1981年~2019年全国高中数学联赛试题分类汇编(6)不等式与线性规划

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1981年~2019年全国高中数学联赛试题分类汇编(6)不等式与线性规划

1981年~2019年全国高中数学联赛试题分类汇编

不等式部分

2019B 一、(本题满分40分)设正实数12100,,

,a a a 满足101i i a a -≥(1,2,

,50i =).

记1

12k k k

ka x a a a +=

+++(1,2,

,99k =),证明:2

99

12

991x x x ≤。

★证明:注意到12100,,,0a a a >.对1,2,

,99k =,由平均值不等式知

121210k

k k k a a a a a a ??<≤

?++

+??, ……………10 分 从而有99

99

2

991

12

991111212k

k k k k k k k k

a k x x x a a a a a a a ++==??=≤ ?++

+??∏∏. ① ………………20 分

记①的右端为T ,则对任意1,2,,100i =,i a 在T 的分子中的次数为1i -,

在T 的分母中的次数为100i -.从而

()1012100

50

50

2101101

21012101101101111i

i i i i i i i

i i i i a T a a a a -------===??=== ???

∏∏∏。……30 分

又1010i i a a -<≤(1,2,,50i =) ,故1T ≤,结合①得2

99

12

991x x x T ≤≤ (40)

2018B 一、(本题满分40分)设b a ,是实数,函数x

b ax x f 9

)(++=。证明:存在[]9,10∈x ,使得2)(0≥x f 。

★证明:用反证法.假设对任意的[]9,1∈x ,均有2)(

2)1(

即29<++b a ,233<++b a ,219<++b a 注意到16)1(3)2(4)3(=+-f f f

又<=+-16)1(3)2(4)3(f f f +)1(f )3(4f 16)9(3=+f 矛盾! 所以原命题得证。

2017A 9、(本题满分16分)

设m k ,为实数,不等式12

≤--m kx x 对所有[]b a x ,∈成立,证明:22≤-a b 。

★证明:记 m kx x x f --=2

)(,[]b a x ,∈,则[]1,1)(-∈x f 。于是

1)(2≤--=m ka a a f ①;

1)(2≤--=m kb b b f ② 1)2

()2()2(2-≥-+-+=+m b a k b a b a f ③

①+②-?2③知

()4)2

(2)()(22

≤+--=-b

a f

b f a f b a , 即22≤-a b 。

2017A 10、(本题满分20分)设321,,x x x 是非负实数,满足1321=++x x x ,求

()??

?

?

?+

+++53

5332

1321x x x x x x 的最小值和最大值。 ★解析:由柯西不等式

()1553353532

332211321321=???

?

???+?+?≥??? ??++++x x x

x x x x x x x x x 当11=x ,02=x ,03=x 时取等号,故所求的最小值为1;

又()()??

? ??++++=??? ??++

++32132132132135553515353x x x x x x x x x x x x ()2

3212

32132163146201355534151??

?

???++=????????? ??+++++?≤x x x x x x x x x 59631862012

321=??

?

???++≤x x x ,当211=x ,02=x ,213=x 时取等号,故所求的最小值为59;

2017B 9、(本题满分16分)

设为实数,不等式x x a 252-<-对所有[]2,1∈x 成立,求实数a 的取值范围。

★解析:设2x

t =,则[2,4]t ∈,于是|||5|t a t -<-对所有[2,4]t ∈成立,由于

22|||5|()(5)t a t t a t -<-?-<-,(25)(5)0t a a ?---<,

对给定实数a ,设()(25)(5)f t t a a =---,则()f t 是关于t 的一次函数或常值函数,注意

[2,4]t ∈,因此()0f t <等价于(2)(1)(5)0

(4)(3)(5)0

f a a f a a =---

=--

2017B 一、(本题满分40分)设实数c b a ,,满足0=++c b a ,令{}

c b a

d ,,max =,证明:

21)1)(1)(1(d c b a -≥+++

★证明:当1d ≥时,不等式显然成立

以下设01d ≤<,不妨设,a b 不异号,即0ab ≥,那么有 (1)(1)11110a b a b ab a b c d ++=+++≥++=-≥->

因此2

2

2

(1)(1)(1)(1)(1)111a b c c c c c d +++≥-+=-=-≥-

2016A1、设实数a 满足a a a a <-<1193

,则实数a 的取值范围为 ◆答案:)3

10

,332(--

∈a

★解析:由||a a <可得0

|11913-=>->

a

a a a a 即111912<-<-a ,所以)3

4,910(2

∈a .又0

2016A 一、(本题满分40分)设实数2016321,,,,a a a a 满足2

1119+>i i a a (2015,,2,1 =i ). 求))(())((2

12016220162015232221a a a a a a a a ---- 的最大值。 ★解析:令))(())((2

12016220162015232221a a a a a a a a P ----=

由已知得,对2015,,2,1 =i ,均有09

11212

12

1≥->

-+++i i i i a a a a 。 若02

12016≤-a a ,则0≤P ;下面考虑0212016

>-a a 的情况.不妨记12017a a =,由平均不等

式得

()

()??

? ??-=??? ??-=??? ??-=-≤∑∑∑∑∑∑====+==+201612016

122016120161212016120161212016

1120161201612016120161i i i i i i i i i i i i i i a a a a a a a a P

41

412016201612)1(201612

20161=??=??

? ??-+≤∑=i i i a a ,当且仅当212016321=====a a a a 时取等号。

又2

1119+>i i a a (2015,,2,1 =i ),此时20164

1=P ,即所求最大值为20164

1

2016B 2、设{}21|≤≤-=a a A ,则平面点集{}0,,|),(≥+∈=y x A y x y x B 的面积为

◆答案:7

★解析:点集B 如图中阴影部分所示,其面积为

1

33227.2MRS MNPQ S S -=?-??=正方形

2015A6、在平面直角坐标系xOy 中,点集

{}0)63)(63(|),(≤-+-+=y x y x y x K 所对应的平面

区域(如图所示)的面积为

◆答案:24

★解析:设1{(,)||||3|60}K x y x y =+-≤.

先考虑1K 在第一象限中的部分,此时有36x y +≤,故这些点对应于图中的△OCD 及其内部.由对称性知,1K 对应的区域是图中以原点O 为中心的菱形ABCD 及其内部.

同理,设2{(,)||3|||60}K x y x y =+-≤,则2K 对应的区域是图中以O 为中心的菱形EFGH 及其内部.

由点集K 的定义知,K 所对应的平面区域是被1K 、2K 中恰好一个所覆盖的部分,因此本题所要求的即为图中阴影区域的面积S .

由于直线CD 的方程为36x y +=,直线GH 的方程为

36x y +=,

故它们的交点P 的坐标为33(,)22.由对称性知,13

8842422

CPG S S ?==???=.

2015A 一、(本题满分40分)设实数n a a a a ,,,,321 (2≥n )是实数.证明:可以选取

{}1,1,,,21-∈n εεε 使得()??

? ??+≤??? ??+??? ??∑∑∑===n i i n i i i n i i a n a a 122

1211ε。

★证明:

证法一:我们证明:2

[]2

22111[]

2()(1)()n

n n n i i j i n i i i j a a a n a ====?? ?+-≤+ ? ???

∑∑∑∑,① 即对1,2,,[]2n i =,取1i ε=,对[]1,,2

n

i n =+,取1i ε=-符合要求.(这里,[]x 表

示实数x 的整数部分.) 10分

事实上,①的左边为

2

2

2

2

[][][]222111[]1[]1

[]122222n n n

n n n i j i j i j n n n i i i j j j a a a a a a ====+=+=+???????? ? ? ? ?++-=+ ? ? ? ? ? ? ? ?????????∑∑∑∑∑∑ []2

221[]122222n n i j n i j n n a n a ==+?????????? ? ?≤+- ????? ? ??????

? ? ?????

∑∑(柯西不等式)30分 []2

221[]1212222n n i j n i j n n a a ==+?????+????? ? ?=+ ????? ? ??????? ?

?????

∑∑(利用122n n n +????-=????????) []2

221[]12(1)n n i j n i j n a n a ==+???? ? ?≤++ ? ?

? ?

????

∑∑(利用[]x x ≤) 21

(1)()n

i i n a =≤+∑.

所以 ① 得证,从而本题得证.

证法二:首先,由于问题中12,,

,n a a a 的对称性,可设12n a a a ≥≥

≥.此外,若将

12,,

,n a a a 中的负数均改变符号,则问题中的不等式左边的2

1

)(∑=n

i i a 不减,而右边的2

1

n i i a =∑不

变,并且这一手续不影响1i ε=±的选取,因此我们可进一步设

120n a a a ≥≥≥≥. 10分

引理:设120n a a a ≥≥

≥≥,则1110(1)n

i i i a a -=≤-≤∑.

事实上,由于1(1,2,

,1)i i a a i n +≥=-,故当n 是偶数时,

1

123411

(1)

()()()0n

i i n n i a a a a a a a --=-=-+-++-≥∑,

1

1232111(1)

()()n

i i n n n i a a a a a a a a ---=-=------≤∑.

当n 是奇数时,

1

1234211(1)

()()()0n

i i n n n i a a a a a a a a ---=-=-+-++-+≥∑,

1

123111

(1)

()()n

i i n n i a a a a a a a --=-=---

--≤∑.

引理得证. 30 分

回到原题,由柯西不等式及上面引理可知

2

2

1222

11111(1)(1)n n n n

i i i i i i i i i a a n a a n a -====??????+-≤+≤+ ? ? ???????

∑∑∑∑,

这就证明了结论. 40分

证法三:加强命题:设12,,,n a a a ???(2n ≥)是实数,证明:可以选取12,,,{1,1}n εεε???∈-,

使得 2

2

2

11

11()()()()n n

n i i i i i i i a a n a n ε===+≤+∑∑∑.

证明 不妨设222

12n a a a ≥≥???≥,以下分n 为奇数和n 为偶数两种情况证明.

当n 为奇数时,取1212

1n εεε-==???==,132

2

1n n n εεε++==???==-,于是有

12

2

2

11

1

2

()[()(

)]

n n

n

i i j

n i i j a a a -+===+-∑∑∑12

2

2

11

2

2[()+(

)]n n

i j

n i j a a -+===∑∑

1

2

2

21

12

112()+2()()22n n i j n i j n n a n a -+==--≤??-∑∑(应用柯西不等式).

12

2211

2

(1)()+(1)(

)n n

i j

n i j n a n a -+===-+∑∑ ①

另外,由于222

12

n a a a

≥≥???≥,易证有

1

2

2

21

12

11(1)(1)n n i j n i j a a n n -+==+≥-∑∑,

因此,由式①即得到12

2

2112

(1)()+(1)()n n

i

j n i j n a n a -+==

-+∑∑2

11()()n i i n a n =≤+∑,

故n 为奇数时,原命题成立,而且由证明过程可知,当且仅当1212

1n εεε-==???==,

132

2

1n n n εεε++==???==-,且12n a a a ==???=时取等号.

当n 为偶数时,取122

1n εεε==???==,242

2

1n n n εεε++==???==-,于是有

2

2

2

21

1

2

()[()(

)]n n

n

i i j n i i j a a a +===

+-∑∑∑

2

2

2221

2

2[()+(

)]n n

i j n i j a a +==

=∑∑

2

2

22

12

2()+2()()22n n i j n i j n n a n a +==≤??-∑∑(应用柯西不等式).

2

2

2212

[()+()]n n

i

j

n i j n a a +==

=∑∑22

111()()()n

n i

i i i n a n a n ===≤+∑∑,

故n 为偶数时,原命题也成立,而且由证明过程可知,当且仅当120n a a a ==???==时取等号,若12,,,n a a a ???不全为零,则取不到等号.

综上,联赛加试题一的加强命题获证.

2015B 一、(本题满分40分)证明:对任意三个不全相等的非负实数c b a ,,都有:

21

)

()()()()()(2

22222≥-+-+--+-+-a c c b b a ab c ac b bc a ,并确定等号成立的充要条件.。 ★解析:当,,a b c 不全相等时,原不等式等价于

2222222()2()2()()()()a bc b ca c ab a b b c c a -+-+-≥-+-+-.上式可化简为

22222222212222a b b c c a abc ab bc ca ++-≥---, 即 2222226a b b c c a ab bc ca abc +++++≥. ①

考虑到222222

,,,,,0a b b c c a ab bc ca ≥,故由平均不等式得,

2222226a b b c c a ab bc ca abc +++++≥=. ②

因此原不等式成立. 20 分

下面考虑等号成立的充分必要条件.

注意到②中等号成立的充分必要条件是22

22

2

2

a b b c c a ab bc ca =====. 若0abc ≠,则ab bc ca ==,显然 a b c ==,与条件矛盾!

若0abc =,则0ab bc ca ===,但,,a b c 不全为0,不妨设0a ≠,则0b c ==.类似可得其余两种情况,即,,a b c 中恰有一个非零.这时原不等式中等式确实成立.

因此,原不等式等号成立当且仅当,,a b c 中有两个是0,另一个为正数.40 分

2010A 三、(本题满分50分)给定整数2>n ,设正实数n a a ,,1 满足1≤k a ,n k ,,2,1 =,

记k

a a a A k

k +++=

21,n k ,,2,1 =。

证明:21

11

-<-∑∑==n A a n k n

k k k 。

★证明:由01k a <≤知,对11k n ≤≤-,有1

1

0,0k

n

i

i

i i k a

k a

n k ==+<

≤<

≤-∑∑.

注意到当,0x y >时,有{}max ,x y x y -<,于是对11k n ≤≤-,有

1

1111k

n n k i i i i k A A a a n k n ==+??-=-+ ???∑∑

11111n k

i i i k i a a n k n =+=??=-- ???∑∑ 1

1111max ,

n

k i i i k i a a n k n =+=????<-?? ?????

∑∑

111max (),n k k n

k n ????≤--?? ?????

1k

n

=-,

1

1

1

n n

n

k k

n k k k k a A

nA A ===-=-∑∑∑

()1

1

11

n n n

k n k k k A

A A A --===-≤-∑∑

1

11n k k n -=??<

- ??

?∑1

2n -=

2010B 三、(本题满分50分)设,,x y z 为非负实数, 求证:

22232222223()()()()()32

xy yz zx x y z x xy y y yz z z zx x ++++≤-+-+-+≤。

★证明:首先证明左边不等式.

因为 2

2

22211

[()3()]()44x xy y x y x y x y -+=

++-≥+, 同理,有2221()4y yz z y z -+≥+, 222

1()4

z zx x z x -+≥+;

于是 222222

21()()()[()()()]64

x xy y y yz z z zx x x y y z z x -+-+-+≥+++

21[()()]64

x y z xy yz zx xyz =++++-;

由算术-几何平均不等式, 得 1

()()9

xyz x y z xy yz zx ≤++++,所以

222222

221()()()()()81

x xy y y yz z z zx x x y z xy yz zx -+-+-+≥++++

22221(222)()81x y z xy yz zx xy yz zx =+++++++3

()3xy yz zx ++≥.

左边不等式获证, 其中等号当且仅当x y z ==时成立.

下面证明右边不等式.

根据欲证不等式关于,,x y z 对称, 不妨设x y z ≥≥, 于是

222222()()z zx x y yz z x y -+-+≤,

所以 2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

()()()()x xy y y yz z z zx x x xy y x y -+-+-+≤-+. 运用算术-几

何平均不等式, 得222

2

2

2

2

2

2

()()(

)2

x xy y xy x xy y x y x xy y xy xy xy -++-+=-+??≤? 22222(

)()22x xy y xy x y -+++≤?2222233

()()22

x y x y z +++=≤. 右边不等式获证, 其中等号当且仅当,,x y z 中有一个为0,且另外两个相等时成立.

2009*3、在坐标平面上有两个区域M 和N ,M 为??

?

??-≤≤≥x y x y y 20,N 是随

t 变化的区域,它由不等式1+≤≤t x t 所确定,t 的取值范围是10≤≤t , 则M 和N 的公共面积是函数=)(t f

◆答案:2

12

++-t t

★解析:由题意知阴影部分面积s t f =)( =BEF OCD AOB S S S ???--=2

12

++-t t

2009*4、若不等式

3120071212111<++++++n n n 对一切正整数n 都成立,则最小正整数a 的值为

◆答案:2009 ★解析:设1

21

...2111)(++

++++=

n n n n f .显然)(n f 单调递减.则由)(n f 的最大值3

1

2007)1(-

2009*二、(本题满分50分)求证不等式21ln 1112≤-??

?

??+<-∑=n k k n k , ,2,1=n 。

★证明:首先证明一个不等式: .0,)1ln(1><+<+x x x x

x

事实上,令.1)1ln()(),1ln()(x

x

x x g x x x h +-+=+-=

则对0>x ,.0)

1()1(111)(',0111)('2

2>+=+-+=>+-=x x x x x g x x h 于是.0)0()(,0)0()(=>=>g x g h x h

在(1)中取n x 1=得 n

n n 1

)11ln(11<+<+·

令∑=-+=n

k n n k k x 12

ln 1

,则21

1=x , )1

11ln(121-+-+=--n n n x x n n n n n 1

12

-+< .0)1(12<+-=n n 因此2

1

...11=<<<-x x x n n ·

)1

1ln(1ln )1ln 2(ln ...))2ln()1(ln())1ln((ln ln 1

1

∑-=+=+-++---+--=n k k n n n n n

从而)11ln(11112∑∑-==+-+=n k n

k n k k k x 1))11ln(1

(21

12+++-+=∑-=n n

k k k n k

)1

1

(1

12

k k k n k -+>∑-= ∑-=+-=1

1

2)1(1

n k k k

∑-=+-≥1

1

)1(1

n k k k 11

1->+-=n

·

2007*2、设实数a 使得不等式2232a a x a x ≥-+-对任意实数x 恒成立,则满足条件的a 所组成的集合是 A.??

?

???-

31,31 B. ??????-21,21 C. ??????-31,41 D. []3,3-

◆答案:A

★解析:令a x 32

=,则有3

1||≤a ,排除B 、D 。由对称性排除C ,从而只有A 正确。 一般地,对R k ∈,令ka x 21=,则原不等式为2

|||34|||23|1|||a k a k a ≥-?+-?,由此易知

原不等式等价于|3

4

|23|1|||-+-≤k k a ,对任意的R k ∈成立。

由于?????????<-<≤-≥-=-+-12533

4121134325

|34|23|1|k k k k k k k k ,所以31

|}34|23|1{|min R =-+-∈k k k ,

从而上述不等式等价于3

1

||≤a 。

2005*1、使关于x 的不等式k x x ≥-+

-63有解得实数k 的最大值为

A.36-

B. 3

C. 36+

D. 6 ◆答案:D ★解析:令=y x x -+-63,63≤≤x ,可得62≤y ,即6max =y ,所以6≤k

2003*7、不等式03422

3

<+--x x x 的解集是

◆答案:???

? ??-???? ??---3,215215,3 ★解析:不等式等价于()02152153

? ??++???? ??---x x x ,解得3215<<-x , 即2153--<<-x 或

32

1

5<<-x 。

2003*13、(本题满分20分)已知

52

3

≤≤x ,证明:1923153212<-+-++x x x

★证明:由题意得??

?

??≥-≥-≥+0

3150320

1x x x ,解得523≤≤x

由平均不等式

4

315321143153212x

x x x x x x -+-++++?

=-+-++x x x x x x +=+?=-+-++++?≤1424144431532114.

注意到x +142在???

???5,23上单调增.即1925142142=+≤+x .

故证.

2002*二、(本题满分50分)

实数c b a ,,和正数λ,使得0)(2

3

=+++=c bx ax x x f 有三个实根321,,x x x ,且满足: ⑴λ=-12x x

⑵2

2

13x x x +> 求23

392723

3≤-+λ

ab c a 。

★解析:∵ []

b ax x x x a x x x x f x f x f +++++-=-=32

33233)()()()()( ∴ 21,x x 是方程b ax x x x a x +++++32

332)(的两个根

∵ λ=-12x x

∴()()

232

32

34λ=++-+b ax x x a ,即042322323

=-+++a b ax x λ ∵22

13x x x +>

∴ ]3124[3

1223λ--+-=b a a x (Ⅰ), 且031242

2≥--λb a (Ⅱ)

∵ c bx ax x x f +++=2

3)(ab c a a x b a a x 3

1272)3)(3()3(323-++

+--+= ∵ 0)(3=x f ,∴ )3

)(3()3(2723132333a

x b a a x c a ab +--+=---

(Ⅲ) 由(Ⅰ)得 4

3332]3124313222

23λλ-

-=--=+b a b a a x 记b a p -=32,由(Ⅱ) 和(Ⅲ)可知42

λ≥p 且)(4

9

322723122

3λλ--

=---p p c a ab

令 4

2

λ-

=

p y ,则0≥y 且

)4

3

(93227231223λ-=---y y c a ab

∵ 443223

λλ+-y y =243)2(432323

λλλλ?+--y y 0)()2

(2≥+-=λλy y ∴3318327231λ-≥--c a ab ?23

392723

3≤-+λ

ab c a ∴取2,02,32====λc b a ,则0)(2

3=+++=c bx ax x x f 有根13--,

13+-,0

显然假设条件成立,且

233)336348(8192723

3=-=-+λab

c a 综上所述3

39272λ

ab

c a -+的最大值是233 …………50分

2001*6、已知6枝玫瑰与3枝康乃馨的价格之和大于24元,而4枝玫瑰与5枝康乃馨的价格之和小于22元,则2枝玫瑰的价格和3枝康乃馨的价格比较结果是 . A.2枝玫瑰价格高 B.3枝康乃馨价格高 C.价格相同 D.不确定 ◆答案:A

★解析:设玫瑰与康乃馨的单价分别为y x ,元每枝.

则???<+>+22542436y x y x ,令???<=+>=+22

542436b y x a y x ,解出)35(181b a x -=,)23(91a b y -=。

所以0)22122411(9

1

)1211(91132=?-?>-=-b a y x ,即y x 32>.

(也可以根据二元一次不等式所表示的区域来研究.)

2001*10、不等式

2

3

2log 12

1>+x 的解集为 ◆答案:),4()72

2,1()1,0(+∞

★解析:

23

2log 12

1>+x 等价于

232log 121>+x 或2

32log 12

1-<+x . 即

21

log 12

1->x 或

27log 12

1-

.此时2log 21-x 或0log 7221<<-x . ∴解得4>x 或10<

21<

即解集为),4()72

2,1()1,0(+∞ .

2001*二、(本题满分50分)设0≥i x (i =1,2,…,n ),且12

11

2=+∑

∑≤<≤=n

j k j k n

i i x x j

k

x ,求

∑=n

i i x 1

的最大值与最小值.

★解析:先求最小值,因为?

≥+=∑∑∑≤<≤==12

)

(

11

22

1

n

j k j k

n

i i n

i i x x

x x ∑=n

i i

x

1

1≥,

等号成立当且仅当存在i 使得1=i x ,0=j x ,j i ≠.∴∑=n

i i

x

1

的最小值为1.

再求最大值,令k k y k x =

,∴12

11

2=+∑∑≤<≤=n

j k j

k

n

k k y

ky ky .…………①

设M =∑=n k k x 1=∑=n k k y k 1.令??

?

?

???==++=+++.,,22121n n n n a y a y y a y y y

则①?12

2221=+++n a a a .………………………………………………………30分

令01=+n a ,则

=

M ∑

=+-n

k k k a a k 1

1)(=

∑∑∑∑∑

====+=--=--=-n

k k n

k n

k k k n

k k n

k k a k k a k a k a k a k 1

1

1

1

11

)1(1.

由柯西不等式得M 2

11221122

1

12)1()()1(??

????--=????

??

--≤∑∑∑===n

k n

k k

n

k k k a k k .

等号成立2

2222

1)

1()1(1--==--==?n n a k k a a n k 2

2

2222221)

1()1()12(1--=--++-++++?k k a n n a a a k

n 2

1

12)1(1??

????----=

?∑=n

k k k k k k a .(n k ,,2,1 =)

由于n a a a ≥≥≥ 21,从而=

-=+1k k k a a y 0)1()11(22

1

12≥?

?

????---++-∑=n

k k k k k k ,即0≥k x .

所求最大值为2

1

12)1(??

??

??

--∑=n

k k k .

1999*2、平面直角坐标系中,纵、横坐标都是整数的点叫做整点,那么满足不等式

()()

2112

2

<-+-y x 的整点),(y x 的个数是( )

A. 16

B. 17

C. 18

D. 25 ◆答案:A

★解析:由()()21||1||2

2

<-+-y x ,可得()()()1||,1||--y x 为()0,0,()1,0,()1,0-,()

0,1或()0,1-.从而,不难得到),(y x 共有16个.

1999*13、(本题满分20分)已知当[]1,0∈x 时,不等式0

sin )1()1(cos 2

2

>-+--θθx x x x 恒成立,试求θ的取值范围.

★解析:当[]1,0∈x 时,不等式0sin )1()1(cos 2

2

>-+--θθx x x x 恒成立,则

当0=x ,1=x 时,不等式即0cos >θ,0sin >θ; 当10<

01sin 1cos 1>--+-θθx

x

x x ,

即01cos sin 2sin 1cos 12

>-+???

?

?

?---θθθθx x

x x 对10<

0sin 1cos 1=---θθx x x x 得θ

θθcos sin sin +=x ,显然()1,0∈

此时,只要保证0cos >θ,0sin >θ,01cos sin 2>-θθ,解得2

1

2sin >

θ,解得12

5212

2ππθπ

π+

<<+

k k 。 另解:当10<

2

x x x x x f -+--=,则

θθθθsin )1sin 2()sin cos 1()(2++-++=x x x f ,这是一个开口向上的二次函数,其对称

()()()1,01cos 21sin 21sin 2∈++++=

θθθx ,此时0)(>x f ,即0

1

2sin >θ。

1998*二、(本题满分50分) 设n a a a ,,,21 ,n b b b ,,,21 []2,1∈,且

∑∑===n

i i n

i i

b a

1

21

2

求证:∑∑==≤n i i n

i i

i a b a 12

131017,并问等号成立的充要条件。

★证明:由于n a a a ,,,21 ,n b b b ,,,21 []2,1∈,故

22

1

3≤≤i

i i i b a b a .

于是022133≤???? ??-???? ??-i i i i i i i i b a b a b a b a ,即02532≤+-i i i

i i b a a b a . 求和得∑∑∑===-≤n

i i i n i i n

i i i b a a b a 1

121325,

又由()0221≤-??

?

??-i i i i a b a b ,得02522≤+-i i i i a b a b ,故()2252i i i i b a b a +≥.

由∑∑===n i i n i i b a 12

12,得∑∑==≥n i i n

i i i a b a 121

54,

∴ ∑∑∑∑∑∑=======-≤-≤n i n i i i n i i n i i i n i i n

i i i a a a b a a b a 112

2121

12131017542525.

当且仅当n 为偶数且n a a a ,,,21 中一半取1,一半取2,且i

i a b 2

=时等号成立.

1997*12、设[

]

1)(lg lg 1

++=-yz x z a ,)1lg(lg 1

++=-xyz x b ,[

]

1)(lg lg 1

++=-xyz y c ,记c b a ,,中最大数为M ,则M 的最小值为 . ◆答案:2lg ★解析:???

?

??+=z y x a lg ,??? ??+=x yz b 1lg ,???

??+=y xz c 1lg . 由于2lg 211lg ≥???

?

??+++=+x x yz yz c a .于是c a ,中必有一个2lg ≥.即2lg ≥M ,于是M 的最小值2lg ≥.但取1===z y x ,得2lg ===c b a .即此时2lg =M .于是M 的最小值2lg ≤.

即所求值2lg .

1997*二、(本题满分50分) 试问:当且仅当实数n x x x ,,,10 ,(2≥n ),满足什么条件时,

存在实数n y y y ,,,10 ,使得2

222120n z z z z +++= ,其中k k k iy x z +=,i 为虚数单位,

n k ,,2,1,0 =,证明你的结论。

★解析:由于

(

)(

)

()i y x y x y x y y y x x x i y x y x z n n n n +++++++-+++=+-= 221122221222210020202022

∴ (

)(

)

2

2221222212020n n y y y x x x y x +++-+++=- ,()n n y x y x y x y x +++= 221100; 若2222120n x x x x +++> ,则2

222120n y y y y +++> .

此时()()

()()2

002

22112

2

22

12

2

22

12

02

0y x y x y x y x y y y x x x y x n n n n =+++≥++++++> .矛

盾.

故必2

222120n x x x x +++≤ .

反之,若2

222120n x x x x +++≤ 成立.此时,可分两种情况:

⑴ 当2

222120n x x x x +++= 成立时,取i i x y = (n i ,2,1,0=), 于是i y x i y x y x z 00002

0202022=+-=,

(

)(

)

()i y x y x y x y y y x x x z z z n n n n n +++++++-+++=+++ 22112

222122*********

()()

i

y x i x i x x

x i y x y x y x n n

n

002

022221

2

2112222==+++=+++= ,即

2

222120n z z z z +++= 成立.

⑵ 当2222120n x x x x +++< 成立时,记02

0222212>-+++=x x x x a n ,于是i x

(n i ,2,1=)不能全为0.不妨设0≠n x ,取02210=====-n y y y y ,

2211n

n n

n x x ax y +=

--,2

211

n

n n n x x ax y +-

=--,则此时,2

0002020202x i y x y x z =+-=;

()()

()i y x y x y x y y y x x x z z z n n n n n +++++++-+++=+++ 22112

22212222122221

2

(

)

i x x ax x x x ax x x x x a x x x a x x x n n n n n n n n n n n n n n n

???

?

?

?+-++???? ??+++-+++=-------2211

2

2112212

12221222222

12

()()2020222212

2221x x x x x x x x n n

=-+++-+++= .仍有2222120n z z z z +++= 成立. 故所求条件为2

222120n x x x x +++≤ .

1996*二、(本题满分25分)求实数a 的取值范围,使得对任意实数x 和任意??

?

???∈2,0πθ,恒有()()8

1

cos sin cos sin 232

2

+++++θθθθa a x x ★解析:令u =+θθcos sin ,则1cos sin 22-=u θθ,当??

?

???∈2,

0πθ时,[]

2,1∈u . 并记()()2

2

cos sin cos sin 23)(θθθθa a x x x f +++++=.则

()

()

222

222

1

2212)(+-+??? ??+++=au u au u x x f .

∴ 当()2212++-=au u x 时,)(x f 取得最小值()2222

1

+-au u .

∴2122≥+-au u ,或21

22-≤+-au u .

∴ u u a 23+≤,或u u a 25

+≥.因为[]

2,1∈u ,

所以??

?

???∈+247,623u u ,??????∈+

27,24925u u . ∴6≤a 或2

7

≥a .

1995*10、 直角坐标平面上,满足不等式组?

????≤+≥≤100

33y x x

y x y 的整点个数是______.

◆答案:2551

★解析:如图,即OAB ?内部及边界上的整点.由两轴及100=+y x 围 成区域(包括边界)内的整点数有5151101321=++++ 个.

由x 轴、x y 31=,100=+y x 围成区域(不包括x y 3

1

=上)内的整点数

(3,2,1=x 时各有1个整点,6,5,4=x 时各有2个整点,…,

75,74,73=x 时有25个整点,100,,77,76 =x 时依次有1,,24,25 个整点.

共有1300)2521(412324252532313=+++=+++++?++?+? .由对称性,由y 轴、x y 3=、100=+y x 围成的区域内也有1300个整点.

∴所求区域内共有2551130013005151=--个整点.

1994*1、设c b a ,,是实数,那么对任何实数x , 不等式0cos sin >++c x b x a 都成立的充要条件是( )

A.b a ,同时为0,且0>c

B.c b a =+22

C. c b a <+22

D. c b a >+22 ◆答案:C

★解析:[]

222222,)sin(cos sin b a c b a c x b a c x b x a +++-∈++=++?. 只需022>+-b a c 即可,得c b a <+22,故选C .

1993*11、设任意实数

03210>>>>x x x x ,要使

1993log 1993log 1993log 1993log 3

03

22

11

0x x x x x x x x k ?≥++恒成立,则k 的最大值是_____ __. ◆答案:9 ★解析:显然13

>x x ,从而01993log 3

0>x x . 即

3

0322110lg lg lg lg 1lg lg 1lg lg 1x x k

x x x x x x -≥-+-+-,即

()()()[]k x x x x x x x x x x x x ≥?

??

?

??

-+-+--+-+-322110322110lg lg 1

lg lg 1lg lg 1lg lg lg lg lg lg .

又0lg lg ,0lg lg ,0lg lg 322110>->->-x x x x x x ,由柯西不等式,知9≤k .即k 的最大

值为9.

1992*13、 (本题满分20 分)求证:171

1680

1

<<∑

=k k

. ★证明:因为

()

121221--=+-<+=k k k

k k k k , 同时()

k k k k k k k -+=++>+=121221. 于是得()()

∑∑∑===--+<<-+80

1

8018011211

12k k k k k k k k 即()

()171921180211

1680

1

=-?+<-+<<∑=k k .

1991*15.已知10<

=+y x ,求证:8

12log )(log +

≤+a y

x a a a . ★证明:由于10<

12a a a y

x

≥+.由于2

2y x y

x

a

a a +≥+.

而()4

1

12

≤-=-=+x x x x y x .于是8

12

a a

y x ≥+.

∴8

12

22a a a a y x y

x ≥≥++.故证.

1990*7.设n 为自然数,b a ,为正实数,且满足2=+b a ,则n

n b a +++11

11的最小值是 . ◆答案:1

★解析:由题意得

1

22

=??

? ??+≤b a ab ,从而

1

≤n n b a ,故

11111111≥++++++=+++n

n n n n

n n n b a b a b a b a .注意以上式子的等号当且仅当1==b a 时成立.即所求最小值为1.

1990*9.设n 为自然数,对于任意实数z y x ,,,恒有()

)(4442

222z y x n z y x ++≤++成立,

则n 的最小值是 . ◆答案:3

★解析:由于()

2222224442

2

22222z x z y y x z y x z y x +++++=++

()()()()4444444444443z y x z x z y y x z y x ++=++++++++≤.等号当且仅当z y x ==时成立.故3=n .

1989*7.若12log

◆答案:()(

)

+∞,21,0

★解析:不等式等价于???<<<210a a 或?

??>>21

a a .解得()(

)

+∞∈,21,0

a

1989*13. (本题满分20分)

已知n a a a ,,,21 是n 个正数,满足121=n a a a . 求证:()()()n

n a a a 322221≥+++ .

★证明:∵33112i i i a a a ≥++=+,(n i ,,2,1 =)

∴()()()()()()n n n n n a a a a a a a a a 331111112223

212121=≥++++++=+++ .

1989*二、(本题满分35分)已知R x i ∈,(n i ,,2,1 =,2≥n )满足11

=∑=n

i i

x

,01

=∑=n

i i x ,

求证:

n i

x n

i i 21

211-≤∑=。 ★证明:由已知可知,必有0>i x ,也必有0

}n j i ,,2,1, ∈,且j i ≠). 设l i i i x x x ,,,21 为诸i x 中所有0>的数,m j j j x x x ,,,21 为诸i x 中所有0<的数.由已知得

2121=+++=l i i i x x x A ,2

121-=+++=m j j j x x x B .

于是当∑∑==->m h j

k l i h

x l x h l 11时,n B A x n x h x l x i x m h j k

l i k h j k l i n i i h l h

l 212122111111-=--=-≤+=∑∑∑∑∑=====; 当∑∑==-

l i k h j k l i n i i h l h

l 212122111

111-=--=--≤--=∑∑∑∑∑=====.

总之,n i

x n

i i 21

211-≤∑=成立.

1988*12、(本题满分15分)已知a 、b 为正实数,且

11

1=+b

a ,试证:对每一个*∈N n , ()1222+-≥--+n n n n n

b a b a

★证明:由已知得ab ab b a 2≥=+,故4≥=+ab b a .于是()()k

k

k

ab b a 22≥=+.

又 ()()1222

+≥+=≥+k k

k

k

k

b a ab b a .下面用数学归纳法证明:

1° 当1=n 时,左=右0=.左≥右成立.

2° 设当k n =(1≥k ,N k ∈)时结论成立,即()1

222+-≥--+k k k k k b a b a 成立.

则()

()()()()()

11111--+++++++-++=--+k k k k k

k k k b a ab b a b a b a b a b a b a

()()(

)[

]

()(

)

()()1

11211211222424224+++++---=?+?+-≥+++-++=k k k k k k k k k k k

b a ab b a b a b a .即命题对于1+=k n 也成立.

故对于一切*

∈N n ,命题成立.

1984*五、(本题满分15分) 设n x x x ,,,21 都是正数,

求证:n n n n x x x x x x x x x x x +++≥++++- 211

221

32

2221.

★证明:由于n n n n n n x x x x x x x x x x x x x x x x 2,2,2,211

2121

2332

212221≥+≥++≥+≥+-- .

上述各式相加即得.

1983*5、已知函数数c ax x f -=2

)(,满足1)1(4-≤≤-f ,5)2(1≤≤-f ,那么)3(f 应满

足( )

A.26)3(7≤≤f

B. 15)3(4≤≤-f

C. 20)3(1≤≤-f

D.

3

35)3(328≤≤-

f ◆答案: ★解析:由于c a f -=)1(,c a f -=4)2(,c a f -=9)3(.令9a -c=λ(a -c )+μ(4a -c ),

∴)2(38)1(35)3(f f f +-=.但340)1(3535≤

-≤f ,3

40

)2(3838≤≤-f , ∴20)3(1≤≤-f .选C .

1983*6、设n m d c b a ,,,,,都是正实数,cd ab P +=

,n

d m b nc ma Q +?

+=,那么( ) A .Q P ≥ B .Q P ≤ C .Q P < D .P 、Q 的大小关系不确定,而与n m ,的大小

有关. ◆答案:B

★解析:由柯西不等式,Q P ≤.选B .

1983*二、(本题满分16分)函数)(x f 在[]1,0上有定义,)1()0(f f =.如果对于任意不同的

[]1,0,21∈x x ,都有2121)()(x x x f x f -<-.求证:2

1

)()(21<-x f x f .

★证明:不妨取1021≤<≤x x ,若2121≤-x x ,则必有2

1

)()(2121≤-<-x x x f x f .

若2121>-x x ,则2112>-x x ,于是()21112<--x x ,即2

1

0112<-+-x x .

而())1()()0()()1()()0()()()(212121f x f f x f f x f f x f x f x f -+-<---=-

2

1

01101221<

-+-=-+-≤x x x x .故证.

1982*4、由方程111=-+-y x 确定的曲线所围成的图形的面积是( )

A.1

B.2

C.π

D.4 ◆答案:B

★解析:此曲线的图形是一个正方形,顶点为()()()()2,1,1,2,0,1,1,0;其面积为2.选B .

高中数学解不等式方法+练习题

不等式 要求层次 重难点 一元二次不等式 C 解一元二次不等式 (一) 知识容 1.含有一个未知数,且未知数的最高次数为2的整式不等式,叫做一元二次不等式. 一元二次不等式的解集,一元二次方程的根及二次函数图象之间的关系如下表(以0a >为例): 有关含有参数的一元二次不等式问题,若能把不等式转化成二次函数或二次方程,通过根的判别式或数形结合思想,可使问题得到顺利解决.其方法大致有:①用一元二次方程根的判别式,②参数大于最大值或小于最小值,③变更主元利用函数与方程的思想求解. 判别式 24b ac ?=- 0?> 0?= 0?< 二次函数 2y ax bx c =++ (0)a >的图象 一元二次方程 2 0ax bx c ++= (0)a ≠的根 有两相异实根 12,x x = 242b b ac a -±- 12()x x < 有两相等实根 122b x x a ==- 没有实根 一元二次不等式的解集 2 0ax bx c ++> (0)a > {1 x x x < 或}2x x > {R x x ∈,且 2b x a ?≠- ?? 实数集R 20ax bx c ++< (0)a > {}1 2x x x x << ? ? 例题精讲 高考要求 板块一:解一元二次不等式 解不等式

(二)主要方法 1.解一元二次不等式通常先将不等式化为20ax bx c ++>或20 (0)ax bx c a ++<>的形式,然后求出对应方程的根(若有根的话),再写出不等式的解:大于0时两根之外,小于0时两根之间; 2.分式不等式主要是转化为等价的一元一次、一元二次或者高次不等式来处理; 3.高次不等式主要利用“序轴标根法”解. (三)典例分析: 1.二次不等式与分式不等式求解 【例1】 不等式 1 12 x x ->+的解集是 . 【变式】 不等式2230x x --+≤的解集为( ) A .{|31}x x x -或≥≤ B .{|13}x x -≤≤ C .{|31}x x -≤≤ D .{|31}x x x -或≤≥ 【变式】 不等式 25 2(1)x x +-≥的解集是( ) A .132? ?-??? ? , B .132??-????, C .(]11132??????U ,, D .(]11132?? -???? U ,, 2.含绝对值的不等式问题 【例2】 已知n *∈N ,则不等式 220.011 n n -<+的解集为( ) A .{}|199n n n *∈N ≥, B .{}|200n n n *∈N ≥, C .{}|201n n n *∈N ≥, D .{}|202n n n *∈N ≥, 【例3】 不等式 1 11 x x +<-的解集为( ) A .{}{}|01|1x x x x <<>U B .{}|01x x << C .{}|10x x -<< D .{}|0x x < 【变式】 关于x 的不等式2121x x a a -+-++≤的解集为空集,则实数a 的取值围是 _. 【例4】 若不等式1 21x a x + -+≥对一切非零实数x 均成立,则实数a 的最大值是_________. 【例5】 若不等式34x b -<的解集中的整数有且仅有123,,,则b 的取值围为 . 3.含参数不等式问题 【例6】 若关于x 的不等式22840x x a --->在14x <<有解,则实数a 的取值围是( ) A .4a <- B .4a >- C .12a >- D .12a <- 【变式】 ⑴已知0a <,则不等式22230x ax a -->的解集为 . ⑵若不等式897x +<和不等式220ax bx +->的解集相同,则a b -=______.

高中数学不等式练习题

1、设恒成立的c的取值范围是 A.B.C.D. 2、设,且(其中),则M的取值范围是A.B.C.D. 3、若实数、满足,则的取值范围是 A.B.C.D. 4、已知,,,则的最小值是() (A)(B)4(C)(D) 5、若不等式组所表示的平面区域被直线分为面积相等的两部分,则的值是 (A)(B)(C)(D) 6、已知,若在上恒成立,则实数的取值范围是()

A.B.C.D. 7、已知正实数满足,则的最小值为。 8、如图,目标函数可行域为四边形(含边界),若是该目标函数的最优解,则的取值范围是() (A)(B)(C)(D) 的最大值与最小值之和为 9、函数,当时,恒成立,则 D. 10、已知正数满足,则的最小值为 A.3B.C.4D. 11、二次函数轴两个交点的横坐标分别为。(1)证明:;(2)证明:; (3)若满足不等式的取值范围。 12、设满足约束条件,若目标函数的最大值为10,则的最小值为.

13、已知对任意实数x,二次函数f(x)=ax2+bx+c恒非负,且a

(完整版)高考数学-基本不等式(知识点归纳)

高中数学基本不等式的巧用 一.基本不等式 1.(1)若R b a ∈,,则ab b a 22 2 ≥+ (2)若R b a ∈,,则2 2 2b a ab +≤(当且仅当b a =时取“=”) 2. (1)若*,R b a ∈,则ab b a ≥+2 (2)若* ,R b a ∈,则ab b a 2≥+(当且仅当b a =时取“=” ) (3)若* ,R b a ∈,则2 2?? ? ??+≤b a ab (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0x >,则12x x + ≥ (当且仅当1x =时取 “=”);若0x <,则1 2x x +≤- (当且仅当1x =-时取“=”) 若0x ≠,则11122-2x x x x x x +≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0>ab ,则2≥+a b b a (当且仅当b a =时取“=”) 若0ab ≠,则 22-2a b a b a b b a b a b a +≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=” ) 4.若R b a ∈,,则2 )2( 2 22b a b a +≤ +(当且仅当b a =时取“=”) 注:(1)当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值,当两个正数的和为定植时,可以求它们的 积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”. (2)求最值的条件“一正,二定,三取等” (3)均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用. 应用一:求最值 例1:求下列函数的值域 (1)y =3x 2 +12x 2 (2)y =x +1x 解:(1)y =3x 2 +12x 2 ≥2 3x 2 ·12x 2 = 6 ∴值域为[ 6 ,+∞) (2)当x >0时,y =x +1 x ≥2 x ·1 x =2; 当x <0时, y =x +1x = -(- x -1 x )≤-2 x ·1 x =-2 ∴值域为(-∞,-2]∪[2,+∞) 解题技巧: 技巧一:凑项 例1:已知5 4x < ,求函数14245 y x x =-+-的最大值。 解:因450x -<,所以首先要“调整”符号,又1 (42)45 x x --g 不是常数,所以对42x -要进行拆、凑项, 5,5404x x <∴->Q ,11425434554y x x x x ??∴=-+=--++ ?--? ?231≤-+= 当且仅当1 5454x x -= -,即1x =时,上式等号成立,故当1x =时,max 1y =。

(新)高一数学不等式测试题

高一数学不等式测试题 一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分) 1.若a <b <0,则 ( )A . b 11 2.若|a +c|<b ,则 ( )A . |a |<|b|-|c| B . |a |>|c| -|b| C . |a |>|b|-|c| D . |a |<|c|-|b| 3.设a =26c ,37b ,2-=-=,则a ,b,c 的大小顺序是 ( ) A . a >b >c B . a >c >b C . c >a >b D . b >c >a 4. 设b <0<a ,d <c <0,则下列各不等式中必成立的是 ( )A . a c >bd B . d b >c a C . a +c >b +d D . a -c >b -d 5.下列命题中正确的一个是 ( ) A .b a a b +≥2成立当且仅当a ,b 均为正数 B .222 2b a b a +≥+成立当且仅当a ,b 均为正数 C .log a b +log a b ≥2成立当且仅当a ,b ∈(1,+∞) D .|a +a 1 |≥2成立当且仅当a ≠0 6.函数y =log ??? ? ?-+?+-2134223x x x x 的定义域是 ( ) A .x ≤1或x ≥3 B .x <-2或x >1 C .x <-2或x ≥3 D .x <-2或x >3 7.已知x,y ∈R ,命题甲: |x -1|<5,命题乙: ||x |-1|<5,那么 ( ) A .甲是乙的充分条件,但不是乙的必要条件 B .甲是乙的必要条件,但不是乙的充要条件 C .甲是乙的充要条件 D .甲不是乙的充分条件,也不是乙的必要条件 8.已知实数x ,y 满足x 2+y 2=1,则代数式(1-x y)(1+x y)有 ( ) A .最小值21 和最大值1 B .最小值43 和最大值1 C .最小值21和最大值43 D .最小值1 9.关于x 的方程ax 2+2x -1=0至少有一个正的实根的充要条件是 ( ) A .a ≥0 B .-1≤a <0 C .a >0或-1<a <0 D .a ≥-1 10.函数y =x x x +++132 (x >0)的最小值是 ( ) A .23 B .-1+23 C .1+23 D .-2+23 二、填空题(本大题共4小题,每小题6分,共24分) 11.关于x 的不等式a x 2+b x +2>0的解集是}3 121|{<<-x x ,则a +b=_____________。 12.实数=+=+>x y x y x y x ,此时的最大值是,那么,且,______log log 42022_________,y=_________。 13.方程()02lg 222=-+-a a x x 又一正根一负根,则实数a 的取值范围是 。

高中数学不等式训练习题

不等式训练1 A 一、选择题(六个小题,每题5分,共30分) 1.若02522 >-+-x x ,则221442-++-x x x 等于( ) A .54-x B .3- C .3 D .x 45- 2.函数y =log 2 1(x +11+x +1) (x > 1)的最大值是 ( ) A .-2 B .2 C .-3 D .3 3.不等式x x --213≥1的解集是 ( ) A .{x| 43≤x ≤2} B .{x|4 3≤x <2} C .{x|x >2或x ≤43} D .{x|x <2} 4.设a >1>b >-1,则下列不等式中恒成立的是 ( ) A .b a 11< B . b a 11> C .a >b 2 D .a 2>2b 5.如果实数x,y 满足x 2+y 2=1,则(1-xy) (1+xy)有 ( ) A .最小值 21和最大值1 B .最大值1和最小值4 3 C .最小值43而无最大值 D .最大值1而无最小值 6.二次方程x 2+(a 2+1)x +a -2=0,有一个根比1大,另一个根比-1小, 则a 的取值范围是 ( ) A .-3<a <1 B .-2<a <0 C .-1<a <0 D .0<a <2 二、填空题(五个小题,每题6分,共30分) 1.不等式组? ??->-≥32x x 的负整数解是____________________。 2.一个两位数的个位数字比十位数字大2,若这个两位数小于30, 则这个两位数为____________________。 3.不等式0212<-+x x 的解集是__________________。 4.当=x ___________时,函数)2(22x x y -=有最_______值,其值是_________。 5.若f(n)=)(21)(,1)(,122N n n n n n n g n n ∈= --=-+?,用不等号 连结起来为____________.

高中数学基本不等式题型总结

专题 基本不等式 【一】基础知识 基本不等式:)0,0a b a b +≥>> (1)基本不等式成立的条件: ; (2)等号成立的条件:当且仅当 时取等号. 2.几个重要的不等式 (1)()24a b ab +≤(),a b R ∈;(2))+0,0a b a b ≥>>; 【二】例题分析 【模块1】“1”的巧妙替换 【例1】已知0,0x y >>,且34x y +=,则41x y +的最小值为 . 【变式1】已知0,0x y >>,且34x y +=,则4x x y +的最小值为 . 【变式2】(2013年天津)设2,0a b b +=>, 则 1||2||a a b +的最小值为 . 【例2】(2012河西)已知正实数,a b 满足 211a b +=,则2a b +的最小值为 . 【变式】已知正实数,a b 满足 211a b +=,则2a b ab ++的最小值为 .

【例3】已知0,0x y >>,且280x y xy +-=,则x y +的最小值为 . 【例4】已知正数,x y 满足21x y +=,则 8x y xy +的最小值为 . 【例5】已知0,0a b >>,若不等式 212m a b a b +≥+总能成立,则实数m 的最大值为 . 【例6】(2013年天津市第二次六校联考)()1,0by a b +=≠与圆221x y +=相交于,A B 两点,O 为坐标原点,且△AOB 为直角三角形,则 2212a b +的最小值为 .

【例7】(2012年南开二模)若直线()2200,0ax by a b -+=>>始终平分圆222410x y x y ++-+=的周长,则 11a b +的最小值为 . 【例8】设12,e e 分别为具有公共焦点12,F F 的椭圆和双曲线的离心率,P 为两曲线的一个公共点,且满足 120PF PF ?=,则2 2214e e +的最小值为 【例9】已知0,0,lg 2lg 4lg 2x y x y >>+=,则11x y +的最小值是( ) A .6 B .5 C .3+ D . 【例10】已知函数()4141 x x f x -=+,若120,0x x >>,且()()121f x f x +=,则()12f x x +的最小值为 .

高中数学不等式练习题(供参考)

不等式练习题 一、选择题 1、若a,b 是任意实数,且a >b,则 ( ) (A )a 2>b 2 (B )a b <1 (C )lg(a -b)>0 (D )(21)a <(2 1)b 2、下列不等式中成立的是 ( ) (A )lgx+log x 10≥2(x >1) (B ) a 1+a ≥2 (a ≠0) (C )a 1<b 1(a >b) (D )a 21+t ≥a t (t >0,a >0,a ≠1) 3、已知a >0,b >0且a +b =1, 则()11)(1122--b a 的最小值为 ( ) (A )6 (B ) 7 (C ) 8 (D ) 9 4、已给下列不等式(1)x 3+ 3 >2x (x ∈R ); (2) a 5+b 5> a 3b 2+a 2b 3(a ,b ∈R ); (3) a 2+b 2≥2(a -b -1), 其中正确的个数为 ( ) (A ) 0个 (B ) 1个 (C ) 2个 (D ) 3个 5、f (n ) = 12+n -n , ?(n )= n 21, g (n ) = n 12--n , n ∈N ,则 ( ) (A ) f (n )

高中数学基本不等式专题复习

第11课:基本不等式与双√函数 一、双√函数 形如.0,0,>>+=q p x q px y 图像如右图所示: (1)0>x 时,当p q x =时取到pq y 2min =; (2)值域: (3)当0,0<-+=x x x y 正确解法: 两者联系: (1)基本不等式去等号时的值即为双勾函数的拐点,

(2)凡是利用“积定和最小”求最值的函数均可换元为双勾函数! 三、利用基本不等式求最值 类型一:形如()()0,1≠++ +=c a d cx b ax y 采取配积为定! 1、求??? ??>-+ =455434x x x y 的最小值 2、求??? ??<-+=455433x x x y 的最大值 3、求()π,0,sin 2sin ∈+ =x x x y 的最小值的值域 4、求()的最小值01 1>-+=x e e y x x 的最小值 类型二:形如()0,2≠+++=c a d cx c bx ax y 采取配凑——分离术! 1、求0,92>++=x x x x y 的最小值 2、求0,192>+++=x x x x y 的最小值 3、求?? ????-∈+++=1,31,12122x x x x y 的值域 4、求4,1822-<+++=x x x x y 的最值

(完整)高中数学一元二次不等式练习题

一元二次不等式及其解法 1.形如)0)(0(02≠<>++a c bx ax 其中或的不等式称为关于x 的一元二次不等式. 2.一元二次不等式20(0)ax bx c a ++>>与相应的函数2(0)y ax bx c a =++>、相应的方程20(0)ax bx c a ++=>判别式ac b 42-=? 0>? 0=? 0a )的图象 ()002>=++a c bx ax 的解集)0(02>>++a c bx ax 的解集)0(02><++a c bx ax 1、把二次项的系数变为正的。(如果是负,那么在不等式两边都乘以-1,把系数变为正) 2、解对应的一元二次方程。(先看能否因式分解,若不能,再看△,然后求根) 3、求解一元二次不等式。(根据一元二次方程的根及不等式的方向) 不等式的解法---穿根法 一.方法:先因式分解,再使用穿根法. 注意:因式分解后,整理成每个因式中未知数的系数为正. 使用方法:①在数轴上标出化简后各因式的根,使等号成立的根,标为实点,等号不成立的根要标虚点. ②自右向左自上而下穿线,遇偶次重根不穿透,遇奇次重根要穿透(叫奇穿偶不穿). ③数轴上方曲线对应区域使“>”成立, 下方曲线对应区域使“<”成立. 例1:解不等式 (1) (x+4)(x+5)2(2-x)3 <0 x 2-4x+1 3x 2-7x+2 ≤1 解: (1) 原不等式等价于(x+4)(x+5)2(x-2)3>0 根据穿根法如图 不等式解集为{x ∣x>2或x<-4且x ≠5}. (2) 变形为 (2x-1)(x-1) (3x-1)(x-2) ≥0 根据穿根法如图 不等式解集为 {x |x< 1 3 或 1 2 ≤x ≤1或x>2}. 2 -4 -5 2 2 1 1 3 1

高中数学不等式单元测试题(含有详细答案--

高中数学不等式综合测试题 一、选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.共60分) 1.(文)设a b <,c d <,则下列不等式中一定成立的是( ) A .d b c a ->- B .bd ac > C .d b c a +>+ D .c b d a +>+ (理)已知a <0,-1> B .2ab ab a >> C .2ab ab a >> D .2 ab a ab >> 2.“0>>b a ”是“2 2 2b a ab +<”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件 3.(文)关于x 的不等式(1)ax b a ><-的解集为( ) A .R B .φ C .),(+∞a b D .(,)b a -∞ (理)不等式b ax >的解集不可能...是( ) A .φ B .R C .),(+∞a b D .),(a b --∞ 4.不等式022>++bx ax 的解集是)3 1,21(-,则b a -的值等于( ) A .-14 B .14 C .-10 D .10 5.(文)不等式|1|2x -<的解集是( ) A .{|03}x x ≤< B .{|22}x x -<< C .{|13}x x -<< D .{|1,3}x x x <-> (理)不等式||x x x <的解集是( ) A .{|01}x x << B .{|11}x x -<< C .{|01x x <<或1}x <- D .{|10,1}x x x -<<> 6.(文)若0b a <<,则下列结论不正确... 的是( ) A . 11a b < B .2b ab < C .2>+b a a b D .||||||b a b a +>+ (理)若011<+b a a b D .||||||b a b a +>+ 7.若13)(2+-=x x x f ,12)(2-+=x x x g ,则)(x f 与)(x g 的大小关系为( ) A .)()(x g x f > B .)()(x g x f = C .)()(x g x f < D .随x 值变化而变化 8.下列各式中最小值是2的是( ) A .y x +x y B .4 5 22++x x C .tan x +cot x D .x x -+22 9.下列各组不等式中,同解的一组是( ) A .02>x 与0>x B .01 )2)(1(<-+-x x x 与02<+x C .0)23(log 2 1>+x 与123<+x D .112≤--x x 与112≤--x x 10.(文)如果a x x >+++|9||1|对任意实数x 总成立,那么a 的取值范围是( ) A .}8|{a a C .}8|{≥a a D .}8|{≤a a

高中数学基本不等式练习题

一.选择题 1.已知直线ax+by=1经过点(1,2),则2a+4b的最小值为() A.B.2C.4 D.4 2.已知x,y都是正数,且xy=1,则的最小值为() A.6 B.5 C.4 D.3 3.若a,b都是正数,则的最小值为() A.7 B.8 C.9 D.10 4.下列关于不等式的结论中正确的是() A.若a>b,则ac2>bc2B.若a>b,则a2>b2 C.若a<b<0,则a2<ab<b2D.若a<b<0,则> 5.若m、n是任意实数,且m>n,则() A.m2>n2B.C.lg(m﹣n)>0 D. 6.若直线=1(a>0,b>0)过点(1,1),则a+b的最小值等于() A.2 B.3 C.4 D.5 7.若直线mx+ny+2=0(m>0,n>0)截得圆(x+3)2+(y+1)2=1的弦长为2,则+的最小值为()A.6 B.8 C.10 D.12 8.已知不等式的解集为{x|a<x<b},点A(a,b)在直线mx+ny+1=0上,其中mn>0,则的最小值为()A.B.8 C.9 D.12 9.若m+n=1(mn>0),则+的最小值为() A.1 B.2 C.3 D.4 10.已知x+3y=2,则3x+27y的最小值为() A. B.4 C. D.6 11.若x<0,则x+的最大值是() A.﹣1 B.﹣2 C.1 D.2 12.已知a,b,c,是正实数,且a+b+c=1,则的最小值为() A.3 B.6 C.9 D.12 二.填空题 1.已知正数x,y满足x+y=1,则的最小值为. 2.已知a>0,b>0,且a+b=2,则的最小值为. 3.已知x>1,则函数的最小值为. 4.设2<x<5,则函数的最大值是. 5.函数f(x)=1+log a x(a>0,a≠1)的图象恒过定点A,若点A在直线mx+ny﹣2=0上,其中mn>0,则的最小值为. 6.已知x>1,则函数y=2x+的最小值为.

高中数学必修(5)不等式专题检测

高中数学必修(5)不等式专题检测 说明:本试卷分第一卷和第二卷两部分,第一卷50分,第二卷100分,共150分;答题时间120分钟。 第Ⅰ卷(选择题共50分) 一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把正确答案的代 号填在题后的括号内(每小题5分,共50分). 1.若R c b a ∈,,,且b a >,则下列不等式一定成立的是 ( ) A .c b c a -≥+ B .bc ac > C . 02 >-b a c D .0)(2 ≥-c b a 2.若0< B .a b a 1 1>- C .3 131b a < D .3 2 3 2b a > 3.若关于x 的不等式m x x ≥-42 对任意]1,0[∈x 恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A .3-≤m B .3-≥m C .03≤≤-m D .03≥-≤m m 或 4.已知实数x ,y 满足x 2+y 2=1,则(1-xy )(1+xy )有 ( ) A .最小值 21 和最大值1 B .最小值 4 3 和最大值1 C .最小值21和最大值4 3 D .最小值1 5.设x > 0, y > 0,y x y x a +++=1, y y x x b +++=11, a 与b 的大小关系 ( ) A .a >b B .a ---x a x x 在内有解,则实数a 的取值范围是( ) A .4-a C .12->a D .12---x a 则实数a 的取值范围是 ( ) A .1||a D .2||1<

最新高一数学不等式练习题

高一数学不等式练习题 1、不等式1 1 2x <的解集是( ) A .(,2)-∞ B .(2,)+∞ C .(0,2) D .()0,∞-?(2,)+∞ 2、不等式2 01x x -+≤的解集是( ) A .(1)(12]-∞--,, B .[12]-, C .(1)[2)-∞-+∞,, D .(12]-, 3、已知集合M ={x |x 2<4},N ={x |x 2-2x -3<0},则集合M ∩N =( ) (A ){x |x <-2} (B ){x |x >3} (C ){x |-1<x <2} (D ){x |2<x <3} 4 ) A. D. 5、不等式203x x ->+的解集是( ) (A)(-3,2) (B)(2,+∞) (C) (-∞,-3)∪(2,+∞) (D) (-∞,-2)∪(3,+∞) 6、若不等式210x ax ++≥对一切102x ?? ∈ ???,成立,则a 的最小值为( ) A.0 B.2- C.5 2- D.3- 7、设x 、y 为正数,则有(x+y)(1 x +4 y )的最小值为( ) A .15 B .12 C .9 D .6 8、.若对任意∈x R ,不等式x ≥ax 恒成立,则实数a 的取值范围是( ) (A)a <-1 (B)a ≤1 (C) a <1 (D )a ≥1 9、下面给出的四个点中,位于???>+-<-+01, 01y x y x 表示的平面区域内的点是( ) (A )(0,2) (B)(-2,0) (C)(0,-2) (D)(2,0) 10、已知函数()???≥ -<+-=01 1x x x x x f ,则不等式()()111≤+++x f x x 的解集是( ) (A) {}121|-≤≤-x x (B) { }1|≤x x (C) {}12|-≤x x (D) {}1212|-≤≤--x x

(完整版)高中数学不等式习题及详细答案

第三章 不等式 一、选择题 1.已知x ≥2 5 ,则f (x )=4-25+4-2x x x 有( ). A .最大值45 B .最小值4 5 C .最大值1 D .最小值1 2.若x >0,y >0,则221+)(y x +221 +)(x y 的最小值是( ). A .3 B . 2 7 C .4 D . 2 9 3.设a >0,b >0 则下列不等式中不成立的是( ). A .a +b + ab 1≥22 B .(a +b )( a 1+b 1 )≥4 C 22 ≥a +b D . b a ab +2≥ab 4.已知奇函数f (x )在(0,+∞)上是增函数,且f (1)=0,则不等式x x f x f ) ()(--<0 的解集为( ). A .(-1,0)∪(1,+∞) B .(-∞,-1)∪(0,1) C .(-∞,-1)∪(1,+∞) D .(-1,0)∪(0,1) 5.当0<x <2 π时,函数f (x )=x x x 2sin sin 8+2cos +12的最小值为( ). A .2 B .32 C .4 D .34 6.若实数a ,b 满足a +b =2,则3a +3b 的最小值是( ). A .18 B .6 C .23 D .243 7.若不等式组?? ? ??4≤ 34 ≥ 30 ≥ y x y x x ++,所表示的平面区域被直线y =k x +34分为面积相等的两部分,则k 的值是( ). A . 7 3 B . 37 C . 43 D . 34 8.直线x +2y +3=0上的点P 在x -y =1的上方,且P 到直线2x +y -6=0的距离为

高中数学不等式综合练习题

不等式综合练习题 常用不等式有:(1 2211 a b a b +≥≥≥+ ; (2)a 、b 、c ∈R ,222 a b c ab bc ca ++≥++(当且仅当a b c ==时取=;) (3)若0,0a b m >>>,则b b m a a m +<+(糖水的浓度问题)。 常用的放缩技巧有:(1)21111111 1(1)(1)1n n n n n n n n n -=<<=-++-- <<= 1、对于实数c b a ,,中,给出下列命题: ①22,bc ac b a >>则若; ②b a bc ac >>则若,22; ③22,0b ab a b a >><<则若; ④b a b a 1 1,0<<<则若; ⑤b a a b b a ><<则 若,0; ⑥b a b a ><<则若,0; ⑦b c b a c a b a c ->->>>则若,0; ⑧11 ,a b a b >>若,则0,0a b ><。 其中正确的命题是______ 2、已知c b a >>,且,0=++c b a 则a c 的取值范围是______ 3、设0,10>≠>t a a 且,比较2 1log log 21+t t a a 和的大小 4、设2a >,1 2 p a a =+ -,2422-+-=a a q ,试比较q p ,的大小 5、比较1+3log x 与)10(2log 2≠>x x x 且的大小

6、下列命题中正确的是 A 、1y x x =+的最小值是2 B 、2y =的最小值是2 C 、4 23(0)y x x x =-->的最大值是2- D 、4 23(0)y x x x =-->的最小值是2- 7、若21x y +=,则24x y +的最小值是______ 8、正数,x y 满足21x y +=,则 y x 1 1+的最小值为______ 9、如果正数a 、b 满足3++=b a ab ,则ab 的取值范围是_________ 10、(1)已知c b a >>,求证:2 22222ca bc ab a c c b b a ++>++ ; (2) 已知R c b a ∈,,,求证:)(222222c b a abc a c c b b a ++≥++; (3)已知,,,a b x y R +∈,且 11,x y a b >>,求证:x y x a y b >++; (4)若a 、b 、c 是不全相等的正数,求证: lg lg lg lg lg lg 222 a b b c c a a b c +++++>++; (5)已知R c b a ∈,,,求证:2222a b b c +22 ()c a abc a b c +≥++; (6)若* n N ∈(1)n +< n ; (7)已知||||a b ≠,求证:|||||||| |||| a b a b a b a b -+≤-+; (8)求证:222111 1223n ++++<。 11、解不等式2 (1)(2)0x x -+≥。 12、不等式(0x -的解集是____

高中数学基本不等式练习题

一.选择题 1.(2016?济南模拟)已知直线ax+by=1经过点(1,2),则2a+4b的最小值为()A. B.2C.4 D.4 2.(2016?乌鲁木齐模拟)已知x,y都是正数,且xy=1,则的最小值为() A.6 B.5 C.4 D.3 3.(2016?合肥二模)若a,b都是正数,则的最小值为() A.7 B.8 C.9 D.10 4.(2016?宜宾模拟)下列关于不等式的结论中正确的是() A.若a>b,则ac2>bc2 B.若a>b,则a2>b2 C.若a<b<0,则a2<ab<b2 D.若a<b<0,则> 5.(2016?金山区一模)若m、n是任意实数,且m>n,则() A.m2>n2B.C.lg(m﹣n)>0 D. 6.(2015?福建)若直线=1(a>0,b>0)过点(1,1),则a+b的最小值等于 () A.2 B.3 C.4 D.5 7.(2015?红河州一模)若直线mx+ny+2=0(m>0,n>0)截得圆(x+3)2+(y+1)2=1的弦长为2,则+的最小值为() A.6 B.8 C.10 D.12 8.(2015?江西一模)已知不等式的解集为{x|a<x<b},点A(a,b)在直线 mx+ny+1=0上,其中mn>0,则的最小值为() A.B.8 C.9 D.12 9.(2015?南市区校级模拟)若m+n=1(mn>0),则+的最小值为() A.1 B.2 C.3 D.4 10.(2015?湖南模拟)已知x+3y=2,则3x+27y的最小值为() A.B.4 C.D.6 11.(2015?衡阳县校级模拟)若x<0,则x+的最大值是() A.﹣1 B.﹣2 C.1 D.2 12.(2015春?哈尔滨校级期中)已知a,b,c,是正实数,且a+b+c=1,则的最小值 为() A.3 B.6 C.9 D.12 二.填空题 1.(2016?吉林三模)已知正数x,y满足x+y=1,则的最小值为. 2.(2016?抚顺一模)已知a>0,b>0,且a+b=2,则的最小值为. 3.(2016?丰台区一模)已知x>1,则函数的最小值为.4.(2016春?临沂校级月考)设2<x<5,则函数的最大值 是. 5.(2015?陕西校级二模)函数f(x)=1+log a x(a>0,a≠1)的图象恒过定点A,若点A在直线mx+ny﹣2=0上,其中mn>0,则的最小值为.

专题复习:高中数学基本不等式经典例题

基本不等式 知识点: 1. (1)若R b a ∈,,则ab b a 22 2≥+ (2)若R b a ∈,,则2 2 2b a ab +≤ (当且仅当b a =时取“=”) 2. (1)若* ,R b a ∈,则 ab b a ≥+2 (2)若* ,R b a ∈,则ab b a 2≥+ (当且仅当b a =时取“=”) (3)若*,R b a ∈,则2 2? ? ? ??+≤b a ab (当且仅当 b a =时取“=”) 3.若0x >,则1 2x x + ≥ (当且仅当1x =时取“=” ) 若0x <,则1 2x x +≤- (当且仅当1x =-时取“=”) 若0x ≠,则11122-2x x x x x x +≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”) 4.若0>ab ,则2≥+a b b a (当且仅当b a =时取“=”)若0ab ≠,则22-2a b a b a b b a b a b a +≥+≥+≤即或 (当且 仅当b a =时取“=”) 5.若R b a ∈,,则2 )2(2 22b a b a +≤ +(当且仅当b a =时取“=”) 注意: (1)当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值, 当两个正数的和为定植时,可以求它们的积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”. (2)求最值的条件“一正,二定,三取等” (3)均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用 应用一:求最值 例:求下列函数的值域 (1)y =3x 2+ 1 2x 2 (2)y =x +1 x 解:(1)y =3x 2+ 1 2x 2 ≥23x 2· 1 2x 2 = 6 ∴值域为[ 6 ,+∞) (2)当x >0时,y =x +1 x ≥2 x ·1 x =2; 当x <0时, y =x +1x = -(- x -1 x )≤-2 x ·1 x =-2 ∴值域为(-∞,-2]∪[2,+∞) 解题技巧 技巧一:凑项 例 已知5 4x < ,求函数14245 y x x =-+-的最大值。 解:因450x -<,所以首先要“调整”符号,又1 (42) 45 x x --不是常数,所以对42x -要进行拆、凑项,

高中数学不等式练习题(附答案)

高中数学不等式练习题 一.选择题(共16小题) 1.若a>b>0,且ab=1,则下列不等式成立的是() A.a+<<log2(a+b))B.<log2(a+b)<a+ C.a+<log2(a+b)<D.log2(a+b))<a+< 2.设x、y、z为正数,且2x=3y=5z,则() A.2x<3y<5z B.5z<2x<3y C.3y<5z<2x D.3y<2x<5z 3.若x,y满足,则x+2y的最大值为() A.1 B.3 C.5 D.9 4.设x,y满足约束条件,则z=2x+y的最小值是()A.﹣15 B.﹣9 C.1 D.9 5.已知x,y满足约束条件,则z=x+2y的最大值是()A.0 B.2 C.5 D.6 6.设x,y满足约束条件,则z=x+y的最大值为()A.0 B.1 C.2 D.3 7.设x,y满足约束条件则z=x﹣y的取值范围是()A.[﹣3,0]B.[﹣3,2]C.[0,2]D.[0,3]

8.已知变量x,y满足约束条件,则z=x﹣y的最小值为()A.﹣3 B.0 C.D.3 9.若变量x,y满足约束条件,则目标函数z=﹣2x+y的最大值为()A.1 B.﹣1 C.﹣D.﹣3 10.若a,b∈R,且ab>0,则+的最小值是() A.1 B.C.2 D.2 11.已知0<c<1,a>b>1,下列不等式成立的是() A.c a>c b B.a c<b c C.D.log a c>log b c 12.已知x>0,y>0,lg2x+lg8y=lg2,则的最小值是() A.2 B.2 C.4 D.2 13.设a>0,b>2,且a+b=3,则的最小值是() A.6 B.C.D. 14.已知x,y∈R,x2+y2+xy=315,则x2+y2﹣xy的最小值是() A.35 B.105 C.140 D.210 15.设正实数x,y满足x>,y>1,不等式+≥m恒成立,则m的最大值为() A.2 B.4 C.8 D.16 16.已知两正数x,y 满足x+y=1,则z=的最小值为()A.B.C.D. 二.解答题(共10小题) 17.已知不等式|2x﹣3|<x与不等式x2﹣mx+n<0的解集相同.

高中数学基本不等式教案

《基本不等式》教学设计方案 人教版(A 版) 普通高中课程标准试验教科书必修第五册 【教学目标】 1、知识与技能目标 (12 a b +≤,认识其运算结构; (2)了解基本不等式的几何意义及代数意义; (3)能够利用基本不等式求简单的最值。 2、过程与方法目标 (1)经历由几何图形抽象出基本不等式的过程; (2)体验数形结合思想。 3、情感、态度和价值观目标 (1)感悟数学的发展过程,学会用数学的眼光观察、分析事物; (2)体会多角度探索、解决问题。 【能力培养】 培养学生严谨、规范的学习能力,辩证地分析问题的能力,学以致用的能力,分析问题、解决问题的能力。 【教学重点】 2 a b +≤的证明过程。 【教学难点】 2 a b +≤等号成立条件。 【教学方法】 教师启发引导与学生自主探索相结合 【教学工具】 课件辅助教学、实物演示实验 【教学过程设计】 一、 创设情景,引入新课 如图是在北京召开的第24届国际数学家大会的会标, 这是根据赵爽弦图而设计的。用课前折好的赵爽弦图示范,比较 4个直角三角形的面积和与大正方形的面积,你会得到怎样的相 等和不等关系? 赵爽弦图

1.探究图形中的不等关系 将图中的“风车”抽象成如图,在正方形ABCD中右个全等的直角三角形。 设直角三角形的两条直角边长为a,b那么正方形 的边长为。这样,4个直角三角形的面积的和是2ab, 正方形的面积为。由于4个直角三角形的面积小于正 方形的面积,我们就得到了一个不等式:。 当直角三角形变为等腰直角三角形,即a=b时,正 方形EFGH缩为一个点,这时有。 2.得到结论:一般的,如果 3.思考证明:你能给出它的证明吗? 证明:因为 当 所以,,即 4.基本不等式 1)特别的,如果a>0,b>0,我们用分别代替a、b ,可得,通常我们把上式写作:2)从不等式的性质推导基本不等式 用分析法证明: 要证 (1) 只要证≥ +b a ab 2 (2)要证(2),只要证 a+b-ab 20 (3)要证(3),只要证(a-b)0 ≥(4)显然,(4)是成立的。当且仅当a=b时,(4)中的等号成立。 3)理解基本不等式的几何意义 如图所示:AB是圆的直径,点C是AB上一点,AC=a,BC=b。过点C作垂直于AB的弦DE,连接AD、BD。 你能利用这个图形得出基本不等式的几何解释吗? 引导学生发现:表示圆的半经,表示半弦长CD,得到不等关系:≤() 易证Rt△ACD∽Rt△DCB,那么CD2=CA·CB 即CD=. 这个圆的半径为,显然,它大于或等于CD,即,其中当且仅当点C与圆心重合,即a=b时,等号成立. 几何意义:半弦长不大于半径长。 我们称ab为正数b a,的几何平均数,称 2b a+ 为正数b a,的算术平均数。 代数意义:几何平均数小于等于算术平均数 5.随堂练习 已知a、b、c都是正数,求证:(a+b)(b+c)(c+a)≥8abc

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