《(江蘇專用)2019版高考數(shù)學大一輪復習 第七章 不等式 第44講 不等式的綜合應用學案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(江蘇專用)2019版高考數(shù)學大一輪復習 第七章 不等式 第44講 不等式的綜合應用學案(10頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第44講 不等式的綜合應用
考試要求 掌握解決不等式綜合問題的方法(C級要求).
診 斷 自 測
1.(必修5P102習題7改編)函數(shù)y=x+(x≠0)的值域是________.
解析 當x>0時,y=x+≥2=4;
當x<0時,y=x+=-≤
-2=-4.
答案 (-∞,-4]∪[4,+∞)
2.(必修5P106復習題16改編)已知x>0,y>0且滿足+=1,則x+y的最小值是________ .
解析 ∵ x+y=(x+y)·1=(x+y)=2+8++,x>0,y>0,∴>0,>0,x+y≥10+2=18,當且僅當=時等號成立,又+=1,∴當x=6,y=12時,x
2、+y有最小值18.
答案 18
3.(必修5P98練習2(2)改編)若正數(shù)a,b滿足ab=a+b+3,則ab的取值范圍是________.
解析 由a,b∈R*,得a+b≥2,則ab=a+b+3≥2+3,即ab-2-3≥0?(-3)(+1)≥0?≥3,∴ ab≥9.
答案 [9,+∞)
4.設x∈R,f(x)=,若不等式f(x)+f(2x)≤k對于任意的x∈R恒成立,則實數(shù)k的取值范圍是________.
解析 不等式化為k≥+,因為∈(0,1],所以k≥2.
答案 k≥2
5.(必修5P102習題9改編)某種產品按下列三種方案兩次提價.方案甲:第一次提價p%,第二次提價q%;
3、方案乙:第一次提價q%,第二次提價p%;方案丙:第一次提價%,第二次提價%.其中p>q>0,上述三種方案中提價最多的是________.
解析 設原來價格為A,方案甲:經兩次提價后價格為A=A;方案乙:經兩次提價后價格為A;方案丙:經兩次提價后價格為A=A.因為>,所以方案丙提價最多.
答案 方案丙
考點一 含參數(shù)的不等式問題
【例1】 若不等式組的解集中所含整數(shù)解只有-2,求k的取值范圍.
解 由x2-x-2>0有x<-1或x>2,
由2x2+(5+2k)x+5k<0有(2x+5)(x+k)<0,
因為-2是原不等式組的解,所以k<2.
由(2x+5)(x+k)<0有-<
4、x<-k.
因為原不等式組的整數(shù)解只有-2,
所以-2<-k≤3,即-3≤k<2,
故k的取值范圍是[-3,2).
【訓練1】 已知函數(shù)f(x)=lg[(m2-3m+2)x2+(m-1)x+1]的定義域為R,求實數(shù)m的取值范圍.
解 ∵函數(shù)f(x)的定義域為R,∴對于任意x∈R,恒有(m2-3m+2)x2+(m-1)x+1>0.
①若m2-3m+2=0,則m=2或1.
當m=1時,不等式即為1>0,符合題意;
當m=2時,不等式即為x+1>0,對任意x∈R不恒成立,
∴ m=2不合題意,舍去.
②若m2-3m+2≠0,由題意得
解得即m<1或m>.
綜上可得,m的取
5、值范圍是(-∞,1]∪.
考點二 基本不等式的靈活運用
【例2】 設x,y均為正實數(shù),且+=1,則xy的最小值為________.
解析 由+=1,得xy=8+x+y.
∵ x,y均為正實數(shù),∴xy=8+x+y≥8+2(當且僅當x=y(tǒng)時等號成立),即xy-2-8≥0,解得≥4,即xy≥16.故xy的最小值為16.
答案 16
【訓練2】 設實數(shù)n≤6,若不等式2xm+(2-x)n-8≥0對任意x∈[-4,2]都成立,則的最小值為________.
解析 設f(x)=2xm+(2-x)n-8=(2m-n)x+(2n-8)為關于x的一次函數(shù).
由題設得即
作出不等式組所表示的可行
6、域如圖所示,
設=t,則t表示可行域內的點與坐標原點所連線段的斜率,可得≤t≤3.
g(t)==-t3在≤t≤3上為減函數(shù),
所以-≤g(t)≤-.
故的最小值為-.
答案?。?
考點三 多元最值問題
【例3】 (1)已知△ABC的三邊長分別為a,b,c,且滿足b+c≤3a,則的取值范圍為________.
(2)設a,b,c均為正數(shù),滿足a-2b+3c=0,則的最小值是________.
解析 (1)由已知及三角形三邊關系得
∴
∴
兩式相加得0<2×<4,
∴的取值范圍為(0,2).
(2)∵a-2b+3c=0,∴b=,
∴=≥=3,
當且僅當a=3c時取
7、“=”.
答案 (1)(0,2) (2)3
考點四 不等式與函數(shù)、三角、向量等知識的結合
【例4】 (一題多解)在△ABC中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,若B=C且7a2+b2+c2=4,則△ABC面積的最大值為________.
解析
如圖,在△ABC中,設D為BC的中點,則AD⊥BC.
法一 由題知b=c,
則7a2+2b2=4,
所以b2=2-a2,
所以△ABC的面積S=a=a
=··
≤·=,當且僅當a2=2-a2,
即a2=時取等號,所以△ABC的面積最大值為.
法二 設BD=CD=m,AD=n,
則由已知得7(2m)2+2(m2+n2)
8、=4,
所以15m2+n2=2≥2mn,
所以mn≤,當且僅當15m2=n2時取等號,
此時m2=,所以△ABC面積的最大值為.
答案
一、必做題
1.已知常數(shù)a>0,函數(shù)f(x)=x+(x>1)的最小值為3,則a的值為________.
解析 f(x)=x-1++1≥2+1=3,則a=1.
答案 1
2.若實數(shù)x,y滿足x>y>0,且log2x+log2y=1,則的最小值為________.
解析 由log2x+log2y=1,得xy=2,===x-y+≥4,則的最小值為4.當且僅當x=+1,y=-1時取等號.
答案 4
3.(2017·鎮(zhèn)江期末)函數(shù)y=asi
9、n(ax+θ)(a>0,θ≠0)圖象上的一個最高點和其相鄰最低點的距離的最小值為________.
解析 函數(shù)的周期T為,則=,最高點和其相鄰最低點的距離為2=≥=2.
答案 2
4.設正項等差數(shù)列{an}的前2 011項和等于2 011,則+的最小值為________.
解析 由題意得S2 011==2 011,
∴a1+a2 011=2.又a2+a2 010=a1+a2 011=2,
∴+=(a2+a2 010)
=+1≥2.
答案 2
5.(2017·蘇北四市三模)若對于任意x>0,≤a恒成立,則實數(shù)a的取值范圍是________.
解析?。?,
因為x>0,所以x+
10、≥2(當且僅當x=1時取等號),
則≤=,
即的最大值為,故a≥.
答案
6.(一題多解)設P(x,y)為函數(shù)y=x2-1(x>)圖象上一動點,記m=+,則當m取最小值時,點 P的坐標為________.
解析 法一 m=+=6++,因為x>,所以x2-3>0,x-1>0,
所以m≥6+2=8.
當且僅當=,即x=2時,m取得最小值,此時點P的坐標為(2,3).
法二 m=+=6++,因為x>,所以y>2,
所以y-2>0,x-1>0,所以m≥8.
當且僅當=時,m取得最小值,下同法一.
答案 (2,3)
7.函數(shù)f(x)=ax2-2(a-3)x+a-2中,a為負整數(shù)
11、,則使函數(shù)至少有一個整數(shù)零點的所有a值的和為________.
解析 由ax2-2(a-3)x+a-2=0得a(x-1)2=2-6x,顯然x=1不成立,所以x≠1,所以a=.因為a為負整數(shù),所以x>且(x-1)2<6x-2,解得4-
12、x,y滿足約束條件若目標函數(shù)z=ax+by(a>0,b>0)的最大值為12,則+的最小值為________.
解析 不等式組在直角坐標系中所表示的平面區(qū)域如圖中的陰影部分所示.由z=ax+by得y=-x+,當z變化時,它表示經過可行域的一組平行直線,其斜率為-,在y軸上的截距為,由圖可知當直線經過點A(4,6)時,在y軸上的截距最大,從而z也最大,所以4a+6b=12,即2a+3b=6,所以+=·=≥4,當且僅當a=,b=1時等號成立.所以+的最小值為4.
答案 4
10.已知1≤lg xy≤4,-1≤lg≤2,求lg的取值范圍.
解 由1≤lg xy≤4,-1≤lg ≤2,
得
13、1≤lg x+lg y≤4,-1≤lg x-lg y≤2,
而lg =2lg x-lg y=(lg x+lg y)+(lg x-lg y),
所以-1≤lg ≤5,
即lg 的取值范圍是[-1,5].
二、選做題
11.北京、張家港2022年冬奧會申辦委員會在俄羅斯索契舉辦了發(fā)布會,某公司為了競標配套活動的相關代言,決定對旗下的某商品進行一次評估.該商品原來每件售價為25元,年銷售8萬件.
(1)據(jù)市場調查,若價格每提高1元,銷售量將相應減少2 000件,要使銷售的總收入不低于原收入,該商品每件定價最高為多少元?
(2)為了抓住申奧契機,擴大該商品的影響力,提高年銷售量,公司決定
14、立即對該商品進行技術革新和營銷策略改革,并提高定價到x元,公司擬投入(x2-600)萬元作為技改費用,投入50萬元作為固定宣傳費用,投入萬元作為浮動宣傳費用.試問:當該商品改革后的銷售量a至少達到多少萬件時,才可能使改革后的銷售收入不低于原收入與總投入之和?并求出此時商品的每件定價.
解 (1)設每件定價為t元,
依題意得(8-×0.2)t≥25×8,
整理得t2-65t+1 000≤0,解得25≤t≤40.
所以要使銷售的總收入不低于原收入,該商品每件定價最高為40元.
(2)依題意知x>25,
且ax≥25×8+50+(x2-600)+x,
等價于a≥+x+(x>25).
15、由于+x≥2=10,
當且僅當=,即x=30時等號成立,所以a≥10.2.
當該商品改革后的銷售量a至少達到10.2萬件時,才可能使改革后的銷售收入不低于原收入與總投入之和,此時該商品的每件定價為30元.
12.(2017·大同期末)已知關于x的不等式ax2+(a-2)·x-2≥0,a∈R.
(1)若不等式的解集為(-∞,-1]∪[2,+∞),求實數(shù)a的值;
(2)若不等式ax2+(a-2)x-2≥2x2-3對任意x∈R恒成立,求實數(shù)a的取值范圍;
(3)解關于x的不等式ax2+(a-2)x-2≥0.
解 (1)因為ax2+(a-2)x-2≥0的解集為(-∞,-1]∪[2,+∞)
16、,
所以方程ax2+(a-2)x-2=0的兩根為x=-1或x=2,
所以-1×2=,解得a=1.
(2)若不等式ax2+(a-2)x-2≥2x2-3對任意x∈R恒成立,即(a-2)x2+(a-2)x+1≥0對任意x∈R恒成立.因此,①當a=2時,不等式變?yōu)?≥0,顯然成立;②當a≠2時,解得20時,-1<,所以(x+1)(ax-2)≥0?x≤-1或x≥;
當a<-2時,-1<,所以(x+1)(ax-2)≥0?-1≤x≤;
當a=-2時,-1=,所以(x+1)(ax-2)≥0?(x+1)2≤0?x=-1;
當-2,所以(x+1)(ax-2)≥0?≤x≤-1.
綜上可得,當a=0時,原不等式的解集為{x|x≤-1};
當a>0時,原不等式的解集為;
當-2