新高考数学一轮复习考点精讲练+易错题型第05讲 基本不等式及应用(2份打包,原卷版+解析版)
展开不等式的综合应用
解不等式问题
实际应用问题
不等式中的含参问题
不等式证明
【基础知识全通关】
知识点01:不等式问题中相关方法
1.解不等式的核心问题是不等式的同解变形,不等式的性质则是不等式变形的理论依据,方程的根、函数的性质和图象都与不等式的解法密切相关,要善于把它们有机地联系起来,互相转化.在解不等式中,换元法和图解法是常用的技巧之一.通过换元,可将较复杂的不等式化归为较简单的或基本不等式,通过构造函数、数形结合,则可将不等式的解化归为直观、形象的图形关系,对含有参数的不等式,运用图解法可以使得分类标准明晰.
2.整式不等式(主要是一次、二次不等式)的解法是解不等式的基础,利用不等式的性质及函数的单调性,将分式不等式、绝对值不等式等化归为整式不等式(组)是解不等式的基本思想,分类、换元、数形结合是解不等式的常用方法.方程的根、函数的性质和图象都与不等式的解密切相关,要善于把它们有机地联系起来,相互转化和相互变用.
3.在不等式的求解中,换元法和图解法是常用的技巧之一,通过换元,可将较复杂的不等式化归为较简单的或基本不等式,通过构造函数,将不等式的解化归为直观、形象的图象关系,对含有参数的不等式,运用图解法,可以使分类标准更加明晰.通过复习,感悟到不等式的核心问题是不等式的同解变形,能否正确的得到不等式的解集,不等式同解变形的理论起了重要的作用.
4.比较法是不等式证明中最基本、也是最常用的方法,比较法的一般步骤是:作差(商)→变形→判断符号(值).
5.证明不等式的方法灵活多样,内容丰富、技巧性较强,这对发展分析综合能力、正逆思维等,将会起到很好的促进作用.在证明不等式前,要依据题设和待证不等式的结构特点、内在联系,选择适当的证明方法.通过等式或不等式的运算,将待证的不等式化为明显的、熟知的不等式,从而使原不等式得到证明;反之亦可从明显的、熟知的不等式入手,经过一系列的运算而导出待证的不等式,前者是“执果索因”,后者是“由因导果”,为沟通联系的途径,证明时往往联合使用分析综合法,两面夹击,相辅相成,达到欲证的目的.
6.证明不等式的方法灵活多样,但比较法、综合法、分析法和数学归纳法仍是证明不等式的基本方法.要依据题设、题断的结构特点、内在联系,选择适当的证明方法,要熟悉各种证法中的推理思维,并掌握相应的步骤,技巧和语言特点.
知识点02:不等式与相关知识的渗透
1.不等式这部分知识,渗透在中学数学各个分支中,有着十分广泛的应用.因此不等式应用问题体现了一定的综合性、灵活多样性,这对同学们将所学数学各部分知识融会贯通,起到了很好的促进作用.在解决问题时,要依据题设、题断的结构特点、内在联系、选择适当的解决方案,最终归结为不等式的求解或证明.不等式的应用范围十分广泛,它始终贯串在整个中学数学之中.诸如集合问题,方程(组)的解的讨论,函数单调性的研究,函数定义域的确定,三角、数列、复数、立体几何、解析几何中的最大值、最小值问题,无一不与不等式有着密切的联系,许多问题,最终都可归结为不等式的求解或证明。
2.不等式应用问题体现了一定的综合性.这类问题大致可以分为两类:一类是建立不等式、解不等式;另一类是建立函数式求最大值或最小值.利用平均值不等式求函数的最值时,要特别注意“正数、定值和相等”三个条件缺一不可,有时需要适当拼凑,使之符合这三个条件.利用不等式解应用题的基本步骤:10审题,20建立不等式模型,30解数学问题,40作答。
【要点诠释】
⑴解不等式的基本思想是转化、化归,一般都转化为最简单的一元一次不等式(组)或一元二次不等式(组)来求解,。
⑵解含参数不等式时,要特别注意数形结合思想,函数与方程思想,分类讨论思想的录活运用。
⑶不等式证明方法有多种,既要注意到各种证法的适用范围,又要注意在掌握常规证法的基础上,选用一些特殊技巧。如运用放缩法证明不等式时要注意调整放缩的度。
⑷根据题目结构特点,执果索因,往往是有效的思维方法。
【考点研习一点通】
考点01:基本不等式应用
1. 设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求证: SKIPIF 1 < 0
【变式1】已知 SKIPIF 1 < 0 ,求证: SKIPIF 1 < 0
2.已知 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 则 SKIPIF 1 < 0 的值为 .
(2)求证: SKIPIF 1 < 0
【变式】已知函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为R.
(1)求实数m的取值范围.
(2)若m的最大值为n,当正数a、b满足 SKIPIF 1 < 0 时,求7a+4b的最小值.
考点02:不等式与相关知识的融合
3.已知a,b,c是实数,函数f(x)=ax2+bx+c,g(x)=ax+b,当-1≤x≤1时|f(x)|≤1.
(1)证明:|c|≤1;
(2)证明:当-1 ≤x≤1时,|g(x)|≤2;
(3)设a>0,有-1≤x≤1时, g(x)的最大值为2,求f(x).
【变式1】已知函数f(x)= SKIPIF 1 < 0 (b<0)的值域是[1,3],
(1)求b、c的值;
(2)判断函数F(x)=lgf(x),当x∈[-1,1]时的单调性,并证明你的结论;
(3)若t∈R,求证:lg SKIPIF 1 < 0 ≤F(|t- SKIPIF 1 < 0 |-|t+ SKIPIF 1 < 0 |)≤lg SKIPIF 1 < 0 .
考点02:不等式证明
4.已知a>0,b>0且a+b=1求证: SKIPIF 1 < 0
【变式】(1)已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 设 SKIPIF 1 < 0 是函数y=f(x)图像的一条对称轴,求 SKIPIF 1 < 0 的值.
(2)已知函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 成立,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
考点03:基本不等式在实际问题中的应用
5. 某农场有废弃的猪圈,留有一面旧墙长12m,现准备在该地区重新建立一座猪圈,平面图为矩形,面积为 SKIPIF 1 < 0 ,预计(1)修复 SKIPIF 1 < 0 旧墙的费用是建造 SKIPIF 1 < 0 新墙费用的 SKIPIF 1 < 0 ,(2)拆去 SKIPIF 1 < 0 旧墙用以改造建成 SKIPIF 1 < 0 新墙的费用是建 SKIPIF 1 < 0 新墙的 SKIPIF 1 < 0 ,(3)为安装圈门,要在围墙的适当处留出 SKIPIF 1 < 0 的空缺。试问:这里建造猪圈的围墙应怎样利用旧墙,才能使所需的总费用最小?
【变式】某游泳馆出售冬季学生游泳卡,每张卡240元.并规定不记名,每卡每次只限1人,每天只限1次.某班有48名学生,教师准备组织学生集体冬泳,除需要购买若干张游泳卡外,每次去游泳还要包一辆汽车,无论乘坐多少学生,每次的包车费为40元.要使每个学生游8次,每人最少交多少钱?
【考点易错】
1.已知△ABC的三边长是 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 为正数,求证: SKIPIF 1 < 0 .
【变式1】设函数f(x)定义在R上,对任意m、n恒有f(m+n)=f(m)·f(n),且当x>0时,0<f(x)<1.
(1)求证:f(0)=1,且当x<0时,f(x)>1;
(2)求证:f(x)在R上单调递减;
(3)设集合A={ (x,y)|f(x2)·f(y2)>f(1)},集合B={(x,y)|f(ax-g+2)=1,a∈R},若A∩B= SKIPIF 1 < 0 ,求a的取值范围.
2.已知函数 SKIPIF 1 < 0 (其中常数m>0)
(1)当m=2时,求 SKIPIF 1 < 0 的极大值.
(2)时谈论 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上的单调性
(3)当 SKIPIF 1 < 0 时,曲线 SKIPIF 1 < 0 上总存在相异两点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,使得曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线互相平行,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【变式】已知 SKIPIF 1 < 0 ,对 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 恒成立
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的最小值;
(2)求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
3.某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,采用了新工艺,把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为400吨,最多为600吨,月处理成本y(元)与月处理量x(吨)之间的函数关系可近似地表示为y=eq \f(1,2)x2-200x+80 000,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为100元.
(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?
(2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则需要国家至少补贴多少元才能使单位不亏损?
【巩固提升】
1.已知a>b,c>d,则下列关系式正确的是( )
A.ac+bd>ad+bcB.ac+bd
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
3. 设 SKIPIF 1 < 0 ,使不等式 SKIPIF 1 < 0 成立的 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为__________.
4.已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,下列说法错误的是( )
A.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 B.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 恒成立D. SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0
5.已知 SKIPIF 1 < 0 ,满足 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
6.已知非零实数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,则下列不等式中一定成立的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
7.已知a>0,b>0,且a+b=1,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
8.若 SKIPIF 1 < 0 ,则下列不等式恒成立的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
9.已知两个不为零的实数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,则下列说法中正确的有( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
10.已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若对任意 SKIPIF 1 < 0 ,不等式 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为___________.
11.定义在R上的奇函数 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则当 SKIPIF 1 < 0 时,不等式 SKIPIF 1 < 0 的解为___________.
12.不等式 SKIPIF 1 < 0 的解集是___________.
13.设 SKIPIF 1 < 0 ,解不等式 SKIPIF 1 < 0 .
14.已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是椭圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的两个焦点,点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为( )
A.13B.12C.9D.6
15.某公司购买一批机器投入生产,若每台机器生产的产品可获得的总利润s(万元)与机器运转时间t(年数, SKIPIF 1 < 0 )的关系为 SKIPIF 1 < 0 ,要使年平均利润最大,则每台机器运转的年数t为( )
A.5B.6C.7D.8
16.(多选题)已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为正实数,且 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 的最大值为2B. SKIPIF 1 < 0 的最小值为4
C. SKIPIF 1 < 0 的最小值为3D. SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0
17.(多选题)已知 SKIPIF 1 < 0 ,则下列选项一定正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
18.(多选题)已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则下列说法正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 最小值为 SKIPIF 1 < 0
B.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0
C.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0
D.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0
19.已知正实数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值等于______.
20.如图,在平行四边形ABCD中,点E是CD的中点,点F为线段BD上的一动点,若 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为___________.
21.已知 SKIPIF 1 < 0 都为正实数,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为___________.
22.《九章算术》是中国传统数学最重要的著作,奠定了中国传统数学的基本框架,其中卷第九勾股中记载:“今有邑,东西七里,南北九里,各中开门.出东门一十五里有木.问出南门几何步而见木?”其算法为:东门南到城角的步数,乘南门东到城角的步数,乘积作被除数,以树距离东门的步数作除数,被除数除以除数得结果,即出南门 SKIPIF 1 < 0 里见到树,则 SKIPIF 1 < 0 .若一小城,如图所示,出东门 SKIPIF 1 < 0 步有树,出南门 SKIPIF 1 < 0 步能见到此树,则该小城的周长的最小值为(注: SKIPIF 1 < 0 里 SKIPIF 1 < 0 步)________ 里.
23.已知正实数 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为_______; SKIPIF 1 < 0 的最小值为__.
24.若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值是___________,当且仅当___________时,取得最值.
25.某小区要建一座八边形的休闲公园,它的主体造型的平面图是由两个相同的矩形 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 构成的面积为 SKIPIF 1 < 0 的十字型地域,计划在正方形 SKIPIF 1 < 0 上建一座花坛,造价为4200元 SKIPIF 1 < 0 ,在四个相同的矩形上(图中阴影部分)铺花岗岩地坪,造价为210元 SKIPIF 1 < 0 ,再在四个空角(图中四个三角形)上铺草坪,造价为80元 SKIPIF 1 < 0 .设总造价为 SKIPIF 1 < 0 (单位:元), SKIPIF 1 < 0 长为 SKIPIF 1 < 0 (单位: SKIPIF 1 < 0 ). SKIPIF 1 < 0 的最小值是___________,此时 SKIPIF 1 < 0 的值是___________.
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