8、x)>g(x)對一切x∈I恒成立?f(x)的圖象在g(x)的圖象的上方.
(3)解決恒成立問題還可以利用分離參數(shù)法,一定要搞清誰是自變量,誰是參數(shù).一般地,知道誰的范圍,誰就是變量,求誰的范圍,誰就是參數(shù).利用分離參數(shù)法時(shí),常用到函數(shù)單調(diào)性、基本不等式等.
基本不等式
授課提示:對應(yīng)學(xué)生用書第10頁
[悟通——方法結(jié)論]
求最值時(shí)要注意三點(diǎn):“一正”“二定”“三相等”.所謂“一正”指正數(shù),“二定”是指應(yīng)用定理求最值時(shí),和或積為定值,“三相等”是指等號成立.
[全練——快速解答]
1.(2018·長春模擬)已知x>0,y>0,且4x+y=xy,則x+y的最
9、小值為( )
A.8 B.9 C.12 D.16
解析:由4x+y=xy得+=1,則x+y=(x+y)·=++1+4≥2+5=9,當(dāng)且僅當(dāng)=,即x=3,y=6時(shí)取“=”,故選B.
答案:B
2.(2017·高考天津卷)若a,b∈R,ab>0,則的最小值為________.
解析:因?yàn)閍b>0,所以≥==4ab+≥2=4,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號,
故的最小值是4.
答案:4
3.(2017·高考江蘇卷)某公司一年購買某種貨物600噸,每次購買x噸,運(yùn)費(fèi)為6萬元/次,一年的總存儲費(fèi)用為4x萬元.要使一年的總運(yùn)費(fèi)與總存儲費(fèi)用之和最小,則x的值是_______
10、_.
解析:由題意,一年購買次,則總運(yùn)費(fèi)與總存儲費(fèi)用之和為×6+4x=4≥8=240,
當(dāng)且僅當(dāng)x=30時(shí)取等號,
故總運(yùn)費(fèi)與總存儲費(fèi)用之和最小時(shí)x的值是30.
答案:30
掌握基本不等式求最值的3種解題技巧
(1)湊項(xiàng):通過調(diào)整項(xiàng)的符號,配湊項(xiàng)的系數(shù),使其積或和為定值.
(2)湊系數(shù):若無法直接運(yùn)用基本不等式求解,通過湊系數(shù)后可得到和或積為定值,從而可利用基本不等式求最值.
(3)換元:分式函數(shù)求最值,通常直接將分子配湊后將式子分開或?qū)⒎帜笓Q元后將式子分開,即化為y=m++Bg(x)(A>0,B>0),g(x)恒正或恒負(fù)的形式,然后運(yùn)用基本不等式來求最值.
11、
簡單的線性規(guī)劃問題
授課提示:對應(yīng)學(xué)生用書第10頁
[悟通——方法結(jié)論]
平面區(qū)域的確定方法
解決線性規(guī)劃問題首先要找到可行域,再注意目標(biāo)函數(shù)表示的幾何意義,數(shù)形結(jié)合找到目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最值時(shí)可行域的頂點(diǎn)(或邊界上的點(diǎn)),但要注意作圖一定要準(zhǔn)確,整點(diǎn)問題要驗(yàn)證解決.
[全練——快速解答]
1.(2017·高考全國卷Ⅲ)設(shè)x,y滿足約束條件
則z=x-y的取值范圍是( )
A.[-3,0] B.[-3,2]
C.[0,2] D.[0,3]
解析:作出不等式組表示的可行域如圖中陰影部分所示,作出直線l0:y=x,平移直線l0,當(dāng)直線z=x-y過點(diǎn)A(2,0)時(shí),
12、z取得最大值2,當(dāng)直線z=x-y過點(diǎn)B(0,3)時(shí),z取得最小值-3,所以z=x-y的取值范圍是[-3,2].
答案:B
2.已知平面上的單位向量e1與e2 的起點(diǎn)均為坐標(biāo)原點(diǎn)O,它們的夾角為.平面區(qū)域D由所有滿足=λe1+μe2的點(diǎn)P組成,其中那么平面區(qū)域D的面積為( )
A. B.
C. D.
解析:建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,不妨令單位向量e1=(1,0),e2=,設(shè)向量=(x,y),因?yàn)椋溅薳1+μe2,所以即因?yàn)樗员硎镜钠矫鎱^(qū)域D如圖中陰影部分所示,所以平面區(qū)域D的面積為,故選D.
答案:D
3.(2018·福州模擬)某工廠制作仿古的桌子和椅子,需要木工和漆工兩道
13、工序.已知生產(chǎn)一把椅子需要木工4個(gè)工作時(shí),漆工2個(gè)工作時(shí);生產(chǎn)一張桌子需要木工8個(gè)工作時(shí),漆工1個(gè)工作時(shí).生產(chǎn)一把椅子的利潤為1 500元,生產(chǎn)一張桌子的利潤為2 000元.該廠每個(gè)月木工最多完成8 000個(gè)工作時(shí)、漆工最多完成1 300個(gè)工作時(shí).根據(jù)以上條件,該廠安排生產(chǎn)每個(gè)月所能獲得的最大利潤是________元.
解析:設(shè)該廠每個(gè)月生產(chǎn)x把椅子,y張桌子,利潤為z元,則得約束條件
畫出不等式組表示的可行域如圖中陰影部分所示,畫出直線3x+4y=0,平移該直線,可知當(dāng)該直線經(jīng)過點(diǎn)P時(shí),z取得最大值.由得即P(200,900),所以zmax=1 500×200+2 000×900=2
14、 100 000.故每個(gè)月所獲得的最大利潤為2 100 000元.
答案:2 100 000
解決線性規(guī)劃問題的3步驟
[練通——即學(xué)即用]
1.(2018·湘東五校聯(lián)考)已知實(shí)數(shù)x,y滿足且z=x+y的最大值為6,則(x+5)2+y2的最小值為( )
A.5 B.3
C. D.
解析:作出不等式組
表示的平面區(qū)域如圖中陰影部分所示,
由z=x+y,得y=-x+z,平移直線y=-x,由圖形可知當(dāng)直線y=-x+z經(jīng)過點(diǎn)A時(shí),直線y=-x+z的縱截距最大,此時(shí)z最大,最大值為6,即x+y=6.由得A(3,3),∵直線y=k過點(diǎn)A,∴k=3.(x+5)2+y
15、2的幾何意義是可行域內(nèi)的點(diǎn)與D(-5,0)的距離的平方,數(shù)形結(jié)合可知,(-5,0)到直線x+2y=0的距離最小,可得(x+5)2+y2的最小值為2=5.故選A.
答案:A
2.已知變量x,y滿足約束條件記z=4x+y的最大值是a,則a=________.
解析:如圖所示,變量x,y滿足的約束條件的可行域如圖中陰影部分所示.作出直線4x+y=0,平移直線,知當(dāng)直線經(jīng)過點(diǎn)A時(shí),z取得最大值,由解得所以A(1,-1),此時(shí)z=4×1-1=3,故a=3.
答案:3
3.(2018·高考全國卷Ⅰ)若x、y滿足約束條件則z=3x+2y的最大值為________.
解析:作出滿足約束條件的可行域
16、如圖陰影部分所示.
由z=3x+2y得y=-x+.
作直線l0:y=-x.平移直線l0,當(dāng)直線y=-x+過點(diǎn)(2,0)時(shí),z取最大值,zmax=3×2+2×0=6.
答案:6
授課提示:對應(yīng)學(xué)生用書第118頁
一、選擇題
1.已知互不相等的正數(shù)a,b,c滿足a2+c2=2bc,則下列等式中可能成立的是( )
A.a(chǎn)>b>c B.b>a>c
C.b>c>a D.c>a>b
解析:若a>b>0,則a2+c2>b2+c2≥2bc,不符合條件,排除A,D;
又由a2-c2=2c(b-c)得a-c與b-c同號,排除C;
當(dāng)b>a>c時(shí),a2+c2=2bc有
17、可能成立,例如:取a=3,b=5,c=1.故選B.
答案:B
2.已知b>a>0,a+b=1,則下列不等式中正確的是( )
A.log3a>0 B.3a-b<
C.log2a+log2b<-2 D.3≥6
解析:對于A,由log3a>0可得log3a>log31,所以a>1,這與b>a>0,a+b=1矛盾,所以A不正確;對于B,由3a-b<可得3a-b<3-1,所以a-b<-1,可得a+1a>0,a+b=1矛盾,所以B不正確;對于C,由log2a+log2b<-2可得log2(ab)<-2=log2,所以ab<,又b>a>0,a+b=1>2,所以ab<,兩者一致,所以
18、C正確;對于D,因?yàn)閎>a>0,a+b=1,所以3>3×2=6, 所以D不正確,故選C.
答案:C
3.在R上定義運(yùn)算:xy=x(1-y).若不等式(x-a)(x-b)>0的解集是(2,3),則a+b=( )
A.1 B.2
C.4 D.8
解析:由題知(x-a)(x-b)=(x-a)[1-(x-b)]>0,即(x-a)[x-(b+1)]<0,由于該不等式的解集為(2,3),所以方程(x-a)[x-(b+1)]=0的兩根之和等于5,即a+b+1=5,故a+b=4.
答案:C
4.已知a∈R,不等式≥1的解集為P,且-2?P,則a的取值范圍為( )
A.(-3,+∞)
19、B.(-3,2)
C.(-∞,2)∪(3,+∞) D.(-∞,-3)∪[2,+∞)
解析:∵-2?P,∴<1或-2+a=0,解得a≥2或a<-3.
答案:D
5.已知x,y滿足則z=8-x·y的最小值為( )
A.1 B.
C. D.
解析:不等式組表示的平面區(qū)域如圖中陰影部分所示,而z=8-x·y=2-3x-y,欲使z最小,只需使-3x-y最小即可.由圖知當(dāng)x=1,y=2時(shí),-3x-y的值最小,且-3×1-2=-5,此時(shí)2-3x-y最小,最小值為.故選D.
答案:D
6.設(shè)函數(shù)f(x)=則不等式f(x)>f(1)的解集是( )
A.(-3,1)∪(3,+∞) B.(-
20、3,1)∪(2,+∞)
C.(-1,1)∪(3,+∞) D.(-∞,-3)∪(1,3)
解析:由題意得,f(1)=3,所以f(x)>f(1),即f(x)>3.當(dāng)x<0時(shí),x+6>3,解得-33,解得x>3或0≤x<1.綜上,不等式的解集為(-3,1)∪(3,+∞).
答案:A
7.已知實(shí)數(shù)x,y滿足如果目標(biāo)函數(shù)z=3x-2y的最小值為0,則實(shí)數(shù)m等于( )
A.4 B.3
C.6 D.5
解析:作出不等式組所表示的可行域如圖中陰影部分所示,由圖可知,當(dāng)目標(biāo)函數(shù)z=3x-2y所對應(yīng)的直線經(jīng)過點(diǎn)A時(shí),z取得最小值0.
由
求得A.
故
21、z的最小值為3×-2×=-+,
由題意可知-+=0,解得m=5.
答案:D
8.若對任意正實(shí)數(shù)x,不等式≤恒成立,則實(shí)數(shù)a的最小值為( )
A.1 B.
C. D.
解析:因?yàn)椤埽碼≥,而=≤(當(dāng)且僅當(dāng)x=1時(shí)取等號),所以a≥.
答案:C
9.(2018·太原一模)已知實(shí)數(shù)x,y滿足條件則z=x2+y2的取值范圍為( )
A.[1,13] B.[1,4]
C. D.
解析:畫出不等式組表示的平面區(qū)域如圖中陰影部分所示,由此得z=x2+y2的最小值為點(diǎn)O到直線BC:2x-y+2=0的距離的平方,所以zmin=2=,最大值為點(diǎn)O與點(diǎn)A(-2,3)的距離的平方,所以zm
22、ax=|OA|2=13,故選C.
答案:C
10.(2018·衡水二模)若關(guān)于x的不等式x2-4ax+3a2<0(a>0)的解集為(x1,x2),則x1+x2+的最小值是( )
A. B.
C. D.
解析:∵關(guān)于x的不等式x2-4ax+3a2<0(a>0)的解集為(x1,x2),∴Δ=16a2-12a2=4a2>0,
又x1+x2=4a,x1x2=3a2,
∴x1+x2+=4a+=4a+≥2=,當(dāng)且僅當(dāng)a=時(shí)取等號.
∴x1+x2+的最小值是.
答案:C
11.某旅行社租用A,B兩種型號的客車安排900名客人旅行,A,B兩種車輛的載客量分別為36人和60人,租金分別
23、為1 600元/輛和2 400元/輛,旅行社要求租車總數(shù)不超過21輛,且B型車不多于A型車7輛,則租金最少為( )
A.31 200元 B.36 000元
C.36 800元 D.38 400元
解析:設(shè)租用A型車x輛,B型車y輛,目標(biāo)函數(shù)為z=1 600x+2 400y,則約束條件為
作出可行域如圖中陰影部分所示,可知目標(biāo)函數(shù)過點(diǎn)A(5,12)時(shí),有最小值zmin=36 800(元).
答案:C
12.(2018·淄博模擬)已知點(diǎn)P(x,y)∈{(x,y)|M(2,-1),則·(O為坐標(biāo)原點(diǎn))的最小值為( )
A.-2 B.-4
C.-6 D.-8
解析:由題意知=
24、(2,-1),=(x,y),設(shè)z=·=2x-y,顯然集合{(x,y)|對應(yīng)不等式組所表示的平面區(qū)域.作出該不等式組表示的平面區(qū)域如圖中陰影部分所示,由圖可知,當(dāng)目標(biāo)函數(shù)z=2x-y對應(yīng)的直線經(jīng)過點(diǎn)A時(shí),z取得最小值.由得A(-2,2),所以目標(biāo)函數(shù)的最小值zmin=2×(-2)-2=-6,即·的最小值為-6,故選C.
答案:C
二、填空題
13.(2018·青島模擬)若a>0,b>0,則(a+b)·的最小值是________.
解析:(a+b)=2+++1=3++,因?yàn)閍>0,b>0,所以(a+b)≥3+2=3+2,當(dāng)且僅當(dāng)=,即a=b時(shí)等號成立.所以所求最小值為3+2.
答案:3+
25、2
14.(2018·高考全國卷Ⅱ)若x,y滿足約束條件則z=x+y的最大值為________.
解析:由不等式組畫出可行域,如圖(陰影部分),x+y取得最大值?斜率為-1的直線x+y=z(z看做常數(shù))的橫截距最大,
由圖可得直線x+y=z過點(diǎn)C時(shí)z取得最大值.
由得點(diǎn)C(5,4),
∴zmax=5+4=9.
答案:9
15.(2018·石家莊模擬)若x,y滿足約束條件則z=的最小值為________.
解析:作出不等式組表示的可行域如圖中陰影部分所示,因?yàn)槟繕?biāo)函數(shù)z=表示區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)與點(diǎn)P(-3,2)連線的斜率.由圖知當(dāng)可行域內(nèi)的點(diǎn)與點(diǎn)P的連線與圓相切時(shí)斜率最?。O(shè)切線方程為y-2=k(x+3),即kx-y+3k+2=0,則有=2,解得k=-或k=0(舍去),所以zmin=-.
答案:-
16.已知a>b>1,且2logab+3logba=7,則a+的最小值為________.
解析:令logab=t,由a>b>1得0