
叫做这两个
2、几何平均数:如果 a,b R ,那么 ab 叫做这两个
2 2a b
2
( 2 1)(b a ) 1 ( 4b a 4) 4
a b 2 2a b
(当且仅当a=2b即a=4,b=2时取=)
3)由 2 1 1 ab

2
1
(
2 a
1 b
)2
1
ab
2
4
(当且仅当a=2b即a=4,b=2时取=)
2 1 ab 4
即ab 8 S
1 ab 4 2
法二 : 设直线方程:y 1 k(x 2) (k 0)
题“p 或 q”为真命题,命题“p 且 q”为假命题, 求实数 a 的取值范围.
2、解:命题 p 为真命题 函数 f (x) lg(ax2 x 1 a) 16
的定义域为 R ax2 x 1 a 0 对任意的 x 均成立 16
a 0 时, x >0 解集非 R ,即 a≠0;
a 0
1

x2 1
令u 2 x2 1 1 , x2 1
则 u 2v 1 (v x2 1) ,由函数的单调性知 u 的最小值为 3, v
故 a 3 。 答案选 C。
例 2.命题 p:函数 f (x) lg(ax2 x 1 a) 的定义域为 R ; 16
命题 q:不等式 2x 1 1 ax 对一切正实数均成立.如果命

高考数学二轮复习第2部分专题7第2讲不等式选讲教案文选修4_5

高考数学二轮复习第2部分专题7第2讲不等式选讲教案文选修4_5

第2讲 选修4-5 不等式选讲[做小题——激活思维]1.已知正实数a ,b ,c 满足a +b +c =1,则a 2+b 2+c 2的最小值为________. [答案] 132.不等式|3x -1|≤2的解集为________.[答案] ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-13,1 3.若关于x 的不等式|x -3|+|x -4|<a 的解集不是空集,则参数a 的取值范围是________.[答案] (1,+∞) 4.已知a >b >c ,若1a -b +1b -c +n c -a≥0恒成立,则n 的取值范围是________. [答案] (-∞,4]5.函数y =5x -1+10-2x 的最大值为________. [答案] 63[扣要点——查缺补漏]1.|x -a |+|x -b |≥c (c >0)和|x -a |+|x -b |≤c (c >0)型不等式的解法 (1)利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了数形结合的思想.如T 2. (2)利用“零点分区间法”求解,体现了分类讨论的思想.(3)通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与方程的思想. 2.不等式的证明 (1)绝对值三角不等式||a |-|b ||≤|a ±b |≤|a |+|b |.如T 3. (2)算术—几何平均不等式 如果a 1,a 2,…,a n 为n 个正数,则a 1+a 2+…+a n n≥na 1a 2…a n ,当且仅当a 1=a 2=…=a n 时,等号成立.如T 1,T 4.(3)证明不等式的基本方法有比较法、综合法、分析法和反证法,其中比较法和综合法是基础,综合法证明的关键是找到证明的切入点.含绝对值不等式的解法(5年8考)[高考解读] 绝对值不等式的解法是每年高考的热点内容,主要为含两个绝对值的不等式的求解,难度适中.[一题多解](2017·全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=-x 2+ax +4,g (x )=|x +1|+|x -1|. (1)当a =1时,求不等式f (x )≥g (x )的解集;(2)若不等式f (x )≥g (x )的解集包含[-1,1],求a 的取值范围. 切入点:将g (x )=|x +1|+|x -1|的解析式化为分段函数的形式. 关键点:正确求出f (x )≥g (x )的解集,然后利用集合间的包含关系求解.[解] (1)法一:当a =1时,不等式f (x )≥g (x )等价于x 2-x +|x +1|+|x -1|-4≤0.① 当x <-1时,①式化为x 2-3x -4≤0,无解;当-1≤x ≤1时,①式化为x 2-x -2≤0,从而-1≤x ≤1; 当x >1时,①式化为x 2+x -4≤0, 从而1<x ≤-1+172.所以f (x )≥g (x )的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-1≤x ≤-1+172. 法二:g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≥1,2,-1≤x <1,-2x ,x <-1,当a =1时,f (x )=-x 2+x +4,在同一平面直角坐标系中,画出g (x )与f (x )的图象如图,易求得A (-1,2),B ⎝⎛⎭⎪⎫-1+172,-1+17,所以f (x )≥g (x )的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-1≤x ≤-1+172.(2)法一:当x ∈[-1,1]时,g (x )=2,所以f (x )≥g (x )的解集包含[-1,1]等价于当x ∈[-1,1]时,f (x )≥2. 又f (x )在[-1,1]的最小值必为f (-1)与f (1)之一, 所以f (-1)≥2且f (1)≥2,得-1≤a ≤1. 所以a 的取值范围为[-1,1].法二:当x ∈[-1,1]时,g (x )=2,所以f (x )≥g (x )的解集包含[-1,1]等价于当x ∈[-1,1]时f (x )≥2,即-x 2+ax +4≥2.当x =0时,-x 2+ax +4≥2成立.当x ∈(0,1]时,-x 2+ax +4≥2化为a ≥x -2x.而y =x -2x在(0,1]上单调递增,所以最大值为-1,所以a ≥-1.当x ∈[-1,0)时,-x 2+ax +4≥2化为a ≤x -2x.而y =x -2x在[-1,0)上单调递增,所以最小值为1,所以a ≤1.综上,a 的取值范围为[-1,1]. [教师备选题]1.(2018·全国卷Ⅱ)设函数f (x )=5-|x +a |-|x -2|. (1)当a =1时,求不等式f (x )≥0的解集; (2)若f (x )≤1,求a 的取值范围.[解] (1)当a =1时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +4,x ≤-1,2,-1<x ≤2,-2x +6,x >2.可得f (x )≥0的解集为{x |-2≤x ≤3}. (2)f (x )≤1等价于|x +a |+|x -2|≥4.而|x +a |+|x -2|≥|a +2|,且当x =2时等号成立. 故f (x )≤1等价于|a +2|≥4. 由|a +2|≥4可得a ≤-6或a ≥2.所以a 的取值范围是(-∞,-6]∪[2,+∞). 2.(2016·全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=|x +1|-|2x -3|. (1)画出y =f (x )的图象; (2)求不等式|f (x )|>1的解集.[解] (1)由题意得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -4,x ≤-1,3x -2,-1<x ≤32,-x +4,x >32,故y =f (x )的图象如图所示.(2)由f (x )的函数表达式及图象可知, 当f (x )=1时,可得x =1或x =3; 当f (x )=-1时,可得x =13或x =5.故f (x )>1的解集为{x |1<x <3},f (x )<-1的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <13或x >5. 所以|f (x )|>1的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <13或1<x <3或x >5.|x -a |+|x -b |≥c 或≤cc ,|x -a |-|x -b |≥c 或≤c c 型不等式的解法可通过零点分区间法或利用绝对值的几何意义进行求解.零点分区间法的一般步骤①令每个绝对值符号内的代数式为零,并求出相应的根; ②将这些根按从小到大排列,把实数集分为若干个区间;③由所分区间去掉绝对值符号得若干个不等式,解这些不等式,求出解集; ④取各个不等式解集的并集就是原不等式的解集.利用绝对值的几何意义解题由于|x -a |+|x -b |与|x -a |-|x -b |分别表示数轴上与x 对应的点到a ,b 对应的点的距离之和与距离之差,因此对形如|x -a |+|x -b |≤c c 或|x -a |-|x -b |≥c c的不等式,用绝对值的几何意义求解更直观.1.(绝对值不等式的解法、恒成立问题)已知函数f (x )=|x -1|-|x +2|. (1)若不等式f (x )≤|a +1|恒成立,求a 的取值范围; (2)求不等式|f (x )-|x +2||>3的解集.[解] (1)f (x )=|x -1|-|x +2|≤|(x -1)-(x +2)|=3,由f (x )≤|a +1|恒成立得|a +1|≥3,即a +1≥3或a +1≤-3,得a ≥2或a ≤-4. ∴a 的取值范围是(-∞,-4]∪[2,+∞).(2)不等式|f (x )-|x +2||=||x -1|-2|x +2||>3等价于|x -1|-2|x +2|>3或|x -1|-2|x +2|<-3,令g (x )=|x -1|-2|x +2|=⎩⎪⎨⎪⎧-x -5,x ≥1,-3x -3,-2≤x <1,x +5,x <-2,由x +5=-3得x =-8, 由-3x -3=-3得x =0, 作出g (x )的图象如图所示,由图可得原不等式的解集为{x |x <-8或x >0}.2.(绝对值不等式的解法、有解问题)已知函数f (x )=|a -3x |,若不等式f (x )<2的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-43,0.(1)解不等式f (x )≤|x -2|+4;(2)若不等式f (x )+3|2+x |≤t -4有解,求实数t 的取值范围. [解] (1)f (x )<2即|a -3x |<2,解得a -23<x <a +23,则由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a -23=-43,a +23=0,得a =-2.∴f (x )≤|x -2|+4可化为|3x +2|-|x -2|≤4, ∴⎩⎪⎨⎪⎧x <-23,-x ++x -或⎩⎪⎨⎪⎧-23≤x ≤2,x ++x -或⎩⎪⎨⎪⎧x >2,x +-x -,解得-4≤x ≤1,∴不等式f (x )≤|x -2|+4的解集为{x |-4≤x ≤1}.(2)不等式f (x )+3|2+x |≤t -4等价于|3x +2|+|3x +6|≤t -4. ∵|3x +2|+|3x +6|≥|(3x +2)-(3x +6)|=4, ∴由题意,知t -4≥4,解得t ≥8, 故实数t 的取值范围是[8,+∞).不等式的证明(5年5考)[高考解读] 不等式的证明也是高考考查的重点,主要考查作差法和基本不等式法的应用,难度适中,考查学生的逻辑推理核心素养.1.(2019·全国卷Ⅰ)已知a ,b ,c 为正数,且满足abc =1.证明: (1)1a +1b +1c≤a 2+b 2+c 2;(2)(a +b )3+(b +c )3+(c +a )3≥24. 切入点:abc =1.关键点:①“1”的代换;②将(a +b )3+(b +c )3+(c +a )3改编为3(a +b )(b +c )(c +a ). [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 +caabc=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≥33a +b3b +c3a +c3=3(a +b )(b +c )(a +c )≥3×(2ab )×(2bc )×(2ac ) =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≥24.2.(2016·全国卷Ⅱ)已知函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -12+⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +12,M 为不等式f (x )<2的解集. (1)求M ;(2)证明:当a ,b ∈M 时,|a +b |<|1+ab |. 切入点:M 为不等式f (x )<2的解集. 关键点:平方后作差比较.[解] (1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x ,x ≤-12,1,-12<x <12,2x ,x ≥12.当x ≤-12时,由f (x )<2得-2x <2,解得x >-1;当-12<x <12时,f (x )<2;当x ≥12时,由f (x )<2得2x <2,解得x <1.所以f (x )<2的解集M ={x |-1<x <1}.(2)证明:由(1)知,当a ,b ∈M 时,-1<a <1,-1<b <1,从而(a +b )2-(1+ab )2=a 2+b 2-a 2b 2-1=(a 2-1)(1-b 2)<0.因此|a +b |<|1+ab |. [教师备选题]1.(2014·全国卷Ⅱ)设函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1a +|x -a |(a >0).(1)证明:f (x )≥2;(2)若f (3)<5,求a 的取值范围.[解] (1)证明:由a >0,有f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1a +|x -a |≥⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1a-x -a =1a +a ≥2.所以f (x )≥2.(2)f (3)=⎪⎪⎪⎪⎪⎪3+1a +|3-a |.当a >3时,f (3)=a +1a ,由f (3)<5,得3<a <5+212.当0<a ≤3时,f (3)=6-a +1a ,由f (3)<5,得1+52<a ≤3.综上,a 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫1+52,5+212.2.(2015·全国卷Ⅱ)设a ,b ,c ,d 均为正数,且a +b =c +d ,证明: (1)若ab >cd ,则a +b >c +d ;(2)a +b >c +d 是|a -b |<|c -d |的充要条件. [证明] (1)因为(a +b )2=a +b +2ab , (c +d )2=c +d +2cd , 由题设a +b =c +d ,ab >cd , 得(a +b )2>(c +d )2. 因此a +b >c +d .(2)①若|a -b |<|c -d |,则(a -b )2<(c -d )2, 即(a +b )2-4ab <(c +d )2-4cd . 因为a +b =c +d ,所以ab >cd . 由(1)得a +b >c +d .②若a +b >c +d ,则(a +b )2>(c +d )2, 即a +b +2ab >c +d +2cd . 因为a +b =c +d ,所以ab >cd .于是(a -b )2=(a +b )2-4ab <(c +d )2-4cd =(c -d )2. 因此|a -b |<|c -d |.综上,a +b >c +d 是|a -b |<|c -d |的充要条件.证明不等式的方法和技巧如果已知条件与待证明的结论之间的联系不明显,可考虑用分析法;如果待证的命题以“至少”“至多”等方式给出,或是否定性命题、唯一性命题,则考虑用反证法.在必要的情况下,可能还需要使用换元法、构造法等技巧简化对问题的表述和证明.尤其是对含绝对值不等式的解法和证明,其简化的基本思路是化去绝对值符号,转化为常见的不等式组求解.多以绝对值的几何意义或“找零点、分区间、逐个解、并起来”为简化策略,而绝对值三角不等式,往往作为不等式放缩的依据.1.(利用基本不等式证明)已知函数f (x )=|x -1|. (1)求不等式f (x )≥3-2|x |的解集;(2)若函数g (x )=f (x )+|x +3|的最小值为m ,正数a ,b 满足a +b =m ,求证:a 2b +b 2a≥4.[解] (1)当x ≥1时,x -1≥3-2x ,解得x ≥43,∴x ≥43;当0<x <1时,1-x ≥3-2x ,解得x ≥2,无解; 当x ≤0时,1-x ≥3+2x ,解得x ≤-23,∴x ≤-23.∴原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≥43或x ≤-23. (2)∵g (x )=|x -1|+|x +3|≥|(x -1)-(x +3)|=4, ∴m =4,即a +b =4.又a 2b +b ≥2a , b 2a+a ≥2b , ∴两式相加得⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2b +b +⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2a +a ≥2a +2b , ∴a 2b +b 2a≥a +b =4. 当且仅当a =b =2时等号成立.2.(作差法和分析法证明不等式)已知函数f (x )=|x +1|. (1)求不等式f (x )<|2x +1|-1的解集M ; (2)设a ,b ∈M ,证明:f (ab )>f (a )-f (-b ).[解] (1)①当x ≤-1时,原不等式可化为-x -1<-2x -2,解得x <-1;②当-1<x <-12时,原不等式可化为x +1<-2x -2,解得x <-1,此时原不等式无解;③当x ≥-12时,原不等式可化为x +1<2x ,解得x >1.综上,M ={x |x <-1或x >1}.(2)证明:因为f (a )-f (-b )=|a +1|-|-b +1|≤|a +1-(-b +1)|=|a +b |. 所以要证f (ab )>f (a )-f (-b ), 只需证|ab +1|>|a +b |,即证|ab+1|2>|a+b|2,即证a2b2+2ab+1>a2+2ab+b2,即证a2b2-a2-b2+1>0,即证(a2-1)(b2-1)>0.因为a,b∈M,所以a2>1,b2>1.所以(a2-1)(b2-1)>0成立,所以原不等式成立.含绝对值不等式的恒成立问题(5年4考)[高考解读]与绝对值不等式有关的恒成立问题也是每年高考的热点,其实质还是考查绝对值不等式的解法,难度适中.(2019·全国卷Ⅱ)已知f(x)=|x-a|x+|x-2|(x-a).(1)当a=1时,求不等式f(x)<0的解集;(2)若x∈(-∞,1)时,f(x)<0,求a的取值范围.切入点:去绝对值号.关键点:正确确立f(x)的值域.[解](1)当a=1时,f(x)=|x-1|x+|x-2|(x-1).当x<1时,f(x)=-2(x-1)2<0;当x≥1时,f(x)≥0,所以,不等式f(x)<0的解集为(-∞,1).(2)因为f(a)=0,所以a≥1.当a≥1,x∈(-∞,1)时,f(x)=(a-x)x+(2-x)(x-a)=2(a-x)(x-1)<0.所以,a的取值范围是[1,+∞).[教师备选题](2018·全国卷Ⅲ)设函数f(x)=|2x+1|+|x-1|.(1)画出y=f(x)的图象;(2)当x∈[0,+∞)时,f(x)≤ax+b,求a+b的最小值.[解] (1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -3x ,x <-12,x +2,-12≤x <1,3x ,x ≥1.y =f (x )的图象如图所示.(2)由(1)知,y =f (x )的图象与y 轴交点的纵坐标为2,且各部分所在直线斜率的最大值为3,故当且仅当a ≥3且b ≥2时,f (x )≤ax +b 在[0,+∞)上成立,因此a +b 的最小值为5.解决含绝对值不等式的恒成立问题,用等价转化思想利用三角不等式求出最值进行转化;利用分类讨论思想,转化成求函数值域;数形结合转化.1.(2019·贵阳模拟)已知f (x )=|x +1|-|2x -1|.(1)求不等式f (x )>0的解集;(2)若x ∈R 时,不等式f (x )≤a +x 恒成立,求实数a 的取值范围.[解] (1)f (x )=|x +1|-|2x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧ x -2,x <-1,3x ,-1≤x ≤12,-x +2,x >12. 当x <-1时,由x -2>0得x >2,即解集为∅;当-1≤x ≤12时,由3x >0得x >0,解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ 0<x ≤12; 当x >12时,由-x +2>0得x <2,解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ 12<x <2. 综上所述,f (x )>0的解集为{x |0<x <2}.(2)不等式f (x )≤a +x 恒成立等价于f (x )-x ≤a 恒成立,则a ≥[f (x )-x ]max ,令g (x )=f (x )-x =⎩⎪⎨⎪⎧-2,x <-1,2x ,-1≤x ≤12,-2x +2,x >12,则g (x )max =1, 所以实数a 的取值范围是[1,+∞). 2.[一题多解](2019·福州模拟)已知函数f (x )=|2x +a |+3a ,a ∈R . (1)若对于任意x ∈R ,总有f (x )=f (4-x )成立,求a 的值; (2)若存在x ∈R ,使得f (x )≤-|2x -1|+a 成立,求a 的取值范围. [解] (1)法一:因为f (x )=f (4-x ),x ∈R , 所以f (x )的图象关于直线x =2对称. 又f (x )=2⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +a 2+3a 的图象关于直线x =-a 2对称, 所以-a 2=2,所以a =-4. 法二:因为f (x )=f (4-x ),x ∈R ,所以|2x +a |+3a =|2(4-x )+a |+3a ,所以|2x +a |=|8-2x +a |,即2x +a =-(8-2x +a )或2x +a =8-2x +a (舍去), 所以a =-4.(2)法一:存在x ∈R ,使得f (x )≤-|2x -1|+a 成立,等价于存在x ∈R , 使得|2x +a |+|2x -1|+2a ≤0成立,等价于(|2x +a |+|2x -1|+2a )min ≤0.令g (x )=|2x +a |+|2x -1|+2a ,则g (x )min =|(2x +a )-(2x -1)|+2a =|a +1|+2a . 所以|a +1|+2a ≤0.当a ≥-1时,a +1+2a ≤0,a ≤-13,所以-1≤a ≤-13; 当a <-1时,-a -1+2a ≤0,a ≤1,所以a <-1.综上,a ≤-13. 法二:由f (x )≤-|2x -1|+a 得,|2x +a |+|2x -1|≤-2a , 而|2x +a |+|2x -1|≥|a +1|,由题意知,只需满足|a +1|≤-2a ,即2a ≤a +1≤-2a , 即⎩⎪⎨⎪⎧ 2a ≤a +1,a +1≤-2a ,所以a ≤-13.。

高考数学二轮复习不等式

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《基本不等式》专题复习教学案

高考数学《基本不等式》专题复习教学案

基本不等式【知识梳理】一、基本不等式ab ≤a +b21.基本不等式成立的条件:a >0,b >0.2.等号成立的条件:当且仅当a =b 时取等号. 二、几个重要的不等式a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R );b a +a b ≥2(a ,b 同号).ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22(a ,b ∈R );⎝⎛⎭⎫a +b 22≤a 2+b 22(a ,b ∈R ).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.四、利用基本不等式求最值问题 已知x >0,y >0,则:(1)如果积xy 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,x +y 有最小值是2p .(简记:积定和最小)(2)如果和x +y 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,xy 有最大值是p 24.(简记:和定积最大)【基础自测】1.函数y =x +1x(x >0)的值域为________解析: ∵x >0,∴y =x +1x ≥2,当且仅当x =1时取等号.答案:[2,+∞)2.已知m >0,n >0,且mn =81,则m +n 的最小值为_______解析: ∵m >0,n >0,∴m +n ≥2mn =18.当且仅当m =n =9时,等号成立. 3.已知0<x <1,则x (3-3x )取得最大值时x 的值为_______解析:选B 由x (3-3x )=13×3x (3-3x )≤13×94=34,当且仅当3x =3-3x ,即x =12时等号成立.4.若x >1,则x +4x -1的最小值为________.解析:x +4x -1=x -1+4x -1+1≥4+1=5.当且仅当x -1=4x -1,即x =3时等号成立.答案:55.已知x >0,y >0,lg x +lg y =1,则z =2x +5y 的最小值为________.解析:由已知条件lg x +lg y =1,可得xy =10.则2x +5y ≥2 10xy=2,故⎝⎛⎭⎫2x +5y min =2,当且仅当2y =5x 时取等号.又xy =10,即x =2,y =5时等号成立. 答案:21.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.对于公式a +b ≥2ab ,ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22,要弄清它们的作用和使用条件及内在联系,两个公式也体现了ab 和a +b 的转化关系.3.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 ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22(a ,b >0)等.还要注意“添、拆项”技巧和公式等号成立的条件等.【考点探究】考点一利用基本不等式求最值【例1】 (1)已知x <0,则f (x )=2+4x+x 的最大值为________.(2)(2012·浙江高考)若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,则3x +4y 的最小值是_______ [解] (1)∵x <0,∴-x >0,∴f (x )=2+4x +x =2-⎣⎡⎦⎤4-x +(-x ).∵-4x +(-x )≥24=4,当且仅当-x =4-x ,即x =-2时等号成立.∴f (x )=2-⎣⎡⎦⎤4-x +(-x )≤2-4=-2,∴f (x )的最大值为-2.(2)∵x >0,y >0,由x +3y =5xy 得15⎝⎛⎭⎫1y +3x =1. ∴3x +4y =15·(3x +4y )·⎝⎛⎭⎫1y +3x =15⎝⎛⎭⎫3x y +4+9+12y x =135+15⎝⎛⎭⎫3x y +12y x ≥135+15×23x y ·12yx=5(当且仅当x =2y 时取等号),∴3x +4y 的最小值为5. 【一题多变】本例(2)条件不变,求xy 的最小值.解:∵x >0,y >0,则5xy =x +3y ≥2x ·3y ,∴xy ≥1225,当且仅当x =3y 时取等号.【由题悟法用基本不等式求函数的最值,关键在于将函数变形为两项和或积的形式,然后用基本不等式求出最值.在求条件最值时,一种方法是消元,转化为函数最值;另一种方法是将要求最值的表达式变形,然后用基本不等式将要求最值的表达式放缩为一个定值,但无论哪种方法在用基本不等式解题时都必须验证等号成立的条件. 【以题试法】1.(1)当x >0时,则f (x )=2xx 2+1的最大值为________.(2)(2011·天津高考)已知log 2a +log 2b ≥1,则3a +9b 的最小值为________.(3)已知x >0,y >0,xy =x +2y ,若xy ≥m -2恒成立,则实数m 的最大值是________. 解析:(1)∵x >0,∴f (x )=2x x 2+1=2x +1x ≤22=1,当且仅当x =1x ,即x =1时取等号.(2)由log 2a +log 2b ≥1得log 2(ab )≥1,即ab ≥2,∴3a +9b =3a +32b ≥2×3a +2b2(当且仅当3a =32b ,即a =2b 时取等号).又∵a +2b ≥22ab ≥4(当且仅当a =2b 时取等号),∴3a +9b ≥2×32=18. 即当a =2b 时,3a +9b 有最小值18.(3)由x >0,y >0,xy =x +2y ≥22xy ,得xy ≥8,于是由m -2≤xy 恒成立,得m -2≤8,即m ≤10.故m 的最大值为10.考点二 多元均值不等式问题【例2】设x ,y ,z 为正实数,满足x -2y +3z =0,则y 2xz 的最小值是________.解析:由已知条件可得y =x +3z2,所以y 2xz =x 2+9z 2+6xz 4xz =14⎝⎛⎭⎫x z +9z x +6≥14⎝⎛⎭⎫2x z ×9z x +6=3, 当且仅当x =y =3z 时,y 2xz取得最小值3.【以题试法】若,,0a bc >且()4a a b c bc +++=-求2a b c ++的最小值 .,,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考点三 基本不等式的实际应用【例3】 (2012·江苏高考)如图,建立平面直角坐标系xOy ,x 轴在地平面上,y 轴垂直于地平面,单位长度为1千米,某炮位于坐标原点.已知炮弹发射后的轨迹在方程y =kx -120(1+k 2)x 2(k >0)表示的曲线上,其中k 与发射方向有关.炮的射程是指炮弹落地点的横坐标.(1)求炮的最大射程;(2)设在第一象限有一飞行物(忽略其大小),其飞行高度为3.2千米,试问它的横坐标a 不超过多少时,炮弹可以击中它?请说明理由.[解] (1)令y =0,得kx -120(1+k 2)x 2=0,由实际意义和题设条件知x >0,k >0,故x =20k 1+k2=20k +1k ≤202=10,当且仅当k =1时取等号. 所以炮的最大射程为10千米.(2)因为a >0,所以炮弹可击中目标⇔存在k >0,使3.2=ka -120(1+k 2)a 2成立⇔关于k 的方程a 2k 2-20ak +a 2+64=0有正根 ⇔判别式Δ=(-20a )2-4a 2(a 2+64)≥0 ⇔a ≤6. 所以当a 不超过6千米时,可击中目标.【由题悟法】 利用基本不等式求解实际应用题的方法(1)问题的背景是人们关心的社会热点问题,如“物价、销售、税收、原材料”等,题目往往较长,解题时需认真阅读,从中提炼出有用信息,建立数学模型,转化为数学问题求解.(2)当运用基本不等式求最值时,若等号成立的自变量不在定义域内时,就不能使用基本不等式求解,此时可根据变量的范围用对应函数的单调性求解.【以题试法】2.(2012·福州质检)某种商品原来每件售价为25元,年销售8万件. (1)据市场调查,若价格每提高1元,销售量将相应减少2 000件,要使销售的总收入不低于原收入,该商品每件定价最多为多少元?(2)为了扩大该商品的影响力,提高年销售量.公司决定明年对该商品进行全面技术革新和营销策略改革,并提高定价到x 元.公司拟投入16(x 2-600)万元作为技改费用,投入50万元作为固定宣传费用,投入15x 万元作为浮动宣传费用.试问:当该商品明年的销售量a至少应达到多少万件时,才可能使明年的销售收入不低于原收入与总投入之和?并求出此时每件商品的定价.解:(1)设每件定价为t 元,依题意,有⎝⎛⎭⎫8-t -251×0.2t ≥25×8,整理得t 2-65t +1 000≤0,解得25≤t ≤40.因此要使销售的总收入不低于原收入,每件定价最多为40元. (2)依题意,x >25时,不等式ax ≥25×8+50+16(x 2-600)+15x 有解,等价于x >25时,a ≥150x +16x +15有解.∵150x +16x ≥2 150x ·16x =10(当且仅当x =30时,等号成立),∴a ≥10.2. 因此当该商品明年的销售量a 至少应达到10.2万件时,才可能使明年的销售收入不低于原收入与总投入之和,此时该商品的每件定价为30元.【巩固练习】1.函数y =x 2+2x -1(x >1)的最小值是_______解析:∵x >1,∴x -1>0.∴y =x 2+2x -1=x 2-2x +2x +2x -1=x 2-2x +1+2(x -1)+3x -1=(x -1)2+2(x -1)+3x -1=x -1+3x -1+2≥2(x -1)3x -1+2=23+2.当且仅当x -1=3x -1,即x =1+3时,取等号.2.设a >0,b >0,且不等式1a +1b +ka +b ≥0恒成立,则实数k 的最小值等于_______解析:由1a +1b +ka +b ≥0得k ≥-(a +b )2ab ,而(a +b )2ab =b a +a b +2≥4(a =b 时取等号),所以-(a +b )2ab ≤-4,因此要使k ≥-(a +b )2ab 恒成立,应有k ≥-4,即实数k 的最小值等于-4.3.求函数2y =的值域.(2)t t =≥,则2y =1(2)t t t ==+≥因10,1t t t >⋅=,但1t t=解得1t =±不在区间[)2,+∞,故等号不成立,考虑单调性. 因为1y t t =+在区间[)1,+∞单调递增,所以在其子区间[)2,+∞为单调递增函数,故52y ≥. 所以,所求函数的值域为5,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.4、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52.5.求函数23(32)(0)2y x x x =-<< 的最大值解:30,3202x 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16.已知x ,y 为正实数,且x 2+y 22 =1,求x 1+y 2 的最大值.解:x ·12 +y22≤x 2+(12 +y 22 )22 =x 2+y 22 +122 =34即x 1+y 2= 2 ·x12 +y22≤ 34 2 7.已知a>b>0,求a+)(1b a b -的最小值.8.已知函数f (x )=x +px -1(p 为常数,且p >0)若f (x )在(1,+∞)上的最小值为4,则实数p的值为________.解析:由题意得x -1>0,f (x )=x -1+px -1+1≥2p +1,当且仅当x =p +1时取等号,因为f (x )在(1,+∞)上的最小值为4,所以2p +1=4,解得p =94.9.已知x >0,a 为大于2x 的常数, (1)求函数y =x (a -2x )的最大值; (2)求y =1a -2x-x 的最小值. 解:(1)∵x >0,a >2x , ∴y =x (a -2x )=12×2x (a -2x )≤12×⎣⎡⎦⎤2x +(a -2x )22=a 28,当且仅当x =a 4时取等号,故函数的最大值为a 28. (2)y =1a -2x+a -2x 2-a 2≥212-a 2=2-a2. 当且仅当x =a -22时取等号.故y =1a -2x-x 的最小值为2-a2.10.正数x ,y 满足1x +9y =1. (1)求xy 的最小值; (2)求x +2y 的最小值.解:(1)由1=1x +9y ≥21x ·9y 得xy ≥36,当且仅当1x =9y,即y =9x =18时取等号,故xy 的最小值为36.(2)由题意可得x +2y =(x +2y )⎝⎛⎭⎫1x +9y =19+2y x +9xy≥19+2 2y x ·9xy=19+62,当且仅当2y x =9xy,即9x 2=2y 2时取等号,故x +2y 的最小值为19+6 2. 11.若x ,y ∈(0,+∞),x +2y +xy =30. (1)求xy 的取值范围;(2)求x +y 的取值范围. 解:由x +2y +xy =30,(2+x )y =30-x , 则2+x ≠0,y =30-x2+x >0,0<x <30.(1)xy =-x 2+30x x +2=-x 2-2x +32x +64-64x +2=-x -64x +2+32=-⎣⎡⎦⎤(x +2)+64x +2+34≤18,当且仅当x =6时取等号,因此xy 的取值范围是(0,18]. (2)x +y =x +30-x 2+x =x +32x +2-1=x +2+32x +2-3≥82-3,当且仅当⎩⎨⎧x =42-2,y =42-1时等号成立,又x +y =x +2+32x +2-3<30,因此x +y 的取值范围是[82-3,30).。

(江苏专用)高考数学二轮总复习 常考问题 基本不等式及其应用课件 文

(江苏专用)高考数学二轮总复习 常考问题 基本不等式及其应用课件 文

(2)问探照灯照射在正方形 ABCD 内部区域的面积 S 至 少为多少(平方百米)? 解 (1)BP=t,CP=1-t,0≤t≤1.
1-t ∠DAQ=45° -θ,DQ=tan(45° -θ)= , 1+t 1-t 2t CQ=1- = . 1+t 1+t ∴PQ= CP2+CQ2=
2 2t 1 + t 2 1-t2+ 1+t = 1+t .
144 256 t· t = 3 k.
所示:
日产量 x 次品率 p
80 1 28
81 1 27
82 1 26

x

98 1 10
99 100 1 9 1 8

p(x)

1 其中 p(x)= (a 为常数).已知生产一件正品盈利 k a-x k 元,生产一件次品损失3元(k 为给定常数).
(1)求出a,并将该厂的日盈利额y(元)表示为日产量x(件)的函
热点与突破
热点一 利用基本不等式求最值 【例 1】 (2013· 金丽衢十二校联考)已知任意非零实数 x, y 满足 3x2+4xy≤λ(x2+y2)恒成立,则实数 λ 的最小值 为________.
解析
依题意,得 3x2+4xy≤3x2+[x2+(2y)2]=4(x2+
2 3 x +4xy 2 y ),因此有 2 2 ≤4,当且仅当 x=2y 时取等号, x +y
y+2 y+2 3x 3x 1 + x ≥2 + 2 3 ,当且仅当 = x ,且 x + y+2 y +2 3 =1 即 x=y= 3+1 时,等号成立,故 x+y 的最 y+2 小值为 2+2 3.
答案 2+2 3
热点二
基本不等式在实际问题中的应用
【例 2】 (2013· 苏锡常镇调研) 如图,有一块边长为 1( 百米 ) 的正方形区域 ABCD,在点 A 处有一个可转动的探照灯,其 照射角∠PAQ 始终为 45° (其中 点 P,Q 分别在边 BC,CD 上),设∠PAB=θ,tan θ= t. (1)用 t 表示出 PQ 的长度,并探求△CPQ 的周长 l 是否 为定值.

高中数学基本不等式教案设计(优秀3篇)

高中数学基本不等式教案设计(优秀3篇)

高中数学基本不等式教案设计(优秀3篇)篇一:高中数学教学设计篇一教学目标1、明确等差数列的定义。

2、掌握等差数列的通项公式,会解决知道中的三个,求另外一个的问题3、培养学生观察、归纳能力。

教学重点1、等差数列的概念;2、等差数列的通项公式教学难点等差数列“等差”特点的理解、把握和应用教具准备投影片1张教学过程(I)复习回顾师:上两节课我们共同学习了数列的定义及给出数列的两种方法通项公式和递推公式。

这两个公式从不同的角度反映数列的特点,下面看一些例子。

(放投影片)(Ⅱ)讲授新课师:看这些数列有什么共同的特点?1,2,3,4,5,6;①10,8,6,4,2,…;②生:积极思考,找上述数列共同特点。

对于数列①(1≤n≤6);(2≤n≤6)对于数列②—2n(n≥1)(n≥2)对于数列③(n≥1)(n≥2)共同特点:从第2项起,第一项与它的前一项的差都等于同一个常数。

师:也就是说,这些数列均具有相邻两项之差“相等”的特点。

具有这种特点的数列,我们把它叫做等差数。

一、定义:等差数列:一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与空的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母d表示。

如:上述3个数列都是等差数列,它们的公差依次是1,—2……二、等差数列的通项公式师:等差数列定义是由一数列相邻两项之间关系而得。

若一等差数列的首项是,公差是d,则据其定义可得:若将这n—1个等式相加,则可得:即:即:即:……由此可得:师:看来,若已知一数列为等差数列,则只要知其首项和公差d,便可求得其通项。

如数列①(1≤n≤6)数列②:(n≥1)数列③:(n≥1)由上述关系还可得:即:则:=如:三、例题讲解例1:(1)求等差数列8,5,2…的第20项(2)—401是不是等差数列—5,—9,—13…的项?如果是,是第几项?解:(1)由n=20,得(2)由得数列通项公式为:由题意可知,本题是要回答是否存在正整数n,使得—401=—5—4(n—1)成立解之得n=100,即—401是这个数列的第100项。

高中数学基本不等式(二)教案新课标人教A版必修5

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例1:例2:巩固练习:
小结:
通过例2及变式一、二阐明解决函数最值问题可以转化为二次函数解决,也可以通过基本不等式解决。例2构造和为定值而并非积为定值,强调如何构造定值要根据题设决定,从而使学生对不等式成立的条件有更深刻的认识。
小组讨论、合作交流促进学生积极地思考,体验构造定值的思维过程。
理清本节课的学习重点,养成归纳总结的学习习惯,为后续学习打下良好的基础。
教学难点
如何构造定值并保证利用基本不等式求最值时能满足三个条件.
教学过程
设计意图
一、情景引入:货物运输问题
进货结束后装车运回。所购大米需装3辆卡车,途径一座长为100米的大桥,假设卡车均以v(m/s)的速度匀速前进,并出于安全考虑规定每两辆卡车的间距不得小于 m(卡车长忽略不计),则全部卡车安全过桥最快需多少时间?
函数模型为:
二、例题讲解:
例1:
激发学生学习的积极性,在复习旧知识的基础上为新课教学做好必要的铺垫。
通过例1探索:
运用不等式“正值”的条件和“积为定值”的构造。
变式一、二引导学生完成,进一步理解一正二定的前提条件,通过学生反馈学生理解知识过程中出现的问题,强化学生对基本不等式成立条件的认识。

例2:
基本不等式(二)教案
课题
3.4基本不等式(二)
课型
习题课
授课教师
时间
教学目标
1、知识目标:进一步理解基本不等式成立的三个条件.
2、能力目标:熟练构造定值利用基本不等式求定值。.
3、德育目标:通过对基本不等式成立的条件的分析,养成严谨的科学态度,勇于提出问题。
教学重点
利用基本不等式求最值时必须满足三个条件:一正二定三相等.
三、练习巩固:

高考数学二轮复习 专题一 集合、常用逻辑用语、不等式、函数与导数 第四讲 不等式教案 理-人教版高三

高考数学二轮复习 专题一 集合、常用逻辑用语、不等式、函数与导数 第四讲 不等式教案 理-人教版高三

第四讲不等式年份卷别考查角度及命题位置命题分析2018Ⅰ卷线性规划求最值·T131.选择、填空题中的考查以简单的线性规划与不等式性质为主,重点求目标函数的最值,有时也与其他知识交汇考查.2.基本不等式求最值及应用在课标卷考试中是低频点,很少考查.3.不等式的解法多与集合、函数、解析几何、导数交汇考查.Ⅱ卷线性规划求最值·T142017Ⅰ卷线性规划求最值·T14Ⅱ卷线性规划求最值·T5Ⅲ卷线性规划求最值·T132016Ⅰ卷一元二次不等式的解法、集合的交集运算·T1不等式比较大小、函数的单调性·T8线性规划的实际应用·T16Ⅱ卷一元二次不等式的解法、集合的并集运算·T2Ⅲ卷一元二次不等式的解法、集合的交集运算·T1不等式比较大小、函数的单调性·T6线性规划求最值·T13不等式性质及解法授课提示:对应学生用书第9页[悟通——方法结论]1.一元二次不等式ax2+bx+c>0(或<0)(a≠0,Δ=b2-4ac>0),如果a与ax2+bx+c 同号,那么其解集在两根之外;如果a与ax2+bx+c异号,那么其解集在两根之间.简言之:同号两根之外,异号两根之间.2.解简单的分式、指数、对数不等式的基本思想是利用相关知识转化为整式不等式(一般为一元二次不等式)求解.3.解含参数不等式要正确分类讨论.[全练——快速解答]1.(2018·某某一模)a >b >0,c <0,以下不等关系中正确的是( ) A .ac >bcB .a c>b cC .log a (a -c )>log b (b -c )D.aa -c >bb -c解析:法一:(性质推理法)A 项,因为a >b ,c <0,由不等式的性质可知ac <bc ,故A 不正确;B 项,因为c <0,所以-c >0,又a >b >0,由不等式的性质可得a -c >b -c>0,即1a c >1bc >0,再由反比例函数的性质可得a c <b c,故B 不正确; C 项,假设a =12,b =14,c =-12,那么log a (a -c )=1=0,log b (b -c )=34>1=0,即log a (a -c )<log b (b -c ),故C 不正确;D 项,a a -c -bb -c =a (b -c )-b (a -c )(a -c )(b -c )=c (b -a )(a -c )(b -c ),因为a >b >0,c <0,所以a -c >b -c >0,b -a <0,所以c (b -a )(a -c )(b -c )>0,即a a -c -b b -c>0,所以aa -c >bb -c,故D 正确.综上,选D.法二:(特值验证法)由题意,不妨取a =4,b =2,c =-2. 那么A 项,ac =-8,bc =-4,所以ac <bc ,排除A ; B 项,a c =4-2=116,b c =2-2=14,所以a c <b c,排除B ;C 项,log a (a -c )=log 4(4+2)=log 4 6,log b (b -c )=log 2(2+2)=2,显然log 4 6<2,即log a (a -c )<log b (b -c ),排除C.综上,选D. 答案:D2.(2018·某某四校联考)不等式mx 2+nx -1m <0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-12或x >2,那么m -n =( )A.12 B .-52C.52D .-1解析:由题意得,x =-12和x =2是方程mx 2+nx -1m =0的两根,所以-12+2=-n m 且-12×2=-1m 2(m <0),解得m =-1,n =32,所以m -n =-52. 答案:B 3.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:①当x -2>0,即x >2时,不等式可化为(x -2)2≥4,所以x ≥4;②当x -2<0,即x <2时,不等式可化为(x -2)2≤4,所以0≤x <2.综上,不等式的解集是[0,2)∪[4,+∞).答案:B4.x ∈(-∞,1],不等式1+2x +(a -a 2)·4x>0恒成立,那么实数a 的取值X 围为( ) A.⎝⎛⎭⎪⎫-2,14B.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,14C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32D.(]-∞,6解析:根据题意,由于1+2x+(a -a 2)·4x >0对于一切的x ∈(-∞,1]恒成立,令2x=t(0<t≤2),那么可知1+t +(a -a 2)t 2>0⇔a -a 2>-1+tt2,故只要求解h (t)=-1+tt 2(0<t≤2)的最大值即可,h (t)=-1t 2-1t =-⎝ ⎛⎭⎪⎫1t +122+14,又1t ≥12,结合二次函数图象知,当1t =12,即t =2时,h (x )取得最大值-34,即a -a 2>-34,所以4a 2-4a -3<0,解得-12<a <32,故实数a 的取值X 围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32.答案:C5.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧lg (x +1),x ≥0,-x 3,x <0,那么使得f (x )≤1成立的x 的取值X 围是________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,lg (x +1)≤1得0≤x ≤9,由⎩⎪⎨⎪⎧x <0,-x 3≤1得-1≤x <0,故使得f (x )≤1成立的x 的取值X 围是[-1,9].答案:[-1,9]1.明确解不等式的策略(1)一元二次不等式:先化为一般形式ax 2+bx +c >0(a >0),再结合相应二次方程的根及二次函数图象确定一元二次不等式的解集.(2)含指数、对数的不等式:利用指数、对数函数的单调性将其转化为整式不等式求解. 2.掌握不等式恒成立问题的解题方法(1)f (x )>a 对一切x ∈I 恒成立⇔f (x )min >a ;f (x )<a 对一切x ∈I 恒成立⇔f (x )max <a . (2)f (x )>g (x )对一切x ∈I 恒成立⇔f (x )的图象在g (x )的图象的上方.(3)解决恒成立问题还可以利用分离参数法,一定要搞清谁是自变量,谁是参数.一般地,知道谁的X 围,谁就是变量,求谁的X 围,谁就是参数.利用分离参数法时,常用到函数单调性、基本不等式等.基本不等式授课提示:对应学生用书第10页[悟通——方法结论]求最值时要注意三点:“一正〞“二定〞“三相等〞.所谓“一正〞指正数,“二定〞是指应用定理求最值时,和或积为定值,“三相等〞是指等号成立.[全练——快速解答]1.(2018·某某模拟)x >0,y >0,且4x +y =xy ,那么x +y 的最小值为( ) A .8B .9 C .12 D .16解析:由4x +y =xy 得4y +1x=1,那么x +y =(x +y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫4y +1x =4x y +yx+1+4≥24+5=9,当且仅当4x y =yx,即x =3,y =6时取“=〞,应选B.答案:B2.(2017·高考某某卷)假设a ,b ∈R ,ab >0,那么a 4+4b 4+1ab 的最小值为________.解析:因为ab >0,所以a 4+4b 4+1ab ≥24a 4b 4+1ab =4a 2b 2+1ab =4ab +1ab ≥24ab ·1ab=4,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧a 2=2b 2,ab =12时取等号,故a 4+4b 4+1ab的最小值是4.答案:43.(2017·高考某某卷)某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x 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,那么x 的值是________.解析:由题意,一年购买600x 次,那么总运费与总存储费用之和为600x×6+4x =4⎝ ⎛⎭⎪⎫900x +x ≥8900x·x =240,当且仅当x =30时取等号,故总运费与总存储费用之和最小时x 的值是30. 答案:30掌握基本不等式求最值的3种解题技巧(1)凑项:通过调整项的符号,配凑项的系数,使其积或和为定值.(2)凑系数:假设无法直接运用基本不等式求解,通过凑系数后可得到和或积为定值,从而可利用基本不等式求最值.(3)换元:分式函数求最值,通常直接将分子配凑后将式子分开或将分母换元后将式子分开,即化为y =m +Ag (x )+Bg (x )(A >0,B >0),g (x )恒正或恒负的形式,然后运用基本不等式来求最值.简单的线性规划问题授课提示:对应学生用书第10页[悟通——方法结论] 平面区域的确定方法解决线性规划问题首先要找到可行域,再注意目标函数表示的几何意义,数形结合找到目标函数达到最值时可行域的顶点(或边界上的点),但要注意作图一定要准确,整点问题要验证解决.[全练——快速解答]1.(2017·高考全国卷Ⅲ)设x ,y 满足约束条件 ⎩⎪⎨⎪⎧3x +2y -6≤0,x ≥0,y ≥0,那么z =x -y 的取值X 围是( )A .[-3,0]B .[-3,2]C .[0,2]D .[0,3]解析:作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,作出直线l 0:y =x ,平移直线l 0,当直线z =x -y 过点A (2,0)时,z 取得最大值2,当直线z =x -y 过点B (0,3)时,z 取得最小值-3,所以z =x -y 的取值X 围是[-3,2].答案:B2.平面上的单位向量e 1与e 2 的起点均为坐标原点O ,它们的夹角为π3.平面区域D 由所有满足OP →=λe 1+μe 2的点P 组成,其中⎩⎪⎨⎪⎧λ+μ≤1,0≤λ,0≤μ,那么平面区域D 的面积为( )A.12B. 3C.32D.34解析:建立如下图的平面直角坐标系,不妨令单位向量e 1=(1,0),e 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32,设向量OP →=(x ,y ),因为OP →=λe 1+μe 2,所以⎩⎪⎨⎪⎧x =λ+μ2,y =3μ2,即⎩⎪⎨⎪⎧λ=x -3y3,μ=23y 3,因为⎩⎪⎨⎪⎧λ+μ≤1,λ≥0,μ≥0,所以⎩⎨⎧3x +y ≤3,3x -y ≥0,y ≥0表示的平面区域D 如图中阴影部分所示,所以平面区域D 的面积为34,应选D. 答案:D3.(2018·某某模拟)某工厂制作仿古的桌子和椅子,需要木工和漆工两道工序.生产一把椅子需要木工4个工作时,漆工2个工作时;生产一X 桌子需要木工8个工作时,漆工1个工作时.生产一把椅子的利润为1 500元,生产一X 桌子的利润为2 000元.该厂每个月木工最多完成8 000个工作时、漆工最多完成1 300个工作时.根据以上条件,该厂安排生产每个月所能获得的最大利润是________元.解析:设该厂每个月生产x 把椅子,y X 桌子,利润为z 元,那么得约束条件 ⎩⎪⎨⎪⎧4x +8y ≤8 000,2x +y ≤1 300,z =1 500x +2 000y .x ,y ∈N ,画出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤2 000,2x +y ≤1 300,x ≥0,y ≥0表示的可行域如图中阴影部分所示,画出直线3x +4y =0,平移该直线,可知当该直线经过点P 时,z 取得最大值.由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =2 000,2x +y =1 300,得⎩⎪⎨⎪⎧x =200,y =900,即P (200,900),所以z max =1 500×200+2 000×900=2 100 000.故每个月所获得的最大利润为2 100 000元.答案:2 100 000解决线性规划问题的3步骤[练通——即学即用]1.(2018·湘东五校联考)实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≥0,x -y ≤0,0≤y ≤k ,且z =x +y 的最大值为6,那么(x +5)2+y 2的最小值为( )A .5B .3 C. 5D. 3解析:作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≥0,x -y ≤0,0≤y ≤k表示的平面区域如图中阴影部分所示,由z =x +y ,得y =-x +z ,平移直线y =-x ,由图形可知当直线y =-x +z 经过点A 时,直线y =-x +z 的纵截距最大,此时z 最大,最大值为6,即x +y ⎩⎪⎨⎪⎧x +y =6,x -y =0,得A (3,3),∵直线y =k 过点A ,∴k =3.(x +5)2+y 2的几何意义是可行域内的点与D(-5,0)的距离的平方,数形结合可知,(-5,0)到直线x +2y =0的距离最小,可得(x +5)2+y 2的最小值为⎝⎛⎭⎪⎫|-5+2×0|12+222=5.应选A. 答案:A2.变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0,x +y ≥0,2x +y ≤1,记z =4x +y 的最大值是a ,那么a =________.解析:如下图,变量x ,y 满足的约束条件的可行域如图中阴影部分所示.作出直线4x +y =0,平移直线,知当直线经过点A 时,z取得最大值,由⎩⎪⎨⎪⎧2x +y =1,x +y =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =-1,所以A (1,-1),此时z =4×1-1=3,故a =3.答案:33.(2018·高考全国卷Ⅰ)假设x 、y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -2y -2≤0,x -y +1≥0,y ≤0,那么z =3x +2y 的最大值为________.解析:作出满足约束条件的可行域如图阴影部分所示.由z =3x +2y 得y =-32x +z2.作直线l 0:y =-32x .平移直线l 0,当直线y =-32x +z2过点(2,0)时,z 取最大值,z max=3×2+2×0=6.答案:6授课提示:对应学生用书第118页一、选择题1.互不相等的正数a ,b ,c 满足a 2+c 2=2bc ,那么以下等式中可能成立的是( ) A .a >b >c B .b >a >c C .b >c >aD .c >a >b解析:假设a >b >0,那么a 2+c 2>b 2+c 2≥2bc ,不符合条件,排除A ,D ; 又由a 2-c 2=2c (b -c )得a -c 与b -c 同号,排除C ;当b >a >c 时,a 2+c 2=2bc 有可能成立,例如:取a =3,b =5,c =1.应选B. 答案:B2.b >a >0,a +b =1,那么以下不等式中正确的是() A .log 3a >0B .3a -b<13C .log 2a +log 2b <-2D .3⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b ≥6解析:对于A ,由log 3a >0可得log 3a >log 31,所以a >1,这与b >a >0,a +b =1矛盾,所以A 不正确;对于B ,由3a -b<13可得3a -b <3-1,所以a -b <-1,可得a +1<b ,这与b >a >0,a +b =1矛盾,所以B 不正确;对于C ,由log 2a +log 2b <-2可得log 2(ab )<-2=log 214,所以ab <14,又b >a >0,a +b =1>2ab ,所以ab <14,两者一致,所以C 正确;对于D ,因为b >a >0,a +b =1,所以3⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b >3×2b a ×ab=6, 所以D 不正确,应选C. 答案:C3.在R 上定义运算:x y =x (1-y ).假设不等式(x -a )(x -b )>0的解集是(2,3),那么a +b =( )A .1B .2C .4D .8解析:由题知(x -a )(x -b )=(x -a )[1-(x -b )]>0,即(x -a )[x -(b +1)]<0,由于该不等式的解集为(2,3),所以方程(x -a )[x -(b +1)]=0的两根之和等于5,即a +b +1=5,故a +b =4.答案:C 4.a ∈R ,不等式x -3x +a≥1的解集为P ,且-2∉P ,那么a 的取值X 围为( ) A .(-3,+∞)B .(-3,2)C .(-∞,2)∪(3,+∞)D .(-∞,-3)∪[2,+∞)解析:∵-2∉P ,∴-2-3-2+a <1或-2+a =0,解得a ≥2或a <-3.答案:D5.x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧2x -y ≤0,x -3y +5≥0,x ≥0,y ≥0,那么z =8-x·⎝ ⎛⎭⎪⎫12y 的最小值为( )A .1 B.324C.116D.132解析:不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,而z =8-x·⎝ ⎛⎭⎪⎫12y=2-3x -y,欲使z 最小,只需使-3x -y 最小即可.由图知当x =1,y =2时,-3x -y 的值最小,且-3×1-2=-5,此时2-3x -y最小,最小值为132.应选D.答案:D6.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +6,x ≥0,x +6,x <0,那么不等式f (x )>f (1)的解集是( )A .(-3,1)∪(3,+∞)B .(-3,1)∪(2,+∞)C .(-1,1)∪(3,+∞)D .(-∞,-3)∪(1,3)解析:由题意得,f (1)=3,所以f (x )>f (1),即f (xx <0时,x +6>3,解得-3<x <0;当x ≥0时,x 2-4x +6>3,解得x >3或0≤x <1.综上,不等式的解集为(-3,1)∪(3,+∞).答案:A7.实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧y ≥1,y ≤2x -1,x +y ≤m ,如果目标函数z =3x -2y 的最小值为0,那么实数m 等于( )A .4B .3C .6D .5解析:作出不等式组所表示的可行域如图中阴影部分所示,由图可知,当目标函数z =3x -2y 所对应的直线经过点A 时,z 取得最小值0.由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -1,x +y =m ,求得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+m 3,2m -13.故z 的最小值为3×1+m 3-2×2m -13=-m 3+53,由题意可知-m 3+53=0,解得m =5.答案:D8.假设对任意正实数x ,不等式1x 2+1≤ax恒成立,那么实数a 的最小值为( ) A .1 B. 2 C.12 D.22解析:因为1x 2+1≤a x ,即a ≥x x 2+1,而x x 2+1=1x +1x≤12(当且仅当x =1时取等号),所以a ≥12.答案:C9.(2018·某某一模)实数x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧3x +y +3≥0,2x -y +2≤0,x +2y -4≤0,那么z =x 2+y 2的取值X围为( )A .[1,13]B .[1,4]C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤45,13D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤45,4解析:画出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,由此得z =x 2+y 2的最小值为点O 到直线BC :2x -y +2=0的距离的平方,所以z min =⎝ ⎛⎭⎪⎫252=45,最大值为点O 与点A (-2,3)的距离的平方,所以z max =|OA |2=13,应选C.答案:C10.(2018·某某二模)假设关于x 的不等式x 2-4ax +3a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),那么x 1+x 2+ax 1x 2的最小值是( ) A.63 B.233 C.433D.263解析:∵关于x 的不等式x 2-4ax +3a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),∴Δ=16a 2-12a 2=4a 2>0,又x 1+x 2=4a ,x 1x 2=3a 2, ∴x 1+x 2+a x 1x 2=4a +a 3a 2=4a +13a ≥24a ·13a =433,当且仅当a =36时取等号.∴x 1+x 2+a x 1x 2的最小值是433. 答案:C11.某旅行社租用A ,B 两种型号的客车安排900名客人旅行,A ,B 两种车辆的载客量分别为36人和60人,租金分别为1 600元/辆和2 400元/辆,旅行社要求租车总数不超过21辆,且B 型车不多于A 型车7辆,那么租金最少为( )A .31 200元B .36 000元C .36 800元D .38 400元解析:设租用A 型车x 辆,B 型车y 辆,目标函数为z =1 600x +2 400y ,那么约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧36x +60y ≥900,x +y ≤21,y -x ≤7,x ,y ∈N ,作出可行域如图中阴影部分所示,可知目标函数过点A (5,12)时,有最小值z min =36 800(元).答案:C12.(2018·某某模拟)点P (x ,y )∈{(x ,y )|⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x x +2y ≤2},x ≥-2M (2,-1),那么OM →·OP→(O 为坐标原点)的最小值为( )A .-2B .-4C .-6D .-8解析:由题意知OM →=(2,-1),OP →=(x ,y ),设z =OM →·OP →=2x -y ,显然集合{(x ,y )|⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x x +2y ≤2}x ≥-2对应不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x x +2y ≤2x ≥-2所表示的平面区域.作出该不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,由图可知,当目标函数z =2x -y 对应的直线经过点A 时,z 取得最小值.由⎩⎪⎨⎪⎧x =-2x +2y -2=0得A (-2,2),所以目标函数的最小值z min =2×(-2)-2=-6,即OM →·OP →的最小值为-6,应选C.答案:C二、填空题13.(2018·某某模拟)假设a >0,b >0,那么(a +b )·⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b 的最小值是________.解析:(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b =2+2b a +a b +1=3+2b a +a b,因为a >0,b >0,所以(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b ≥3+22b a ×a b =3+22,当且仅当2b a =ab,即a =2b 时等号成立.所以所求最小值为3+2 2.答案:3+2 214.(2018·高考全国卷Ⅱ)假设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -5≥0,x -2y +3≥0,x -5≤0,那么z =x +y的最大值为________.解析:由不等式组画出可行域,如图(阴影部分),x +y 取得最大值⇔斜率为-1的直线x +y =z (z 看做常数)的横截距最大,由图可得直线x +y =z 过点C 时z 取得最大值.由⎩⎪⎨⎪⎧x =5,x -2y +3=0得点C (5,4),∴z max =5+4=9. 答案:915.(2018·某某模拟)假设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤0,x -y ≤0,x 2+y 2≤4,那么z =y -2x +3的最小值为________.解析:作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,因为目标函数z =y -2x +3表示区域内的点与点P (-3,2)连线的斜率.由图知当可行域内的点与点P 的连线与圆相切时斜率最小.设切线方程为y -2=k (x +3),即kx -y +3k +2=0,那么有|3k +2|k 2+1=2,解得k =-125或k =0(舍去),所以z min =-125. 答案:-12516.a >b >1,且2log a b +3log b a =7,那么a +1b 2-1的最小值为________. 解析:令log a b =t ,由a >b >1得0<t<1,2log a b +3log b a =2t +3t =7,得t =12,即log a b=12,a =b 2,所以a +1b 2-1=a -1+1a -1+1≥2(a -1)·1a -1+1=3,当且仅当a =2时取等号. 故a +1b 2-1的最小值为3. 答案:3。

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第22课时 基本不等式
一、基础练习
1、下列结论正确的有__________(填序号)
(1)当x>0且x ≠1时log 2x+log x 2有最小值为2
(2
2+≥
(3)0<x<
2π时,sinx+1sin x
最小为2 (4)当x>0时,x+2214x x x ++有最小值6 2、当x 、y 、z ∈R +
时,x-2y+3z=0,则2
y xz 最小值是_________ 3、x>0,y>0,且x+y=5,则lgx+lgy 最大为_________,11x y
+最小为_________ 4、0<y 2x π
≤<且tanx=3tany ,则x-y 最大为__________
5、a>0,b>0且a+b=1,则2211()()a b a b +++最小为__________
6、m 2+n 2=1,x 2+y 2=9,mx+ny 最大为_________
二、典型例题
例1:对一切实数x ,若二次函数f(x)=ax 2+bx+c (a<b )的值恒为非负数,求M=a b c b a
++-的最小值。

例2:某食品厂定期购买面粉,已知该厂每天需用面粉6吨,每吨面粉的价格为1800元,面粉的保管等其他费用为平均每吨每天3元,购买面粉每次需支付运费900元。

(1)求该厂多少天购买一次面粉,才能使平均每天所支付的总费用最少?
(2)某提供面粉的公司规定:当一次购买面粉不小于210吨时,其价格可享受9折优惠,问该厂是否考虑利用此优惠条件?请说明理由。

例3:设计一幅宣传画,要求画面面积为4840cm 2,画面的宽与高的比为λ(0<λ<1),画的上下各留8cm 的空白,左右各留5cm 的空白,怎样确定高与宽的尺寸,能使宣传画所用纸张面积最小?如果要求λ∈23[,]34
,那么λ为何值时,能使宣传画所用纸张面积最小?
三、巩固练习:
1、若a ,b ,c>0且2a+b+c 最小值为___________
2、若a>0,b>0,c>0,且a(a+b+c)+bc ≥16,2a+b+c ≤8,则a+b=_________
3、若0<x<2
π时,函数f(x)=21cos 28sin sin 2x x x ++最小值是________ 4、直角三角形ABC 斜边长为1,则其内切圆半径最大为________
5、f(x)=log a (x+a x
-4)(a>0且a ≠1)值域为R ,则a 的取值范围是__________ 6、设F 1、F 2分别为双曲线22
221(0,0)x y a b a b
-=>>的左、右焦点,P 为双曲线右支上
任一点,若
2
1
2
||
||
PF
PF
最小为8a,则该双曲线离心率e的取值范围是_____________。

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