不等式考点直通车

时间:2022-08-09 07:37:28

回顾近几年江苏新课标高考,不等式一直以“解题工具”的形式出现在各种题目中,尤其是一元二次不等式和基本不等式.那么,不等式在高考中涉及哪些考点?让我们一起登上不等式考点直通车去探分明.

考点1不等式的性质

方法小结:利用不等式性质可以求某些代数式的取值范围,但应注意两点:一是必须严格运用不等式的性质;二是在多次运用不等式的性质时有可能扩大了变量的取值范围,要特别注意.错因在于运用同向不等式相加这一性质时,不是等价变形.此类问题的解决方法是:先建立待求整体与已知范围的整体的等量关系,最后通过“一次性”使用不等式的运算求得待求整体的范围.

解析:若x>0,由f(x)

方法总结:对于这类分段型不等式,可依据x的取值及函数解析式,转化为几个不等式组来解,这些不等式组解集的并集,就是原不等式的解集.这类问题也可作出相关函数的图象,从图中直观看出答案.

巩固练习2已知f(x)是定义在R上的奇函数.当x>0时,f(x)=x2-4x,则不等式f(x)>x的解集用区间表示为.

答案:(-5,0)∪(5,+∞);解析:作出f(x)=x2-4x(x>0)的图象,如下图所示.由于f(x)是定义在R上的奇函数,利用奇

函数图象关于原点对称做出xx,表示函数y=f(x)的图象在y=x的上方,观察图象易得:解集为(-5,0)∪(5,+∞).

考点3不等式恒成立问题

例3设函数f(x)=mx2-mx-1.

(1)若对于一切实数x,f(x)

(2)若对于x∈[1,3],f(x)

方法小结:对于给定区间上的不等式恒成立问题,可根据以下几步求解:第一步,整理不等式(或分离参数);第二步,构造函数g(x);第三步,求函数g(x)在给定区间上的最大值或最小值;第四步,根据最值构造不等式求参数;第五步,反思回顾,查看关键点,易错点,完善解题步骤.

巩固练习3已知不等式xy≤ax2+2y2,若对任意x∈[1,2]及y∈[2,3]该不等式恒成立,则实数a的取值范围是.

答案:[-1,+∞);解析:因为x∈[1,2]及y∈[2,3],使用数形结合可以知道1≤yx≤3,

考点4简单的线性规划

例4已知x,y满足约束条件x2+y2≤4x-y+2≥0y≥0,则目标函数z=2x+y的最大值是.

解析:由z=2x+y,得y=-2x+z.作出不等式对应的区域,平移直线y=-2x+z,由图象可知,当直线y=-2x+z与圆在第一象限相切时,直线y=-2x+z的截距最大,此时z最大.

直线与圆的距离d=|z|22+1=2,即z=±25,所以目标函数z=2x+y的最大值是25.

方法小结:利用线性规划求最值,一般用图解法求解,其步骤是:(1)在平面直角坐标系内作出可行域.(2)考虑目标函数的几何意义,将目标函数进行变形.(3)确定最优解:在可行域内平行移动目标函数变形后的直线,从而确定最优解.(4)求最值:将最优解代入目标函数即可求出最大值或最小值.

巩固练习4设实数x,y满足约束条件x-2y≤0,2x-y≥0,x2+y2-2x-2y≤0,,则目标函数z=x+y的最大值为.

答案:4;解析:由z=x+y得y=-x+z.作出不等式对应的区域,平移直线y=-x+z,由图象可知,当直线y=-x+z与圆在第一象限相切时,直线y=-x+z的截距最大,此时z最大.直线与圆的距离d=|1+1-z|2=2,即z=0或z=4,所以目标函数z=x+y的最大值是4.

考点5利用基本不等式求最值

例5(理)定义:min{x,y}为实数x,y中较小的数.已知h=min{a,ba2+4b2},其中a,b均为正实数,则h的最大值是.

解析:易得h2≤aba2+4b2=1ab+4ba≤12ab・4ba=14,所以h≤12(当且仅当ab=4ba时取等号);

故h的最大值是12.

(文)已知向量a=(x-1,2),b=(4,y),若ab,则9x+3y的最小值为.

解析:因为ab,所以a・b=4(x-1)+2y=0,即2x+y=2,

所以9x+3y≥29x・3y=232x+y=232=6,所以9x+3y的最小值为6.

方法小结:利用基本不等式求最值时,必须注意三点:“一正,二定,三相等”,缺一不可.如果项是负数,可转化为正数后解决,当和(或积)不是定值时,需要对项进行添加、分拆或变系数,将和(或积)化为定值.

巩固练习5(理)若正数a,b满足a2+b22=1,则a1+b2的最大值为.

答案:342;解析:由a2+b22=12a2+b2=2,又a,b为正数,故

a1+b2=2a2(1+b2)2≤22×2a2+(1+b2)2=342(当且仅当a=32,b=22取等号);

所以a1+b2的最大值为342.

(文)已知x>0,y>0,若2yx+8xy>m2+2m恒成立,则实数m的取值范围是.

答案:(-4,2);解析:因为x>0,y>0,所以2yx+8xy≥216=8.

要使原不等式恒成立,只需m2+2m

考点6不等式的实际应用

例6如图,两个工厂A,B相距2km,点O为AB的中点,现要在以O为圆心,2km为半径的圆弧MN上的某一点P处建一幢办公楼,其中MAAB,NBAB.据测算此办公楼受工厂A的“噪音影响度”与距离AP的平方成反比,比例系数是1,办公楼受工厂B的“噪音影响度”与距离BP的平方也成反比,比例系数是4,办公楼受A,B两厂的“总噪音影响度”y是受A,B两厂“噪音影响度”的和,设AP为xkm.

(1)求“总噪音影响度”y关于x的函数关系,并求出该函数的定义域;

(2)当AP为多少时,“总噪音影响度”最小?

答:当AP为303km时,“总噪音影响度”最小.

方法小结:利用基本不等式解决实际问题时,应先仔细阅读题目信息,理解题意,明确其中的数量关系,并引入变量,依题意列出相应的函数关系式,然后用基本不等式求解.在求所列函数的最值时,若用基本不等式时,等号取不到,可利用函数单调性求解.

巩固练习6如图,有一块边长为1(百米)的正方形区域ABCD.在点A处有一个可转动的探照灯,其照射角∠PAQ始终为45°(其中点P,Q分别在边BC,CD上),设∠PAB=θ,tanθ=t.

(1)用t表示出PQ的长度,并探求CPQ的周长l是否为定值;

(2)问探照灯照射在正方形ABCD内部区域的面积S至多为多少(平方百米)?

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