2014年全国高考数学试题分类汇编考点28基本不等式

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2014年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标ⅰ)(含解析版)

2014年全国统一高考数学试卷（理科）（新课标Ⅰ）一、选择题（共12小题，每小题5分）1．（5分）已知集合A={x|x2﹣2x﹣3≥0}，B={x|﹣2≤x＜2}，则A∩B=（）A．[1，2）B．[﹣1，1]C．[﹣1，2）D．[﹣2，﹣1]2．（5分）=（）A．1+i B．1﹣i C．﹣1+i D．﹣1﹣i3．（5分）设函数f（x），g（x）的定义域都为R，且f（x）是奇函数，g（x）是偶函数，则下列结论正确的是（）A．f（x）•g（x）是偶函数B．|f（x）|•g（x）是奇函数C．f（x）•|g（x）|是奇函数D．|f（x）•g（x）|是奇函数4．（5分）已知F为双曲线C：x2﹣my2=3m（m＞0）的一个焦点，则点F到C的一条渐近线的距离为（）A ．B．3C ．m D．3m5．（5分）4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动，则周六、周日都有同学参加公益活动的概率为（）A ．B ．C ．D ．6．（5分）如图，圆O的半径为1，A是圆上的定点，P是圆上的动点，角x的始边为射线OA，终边为射线OP，过点P作直线OA的垂线，垂足为M，将点M到直线OP的距离表示为x的函数f（x），则y=f（x）在[0，π]的图象大致为（）A ．B ．C．D．7．（5分）执行如图的程序框图，若输入的a，b，k分别为1，2，3，则输出的M=（）A ．B ．C ．D．8．（5分）设α∈（0，），β∈（0，），且tanα=，则（）A．3α﹣β=B．3α+β=C．2α﹣β=D．2α+β=9．（5分）不等式组的解集记为D，有下列四个命题：p1：∀（x，y）∈D，x+2y≥﹣2p2：∃（x，y）∈D，x+2y≥2p3：∀（x，y）∈D，x+2y≤3p4：∃（x，y）∈D，x+2y≤﹣1其中真命题是（）A．p2，p3B．p1，p4C．p1，p2D．p1，p310．（5分）已知抛物线C：y2=8x的焦点为F，准线为l，P是l上一点，Q是直线PF与C的一个交点，若=4，则|QF|=（）A ．B．3C ．D．211．（5分）已知函数f（x）=ax3﹣3x2+1，若f（x）存在唯一的零点x0，且x0＞0，则实数a的取值范围是（）A ．（1，+∞）B ．（2，+∞）C ．（﹣∞，﹣1）D ．（﹣∞，﹣2）12．（5分）如图，网格纸上小正方形的边长为1，粗实线画出的是某多面体的三视图，则该多面体的各条棱中，最长的棱的长度为（）A ．6B ．6C ．4D ．4二、填空题（共4小题，每小题5分）13．（5分）（x ﹣y ）（x +y ）8的展开式中x 2y 7的系数为．（用数字填写答案）14．（5分）甲、乙、丙三位同学被问到是否去过A ，B ，C 三个城市时，甲说：我去过的城市比乙多，但没去过B 城市；乙说：我没去过C 城市；丙说：我们三人去过同一城市；由此可判断乙去过的城市为．15．（5分）已知A ，B ，C 为圆O 上的三点，若=（+），则与的夹角为．16．（5分）已知a ，b ，c 分别为△ABC 的三个内角A ，B ，C 的对边，a=2且（2+b ）（sinA ﹣sinB ）=（c ﹣b ）sinC ，则△ABC 面积的最大值为．三、解答题17．（12分）已知数列{a n }的前n 项和为S n ，a 1=1，a n ≠0，a n a n +1=λS n ﹣1，其中λ为常数．（Ⅰ）证明：a n +2﹣a n =λ（Ⅱ）是否存在λ，使得{a n }为等差数列？并说明理由．18．（12分）从某企业生产的某种产品中抽取500件，测量这些产品的一项质量指标值，由测量结果得如下频率分布直方图：（Ⅰ）求这500件产品质量指标值的样本平均数和样本方差s 2（同一组中数据用该组区间的中点值作代表）；（Ⅱ）由直方图可以认为，这种产品的质量指标值Z 服从正态分布N （μ，σ2），其中μ近似为样本平均数，σ2近似为样本方差s 2．（i ）利用该正态分布，求P （187.8＜Z ＜212.2）；（ii ）某用户从该企业购买了100件这种产品，记X 表示这100件产品中质量指标值位于区间（187.8，212.2）的产品件数，利用（i ）的结果，求EX ．附：≈12.2．若Z ～N （μ，σ2）则P （μ﹣σ＜Z ＜μ+σ）=0.6826，P （μ﹣2σ＜Z ＜μ+2σ）=0.9544．19．（12分）如图，三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中，侧面BB 1C 1C 为菱形，AB ⊥B 1C ．（Ⅰ）证明：AC=AB 1；（Ⅱ）若AC ⊥AB 1，∠CBB 1=60°，AB=BC ，求二面角A ﹣A 1B 1﹣C 1的余弦值．20．（12分）已知点A（0，﹣2），椭圆E ：+=1（a＞b＞0）的离心率为，F是椭圆的右焦点，直线AF 的斜率为，O为坐标原点．（Ⅰ）求E的方程；（Ⅱ）设过点A的直线l与E相交于P，Q两点，当△OPQ的面积最大时，求l的方程．21．（12分）设函数f（x）=ae x lnx +，曲线y=f（x）在点（1，f（1））处得切线方程为y=e（x﹣1）+2．（Ⅰ）求a、b；（Ⅱ）证明：f（x）＞1．选修4-1：几何证明选讲22．（10分）如图，四边形ABCD是⊙O的内接四边形，AB的延长线与DC的延长线交于点E，且CB=CE．（Ⅰ）证明：∠D=∠E；（Ⅱ）设AD不是⊙O的直径，AD的中点为M，且MB=MC，证明：△ADE为等边三角形．选修4-4：坐标系与参数方程23．已知曲线C ：+=1，直线l ：（t为参数）（Ⅰ）写出曲线C的参数方程，直线l的普通方程．（Ⅱ）过曲线C上任意一点P作与l夹角为30°的直线，交l于点A，求|PA|的最大值与最小值．选修4-5：不等式选讲24．若a＞0，b＞0，且+=．（Ⅰ）求a3+b3的最小值；（Ⅱ）是否存在a，b，使得2a+3b=6？并说明理由．2014年全国统一高考数学试卷（理科）（新课标Ⅰ）参考答案与试题解析一、选择题（共12小题，每小题5分）1．【考点】集及其运算．【分析】求出A中不等式的解集确定出A，找出A与B的交集即可．【解答】解：由A中不等式变形得：（x﹣3）（x+1）≥0，解得：x≥3或x≤﹣1，即A=（﹣∞，﹣1]∪[3，+∞），∵B=[﹣2，2），∴A∩B=[﹣2，﹣1]．故选：D．【点评】此题考查了交集及其运算，熟练掌握交集的定义是解本题的关键．2．【考点】复数的运算．【分析】由条件利用两个复数代数形式的乘除法，虚数单位i的幂运算性质，计算求得结果．【解答】解：==﹣（1+i）=﹣1﹣i，故选：D．【点评】本题主要考查两个复数代数形式的乘除法，虚数单位i的幂运算性质，属于基础题．3．【考点】函数奇偶性的性质与判断．【分析】根据函数奇偶性的性质即可得到结论．【解答】解：∵f（x）是奇函数，g（x）是偶函数，∴f（﹣x）=﹣f（x），g（﹣x）=g（x），f（﹣x）•g（﹣x）=﹣f（x）•g（x），故函数是奇函数，故A错误，|f（﹣x）|•g（﹣x）=|f（x）|•g（x）为偶函数，故B错误，f（﹣x）•|g（﹣x）|=﹣f（x）•|g（x）|是奇函数，故C正确．|f（﹣x）•g（﹣x）|=|f（x）•g（x）|为偶函数，故D错误，故选：C．【点评】本题主要考查函数奇偶性的判断，根据函数奇偶性的定义是解决本题的关键．4．【考点】双曲线的性质．【分析】双曲线方程化为标准方程，求出焦点坐标，一条渐近线方程，利用点到直线的距离公式，可得结论．【解答】解：双曲线C：x2﹣my2=3m（m＞0）可化为，∴一个焦点为（，0），一条渐近线方程为=0，∴点F到C 的一条渐近线的距离为=．故选：A．【点评】本题考查双曲线的方程与性质，考查点到直线的距离公式，属于基础题．5．【考点】等可能事件和等可能事件的概率．【分析】求得4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动、周六、周日都有同学参加公益活动的情况，利用古典概型概率公式求解即可．【解答】解：4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动，共有24=16种情况，周六、周日都有同学参加公益活动，共有24﹣2=16﹣2=14种情况，∴所求概率为=．故选：D．【点评】本题考查古典概型，是一个古典概型与排列组合结合的问题，解题时先要判断该概率模型是不是古典概型，再要找出随机事件A包含的基本事件的个数和试验中基本事件的总数．6．【考点】抽象函数及其应用．【分析】在直角三角形OMP中，求出OM，注意长度、距离为正，再根据直角三角形的锐角三角函数的定义即可得到f（x）的表达式，然后化简，分析周期和最值，结合图象正确选择．【解答】解：在直角三角形OMP中，OP=1，∠POM=x，则OM=|cosx|，∴点M到直线OP的距离表示为x的函数f（x）=OM|sinx|=|cosx|•|sinx|=|sin2x|，其周期为T=，最大值为，最小值为0，故选：C．【点评】本题主要考查三角函数的图象与性质，正确表示函数的表达式是解题的关键，同时考查二倍角公式的运用．7．【考点】程序框图．【分析】根据框图的流程模拟运行程序，直到不满足条件，计算输出M的值．【解答】解：由程序框图知：第一次循环M=1+=，a=2，b=，n=2；第二次循环M=2+=，a=，b=，n=3；第三次循环M=+=，a=，b=，n=4．不满足条件n≤3，跳出循环体，输出M=．故选：D．【点评】本题考查了当型循环结构的程序框图，根据框图的流程模拟运行程序是解答此类问题的常用方法．8．【考点】三角函数的恒等变换及化简求值．【分析】化切为弦，整理后得到sin（α﹣β）=cosα，由该等式左右两边角的关系可排除选项A，B，然后验证C满足等式sin（α﹣β）=cosα，则答案可求．【解答】解：由tanα=，得：，即sinαcosβ=cosαsinβ+cosα，sin（α﹣β）=cosα=sin （），∵α∈（0，），β∈（0，），∴当时，sin（α﹣β）=sin （）=cosα成立．故选：C．【点评】本题考查三角函数的化简求值，训练了利用排除法及验证法求解选择题，是基础题．9．【考点】命题的真假判断与应用；7A：二元一次不等式的几何意义．【分析】作出不等式组的表示的区域D，对四个选项逐一分析即可．【解答】解：作出图形如下：由图知，区域D为直线x+y=1与x﹣2y=4相交的上部角型区域，p1：区域D在x+2y≥﹣2区域的上方，故：∀（x，y）∈D，x+2y≥﹣2成立；p2：在直线x+2y=2的右上方和区域D重叠的区域内，∃（x，y）∈D，x+2y≥2，故p2：∃（x，y）∈D，x+2y≥2正确；p3：由图知，区域D有部分在直线x+2y=3的上方，因此p3：∀（x，y）∈D，x+2y≤3错误；p4：x+2y≤﹣1的区域（左下方的虚线区域）恒在区域D下方，故p4：∃（x，y）∈D，x+2y≤﹣1错误；综上所述，p1、p2正确；故选：C．【点评】本题考查命题的真假判断与应用，着重考查作图能力，熟练作图，正确分析是关键，属于难题．10．【考点】抛物线的性质．【分析】求得直线PF的方程，与y2=8x联立可得x=1，利用|QF|=d可求．【解答】解：设Q到l的距离为d，则|QF|=d，∵=4，∴|PQ|=3d，∴不妨设直线PF 的斜率为﹣=﹣2，∵F（2，0），∴直线PF的方程为y=﹣2（x﹣2），与y2=8x联立可得x=1，∴|QF|=d=1+2=3，故选：B．【点评】本题考查抛物线的简单性质，考查直线与抛物线的位置关系，属于基础题．11．【考点】函数的零点与方程根的关系．【分析】由题意可得f′（x）=3ax2﹣6x=3x（ax﹣2），f（0）=1；分类讨论确定函数的零点的个数及位置即可．【解答】解：∵f（x）=ax3﹣3x2+1，∴f′（x）=3ax2﹣6x=3x（ax﹣2），f（0）=1；①当a=0时，f（x）=﹣3x2+1有两个零点，不成立；②当a＞0时，f（x）=ax3﹣3x2+1在（﹣∞，0）上有零点，故不成立；③当a＜0时，f（x）=ax3﹣3x2+1在（0，+∞）上有且只有一个零点；故f（x）=ax3﹣3x2+1在（﹣∞，0）上没有零点；而当x=时，f（x）=ax3﹣3x2+1在（﹣∞，0）上取得最小值；故f （）=﹣3•+1＞0；故a＜﹣2；综上所述，实数a的取值范围是（﹣∞，﹣2）；故选：D．【点评】本题考查了导数的综合应用及分类讨论的思想应用，同时考查了函数的零点的判定的应用，属于基础题．12．【考点】由三视图求面积、体积．【分析】画出图形，结合三视图的数据求出棱长，推出结果即可．【解答】解：几何体的直观图如图：AB=4，BD=4，C到BD的中点的距离为：4，∴．AC==6，AD=4，显然AC最长．长为6．故选：B．【点评】本题考查三视图求解几何体的棱长，考查计算能力．二、填空题（共4小题，每小题5分）13．﹣20．【考点】二项式定理．【分析】由题意依次求出（x+y）8中xy7，x2y6，项的系数，求和即可．【解答】解：（x+y）8的展开式中，含xy7的系数是：8．含x2y6的系数是28，∴（x﹣y）（x+y）8的展开式中x2y7的系数为：8﹣28=﹣20．故答案为：﹣20【点评】本题考查二项式定理系数的性质，二项式定理的应用，考查计算能力．14．A．【考点】进行简单的合情推理．【分析】可先由乙推出，可能去过A城市或B城市，再由甲推出只能是A，B中的一个，再由丙即可推出结论．【解答】解：由乙说：我没去过C城市，则乙可能去过A城市或B城市，但甲说：我去过的城市比乙多，但没去过B城市，则乙只能是去过A，B中的任一个，再由丙说：我们三人去过同一城市，则由此可判断乙去过的城市为A．故答案为：A．【点评】本题主要考查简单的合情推理，要抓住关键，逐步推断，是一道基础题．15．90°．【考点】数量积表示两个向量的夹角．【分析】根据向量之间的关系，利用圆直径的性质，即可得到结论．【解答】解：在圆中若=（+），即2=+，即+的和向量是过A，O的直径，则以AB，AC为邻边的四边形是矩形，则⊥，即与的夹角为90°，故答案为：90°【点评】本题主要考查平面向量的夹角的计算，利用圆直径的性质是解决本题的关键，比较基础．16．．【考点】HP：正弦定理；HR：余弦定理．【分析】由正弦定理化简已知可得2a﹣b2=c2﹣bc，结合余弦定理可求A的值，由基本不等式可求bc ≤4，再利用三角形面积公式即可计算得解．【解答】解：因为：（2+b）（sinA﹣sinB）=（c﹣b）sinC⇒（2+b）（a﹣b）=（c﹣b）c⇒2a﹣2b+ab﹣b2=c2﹣bc，又因为：a=2，所以：，△ABC 面积，而b2+c2﹣a2=bc⇒b2+c2﹣bc=a2⇒b2+c2﹣bc=4⇒bc≤4所以：，即△ABC面积的最大值为．故答案为：．【点评】本题主要考查了正弦定理，余弦定理，基本不等式，三角形面积公式在解三角形中的应用，考查了计算能力和转化思想，属于中档题．三、解答题17．【解答】（Ⅰ）证明：∵a n a n+1=λS n﹣1，a n+1a n+2=λS n+1﹣1，∴a n+1（a n+2﹣a n）=λa n+1∵a n+1≠0，∴a n+2﹣a n=λ．（Ⅱ）解：假设存在λ，使得{a n}为等差数列，设公差为d．则λ=a n+2﹣a n=（a n+2﹣a n+1）+（a n+1﹣a n）=2d，∴．∴，，∴λS n=1+=，根据{a n }为等差数列的充要条件是，解得λ=4．此时可得，a n=2n﹣1．因此存在λ=4，使得{a n}为等差数列．【点评】本题考查了递推式的意义、等差数列的通项公式及其前n项和公式、等差数列的充要条件等基础知识与基本技能方法，考查了推理能力和计算能力、分类讨论的思想方法，属于难题．18．【解答】解：（Ⅰ）抽取产品的质量指标值的样本平均数和样本方差s2分别为：=170×0.02+180×0.09+190×0.22+200×0.33+210×0.24+220×0.08+230×0.02=200，s2=（﹣30）2×0.02+（﹣20）2×0.09+（﹣10）2×0.22+0×0.33+102×0.24+202×0.08+302×0.02=150．（Ⅱ）（i）由（Ⅰ）知Z～N（200，150），从而P（187.8＜Z＜212.2）=P（200﹣12.2＜Z＜200+12.2）=0.6826；（ii）由（i）知一件产品的质量指标值位于区间（187.8，212.2）的概率为0.6826，依题意知X～B（100，0.6826），所以EX=100×0.6826=68.26．【点评】本题主要考查离散型随机变量的期望和方差，以及正态分布的特点及概率求解，考查运算能力．19．【解答】解：（1）连结BC1，交B1C于点O，连结AO，∵侧面BB1C1C为菱形，∴BC1⊥B1C，且O为BC1和B1C的中点，又∵AB⊥B1C，∴B1C⊥平面ABO，∵AO⊂平面ABO，∴B1C⊥AO，又B10=CO，∴AC=AB1，（2）∵AC⊥AB1，且O为B1C的中点，∴AO=CO，又∵AB=BC，∴△BOA≌△BOC，∴OA⊥OB，∴OA，OB，OB1两两垂直，以O 为坐标原点，的方向为x轴的正方向，||为单位长度，的方向为y 轴的正方向，的方向为z轴的正方向建立空间直角坐标系，∵∠CBB1=60°，∴△CBB1为正三角形，又AB=BC，∴A（0，0，），B（1，0，0，），B1（0，，0），C（0，，0）∴=（0，，），==（1，0，），==（﹣1，，0），设向量=（x，y，z）是平面AA1B1的法向量，则，可取=（1，，），同理可得平面A1B1C1的一个法向量=（1，﹣，），∴cos ＜，＞==，∴二面角A﹣A1B1﹣C1的余弦值为【点评】本题考查空间向量法解决立体几何问题，建立坐标系是解决问题的关键，属中档题．20．【解答】解：（Ⅰ）设F（c，0），由条件知，得又，所以a=2，b2=a2﹣c2=1，故E 的方程．…．（5分）（Ⅱ）依题意当l⊥x轴不合题意，故设直线l：y=kx﹣2，设P（x1，y1），Q（x2，y2）将y=kx﹣2代入，得（1+4k2）x2﹣16kx+12=0，当△=16（4k2﹣3）＞0，即时，从而又点O到直线PQ 的距离，所以△OPQ的面积=，设，则t＞0，，当且仅当t=2，k=±等号成立，且满足△＞0，所以当△OPQ的面积最大时，l的方程为：y=x﹣2或y=﹣x﹣2．…（12分）【点评】本题考查直线与椭圆的位置关系的应用，椭圆的求法，基本不等式的应用，考查转化思想以及计算能力．21．【解答】解：（Ⅰ）函数f（x）的定义域为（0，+∞），f′（x）=+，由题意可得f（1）=2，f′（1）=e，故a=1，b=2；（Ⅱ）由（Ⅰ）知，f（x）=e x lnx +，∵f（x）＞1，∴e x lnx+＞1，∴lnx ＞﹣，∴f（x）＞1等价于xlnx＞xe﹣x ﹣，设函数g（x）=xlnx，则g′（x）=1+lnx，∴当x∈（0，）时，g′（x）＜0；当x∈（，+∞）时，g′（x）＞0．故g（x）在（0，）上单调递减，在（，+∞）上单调递增，从而g（x）在（0，+∞）上的最小值为g （）=﹣．设函数h（x）=xe﹣x ﹣，则h′（x）=e﹣x（1﹣x）．∴当x∈（0，1）时，h′（x）＞0；当x∈（1，+∞）时，h′（x）＜0，故h（x）在（0，1）上单调递增，在（1，+∞）上单调递减，从而h（x）在（0，+∞）上的最大值为h（1）=﹣．综上，当x＞0时，g（x）＞h（x），即f（x）＞1．【点评】本题考查导数的几何意义、利用导数求函数的最值、证明不等式等，考查转化思想，考查学生分析解决问题的能力．选修4-1：几何证明选讲22．【解答】证明：（Ⅰ）∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形，∴∠D=∠CBE，∵CB=CE，∴∠E=∠CBE，∴∠D=∠E；（Ⅱ）设BC的中点为N，连接MN，则由MB=MC知MN⊥BC，∴O在直线MN上，∵AD不是⊙O的直径，AD的中点为M，∴OM⊥AD，∴AD∥BC，∴∠A=∠CBE，∵∠CBE=∠E，∴∠A=∠E，由（Ⅰ）知，∠D=∠E，∴△ADE为等边三角形．【点评】本题考查圆的内接四边形性质，考查学生分析解决问题的能力，属于中档题．选修4-4：坐标系与参数方程23．【解答】解：（Ⅰ）对于曲线C ：+=1，可令x=2cosθ、y=3sinθ，故曲线C 的参数方程为，（θ为参数）．对于直线l ：，由①得：t=x﹣2，代入②并整理得：2x+y﹣6=0；（Ⅱ）设曲线C上任意一点P（2cosθ，3sinθ）．P到直线l 的距离为．则，其中α为锐角．当sin（θ+α）=﹣1时，|PA |取得最大值，最大值为．当sin（θ+α）=1时，|PA |取得最小值，最小值为．【点评】本题考查普通方程与参数方程的互化，训练了点到直线的距离公式，体现了数学转化思想方法，是中档题．选修4-5：不等式选讲24．【解答】解：（Ⅰ）∵a＞0，b＞0，且+=，∴=+≥2，∴ab≥2，当且仅当a=b=时取等号．∵a3+b3≥2≥2=4，当且仅当a=b=时取等号，∴a3+b3的最小值为4．关注公众号：麦田笔墨获取更多干货第11页（共11页）（Ⅱ）∵2a +3b ≥2=2，当且仅当2a=3b 时，取等号．而由（1）可知，2≥2=4＞6，故不存在a ，b ，使得2a +3b=6成立．【点评】本题主要考查基本不等式在最值中的应用，要注意检验等号成立条件是否具备，属于基础题．。

2014高考数学考前押题基本不等式、不等式的综合应用

2014高考数学考前押题：基本不等式、不等式的综合应用利用基本不等式证明1.若a>0,b>0,a+b=2,则下列不等式对一切满足条件的a 、b 恒成立的是 (写出所有正确命题的编号).①ab ≤1;②a +b ;③a 2+b 2≥2;④a 3+b 3≥3;⑤1a +1b≥2. 解析:令a=b=1,排除②、④;由2=a+b ≥2ab ⇒ab ≤1,命题①正确;a 2+b 2=(a+b)2-2ab=4-2ab ≥2,命题③正确; 1a +1b =a b ab +=2ab≥2,命题⑤正确. 答案:①③⑤2.若a 、b ∈R,且ab>0,则下列不等式中,恒成立的是( )(A)a 2+b 2>2ab (B)a+b ≥2ab (C)1a +1b > (D)b a +a b ≥2 解析:对于选项A,a 2+b 2≥2ab,所以选项A 错;对于选项B 、C,虽然ab>0,只能说明a 、b 同号,若a 、b 都小于0时,选项B 、C 错; 对选项D,∵ab>0,∴b a >0, a b >0,则b a +a b≥2. 故选D.答案:D利用基本不等式求最值或范围1.若2x +2y =1,则x+y 的取值范围是( )(A)[0,2] (B)[-2,0](C)[-2,+∞) (D)(-∞,-2]解析:因为2x +2y≥2y x 22⋅=2y x +2, 所以y x +2≤12, 所以2x+y ≤14, 所以x+y ≤-2.故选D.答案:D2.若正数x,y 满足x+3y=5xy,则3x+4y 的最小值是( ) (A)245 (B)285 (C)5 (D)6解析:因为x>0,y>0,x+3y=5xy,所以15y +35x=1,所以（15y +35x ）(3x+4y)=135+35x +35x y +35x +125y x ≥135+2×65=5,当且仅当35x y =125y x 时,等号成立,所以选C.答案:C3.在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积最大的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x 为 (m).解析:如图,过A 作AH ⊥BC 于H,交DE 于F,由已知得DE BC =40x ,AD AB =AF AH =40AF , 由DE BC =AD AB ,得AF=x,FH=40-x. 则S=x(40-x)≤402⎛⎫ ⎪⎝⎭2, 当且仅当40-x=x,即x=20时取等号.所以所求边长x 为20(m).答案:204.已知函数f(x)=4x+a x(x>0,a>0)在x=3时取得最小值,则a= . 解析:因为x>0,a>0,所以f(x)=4x+a x≥当且仅当4x=a x ,即a=4x 2时取等号. 由题意可得a=4×32=36.答案:365.设a+b=2,b>0,则12a +a b的最小值为 . 解析:由a+b=2,b>0. 则12a +a b =4a b a ++a b =4a a +4b a +a b,由a ≠0,若a>0,则原式=14+4b a +a b ≥14=54. 当且仅当b=2a=43时,等号成立. 若a<0,则原式=-14-4b a -a b ≥-1434. 当且仅当b=-2a 即a=-2,b=4时等号成立.综上得当a=-2,b=4时, 12a +a b 取最小值34. 答案:346.若实数a,b,c 满足2a +2b =2a+b ,2a +2b +2c =2a+b+c ,则c 的最大值是 . 解析:设m=2a ,n=2b ,x=2c , 则m+n=mn,即1m +1n=1(m>0,n>0), 则由2a +2b +2c =2a+b+c得mn+x=mnx,∴(mn-1)x=mn,∴x=1mn mn -, ∴x=111mn -,又1m +1n=1≥∴1mn ≤14, ∴-1mn ≥-14, ∴1-1mn ≥34, ∴x=111mn-≤43, 即2c ≤43,∴c ≤log 243=2-log 23. 当且仅当m=n=2,即a=b=1时,c 取得最大值为2-log 23.答案:2-log 237.若实数x,y 满足x 2+y 2+xy=1,则x+y 的最大值是 .解析:∵xy ≤14(x+y)2, ∴1=x 2+y 2+xy=(x+y)2-xy≥(x+y)2-14(x+y)2 =34(x+y)2, ∴(x+y)2≤43,∴x+y ,当时,x+y答案8.在平面直角坐标系xOy 中,过坐标原点的一条直线与函数f(x)=2x 的图象交于P,Q 两点,则线段PQ 长的最小值是 .解析:如图所示.∵P 在函数y=2x 图象上, ∴设P(x, 2x), 又∵Q 与P 关于原点对称, ∴Q （-x,-2x）, ∴|PQ|2=(x+x)2+(2x +2x )2 =4x 2+216x≥当且仅当4x 2=216x,即x 2=2时等号成立. ∴|PQ|min =4.答案:4不等式的综合应用1.设正实数x,y,z 满足x 2-3xy+4y 2-z=0,则当z xy取得最大值时,x+2y-z 的最大值为( ) (A)0 (B)98 (C)2 (D)94解析:由题得z+3xy=x 2+4y 2≥4xy(x,y,z>0),即z ≥xy,z xy≥1.当且仅当x=2y 时等号成立, 则x+2y-z=2y+2y-(4y 2-6y 2+4y 2)=4y-2y 2=-2(y 2-2y)=-2[(y-1)2-1]=-2(y-1)2+2.当y=1时,x+2y-z 有最大值2.故选C.答案:C2.若存在正数x 使2x (x-a)<1成立,则a 的取值范围是( )(A)(-∞,+∞) (B)(-2,+∞)(C)(0,+∞) (D)(-1,+∞)解析:由x>0及2x (x-a)<1知,a>x-12⎛⎫ ⎪⎝⎭x , 令f(x)=x-12⎛⎫ ⎪⎝⎭x , 由于y=x,y=-12⎛⎫⎪⎝⎭x 在定义域内均为增函数, 因此f(x)为增函数,从而x>0时,f(x)>f(0)=-1,因此满足条件的a 的取值范围为a>-1.故选D.答案:D3.设0≤α≤π,不等式8x 2-(8sin α)x+cos 2α≥0对x ∈R 恒成立,则α的取值范围为 .解析:因为不等式对一切实数恒成立,所以Δ=64sin 2α-32cos 2α≤0,即2sin 2α-cos 2α≤0,由2sin 2α=1-cos 2α,得1-2cos 2α≤0,所以cos 2α≥12,又α∈[0,π],2α∈[0,2π], 所以2α∈[0, π3]∪[5π3,2π],即α∈[0,π6]∪[5π6,π].答案:[0,π6]∪[5π6,π]4.设a,b∈R,若x≥0时恒有0≤x4-x3+ax+b≤(x2-1)2,则ab= . 解析:不失一般性:当x=0时,可得0≤b≤1,当x=1时,可得a+b=0,所以a=-b,-1≤a≤0,由x≥0时恒有0≤x4-x3+ax+b≤x4-2x2+1得ax+b≤x3-2x2+1a(x-1)≤(x-1)(x2-x-1)当x>1时,有a≤x2-x-1恒成立,所以a≤-1,又-1≤a≤0,所以a=-1,b=1,a·b=-1.答案:-15.设a,b为正实数.现有下列命题:①若a2-b2=1,则a-b<1;②若1b-1a=1,则a-b<1;③若|=1,则|a-b|<1;④若|a3-b3|=1,则|a-b|<1.其中的真命题有.(写出所有真命题的编号) 解析:①中,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.②中1b-1a=a bab=1,只需a-b=ab即可,取a=2,b=23满足上式但a-b=43>1,故②错;③中|=1,故③错;④中,对于|a3-b3|=|(a-b)(a2+ab+b2)|=1,若a,b中至少有一个大于等于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①④.答案:①④6.设函数f(x)=x n+bx+c(n∈N+,b,c∈R).(1)设n≥2,b=1,c=-1,证明:f(x)在区间(12,1)内存在唯一零点;(2)设n为偶数,|f(-1)|≤1,|f(1)|≤1,求b+3c的最小值和最大值;(3)设n=2,若对任意x1,x2∈[-1,1],有|f(x1)-f(x2)|≤4,求b的取值范围. 解:(1)当b=1,c=-1,n≥2时,f(x)=x n+x-1,∵f 12⎛⎫ ⎪⎝⎭f(1)=1122n ⎛⎫- ⎪⎝⎭×1<0, ∴f(x)在(12,1)内存在零点. 又∵当x ∈(12,1)时,f ′(x)=nx n-1+1>0, ∴f(x)在区间(12,1)内单调递增, ∴f(x)在(12,1)内存在唯一的零点. (2)依题意知()()111,111,f f -≤-≤⎧⎪⎨-≤≤⎪⎩∴02,20,b c b c ≤-≤⎧⎨-≤+≤⎩.画出可行域可知b+3c 在点(0,-2)处取得最小值-6.在点(0,0)处取得最大值0,因而b+3c 的最小值为-6,最大值为0.(3)当n=2时,f(x)=x 2+bx+c,对任意x 1,x 2∈[-1,1]都有|f(x 1)-f(x 2)|≤4等价于f(x)在[-1,1]上的最大值与最小值之差M ≤4,据此分类讨论如下: 若2b >1,即|b|>2时, M=|f(1)-f(-1)|=2|b|>4与题设矛盾.若-1≤-2b <0,即0<b ≤2时, M=f(1)-f(-2b )=(2b +1)2≤4恒成立. 若0≤-2b ≤1,即-2≤b ≤0时, M=f(-1)-f(-2b )=(2b -1)2≤4恒成立. 综上可知,-2≤b ≤2.利用基本不等式证明1. “x>0”是“x+1x≥2”的( ) (A)充分但不必要条件(B)必要但不充分条件(C)充分且必要条件(D)既不充分也不必要条件解析:当x>0时,x+1x ≥因为x,1x 同号,所以若x+1x ≥2,则x>0, 1x>0.所以x>0是x+1x≥2成立的充要条件.选C. 答案:C2.若a>0,b>0,且a+b=2,则下列不等式恒成立的是( ) (A)1ab >1 (B)1a +1b ≤2≥1 (D)a 2+b 2≥2解析:由2=a+b ≥≤1,ab ≤1,所以选项A 、C 不恒成立,1a +1b = a b ab +=2ab ≥2,选项B 也不恒成立,a 2+b 2=(a+b)2-2ab=4-2ab ≥2恒成立.故选D.答案:D利用基本不等式求最值1.若a>b>0,则代数式a 2+()1b a b -的最小值为( ) (A)2(B)3 (C)4 (D)5 解析:a 2+()1b a b -≥a 2+212b a b +-⎛⎫ ⎪⎝⎭=a 2+24a ≥4, 当且仅当22,4,0,b a b a a a b =-⎧⎪⎪=⎨⎪>>⎪⎩ 即时,等号成立. 故选C.答案:C 2.双曲线22x a -22y b =1(a>0,b>0)的离心率为2,则213b a+的最小值为( )(C)2 (D)1 解析:已知双曲线的离心率是2,故2=c a解得b a ,所以213b a +=2313a a +=a+13a , 当且仅当a 2=13时等号成立,故选A. 答案:A 3.若点P(a,b)在直线x+y=2上,且在第一象限内,则ab+1ab 的最小值为( )(A)2 (B)3 (C)4解析:由题意得a+b=2(a>0,b>0),由2=a+b ≥,得0<ab ≤1,令t=ab,则t(0,1], y=t+1t 在(0,1]上为减函数,故当t=1时,y min =2.答案:A不等式的综合应用1.某种饮料分两次提价,提价方案有两种,方案甲:第一次提价p%,第二次提价q%;方案乙:每次都提价2p q +%,若p>q>0,则提价多的方案是 . 解析:设原价为1,则提价后的价格:方案甲:(1+p%)(1+q%),乙:(1+2p q +%)2,≤1%2q ++1%2q +=1+2p q +%,因为p>q>0,2p q +%, 即(1+p%)(1+q%)<(1+2p q +%)2,所以提价多的方案是乙.答案:乙2.设M 是△ABC 内一点,且AB ·AC ,∠BAC=30°,定义f(M)=(m,n,p),其中m 、n 、p 分别是△MBC 、△MCA 、△MAB 的面积,若f(M)=(12,x,y),则1x +4y的最小值是 .解析:根据题意AB ·AC =|AB ||AC |cos ∠可得|AB ||AC |=4,所以S △ABC =12|AB ||AC |sin ∠BAC=12×4×12=1, 则12+x+y=1, 即x+y=12, 所以1x +4y =2(x+y)·(1x +4y )=2(1+4+y x +4x y) ≥2×(5+4)=18. 当且仅当y x =4x y, 即x=16,y=13时取等号. 答案:18综合检测1.若直线ax-by+2=0(a>0,b>0)被圆x 2+y 2+2x-4y+1=0截得的弦长为4,则1a +1b的最小值为( )(A)14(C)32 (D) 32 解析:圆的标准方程为(x+1)2+(y-2)2=4,所以圆心坐标为(-1,2),半径为r=2.因为直线被圆截得的弦长为4,所以直线ax-by+2=0过圆心,所以-a-2b+2=0,即a+2b=2, 所以2a +b=1,所以1a +1b =(1a +1b )(2a +b) =12+1+b a +2a b≥32=32.当且仅当b a =2a b b 时取等号,所以1a +1b 的最小值为32.故选C. 答案:C2.若函数f(x)=x+12x - (x>2)在x=a 处取最小值,则a 等于( )(C)3 (D)4 解析:当x>2时,x-2>0,f(x)=x-2+12x -+2≥+2=4, 当且仅当x-2=12x -(x>2),即x=3时取等号, 即当f(x)取得最小值时,x=3,即a=3.故选C. 答案:C3.若x+1>0,则x+11x +的最小值为 . 解析:x+11x +=x+1+11x +-1, 因为x+1>0,所以11x +>0, 根据基本不等式得x+11x +=x+1+11x +-1≥当且仅当x+1=11x +, 即(x+1)2=1,即x+1=1,x=0时取等号,所以x+11x +的最小值为1. 答案:14.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:由x>0,y>0,xy=x+2y≥, 得xy≥8,于是由m-2≤xy恒成立,得m-2≤8,m≤10,故m的最大值为10. 答案:10。

【备战2014】高考数学高频考点归类分析应用不等式(含基本不等式)求最值(真题为例)

应用不等式（含基本不等式）求最值典型例题：例1. （2012年安徽省理13分）设1()(0)xx f x ae b a ae=++> （I ）求()f x 在[0,)+∞上的最小值；（II ）设曲线()y f x =在点(2,(2))f 的切线方程为32y x =；求,a b 的值。

【答案】解：（I ）设(1)x t e t =≥，则1y at b at=++。

∴222211a t y a at at-'=-=。

①当1a ≥时，0y '>。

∴1y at b at=++在1t ≥上是增函数。

∴当1(0)t x ==时，()f x 的最小值为1a b a++。

②当01a <<时，12y at b b at =++≥+ ∴当且仅当11(,ln )xat t e x a a====-时，()f x 的最小值为2b +。

（II ）∵1()x x f x ae b ae =++，∴1()xx f x ae ae'=-。

由题意得：(2)33(2)2f f =⎧⎪⎨'=⎪⎩，即222213132ae b ae ae ae ⎧++=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩，解得2212a e b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩。

【考点】复合函数的应用，导数的应用，函数的增减性，基本不等式的应用。

【解析】（I ）根据导数的的性质分1a ≥和01a <<求解。

（II ）根据切线的几何意义列方程组求解。

例2.（2012年安徽省文12分）设定义在（0，+∞）上的函数1()(0)f x ax b a ax=++> （Ⅰ）求()f x 的最小值；（II ）若曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为32y x =，求,a b 的值。

【答案】解：（I）∵1()2f x ax b b b ax =++≥=+， ∴当且仅当11()ax x a==时，()f x 的最小值为2b +。

【备战2014】高考数学高频考点归类分析基本不等式的应用(真题为例)

高频考点分析基本不等式的应用典型例题：例 1. （2012年某某市理5分）设m ，n R ∈，若直线(1)+(1)2=0m x n y ++-与圆22(1)+(y 1)=1x --相切，则+m n 的取值X 围是【】（A ）[13,1+3]- （Ｂ）(,13][1+3,+)-∞-∞ （Ｃ）[222,2+22]- （Ｄ）(,222][2+22,+)-∞-∞ 【答案】D 。

【考点】直线与圆的位置关系，点到直线的距离公式，重要不等式，一元二次不等式的解法【分析】∵直线(1)+(1)2=0m x n y ++-与圆22(1)+(y 1)=1x --相切，∴圆心(1,1)到直线的距离为22|(1)+(1)2|==1(1)+(1)m n d m n ++-++，∴1mn m n =++。

又∵222mn m n ≤+，∴()2224+2=+mn m n mn m n ≤+，即()2+4m n mn ≤。

∴2()14m n m n +++≤。

设=t m n +，则21+14t t ≥，解得(,222][2+22,+)t ∈-∞-∞。

故选D 。

例2. （2012年某某省文5分）若正数x ，y 满足x +3y =5xy ，则34x y +的最小值是【】 A.245 B. 285C.5D.6 【答案】C 。

【考点】基本不等式或配方法的应用。

【解析】∵x +3y =5xy ，∴135y x +=，11315y x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭。

∴2113131213131223613(34)()()()5555555x y x y x y y x y x y x +⋅++=++=+≥。

（或由基本不等式得）∴34x y +≥5，即34x y +的最小值是5。

故选C 。

例3. （2012年某某省理5分）设,,,,,a b c x y z 是正数，且222222++=10,++=40,++=20a b c x y z ax by cz ，则++=++a b cx y z【】A.14 B. 13 C.12 D.34【答案】C 。

(全国通用)2014届高考数学总复习(考点引领+技巧点拨)第六章不等式第1课时一元二次不等式及其解法

《最高考系列高考总复习》2014届高考数学总复习（考点引领+技巧点拨）第六章不等式第1课时一元二次不等式及其解法1. (必修5P 69习题2(2)改编)不等式3x 2－x －4≤0的解集是__________. 答案：⎣⎢⎡⎦⎥⎤－1，43 解析：由3x 2－x －4≤0，得(3x －4)(x ＋1)≤0，解得－1≤x ≤43.2. (必修5P 71习题1(3)改编)不等式x 2＋x －6≤0的解集为________．答案：[－3，2]解析：由x 2＋x －6≤0，得－3≤x ≤2.3. (必修5P 71习题7(4)改编)不等式1－2xx ＋1>0的解集是________．答案：⎝⎛⎭⎪⎫－1，12 解析：不等式1－2x x ＋1>0等价于(1－2x)(x ＋1)>0，也就是⎝ ⎛⎭⎪⎫x －12(x ＋1)<0，所以－1<x<12. 4. (必修5P 71习题5(2)改编)已知不等式x 2－2x ＋k 2－3>0对一切实数x 恒成立，则实数k 的取值范围是________．答案：k>2或k<－2解析：由Δ＝4－4(k 2－3)<0，知k>2或k<－2.5. (必修5P 71习题6改编)不等式ax 2＋bx ＋2＞0的解集是⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，13，则a －b ＝________．答案：－10解析：由题意可知，－12和13是方程ax 2＋bx ＋2＝0的两个实根，则⎩⎪⎨⎪⎧－12＋13＝－b a ，⎝ ⎛⎭⎪⎫－12·13＝2a，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝－12b ＝－2，所以a －b ＝－10.1. 一元二次不等式的解法在二次函数y ＝ax 2＋bx ＋c(a≠0)中，令y ＝0，得到一元二次方程ax 2＋bx ＋c ＝0(a≠0)．若将等号“＝”改为不等号“＞”或“＜”，便得到一元二次不等式ax 2＋bx ＋c＞0(或＜0)．因此，可以通过y ＝ax 2＋bx ＋c(a≠0)图象与x 轴的交点求得一元二次不等式的解，具体如下表：2. 用一个流程图来描述一元二次不等式ax2＋bx＋c>0(a>0)的求解的算法过程：[备课札记]题型1 一元二次不等式的解法例1 已知a ＞0，解关于x 的不等式x 2－⎝ ⎛⎭⎪⎫a ＋1a x ＋1＜0.解：原不等式可化为(x －a)⎝ ⎛⎭⎪⎫x －1a ＜0.由a －1a ＝（a ＋1）（a －1）a ，得①当0＜a ＜1时，a ＜1a ，解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪a<x<1a ；②当a ＞1时，a ＞1a ，解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1a <x<a ；③当a ＝1时，a ＝1a ，(x －1)2＜0的解集为．变式训练已知关于x 的不等式：（a ＋1）x －3x －1<1.(1) 当a ＝1时，解该不等式； (2) 当a>0时，解该不等式．解：(1) 当a ＝1时，不等式化为2x －3x －1<1，化为x －2x －1<0，∴ 1<x<2，解集为{x|1<x<2}．(2) a>0时，由（a ＋1）x －3x －1 <1得ax －2x －1<0，(ax －2)(x －1)<0，方程(ax －2)(x －1)＝0的两根x 1＝2a ，x 2＝1.①当2a＝1即a ＝2时，解集为；②当2a >1即0<a<2时，解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|1<x<2a ；③当2a <1即a>2时，解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|2a <x<1. 题型2 由二次不等式的解求参数的值或范围例2 已知不等式(2＋x)(3－x)≥0的解集为A ，函数f(x)＝kx 2＋4x ＋k ＋3(k<0)的定义域为B.(1) 求集合A ；(2) 若集合B 中仅有一个元素，试求实数k 的值； (3) 若B A ，试求实数k 的取值范围．解：(1) 由(2＋x)(3－x)≥0，得(2＋x)(x －3)≤0，解得－2≤x≤3，故A ＝[－2，3]．(2) 记g(x)＝kx 2＋4x ＋k ＋3，则g(x)≥0在R 上有且仅有一解，而k<0，所以Δ＝0. 由k<0与16－4k(k ＋3)＝0，解得k ＝－4.(3) 记g(x)＝kx 2＋4x ＋k ＋3，首先g(x)≥0在R 上有解，而k<0，所以Δ＝16－4k(k ＋3)≥0, 解之得－4≤k<0.①设g(x)＝0的两个根为x 1，x 2(x 1<x 2)，则B ＝[x 1，x 2]．由B A ，得⎩⎪⎨⎪⎧g （－2）≤0，g （3）≤0，－2<－2k <3，即⎩⎪⎨⎪⎧5k －5≤0，10k ＋15≤0，－2<－2k <3， ②由①与②，解得－4≤k≤－32.备选变式（教师专享）已知f(x)＝－3x 2＋a(6－a)x ＋b. (1) 解关于a 的不等式f(1)>0；(2) 当不等式f(x)>0的解集为(－1，3)时，求实数a 、b 的值．解：(1) f(1)＝－3＋a(6－a)＋b ＝－a 2＋6a ＋b －3，∵ f(1)>0，∴ a 2－6a ＋3－b<0. ∵Δ＝24＋4b ，当b≤－6时，Δ≤0，∴此时f(1)>0的解集为；当b>－6时，3－b ＋6<a<3＋b ＋6.∴ f(1)>0的解集为{a|3－b －6<a<3＋b ＋6. (2) ∵不等式－3x 2＋a(6－a)x ＋b>0的解集为(－1，3)， ∴f(x)>0与不等式(x ＋1)(x －3)<0同解．∵3x 2－a(6－a)x －b<0解集为(－1，3)，∴⎩⎪⎨⎪⎧2＝a （6－a ）3，3＝b 3，解得⎩⎨⎧a ＝3±3，b ＝9.题型3 三个二次之间的关系例3 已知不等式x 2－2x －3<0的解集为A ，不等式x 2＋x －6<0的解集是B ，不等式x 2＋ax ＋b<0的解集是A∩B，那么a ＋b ＝________．答案：－3解析：由题意：A ＝{x|－1<x<3}，B ＝{x|－3<x<2}，A ∩B ＝{x|－1<x<2}，由根与系数的关系可知：a ＝－1，b ＝－2，∴ a ＋b ＝－3.备选变式（教师专享）关于x 的不等式x 2－ax －20a 2<0任意两个解的差不超过9，则a 的最大值与最小值的和是________．答案：0解析：方程x 2－ax －20a 2＝0的两根是x 1＝－4a ，x 2＝5a ，则由关于x 的不等式x 2－ax －20a 2<0任意两个解的差不超过9，得|x 1－x 2|＝|9a|≤9，即－1≤a≤1，且a≠0，故填0.题型4 一元二次不等式的应用例4 要在墙上开一个上半部为半圆形、下部为矩形的窗户(如图所示)，在窗框为定长的条件下，要使窗户能够透过最多的光线，窗户应设计成怎样的尺寸？解：设半圆直径为2R, 矩形的高为a ，则2a ＋2R ＋πR ＝L(定值)，S ＝2Ra ＋12πR 2＝－⎝ ⎛⎭⎪⎫12π＋2R 2＋LR ，当R ＝L π＋4时S 最大，此时Ra＝1，即半圆直径与矩形的高的比为2∶1时，窗户能够透过最多的光线．备选变式（教师专享）某产品生产厂家根据以往的生产销售经验得到下面有关生产销售的统计规律：每生产产品x(百台)，总成本为G(x)(万元)，其中固定成本为2万元，并且每生产1百台的生产成本为1万元(总成本＝固定成本＋生产成本)；销售收入R(x)(万元)满足：R(x)＝⎩⎪⎨⎪⎧－0.4x 2＋4.2x －0.8，0≤x ≤5，10.2，x>5，假定该产品产销平衡，那么根据上述统计规律求下列问题．(1) 要使工厂有赢利，产量x 应控制在什么范围内？ (2) 工厂生产多少台产品时，可使赢利最多？解：依题意，G(x)＝x ＋2，设利润函数为f(x)，则f(x)＝⎩⎪⎨⎪⎧－0.4x 2＋3.2x －2.8，0≤x ≤5，8.2－x ，x>5.(1) 要使工厂有赢利，即解不等式f(x)>0，当0≤x≤5时，解不等式－0.4x 2＋3.2x －2.8>0，即x 2－8x ＋7<0，得1<x<7， ∴1<x ≤5.当x>5时，解不等式8.2－x>0，得 x<8.2， ∴5<x<8.2.综上所述，要使工厂赢利，x 应满足1<x<8.2，即产品产量应控制在大于100台，小于820台的范围内．(2)0≤x≤5时，f(x)＝－0.4(x －4)2＋3.6，故当x ＝4时，f(x)有最大值3.6；而当x>5时，f(x)<8.2－5＝3.2.所以，当工厂生产400台产品时，赢利最多．1. (2013·安徽)已知一元二次不等式f(x)<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x<－1或x>12，则f(10x)>0的解集为______．答案：{x|x<－lg2}解析：由条件得－1<10x <12，即x<－lg2.2. (2013·四川)已知f(x)是定义域为R 的偶函数，当x≥0时，f(x)＝x 2－4x ，那么不等式f(x ＋2)<5的解集是________．答案：(－7，3)解析：解f(x)＝x 2－4x<5(x≥0)，得0≤x<5.由f(x)是定义域为R 的偶函数得不等式f(x)<5的解集是(－5，5)，所以不等式f(x ＋2)<5转化为－5<x ＋2<5，故所求的解集是(－7，3)．3. (2013·重庆)关于x 的不等式x 2－2ax －8a 2<0(a>0)的解集为(x 1，x 2)，且x 2－x 1＝15，则a ＝________．答案：52解析：x 2－x 1＝4a －(－2a)＝6a ＝15.4. (2013·上海)甲厂以x 千克/小时的速度运输生产某种产品(生产条件要求1≤x≤10)，每小时可获得利润是100(5x ＋1－3x)元．(1) 要使生产该产品2小时获得的利润不低于3 000元，求x 的取值范围； (2) 要使生产900千克该产品获得的利润最大，问：甲厂应该选取何种生产速度？并求最大利润．解：(1) 根据题意，200⎝ ⎛⎭⎪⎫5x ＋1－3x ≥3 000 5x －14－3x ≥0.又1≤x≤10，可解得3≤x≤10.(2) 设利润为y 元，则y ＝900x ·100⎝ ⎛⎭⎪⎫5x ＋1－3x ＝9×104⎣⎢⎡⎦⎥⎤－3⎝ ⎛1x －162＋6112，故x ＝6时，y max ＝457 500元．1. 解关于x 的不等式(1－ax)2<1.解：由(1－ax)2<1得a 2x 2－2ax ＋1<1，即ax(ax －2)<0. ① 当a ＝0时，不等式转化为0<0，故x 无解．② 当a<0时，不等式转化为x(ax －2)>0，即x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －2a <0.∵ 2a <0，∴ 不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪2a <x<0. ③ 当a>0时，原不等式转化为x(ax －2)<0，又2a >0，即原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪0<x<2a .综上所述，当a ＝0时，原不等式解集为；当a<0时，原不等式解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪2a <x<0；当a>0时，原不等式解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪0<x<2a .2. 函数f(x)＝x 2＋ax ＋3.(1) 当x∈R 时，f (x)≥a 恒成立，求a 的取值范围；(2) 当x∈[－2，2]时，f (x)≥a 恒成立，求a 的取值范围．解：(1) ∵ x∈R ，f (x)≥a 恒成立，∴ x 2＋ax ＋3－a≥0恒成立，则Δ＝a 2－4(3－a)≤0，得－6≤a≤2.∴ 当x∈R 时，f (x)≥a 恒成立，则a 的取值范围为[－6，2]． (2) f(x)＝⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋a 22＋3－a 24. 讨论对称轴与[－2，2]的位置关系，得到a 的取值满足下列条件： ⎩⎪⎨⎪⎧－a 2≤－2，f （－2）≥a 或⎩⎪⎨⎪⎧－2＜－a2＜2，3－a 24≥a 或⎩⎪⎨⎪⎧－a 2≥2，f （2）≥a，即⎩⎪⎨⎪⎧a≥4，7－2a≥a 或⎩⎪⎨⎪⎧－4＜a ＜4，a 2＋4a －12≤0或⎩⎪⎨⎪⎧a≤－4，7＋2a≥a. 解得－7≤a≤2.∴ 当x∈[－2，2]时，f (x)≥a 恒成立，则a 的取值范围为[－7，2]． 3. 某商场若将进货单价为8元的商品按每件10元出售，每天可销售100件，现准备采用提高售价，减少进货量的办法来增加利润，已知这种商品每件销售价提高1元，销售量就要减少10件，问该商场将销售价每件定为多少元时，才能使得每天所赚的利润最多？销售价每件定为多少元时，才能保证每天所赚的利润在300元以上？解：设每件提高x 元(0≤x≤10)，即每件获利润(2＋x)元，每天可销售(100－10x)件，设每天获得总利润为y 元，由题意有y ＝(2＋x)(100－10x)＝－10x 2＋80x ＋200＝－10(x －4)2＋360.所以当x ＝4时，y max ＝360元，即当定价为每件14元时，每天所赚利润最多．要使每天利润在300元以上，则有－10x 2＋80x ＋200＞300，即x 2－8x ＋10＜0，解得4－6＜x ＜4＋ 6.故每件定价在(14－6)元到(14＋6)元之间时，能确保每天赚300元以上．4. 设关于x 的不等式mx 2－2x －m ＋1＜0对于满足|m|≤2的一切m 都成立，则x 的取值范围是________．答案：7－12<x<3＋12解析：以m 为主体变元构造函数f(m)＝(x 2－1)m －(2x －1)，问题转化为求x 的范围，使f(x)在[－2，2]上恒为负值．故有⎩⎪⎨⎪⎧f （－2）＜0，f （2）＜0，即⎩⎪⎨⎪⎧－2x 2－2x ＋3＜0，2x 2－2x －1＜0，解得7－12＜x ＜3＋12.1. 一元二次不等式ax 2＋bx ＋c>0，ax 2＋bx ＋c<0的解就是使二次函数y ＝ax 2＋bx ＋c 的函数值大于0或小于0时x 的范围，应充分和二次函数图象结合去理解一元二次不等式的解集表．2. 解带参数的不等式(x －a)(x －b)>0，应讨论a 与b 的大小再确定不等式的解，解一元二次不等式的一般过程是：一看(看二次项系数的符号)，二算(计算判别式，判断方程的根的情况)，三写(写出不等式的解集)3. 应注意讨论ax2＋bx＋c>0的二次项系数a是否为0.4. 要注意体会数形结合与分类讨论的数学思想．分类讨论要做到“不重”、“不漏”、“最简”的三原则．请使用课时训练（A）第1课时（见活页）.。

2014届高三数学复习基本不等式1 201309011

第四课时基本不等式（一）
考点1
利用基本不等式求最值
考点2
利用基本不等式证明不等式或比较大小
考点3
求形如
ax 2 bx c y dx e
的函数的最值
1.在应用均值定理求最值时，要把握定理成立的三个条件，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. 对于公式，要弄清它们的作用和使用条件及内在联
பைடு நூலகம்
系，两个公式也体现了ab和a+b的转化关系. 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 a2+b2≥2ab逆用就是逆用就是等.还要注意“添、拆项”技巧和公式等号成立的条件等.
3.利用均值不等式求函数最值时，你是否注意到：“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.

2014高考数学典型题精讲课件7-2基本不等式

3．算术平均数与几何平均数。
a＋b
设 a＞0，b＞0，则 a，b 的算术平均数为 2 ，几何平
均数为 ab，基本不等式可叙述为：两个正数的算术平均数
不小于它们的几何平均数。
4．利用基本不等式求最值问题
已知 x＞0，y＞0，则 (1)如果积 xy 是定值 p，那么当且仅当x＝y时，x＋y 有
最小值是2 p .(简记：积定和最小) (2)如果和S2x＋y 是定值 S，那么当且仅当 x＝y 时，xy
有最大值是 4 .(简记：和定积最大)．
5．以下关系式经常用到：
(1)1a＋a≥2(a>0)，1a＋a≤－2(a<0)．
(2)
a2＋b2≥a＋b≥ 22
ab≥1＋2 1(a、b∈R＋)．
ab
(3)分式不等式ab＋＋mm>ab(b>a>0，m>0)
基础自测
1.(2011·重庆文，7)若函数 f(x)＝x＋x－1 2(x>2)在 x＝a 处取
已知 a＞0，b＞0，a＋b＝1.求证： 1＋1a1＋1b≥9. [分析] 由不等式左边含字母 a，b 右边无字母，直接使用基本不等式既无法约掉字母 a，b，不等号方向又不对，因 a＋b＝1，能否把左边展开，实行“1”的代换．
[解析] 方法一因为 a＞0，b＞0，a＋b＝1. 所以 1＋a1＝1＋a＋a b＝2＋ba. 同理 1＋b1＝2＋ba. 所以1＋1a1＋1b＝2＋ba2＋ab ＝5＋2ab＋ab≥5＋4＝9. 所以1＋1a1＋1b≥9(当且仅当 a＝b＝21时等号成立)．
B．1＜ab＜a2＋2 b2
C．ab≤1＜a2＋2 b2
D．ab＜1＜a2＋2 b2
[答案] D
[解析] ∵1＝(a＋2 b)2≤a2＋2 b2，且 a≠b，∴1＜a2＋2 b2.∵a ＋b＝2，∴a，b 同为正或 ab＜0.若 ab＜0，显然 ab＜1；若 a， b 同为正，可得 1＝(a＋2 b)2≥(2 2ab)2＝ab，同理，由于 a≠b， ∴ab＜1.综上可得，ab＜1＜a2＋2 b2.

2014届高考数学知识点总复习教案基本不等式

第4讲基本不等式A级基础演练(时间：30分钟满分：55分)一、选择题(每小题5分，共20分)1．(2013·宁波模拟)若a＞0，b＞0，且a＋2b－2＝0，则ab的最大值为()．A.12B．1 C．2 D．4解析∵a＞0，b＞0，a＋2b＝2，∴a＋2b＝2≥22ab，即ab≤12.当且仅当a＝1，b＝12时等号成立．答案 A2．函数y＝x2＋2x－1(x>1)的最小值是()．A．23＋2 B．23－2 C．2 3 D．2解析∵x>1，∴x－1>0，∴y＝x2＋2x－1＝x2－2x＋1＋2(x－1)＋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时取等号．答案 A3．(2012·陕西)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<ab B．v＝abC.ab<v<a＋b2D．v＝a＋b2解析设甲、乙两地之间的距离为s.∵a <b ，∴v ＝2ssa ＋s b＝2ab a ＋b <2ab2ab＝ab . 又v －a ＝2aba ＋b －a ＝ab －a 2a ＋b >a 2－a 2a ＋b ＝0，∴v >a .答案 A4．(2013·杭州模拟)设a >b >c >0，则2a 2＋1ab ＋1a (a －b )－10ac ＋25c 2的最小值是()．A ．2B ．4C ．2 5D ．5解析 2a 2＋1ab ＋1a (a －b )－10ac ＋25c 2＝2a 2＋a －b ＋bab (a －b )－10ac ＋25c 2＝2a 2＋1b (a －b )－10ac ＋25c 2≥2a 2＋1⎝ ⎛⎭⎪⎫b ＋a －b 22－10ac ＋25c 2(b ＝a －b 时取“＝”)＝2a 2＋4a 2－10ac ＋25c 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2＋4a 2＋(a －5c )2≥4⎝ ⎛⎭⎪⎫当且仅当a ＝2，b ＝22，c ＝25时取“＝”，故选B.答案 B二、填空题(每小题5分，共10分)5．(2011·浙江)设x ，y 为实数．若4x 2＋y 2＋xy ＝1，则2x ＋y 的最大值是________．解析依题意有(2x ＋y )2＝1＋3xy ＝1＋32×2x ×y ≤1＋32·⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋y 22，得58(2x ＋y )2≤1，即|2x ＋y |≤2105.当且仅当2x ＝y ＝105时，2x ＋y 取最大值2105.答案21056．(2013·北京朝阳期末)某公司购买一批机器投入生产，据市场分析，每台机器生产的产品可获得的总利润y (单位：万元)与机器运转时间x (单位：年)的关系为y ＝－x 2＋18x －25(x ∈N *)，则当每台机器运转________年时，年平均利润最大，最大值是________万元．解析每台机器运转x 年的年平均利润为y x ＝18－⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋25x ，而x >0，故y x ≤18－225＝8，当且仅当x ＝5时等号成立，此时年平均利润最大，最大值为8万元．答案 5 8 三、解答题(共25分)7．(12分)已知x ＞0，y ＞0，且2x ＋8y －xy ＝0，求：(1)xy 的最小值； (2)x ＋y 的最小值．解 ∵x ＞0，y ＞0,2x ＋8y －xy ＝0，(1)xy ＝2x ＋8y ≥216xy ，∴xy ≥8，∴xy ≥64. 故xy 的最小值为64.(2)由2x ＋8y ＝xy ，得：2y ＋8x ＝1， ∴x ＋y ＝(x ＋y )·1＝(x ＋y )⎝ ⎛⎭⎪⎫2y ＋8x＝10＋2x y ＋8yx ≥10＋8＝18. 故x ＋y 的最小值为18.8．(13分)已知x >0，y >0，且2x ＋5y ＝20.(1)求u ＝lg x ＋lg y 的最大值； (2)求1x ＋1y 的最小值．解 (1)∵x >0，y >0，∴由基本不等式，得2x ＋5y ≥210xy .∵2x ＋5y ＝20，∴210xy ≤20，xy ≤10，当且仅当2x ＝5y 时，等号成立．因此有⎩⎨⎧ 2x ＋5y ＝20，2x ＝5y ，解得⎩⎨⎧x ＝5，y ＝2，此时xy 有最大值10.∴u ＝lg x ＋lg y ＝lg(xy )≤lg 10＝1.∴当x ＝5，y ＝2时，u ＝lg x ＋lg y 有最大值1. (2)∵x >0，y >0，∴1x ＋1y ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ＋1y ·2x ＋5y20＝120⎝ ⎛⎭⎪⎫7＋5y x ＋2x y ≥120⎝ ⎛⎭⎪⎫7＋2 5y x ·2x y ＝7＋21020，当且仅当5y x ＝2x y 时，等号成立．由⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋5y ＝20，5y x ＝2xy，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1010－203，y ＝20－4103.∴1x ＋1y 的最小值为7＋21020.B 级能力突破(时间：30分钟满分：45分)一、选择题(每小题5分，共10分)1．已知x >0，y >0，且2x ＋1y ＝1，若x ＋2y >m 2＋2m 恒成立，则实数m 的取值范围是( )．A ．(－∞，－2]∪[4，＋∞)B ．(－∞，－4]∪[2，＋∞)C ．(－2,4)D ．(－4,2)解析 ∵x >0，y >0且2x ＋1y ＝1， ∴x ＋2y ＝(x ＋2y )⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋1y ＝4＋4y x ＋x y≥4＋24y x ·x y ＝8，当且仅当4y x ＝x y ，即x ＝4，y ＝2时取等号，∴(x ＋2y )min ＝8，要使x ＋2y >m 2＋2m 恒成立，只需(x ＋2y )min >m 2＋2m 恒成立，即8>m 2＋2m ，解得－4<m <2. 答案 D2．(2012·湖南)已知两条直线l 1：y ＝m 和l 2：y ＝82m ＋1(m >0)，l 1与函数y ＝|log 2x |的图象从左至右相交于点A ，B ，l 2与函数y ＝|log 2x |的图象从左至右相交于点C ，D .记线段AC 和BD 在x 轴上的投影长度分别为a ，b .当m 变化时，ba 的最小值为( )．A ．16 2B ．8 2C ．834D ．434解析如图，作出y ＝|log 2x |的图象，由图可知A ，C 点的横坐标在区间(0,1)内，B ，D 点的横坐标在区间(1，＋∞)内，而且x C －x A 与x B －x D 同号，所以b a ＝x B －x Dx C －x A，根据已知|log 2x A |＝m ，即－log 2x A ＝m ，所以x A ＝2－m.同理可得x C ＝2－82m ＋1，x B ＝2m，x D ＝282m ＋1，所以b a ＝2m－282m ＋12－82m ＋1－2－m＝2m －282m ＋11282m ＋1－12m ＝2m－282m ＋12m －282m ＋12m ·282m ＋1＝282m ＋1＋m ，由于82m ＋1＋m ＝82m ＋1＋2m ＋12－12≥4－12＝72，当且仅当82m ＋1＝2m ＋12，即2m ＋1＝4，即m ＝32时等号成立，故b a 的最小值为272＝8 2.答案 B二、填空题(每小题5分，共10分)3．若正数a ，b 满足ab ＝a ＋b ＋3，则ab 的取值范围是________．解析由a ，b ∈R ＋，由基本不等式得a ＋b ≥2ab ，则ab ＝a ＋b ＋3≥2ab ＋3，即ab －2ab －3≥0⇔(ab －3)(ab ＋1)≥0⇒ab ≥3， ∴ab ≥9. 答案 [9，＋∞)4．已知两正数x ，y 满足x ＋y ＝1，则z ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋1x ⎝ ⎛⎭⎪⎫y ＋1y 的最小值为________。

2014年高三高考复习专题不等式

2014年高三高考复习专题不等式励志名句：（1）今天不为学习买单，未来就为贫穷买单！（2）行为懒惰穷—代，思维懒惰穷三代！（3）学习就是学状态、学心境、学成功人与人相处的艺术、学不甘心、学习别人是如何突破的、如何实现目标的…… 考试内容：不等式．不等式的基本性质．不等式的证明．不等式的解法．含绝对值的不等式．考试要求：（1）理解不等式的性质及其证明．（2）掌握两个（不扩展到三个）正数的算术平均数不小于它们的几何平均数的定理，并会简单的应用．（3）掌握分析法、综合法、比较法证明简单的不等式．（4）掌握简单不等式的解法．（5）理解不等式│a │-│b │≤│a+b │≤│a │+│b │ 一、知识要点：几个著名不等式 1. 不等式的基本概念（1）不等（等）号的定义：.0;0;0b a b a b a b a b a b a <⇔<-=⇔=->⇔>- （2）不等式的分类：绝对不等式；条件不等式；矛盾不等式. （3）同向不等式与异向不等式.（4）同解不等式与不等式的同解变形. 2.不等式的基本性质（1）a b b a <⇔>（对称性）（2）c a c b b a >⇒>>,（传递性）（3）c b c a b a +>+⇒>（加法单调性）（4）d b c a d c b a +>+⇒>>,（同向不等式相加）（5）d b c a d c b a ->-⇒<>,（异向不等式相减）（6）bc ac c b a >⇒>>0,.（7）bc ac c b a <⇒<>0,（乘法单调性）（8）bd ac d c b a >⇒>>>>0,0（同向不等式相乘） (9)0,0a b a b c d c d>><<⇒>（异向不等式相除）11(10),0a b ab a b>>⇒<（倒数关系）（11）)1,(0>∈>⇒>>n Z n b a b a n n 且（平方法则）（12）)1,(0>∈>⇒>>n Z n b a b a n n 且（开方法则） 3.几个重要不等式（1）0,0||,2≥≥∈a a R a 则若（2）)2||2(2,2222ab ab b a ab b a R b a ≥≥+≥+∈+或则、若（当仅当a=b 时取等号）（3）如果a ,b 都是正数，那么.2a b ab +≤（当仅当a=b 时取等号）极值定理：若,,,,x y R x y S xy P +∈+==则：○1如果P 是定值, 那么当x=y 时，S 的值最小；○2如果S 是定值, 那么当x =y 时，P 的值最大. 利用极值定理求最值的必要条件：一正、二定、三相等.3,3a b c a b c R abc +++∈≥(4)若、、则（当仅当a=b=c 时取等号）0,2b aab a b >+≥(5)若则（当仅当a=b 时取等号）2222(6)0||;||a x a x a x a x a x a x a a x a >>⇔>⇔<-><⇔<⇔-<<时，或（7）||||||||||||,b a b a b a R b a +≤±≤-∈则、若4.（1）平均不等式：如果a ,b 都是正数，那么222.1122a ba b ab a b ++≤≤≤+（当仅当a=b时取等号）即：平方平均≥算术平均≥几何平均≥调和平均（a 、b 为正数）：特别地，222()22a b a b ab ++≤≤（当a = b 时，222()22a b a b ab ++==）),,,(332222时取等c b a R c b a c b a c b a ==∈⎪⎭⎫⎝⎛+++≥++ ⇒幂平均不等式：22122221)...(1...n n a a a na a a +++≥+++ 注：例如：22222()()()ac bd a b c d +≤++.常用不等式的放缩法：①21111111(2)1(1)(1)1n n n n n n n n n n-==-≥++-- ②11111(1)121n n n n n n n nn n +-==--≥+++-（2）柯西不等式：时取等号当且仅当（则若nn n n n n n n b a b a b ab a b b b b a a a a b a b a b a b a R b b b b R a a a a ====+++++++≤++++∈∈ 332211223222122322212332211321321))(();,,,,,,,,（3）琴生不等式（特例）与凸函数、凹函数若定义在某区间上的函数f(x),对于定义域中任意两点1212,(),x x x x ≠有12121212()()()()()().2222x x f x f x x x f x f x f f ++++≤≥或则称f(x)为凸（或凹）函数.5.不等式证明的几种常用方法比较法、综合法、分析法、换元法、反证法、放缩法、构造法.6.不等式的解法（1）整式不等式的解法（根轴法）.步骤：正化，求根，标轴，穿线（偶重根打结），定解. 特例① 一元一次不等式ax >b 解的讨论；②一元二次不等式ax 2+bx +c >0(a ≠0)解的讨论.（2）分式不等式的解法：先移项通分标准化，则()()0()()0()()0;0()0()()f x g x f x f x f x g x g x g x g x ≥⎧>⇔>≥⇔⎨≠⎩ （3）无理不等式：转化为有理不等式求解 ○1()0()()()0()()f x f x g x g x f x g x ⎧≥⎫⇒⎪⎬>⇔≥⎨⎭⎪>⎩定义域○2⎩⎨⎧<≥⎪⎩⎪⎨⎧>≥≥⇔>0)(0)()]([)(0)(0)()()(2x g x f x g x f x g x f x g x f 或 ○3⎪⎩⎪⎨⎧<≥≥⇔<2)]([)(0)(0)()()(x g x f x g x f x g x f （4）.指数不等式：转化为代数不等式()()()()()(1)()();(01)()()(0,0)()lg lg f x g x f x g x f x a a a f x g x a a a f x g x a b a b f x a b>>⇔>><<⇔<>>>⇔⋅>（5）对数不等式：转化为代数不等式()0()0log ()log ()(1)()0;log ()log ()(01)()0()()()()a a a a f x f x f x g x a g x f x g x a g x f x g x f x g x >>⎧⎧⎪⎪>>⇔>><<⇔>⎨⎨⎪⎪><⎩⎩（6）含绝对值不等式○1应用分类讨论思想去绝对值； ○2应用数形思想； ○3应用化归思想等价转化 ⎩⎨⎧>-<>≤⇔>⎩⎨⎧<<->⇔<)()()()(0)()0)(),((0)()(|)(|)()()(0)()(|)(|x g x f x g x f x g x g x f x g x g x f x g x f x g x g x g x f 或或不同时为注：常用不等式的解法举例（x 为正数）： ①231124(1)2(1)(1)()22327x x x x x -=⋅--≤=②2222232(1)(1)12423(1)()223279x x x y x x y y --=-⇒=≤=⇒≤类似于22sin cos sin (1sin )y x x x x ==-， ③111||||||()2x x x xxx+=+≥与同号，故取等二、真题磨练1错误！未指定书签。

2014高考数学一轮汇总训练《基本不等式》理新人教A版1

第四节基本不等式[备考方向要明了]．[归纳·知识整合]1．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 时取等号． [探究] 1.如何理解基本不等式中“当且仅当”的含义？提示：①当a ＝b 时，a ＋b2≥ab 取等号，即a ＝b ⇒a ＋b2＝ab②仅当a ＝b 时，a ＋b2≥ab 取等号，即a ＋b2＝ab ⇒a ＝b .2．几个重要的不等式a 2＋b 2≥2ab (a ，b ∈R )；b a ＋ab≥2(a ，b 同号)．ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a ＋b 22(a ，b ∈R )；⎝ ⎛⎭⎪⎫a ＋b 22≤a 2＋b 22(a ，b ∈R ) 3．算术平均数与几何平均数设a >0，b >0，则a ，b 的算术平均数为a ＋b2，几何平均数为ab ，基本不等式可叙述为：两个正实数的算术平均数不小于它的几何平均数．4．利用基本不等式求最值问题已知x >0，y >0，则(1)如果积xy 是定值P ，那么当且仅当x ＝y 时，x ＋y 有最小值是2P (简记：积定和最小)．(2)如果和x ＋y 是定值P ，那么当且仅当x ＝y 时，xy 有最大值是P 42(简记：和定积最大)．[探究] 2.当利用基本不等式求最大(小)值时，等号取不到时，如何处理？提示：当等号取不到时，可利用函数的单调性等知识来求解．例如，y ＝x ＋1x在x ≥2时的最小值，利用单调性，易知x ＝2时y min ＝52.[自测·牛刀小试]1．已知m >0，n >0，且mn ＝81，则m ＋n 的最小值为( ) A ．18 B ．36 C ．81D ．243解析：选A 因为m >0，n >0，所以m ＋n ≥2mn ＝281＝18. 2．若函数f (x )＝x ＋1x －2(x >2)在x ＝a 处取最小值，则a ＝( ) A ．1＋ 2 B ．1＋ 3 C ．3D ．4解析：选C f (x )＝x ＋1x －2＝x －2＋1x －2＋2， ∵x >2 ∴x －2>0 ∴f (x )≥2x －2·1x －2＋2＝4 当且仅当x －2＝1x －2，即x ＝3时，“＝”成立，又f (x )在x ＝a 处取最小值，所以a ＝3.3．已知x >0，y >0，z >0，x －y ＋2z ＝0则xz y2的( ) A ．最小值为8 B ．最大值为8 C ．最小值为18D ．最大值为18解析：选Dxz y 2＝xz x ＋2z 2＝xzx 2＋4xz ＋4z 2＝1x z ＋4z x＋4≤18.当且仅x z ＝4zx ，即x ＝2z 时取等号．4．函数y ＝x ＋1x的值域为________．解析：当x >0时，x ＋1x≥2x ·1x＝2；当x <0时，－x >0，－x ＋1－x≥2－x ·1－x ＝2，所以x ＋1x≤－2.综上，所求函数的值域为(－∞，－2]∪[2，＋∞)．答案：(－∞，－2]∪[2，＋∞)5．在平面直角坐标系xOy 中，过坐标原点的一条直线与函数f (x )＝2x的图象交于P ，Q两点，则线段PQ 长的最小值是________．解析：由题意知：P ，Q 两点关于原点O 对称，不妨设P (m ，n )为第一象限中的点，则m >0，n >0，n ＝2m ，所以|PQ |2＝4|OP |2＝4(m 2＋n 2)＝4⎝⎛⎭⎪⎫m 2＋4m 2≥16(当且仅当m 2＝4m 2，即m ＝2时，取等号)．故线段PQ 长的最小值为4.答案：4[例1] 已知a >0，b >0，a ＋b ＝1，求证：⎝⎛⎭⎪⎫1＋1a ⎝⎛⎭⎪⎫1＋1b ≥9.[自主解答] 法一：∵a >0，b >0，a ＋b ＝1， ∴1＋1a ＝1＋a ＋b a ＝2＋b a .同理，1＋1b ＝2＋ab.∴⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋1a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋1b ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2＋b a ⎝ ⎛⎭⎪⎫2＋a b ＝5＋2⎝ ⎛⎭⎪⎫b a ＋a b ≥5＋4＝9，当且仅当b a ＝a b，即a ＝b 时取“＝”．∴⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋1a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋1b ≥9，当且仅当a ＝b ＝12时等号成立．法二：⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋1a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋1b ＝1＋1a ＋1b ＋1ab＝1＋a ＋b ab ＋1ab ＝1＋2ab， ∵a ，b 为正数，a ＋b ＝1， ∴ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a ＋b 22＝14，当且仅当a ＝b ＝12时取“＝”．于是1ab ≥4，2ab ≥8，当且仅当a ＝b ＝12时取“＝”．∴⎝⎛⎭⎪⎫1＋1a ⎝⎛⎭⎪⎫1＋1b ≥1＋8＝9，当且仅当a ＝b ＝12时等号成立．保持例题条件不变，证明：a ＋12＋b ＋12≤2.证明：∵a >0，b >0，且a ＋b ＝1， ∴a ＋12＋b ＋12＝⎝ ⎛⎭⎪⎫a ＋12×1＋⎝ ⎛⎭⎪⎫b ＋12×1≤a ＋12＋12＋b ＋12＋12＝a ＋b ＋32＝42＝2.当且仅当a ＋12＝1，b ＋12＝1，即a ＝b ＝12时“＝”成立．——————————————————— 利用基本不等式证明不等式的方法技巧利用基本不等式证明不等式是综合法证明不等式的一种情况，要从整体上把握运用基本不等式，对不满足使用基本不等式条件的可通过“变形”来转换，常见的变形技巧有：拆项、并项，也可乘上一个数或加上一个数，“1”的代换法等．1．已知a >0，b >0，c >0，求证：bc a ＋ca b ＋abc≥a ＋b ＋c .证明：∵a >0，b >0，c >0， ∴bc a ＋ca b ≥2bc a ·cab＝2c ，bc a ＋ab c ≥2 bc a ·abc ＝2b ， ca b ＋ab c≥2 ca b ·abc＝2a . 以上三式相加得：2⎝ ⎛⎭⎪⎫bc a＋ca b＋ab c ≥2(a ＋b ＋c )，即bc a ＋ca b ＋abc≥a ＋b ＋c .[例2] (1)(2012·浙江高考)若正数x ，y 满足x ＋3y ＝5xy ，则3x ＋4y 的最小值是( )A.245B.285C ．5D ．6(2)已知a >0，b >0，a 2＋b 22＝1，则a 1＋b 2的最大值为________．[自主解答] (1)由x ＋3y ＝5xy ，得3x ＋1y＝5(x >0，y >0)，则3x ＋4y ＝15(3x ＋4y )⎝ ⎛⎭⎪⎫3x ＋1y ＝15⎝⎛⎭⎪⎫13＋12y x ＋3x y ≥15⎝ ⎛⎭⎪⎫13＋212y x·3x y＝15(13＋12)＝5. 当且仅当12y x ＝3xy，即x ＝2y 时，“＝”成立，此时由⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2y ，x ＋3y ＝5xy ，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1，y ＝12.(2)∵a >0， ∴a 1＋b 2＝a 21＋b 2＝ 2a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫12＋b 22 ≤2·a 2＋12＋b 222＝324，当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧ a 2＝12＋b 22，a 2＋b22＝1，即⎩⎪⎨⎪⎧a ＝32，b ＝22时取等号．∴a 1＋b 2的最大值为324.[答案] (1)C (2)324——————————————————— 应用基本不等式求最值的条件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．2．(1)函数y ＝a1－x(a >0，a ≠1)的图象恒过定点A ，若点A 在直线mx ＋ny －1＝0(m ，n >0)上，求1m ＋1n的最小值；(2)若正数a ，b 满足ab ＝a ＋b ＋3，求ab 的取值范围．解：(1)∵y ＝a1－x(a >0，a ≠1)的图象恒过定点A ，∴A (1,1)．又点A 在直线mx ＋ny －1＝0(m >0，n >0)上，∴m ＋n ＝1(m >0，n >0)．∴1m ＋1n＝(m ＋n )·⎝ ⎛⎭⎪⎫1m ＋1n ＝2＋n m ＋m n ≥2＋2＝4，当且仅当m ＝n ＝12时，等号成立，∴1m ＋1n 的最小值为4.(2)∵ab ＝a ＋b ＋3，又a ，b ∈(0，＋∞)， ∴ab ≥2ab ＋3.设ab ＝t >0，∴t 2－2t －3≥0.∴t ≥3或t ≤－1(舍去)． ∴ab 的取值范围是[9，＋∞)．[例3] 为响应国家扩大内需的政策，某厂家拟在2014年举行促销活动，经调查测算，该产品的年销量(即该厂的年产量)x 万件与年促销费用t (t ≥0)万元满足x ＝4－k2t ＋1(k 为常数)．如果不搞促销活动，则该产品的年销量只能是1万件．已知2014年生产该产品的固定投入为6万元，每生产1万件该产品需要再投入12万元，厂家将每件产品的销售价格定为每件产品平均成本的1.5倍(产品成本包括固定投入和再投入两部分)．(1)将该厂家2014年该产品的利润y 万元表示为年促销费用t 万元的函数； (2)该厂家2014年的年促销费用投入多少万元时，厂家利润最大？ [自主解答] (1)由题意有1＝4－k1，得k ＝3，故x ＝4－32t ＋1.故y ＝1.5×6＋12xx×x －(6＋12x )－t＝3＋6x －t ＝3＋6⎝ ⎛⎭⎪⎫4－32t ＋1－t ＝27－182t ＋1－t (t ≥0)． (2)由(1)知：y ＝27－182t ＋1－t＝27.5－⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤9t ＋12＋⎝ ⎛⎭⎪⎫t ＋12.基本不等式9t ＋12＋⎝ ⎛⎭⎪⎫t ＋12≥29t ＋12·⎝⎛⎭⎪⎫t ＋12＝6，当且仅当9t ＋12＝t ＋12，即t ＝2.5时等号成立．故y ＝27－182t ＋1－t ＝27.5－⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤9t ＋12＋⎝ ⎛⎭⎪⎫t ＋12 ≤27.5－6＝21.5. 当且仅当9t ＋12＝t ＋12时，等号成立，即t ＝2.5时，y 有最大值21.5. 所以2014年的年促销费用投入2.5万元时，该厂家利润最大，最大利润为21.5万元． ——————————————————— 解实际应用题时应注意的问题(1)设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数；(2)根据实际问题抽象出函数的解析式后，只需再利用基本不等式求得函数的最值； 3在求函数的最值时，一定要在定义域使实际问题有意义的自变量的取值范围内求.4有些实际问题中，要求最值的量需要用几个变量表示，同时这几个变量满足某个关系式，这时问题就变成了一个条件最值，可用求条件最值的方法求最值.3．某种商品原来每件售价为25元，年销售量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，该商品每件定价最高为多少元？(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？并求出此时商品的每件定价．解：(1)设每件定价为x 元，依题意，有⎝⎛⎭⎪⎫8－x －251×0.2x ≥25×8，整理得x 2－65x ＋1000≤0，解得25≤x ≤40.∴要使销售的总收入不低于原收入，每件定价最高为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. ∴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．1个技巧——公式的逆用运用公式解题时，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 ＋b2≥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．2个变形——基本不等式的变形 (1)a 2＋b 22≥⎝⎛⎭⎪⎫a ＋b 22≥ab (a ，b ∈R ，当且仅当a ＝b 时取等号)； (2)a 2＋b 22≥a ＋b2≥ab ≥21a ＋1b(a >0，b >0，当且仅当a ＝b 时取等号)． 3个关注——利用基本不等式求最值应注意的问题(1)使用基本不等式求最值，其失误的真正原因是对其存在前提“一正、二定、三相等”的忽视．要利用基本不等式求最值，这三个条件缺一不可．(2)在运用基本不等式时，要特别注意“拆”“拼”“凑”等技巧，使其满足基本不等式中“正”“定”“等”的条件．(3)连续使用公式时取等号的条件很严格，要求同时满足任何一次的字母取值存在且一致.创新交汇——基本不等式在其他数学知识中的应用1．考题多以函数、方程、立体几何、解析几何、数列等知识为载体考查基本不等式求最值问题．2．解决此类问题的关键是正确利用条件转换成能利用基本不等式求解的形式，同时要注意基本不等式的使用条件．[典例] (2012·湖南高考)已知两条直线l 1：y ＝m 和l 2：y ＝82m ＋1(m ＞0)，l 1与函数y ＝|log 2x |的图象从左至右相交于点A ，B ，l 2与函数y ＝|log 2x |的图象从左至右相交于点C ，D .记线段AC 和BD 在x 轴上的投影长度分别为a ，b .当m 变化时，ba的最小值为( )A ．16 2B ．8 2C ．834D ．434[解析] 数形结合可知A ，C 点的横坐标在区间(0,1)内，B ，D 点的横坐标在区间(1，＋∞)内，而且x C －x A 与x B －x D 同号，所以b a ＝x B －x Dx C －x A，根据已知|log 2x A |＝m ，即－log 2x A ＝m ，所以x A ＝2－m.同理可得x C ＝2821m -+，x B ＝2m，x D ＝2821m +，所以b a＝8218212222m m mm +-+--＝821821221122mm m m ++--＝82182182122222mm mm m m +++--＝2821mm +＋，由于82m ＋1＋m ＝82m ＋1＋2m ＋12－12≥4－12＝72，当且仅当82m ＋1＝2m ＋12，即2m ＋1＝4，即m ＝32时等号成立，故ba的最小值为272＝8 2. [答案] B [名师点评]1．本题具有以下创新点(1)本题是对数函数的图象问题，通过分析、转化为基本不等式求最值问题． (2)本题将指数、对数函数的性质与基本不等式相结合，考查了考生分析问题、解决问题的能力．2．解决本题的关键有以下几点 (1)正确求出A 、B 、C 、D 四点的坐标；(2)正确理解a ，b 的几何意义，并能正确用A 、C 、B 、D 的坐标表示； (3)能用拼凑法将m ＋82m ＋1(m >0)化成利用基本不等式求最值的形式．[变式训练]1．已知x >0，y >0，x ，a ，b ，y 成等差数列x ，c ，d ，y 成等比数列，则a ＋b 2cd的最小值是( )A ．0B ．1C ．2D ．4解析：选D 由题知a ＋b ＝x ＋y ，cd ＝xy ，x >0，y >0，则a ＋b 2cd＝x ＋y 2xy≥2xy 2xy＝4，当且仅当x ＝y 时取等号．2．若直线ax －by ＋2＝0(a >0，b >0)被圆x 2＋y 2＋2x －4y ＋1＝0截得的弦长为4，则1a＋1b的最小值为( ) A.14B. 2C.32＋ 2 D.32＋2 2 解析：选C 圆的直径是4，说明直线过圆心(－1,2)，故12a ＋b ＝1，1a ＋1b ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12a ＋b ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ＋1b ＝32＋b a ＋a 2b ≥32＋2，当且仅当b a ＝a2b，即a ＝2(2－1)，b ＝2－2时取等号． 3．若x >0，y >0，且x ＋y ≤a x ＋y 恒成立，则a 的最小值是________．解析：由x ＋y ≤a x ＋y ，得a ≥x ＋yx ＋y，令f (x ，y )＝x ＋yx ＋y，则f (x ，y )＝x ＋yx ＋y＝x ＋y 2x ＋y＝1＋2xy x ＋y≤1＋2xy 2xy＝2，当且仅当x ＝y 时等号成立．故a ≥ 2.答案： 2一、选择题(本大题共6小题，每小题5分，共30分) 1．(2012·福建高考)下列不等式一定成立的是( ) A ．lg(x 2＋14)＞lg x (x ＞0)B ．sin x ＋1sin x≥2(x ≠k π，k ∈Z ) C ．x 2＋1≥2|x |(x ∈R ) D.1x 2＋1＞1(x ∈R ) 解析：选C 取x ＝12，则lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋14＝lg x ，故排除A ；取x ＝32π，则sin x ＝－1，故排除B ；取x ＝0，则1x ＋1＝1，故排除D. 2．(2012·陕西高考)小王从甲地到乙地往返的时速分别为a 和b (a <b )，其全程的平均时速为v ，则( )A ．a <v <abB ．v ＝ab C.ab <v <a ＋b2D ．v ＝a ＋b2解析：选A 设甲、乙两地的距离为S ，则从甲地到乙地所需时间为S a，从乙地到甲地所需时间为S b，又因为a <b ，所以全程的平均速度为v ＝2SS a ＋S b＝2ab a ＋b <2ab2ab ＝ab ，2ab a ＋b >2ab2b＝a ，即a <v <ab . 3．若a >0，b >0，且ln(a ＋b )＝0，则1a ＋1b的最小值是( )A.14 B ．1 C ．4D ．8解析：选C 由a >0，b >0，ln(a ＋b )＝0得⎩⎪⎨⎪⎧a ＋b ＝1，a >0，b >0.故1a ＋1b ＝a ＋b ab ＝1ab≥1⎝ ⎛⎭⎪⎫a ＋b 22＝1⎝ ⎛⎭⎪⎫122＝4.当且仅当a ＝b ＝12时上式取“＝”．4．(2013·淮北模拟)函数y ＝x 2＋2x －1(x >1)的最小值是( )A ．23＋2B ．23－2C ．2 3D ．2解析：选A ∵x >1，∴x －1>0，∴y ＝x 2＋2x －1＝x 2－2x ＋2x ＋2x －1＝x 2－2x ＋1＋2x －1＋3x －1＝x －12＋2x －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． 5．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( )A ．0B ．4C ．－4D ．－2解析：选C 由1a ＋1b ＋k a ＋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－4.6．(2013·温州模拟)已知M 是△ABC 内的一点，且AB ·AC＝23，∠BAC ＝30°，若△MBC ，△MCA 和△MAB 的面积分别为12，x ，y ，则1x ＋4y的最小值是( )A ．20B ．18C ．16D ．19解析：选B 由AB ·AC ＝|AB |·|AC |cos 30°＝23得|AB|·|AC |＝4，S △ABC＝12|AB|·|AC |sin 30°＝1，由12＋x ＋y ＝1得x ＋y ＝12. 所以1x ＋4y＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ＋4y ·(x ＋y )＝2⎝⎛⎭⎪⎫5＋y x＋4x y ≥2×(5＋2×2)＝18.二、填空题(本大题共3小题，每小题5分，共15分)7．某公司租地建仓库，每月土地占用费y 1与仓库到车站的距离成反比，而每月库存货物的运费y 2与到车站的距离成正比，如果在距车站10公里处建仓库，这两项费用y 1和y 2分别为2万元和8万元，那么要使这两项费用之和最小，仓库应建在离车站________公里处．解析：设x 为仓库与车站距离，由已知y 1＝20x ；y 2＝0.8x 费用之和y ＝y 1＋y 2＝0.8x ＋20x≥20.8x ·20x ＝8，当且仅当0.8x ＝20x，即x ＝5时“＝”成立．答案：58．若a >0，b >0，a ＋b ＝2，则下列不等式对一切满足条件的a ，b 恒成立的是________(写出所有正确命题的编号)．①ab ≤1 ②a ＋b ≤ 2 ③a 2＋b 2≥2 ④a 3＋b 3≥3 ⑤1a ＋1b≥2.解析：两个正数，和为定值，积有最大值，即ab ≤a ＋b 24＝1，当且仅当a ＝b 时取等号，故①正确；(a ＋b )2＝a ＋b ＋2ab ＝2＋2ab ≤4，当且仅当a ＝b 时取等号，得a＋b ≤2，故②错误；由于a 2＋b 22≥a ＋b 24＝1，故a 2＋b 2≥2成立，故③正确；a 3＋b 3＝(a ＋b )(a 2＋b 2－ab )＝2(a 2＋b 2－ab )，∵ab ≤1，∴－ab ≥－1，又a 2＋b 2≥2，∴a 2＋b 2－ab ≥1，∴a 3＋b 3≥2，故④错误；1a ＋1b ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ＋1b ·a ＋b 2＝1＋a 2b ＋b 2a ≥1＋1＝2，当且仅当a ＝b 时取等号，故⑤正确．答案：①③⑤9．(2013·泰州模拟)已知x >0，y >0，x ＋2y ＋2xy ＝8，则x ＋2y 的最小值是________．解析：依题意得(x ＋1)(2y ＋1)＝9，(x ＋1)＋(2y ＋1)≥2x ＋12y ＋1＝6，x＋2y ≥4，当且仅当x ＋1＝2y ＋1，即x ＝2，y ＝1时取等号，故x ＋2y 的最小值是4.答案：4三、解答题(本大题共3小题，每小题12分，共36分) 10．已知a >0，b >0，c >0，d >0.求证：ad ＋bc bd ＋bc ＋adac≥4. 证明：ad ＋bc bd ＋bc ＋ad ac ＝a b ＋c d ＋b a ＋d c ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫a b ＋b a ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫c d ＋d c ≥2＋2＝4(当且仅当a ＝b ，c ＝d 时，取“＝”)，故ad ＋bc bd ＋bc ＋adac≥4.11．已知x >0，y >0，且2x ＋8y －xy ＝0，求(1)xy 的最小值；(2)x ＋y 的最小值．解：(1)∵x >0，y >0， ∴xy ＝2x ＋8y ≥216xy ，即xy ≥8xy ，∴xy ≥8，即xy ≥64. 当且仅当2x ＝8y ，即x ＝16，y ＝4时，“＝”成立． ∴xy 的最小值为64.(2)∵x >0，y >0，且2x ＋8y －xy ＝0， ∴2x ＋8y ＝xy ，即2y ＋8x＝1.∴x ＋y ＝(x ＋y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫2y ＋8x ＝10＋2x y ＋8y x ≥10＋22x y ·8yx＝18，当且仅当2x y ＝8yx，即x ＝2y ＝12时“＝”成立．∴x ＋y 的最小值为18.12．提高过江大桥的车辆通行能力可改善整个城市的交通状况．在一般情况下，大桥上的车流速度v (单位：千米/小时)是车流密度x (单位：辆/千米)的函数，当桥上的车流密度达到200辆/千米时，造成堵塞，此时车流速度为0；当车流密度不超过20辆/千米时，车流速度为60千米/小时．研究表明：当20≤x ≤200时，车流速度v 是车流密度x 的一次函数．(1)当0≤x ≤200时，求函数v (x )的表达式；(2)当车流密度x 为多大时，车流量(单位时间内通过桥上某观测点的车辆数，单位：辆/小时)f (x )＝x ·v (x )可以达到最大，并求出最大值．(精确到1辆/小时)解：(1)由题意，当0≤x ≤20时，v (x )＝60；当20≤x ≤200时，设v (x )＝ax ＋b ，则由已知得⎩⎪⎨⎪⎧200a ＋b ＝0，20a ＋b ＝60，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝－13，b ＝2003.故函数v (x )的表达式为v (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧60，0≤x ＜20，13200－x ，20≤x ≤200.(2)依题意并由(1)可得f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧60x ，0≤x ＜20，13x 200－x ，20≤x ≤200.当0≤x ≤20时，f (x )为增函数，故当x ＝20时，f (x )取得最大值为60×20＝1 200；当20≤x ≤200时，f (x )＝13x (200－x )≤13⎣⎢⎡⎦⎥⎤x ＋200－x 22＝10 0003，当且仅当x ＝200－x ，即x ＝100时，等号成立．所以，当x ＝100时，f (x )在区间[20,200]上取得最大值10 0003.综上，当x ＝100时，f (x )在区间[0,200]上取得最大值10 0003≈3 333，即当车流密度为100辆/千米时，车流量可以达到最大，最大值约为3 333辆/小时．1．已知log 2a ＋log 2b ≥1，则3a ＋9b的最小值为________．解析：log 2a ＋log 2b ＝log 2ab .∵log 2a ＋log 2b ≥1，∴ab ≥2且a ＞0，b ＞0.3a ＋9b ＝3a＋32b≥23a ·32b ＝23a ＋2b≥2322ab ≥232×2＝18，当且仅当a ＝2b ，∴3a ＋9b的最小值为18.答案：182．设a ，b 均为正实数，求证：1a ＋1b＋ab ≥2 2.证明：由于a 、b 均为正实数，所以1a 2＋1b 2≥21a2·1b 2＝2ab，当且仅当1a 2＝1b2，即a ＝b 时等号成立，又因为2ab ＋ab ≥22ab·ab ＝22，当且仅当2ab＝ab 时等号成立，所以1a 2＋1b 2＋ab ≥2ab＋ab ≥22，当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧1a 2＝1b 2，2ab ＝ab ，即a ＝b ＝42时取等号．3．已知x <54，求f (x )＝4x －2＋14x －5的最大值．解：因为x <54，所以5－4x >0，则f (x )＝4x －2＋14x －5＝－⎝ ⎛⎭⎪⎫5－4x ＋15－4x ＋3≤－2＋3＝1.当且仅当5－4x ＝15－4x ，即x ＝1时，等号成立．4．某房地产开发公司计划在一楼区内建造一个长方形公园ABCD ，公园由长方形A 1B 1C 1D 1的休闲区和环公园人行道(阴影部分)组成．已知休闲区A 1B 1C 1D 1的面积为4 000平方米，人行道的宽分别为4米和10米(如图所示)．(1)若设休闲区的长和宽的比|A 1B 1||B 1C 1|＝x (x >1)，求公园ABCD 所占面积S 关于x 的函数S (x )的解析式；(2)要使公园所占面积最小，则休闲区A 1B 1C 1D 1的长和宽该如何设计？解：(1)设休闲区的宽为a 米，则长为ax 米，由a 2x ＝4 000，得a ＝2010x.则S (x )＝(a ＋8)(ax ＋20)＝a 2x ＋(8x ＋20)a ＋160＝4 000＋(8x ＋20)·2010x＋160＝8010(2x ＋5x)＋4 160(x >1)．(2)8010⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋5x ＋4 160≥8010×22x ×5x＋4 160＝1 600＋4 160＝5 760.当且仅当2x ＝5x，即x ＝2.5时，等号成立，此时a ＝40，ax ＝100.所以要使公园所占面积最小，休闲区A 1B 1C 1D 1应设计为长100米，宽40米．。

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考点28 基本不等式

一、选择题
（2013·福建高考文科·Ｔ9）和（2013·福建高考理科·Ｔ13）相同
1.（2014·福建高考文科·Ｔ9）9．要制作一个容积为34m，高为1m的无盖长方体容
器，已知该溶器的底面造价是每平方米20元，侧面造价是是每平方米10元，则该溶器
的最低总造价是（）

.80.120.160.240ABCD元元元元
【解题指南】利用基本不等式建立关系式求解，可以考虑设两变量，也可以考虑设一变
量。
【试题解析】由容器体积为4，高为1可知，容器的底面积为4．设底面长为x，则宽

为4x，总造价为W．由题意，

44
2121104202080202480160Wxxxx




，当4xx，即2x时取

“＝”．
2. （2014·重庆高考文科·Ｔ9）若42log(34)log,abab 则ab的最小值是（）

A. 623 B.723 C. 643 D.743
【解题提示】直接根据题设条件得到关于,ab的等式，进而利用不等式求解ab的最小
值.
【试题解析】选. 42log(34)log,abab可得34,abab 且0,0ab
341,abab即34
1,ba

所以ab343434()772743.abababbababa故选D
二、填空题
3. (2014年湖北高考文科·T16)某项研究表明:在考虑行车安全的情况下,某路段车流
量F(单位时间内经过测量点的车辆数,单位:辆/小时)与车流速度v(假设车辆以相同速

度v行驶,单位:米/秒)、平均车长l(单位:米)的值有关,其公式为F＝2760001820vvvl.
2

(1)如果不限定车型,l＝6.05,则最大车流量为辆/小时.
(2)如果限定车型,l＝5,则最大车流量比(1)中的最大车流量增加辆/小时.

【试题解析】(1)当l＝6.05时,则F＝2760001820vvvl＝7600012118vv≤1900,当且仅当v＝121v,

即v＝11(米/秒)时取等号.
(2)当l＝5时,则F＝27600018100vvv＝7600010018vv≤2000,当且仅当v＝100v即v＝10(米/

秒)时取等号,此时最大车流量比(1)中的最大车流量增加100辆/小时.
答案:(1)1900 (2)100

【误区警示】利用基本不等式取函数的最值是解答本题的易错点.
4. （2014·上海高考理科·Ｔ5）
22
,1,+2_______.xyxyy若实数满足则x的最小值为

【解题提示】根据222,abab即得.
【试题解析】22222(2)2(2)22xyxyxy,所以22+222.yx的最小值为
22.答案：
5. （2014·上海高考文科·Ｔ6）
22
,1,+2_______.xyxyy若实数满足则x的最小值为

【解题提示】根据222,abab即得.
【试题解析】22222(2)2(2)22xyxyxy,所以22+222.yx的最小值为
22.答案：
6. （2014·上海高考文科·Ｔ9）
,0,()(0)()_____.1,0.xaxfxffxaxxx



设若是的最小值，则的取值范围为

【解题提示】根据基本不等式可得x＞0时的最小值，而a要小于等于这个最小值.
【试题解析】



1
0()2,(0)()(0)2.-2.xfxxffxfax当时，若是的最小值，则

答案：，

7.（2014·福建高考理科·Ｔ13）13、要制作一个容器为43m，高为m1的无盖长方形容器，已知该容器
的底面造价是每平方米20元，侧面造价是每平方米10元，则该容器的最低总造价是_______（单位：元）
3

【解题指南】利用基本不等式建立关系式求解，可以考虑设两变量，也可以考虑设一变量。
【试题解析】
由容器体积为4，高为1可知，容器的底面积为4．设底面长为x，则宽为4x，总造价为W．

由题意，442121104202080202480160Wxxxx，
当4xx，即2x时取“＝”．
【答案】160