高二数学----不等式的证明题及解答
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高二数学不等式的性质试题答案及解析1.根据条件:满足,且,有如下推理:(1)(2) (3) (4) 其中正确的是()A.(1)(2)B.(3) (4)C.(1) (3)D.(2) (4)【答案】B【解析】由,因为,所以,对于的值可正可负也可为0,对于(1)错误,因为,而,所以;对于(2)错误,因为,从而;对于(3)正确,因为,当时,,当时,由;对于(4)正确,因为;综上可知,选B.【考点】不等式的性质.2.设.则下列不等式一定成立的是( )A.B.C.D.【答案】D【解析】由得不到,故A错误.利用基本不等式得,故B错误;令a=-1,b=-1得,即,故C错误;,,故选D.【考点】不等式的基本性质;基本不等式。
3.若,则下列结论不正确的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】由已知,则均正确,而故D不正确【考点】不等式的性质4.如果关于x的不等式和的解集分别为和,那么称这两个不等式为对偶不等式. 如果不等式与不等式为对偶不等式,且,则 .【答案】【解析】由题意得:不等式与为对偶不等式.,因此与同解,即与同解,所以【考点】不等式解集5.设,则下列不等式中一定成立的是A.B.C.D.【答案】A【解析】A.故A正确;B中,故B不正确,D中,故D不正确;C中当,故C不正确【考点】不等式的性质6.已知,则下列推证中正确的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】A 当时不成立;B 当时不成立;D 当均为负值时,不成立.【考点】本题主要考查不等式的性质.7.已知,则下列说法正确的是 ( )A.若,则B.若,则C.若,则D.若,则【答案】A【解析】当时,B和D均不正确。
当时,若则。
故C不正确。
由不等式的性质可知A正确。
【考点】不等式的性质。
8.设,现有下列命题:①若,则;②若,则;③若,则;④若,则其中正确命题的序号为 .【答案】①,④【解析】因为,现有下列命题:①若即,又.所以成立,即①式成立;因为,令.所以.所以②式不成立;因为令则所以不成立.故③式不成立;因为所以又因为所以.故④式成立.【考点】1.不等式的性质.2.含绝对值的运算.3.含根式的运算.9.对一切实数x,不等式x2+a|x|+1≥0恒成立,则实数a的取值范围是( )A.[-2,+)B.(-,-2)C.[-2,2]D.[0,+)【答案】A【解析】对一切实数x,恒成立.当时, 恒成立.当时,因为的最大值为-2, 故【考点】恒成立问题,及参数分离法.10.若,,,则A.B.C.D.【答案】A【解析】根据题意,由于>1,,<0,0<<1那么可知其大小关系为,故选A.【考点】对数函数与指数函数的值域点评:解决的关键是根据指数函数与对数函数性质来求解范围,比较大小,属于基础题。
1.1.1 不等式的基本性质A 级 基础巩固一、选择题1.已知m ,n ∈R ,则1m >1n成立的一个充要条件是() A .m >0>n B .n >m >0C .m <n <0D .mn (m -n )<0 解析:1m >1n ⇔1m -1n >0⇔n -m mn>0⇔mn (n -m )>0⇔mn (m -n )<0. 答案:D2.已知a ,b ,c ,d 为实数,且c >d ,则“a >b ”是“a -c >b -d ”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:由⎩⎪⎨⎪⎧a -c >b -d ,c >d ⇒a >b ; 而当a =c =2,b =d =1时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a >b ,c >d ,但a -c >b -d 不成立,所以“a >b ”是“a -c >b -d ”的必要不充分条件.答案:B3.已知实数a ,b ,c 满足c <b <a 且ac <0,那么下列选项中一定成立的是()A .ab >acB .c (b -a )<0C .ab 2>cb 2D .a (a -c )<0解析:由题意,知a >0,c <0,b 的符号不确定.不等式两端同乘以一个正数,不等号的方向不改变.答案:A4.设a ,b 为正实数,则“a <b ”是“a -1a <b -1b”成立的() A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分又不必要条件解析:若a <b 且a >0,b >0,则1a >1b ⇒-1a <-1b , 所以a -1a <b -1b. 若a -1a <b -1b, 且a >0,b >0⇒a 2b -b <ab 2-a ⇒a 2b -ab 2-b +a <0,ab (a -b )+(a -b )<0⇒(a -b )(ab +1)<0⇒a -b <0⇒a <b .答案:C5.已知x ,y ∈R ,且x >y >0,则()A.1x -1y >0 B .sin x -sin y >0 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12y <0 D .ln x +ln y >0 解析:函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 在(0,+∞)上为减函数,所以当x >y >0时,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <⎝ ⎛⎭⎪⎫12y ,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12y <0,故C 正确;函数y =1x 在(0,+∞)上为减函数,所以由x >y >0⇒1x <1y ⇒1x -1y <0,故A 错误;函数y =sin x 在(0,+∞)上不单调,当x >y >0时,不能比较sin x 与sin y 的大小,故B 错误;x >y >0xy >1 ln(xy )>0 ln x +ln y >0,故D 错误. 答案:C二、填空题6.已知0<a <1,则a ,1a,a 2的大小关系是________. 解析:因为a -1a =(a +1)(a -1)a<0, 所以a <1a. 又因为a -a 2=a (1-a )>0,所以a >a 2,所以a 2<a <1a. 答案:a 2<a <1a7.若1<a <3,-4<b <2,那么a -|b |的取值X 围是______.解析:因为-4<b <2,所以0≤|b |<4,所以-4<-|b |≤0.又1<a <3,所以-3<a -|b |<3.答案:(-3,3)8.设a >0,b >0,则b 2a +a 2b与a +b 的大小关系是________. 解析:b 2a +a 2b -(a +b )=(a +b )(a 2-ab +b 2)ab -(a +b )=(a +b )(a -b )2ab .因为a >0,b >0,所以a +b >0,ab >0,(a -b )2≥0.所以b 2a +a 2b ≥a +b .答案:b 2a +a 2b ≥a +b三、解答题9.已知1≤a +b ≤5,-1≤a -b ≤3,求3a -2b 的取值X 围.解:设3a -2b =x (a +b )+y (a -b ),则3a -2b =(x +y )a +(x -y )b .从而⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3,x -y =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =12,y =52.所以3a -2b =12(a +b )+52(a -b ).因为1≤a +b ≤5,-1≤a -b ≤3,所以12≤12(a +b )≤52,-52≤52(a -b )≤152,所以-2≤3a -2b ≤10.10.已知a >b >0,比较a b 与a +1b +1的大小.解:a b -a +1b +1=a (b +1)-b (a +1)b (b +1)=a -bb (b +1).因为a >b >0,所以a -b >0,b (b +1)>0.所以a -bb (b +1)>0.所以a b >a +1b +1.B 级 能力提升1.(2016·全国卷Ⅰ)若a >b >1,0<c <1,则()A .a c <b cB .ab c <ba cC .a log b c <b log a cD .log a c <log b c解析:法一 由0<c <1知y =x c 在(1,+∞)上单调递增,故由a >b >1知a c >b c ,A 错;因为0<c <1,所以-1<-c <0,所以y =xc -1在x ∈(0,+∞)上是减函数,所以b c -1>a c -1,又ab >0,所以ab ·b c -1>ab ·a c -1,即ab c>ba c ,B 错; 易知y =log c x 是减函数,所以0>log c b >log c a ,所以log b c <log a c ,D 错; 由log b c <log a c <0,得-log b c >-log a c >0,又a >b >1>0,所以-a log b c >-b log a c >0,所以a log b c <b log a c ,故C 正确.法二 依题意,不妨取a =10,b =2,c =12.易验证A 、B 、D 均是错误的,只有C 正确. 答案:C2.若a ,b ∈R ,且a >b ,下列不等式:①b a >b -1a -1;②(a +b )2>(b +1)2;③(a -1)2>(b -1)2. 其中不成立的是________.解析:①b a -b -1a -1=ab -b -ab +a a (a -1)=a -b a (a -1). 因为a -b >0,a (a -1)的符号不确定,①不成立;②取a =2,b =-2,则(a +b )2=0,(b +1)2=1,②不成立;③取a =2,b =-2,则(a -1)2=1,(b -1)2=9,③不成立.答案:①②③3.已知c a >d b,bc >ad ,求证:ab >0. 证明:⎩⎪⎨⎪⎧c a >d b ,bc >ad ⇒⎩⎪⎨⎪⎧c a -d b >0, ①bc -ad >0. ②又bc >ad ,则bc -ad >0.由②得bc -ad >0.故ab >0.。
2023高考数学河北卷不等式的性质与应用历年真题及答案不等式作为数学中的一个重要概念,具有广泛的应用价值。
对于准备参加2023年河北高考的同学们来说,熟练掌握不等式的性质和应用是至关重要的。
本文将从历年真题的角度出发,探讨不等式的性质与应用,并附上相关题目和答案,供同学们参考备考。
一、不等式的性质1. 不等式的基本性质不等式作为数学中的一个重要概念,具有以下基本性质:- 不等式两边同时加(减)一个整数,则不等号不变。
- 不等式两边同时乘(除)一个正数,则不等号不变。
- 不等式两边同时乘(除)一个负数,则不等号反向。
了解不等式的基本性质可以帮助我们在解题过程中更加灵活地运用各种运算。
2. 不等式的特殊性质除了基本性质外,不等式还有一些特殊性质,我们来看两个例子。
例题一:已知a > 1,b > 1,证明a^2 + b^2 > 2ab。
解析:可以观察到,等式左边的形式与(a - b)^2的形式相似。
因此,我们可以将等式左边进行变形,即将a^2 + b^2改写为(a - b)^2 + 2ab。
然后,我们可以通过加2ab,使不等式右边与左边形式一致。
通过这种方式证明不等式,可以更加简单而直观。
例题二:已知a > b > 0,c > d > 0,证明ac + bd > ad + bc。
解析:根据题目可得,ac > ad,bd > bc。
因此,我们可以得到ac + bd > ad + cd。
这个结论与我们要证明的不等式形式相似,只是换了两个变量的位置。
通过这种方式证明不等式,可以减少可能出现的错误。
二、不等式的应用1. 不等式在解方程中的应用不等式在解方程问题中有广泛的应用。
下面以一个例题来说明。
例题:已知x > 1,求不等式3x - 4 > 7的解集。
解析:将不等式进行变形,得到3x > 11。
然后,将不等式两边同时除以3,得到x > 11/3。
高二数学基本不等式试题1.下列结论中正确的是A.的最小值为B.的最小值为C.的最小值为D.当时,无最大值【答案】B【解析】使函数有意义,则,当且仅当,即取到等号;对于可能小于0,对于当且仅当,即时取等号,但的最大值为1,错;对于在上为增函数,因此有最大值.【考点】基本不等式的应用.2.下列各式中,最小值是2的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】,当且仅当,即,取得最小值,故选择C,不选择A的原因是不满足是正数的条件,不选择B的原因是中的等号不成立,不选择D的原因是该式没有最小值,所以运用均值不等式求最值,一定要注意“一正、二定、三相等”是否都具备,缺一不可.【考点】利用均值不等式求最值.3.若直线始终平分圆的周长,则的最小值为 ( )A.1B.5C.D.【答案】D【解析】由题可知直线进过圆心,即有.为求,可以利用前面的条件换掉,得,但考虑到不好求值,另寻它法.即将“1”.“2”换成,则有,故选D.【考点】巧用“1”和基本不等式证明不等式.4.已知,且,则的最小值是_______.【答案】9【解析】∵a+b=ab,∴,∴,当且仅当时,“=”成立,∴最小值为9.【考点】基本不等式求最值.5.已知,若恒成立,则实数的取值范围【答案】【解析】由题,则,则恒成立即恒成立,则【考点】基本不等式,恒成立问题6.已知x,y,z均为正数.求证:.【答案】不等式的证明可以考虑运用均值不等式法来得到。
【解析】证明:∵x,y,z都是为正数,∴. 4分同理,可得,. 6分将上述三个不等式两边分别相加,并除以2,得. 8分【考点】均值不等式点评:主要是考查了均值不等式的求证不等式的运用,属于中档题。
7.已知,,,则的最小值为.【答案】【解析】因为,,,,所以,=,当且仅当且时,的最小值为。
【考点】均值定理的应用点评:简单题,应用均值定理,要注意“一正,二定,三相等”,缺一不可。
8.已知函数在时取得最小值,则__________.【答案】36【解析】根据题意,由于函数在时取得,即时取得最小值故可知36,故答案为36.【考点】函数的最值点评:主要是考查了函数的最值的求解,属于基础题。
几何法证明不等式(精选多篇)^2(a,b∈r,且a≠b)设一个正方形的边为c,有4个直角三角形拼成这个正方形,设三角形的一条直角边为a,另一条直角边为b,(b>a)a=b,刚好构成,若a不等于b时,侧中间会出现一个小正方形,所以小正方形的面积为(b-a)^2,经化简有(b+a)^2=4ab,所以有((a+b)/2)^2=ab,又因为(a^2+b^2)/2>=ab,所以有((a+b)/2)^2<=(a^2+b^2)/2,又因为a不等与b,所以不取等号可以在直角三角形内解决该问题=^2-(a^2+b^2)/2=/4=-(a-b)^2/4<0能不能用几何方法证明不等式,举例一下。
比如证明sinx不大于x(x范围是0到兀/2,闭区间)做出一个单位圆,以o为顶点,x轴为角的一条边任取第一象限一个角x,它所对应的弧长就是1*x=x那个角另一条边与圆有一个交点交点到x轴的距离就是sinx因为点到直线,垂线段长度最小,所以sinx小于等于x,当且尽当x=0时,取等已经有的方法:第一数学归纳法2种;反向归纳法(特殊到一般从2^k过渡到n);重复递归利用结论法;凸函数性质法;能给出其他方法的就给分(a1+a2+...+an)/n≥(a1a2...an)^(1/n)一个是算术,一个是几何。
人类认认识算术才有几何,人类吃饱了就去研究细微的东西,所以明显有后者小于前者的结论,这么简单都不懂,叼佬就是叼佬^_^搞笑归搞笑,我觉得可以这样做,题目结论相当于证(a1+a2+...+an)/n-(a1a2...an)^(1/n)≥0我们记f(a1,a2,……,an)=(a1+a2+...+an)/n-(a1a2...an)^(1/n)这时n看做固定的。
我们讨论f的极值,它是一个n元函数,它是没有最大值的(这个显然)我们考虑各元偏导都等于0,得到方程组,然后解出a1=a2=……=an再代入f中得0,从而f≥0,里面的具体步骤私下聊,写太麻烦了。
第一节 不等式和绝对值不等式第一课时 不等式基本性质一、知识要点1.实数大小的比较(1)数轴上的点与实数一一对应,可以利用数轴上点的左右位置关系来规定实数的 .在数轴上,右边的数总比左边的数 .(2)如果a -b >0,则 ;如果a -b =0,则 ;如果a -b <0,则 . (3)比较两个实数a 与b 的大小,归结为判断它们的 ;比较两个代数式的大小,实际上是比较它们的值的大小,而这又归结为判断它们的 2.不等式的基本性质由两数大小关系的基本事实,可以得到不等式的一些基本性质: (1)如果a >b ,那么b <a ;如果b <a ,那么a >b .即 . (2)如果a >b ,b >c ,那么 .即a >b ,b >c ⇒ . (3)如果a >b ,那么a +c > .(4)如果a >b ,c >0,那么ac bc ;如果a >b ,c <0,那么ac bc . (5)如果a >b ,d c >,那么d b c a +>+ (6)如果0,0>>>>d c b a ,那么bd ac > (7)如果a >b >0,那么a n b n (n ∈N ,n ≥2). (8)如果a >b >0n ∈N ,n ≥2).3.对上述不等式的理解使用不等式的性质时,一定要清楚它们成立的前提条件,不可强化或弱化它们成立的条件,盲目套用,例如:(1)等式两边同乘以一个数仍为等式,但不等式两边同乘以同一个数c (或代数式)结果有三种:①c >0时得 不等式;②c =0时得 ;③c <0时得 不等式.(2)a >b ,c >d ⇒a +c >b +d ,即两个同向不等式可以相加,但不可以 ;而a >b >0,c >d >0⇒ac >bd ,即已知的两个不等式同向且两边为 时,可以相乘,但不可以 .(3)性质(5)、(6)成立的条件是已知不等式两边均为 ,并且n ∈N ,n ≥2,否则结论不成立.而当n 取正奇数时可放宽条件,a >b ⇒a n >b n (n =2k +1,k ∈N),a >b ⇒n a >nb (n =2k +1,k ∈N +).二、考点例题考点一 实数大小的比较[例1] 已知x ,y 均为正数,设m =1x +1y ,n =4x +y,试比较m 和n 的大小.方法规律小结 比较两个数(式子)的大不,一般用作差法,其步骤是:作差—变形—判断差的符号—结论,其中“变形”是关键,常用的方法是分解因式、配方等跟踪训练 1.已知a ,b ∈R ,比较44b a +与33ab b a +的大小.2.在数轴的正半轴上,A 点对应的实数为6a 29+a 4,B 点对应的实数为1,试判别A 点在B 点的左边,还是在B 点的右边?考点二 不等式的证明[例2] 已知a >b >0,c <d <0,e <0. 求证:e a -c >eb -d.方法规律小结 进行简单的不等式的证明,一定要建立在记准、记熟不等式性质的基础之上,如果不能直接由不等式的性质得到,可以先分析需要证明的不等式的结构,利用不等式的性质进行逆推,寻找使其成立的充分条件.跟踪训练 1.判断下列命题的真假,并简述理由. (1)若a >b ,c >d ,则ac >bd ; (2)若a >b >0,c >d >0,则a c >bd ;(3)若a >b ,c <d ,则a -c >b -d ;(4)若a >b ,则a n >b n ,n a >nb (n ∈N 且n ≥2).2.已知a ,b ,x ,y 都是正数,且1a >1b ,x >y ,求证:x x +a >yy +b.考点三 利用不等式的性质求范围[例3] (1)已知:-π2≤α<β≤π2,求α-β的范围.(2)已知:-1≤a +b ≤1,1≤a -2b ≤3,求a +3b 的范围.方法规律小结 求代数式的取值范围是不等式性质应用的一个重要方面,严格依据不等式的性质和运算法则进行运算,是解答此类问题的基础,在使用不等式的性质中,如果是由两个变量的范围求其差的范围,一定不能直接作差,而要转化为同向不等式后作和.跟踪训练 1.“已知-π2≤α≤π2,-π2≤β≤π2”,求α+β2,α-β2的取值范围.2.已知1≤α+β≤4,-2≤α-β≤-1,求2α-β的取值范围.三、课后作业1.设R d c b a ∈,,,,且d c b a >>,,则下列结论正确的是 ( ) A .d b c a +>+ B .d b c a ->- C .bd ac > D .cb d a > 2.下列不等式成立的是 ( )A .log 32<log 25<log 23B .log 32<log 23<log 25C .log 23<log 32<log 25D .log 23<log 25<log 32 3.设R b a ∈,,若0>-b a ,则下列不等式正确的是( )A .0>-a bB .033<+b a C .022<-b a D .0>+b a 4.若11<<<-βα,则下列各式中恒成立的是 ( )A .02<-<-βαB .12-<-<-βαC .01<-<-βαD .11<-<-βα 5.设11.->>>b a ,则下列不等式中恒成立的是 ( ) A .ba 11< B .b a 11> C .2b a > D .b a 22>6.若0,0<<<<c d a b ,则下列不等式中必成立的是( ) A .bd ac > B .dbc a > C .d b c a +>+ D .a-c>b-d 7.已知3328,8460<<<<y x ,则y x -的取值范围是 . 8.已知c b a ,,为三角形的三边长,则2a 与ac ab +的大小关系是 . 9.若b a Rc b a >∈,,,,则下列不等式成立的是 (填上正确的序号). ①b a 11< ②22b a > ③1122+>+c b c a ④c b c a > 10.已知{}正实数∈b a ,且b a ≠,比较ba ab 22+与b a +的大小. 11.已知31<+<-b a 且42<-<b a ,求b a 32+的取值范围.12.实数z y x ,,满足122-=+-z y x x 且012=++y x ,试比较z y x ,,的大小.第二课时 基本不等式一、知识要点1.基本不等式的理解重要不等式a 2+b 2≥2ab 和基本不等式a +b2≥ab ,成立的条件是不同的.前者成立的条件是 a 与b 都为实数,并且a 与b 都为实数是不等式成立的 ;而后者成立的条件是a 与b 都为正实数,并且a 与b 都为正实数是不等式成立的 ,如a =0,b ≥0仍然能使a +b2≥ab 成立.两个不等式中等号成立的充要条件都是2.由基本不等式可推出以下几种常见的变形形式(1)a 2+b 2≥2)(2b a +;(2)ab ≤a 2+b 22;(3)ab ≤(a +b 2)2;(4)(a +b 2)2≤a 2+b 22;(5)(a +b )2≥4ab .二、考点例题[例1] 已知a 、b 、c ∈R +,且a +b +c =1.求证:1a +1b +1c≥9.方法规律小结 用基本不等式证明不等式时,应首先依据不等式两边式子的结构特点进行恒等变形,使之具备基本不等式的结构和条件,然后合理地选择基本不等式进行证明.跟踪训练 1.已知a 、b 、c 是不全相等的正数,求证:abc b a c a c b c b a 6)()()(222222>+++++2.已知a ,b ,c >0,求证:a 2b +b 2c +c 2a≥a +b +c .考点二 利用基本不等式求最值 [例2] (1)求当x >0时,f (x )=2xx 2+1的值域. (2)设0<x <32,求函数y =4x (3-2x )的最大值;(3)已知x >0,y >0,且1x +9y=1,求x +y 的最小值方法规律小结 在应用基本不等式求最值时, 分以下三步进行:(1)首先看式子能否出现和(或积)的定值,若不具备,需对式子变形,凑出需要的定值;(2)其次,看所用的两项是否同正,若不满足,通过分类解决,同负时,可提取(-1)变为同正; (3)利用已知条件对取等号的情况进行验证.若满足,则可取最值,若不满足,则可通过函数单调性或导数解决.跟踪训练 1.若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,则3x +4y 的最小值是 ( )A .245B .285C .5D .62.已知x >0,y >0且5x +7y =20,求xy 的最大值. 3.若正数a 、b 满足ab =a +b +3,(1)求ab 的取值范围;(2)求a +b 的取值范围.考点三 利用基本不等式解决实际问题[例3] 某国际化妆品生产企业为了占有更多的市场份额,拟在2012年英国伦敦奥运会期间进行一系列促销活动,经过市场调查和测算,化妆品的年销量x 万件与年促销费t 万元之间满足3-x 与t +1成反比例的关系,如果不搞促销活动,化妆品的年销量只能是1万件,已知2012年生产化妆品的设备折旧、维修等固定费用为3万元,每生产1万件化妆品需要投入32万元的生产费用,若将每件化妆品的售价定为其生产成本的150%与平均每件促销费的一半之和,则当年生产的化妆品正好能销完 (1)将2012年的利润y (万元)表示为促销费t (万元)的函数.(2)该企业2012年的促销费投入多少万元时,企业的年利润最大?方法规律小结 利用不等式解决实际应用问题时,首先要仔细阅读题目,弄清要解决的实际问题,确定是求什么量的最值;其次,分析题目中给出的条件,建立y 的函数表达式y =f (x )(x 一般为题目中最后所要求的量);最后,利用不等式的有关知识解题.求解过程中要注意实际问题对变量x 的范围制约.跟踪训练 1.一商店经销某种货物,根据销售情况,年进货量为5万件,分若干次等量进货(设每次进货x 件),每进一次货运费50元,且在销售完该货物时,立即进货,现以年平均x2件货储存在仓库里,库存费以每件20元计算,要使一年的运费和库存费最省,每次进货量x 应是多少? 2.围建一个面积为3602m 的矩形场地,要求矩形场地的一面利用旧墙(利用旧墙需维修),其他三面围墙要新建,在旧墙的对面的新墙上要留一个宽度为2 m 的进出口,如图所示,已知旧墙的维修费用为45元/m ,新墙的造价为180元/m ,设利用的旧墙的长度为x (单位:元). (1)将y 表示为x 的函数;(2)试确定x ,使修建此矩形场地围墙的总费用最小,并求出最小总费用.三、课后作业1.设+∈R y x ,,且满足404=+y x ,则y x lg lg +的最大值为 ( ) A .40 B .10 C .4 D .22.设+∈R y x ,且5=+y x ,则yx33+的最小值为 ( ) A .10 B .6C .4D .183.等比数列{}n a 的各项均为正数,公比1≠q ,设7593,2a a Q a a P =+=,则P 与Q 的大小关系是 ( ) A .Q P > B .Q P < C .Q P = D .无法确定 4.已知0,0≥≥b a ,且2=+b a 则 ( ) A .21≤ab B .21≥ab C .222≥+b a D .322≤+b a 5.已知在ABC ∆中,2,1==BC B ,则C 的最大值是 ( )A .6π B .2π C .4π D .3π 6.“1=a ”是“对任意正数12,≥+xax x ”的 ( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件 7.若正数b a ,满足3++=b a ab ,则ab 的取值范围是 .8.已知0,0>>b a ,且12=+b a ,则2242b a ab S --=的最大值为 . 9.已知0,0>>y x 且满足6=+y x ,则使不等式m yx ≥+91恒成立的实数m 的取值范围为 . 10.已知y x b a ,,,都是正数,且1=+b a ,求证:xy ay bx by ax ≥++))((11.已知y x R y x b a ,,,,,+∈为变量,b a ,为常数,且y x ybx a b a +=+=+,1,10的最小值为18,求b a , 12.(能力挑战题)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 ,公园由长方形休闲区1111D C B A 和环公园人行道(阴影部分)组成.已知休闲区1111D C B A 的面积为4000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x C B B A =1111,求公园ABCD 所占面积S 关于x 的函数解析式.(2)要使公园所占面积最小,休闲区1111D C B A 的长和宽应如何设计?第三课时 三个数的算术几何不等式一、知识要点1.定理3如果a ,b ,c ∈R +,那么a +b +c 3≥3abc ,当且仅当时,等号成立,用文字语言可叙述为:三个正数的 不小于它们的 .(1)不等式a +b +c 3≥3abc 成立的条件是: ,而等号成立的条件是:当且仅当 .(2)定理3可变形为:①abc ≤(a +b +c 3)3;②a 3+b 3+c 3≥3abc .(3)三个及三个以上正数的算术-几何平均值不等式的应用条件与前面基本不等式的应用条件是一样的,即“一正,二定,三相等”. 2.定理3的推广对于n 个正数a 1,a 2,…,a n ,它们的算术平均不小于它们的几何平均,即 ,当且仅当 时,等号成立.二、考点例题考点一 用平均不等式证明不等式[例1] 已知a ,b ,c ∈R +,求证:b +c -a a +c +a -b b +a +b -cc≥3.方法规律小结 (1)不等式的证明方法较多,关键是从式子的结构入手进行分析.(2)运用三个正数的平均值不等式证明不等式时,仍要注意“一正、二定、三相等”,在解题中,若两次用平均值不等式,则只有在“相等”条件相同时,才能取到等号.跟踪训练 1. 设a 、b 、c ∈R +,求证:(a +b +c )⎝⎛⎭⎫1a +1b +1c ≥9.2.已知n a a a ,,,21⋅⋅⋅都是正数,且121=⋅⋅⋅n a a a ,求证:n a a a n 3)2()2)(2(21≥+⋅⋅⋅++考点二 用平均不等式求最值[例2] (1)求函数y =(x -1)2(3-2x )(1<x <32)的最大值.(2)求函数)1()1(42>-+=x x x y 的最小值.方法规律小结 (1)利用三个正数的算术-几何平均不等式定理求最值,可简记为“积定和最小,和定积最大”.(2)应用平均不等式定理,要注意三个条件“即一正二定三相等”同时具备时,方可取得最值,其中定值条件决定着平均不等式应用的可行性,获得定值需要一定的技巧,如:配系数、拆项、分离常数、平方变形等.跟踪训练 1.设x >0,则f (x )=4-x -12x 2的最大值为 ( )A .4-22 B .4- 2 C .不存在 D .522.已知x ,y +∈R 且42=y x ,试求x +y 的最小值及达到最小值时x 、y 的值.考点三 用平均不等式解应用题 [例3] 如图所示,在一张半径是2米的圆桌的正中央上空挂一盏电灯.大家知道,灯挂得太高了,桌子边缘处的亮度就小;挂得太低,桌子的边缘处仍然是不亮的.由物理学知道,桌子边缘一点处的照亮度E 和电灯射到桌子边缘的光线与桌子的夹角θ的正弦成正比,而和这一点到光源的距离r 的平方成反比,即E =k sin θr2.这里k 是一个和灯光强度有关的常数,那么究竟应该怎样选择灯的高度h ,才能使桌子边缘处最亮?方法规律小结 本题获解的关键是在获得了k E =·sin θcos2θ4后,对E 的表达式进行变形求得E 的最大值.解应用题时必须先读懂题意,建立适当的函数关系式,若把问题转化为求函数的最值问题,常配凑成可以用平均不等式的形式,若符合条件“一正、二定、三相等”即可求解.跟踪训练 1.已知长方体的表面积为定值S ,试问这个长方体的长、宽、高各是多少时,它的体积最大,求出这个最大值.三、课后作业1.设+∈R z y x ,,且6=++z y x ,则lgx+lgy+lgz 的取值范围是 ( ) A .(∞-,lg6] B .(∞-,3lg2] C .[lg6,+∞) D .[3lg2,+∞)2.若实数y x ,满足0>xy ,且22=y x ,则2x xy +的最小值是 ( )A .1B .2C .3D .43.若c b a ,,为正数,且1=++c b a ,则cb a 111++的最小值为 ( ) A .9 B .8 C .3 D .314.已知632=++z y x ,则zyx842++的最小值为 ( ) A .3B .2C .12D .125.当510≤≤x 时,函数)51(2x x y -=的最大值为 ( ) A .251 B .31 C .6754 D .无最大值6.设+∈R c b a ,,,且1=++c b a ,若)11)(11)(11(---=cb a M ,则必有 ( )A .810<≤MB .181<≤M C .81<≤M D .8≥M7.若0,0>>y x 且42=xy ,则y x 2+的最小值为 . 8.若记号“*”表示求两个实数a 与b 的算术平均的运算,即2ba b a +=*,则两边均含有运算“*”和“+”,且对任意3个实数c b a ,,都能成立的一个等式可以是 .9.设正数c b a ,,满足1=++c b a ,则231,231,231+++c b a 的最小值为 . 10.求函数)250()25()(2<<-=x x x x f 的最大值.11.已知y x ,均为正数,且y x >求证:3221222+≥+-+y y xy x x12.如图(1)所示,将边长为1的正六边形铁皮的六个角各切去一个全等的四边形,再沿虚线折起,做成一个无盖的正六棱柱容器,如图(2)所示,求这个正六棱柱容器容积的最大值.第四课时 绝对值三角不等式一、知识要点绝对值三角不等式(1)定理1:如果a ,b 是实数,则|a +b |≤|a |+|b |,当且仅当 时,等号成立. 几何解释:用向量a ,b 分别替换a ,b .①当a 与b 不共线时,有|a +b|<|a |+|b |,其几何意义为: .②若a ,b 共线,当a 与b 时,|a +b |=|a |+|b |,当a 与b 时,|a +b |<|a |+|b |. 由于定理1与三角形之间的这种联系,故称此不等式为绝对值三角不等式. ③定理1的推广:如果a ,b 是实数,则||a |-|b ||≤|a ±b |≤|a |+|b |.(2)定理2:如果a ,b ,c 是实数,那么|a -c |≤|a -b |+|b -c |.当且仅当 时,等号成立. 几何解释:在数轴上,a ,b ,c 所对应的点分别为A ,B ,C , 当点B 在点A ,C 之间时,|a -c | |a -b |+|b -c |. 当点B 不在点A ,C 之间时:①点B 在A 或C 上时,|a -c | |a -b |+|b -c |; ②点B 不在A ,C 上时,|a -c | |a -b |+|b -c |. 应用:利用该定理可以确定绝对值函数的值域和最值.二、考点例题考点一 含绝对值不等式的判断与证明[例1] 已知|A -a |<s 3,|B -b |<s 3,|C -c |<s3.求证:|(A +B +C )-(a +b +c )|<s .方法规律小结 含绝对值不等式的证明题主要分两类:一类是比较简单的不等式,往往可通过平方法、换元法去掉绝对值转化为常见的不等式证明,或利用绝对值三角不等式||a |-|b |≤|a ±b |≤|a |+|b |,通过适当的添、拆项证明;另一类是综合性较强的函数型含绝对值的不等式,往往可考虑利用一般情况成立,则特殊情况也成立的思想,或利用一元二次方程的根的分布等方法来证明跟踪训练 1.设a 、b 是满足ab <0的实数,则下列不等式中正确的是 ( ) A .|a +b |>|a -b | B .|a +b |<|a -b | C .|a -b |<||a |-|b || D .|a -b |<|a |+|b |2.设ε>0,|x -a |<ε4,|y -a |<ε6.求证:|2x +3y -2a -3b |<ε.考点二 绝对值不等式三角形的应用[例2] (1)求函数y =|x -3|-|x +1|的最大值和最小值.(2)设a ∈R ,函数)11()(2≤≤--+=x a x ax x f .若|a |≤1,求|f (x )|的最大值.方法规律小结 (1)利用绝对值不等式求函数最值,要注意利用绝对值的性质进行转化,构造绝对值不等式的形式.(2)求最值时要注意等号成立的条件,它也是解题的关键.跟踪训练 1.若a ,b ∈R ,且|a |≤3,|b |≤2则|a +b |的最大值是________,最小值是________2.求函数f (x )=|x -1|+|x +1|的最小值.3.若对任意实数,不等式|x +1|-|x -2|>a 恒成立,求a 的取值范围.三、课后作业1.已知实数b a ,满足0<ab ,下列不等式成立的是 ( )A .b a b a ->+B .b a b a -<+C .b a b a -<-D .b a b a +<- 2.设1,1<<b a ,则b a b a -++与2的大小关系是 ( )A .2>-++b a b aB .2<-++b a b aC .2=-++b a b aD .不能比较大小 3.若关于x 的不等式a x x <++-32的解集为∅,则实数a 的取值范围为( ) A .(∞-,1] B .(∞-,1) C .(∞-,5] D .(∞-,5)4.不等式a a x x 3132-≥-++对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围为 ( ) A .[1-,4] B .(∞-,1-]∪[4,+∞) C .(∞-,2-]∪[5,+∞) D .[2-,5] 5.若不等式a x x ≥-+622对于一切实数x 均成立,则实数a 的最大值是 ( ) A .7 B .9 C .5 D .116.对于实数y x ,,若12,11≤-≤-y x ,则12+-y x 的最大值为 ( ) A .5 B .4 C .8 D .77.已知13)(+=x x f ,若当b x <-1时,有),0(,,4)(+∞∈<-b a a x f ,则b a ,满足的关系为 . 8.若N n x ∈<,5,则下列不等式:①1lg 51lg+<+n n n n x ②1lg 51lg +<+n nn n x ③1lg 51lg+<+n n n n x ④1lg 51lg +<+n nn n x 其中能够成立的有 .(填序号) 9.若关于x 的不等式21-++≥x x a 存在实数解,则实数a 的取值范围是 .10.已知函数41)(,23)(++-=--=x x g x x f ,若函数1)()(+≥-m x g x f 的解集为R ,求m 的取值范围.11.已知函数1,13)(2<-+-=a x x x x f .求证:)1)((2)()(+<-a f a f x f .12.两个加油站B A ,位于某城市东akm 和bkm 处(b a <),一卡车从该城市出发,由于某种原因,它需要往返B A ,两加油站,问它行驶在什么情况下到两加油站的路程之和是一样的?第五课时 绝对值不等式的解法一、知识要点1.|ax +b |≤c ,|ax +b |≥c (c >0)型不等式的解法只需将ax +b 看成一个整体,即化成|x |≤a ,|x |≥a (a >0)型不等式求解.|ax +b |≤c (c >0)型不等式的解法:先化为 ,再由不等式的性质求出原不等式的解集. 不等式|ax +b |≥c (c >0)的解法:先化为 或 ,再进一步利用不等式性质求出原不等式的解集 2.|x -a |+|x -b |≥c 和|x -a |+|x -b |≤c 型不等式的解法①利用绝对值不等式的 求解,体现数形结合思想,理解绝对值的几何意义,给绝对值不等式以准确的几何解释是解题关键.②以绝对值的 为分界点,将数轴分为几个区间,利用“零点分段法”求解,体现分类讨论的思想.确定各个绝对值符号内多项式的正、负性,进而去掉绝对值符号是解题关键.③通过构造函数,利用函数的图像求解,体现函数与方程的思想,正确求出函数的零点并画出函数图像(有时需要考查函数的增减性)是解题关键.二、考点例题考点一 c b ax ≤+和)0(>≥+c c b ax 型不等式的解法[例1] 解下列不等式: (1)|5x -2|≥8;(2)2≤|x -2|≤4.方法规律小结 |ax +b |≥c 和|ax +b |≤c 型不等式的解法:①当c >0时,|ax +b |≥c ⇔ax +b ≥c 或ax +b ≤-c ,|ax +b |≤c ⇔-c ≤ax +b ≤c . ②当c =0时,|ax +b |≥c 的解集为R ,|ax +b |<c 的解集为∅. ③当c <0时,|ax +b |≥c 的解集为R ,|ax +b |≤c 的解集为∅. 跟踪训练 1.解下列不等式:(1)|3-2x |<9;(2)|x -2x -2|>2x -3x -4;(3)|2x -3x -4|>x +1(4)213+<-x x (5)x x ->-213 (6) |2||1|x x -<+ (7)4|23|7x <-≤ (8)01222<---x x x2.已知{23}A x x a =-<,{B x x =≤10},且A B ⊂≠,求实数a 的范围.考点二 c b x a x ≤-+-和c b x a x ≥-+-型不等式的解法[例2] 解不等式|x -3|-|x +1|<1.方法规律小结 |x -a |+|x -b |≥c 、|x -a |+|x -b |≤c (c >0)型不等式的三种解法:分区间(分类)讨论法、图像法和几何法.分区间讨论的方法具有普遍性,但较麻烦;几何法和图像法直观,但只适用于数据较简单的情况 跟踪训练1.解不等式|x -2|-|x +7|≤3 2.解不等式|2x -1|+|3x +2|≥8. 3.解不等式512≥-+-x x 考点三 含绝对值不等式恒成立的问题 [例3] 已知不等式|x +2|-|x +3|>m .(1)若不等式有解; (2)若不等式解集为R ;(3)若不等式解集为∅,分别求出m 的范围.方法规律小结 问题(1)是存在性问题,只要求存在满足条件的x 即可;不等式解集为R 或为空集时,不等式为绝对不等式或矛盾不等式,属于恒成立问题,恒成立问题f (x )<a 恒成立⇔a x f <max )(,f (x )>a 恒成立⇔a x f >min )(跟踪训练 1.把本例中的“>”改成“<”,即|x +2|-|x +3|<m 时,分别求出m 的范围.2.把本例中的“-”改成“+”,即|x +2|+|x +3|>m 时,分别求出m 的范围.3.不等式 31++-x x >a ,对一切实数x 都成立,则实数a 的取值范围是 4.已知关于x 的不等式|x +2|+|x -3|<a 的解集是非空集合,则实数a 的取值范围是_________.课堂练习1..1122>-x 2.01314<--x 3.423+≤-x x . 4.x x -≥+21. 5.1422<--x x 6.212+>-x x . 7.42≥-+x x8..631≥++-x x 9.21<++x x 10..24>--x x 11.已知不等式a x ≤-2)0(>a 的解集为{}c x R x <<-∈1|,求c a 2+的值12.解关于x 的不等式2||x a a -<(a R ∈)13.解关于x 的不等式:① 解关于x 的不等式31<-mx ;② a x <-+132)(R a ∈三、课后作业1.若11+>+x xx x ,则实数x 的取值范围是 ( ) A .(1-,0) B .[1-,0] C .(∞-, 1-)∪(0,∞+) D .(,∞-1-]∪[0,∞+ 2.若1>a ,则不等式1>+a x 的解集是 ( )A .{}a x a x -<<-11B .{}a x a x x ->-<11或 C .∅ D .R 3.已知集合{}{}312,0652>-=≤+-=x x B x x x A ,则B A 等于 ( ) A .[]3,2 B .[)3,2 C .(]3,2 D .)3,1(- 4.若规定bc ad dc b a -=,则不等式0111log2<x的解集为 ( )A .(0,1)B .(1,2)C .(0, 2)D .(0,1)∪(1,2)5.不等式a xax >-1的解集为M ,且M ∉2,则a 的取值范围为 ( ) A .⎪⎭⎫⎝⎛+∞,41 B .⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞,41 C .⎪⎭⎫ ⎝⎛21,0 D .⎥⎦⎤ ⎝⎛21,0 6.已知)2(log ax y a -=在(0,1)上是增函数,则不等式3log 1log ->+x x a a 的解集为 ( ) A .{}1-<x x B .{}1<x x C .{}11-≠<x x x 且 D .{}1>x x7.设2,,>-∈b a R b a ,则关于实数x 的不等式2>-+-b x a x 的解集是 . 8.在实数范围内,不等式112≤--x |的解集为 .9.若关于x 的不等式0212<++-a x ax 的解集为空集,则实数a 的取值范围是 . 10.已知R a ∈,设关于x 的不等式4232+≥++-x x a x 的解集为A (1)若1=a ,求A(2)若R A =,求a 的取值范围.11.已知实数b a ,满足:关于x 的不等式164222--≤++x x b ax x 对一切R x ∈均成立. (1)请验证8,2-=-=b a 满足题意.(2)求出所有满足题意的实数b a ,,并说明理由.(3)若对一切2>x ,均有不等式15)2(2--+≥++m x m b ax x 成立,求实数m 的取值范围. 12.已知关于x 的不等式1+>ax a 的解集为{}0≤x x 的子集,求a 的取值范围.第二节 证明不等式的基本方法第一课时 比较法一、知识要点1.作差比较法(1)作差比较法的理论依据a -b >0⇔ ,a -b <0⇔ ,a -b =0⇔ . (2)作差比较法解题的一般步骤:①作差;②变形整理,③判定符号,④得出结论. 其中变形整理是解题的关键,变形整理的目的是为了能够直接判定 ,常用的手段有:因式分解,配方,通分,分子或分母有理化等. 2.作商比较法(1)作商比较法的理论依据是不等式的基本性质:①b >0,若 ,则a >b ;若 则a <b ; ②b <0,若 则a <b ;若 则a >b .(2)作商比较法解题的一般步骤:①判定a ,b 符号;②作商;③变形整理;④判定 ;⑤得出结论.二、考点例题考点一 作差比较法证明不等式[例1] 设△ABC 的三边长分别是a 、b 、c ,求证:2)()(4c b a ac bc ab ++>++方法规律小结 (1)作差比较法中,变形具有承上启下的作用,变形的目的在于判断差的符号,而不用考虑差能否化简或值是多少.(2)变形所用的方法要具体情况具体分析,可以配方,可以因式分解,可以运用一切有效的恒等变形的方法.(3)因式分解是常用的变形手段,为了便于判断“差式”的符号,常将“差式”变形为一个常数,或几个因式积的形式,当所得的“差式”是某字母的二次三项式时,常用配方法判断符号.有时会遇到结果符号不能确定,这时候要对差式进行分类讨论. 跟踪训练 1.求证:)1(222--≥+b a b a2.已知a ,b ∈R +,n ∈N +,求证:)(2))((11+++≤++n n nnb ab a b a考点二 作商比较法证明不等式 [例2] 设a >0,b >0,求证:2)(b a baab b a +≥方法规律小结 当欲证的不等式两端是乘积形式或幂指数形式时,常采用作商比较法,用作商比较法时,如果需要在不等式两边同乘某个数,要注意该数的正负,且最后结果与1比较.跟踪训练 1.设0>>b a ,求证:b a ba ba b a +->+-2222.2.如果a ,b 都是正数,且a ≠b ,求证422466b a b a b a +>+考点三 比较法的实际应用[例3] 甲、乙二人同时同地沿同一路线走到同一地点,甲有一半时间以速度m 行走,另一半以速度n 行走;乙有一半路程以速度m 行走,另一半路程以速度n 行走.如果m ≠n ,问甲、乙二人谁先到达指定地点? 方法规律小结 应用不等式解决实际问题时, 关键是如何把等量关系、不等量关系转化为不等式的问题来解决.也即建立数学模型是解应用题的关键,最后利用不等式的知识来解.在实际应用不等关系问题时,常用比较法来判断数的大小关系,若是选择题或填空题则可用特殊值加以判断.跟踪训练5.某人乘出租车从A 地到B 地,有两种方案;第一种方案:乘起步价为10元.每千米1.2元的出租车,第二种方案:乘起步价为8元,每千米1.4元的出租车.按出租车管理条例,在起步价内.不同型号的出租车行驶的路程是相等的,则此人从A 地到B 地选择哪一种方案比较合适?三、课后作业1.设m b a ,,都是正数,且b a <,则下列不等式中恒成立的是 ( )A .1<++<m b m a b a B .m b m a b a ++≥ C .1≤++≤m b m a b a D .bam b m a <++<12.“1>a ”是“11<a”的 ( )A .充分但不必要条件B .必要但不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 3.设b a B b a A R b a +=+=∈+,,,,则B A ,的大小关系是 ( )A .B A ≥ B .B A ≤C .B A >D .B A <4.已知下列不等式:①x x 232>+;②322355b a b a b a +>+;③)1(222--≥+b a b a .其中正确的个数为 ( )A .0B .1C .2D .3 5.设0,0>>b a ,下列不等式中不正确的是 ( )A .ab b a 222≥+ B .2≥+b a a b C .b a b a a b +≥+22D .ba b a +≤+111 6.在等比数列{}n a 和等差数列{}n b 中,313311,0,0a a b a b a ≠>=>=则5a 与5b 的大小关系为 ( ) A .55b a > B .55b a < C .55b a = D .不确定 7.已知xc x b x a x -=+==<<11,1,2,10,则其中最大的是 . 8.若x 是正数,且23=-x x ,则x 与45的大小关系为 .9.设)0,0(2,2121>>+=+=b a ba Bb a A 则B A ,的大小关系为 .10.已知0,0>>b a ,求证:b a ab ba +≥+11.若n m b a ,,,都为正实数,且1=+n m 求证:b n a m nb ma +≥+12.已知函数b ax x x f ++=2)(,当q p ,满足1=+q p 时,证明:)()()(qy px f y qf x pf +≥+对于任意实数y x ,都成立的充要条件是10≤≤p .第二课时 综合法与分析法一、知识要点1.综合法(1)证明的特点:综合法又叫顺推证法或 法,是由 和某些数学定义、公理、定理等,经过一系列的 ,最后推出所要证明的结论成立. (2)证明的框图表示:用P 表示已知条件或已有的不等式,用Q 表示所要证明的结论,则综合法可用框图表示为 P ⇒Q 1→Q 1⇒Q 2→Q 2⇒Q 3→……→Q n ⇒Q2.分析法(1)证明的特点:分析法又叫逆推证法或 法,是从要证明的不等式出发,逐步寻找使它成立的 条件.直到最后把要证明的不等式转化为判定一个已知或明显成立的不等式为止. (2)证明过程的框图表示:用Q 表示要证明的不等式,则分析法可用框图表示为Q ⇐P 1→P 1⇐P 2→P 1⇐P 3→……→得到一个明显成立的条件二、考点例题[例1] 已知x >0,y >0,且x +y =1,求证:(1+1x )·(1+1y)≥9.方法规律小结 综合法证明不等式,揭示出条件和结论之间的因果联系,为此要着力分析已知与求证之间,不等式的左右两端之间的差异与联系.合理进行转换,恰当选择已知不等式,这是证明的关键跟踪训练 1.已知a ,b ,c ∈R +,证明不明式:a +b +c ≥ab +bc +ca ,当且仅当a =b =c 时取等号.2.已知a ,b ,c 都是实数,求证:a 2+b 2+c 2≥13(a +b +c )2≥ab +bc +ca .考点二 用分析法证明不等式[例2] 已知x >0,y >0,求证31332122)()(y x y x +>+方法规律小结(1)当所证不等式与重要不等式、基本不等式没有什么直接联系,或条件与结论之间的关系不明显时,可用分析法来寻找证明途径.(2)分析法证明的关键是推理的每一步都必须可逆. 跟踪训练 1.求证:3+7<2 52.a ,b ∈R +,且2c >a +b .求证:c -c 2-ab <a <c +c 2-ab .考点三 综合法和分析法的综合应用[例3] 设a >0,b >0,且a +b =1,求证:a +1+b +1≤ 6.方法规律小结(1)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,从而使原不等式易于证明. (2)有些不等式的证明,需要一边分析一边综合,称之为分析综合法,或称“两头挤”法,如本例,这种方法充分表明了分析法与综合法之间互为前提,互相渗透,相互转化的辩证统一关系.跟踪训练1.已知a ,b ,c 都是正数,求证:2⎝⎛⎭⎫a +b 2-ab ≤3⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b +c 3-3abc . 三、课后作业。
第二节基本不等式1.基本不等式:ab ≤a +b 2.(1)基本不等式成立的条件:01a >0,b >0.(2)等号成立的条件:当且仅当02a =b 时,等号成立.(3)其中03a +b2叫做正数a ,b 的算术平均数,04ab 叫做正数a ,b 的几何平均数.2.几个重要的不等式(1)a 2+b 205≥2ab (a ,b ∈R ).(2)b a +ab 06≥2(a ,b同号).(3)(a ,b ∈R ).(a ,b ∈R ).以上不等式等号成立的条件均为09a =b .3.利用基本不等式求最值(1)已知x ,y 都是正数,如果积xy 等于定值P ,那么当10x =y 时,和x +y 有最小值112P .(简记:积定和最小)(2)已知x ,y 都是正数,如果和x +y 等于定值S ,那么当12x =y 时,积xy 有最大值1314S 2.(简记:和定积最大)注意:(1)利用基本不等式求最值应满足三个条件“一正、二定、三相等”,其中“一正”指正数,“二定”指求最值时和或积为定值,“三相等”指满足等号成立的条件.(2)形如y =x +ax (a >0)的函数求最值时,首先考虑用基本不等式,若等号取不到,再利用该函数的单调性求解.1.连续使用基本不等式求最值要求每次等号成立的条件要一致.2.若a >0,b >0,则21a +1b ≤ab ≤a +b2≤a 2+b 22,当且仅当a =b 时,等号成立.3.常见求最值的模型模型一:mx +nx≥2mn (m >0,n >0,x >0),当且仅当x =nm时,等号成立;模型二:mx +n x -a =m (x -a )+nx -a +ma ≥2mn +ma (m >0,n >0,x >a ),当且仅当x -a =n m时,等号成立;模型三:xax 2+bx +c =1ax +b +c x ≤12ac +b(a >0,c >0,x >0),当且仅当x =ca时,等号成立;模型四:x (n -mx )=mx (n -mx )m ≤1m ·>0,n >0,0<x 当且仅当x =n 2m时,等号成立.4.三个正数的均值不等式:若a ,b ,c >0,则a +b +c 3≥3abc ,当且仅当a =b =c 时,等号成立.1.概念辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)y =x +1x 的最小值是2.()(2)|b a +a b |≥2.()(3)已知0<x <12,则x (1-2x )的最大值为18.()(4)函数f (x )=sin x +4sin x 的最小值为4.()答案(1)×(2)√(3)√(4)×2.小题热身(1)设a >0,则9a +1a 的最小值为()A .4B .5C .6D .7答案C 解析9a +1a≥29a ·1a =6,当且仅当9a =1a ,即a =13时,等号成立.(2)矩形两边长分别为a ,b ,且a +2b =6,则矩形面积的最大值是()A .4 B.92C.322D .2答案B解析依题意,可得a >0,b >0,则6=a +2b ≥2a ·2b =22·ab ,当且仅当a =2b 时取等号,所以ab ≤628=92,即矩形面积的最大值为92.故选B.(3)(2024·河南郑州高三模拟)已知实数a >0,b >0,a +b =2,则1a +ab 的最小值为________.答案12+2解析1a +a b =12×a +b a +a b =12+b 2a +a b ≥12+2b 2a ·a b =12+2,当且仅当b 2a =ab,即a =22-2,b =4-22时,等号成立.(4)(人教A 必修第一册习题2.2T1(2)改编)函数y =x (3-2x )(0≤x ≤1)的最大值是________.答案98解析因为0≤x ≤1,所以3-2x >0,所以y =12·2x ·(3-2x )≤122x +(3-2x )22=98,当且仅当2x =3-2x ,即x =34时取等号.(5)(人教A 必修第一册复习参考题2T5改编)已知a ,b >0,且ab =a +b +3,则ab 的取值范围为________.答案[9,+∞)解析因为a,b>0,所以ab-3=a+b≥2ab,于是ab-2ab-3≥0,解得ab≤-1(舍去)或ab≥3,所以ab≥9,当且仅当a=b=3时,等号成立,所以ab的取值范围是[9,+∞).考点探究——提素养考点一利用基本不等式求最值(多考向探究)考向1配凑法求最值例1(1)(2024·福建福州四校高三期中联考)已知0<x<2,则y=x4-x2的最大值为() A.2B.4C.5D.6答案A解析因为0<x<2,所以y=x4-x2=x2(4-x2)≤x2+(4-x2)2=2,当且仅当x2=4-x2,即x=2时,等号成立,即y=x4-x2的最大值为2.故选A.(2)函数y=x2+3x+3x+1(x<-1)的最大值为()A.3B.2C.1D.-1答案D解析y=x2+3x+3x+1=(x+1)2+(x+1)+1x+1=--(x+1)+1-(x+1)+1≤-1=-1,当且仅当x+1=1x+1=-1,即x=-2时,等号成立.故选D.【通性通法】配凑法求最值的关键点【巩固迁移】1.函数y =3x ()A .8B .7C .6D .5答案D解析因为x >13,所以3x -1>0,所以y =3x +43x -1=(3x -1)+43x -1+1≥2(3x -1)·43x -1+1=5,当且仅当3x -1=43x -1,即x =1时,等号成立,故函数y =3x 值为5.故选D.2.(2023·浙江杭州高三教学质量检测)已知a >1,b >1,且log 2a =log b 4,则ab 的最小值为()A .4B .8C .16D .32答案C解析∵log 2a =log b 4,∴12log 2a =log b 4,即log 2a =2log 24log 2b ,∴log 2a ·log 2b =4.∵a >1,b >1,∴log 2a >0,log 2b >0,∴log 2(ab )=log 2a +log 2b ≥2log 2a ·log 2b =4,当且仅当log 2a =log 2b =2,即a =b =4时取等号,所以ab ≥24=16,当且仅当a =b =4时取等号,故ab 的最小值为16.故选C.考向2常数代换法求最值例2(1)已知0<x <1,则9x +161-x 的最小值为()A .50B .49C .25D .7答案B解析因为0<x <1,所以9x +161-x =(x +1-x )25+9(1-x )x+16x 1-x ≥25+29(1-x )x ·16x 1-x =49,当且仅当9(1-x )x=16x 1-x ,即x =37时,等号成立,所以9x +161-x 的最小值为49.故选B.(2)已知a >0,b >0,a +2b =3,则1a +1b 的最小值为()A.223B.233C .1+223D .1+233答案C解析因为a +2b =3,所以13a +23b =1,+23b =13+23+a 3b +2b 3a≥1+2a 3b ·2b3a=1+223,当且仅当a 3b =2b3a ,即a =3(2-1),b =3(2-2)2时,等号成立.故选C.【通性通法】常数代换法求最值的基本步骤【巩固迁移】3.若正实数x ,y 满足2x +y =9,则-1x -4y 的最大值是()A.6+429B .-6+429C .6+42D .-6-42答案B解析因为1x +4y =19x +y )+y x +8x y+6+429,当且仅当y x =8xy ,即x =9(2-1)2,y =9(2-2)时,等号成立,所以-1x -4y ≤-6+429.故选B.4.(2024·湖北荆门三校高三联考)已知实数a ,b 满足lg a +lg b =lg (a +2b ),则2a +b 的最小值是()A .5B .9C .13D .18答案B解析由lg a +lg b =lg (a +2b ),可得lg (ab )=lg (a +2b ),所以ab =a +2b ,即2a +1b =1,且a >0,b >0,则2a +b =(2a +b 5+2b a +2ab ≥5+22b a ·2a b =9,当且仅当2b a =2ab,即a =b =3时,等号成立,所以2a +b 的最小值为9.故选B.考向3消元法、换元法求最值例3(1)已知5x 2y 2+y 4=1(x ,y ∈R ),则x 2+y 2的最小值是()A.14B.45C.255D .2答案B解析因为5x 2y 2+y 4=1,所以x 2=1-y 45y 2,又x 2≥0,所以y 2∈(0,1],所以x 2+y 2=y 2+1-y 45y2=4y 4+15y 2=y 2≥15×24y 2·1y 2=45,当且仅当4y 2=1y 2,即y 2=12,x 2=310时取等号,所以x 2+y 2的最小值是45.故选B.(2)(2024·浙江嘉兴第一中学高三期中)若x >0,y >0,且1x +1+1x +2y=1,则2x +y 的最小值为()A .2B .23C.12+3D .4+23答案C解析设x +1=a ,x +2y =b ,则x =a -1,y =b -a +12,且a >0,b >0,则1a +1b =1,2x +y=2(a -1)+b -a +12=3a +b 2-32,而3a +b =(3a +b 4+3a b +ba ≥4+23a b ·ba=4+23,当且仅当3a b =ba ,即a =3+33,b =3+1时,等号成立,则2x +y ≥4+232-32=12+ 3.故选C.【通性通法】当所求最值的代数式中变量比较多时,通常考虑利用已知条件消去部分变量后,凑出“和为常数”或“积为常数”的形式,最后利用基本不等式求最值.【巩固迁移】5.(2023·江苏南京高三调研)设a ≥0,b ≥0,且2a +b =1,则ab 的最小值为__________.答案解析因为2a +b =1,所以a =(b -1)24,所以a b =(b -1)24b=b 4+14b -12≥2b 4·14b-12=0,当且仅当a =0,b =1时取等号.6.(2024·湖北襄阳五中高三质量检测)若正数a ,b 满足2a +b =1,则a 2-2a +b2-b的最小值是________.答案223-12解析设u =2-2a ,v =2-b ,则a =2-u 2,b =2-v ,则u +v =3(u >0,v >0),所以a 2-2a +b2-b=1-12u u+2-v v =1u +2v -32=13(u +v 32+v u +-32+321+223-32=223-12,当且仅当v =6-32,u =32-3时,等号成立,所以a 2-2a +b 2-b 的最小值为223-12.考向4“和”“积”互化求最值例4(多选)设a >1,b >1,且ab -(a +b )=1,那么()A .a +b 有最小值22+2B .a +b 有最大值22-2C .ab 有最大值3-22D .ab 有最小值3+22答案AD解析∵a >1,b >1,∴ab -1=a +b ≥2ab ,当a =b 时取等号,即ab -2ab -1≥0,解得ab ≥2+1,∴ab ≥(2+1)2=3+22,∴ab 有最小值3+2 2.又ab ,当a =b 时取等号,∴1=ab -(a +b )-(a +b ),即(a +b )2-4(a +b )≥4,则[(a +b )-2]2≥8,解得a +b -2≥22,即a +b ≥22+2,∴a +b 有最小值22+2.故选AD.【通性通法】“和”“积”互化求最值的方法(1)基本不等式具有将“和式”转化为“积式”和将“积式”转化为“和式”的放缩功能,因此可以用在一些不等式的证明中,还可以用于求代数式的最值.(2)如果条件中含有两个变量的和与积的形式,可以直接利用基本不等式对两个正数的和与积进行转化,然后通过解不等式进行求解,或者通过构造一元二次方程,利用根的分布解决问题.【巩固迁移】7.正实数x ,y 满足4x 2+y 2+xy =1,则xy 的最大值为________,2x +y 的最大值为________.答案152105解析∵1-xy =4x 2+y 2≥4xy ,∴5xy ≤1,∴xy ≤15,当且仅当y =2x ,即x =1010,y =105时取等号.∵4x 2+y 2+xy =1,∴(2x +y )2-3xy =1,∴(2x +y )2-1=3xy =32·2x ·y,即(2x +y )2-1≤38(2x +y )2,∴(2x +y )2≤85,∴2x +y ≤2105,当且仅当2x =y ,即x =1010,y=105时取等号.考点二基本不等式的综合应用例5(2024·河南濮阳外国语学校模拟)若对任意正数x ,不等式2x 2+4≤2a +1x恒成立,则实数a 的取值范围为()A .[0,+∞) B.-14,+∞C.14,+∞ D.12,+∞答案B解析依题意得,当x >0时,2a +1≥2x x 2+4=2x +4x恒成立,又x +4x ≥4,当且仅当x =2时取等号,所以2x +4x 的最大值为12,所以2a +1≥12,解得实数a 的取值范围为-14,+故选B.【通性通法】1.利用基本不等式求参数的值或范围时,要观察题目的特点,先确定是恒成立问题还是有解问题,再利用基本不等式确定等号成立的条件,最后通过解不等式(组)得到参数的值或范围.2.当基本不等式与其他知识相结合时,往往是为其他知识提供一个应用基本不等式的条件,然后利用常数代换法求最值.【巩固迁移】8.在等腰三角形ABC 中,AB =AC ,若AC 边上的中线BD 的长为3,则△ABC 面积的最大值是()A .6B .12C .18D .24答案A解析设AB =AC =2m ,BC =2n ,因为∠ADB =π-∠CDB ,所以m 2+9-4m 26m =-m 2+9-4n 26m,整理得m 2=9-2n 2.设△ABC 的面积为S ,则S =12BC =12×2n ×4m 2-n 2=3n 4-n 2=3n 2(4-n 2)≤3×n 2+4-n 22=6,当且仅当n =2时,等号成立.故选A.考点三基本不等式的实际应用例6网店和实体店各有利弊,两者的结合将在未来一段时期内成为商业的一个主要发展方向.某品牌行车记录仪支架销售公司从2022年10月起开展网络销售与实体店体验安装结合的销售模式.根据几个月运营发现,产品的月销量x (万件)与投入实体店体验安装的费用t (万元)之间满足函数关系式x =3-2t +1.已知网店每月固定的各种费用支出为3万元,产品每1万件进货价格为32万元,若每件产品的售价定为“进货价的150%”与“平均每件产品的实体店体验安装费用的一半”之和,则该公司最大月利润是________万元.答案37.5解析由题意知t =23-x-1(1<x <3),设该公司的月利润为y 万元,则y -32x -3-t =16x -t 2-3=16x -13-x +12-3=45.5-16(3-x )+13-x ≤45.5-216=37.5,当且仅当x =114时取等号,即最大月利润为37.5万元.【通性通法】利用基本不等式解决实际应用问题的技巧【巩固迁移】9.一家商店使用一架两臂不等长的天平称黄金.一位顾客到店里购买10g 黄金,售货员先将5g 的砝码放在天平左盘中,取出一些黄金放在天平右盘中使天平平衡;再将5g 的砝码放在天平右盘中,再取出一些黄金放在天平左盘中使天平平衡;最后将两次称得的黄金交给顾客.若顾客实际购得的黄金为m g ,则()A .m >10B .m =10C .m <10D .以上都有可能答案A解析由于天平两臂不等长,可设天平左臂长为a ,右臂长为b ,则a ≠b ,设先称得黄金为xg ,后称得黄金为y g ,则bx =5a ,ay =5b ,∴x =5a b ,y =5b a ,∴x +y =5a b +5ba=5×2a b ·b a =10,当且仅当a b =ba,即a =b 时,等号成立,但a ≠b ,等号不成立,即x +y >10.因此顾客实际购得的黄金克数m >10.故选A.课时作业一、单项选择题1.当x <0时,函数y =x +4x ()A .有最大值-4B .有最小值-4C .有最大值4D .有最小值4答案A解析y =x +4x=-(-x )-4,当且仅当x =-2时,等号成立.故选A.2.(2023·陕西咸阳高三模拟)已知x >0,y >0,若2x +y =8xy ,则xy 的最小值是()A.18B.14C.24D.22答案A解析因为2x +y ≥22xy ,所以8xy ≥22xy ,解得xy ≥18,当且仅当2x =y ,即x =14,y =12时,等号成立.故选A.3.已知F 1,F 2是椭圆C :x 29+y 24=1的两个焦点,点M 在C 上,则|MF 1|·|MF 2|的最大值为()A .13B .12C .9D .6答案C解析由椭圆的定义可知,|MF 1|+|MF 2|=2a =6.由基本不等式可得|MF 1|·|MF 2|=9,当且仅当|MF 1|=|MF 2|=3时,等号成立.故选C.4.(2024·浙江绍兴第一中学高三期中)已知直线ax +by -1=0(ab >0)过圆(x -1)2+(y -2)2=2024的圆心,则1a +1b 的最小值为()A .3+22B .3-22C .6D .9答案A解析由圆的方程知,圆心为(1,2).∵直线ax +by -1=0(ab >0)过圆的圆心,∴a +2b =1(ab >0),∴1a +1b =(a +2b )=3+a b +2ba≥3+2a b ·2b a=3+当且仅当a b =2ba,即a =2b ,∴1a +1b的最小值为3+2 2.故选A.5.(2023·湖南五市十校联考)原油作为“工业血液”“黑色黄金”,其价格的波动牵动着整个化工产业甚至世界经济.小李在某段时间内共加油两次,这段时间燃油价格有升有降,现小李有两种加油方案:第一种方案是每次加油40升,第二种方案是每次加油200元,则下列说法正确的是()A .第一种方案更划算B .第二种方案更划算C .两种方案一样D .无法确定答案B解析设小李这两次加油的油价分别为x 元/升、y 元/升(x ≠y ),则第一种方案:两次加油的平均价格为40x +40y 80=x +y 2>xy ,第二种方案:两次加油的平均价格为400200x +200y =2xyx +y <xy ,故无论油价如何起伏,第二种方案都比第一种方案更划算.故选B.6.(2023·浙江杭州调研)对任意m ,n ∈(0,+∞),都有m 2-amn +2n 2≥0,则实数a 的最大值为()A .4 B.92C.2D .22答案D 解析由m 2-amn +2n 2≥0得m 2+2n 2≥amn ,即a ≤m 2+2n 2mn=m n +2n m 恒成立,因为m n +2nm≥2m n ·2n m =22,当且仅当m n =2nm,即m =2n 时取等号,所以a ≤22,故实数a 的最大值为2 2.故选D.7.(2024·浙江名校协作体高三模拟)设x ,y 为正实数,若2x +y +2xy =54,则2x +y 的最小值是()A .4B .3C .2D .1答案D解析因为x ,y 为正实数,且54=2x +y +2xy =(2x +1)(y +1)-1,令m =2x +1,n =y +1,则mn =94,所以2x +y =m +n -2≥2mn -2=1,当且仅当m =n ,即y =12,x =14时取等号.故选D.8.(2024·湖北襄阳第四中学高三适应性考试)若a ,b ,c 均为正数,且满足a 2+2ab +3ac +6bc =1,则2a +2b +3c 的最小值是()A .2B .1C.2D .22答案A解析因为a 2+2ab +3ac +6bc =1,所以a (a +2b )+3c (a +2b )=(a +2b )(a +3c )=1,又a ,b ,c 均为正数,(a +2b )(a +3c )=(2a +2b +3c )24,当且仅当a +2b =a +3c =1时取等号,所以(2a+2b+3c)24≥1,即2a+2b+3c≥2.故选A.二、多项选择题9.下列四个函数中,最小值为2的是()A.y=sin xxB.y=ln x+1ln x(x>0,x≠1)C.y=x2+6 x2+5D.y=4x+4-x 答案AD解析对于A,因为0<x≤π2,所以0<sin x≤1,则y=sin x+1sin x≥2,当且仅当sin x=1sin x,即sin x=1时取等号,故y=sin x x2,符合题意;对于B,当0<x<1时,ln x<0,此时y=ln x+1ln x为负值,无最小值,不符合题意;对于C,y=x2+6x2+5=x2+5+1x2+5,设t=x2+5,则t≥5,则y≥5+15=655,其最小值不是2,不符合题意;对于D,y=4x+4-x=4x+14x≥24x·14x=2,当且仅当x=0时取等号,故y=4x+4-x的最小值为2,符合题意.故选AD.10.(2024·湖北部分名校高三适应性考试)已知正实数a,b满足ab+a+b=8,下列说法正确的是()A.ab的最大值为2B.a+b的最小值为4C.a+2b的最小值为62-3D.1a(b+1)+1b的最小值为12答案BCD解析对于A,因为ab+a+b=8≥ab+2ab,即(ab)2+2ab-8≤0,解得0<ab≤2,则ab≤4,当且仅当a=b=2时取等号,故A错误;对于B,ab+a+b=8≤(a+b)24+(a+b),即(a+b)2+4(a+b)-32≥0,解得a+b≤-8(舍去),a+b≥4,当且仅当a=b=2时取等号,故B正确;对于C,由题意可得b(a+1)=8-a,所以b=8-aa+1>0,解得0<a<8,a+2b=a+2·8-a a +1=a +18a +1-2=a +1+18a +1-3≥2(a +1)·18a +1-3=62-3,当且仅当a +1=18a +1,即a =32-1时取等号,故C 正确;对于D ,因为1a (b +1)+1b =181a (b +1)+1b [a (b +1)+b ]=182+b a (b +1)+a (b +1)b ≥18+2)=12,当且仅当b a (b +1)=a (b +1)b ,即b =4,a =45时取等号,故D 正确,故选BCD.11.已知a >0,b >0,且a +b =1,则()A .a 2+b 2≥12B .2a -b >12C .log 2a +log 2b ≥-2D.a +b ≤2答案ABD解析对于A ,a 2+b 2=a 2+(1-a )2=2a 2-2a +1=+12≥12,当且仅当a =b =12时,等号成立,故A 正确;对于B ,a -b =2a -1>-1,所以2a -b >2-1=12,故B 正确;对于C ,log 2a +log 2b =log 2ab ≤log=log 214=-2,当且仅当a =b =12时,等号成立,故C 不正确;对于D ,因为(a +b )2=1+2ab ≤1+a +b =2,所以a +b ≤2,当且仅当a =b =12时,等号成立,故D 正确.故选ABD.三、填空题12.(2023·山东滨州三校联考)若函数f (x )=x +1x -2(x >2)在x =a 处取最小值,则a =________.答案3解析当x >2时,x -2>0,f (x )=(x -2)+1x -2+2≥2(x -2)·1x -2+2=4,当且仅当x -2=1x -2(x >2),即x =3时取等号,即当f (x )取得最小值时,x =3,即a =3.13.(2024·河北衡水中学高三第三次综合素养评价)已知实数a >b >1,满足a +1a -1≥b +1b -1,则a +4b 的最小值是________.答案9解析由已知条件,得a -b ≥1b -1-1a -1=(a -1)-(b -1)(b -1)(a -1)=a -b (b -1)(a -1),∵a -b >0,∴1≥1(b -1)(a -1),又a -1>0,b -1>0,∴(b -1)(a -1)≥1,∴a +4b =(a -1)+4(b -1)+5≥2(a -1)·4(b -1)+5=9,-1=4(b -1),-1)(a -1)=1,=3,=32时,等号成立.14.(2023·湖北荆宜三校高三模拟)已知正数a ,b 满足a +3b +3a +4b =18,则a +3b 的最大值是________.答案9+36解析设t =a +3b ,则3a +4b =18-t ,所以t (18-t )=(a +3b 15+9b a +4ab≥15+29b a ·4ab=27,当且仅当2a =3b 时取等号.所以t 2-18t +27≤0,解得9-36≤t ≤9+36,即a +3b 的最大值是9+36,当且仅当2a =3b ,即a =3+6,b =2+263时取等号.15.(2024·浙江名校联盟高三上学期第一次联考)已知正实数x ,y 满足1x +4y +4=x +y ,则x+y 的最小值为()A.13-2B .2C .2+13D .2+14答案C解析因为正实数x ,y 满足1x +4y+4=x +y ,等式两边同乘以x +y ,可得(x +y )2=4(x +y )+5+y x +4xy≥4(x +y )+5+2y x ·4xy =4(x +y )+9,所以(x +y )2-4(x +y )-9≥0,因为x +y >0,所以x +y ≥2+13,当且仅当y =2x 时,等号成立.因此x +y 的最小值为2+13.故选C.16.已知点E 是△ABC 的中线BD 上的一点(不包括端点),若AE →=xAB →+yAC →,则2x +1y 的最小值为()A .4B .6C .8D .9答案C解析设BE →=λBD →(0<λ<1),∵AE →=AB →+BE →=AB →+λBD →=AB →+λ(AD →-AB →)=(1-λ)AB →+λ2AC →,∴x =1-λ,y =λ2(x >0,y >0),∴2x +1y =21-λ+2λ=-λ)+λ]=4+2λ1-λ+2(1-λ)λ≥4+22λ1-λ·2(1-λ)λ=8,当且仅当2λ1-λ=2(1-λ)λ,即λ=12时取等号,故2x +1y 的最小值为8.故选C.17.(多选)(2022·新高考Ⅱ卷)若x ,y 满足x 2+y 2-xy =1,则()A .x +y ≤1B .x +y ≥-2C .x 2+y 2≤2D .x 2+y 2≥1答案BC解析由x 2+y 2-xy =1得(x +y )2-1=3xy ≤,解得-2≤x +y ≤2,当且仅当x =y =-1时,x +y =-2,当且仅当x =y =1时,x +y =2,所以A 错误,B 正确;由x 2+y 2-xy =1得x 2+y 2-1=xy ,又x 2+y 2≥2x 2·y2=2|xy |,所以|x 2+y 2-1|≤x2+y 22即-x 2+y 22≤x 2+y 2-1≤x 2+y 22,所以23≤x 2+y 2≤2,当且仅当x =y =±1时,x 2+y 2=2,当x =33,y =-33或x =-33,y =33时,x 2+y 2=23,所以C 正确,D 错误.故选BC.18.(多选)(2024·湖北襄阳第五中学高三月考)若a >b >0,且a +b =1,则()A .2a +2b ≥22B .2a +ab ≥2+22C .(a 2+1)(b 2+1)<32D .a 2a +2+b 2b +1≥14答案BD解析因为a >b >0,且a +b =1,所以0<b <12,12<a <1.对于A ,因为2a +2b ≥22a ·2b =22a +b=22,当且仅当a =b =12时取等号,但a >b >0,所以等号取不到,故A 错误;对于B ,因为b a >0,a b >0,由基本不等式,得2a +a b =2a +2b a +a b =2+2b a +a b ≥2+22b a ·ab=2+22,当且仅当2b a =a b ,即a =2-2,b =2-1时,等号成立,所以2a +ab≥2+22,故B 正确;对于C ,因为a +b =1,所以(a 2+1)(b 2+1)=a 2b 2+a 2+b 2+1=a 2b 2+(a +b )2-2ab +1=a 2b 2-2ab +2=(ab -1)2+1,其中ab ≤(a +b )24=14,当且仅当a =b 时取等号,但a >b >0,所以等号取不到,所以0<ab <14,(a 2+1)(b 2+1)=(ab -1)2+1故C 错误;对于D ,a 2a +2+b 2b +1=[(a +2)-2]2a +2+[(b +1)-1]2b +1=(a +2)+4a +2-4+(b +1)+1b +1-2=4a +2+1b +1-2,因为a +b=1,所以a +2+b +1=4,故a +24+b +14=1,所以4a +2+1b +1==1+14+b +1a +2+a +24(b +1)≥54+2b +1a +2·a +24(b +1)=94,当且仅当b +1a +2=a +24(b +1),即a =23,b =13时,等号成立,所以a 2a +2+b 2b +1=4a +2+1b +1-2≥94-2=14,故D 正确.故选BD.19.(2024·湖北百校高三联考)已知正数x ,y 满足3x +4y =4,则y是________.答案1解析因为x ,y 是正数,所以=y xy +3+y 2xy +1=1x +3y +12x +1y,且x +3y +2x +1y =3x +4y =4,所以y=14+3y +2x·=+2x +1y x +3y +≥14×(2+2)=1,当且仅当2x +1y x +3y =x +3y 2x +1y,即x =45,y =52,等号成立,所以y 1.20.(2023·广东深圳高三二模)足球是一项很受欢迎的体育运动.如图,某标准足球场的底线宽AB =72码,球门宽EF =8码,球门位于底线的正中位置.在比赛过程中,攻方球员带球运动时,往往需要找到一点P ,使得∠EPF 最大,这时候点P 就是最佳射门位置.当攻方球员甲位于边线上的点O 处(OA =AB ,OA ⊥AB )时,根据场上形势判断,有OA →,OB →两条进攻线路可供选择.若选择线路OA →,则甲带球________码时,到达最佳射门位置;若选择线路OB →,则甲带球________码时,到达最佳射门位置.答案72-165722-165解析若选择线路OA →,设AP =t ,其中0<t ≤72,AE =32,AF =32+8=40,则tan ∠APE =AEAP=32t ,tan ∠APF =AF AP =40t ,所以tan ∠EPF =tan(∠APF -∠APE )=tan ∠APF -tan ∠APE 1+tan ∠APF tan ∠APE=40t -32t 1+1280t 2=8t 1+1280t2=8t +1280t ≤82t ·1280t =520,当且仅当t =1280t ,即t =165时,等号成立,此时OP =OA -AP =72-165,所以若选择线路OA →,则甲带球72-165码时,到达最佳射门位置;若选择线路OB →,以线段EF 的中点N 为坐标原点,BA →,AO →的方向分别为x ,y 轴正方向建立如图所示的空间直角坐标系,则B (-36,0),O (36,72),F (-4,0),E (4,0),k OB =7236+36=1,直线OB 的方程为y =x +36,设点P (x ,x +36),其中-36<x ≤36,tan ∠AFP =k PF =x +36x +4,tan ∠AEP =k PE =x +36x -4,所以tan ∠EPF =tan(∠AEP -∠AFP )=tan ∠AEP -tan ∠AFP1+tan ∠AEP tan ∠AFP=x +36x -4-x +36x +41+x +36x -4·x +36x +4=8(x +36)x 2-161+(x +36)2x 2-16=8(x +36)+x 2-16x +36,令m =x +36∈(0,72],则x =m -36,所以x +36+x 2-16x +36=m +(m -36)2-16m =2m +1280m -72≥22m ·1280m72=3210-72,当且仅当2m =1280m,即m =810,即x =810-36时,等号成立,所以tan ∠EPF =82m+1280m-72≤83210-72=1410-9,当且仅当x=810-36时,等号成立,此时|OP|=2·|36-(810-36)|=722-165,所以若选择线路OB→,则甲带球722-165码时,到达最佳射门位置.。
高二数学柯西不等式试题1.设正数,(1)满足,求证:;(2)若,求的最小值。
【答案】(1)不等式的证明,可以运用均值不等式来得到证明。
(2)根据均值不等式的一正二定三相等来求解最值。
【解析】⑴证明:(利用柯西不等式)⑵根据题意,由于,那么,在可以根据均值不等式同时取得等号得到其最小值为【考点】均值不等式点评:主要是考查了不等式的证明以及最值的求解,属于中档题。
2.若0<x1<x2, 0<y1<y2,且x1+x2=y1+y2=1,则下列代数式中值最大的是()A.x1y1+x2y2B.x1x2+y1y2C.x1y2+x2y1D.【答案】A【解析】依题意取x1=,x2=,y1=,y2=。
计算x1y1+x2y2=,x1x2+y1y2=,x 1y2+x2y1=,故选A。
【考点】本题主要考查不等式的性质,选择题的灵活解法。
点评:简单题,本题可利用“特殊值法”解答,体现选择题解法的灵活性。
3.(本题12分)已知实数a,b,c,d满足a+b+c+d=3,a2+2b2+3c2+6d2=5,求证:(Ⅰ);(Ⅱ).【答案】(Ⅰ)应用柯西不等式,。
(Ⅱ)由(Ⅰ)得(3-a)2<5-a2,推出。
【解析】(Ⅰ)(Ⅱ)由(Ⅰ)得(3-a)2<5-a2【考点】本题主要考查柯西不等式的应用,不等式的证明。
点评:中档题,关键是根据已知条件,构造柯西不等式,对考查考生创新思维,有较好的作用。
4.(本小题满分13分)已知实数满足,且的最大值是7,求的值.【答案】.【解析】本题是考查柯西不等式的应用.根据柯西不等式:,可得出的最大值,从而可根据最大值为7,建立关于a的方程解出a值.解:由柯西不等式:. …………………6分因为所以,即. ……………………9分因为的最大值是7,所以,得,……………………10分当时,取最大值,所以.…………………13分5.观察下列式子, ….则可归纳出.【答案】(n∈N*)【解析】解:因为观察下列式子, ….则可归纳出(n∈N*)成立。
高二数学不等式试题,且恒成立,则n的最大值为( ).1.若a>b>c,n∈N+A.2B.3C.4D.5【答案】C【解析】=.=4.或者(a-c)·=[(a-b)+(b-c)]·所以nmax≥2·2 =4.2.一个篮球运动员投篮一次得3分的概率为a,得2分的概率为b,不得分的概率为c(a,b,c ∈(0,1)),已知他投篮一次得分的数学期望为2(不计其他得分情况),则ab的最大值为()A.B.C.D.【答案】【解析】由又,所以,当且仅当时取等号.故答案选【考点】1.离散型随机变量的期望;2.基本不等式.3.若实数满足,则的最小值为_______【答案】18【解析】不等式表示的区域是直线的右上方区域,而表示点(x,y)与点(-3,1)两点的距离的平方。
显然两点间的最小距离为点(-3,1)到直线的距离,所以z的最小值为.【考点】利用几何意义求最值。
4.若为非零实数,且,则下列不等式成立的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】:∵实数a,b满足a<0<b,若 a=-3,b=1,则 A、B、D都不成立,只有C成立【考点】不等关系与不等式5.若不等式的解集为,则不等式的解集为()A.B.或C.D.或【解析】由三个二次关系可知方程的解为且,设,所以,所以不等式为,解集为【考点】三个二次关系与一元二次不等式解法6.已知实数,满足不等式组,则关于的方程的两根之和的最大值和最小值分别是()A.,B.,C.,D.,【答案】A【解析】作出不等式组表示的平面区域,如图所示,则关于的方程的两根之和,由图可知当目标函数经过点时取得最大值,=,经过点时取得最小值,,故选A.【考点】简单的线性规划问题.7.不等式的解集是【答案】;【解析】,解集为【考点】分式不等式解集8.设关于x,y的不等式组表示的平面区域内存在点,满足,则m的取值范围是()A.B.C.D.【解析】将化成,将其代入,得,即,由题意,得有解,即,解得,即m的取值范围是;故选C.【考点】不等式组与平面区域.【技巧点睛】本题考查二元一次不等式组和平面区域、不等式组的解的存在性,属于中档题;学生解决本题的常用方法是先画出可行域再思考如何处理,难度较大;本题的解题技巧在于,将平面区域内存在点使成立,利用消元法将其转化为关于的不等式组有解的问题,再利用集合间的关系进行求解.9.(2015秋•宁德校级期中)不等式x2+2x﹣3≤0的解集为()A.[﹣1,3]B.[﹣3,﹣1]C.[﹣3,1]D.[1,3]【答案】C【解析】根据解一元二次不等式的基本步骤,进行解答即可.解:不等式x2+2x﹣3≤0可化为(x+3)(x﹣1)≤0,该不等式对应方程的两个实数根为﹣3和1,所以该不等式的解集为[﹣3,1].故选:C.【考点】一元二次不等式的解法.10.已知,则的最小值是()A.4B.3C.2D.1【答案】A【解析】因为,且,所以;则(当且仅当,即时取等号);故选A.【考点】1.对数的运算;2.基本不等式.11.表示不等式的平面区域(不含边界的阴影部分)是()【答案】A【解析】作出直线,将原点代入不等式不成立,因此不等式表示直线的右上方,因此只有A正确【考点】不等式表示平面区域12.若、满足,且的最小值为,则的值为()A.2B.C.D.【答案】D【解析】对不等式组中的讨论,可知直线与轴的交点在与轴的交点的右边,故由约束条件作出可行域如图,由,令得,,由得,由图可知,当直线过时直线在轴上的截距最小,即最小,此时,解得:,故选D.【考点】1、可行域的画法;2、已知最优解求参数.13.(2015秋•厦门期末)若a>b,c>d,则下列不等式成立的是()A.B.ac>bd C.a2+c2>b2+d2D.a+c>b+d【答案】D【解析】本题是选择题,可采用逐一检验,利用特殊值法进行检验,很快问题得以解决.解:∵a>b,c>d,∴设a=1,b=﹣1,c=﹣2,d=﹣5分别代入选项A、B、C均不符合,故A、B、C均错,而选项D正确,故选:D.【考点】不等式的基本性质.14.给定两个命题:对任意实数都有恒成立;:关于的方程有实数根.如果为假命题,为真命题,求实数的取值范围.【答案】(-∞,0)∪(,4)【解析】先求出,为真命题时的取值范围,由为假命题,为真命题可得,一真一假进行分类讨论求出的取值范围试题解析:命题P:对任意实数x都有ax2+ax+1>0恒成立,则“a=0”,或“a>0且a2-4a<0”.解得0≤a<4.命题:关于x的方程x2-x+a=0有实数根,则Δ=1-4a≥0,得a≤.因为P∧为假命题,P∨为真命题,则P,有且仅有一个为真命题,故∧为真命题,或P∧为真命题,则或解得a<0或<a<4.所以实数a的取值范围是(-∞,0)∪(,4).【考点】简单的逻辑用语的应用.【方法点睛】(1)正确理解逻辑连接词“或”、“且”,“非”的含义是关键,解题时应根据组成各个复合命题的语句中所出现的逻辑连接词进行命题结构与真假的判断,其步骤为:①确定复合命题的构成形式;②判断其中简单命题的真假;③判断复合命题的真假;(2)解决此类问题的关键是准确地把每个条件所对应的参数的取值范围求解出来,然后转化为集合交、并、补的基本运算;(3)注意或为真,且为假说明一真一假.15.若不等式ax2+bx-2>0的解集为则a,b的值分别是()A.B.C.D.【答案】C【解析】由不等式的解集可知方程的根为解方程得【考点】三个二次关系16.已知实数x、y满足,若不等式恒成立,则实数a的最小值是.【答案】【解析】不等式对应的可行域为直线围成的三角形及其内部,其中三个顶点为,设,不等式变形为恒成立最大值为,所以实数a的最小值是【考点】1.线性规划;2.不等式性质17.某人需要补充维生素,现有甲、乙两种维生素胶囊,这两种胶囊都含有维生素,,,和最新发现的.甲种胶囊每粒含有维生素,,,,分别是1mg,1mg,4mg,4mg,5mg;乙种胶囊每粒含有维生素,,,,分别是3mg,2mg,1mg,3mg,2mg.此人每天摄入维生素至多19mg,维生素至多13mg,维生素至多24mg,维生素至少12mg.(1)设该人每天服用甲种胶囊粒,乙种胶囊粒,为了能满足此人每天维生素的需要量,请写出,满足的不等关系.(2)在(1)的条件下,他每天服用两种胶囊分别为多少时,可摄入最大量的维生素.并求出最大量.【答案】(1)详见解析;(2)服用5粒甲种胶囊和4粒乙种胶囊时,可摄入最大量的维生素为33mg【解析】(1)直接由题意列出关于x,y的不等关系所组成的不等式组;(2)由(1)中的不等式组作出可行域,数形结合得到最优解,联立方程组求出最优解的坐标,代入目标函数得答案试题解析:(1).(2)目标函数为:作出以上不等式组所表示的平面区域,即可行域.作直线:,把直线向右上方平移,直线经过可行域上的点时,取得最大值.解方程组得点坐标为,此时(mg).答:每天服用5粒甲种胶囊和4粒乙种胶囊时,可摄入最大量的维生素为33mg.【考点】线性规划问题的实际应用18.已知常数,解关于的不等式【答案】当,原不等式为;当时,原不等式的解集为或.;当时,时,原不等式的解集为.当时,原不等式的解集为.【解析】讨论是否为0.当,再讨论的正负,同时讨论其判别式.当判别式大于0时注意两根的大小,画抛物线结合图像可解不等式.试题解析:解(1)若,则原不等式为,故解集为.(2)若①当,即时,方程的两根为,∴原不等式的解集为.②当时,即时,原不等式的争集为.③当,即时,原不等式的争集为.(3)若.①当,即,原不等式的解集为或.②当时,时,原不等式化为,∴原不等式的解集为.③当,即时,原不等式的解集为综上所述,当时,原不等式的解集为;当原不等式的解集为;当,原不等式为;当时,原不等式的解集为或.;当时,时,原不等式的解集为.当时,原不等式的解集为.【考点】一元二次不等式.19.若a,b,c∈R,且a>b,则下列不等式一定成立的是()A.a+c≥b﹣c B.ac>bc C.>0D.(a﹣b)c2≥0【答案】D【解析】A、令a=﹣1,b=﹣2,c=﹣3,计算出a+c与b﹣c的值,显然不成立;B、当c=0时,显然不成立;C、当c=0时,显然不成立;D、由a大于b,得到a﹣b大于0,而c2为非负数,即可判断此选项一定成立.解:A、当a=﹣1,b=﹣2,c=﹣3时,a+c=﹣4,b﹣c=1,显然不成立,本选项不一定成立;B、c=0时,ac=bc,本选项不一定成立;C、c=0时,=0,本选项不一定成立;D、∵a﹣b>0,∴(a﹣b)2>0,又c2≥0,∴(a﹣b)2c≥0,本选项一定成立,故选D【考点】两角和与差的正弦函数;正弦定理.20.若不等式ax2+bx+2>0的解集为{x|﹣},则a+b= .【答案】﹣14【解析】利用不等式的解集与方程解的关系,结合韦达定理,确定a,b的值,即可得出结论.解:∵不等式ax2+bx+2>0的解集为{x|﹣},∴﹣和为方程ax2+bx+2=0的两个实根,且a<0,由韦达定理可得,解得a=﹣12,b=﹣2,∴a+b=﹣14.故答案为:﹣14.【考点】一元二次不等式的应用.21.已知a,b,c都是正实数,求证(1)≥a+b+c.【答案】(1)(2)证明见解析【解析】(1)利用分析法证明,由于a,b,c都是正实数,所以最终只需要证明:(a﹣b)2≥0;(2)根据不等式特点,先利用基本不等式证明,,从而得证.证明:(1)要证即证:a2≥2ab﹣b2即证:(a﹣b)2≥0显然成立,故得证;(2)∵a,b,c都是正实数,∴,相加,化简得≥a+b+c.【考点】不等式的证明;其他不等式的解法.22.如果实数x、y满足条件,那么2x﹣y的最大值为()A.2B.1C.﹣2D.﹣3【答案】B【解析】先根据约束条件画出可行域,再利用几何意义求最值,表示直线在轴上的截距,只需求出可行域直线在轴上的截距最大值即可.当直线过点时,最大为1.故选B.【考点】简单线性规划的应用.23.命题“恒成立”则实数的取值范围为 ;【答案】【解析】当时,不等式恒成立;当,不等式恒成立,则,解得;因此实数的取值范围为【考点】恒成立问题;24.设满足约束条件,若目标函数的最大值为1,则的最小值为________.【答案】【解析】画出可行域如下图所示,由得,平移直线,由图象可知,当过时目标函数的最大值为,即,则,当且仅当,即时,取等号,故的最小值为.【考点】1、线性规划;2、基本不等式.【方法点晴】题目分成两个部分,每个部分用相应的知识点来解决,第一部分是线性规划,先画出可行域,将目标函数移到取得最大值为,这样就求出了的一个关系式;第二部分是基本不等式,求此类基本不等式的方法是“”的代换,也就是,展开后就可以用基本不等式求解了,最后要注意等号是否成立.25.若关于的不等式有解,则实数的取值范围是 _________.【答案】【解析】由题意得,关于的不等式有解,所以的最小值小于,而表示数轴上的对应点到对应点的距离之和它的最小值为,所以有,可得.【考点】绝对值不是的解法及绝对值的意义.【方法点晴】本题主要考查了绝对值的几何意义、绝对值不等式的解法,函数的恒成立问题的求解,着重考查了转化与化归的思想方法,属于中档试题,本题的解答中,根据关于的不等式有解,转化为的最小值小于,再利用绝对值的几何意义,得到的最小值为,即可列出不等式关系,求解出的范围.26.若不等式组表示的平面区域为三角形,其面积等于,则的值为A.B.C.D.【答案】B【解析】易知直线只有有图中位置,题设不等式组才能表示一个三角形区域,计算得,,,(),直线与轴交点为,由,解得或(舍去),故选B.【考点】二元一次不等式组表示的平面区域.【名师】要作出二元一次不等式组表示平面区域关键是作出二元一次不等式表示的平面区域,在平面直角坐标系中,平面内所有的点被直线Ax+By+C=0分成三类:(1)满足Ax+By+C=0的点;(2)满足Ax+By+C>0的点;(3)满足Ax+By+C<0的点.27.已知,,,则三者的大小关系是()A.B.C.D.【答案】A【解析】【考点】比较大小28.若实数满足条件,则的最大值为________.【答案】4【解析】由图可得当取到:时,最大,为4【考点】线性规划中的最优解问题。
高考数学最新真题专题解析—等式与不等式考向一 基本不等式的应用【母题来源】2022年新高考全国II 卷【母题题文】若x ,y 满足221+-=x y xy ,则( )A. 1x y +≤B. 2x y +≥-C. 222x y +≤D. 221x y +≥ 【答案】BC【试题解析】因为22222a b a b ab ++⎛⎫≤≤⎪⎝⎭(,a b R ),由221+-=x y xy 可变形为,()221332x y x y xy +⎛⎫+-=≤ ⎪⎝⎭,解得22x y -≤+≤,当且仅当1x y ==-时,2x y +=-,当且仅当1x y ==时,2x y +=,所以A 错误,B 正确;由221+-=x y xy 可变形为()222212x y x y xy ++-=≤,解得222x y +≤,当且仅当1x y ==±时取等号,所以C 正确;因为221+-=x y xy 变形可得223124y x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,设3cos sin 2y x y θθ-==,所以cos ,33x y θθθ=+=,因此2222511cos sin cos 12cos 233333x y θθθθ=θ-θ+=+++42π2sin 2,23363θ⎛⎫⎡⎤=+-∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以当3333x y ==-时满足等式,但是221x y +≥不成立,所以D 错误.故选:BC .【命题意图】本题考查基本不等式及其应用,属于中高档题目.【命题方向】这类试题在考查题型上主要以选择、填空题的形式出现.试题难度有易有难,是历年高考的热点,考查学生的基本运算能力.常见的命题角度有:(1)利用不等式比较大小;(2)利用不等式求最值;(3)基本不等式成立的条件 【得分要点】(1)对原不等式进行化简、变形;(2)符合基本不等式的条件“一正、二定、三相等”,用基本不等式求解; (3)判断等号成立的条件; (4)利用“1”的合理变换是解题.考向二 线性规划【母题来源】2022年高考全国乙卷(文科)【母题题文】若x ,y 满足约束条件2,24,0,x y x y y +≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩则2z x y =-的最大值是( )A. 2-B. 4C. 8D. 12【答案】C【试题解析】由题意作出可行域,如图阴影部分所示, 转化目标函数2z x y =-为2y x z =-,上下平移直线2y x z =-,可得当直线过点()4,0时,直线截距最小,z 最大,所以max 2408z =⨯-=.故选:C.【命题意图】本题考查线性规划及其应用,属于比较容易题目.【命题方向】这类试题在考查题型上主要以选择、填空题的形式出现.试题难度较小,是历年高考的热点,考查学生的基本作图能力和运算能力. 常见的命题角度有:(1)线性规划求最值;(2)利用线性规划求参数的值;【得分要点】1.正确画出可行域;2.确定目标函数平移的方向决定取得最大值或最小值。
不等式的证明训练题及解答一、选择题(1)若l o g a b 为整数,且l o g ab 1>l o g a b l o g b a 2,那么下列四个结论①b1>b >a 2②l o g a b +l o g b a =0 ③0<a <b <1 ④ab -1=0中正确的个数是( )A 1BC 3D 4(2)设x 1和x 2是方程x 2+px +4=0的两个不相等的实数根,则( ) A |x 1|>2且|x 2|>2 B |x 1+x 2|>4 C |x 1+x 2|<4 D |x 1|=4且|x 2|=1(3)若x ,y ∈R +,且x ≠y ,则下列四个数中最小的一个是( )A)11(2y x + B yx + (4)若x >0,y >0,且y x +≤a y x +成立,则a 的最小值是( )A22C 2D 2(5)已知a ,b ∈R +,则下列各式中成立的是( )A cos 2θ·lg a +sin 2θ·lg b <lg(a +b )B a cos2θ·b sin2θ=a +bC cos 2θ·lg a +sin 2θ·lg b >lg(a +b )D a cos 2θ·b sin2θ>a +b(6)设a ,b ∈R +,且ab -a -b ≥1,则有( )A a +b ≥2(2+1)B a +b ≤+1C a +b ≥(2+1)2D a +b ≤2(2+1)二、填空题(7)已知x 2+y 2=1,则3x +4y 的最大值是(8)设x =21y -,则x +y 的最小值是(9)若51≤a ≤5,则a +a1的取值范围是 (10)A =1+n n与13121+++ (n ∈N )的大小关系是 (11)实数yx=x -y ,则x 的取值范围是 . 三、解答证明题(12)用分析法证明:3(1+a 2+a 4)≥(1+a +a 2)2(13)用分析法证明:ab +cd ≤22c a ⋅+(14)用分析法证明下列不等式:(1)求证:15175+>+ (2)求证:4321---<---x x x x (x ≥4)(3)求证:a ,b ,c ∈R +,求证:)3(3)2(23abc c b a ab b a -++≤-+ (15)若a ,b >0,2c >a +b ,求证:(1)c 2>ab ;(2)c -ab c -2<a <c +ab c -2 (16)已知x ,y ∈R +,且x +y >2,求证:xyy x ++11与中至少有一个小于2 (17)设a ,b ,c ∈R ,证明:a 2+ac +c 2+3b (a +b +c )≥0(18)已知1≤x 2+y 2≤2,求证:21≤x 2+xy +y 2≤3 (19)设a n =)1(3221+++⨯+⨯n n (n ∈N *),求证:2)1(2)1(2+<<+n a n n n 对所有n (n ∈N *)都成立(20)已知关于x 的实系数二次方程x 2+ax +b =0,有两个实数根α,β,证明: (1)如果|α|<2,|β|<2,那么2|α|<4+b 且|b |<4 (2)如果2|α|<4+b 且|b |<4,那么|α|<2,|β|<2 不等式的证明训练题参考答案:1.A 2.B 3.D 4.B 5.A 6.A7.5 8.-1 9.[2,526] 10.A ≥n 11.(-≦,0)∪[4,+≦] 12.证明:要证3(1+a 2+a 4)≥(1+a +a 2)2只需证3[(1+a 2)2-a 2]≥(1+a +a 2)2,即证3(1+a 2+a )(1+a 2-a )≥(1+a +a 2)2≧1+a +a 2=(a +21)2+43>0 只需证3(1+a 2-a )≥1+a +a 2,展开得2-4a +2a 2≥0,即2(1-a )2≥0成立故3(1+a 2+a 4)≥(1+a +a 2)2成立13.证明:①当ab +cd <0时,ab +cd <2222d b c a +⋅+成立②当ab +cd ≥0时,欲证ab +cd ≤2222d b c a +⋅+只需证(ab +cd )2≤(2222d b c a +⋅+)2展开得a 2b 2+2abcd +c 2d 2≤(a 2+c 2)(b 2+d 2)即a 2b 2+2abcd +c 2d 2≤a 2b 2+a 2d 2+b 2c 2+c 2d 2,即2abcd ≤a 2d 2+b 2c 2只需证a 2d 2+b 2c 2-2abcd ≥0,即(ad -bc )2≥0因为(ad -bc )2≥0成立所以当ab +cd ≥0时,ab +cd ≤2222d b c a +⋅+成立综合①②可知:ab +cd ≤2222d b c a +⋅+成立14.证明:(1)欲证15175+>+ 只需证22)151()75(+>+展开得12+235>16+215,即235>4+215 只需证(235)2>(4+215)2,即4>15这显然成立故15175+>+成立(2)欲证4321---<---x x x x (x ≥4) 只需证2341-+-<-+-x x x x (x ≥4)即证22)23()41(-+-<-+-x x x x (x ≥4)展开得2x -5+22325241-⋅-+-<-⋅-x x x x x 即)2)(3()4)(1(--<--x x x x只需证[)4)(1(--x x ]2<[)2)(3(--x x ]2即证x 2-5x +4<x 2-5x +6,即4<6这显然成立 故4321---<---x x x x (x ≥4)成立(3)欲证2(ab b a -+2)≤3(33abc c b a -++) 只需证a +b -2ab ≤a +b +c -33abc即证c +2ab ≥33abc≧a ,b ,c ∈R +,≨c +2ab =c +ab +ab ≥3333abc ab ab c =⋅⋅≨c +2ab ≥33abc 成立故原不等式成立15.证明:(1)≧ab ≤(2b a +)2<c 2,≨ab <c 2(2)欲证c -ab c -2<a <c +ab c -2只需证-ab c -2<a -c <ab c -2,即|a -c |<ab c -2,即a 2-2ac +c 2<c 2-ab只需证a (a +b )<2ac≧a >0,只要证a +b <2c (已知),故原不等式成立16.证明:(反证法):假设x y y x ++11与均不小于2,即yx+1≥2,x y +1≥2,≨1+x ≥2y ,1+y ≥2x 将两式相加得:x +y ≤2,与已知x +y >2矛盾, 故xyy x ++11与中至少有一个小于2 17.证明:目标不等式左边整理成关于a 的二次式且令 f (a )=a 2+(c +3b )a +c 2+3b 2+3bc判别式Δ=(c +3b )2-4(c 2+3b 2+3bc )=-3(b +c )2≤0当Δ=0时,即b +c =0,等号成立故a 2+(c +3b )a +c 2+3b 2+3bc ≥0成立18.证明:设x =k cos θ,y =k sin θ,1≤k 2≤2≨x 2+xy +y 2=k 2(cos 2θ+cos θsin θ+sin 2θ)=k 2(1+21sin2θ) ≧sin2θ∈[-1,1]≨k 2≤k 2(1+21sin2θ)≤23k 2,故21≤x 2+xy +y 2≤319.证明:≧2)1(n n n >+=n ,≨a n >1+2+3+…+n =2)1(+n n2)1(232221+++++++<n n a n 又22)1(2)21(2n n n n n ++=++++=2)1(2122)2(22+=++<+=n n n n n ,故命题对n ∈N 都成立20.证明:依题设及一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)得:α+β=-a ,αβ=b 则有:(1)(2)等价于证明|α|<2,|β|<2⇔2|α+β|<4+αβ,且|αβ|<4⎪⎩⎪⎨⎧+<+<⇔⎪⎩⎪⎨⎧+<+<22)4()(44424αββααβαββααβ⎪⎩⎪⎨⎧>+--<⇔0164442222βαβααβ ⎪⎩⎪⎨⎧>--<⇔0)4)(4(422βααβ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<<⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>><⇔4444442222βααββααβ或⎪⎩⎪⎨⎧<<<⎪⎩⎪⎨⎧>><⇔224224βααββααβ或⎪⎩⎪⎨⎧<<<⇔<<⇔2.2,224ββαααβ。