高三理科数学第一轮复习不等式均值不等式
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均值不等式复习导学案使用说明1、先仔细阅读教材相关内容,构建知识体系.2、独立规范完成问题探究,并及时总结使用均值不等式的方法和规律。
学习目标:能熟练掌握均值不等式及其变式的应用;能够借助均值不等式求函数的最值。
重点:均值不等式及其变式的应用难点:均值不等式求最值的适用条件▲自我建构一、基础知识建构:1. 均值不等式是什么?__________________________________2.算术平均数与几何平均数设a>0,b>0,则a,b 的算术平均数是 几何平均数是_______基本不等式可以叙述为____________________________3.利用基本不等式求最值问题已知x >0,y >0,则(1)如果积xy 是定值p ,那么当且仅当 时,x +y 有 值是 .(简记:积定和最小)(2)如果和x +y 是定值p ,那么当 且仅当 时,xy 有 值是 .(简记:和定积最大)4.均值不等式常用的变式:()2212ab ab + ()222a b ab +⎛⎫ ⎪⎝⎭ ()222322a b a b ++⎛⎫ ⎪⎝⎭ ()()4,b a a b a b +≥同号且不为零二、构建反馈1.a,,3;2.a,,4ab ;13.a ,a .a,,1;4.y 1b R ab a b b R a b R a b R a b x ++++∈=+≥∈+=≤∈+≥∈+=≤-已知且,则已知且,则已知则;4已知且5函数=x-1+(x>1)的最小值为;4.函数log (3)1a y x =+-(0a >,1a ≠)的图象恒过定点A ,若点A 在直线10mx ny ++=上,其中0mn >,则12m n+的最小值为 ________ 5.当(12)x ∈,时,不等式240x mx ++<恒成立,则m 的取值范围是 ____________ 6.已知2lg 8lg 2lg ,0,0=+>>y x y x ,则y x 311+的最小值是_________ ▲课内探究探究一、利用均值不等式求最值例1.已知x >2,求函数y=x +4x -2的最小值;拓展1、已知x <2,求y=x +4x -2的最大值;拓展2、已知x ≥6,求y=x +4x -2的最小值;(改一下形式)规律方法总结: __________________________________探究二、利用基本不等式求二元函数的最值例2、已知x>0,y>0,且1x+9y=1,求x+y的最小值.拓展1、已知x>0,y>0,且1x+9y=1,求xy的最小值.拓展2、已知x>0,y>0,且xy-y-9x=7,求x+y的最小值.规律方法总结: __________________________________ ▲巩固提高1.已知a>0,b>0,1a+3b=1,则a+2b的最小值为( )A.7+2 6 B.2 3C.7+2 3 D.142.已知x+3y-2=0,则3x+27y+1的最小值为()A.7 B.33 9C.1+2 2 D.5 3.下列函数中,y的最小值为4的是.A4y xx=+.B2y=.C4x xy e e-=+.D4sin(0)siny x xxπ=+<<4.已知0<x<1,则x(3-3x)取得最大值时x的值为_____5.已知:x、y R+∈,280x y xy+-=,求x y+的最小值6.在下列条件下,求y=4x-2+14x-5的最值.(1)x<54时,求最大值;(2)x>54时,求最小值;(3)x≥2时,求最小值.▲总结提升1.知识方面:__________________________________ 2.数学思想方法:__________________________________。
7.2 均值不等式一、选择题1.设a >0,b >0,则以下不等式中不恒成立的是( )A .(a +b )(1a +1b)≥4B .a 3+b 3≥2ab 2C .a 2+b 2+2≥2a +2b D.|a -b |≥a -b解析 ∵(a +b )(1a +1b )≥2ab ·21ab=4.∴A 成立;∵a 2+b 2+2-(2a +2b )=(a -1)2+(b -1)2≥0, ∴C 成立;对于D ,如果a <b ,显然成立, 如果a >b ,则|a -b |≥a -b ⇔a -b ≥a -2ab +b ⇔2b (b -a )≤0,而2b (b -a )≤0成立,故D 也成立.所以选B.也可取特殊值,如a =1100,b =110,易验证B 不成立. 答案 B2.已知0<x <1,则x (3-3x )取得最大值时x 的值为( ). A.13B.12C.34D.23解析 ∵0<x <1,∴1-x >0.∴x (3-3x )=3x (1-x )≤3⎝⎛⎭⎪⎫x +1-x 22=34. 当x =1-x ,即x =12时取等号.答案 B3.把一段长16米的铁丝截成两段,分别围成正方形,则两个正方形面积之和的最小值为( ). A .4B .8C .16D .32解析 设截成的两段铁丝长分别为x,16-x,16>x >0,则围成的两个正方形面积之和为S =⎝ ⎛⎭⎪⎫x 42+⎝ ⎛⎭⎪⎫16-x 42≥⎝ ⎛⎭⎪⎫x 4+16-x 422=8,当且仅当x 4=16-x 4,即x =8时,等号成立.故两个正方形面积之和的最小值为8. 答案 B4.若正实数a ,b 满足a +b =1,则( ). A.1a +1b有最大值4B .ab 有最小值14C.a +b 有最大值 2 D .a 2+b 2有最小值22解析 由均值不等式,得ab ≤a 2+b 22=a +b2-2ab2,所以ab ≤14,故B 错;1a+1b =a +b ab =1ab ≥4,故A 错;由均值不等式得a +b2≤ a +b 2=12,即a +b ≤ 2,故C 正确;a 2+b 2=(a +b )2-2ab =1-2ab ≥1-2×14=12,故D 错.答案 C5.已知a >0,b >0,a +b =2,则y =1a +4b的最小值是( ).A.72B .4C.92D .5解析 依题意得1a +4b =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +4b (a +b )=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤5+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +4a b ≥12⎝ ⎛⎭⎪⎫5+2b a ×4a b =92,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧a +b =2b a =4ab a >0,b >0,即a =23,b =43时取等号,即1a +4b 的最小值是92,选C. 答案 C6.已知x >0,y >0,x ,a ,b ,y 成等差数列,x ,c ,d ,y 成等比数列,则a +b 2cd 的最小值是( ).A .0B .1C .2D .4解析 由题知a +b =x +y ,cd =xy ,x >0,y >0,则a +b2cd =x +y 2xy≥2xy2xy=4,当且仅当x =y 时取等号.答案 D7.若直线ax -by +2=0(a >0,b >0)被圆x 2+y 2+2x -4y +1=0截得的弦长为4,则1a +1b的最小值为( ).A.14B. 2C.32+ 2 D.32+2 2解析 圆的直径是4,说明直线过圆心(-1,2),故12a +b =1,1a +1b =⎝ ⎛⎭⎪⎫12a +b ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b =32+b a +a 2b ≥32+2,当且仅当b a =a 2b ,即a =2(2-1),b =2-2时取等号. 答案 C 二、填空题8.若x >1,则x +4x -1的最小值为________.解析 x +4x -1=x -1+4x -1+1≥2x -1·4x -1+1=5, 等号当且仅当x -1=4x -1,即x =3时成立. 答案 59.函数y =a 1-x (a >0,a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 在直线mx +ny -1=0 (mn >0)上,则1m +1n的最小值为________.解析 ∵y =a 1-x 恒过点A (1,1),又∵A 在直线上,∴m +n =1.而1m +1n =m +n m +m +n n =2+n m +m n ≥2+2=4,当且仅当m =n =12时,取“=”,∴1m +1n的最小值为4.答案 410.若实数x ,y 满足x 2+y 2+xy =1,则x +y 的最大值为________. 解析 由x 2+y 2+xy =1,得(x +y )2-xy =1, 即xy =(x +y )2-1≤x +y 24,所以34(x +y )2≤1,故-233≤x +y ≤233,当x =y 时“=”成立,所以x +y 的最大值为233. 答案23311. x ,y ∈R ,且xy ≠0,则⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1y 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+4y 2的最小值为________.解析 ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1y 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+4y 2=1+4+4x 2y 2+1x 2y 2≥1+4+24x 2y 2·1x 2y 2=9,当且仅当4x 2y 2=1x 2y2时等号成立,即|xy |=22时等号成立. 答案 912.在平面直角坐标系xOy 中,过坐标原点的一条直线与函数f (x )=2x的图象交于P ,Q 两点,则线段PQ 长的最小值是________.解析 假设直线与函数f (x )=2x的图象在第一象限内的交点为P ,在第三象限内的交点为Q ,由题意知线段PQ 的长为OP 长的2倍. 假设P 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0,2x 0,则|PQ |=2|OP |=2x 20+4x 20≥4.当且仅当x 20=4x 20,即x 0=2时,取“=”号. 答案 4 三、解答题 13.(1)求函数y =x +12x(x <0)的最大值; (2)求函数y =1x -3+x (x >3)的最小值; (3)求函数y =x (a -2x )(x >0,a 为大于2x 的常数)的最大值.分析 将函数式先合理变形,再使用算术平均数与几何平均数定理求函数最值.解析 (1)∵x <0,∴y =x +12x =-[(-x )+1-2x]≤-2-x·1-2x=-2(当且仅当x =-22时,取“=”号) ∴y max =- 2. (2)∵x >3,∴y =1x -3+x =1x -3+(x -3)+3≥5(当且仅当x -3=1x -3,即x =4时,取“=”号).∴y min =5.(3)∵x >0,a >2x ,∴y =x (a -2x )=12·2x ·(a -2x )≤12·[2x +a -2x2]2=a 28(当且仅当x =a4时,取“=”).∴y max =a 28.14.某单位用2 160万元购得一块空地,计划在该空地上建造一栋至少10层,每层2 000平方米的楼房.经测算,如果将楼房建为x (x ≥10)层,则每平方米的平均建筑费用为560+48x (单位:元).(1)写出楼房平均综合费用y 关于建造层数x 的函数关系式;(2)该楼房应建造多少层时,可使楼房每平方米的平均综合费用最少?最少值是多少?(注:平均综合费用=平均建筑费用+平均购地费用,平均购地费用=购地总费用建筑总面积)解析 (1)依题意得y =(560+48x )+2 160×10 0002 000x=560+48x +10 800x(x ≥10,x ∈N +); (2)∵x >0,∴48x +10 800x≥248×10 800=1 440(元),当且仅当48x =10 800x,即x =15时取到“=”,此时,平均综合费用的最小值为560+1 440=2 000(元).所以,当该楼房建造15层时,可使楼房每平方米的平均综合费用最少,最少值为2 000元.15.已知a ,b >0,求证:a b 2+b a 2≥4a +b . 证明 ∵a b 2+b a 2≥2a b 2·ba 2=2 1ab>0,a +b ≥2ab >0, ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫a b 2+b a 2(a +b )≥21ab·2ab =4.∴a b 2+b a 2≥4a +b.当且仅当⎩⎨⎧a b 2=b a 2,a =b取等号,即a =b 时,不等式等号成立.16.桑基鱼塘是某地一种独具地方特色的农业生产形式,某研究单位打算开发一个桑基鱼塘项目,该项目准备购置一块1 800平方米的矩形地块,中间挖出三个矩形池塘养鱼,挖出的泥土堆在池塘四周形成基围(阴影部分所示)种植桑树,池塘周围的基围宽均为2米,如图,设池塘所占的总面积为S 平方米.(1)试用x 表示S ;(2)当x 取何值时,才能使得S 最大?并求出S 的最大值. 解析 (1)由题图形知,3a +6=x ,∴a =x -63.则总面积S =⎝ ⎛⎭⎪⎫1 800x -4·a +2a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1 800x -6 =a ⎝⎛⎭⎪⎫5 400x -16=x -63⎝ ⎛⎭⎪⎫5 400x -16=1 832-⎝⎛⎭⎪⎫10 800x +16x 3, 即S =1 832-⎝ ⎛⎭⎪⎫10 800x +16x 3(x >0). (2)由S =1 832-⎝⎛⎭⎪⎫10 800x +16x 3, 得S ≤1 832-210 800x·16x3=1 832-2×240=1 352(平方米). 当且仅当10 800x =16x3,此时,x =45.即当x 为45米时,S 最大,且S 最大值为1 352平方米.。
均值不等式应用1. (1)若R b a ∈,,则ab b a 222≥+ (2)若R b a ∈,,则222b a ab +≤ (当且仅当b a =时取“=”) 2. (1)若*,R b a ∈,则ab b a ≥+2 (2)若*,R b a ∈,则ab b a 2≥+ (当且仅当b a =时取“=”) (3)若*,R b a ∈,则22⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤b a ab (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0x >,则12x x+≥ (当且仅当1x =时取“=”) 若0x <,则12x x+≤- (当且仅当1x =-时取“=”) 若0x ≠,则11122-2x x x x x x+≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”) 4.若0>ab ,则2≥+ab b a (当且仅当b a =时取“=”) 若0ab ≠,则22-2a b a b a b b a b a b a+≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”) 5.若R b a ∈,,则2)2(222b a b a +≤+(当且仅当b a =时取“=”)『ps.(1)当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值,当两个正数的和为定植时,可以求它们的积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”.(2)求最值的条件“一正,二定,三取等”(3)均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用』 应用一:求最值例1:求下列函数的值域(1)y =3x 2+12x 2 (2)y =x +1x解题技巧技巧一:凑项例 已知54x <,求函数14245y x x =-+-的最大值。
技巧二:凑系数例1. 当时,求(82)y x x =-的最大值。
解变式:设230<<x ,求函数)23(4x x y -=的最大值。
技巧三: 分离 例3. 求2710(1)1x x y x x ++=>-+的值域。
高中数学均值不等式知识点一、均值不等式的形式。
1. 基本形式。
- 对于任意的正实数a、b,有(a + b)/(2)≥slant√(ab),当且仅当a = b时,等号成立。
- 这里(a + b)/(2)叫做a、b的算术平均数,√(ab)叫做a、b的几何平均数。
2. 推广形式(三元均值不等式)- 对于任意的正实数a、b、c,有(a + b + c)/(3)≥slantsqrt[3]{abc},当且仅当a=b = c时,等号成立。
- 其中(a + b + c)/(3)是a、b、c的算术平均数,sqrt[3]{abc}是a、b、c的几何平均数。
二、均值不等式的证明。
1. 对于(a + b)/(2)≥slant√(ab)(a,b>0)的证明。
- 方法一:作差法。
- 因为((a + b)/(2))^2 - ab=(a^2 + 2ab + b^2)/(4)-ab=(a^2 - 2ab + b^2)/(4)=((a - b)^2)/(4)≥slant0。
- 当且仅当a = b时,((a + b)/(2))^2 - ab = 0,即(a + b)/(2)≥slant√(ab)。
- 方法二:分析法。
- 要证(a + b)/(2)≥slant√(ab)(a,b>0),只需证((a + b)/(2))^2≥slant ab,即证a^2 + 2ab + b^2≥slant4ab,也就是证a^2 - 2ab + b^2≥slant0,即(a - b)^2≥slant0,显然成立,当且仅当a = b时等号成立。
三、均值不等式的应用。
1. 求最值。
- 类型一:和定积最大。
- 已知a + b = m(m为定值,a>0,b>0),根据均值不等式(a +b)/(2)≥slant√(ab),可得ab≤slant((a + b)/(2))^2=(m^2)/(4),当且仅当a = b=(m)/(2)时,ab 取得最大值(m^2)/(4)。
基础篇一、单变量部分1、 求)0(1>+=x xx y 最小值及对应的x 值答案当x=1最小值2 2、 2、(添负号)求)0(1<+=x xx y 最大值-23、(添系数)求)31,0()31(∈-=x x x y 最大值1214、(添项)求)2(24>-+=x x x y 最小值65、(添根号)02>≥x 求24x x y -=最大值26、(取倒数或除分子)求)0(12>+=x x x y 最大值217、(换元法)求)1(132>-+=x xxx y 最大值-9 8、(换元法)求)2(522->++=x x x y 最大值42二、多变量部分1、(凑系数或消元法)已知041>>a ,b>0且4a+b=1求ab 最大值161 2、(乘“1”法或拆“1”法)已知x>0,y>0,x+y=1求yx 94+最小值25 3、(放缩法)已知正数a ,b 满足ab=a+b+3则求ab 范围),9[+∞ 三、均值+解不等式1. 若正数a,b 满足ab=a+2b+6则ab 的取值范围是______),18[+∞_________2、已知x>0,y>0, x+2y+2xy=8则x+2y 的最小值__________4__________ 练习1. 已知x>0,y>0,且182=+yx 则xy 的最小值_______64_______ 2.)0(1324>++=k kk y 最小值_________2_________ 3. 设0≥a ,0≥b ,1222=+b a ,则21b a +的最大值为_________423_________4. 已知45<x ,求函数54124-+-=x x y 的最大值________1________ 5. 已知x>0,y>0且191=+yx 求x+y 的最小值______16__________ 6. 已知)0,0(232>>=+y x yx 则xy 的最小值是___6_____ 7. 已知a>0,b>0,a+b=2,则b a y 41+=的最小值______29________ 8. 已知+∈R y x ,且满足143=+yx 则xy 的最大值________3_______11、已知x>0,y>0,z>0,x-y+2z=0,则2y xz=_____________D_______ A 、最小值8 B 、最大值8C 、最小值81D 、最大值81注:消y12、设R y x ∈,则)41(12222y xy x +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+的最小值是_______9_________ 13、若R b a ∈,,且ab>0,则下列不等式中,恒成立的是(D )A 、ab b a 222>+ B 、ab b a 2≥+C 、abb a 211>+ D 、2≥+b a a b 14、若a,b,c,d,x,y 是正实数,且cd ab +=P ,ydx b cy ax Q +⋅+=则有(C )A 、P=QB 、Q P ≥C 、Q P ≤D 、P>Q15、已知25≥x 则4254)(2-+-=x x x x f 有(D )A 、有最大值45 B 、有最小值45 C 、最大值1 D 、最小值116、建造一个容积为83m ,深为2m 的长方体无盖水池,如果池底和池壁的造价分别为每平方米120元和80元,那么水池的最低总造价为1760元 17、函数y=x(3-2x))10(≤≤x 的最大值为89 18、函数1)(+=x xx f 的最大值是(C )A 、52B 、21C 、22D 、119、已知正数x,y 满足141=+yx 则xy 有(C )A 、最小值161B 、最大值16C 、最小值16D 、最大值16120、若-4<x<1,则当22222-+-x x x 取最大值时,x 的值为(A )A 、-3B 、-2C 、-1D 、021、若122=+yx ,则x+y 的取值范围是(D ) A 、[0,2] B 、[-2,0] C 、),2[+∞- D 、]2,(--∞22、某商场中秋前30天月饼销售总量f(t)与时间t(300≤<t )的关系大致满足1610)(2++=t t t f 则该商场前t 天月饼的平均销售量最少为18 23、已知点P (x,y )在直线x+3y-2=0上,那么代数式yx273+的最小值是6提高篇一、函数与均值 1、)2(21>-+=a a a m ,)0(2122<⎪⎭⎫ ⎝⎛=-x n x 则m,n 之间关系_____m ≥n______________2、 设x ≥0,x x P -+=22,2)cos (sin x x Q +=则( C ) A 、Q P ≥ B 、Q P ≤ C 、P>Q D 、P<Q3、已知函数()x a x f 21+-=若()02≥+x x f 在()+∞,0上恒成立,则a 的取值范围是__),41[)0,(+∞⋃-∞_4、若对任意x>0,a x x x≤++132恒成立,则a 的取值范围是_______51≥a ____________5、函数xxxy 2log 2log +=的值域_______),3[]1,(+∞⋃--∞___________ 6、设a,b,c 都是正实数,且a,b 满足191=+ba 则使cb a ≥+恒成立的c 的取值范围是_D__A 、]8,0(B 、(0,10] C(0,12] D 、(0,16] 7、已知函数())1,0(log 1)1(≠>+=-a a ax f x 的图象恒过定点P ,又点P的坐标满足方程mx+ny=1,则mn 的最大值为_________81_____________ 8、已知函数()()),0(22+∞∈++=x xax x x f⑴当21=a 时,求f(x)的最小值答案:22+⑵若对任意),0(+∞∈x ,f(x)>6恒成立,求正实数a 的取值范围___a>4__ 9、0)1(42>-++x k x 对]3,1[∈x 恒成立,求k 的范围 10、若a+b=2则ba33+的最小值为______6___________11、设x,y,z 均为大于1的实数,且z 为x 和y 的等比中项,则yzx z lg lg lg 4lg +的最小值为A A 、89 B 、49 C 、29D 、9 12、已知a>1,b>1,且lga+lgb=6,则b a lg lg ⋅的最大值为(B )A 、6B 、9C 、12D 、1813、R y x ∈,且x+y=5,则yx33+的最小值为(D ) A 、10 B 、36 C 、64 D 、31814、设a>0,b>0,若3是a 3与b3的等比中项,则ba 11+的最小值为(B ) A 、8 B 、4 C 、1 D 、4115、函数)1,0(1≠>=-a a ay x的图象恒过点A ,若点A 在直线mx+ny-1=0(mn>0)上,则nm 11+的最小值为4 16、当x>1时,不等式a x x ≥-+11恒成立,则实数a 的取值范围是(D )A 、]2,(-∞B 、),2[+∞C 、),3[+∞D 、]3,(-∞17、函数)1,0(1)3(log ≠>-+=a a x y a 的图象恒过定点A ,若点A 在直线mx+ny+2=0上,其中m>0,n>0,则nm 12+的最小值为(D ) A 、22 B 、4 C 、25 D 、29二、数列与均值1、已知x>0,y>0,x,a,b,y成等差数列,x,c,d,y成等比数列,则cdba2)(+的最小值是__4_2、已知等比数列{a n}中a2=1,则其前3项的和S3的取值范围是。
一、知识点梳理1、均值不等式(1) 基本不等式:若a,beR,则aW^2ab (当且仅当沪b 时取“二”号) (2) 均值不等式:若a,bUR+,则二凹§匚比(当且仅当沪b1 , 12 V 2 a b时取“二”号)① (一正)°>0">0.ab = p ,贝ijd + b 有最小2j 万值;③(三相等)当口仅当a 二b 吋取“二”号;(3)均值不等式的推广(三个数的均值不等式):若a,b,cwRJ 贝ijd + b + c23y/abc (等号仅当a = b = c 时成立) 2、均值不等式的变形、2② abc W3、 二个重要不等式:① 若a,b 同号,则- + ->2 (当且仅当a 二b 吋取“二”号)a b ② 若xFR +,则x + ->2 (当且仅当x = l 时取号)4、 由不等式求最值的方法: (1)、积定,求和最小值:①基本不等式a 2+b 2^2ab ②a + ^ > y[ab2(2)、和定,求积最大值:娅 (字])②(二定: 积定和最小, 和定积】 【大)若a + b = s,贝畑有最大£值;若、(3)、和定,求和与积的最大、最小:①字wj号1②亦wj乞尹5 .不等式解法⑴整式不等式:①依nb(QH°);②^t2+^ + c> (<)0(^7 7^0)—图像法③高次不等式:m(x-a\x-h)(x-c)>0——穿根法(系数正化、轴上标根、穿根取解)⑵分式不等式:①/凶⑷‘° (分〜整);② g(x)[g(x)^O必上型址0;g(x)g(x)⑶绝对值不等式:① |/(x)| < a(。
>0)f(x) < a;®\f(x)\>a(6/ > 0 )» f(x) > a或- d.(若d 换为g(兀)可仿上处理).6 •简单的线性规划⑴二元一次不等式(组)表示的平面区域及判定方法;⑵可行域:满足约束条件(不等式组)所表示的平面区域;⑶目标函数:关于的函数解析式;⑷线性规划问题:求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值问题。
2017 高考一轮复习  不等式和均值不等式一.选择题(共14 小题)1.(2010?上海)(上海春卷16)已知 a1, a2∈( 0,1),记 M=a1a2, N=a1+a2﹣ 1,则 M与 N的大小关系是()A. M< N B. M> N C. M=N D.不确立2.( 2016 春?乐清市校级月考)设a, b 是实数,则“ a> b>1”是“”的(A.充足不用要条件B.必需不充足条件C.充要条件 D .既不充足又不用要条件23.(2013?天津)设a, b∈ R,则“( a﹣b) a <0”是“ a<b”的())A.充足而不用要条件 B .必需而不充足条件C.充要条件 D .既不充足也不用要条件4.(2012?湖南)设a > b> 1, C< 0,给出以下三个结论:①>;c c②a< b ;③l og b( a﹣ c)> log a( b﹣ c).此中全部的正确结论的序号()A.①B.①② C.②③ D.①②③5.(2014?山东)已知实数x,y 知足 a x< a y( 0< a< 1),则以下关系式恒建立的是()A. x3>y3B. sinx > siny22D.>C. ln ( x +1)> ln( y+1)6.(2013?陕西)设[x]表示不大于 x 的最大整数,则对随意实数x, y,有()A. [ ﹣ x]= ﹣ [x]B. [2x]=2[x]C. [x+y] ≤[x]+[y]D. [x ﹣y] ≤ [x] ﹣ [y]7.( 2013 秋?丰城市校级期末)以下函数中最小值为 4 的是()A. y=x+ B . y=x﹣xD. y=sinx+ ,( 0< x<π)C. y=e +4e2﹣3xy+4y2﹣ z=0,则当获得最小值时,8.(2013?山东)设正实数x,y, z 知足 x x+2y ﹣z的最大值为()A. 0B. C . 2D.9.若实数 a, b 知足 ab﹣ 4a﹣b+1=0(a> 1),则( a+1)(b+2)的最小值为()A. 24B. 25C. 27 D. 3010.( 2006 秋?增城市期末)已知0< x<1,则 x( 3﹣ 3x)获得最大值不时 x 的值为()A. B . C. D .11.( 2014 秋?周口期末)设x y)x, y∈ R,a> 1, b> 1,若 a =b =+b=8,则的最大值为(A. 2B. 3C. 4D. log 2312.(2012?河南一模)函数y=log a x+1( a> 0 且 a≠ 1)的图象恒过定点 A,若点 A在直线 +﹣4=0( m>0, n> 0)上,则 m+n的最小值为()A. 2+ B. 2C. 1D. 413.(2015?陕西)设 f ( x) =lnx , 0<a< b,若 p=f (),q=f (), r= ( f ( a) +f ( b)),则以下关系式中正确的选项是(A. q=r < p B. p=r < q)C. q=r > p D. p=r > q14.(2014?湖北校级模拟)某制冷设施厂设计生产一种长方形薄板,以下图,长方形 ABCD (AB> AD)的周长为 4 米,沿 AC折叠使 B 到 B′地点, AB′交 DC于 P.研究发现当 ADP的面积最大时最节能,则最节能时ADP的面积为()A. 2﹣ 2 B. 3﹣ 2 C . 2﹣ D. 2二.填空题(共 5 小题)15.(2013?安徽)如图,正方体ABCD﹣ A1B1C1 D1的棱长为 1, P 为 BC的中点, Q为线段 CC1上的动点,过点 A,P, Q的平面截该正方体所得的截面记为S,则以下命题正确的选项是(写出全部正确命题的编号).①当 0< CQ<时, S 为四边形②当 CQ=时, S 为等腰梯形③当 CQ=时, S 与 C1D1的交点 R 知足 C1R=④当< CQ<1 时, S 为六边形⑤当 CQ=1时, S 的面积为.16.( 2015 秋?中山市校级期中)已知x> 3,则 +x 的最小值为.17.已知 x> 1,则函数 y= 的最小值是.18.( 2014?荆州一模)已知 x> 0,y> 0,且 x+2y=xy ,则 log (4x+2y)的最小值是.19.若 a,b, x, y∈ R,且 a2+b2=3, x2+y2=1,则 ax+by 的最大值为.三.解答题(共 7 小题)20.(2009?广州一模)如图,A1A 是圆柱的母线, AB是圆柱底面圆的直径, C 是底面圆周上异于 A、 B的随意一点, A1A=AB=2.(1)求证: BC⊥平面 A1AC;(2)求三棱锥 A1﹣ ABC的体积的最大值.21.设 a>0, b> 0,且 a≠ b,试比较a b b a的大小.a b与 a b22.设 f ( x)是不含常数项的二次函数,且1≤ f (﹣ 1)≤≤ f ( 1)≤ 4 求 f ( 2)的取值范围.23.已知α,β知足,试求α +3β的取值范围.24.( 2013 秋?商丘期中)( 1)已知 a, b, c 为随意实数,求证:222a +b +c ≥ ab+bc+ca;(2)设 a, b, c 均为正数,且 a+b+c=1,求证: ab+bc+ca≤.25.(2015?丹东二模)已知a,b 为正实数,(1)若 a+b=2,求的最小值;(2)求证: a2 b2+a2+b2≥ ab( a+b+1).26.( 2016 春?和平区期末)已知x> 0, y> 0,且 2x+8y ﹣xy=0 ,求:(1) xy 的最小值;(2) x+y 的最小值.2017 高考一轮复习  不等式和均值不等式参照答案与试题分析一.选择题(共14 小题)1.(2010?上海)(上海春卷16)已知 a1, a2∈( 0,1),记 M=a1a2, N=a1+a2﹣ 1,则 M与 N 的大小关系是()A. M< N B. M> N C. M=N D.不确立【剖析】依据题意,利用作差法进行求解.【解答】解:由 M﹣N=a1a2﹣ a1﹣ a2+1=( a1﹣1)( a2﹣ 1)> 0,故M> N,应选 B.【评论】本题考察大小的比较,利用作差法进行求解,是一道基础题.a>b>1”是“”的()2.( 2016 春?乐清市校级月考)设a, b 是实数,则“A.充足不用要条件B.必需不充足条件C.充要条件 D .既不充足又不用要条件【剖析】画出 f ( x) =x+图象,依据函数的单一性,联合充足那样条件的定义可判断.【解答】解:∵ f ( a) =a+,f ( b) =b+, f ( x)=x+图象以以下图.∴依据函数的单一性可判断:若“ a> b>1”则“”建立,反之若“”则“ a> b>1”不必定建立.依据充足必需条件的定义可判断:“ a> b>1”是“”的充足不用要条件,应选: A【评论】本题考察了对钩函数的单一性,必需充足条件的定义可判断,属于中档题.3.(2013?天津)设a, b∈ R,则“(a﹣b) a2<0”是“ a<b”的()A.充足而不用要条件 B .必需而不充足条件C.充要条件 D .既不充足也不用要条件22【剖析】经过举反例可得“ a<b”不可以推出“( a﹣ b) a <0”,由“( a﹣ b) a <0”能推出“ a<b”,从而得出结论.【解答】解:由“ a< b”假如 a=0,则( a﹣ b)a2 =0,不可以推出“( a﹣b)a2<0”,故必需性不建立.由“( a﹣ b) a2< 02”可得 a2> 0,所以 a< b,故充足性建立.2综上可得“( a﹣ b)a <0”是 a< b 的充足也不用要条件,应选 A.【评论】本题主要考察充足条件、必需条件、充要条件的定义,经过给变量取特别值,举反例来说明某个命题不正确,是一种简单有效的方法,属于基础题.4.(2012?湖南)设a > b> 1, C< 0,给出以下三个结论:①>;c c②a< b ;③l og b( a﹣ c)> log a( b﹣ c).此中全部的正确结论的序号()A.①B.①② C.②③ D.①②③【剖析】利用作差比较法可判断①的真假,利用幂函数y=x c的性质可判断②的真假,利用对数函数的性质可知③的真假.【解答】解:①﹣ =,∵ a> b> 1, c< 0∴﹣ => 0,故>正确;②考察幂函数c c c c正确;y=x ,∵ c< 0∴ y=x 在( 0,+∞)上是减函数,而a> b>0,则 a< b③当 a> b> 1时,有 log b( a﹣ c)> log b( b﹣ c)> log a( b﹣ c);正确.应选 D.【评论】本题主要考察了不等式比较大小,以及幂函数与对数函数的性质,属于基础题.5.(2014?山东)已知实数 x,y 知足 a x< a y( 0< a< 1),则以下关系式恒建立的是()A. x3>y3B. sinx > sinyC. ln ( x2+1)> ln ( y2+1)D.>【剖析】本题主要考察不等式的大小比较,利用函数的单一性的性质是解决本题的重点.【解答】解:∵实数 x, y 知足 a x<a y(0< a< 1),∴ x> y,A.当 x> y 时, x3> y3,恒建立,B.当 x=π, y=时,知足x>y,但 sinx > siny 不建立.C.若 ln (x2 +1)> ln ( y2+1),则等价为 x2>y2建立,当 x=1, y=﹣ 1 时,知足 x> y,但 x2>y2不建立.222222D.若>,则等价为x +1< y +1,即 x < y ,当 x=1,y=﹣ 1 时,知足 x> y,但 x < y 不建立.【评论】本题主要考察函数值的大小比较,的重点.利用不等式的性质以及函数的单一性是解决本题6.(2013?陕西)设 [x] 表示不大于x 的最大整数,则对随意实数x, y,有()A. [ ﹣ x]= ﹣ [x]B. [2x]=2[x]C. [x+y] ≤[x]+[y]D. [x ﹣y] ≤ [x] ﹣ [y]【剖析】本题考察的是取整函数问题.在解答时要先充足理解[x] 的含义,从而可知针对于选项注意对新函数的加以剖析即可,注意反例的应用.【解答】解:对 A,设 x=﹣,则 [ ﹣ x]=1 ,﹣ [x]=2 ,所以 A 选项为假.对B,设 x=﹣, [2x]=[ ﹣ ]= ﹣3, 2[x]= ﹣ 4,所以 B 选项为假.对C,设 x=y=,对 A, [x+y]=[]=3 , [x]+[y]=2 ,所以 C 选项为假.故 D选项为真.应选 D.【评论】本题考察了取整函数的性质,是一道比赛的题目,难度不大.7.( 2013 秋?丰城市校级期末)以下函数中最小值为 4 的是()A. y=x+ B . y=C. y=e x+4e﹣x D. y=sinx+ ,( 0< x<π)【剖析】 A.当 x< 0 时,利用基本不等式的性质,B.变形为,利用基本不等式的性质可知:最小值大于y=﹣≤﹣ 4,可知无最小值;4;C.利用基本不等式的性质即可判断出知足条件;D.利用基本不等式的性质可知:最小值大于4.【解答】解: A.当 x< 0 时, =﹣ 4,当且仅当x=﹣ 2 时取等号.所以此时 A 无最小值;B.==4 ,当且仅当2y>4,所以x +2=1 时取等号,可是此时 x 的值不存在,故不可以取等号,即B 的最小值不是4;C.=4 ,当且仅当,解得e x=2,即 x=ln4 时取等号,即y 的最小值为 4,所以 C 知足条件;D.当 0< x<π 时, sinx > 0,∴ =4,当且仅当,即sinx=2时取等号,可是 sinx 不行能取等号,故 y> 4,所以不知足条件.综上可知:只有 C 知足条件.应选 C.【评论】娴熟掌握基本不等式的性质是解题的重点,特别注意“=”能否取到.8.(2013?山东)设正实数 x,y, z 知足 x2﹣3xy+4y 2﹣ z=0,则当获得最小值时,x+2y ﹣z 的最大值为()A. 0B. C . 2D.【剖析】将 z=x 2﹣ 3xy+4y 2代入,利用基本不等式化简即可求得x+2y ﹣ z 的最大值.【解答】解:∵ x2﹣ 3xy+4y 2﹣ z=0,∴z=x 2﹣ 3xy+4y 2,又 x, y, z 为正实数,∴=+﹣ 3≥ 2﹣ 3=1(当且仅当 x=2y 时取“ =”),即x=2y ( y> 0),∴x+2y ﹣ z=2y+2y ﹣( x2﹣3xy+4y )2=4y﹣ 2y2=﹣ 2( y﹣ 1)2 +2≤ 2.∴x+2y ﹣ z 的最大值为2.应选: C.【评论】本题考察基本不等式,将查配方法求最值,属于中档题.z=x2﹣ 3xy+4y 2代入,求得获得最小值时x=2y是重点,考9.若实数A. 24a, b 知足 ab﹣ 4a﹣b+1=0(a> 1),则(B. 25C. 27D. 30a+1)(b+2)的最小值为()【剖析】先依据 ab﹣ 4a﹣ b+1=0 求得不等式求得答案.【解答】解:∵ ab﹣4a﹣ b+1═ 0∴b==4+,∴( a+1)(b+2) =6a++6a 和b 的关系式,从而代入到(a+1)(b+2)利用均值=6a++9=6( a﹣ 1)++15≥27(当且仅当a﹣1=即 a=2 时等号建立),即( a+1)(b+2)的最小值为27.应选: C.【评论】本题主要考察了基本不等式在最值问题中的应用.形式.解题的重点是配出均值不等式的10.( 2006 秋?增城市期末)已知0< x<1,则x( 3﹣ 3x)获得最大值不时x 的值为()A. B . C. D .【剖析】法一:设y=x( 3﹣ 3x) =﹣ 3,利用二次函数的性质可求函数的最大值法二:由0< x< 1 可得 1﹣ x> 0,从而利用基本不等式可求值及获得最大值的x【解答】解:法一:设y=x (3﹣ 3x)x( 3﹣ 3x) =3x( 1﹣x)的最大则y=﹣ 3(x2﹣ x) =﹣ 3∵0< x< 1当x=时,函数获得最大值应选 C法二:∵ 0< x< 1∴1﹣ x> 0∵x( 3﹣ 3x) =3x( 1﹣ x)当且仅当 x=1﹣ x 即 x=时获得最大值应选 C【评论】本题主要考察了二次函数在闭区间上的最值的求解,进行配方,联合函数在区间上的单一性判断获得最值的条件.一般的办理方法是对二次函数11.( 2014 秋?周口期末)设A. 2B. 3C. 4x, y∈ R,a> 1, b> 1,若D. log 23a x=b y=+b=8,则的最大值为()x y【剖析】由 a =b =2,求出 x, y,从而可表示,再利用基本不等式,即可求的最大值.x y∴,∴=log 2a+log 2b=log 2ab,∵2a+b=8≥,∴a b≤ 8(当且仅当 2a=b 时,取等号),∴≤ log 28=3,即的最大值为3.应选 B.【评论】本题考察基本不等式的运用,考察对数运算,考察学生剖析转变问题的能力,表示是重点.正确12.(2012?河南一模)函数﹣4=0( m>0, n> 0)上,则A. 2+B. 2C. 1y=log a x+1( a> 0 且m+n的最小值为(D. 4a≠ 1)的图象恒过定点)A,若点A在直线+【剖析】利用对数的性质可得:函数y=log a x+1( a> 0 且 a≠ 1)的图象恒过定点A( 1,1),代入直线 +﹣ 4=0( m>0,n> 0)上,可得.再利用“乘1 法”和基本不等式的性质即可得出.【解答】解:当 x=1 时, y=log a1+1=1,∴函数 y=log a x+1( a> 0 且 a≠ 1)的图象恒过定点A( 1, 1),∵点 A 在直线 +﹣ 4=0( m> 0,n> 0)上,∴.∴m+n===1,当且仅当m=n=时取等号.应选: C.【评论】本题考察了对数的运算性质、“乘 1 法”和基本不等式的性质,属于基础题.13.(2015?陕西)设 f ( x) =lnx , 0<a< b,若 p=f (),q=f (), r= ( f ( a) +f ( b)),则以下关系式中正确的选项是(A. q=r < p B. p=r < q)C. q=r > p D. p=r > q【剖析】由题意可得 p=( lna+lnb ), q=ln ()≥ ln () =p, r= ( lna+lnb ),可得大小关系.【解答】解:由题意可得若 p=f () =ln () =lnab= ( lna+lnb ),q=f () =ln ()≥ ln () =p,r= ( f ( a)+f ( b))=( lna+lnb ),∴p=r < q,应选: B【评论】本题考察不等式与不等关系,波及基本不等式和对数的运算,属基础题.14.(2014?湖北校级模拟)某制冷设施厂设计生产一种长方形薄板,以下图,长方形ABCD (AB> AD)的周长为 4 米,沿 AC折叠使 B 到 B′地点, AB′交DC于 P.研究发现当ADP的面积最大时最节能,则最节能时ADP的面积为()A. 2﹣ 2 B. 3﹣ 2 C . 2﹣D. 2【剖析】利用PA2=AD2+DP2,建立函数,可得y=2(1﹣),1<x<2,表示出△ADP的面积,利用基本不等式,可求最值.【解答】解:设 AB=x, DP=y,BC=2﹣ x, PC=x﹣y.∵x> 2﹣ x,∴ 1< x< 2,∵△ ADP≌△ CB′P,∴P A=PC=x﹣ y.2222=( 2﹣ x)22由 PA =AD+DP,得( x﹣ y)+y ? y=2( 1﹣), 1< x< 2,记△ ADP的面积为 S,则 S=(1﹣)( 2﹣x) =3﹣( x+)≤ 3﹣ 2,当且仅当 x=∈( 1,2)时, S 获得最大值.应选: B.【评论】本题主要考察应用所学数学知识剖析问题与解决问题的能力.试题以常有的图形为载体,再现对基本不等式、导数等的考察.二.填空题(共 5 小题)15.(2013?安徽)如图,正方体ABCD﹣ A1B1C1 D1的棱长为1, P 为 BC的中点, Q为线段 CC1上的动点,过点 A,P,Q的平面截该正方体所得的截面记为S,则以下命题正确的选项是①②③⑤(写出全部正确命题的编号).①当 0< CQ<时, S 为四边形②当 CQ=时, S 为等腰梯形③当 CQ=时, S 与 C1D1的交点 R 知足 C1R=④当< CQ<1 时, S 为六边形⑤当 CQ=1时, S 的面积为.【剖析】由题意作出知足条件的图形,由线面地点关系找出截面可判断选项的正误.【解答】解:如图当 CQ=时,即 Q为 CC中点,此时可得PQ∥ AD, AP=QD==,111故可得截面APQD1为等腰梯形,故②正确;由上图当点 Q向 C 挪动时,知足 0< CQ<,只要在 DD1上取点 M知足 AM∥ PQ,即可得截面为四边形 APQM,故①正确;③当 CQ=时,如图,延伸 DD1至 N,使 D1N=,连结 AN交 A1 D1于 S,连结 NQ交 C1D1于 R,连结 SR,可证 AN∥ PQ,由△ NRD1∽△ QRC1,可得 C1R: D1R=C1Q: D1N=1: 2,故可得C1R=,故正确;④由③可知当<CQ<1 时,只要点Q上移即可,此时的截面形状仍旧上图所示的APQRS,显然为五边形,故错误;⑤当 CQ=1时, Q与 C1重合,取A1D1的中点 F,连结 AF,可证 PC1∥AF,且 PC1 =AF,可知截面为APC1F 为菱形,故其面积为AC1?PF==,故正确.故答案为:①②③⑤.【评论】本题考察命题真假的判断与应用,波及正方体的截面问题,属中档题.16.( 2015 秋?中山市校级期中)已知x> 3,则 +x 的最小值为7.【剖析】本题能够经过配凑法将原式化成积为定值的形式,再用基本不等式求出原式的最小值,即本题答案.【解答】解:∵ x> 3,∴x﹣ 3> 0.∴+x=≥.当且仅当x=5 时取最值.故答案为: 7.【评论】本题考察了基本不等式,注意不等式使用的条件.本题难度适中,属于中档题.17.已知 x> 1,则函数y= 的最小值是8.y=的最小值.【剖析】利用换元法化简函数,依据基本不等式求出函数【解答】解:∵ x> 1,∴ t=x ﹣ 1> 0,∴y===t++2 ≥ 2+2=8,当且仅当t= ,即 t=3 , x=4 时,取等号,∴函数 y=的最小值是8.故答案为: 8.【评论】本题考察求函数y=的最小值,考察基本不等式的运用,正确变形是重点.18.(2014?荆州一模)已知x>0, y> 0,且 x+2y=xy ,则 log 4( x+2y )的最小值是.【剖析】依据基本不等式求出 xy ≥8,而后利用对数的基本运算和对数的换底公式进行计算即可.【解答】解:∵ x> 0, y> 0,且 x+2y=xy ,∴x+2y=xy ,平方得(xy)2≥8xy ,解得 xy ≥ 8,∴l og 4( x+2y ) =log 4( xy ),故答案为:【评论】本题主要考察基本不等式的应用以及对数的基本计算,考察学生的计算能力.19.若 a,b, x, y∈ R,且 a2+b2=3, x2+y2=1,则 ax+by的最大值为.2222222222【剖析】依据柯西不等式( x1x2+y1y2)≤( x1+y1)( x2 +y2),获得( ax+by)≤( a +b)(x +y),从而求得 ax+by 的最大值.【解答】解:依据柯西不等式( x1x2+y1y2)2≤( x12+y12)( x22+y22),? ( ax+by)2≤( a2+b2)(x2+y2) =3× 1=3,当且仅当ay=bx 时取等号,所以, ax+by ∈ [ ﹣, ] ,所以, ax+by 的最大值为,故填:.【评论】本题主要考察了柯西不等式在最值问题中的应用,解题的重点是利用了柯西不等式,属于基础题.三.解答题(共7 小题)20.(2009?广州一模)如图, A1A 是圆柱的母线, AB是圆柱底面圆的直径, C 是底面圆周上异于 A、 B的随意一点, A1A=AB=2.(1)求证: BC⊥平面 A1AC;(2)求三棱锥 A1﹣ ABC的体积的最大值.【剖析】( 1)欲证 BC⊥平面 AA1C,依据直线与平面垂直的判断定理可知只要证BC与平面 AA1C 内两订交直线垂直,而BC⊥ AC, AA1⊥ BC, AA1∩AC=A知足定理条件;(2)设 AC=x,在 Rt△ ABC中,求出 BC,依据体积公式 VA1﹣ ABC=S△ABC?AA1表示成对于 x 的函数,依据二次函数求出其最大值.【解答】解:( 1)证明:∵ C是底面圆周上异于 A、B 的随意一点,且 AB 是圆柱底面圆的直径,∴BC⊥ AC.∵AA1⊥平面 ABC, BC?平面 ABC,∴AA1⊥BC.∵AA1∩AC=A, AA1?平面 AA1C, AC?平面 AA1C,∴BC⊥平面 AA1 C.(2)设 AC=x,在 Rt△ ABC中,BC==( 0< x< 2),故VA1﹣ ABC=S△ABC?AA1=??AC?BC?AA1=x( 0< x<2),即VA1﹣ ABC=x==.22∵0< x< 2, 0< x < 4,∴当 x =2,即 x=时,【评论】本小题主要考察直线与平面垂直,以及棱柱、棱锥、棱台的体积等基础知识,考察空间想象能力,运算能力和推理论证能力.21.设 a>0, b> 0,且 a≠ b,试比较a a b b与 a b b a的大小.a﹣ bb﹣a a b b a时,同理可【剖析】由题意可得 =a?b=,当 a> b> 0 时,可得 a b> a b .当 b > a> 0a b b a a b b a得 a b> a b .综上可得 a b 与 a b 的大小关系.【解答】解:∵ a> 0, b> 0,且 a≠ b,并且 =a a﹣b ?b b﹣a=,当 a> b> 0 时,由> 1, a﹣ b> 0,可得> 1,∴ a a b b> a b b a.当 b > a>0 时,由 0<< 1,a﹣ b< 0,可得> 1,∴ a a b b> a b b a.a bb a综上可得, a b > a b .【评论】本题主要考察用作商比较法比较两个正实数的大小关系,不等式性质的应用,属于基础题.22. f ( x)是不含常数的二次函数,且1≤ f ( 1)≤≤ f ( 1)≤ 4 求 f ( 2)的取范.2点,而后求出f ( 2)的范即可.2作出可行域如,所以M(3, 1), N(,)分目函数 f ( 2) =4a 2b 的取范, f ( 2)∈ [7 , 14] .【点】本主要考了的性划,以及利用几何意求最,注意特别点的,属于基.23.已知α,β足,求α +3β的取范.【剖析】是已知不等关系求范的,能够用待定系数法来解决.【解答】解α +3β=λ(α +β)+v(α +2β)=(λ +v)α +(λ +2v)β.比α、β 的系数,得,从而解出λ= 1, v=2.分由①、②得 1≤ α β≤1, 2≤2α +4β≤ 6,两式相加,得 1≤α +3β≤ 7.故α +3β的取范是 [1 ,7] .【点】用待定系数法,利用不等式的性解决,是基.24.( 2013 秋?商丘期中)( 1)已知 a, b, c 随意数,求:222≥ ab+bc+ca;a +b +c(2) a, b, c 均正数,且a+b+c=1,求: ab+bc+ca≤.【剖析】( 1)利用基本不等式可得222222a +b≥ 2ab,b +c≥2bc ,c +a ≥ 2ca ,三式相加即得,2222222(2)利用( a+b+c) =a +b +c +2ab+2bc+2ca=1, a +b +c ≥ ab+bc+ca,即可明.222222【解答】明:( 1)由 a +b ≥ 2ab, b +c ≥ 2bc , c +a ≥ 2ca ,三式相加即得a2+b2+c2≥ ab+bc+ca ,(6 分)(2)因( a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca=1, a2+b2+c2≥ ab+bc+ca,所以( 12 分)【点】本考不等式的明,考基本不等式的运用,考学生剖析解决的能力,属于中档.25.(2015?丹二模)已知a,b 正数,(1)若 a+b=2,求的最小;2 222(2)求: a b +a +b ≥ ab( a+b+1).【剖析】( 1)利用“ 1”的代,合基本不等式求解即可.(2)利用均不等式,利用合法明即可.【解答】(Ⅰ)解: ==≥ =等号建立条件,而a+b=2,所以 a=,b=表达式的最小:⋯( 5 分)(Ⅱ)明:由均不等式得a2b2+a2≥ 2a2b, a2b2+b2≥ 2b2a, b2+a2≥ 2ab,.高考一轮复习不等式和均值不等式11 / 11三式相加得 2 2 2 2 2 2 2a b +2a +2b ≥ 2a b+2ab +2ab=2ab ( a+b+1).2 2 2 2 所以 a b +a +b ≥ ab ( a+b+1).⋯( 10 分)【点 】 本 考 不等式的 明,考 基本不等式的运用,考 合法,属于中档 .26.( 2016 春?和平区期末)已知x > 0, y > 0,且 2x+8y xy=0 ,求: ( 1) xy 的最小 ;( 2) x+y 的最小 .【剖析】( 1)利用基本不等式建立不等式即可得出;( 2)由 2x+8y=xy , 形得 +=1,利用“乘 1 法”和基本不等式即可得出.【解答】 解:( 1)∵ x > 0, y > 0, 2x+8y xy=0 ,∴xy=2x+8y ≥ 2,∴≥ 8,∴ xy ≥ 64.当且 当 x=4y=16 取等号.故 xy 的最小 64.( 2)由 2x+8y=xy ,得: +=1,又 x > 0, y > 0,∴ x +y= ( x+y )?=10++≥ 10+=18.当且 当 x=2y=12 取等号.故 x+y 的最小 18.【点 】 熟 掌握“乘 1 法”和 形利用基本不等式是解 的关 .。
年高三理科数学第一轮复习不等式()均值不等式————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:2013年高三理科数学第一轮复习不等式(3)均值不等式考纲要求1、利用均值不等式证明其他不等式2、利用均值不等式求最值 命题规律常以选择题、填空题的形式出现,难度通常为中低档。
由于应用范围几乎涉及高中数学的所有章节,所以经常与其他内容综合出题。
在高考中不外乎大小判断、求最值、求取值范围等,难度一般不会太高。
考点解读考点1 利用基本不等式、均值不等式求最值利用基本不等式求函数最值时,注意“一正、二定、三相等,和定积最大,积定和最小”.常用的方法为:拆、凑、代换、平方.考点2 利用基本不等式、均值不等式证明不等式利用基本不等式证明不等式是综合法证明不等式的一种情况,近几年很少直接考了,但随着选学内容进入高考,这种题型有可能重新进入高考。
证明思路是从已证不等式和问题的已知条件出发,借助不等式的性质和有关定理,经过逐步的逻辑推理最后转化为需证问题. 考点3 解决恒成立问题当不等式一边的函数(或代数式)的最值较易求出时,可直接求出这个最值(最值可能含有参数),然后建立关于参数的不等式求解. 考点突破考点1 利用基本不等式、均值不等式求最值典例1 (1)已知x >0,y >0,且2x +y =1,则1x +1y 的最小值为________;(2)当x >0时,则f (x )=2xx 2+1的最大值为________. 解题思路 第(1)问把1x +1y 中的“1”代换为“2x +y ”,展开后利用基本不等式;第(2)问把函数式中分子分母同除“x ”,再利用基本不等式 解题过程 (1)∵x >0,y >0,且2x +y =1, ∴1x +1y =2x +y x +2x +y y =3+y x +2xy ≥3+2 2.当且仅当y x =2xy 时,取等号.(2)∵x >0,∴f (x )=2x x 2+1=2x +1x≤22=1,当且仅当x =1x,即x =1时取等号.易错点拨 解题过程中注意隐含条件的挖掘,特别是“1”和“0”的挖掘和使用变式1 (1)已知x >1,则f (x )=x +1x -1的最小值为________.(2)已知0<x <25,则y =2x -5x 2的最大值为________.(3)若x ,y ∈(0,+∞)且2x +8y -xy =0,则x +y 的最小值为________.点拨 (1)∵x >1,∴f (x )=(x -1)+1x -1+1≥2+1=3 当且仅当x =2时取等号.(2)y =2x -5x 2=x (2-5x )=15·5x ·(2-5x ),∵0<x <25,∴5x <2,2-5x >0,∴5x (2-5x )≤⎝⎛⎭⎫5x +2-5x 22=1,∴y ≤15,当且仅当5x =2-5x ,即x =15时,y max =15.(3)由2x +8y -xy =0,得2x +8y =xy , ∴2y +8x=1, ∴x +y =(x +y )⎝⎛⎭⎫8x +2y =10+8y x +2x y =10+2⎝⎛⎭⎫4y x +x y ≥10+2×2×4y x ·xy=18, 当且仅当4y x =xy ,即x =2y 时取等号,又2x +8y -xy =0,∴x =12,y =6, ∴当x =12,y =6时,x +y 取最小值18. 答案 (1)3 (2)15 (3)18变式2 已知2()log (2)f x x =-,若实数,m n 满足()(2)3f m f n +=,则m n + 的最小值是 .点拨 由22log (2)log (22)3m n -+-=,得(2)(1)4m n --=,则421m n =+-,所以442(1)3243711m n n n n n +=++=+-+≥+=--,(当且仅当“3n =”时,取等号),故m n +的最小值为7 答案 7考点2 利用基本不等式、均值不等式证明不等式典例1 已知a >0,b >0,c >0,求证:bc a +ca b +abc ≥a +b +c .解题思路 先局部运用基本不等式,再利用不等式的性质相加得到.解题过程 ∵a >0,b >0,c >0, ∴bc a +ca b ≥2 bc a ·cab =2c ; bc a +ab c ≥2 bc a ·abc =2b ; ca b +ab c≥2 ca b ·abc=2a . 以上三式相加得:2⎝⎛⎭⎫bc a +ca b +ab c ≥2(a +b +c ), 即bc a +ca b +abc≥a +b +c .变式1 已知a >0,b >0,c >0,且a +b +c =1. 求证:1a +1b +1c≥9.答案 ∵a >0,b >0,c >0,且a +b +c =1, ∴1a +1b +1c =a +b +c a +a +b +c b +a +b +c c =3+b a +c a +a b +c b +a c +b c=3+⎝⎛⎭⎫b a +a b +⎝⎛⎭⎫c a +a c +⎝⎛⎭⎫c b +b c ≥3+2+2+2=9,当且仅当a =b =c =13时,取等号.考点3 解决恒成立问题典例3若对任意x >0,xx 2+3x +1≤a 恒成立,则a 的取值范围是________.解题思路 先求x x 2+3x +1(x >0)的最大值,要使得x x 2+3x +1≤a (x >0)恒成立,只要xx 2+3x +1(x >0)的最大值小于等于a 即可.解题过程 若对任意x >0,x x 2+3x +1≤a 恒成立,只需求得y =xx 2+3x +1的最大值即可,因为x >0,所以y =x x 2+3x +1=1x +1x +3≤12 x ·1x =15,当且仅当x =1时取等号,所以a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫15,+∞变式1 已知x >0,y >0,xy =x +2y ,若xy ≥m -2恒成立,则实数m 的最大值是________. 点拨 由x >0,y >0,xy =x +2y ≥2 2xy ,得xy ≥8,于是由m -2≤xy 恒成立,得m -2≤8,m ≤10,故m 的最大值为10. 答案 10综合突破突破1 添项拆项求最值 典例1 求下列函数的最值(1)()154()454f x x x x =+>-; (2)()2031xy x x x =>++ (3)()()()5211x x y x x ++=<-+ (4)已知0<x <π2,f (x )=1sin x +11sin x -; (5)已知0x >,0y >,2x y +=,求=t 4xy xy+的最小值. 解题思路 运用均值不等式求最值时,“正”“定”“等"三个条件缺一不可.将各函数变形整理后能运用均值不等式求解.解题过程 (1)()554154+-+-=x x x f 7≥,当且仅当2354154=⇒-=-x x x 时取最小值 (2)51311132≤++=++=x x x x x y ,当且仅当11=⇒=x x x 时取最大值 (3)()()()()14151110712522+++++=+++=+++=x x x x x x x x x y 5141++++=x x 因为1-<x ,所以1542=+-≤y ,当且仅当3-=x 时取最大值(4)()()11sin 1sin ()sin 1sin f x x x x x=+-+-1sin sin 2sin 1sin x x x x -=++- 4≥ 当且仅当x x x x sin 1sin sin sin 1-=-,6,21sin π==x x 时取最小值(5)0x >,0y >,2x y +=xy 2≥,10≤<xy ,=t 4xy xy+5≥,当且仅当1==y x 时取最小值.易错点拨 以上几类问题为利用均值不等式求最值的常见题型.(3)要注意1-<x 这一条件,否则极易出错,(4)要观察到1sin 1sin =-+x x ,运用乘“1”法求解;(5)不能直接用4xy xy+442=≥,因为取到等号的条件是2=xy ,而10≤<xy突破2 数列与不等式结合考查典例1 已知公差大于零的等差数列{}n a 的前n 项和为n S , 且满足2552,a a ⋅=3417a a +=. (1)求n a ;(2)若数列n b 是等差数列,且()c n b S n n +=,求非零常数c ; (3)是否存在最大的整数m ,使得对任意的*N n ∈均有()191<++n nb n mb 总成立?若存在,求出m ,若不存在,说明理由.解题思路 前两问主要是考察等差数列的性质和求和公式,(3)问恒成立问题,分离参数后利用基本不等式求最值.解题过程 (1){}n a 是等差数列,175243=+=+a a a a ,又,5252=⋅a a 所以,52,a a 是方程052172=+-x x 的两个根,又,0>d 所以,13,452==a a .d a a 325+=,3=d ,11=a ,23-=n a n(2)()()()c n n n b n n S n n +-=-=213,213,312,25,11321+=+=+=c b c b c b 3122b b b +=,31,0,03,312112102-=≠=+∴+++=+c c c c c c c . (3)由(2),()313122()3n n n n b n -==-,3213(9)(1)2n mn n <++对*N n ∈恒成立. 1099102++=++<∴n n n n n m 对*N n ∈恒成立,161092109=+≥++nn ,最大的整数m 为15.快乐训练1、如果4log log 33=+n m ,那么n m +的最小值是( )A .4B .34C .9D .182、设0a b c >>>,则221121025()a ac c ab a a b ++-+-的最小值是( ) A 、2 B 、4 C 、25 D 、5 3、设0,0.a b >>若11333aba b+是与的等比中项,则的最小值为( ) A . 8 B . 4 C. 1 D. 144、已知0,0a b >>,则112ab a b++的最小值是( ) A .2B .22C .4D .55、已知t o >,则函数tt t y 142+-=数的最小值为6、已知x >0,y >0,x +2y +2xy =8,则x +2y 的最小值是7、函数y =log a (x +3)-1(a >0,a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 在直线mx +ny +1=0上,其中mn >0,则1m +2n 的最小值为________.8、已知下列四个结论:①若,,R b a ∈则22=⋅≥+ba ab b a a b ; ②若+∈R y x ,,则y x y x lg lg 2lg lg ≥+;③若,-∈R x 则4424-=⋅-≥+xx x x ; ④若,-∈R x 则222222=⋅≥+--x x x x 。