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第14练不等式明晰考情1.命题角度:不等式的性质,“二次函数、二次方程、二次不等式”的相互转化,基本不等式及其应用,线性规划.2.题目难度:基本不等式和三个“二次”高考中会综合考查,中高档难度;不等式的性质和线性规划为基础题,中低档难度.考点一不等关系与不等式的性质要点重组不等式的常用性质(1)如果ab0,cd0,那么acbd.(2)如果ab0,那么anbn(nN,n2).(3)如果ab0,那么(nN,n2).1.若m3且n2,则Mm2n26m4n的值与13的大小关系为_.答案M13解析m3且n2,M(m3)2(n2)21313.2.(2018无锡月考)若P,Q(a0),则P,Q的大小关系是_.答案P0,所以Pb,则acbc;若ab,则ac2bc2;若ababb2;若ab;若ab.其中真命题的序号为_.答案解析因为未知数c可以是正数、负数或零,所以无法确定ac与bc的大小,所以是假命题;因为c20,所以只有c20时才正确.当c0时,ac2bc2,所以是假命题;由ab,aab;ab,bb2,所以是真命题;由性质定理知,由ab,命题是真命题;由ab,命题是假命题.考点二不等式的解法方法技巧(1)解一元二次不等式的步骤一化(二次项系数化为正),二判(看判别式),三解(解对应的一元二次方程),四写(根据“大于取两边,小于取中间”写出不等式解集).(2)可化为0(或0)型的分式不等式,转化为一元二次不等式求解.(3)指数不等式、对数不等式可利用函数单调性求解.5.函数y的定义域是_.答案3,1解析要使原函数有意义,需且仅需32xx20.解得3x1.故函数的定义域为3,1.6.(2018启东检测)若关于x的不等式2x22ax5a的解集是1,3,则实数a的值是_.答案2解析因为关于x的不等式2x22ax5a的解集是1,3,所以2x22ax5恒成立且x22ax5a的两根为1,3,所以所以a2.7.若关于x的不等式ex(x2axa)ea在a,)上有解,则正数a的取值范围是_.答案解析令f(x)ex(x2axa),xa,),不等式ex(x2axa)ea在a,)上有解,即f(x)minea.f(x)exx2(a2)x2aex(x2)(xa),a0,则f(x)0在a,)上恒成立,则f(x)在a,)上单调递增,所以f(x)minf(a)ea(2a2a)ea,所以2a2a10,解得1a,又a0,则04xa3恒成立的x的取值范围是_.答案(,1)(3,)解析原不等式可化为x2ax4xa30,即a(x1)x24x30,令f(a)a(x1)x24x3,则函数f(a)a(x1)x24x3表示直线,要使f(a)a(x1)x24x30在a0,4上恒成立,则有f(0)0,且f(4)0,即x24x30且x210,解得x3或x0,10,b1,a1,则226(当且仅当a,b4时等号成立),的最小值为6.10.(2018江苏盐城市阜宁中学调研)已知2且b1,则b4a的最小值为_.答案解析令m,n,则a1,b1,mn2,由b1得,m0,n0,b4a143333,当且仅当m4,n2时等号成立.b4a的最小值为.11.已知a0,b0,若不等式0恒成立,则实数m的最大值为_.答案16解析因为a0,b0,所以由0恒成立,得m(3ab)10恒成立.因为26,当且仅当ab时等号成立,所以1016,所以m16,即实数m的最大值为16.12.(2018盐城月考)若x0,y0,且xy9,则的最大值为_.答案解析由题意并根据基本不等式可知,(xy)149(当且仅当y2x时等号成立),由xy9,可得(xy)9,故(xy)9,所以299,解得,故的最大值为.考点四简单的线性规划问题方法技巧(1)求目标函数最值的一般步骤:一画二移三求.(2)常见的目标函数截距型:zaxby;距离型:z(xa)2(yb)2;斜率型:z.13.(2018盐城调研)若变量x,y满足约束条件则z3xy的最大值为_.答案9解析作出可行域(阴影部分包含边界)如图所示:可知当目标函数经过点A(2,3)时取得最大值,故最大值为9.14.设实数x,y满足约束条件则z的最大值是_.答案1解析满足条件的可行域如图阴影部分(包括边界)所示.z表示可行域内的点(x,y)与(0,0)连线的斜率,由图可知,最大值为kOA1.15.已知圆C:(xa)2(yb)21,平面区域:若圆心C,且圆C与x轴相切,则a2b2的最大值为_.答案37解析如图,由已知得平面区域为MNP内部及边界.圆C与x轴相切,b1.显然当圆心C位于直线y1与xy70的交点(6,1)处时,|a|max6.a2b2的最大值为621237.16.已知实数x,y满足若目标函数z2xy的最大值与最小值的差为2,则实数m的值为_.答案2解析表示的可行域如图中阴影部分(包含边界)所示.将直线l0:2xy0向上平移至过点A,B时,z2xy分别取得最小值与最大值.由得A(m1,m),由得B(4m,m),所以zmin2(m1)m3m2,zmax2(4m)m8m,所以zmaxzmin8m(3m2)2,解得m2.1.在区间(1,2)上不等式x2mx40有解,则m的取值范围为_.答案(5,)解析由题意知,m在(1,2)上有解,又函数t,x(1,2)的值域为(5,4),m5.2.已知a0,b0,则的最小值是_.答案2解析当abab1时,2,当且仅当ab1时等号都成立;当ab2,故的最小值是2.3.当x(0,1)时,不等式m恒成立,则m的最大值为_.答案9解析方法一(函数法)由已知不等式可得m,设f(x),x(0,1).令t3x1,则x,t(1,4),则函数f(x)可转化为g(t),因为t(1,4),所以4t0的解集是,则关于x的不等式0的解集是_.答案(1,2)解析由题意可得ab0,且a0的解集为(1,2).4.(2018江苏南京金陵中学月考)若实数x,y满足条件则z4x2y的取值范围为_.答案5,13解析x,y满足条件即画出可行域如图阴影部分包含边界.根据可行域可知,目标函数z4x2y在A点处取得最小值,在C点处取得最大值,A,C,所以z4x2y的取值范围为5,13.5.若实数x,y满足xy3x3,则的最小值为_.答案8解析方法一因为实数x,y满足xy3x3,所以y3(y3),所以y3y36268,当且仅当y3,即y4时取等号,此时x,所以的最小值为8.方法二因为实数x,y满足xy3x3,所以y3(y3),y360,所以66268,当且仅当6,即x时取等号,此时y4,所以的最小值为8.6.若变量x,y满足条件则(x2)2y2的最小值为_.答案5解析如图所示,作出不等式组所表示的可行域(阴影部分).设z(x2)2y2,则z的几何意义为可行域内的点到定点D(2,0)的距离的平方,由图象可知,C,D两点间的距离最小,此时z最小,由可得即C(0,1).所以zmin(02)212415.7.已知a0,b1,ab2,则的最小值是_.答案解析22,当且仅当,即b12a,又ab2,所以a,b时取等号.8.(2018连云港检测)已知函数f(x),若ab,且f(a)f(b),则a2b的最大值为_.答案83log23解析f(x)|2x11|,ab,f(a)f(b),0a1,由,得12a12b11,2a12b12,2a12,所以233,可得2a2b3,a2b3log253log23,即a2b83log23,当且仅当2a1,ab1时等号成立,即a2b的最大值为83log23.9.(2018江苏溧水七校联考)已知直线axby1(其中a,b为非零实数)与圆x2y24相交于A,B两点,O为坐标原点,且AOB,则的最小值为_.答案8解析直线axby1(其中a,b为非零实数)与圆x2y24相交于A,B两点,且AOB,圆心O(0,0)到直线axby1的距离d1,化为2a2b21.(2a2b2)22428,当且仅当b22a2时取等号.的最小值为 8.10.在平行四边形ABCD中,BAD60,AB1,AD,P为平行四边形内一点,且AP,若(,R),则的最大值为_.答案解析由题意得(0,0),|2()22|22|222|22|22|cosBAD.又AP,BAD60,AB1,AD,222.()222222,解得()2,当且仅当且222,即,时等号成立.故的最大值为.11.若不等式(1)na3对任意的正整数n恒成立,则实数a的取值范围是_.答案解析当n为奇数时,不等式可化为a3,要使得不等式对任意正整数n恒成立,则a3,当n为偶数时,不等式可化为a3,要使得不等式对任意正整数n恒成立,则amin3,综上,3a.即实数a的取值范围是.12.(2018连云港检测)已知实数a,b满足ab1,则的最大值是_.答案4解析将原式展开得到(a31)(b31)a3b3b3a31a3b3a2abb21 a3b323ab1a3b33ab2,实数a,b满足ab1,则ab,当且仅当ab时,取等号,设tab,则yt33t2,t,y3(t21),函数在上是增函数,在上是减函数,故yt33t2,t在t1处取得最大值4.13.(2018江苏如东高级中学检测)已知a, b均为正数,且aba4b,则b2的最小值为_.答案6解析由a,b均为正数,且aba4b,则1,又由b2b2b22,b2224,当且仅当,即a8,b2时取等号,所以216,当且仅当a8,b2时取等号,所以b28,所以b226.
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