1、.基本不等式知识点:1. (1)若,则(2)若,则(当且仅当时取“=”)2. (1)若,则(2)若,则(当且仅当时取“=”)(3)若,则 (当且仅当时取“=”)3.若,则 (当且仅当时取“=”)若,则 (当且仅当时取“=”)若,则 (当且仅当时取“=”)4.若,则 (当且仅当时取“=”)若,则 (当且仅当时取“=”)5.若,则(当且仅当时取“=”)注意:(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
2、实际问题方面有广泛的应用应用一:求最值例:求下列函数的值域(1)y3x 2 (2)yx解:(1)y3x 22 值域为,+)(2)当x0时,yx22;当x0时, yx= ( x)2=2值域为(,22,+)解题技巧技巧一:凑项例 已知,求函数的最大值。 解:因,所以首先要“调整”符号,又不是常数,所以对要进行拆、凑项,当且仅当,即时,上式等号成立,故当时,。技巧二:凑系数例: 当时,求的最大值。解析:由知,利用均值不等式求最值,必须和为定值或积为定值,此题为两个式子积的形式,但其和不是定值。注意到为定值,故只需将凑上一个系数即可。当,即x2时取等号 当x2时,的最大值为8。变式:设,求函数的最大值
3、。解:当且仅当即时等号成立。技巧三: 分离技巧四:换元例:求的值域。解析一:本题看似无法运用均值不等式,不妨将分子配方凑出含有(x1)的项,再将其分离。当,即时,(当且仅当x1时取“”号)。解析二:本题看似无法运用均值不等式,可先换元,令t=x1,化简原式在分离求最值。当,即t=时,(当t=2即x1时取“”号)。技巧五:在应用最值定理求最值时,若遇等号取不到的情况,结合函数的单调性。例:求函数的值域。解:令,则因,但解得不在区间,故等号不成立,考虑单调性。因为在区间单调递增,所以在其子区间为单调递增函数,故。所以,所求函数的值域为。技巧六:整体代换多次连用最值定理求最值时,要注意取等号的条件的
4、一致性,否则就会出错。例:已知,且,求的最小值。错解:,且, 故 。错因:解法中两次连用均值不等式,在等号成立条件是,在等号成立条件是即,取等号的条件的不一致,产生错误。因此,在利用均值不等式处理问题时,列出等号成立条件是解题的必要步骤,而且是检验转换是否有误的一种方法。正解:,当且仅当时,上式等号成立,又,可得时, 。技巧七例:已知x,y为正实数,且x 21,求x的最大值.分析:因条件和结论分别是二次和一次,故采用公式ab。同时还应化简中y2前面的系数为 , xx x下面将x,分别看成两个因式:x 即xx 技巧八:已知a,b为正实数,2baba30,求函数y的最小值.分析:这是一个二元函数的
5、最值问题,通常有两个途径,一是通过消元,转化为一元函数问题,再用单调性或基本不等式求解,对本题来说,这种途径是可行的;二是直接用基本不等式,对本题来说,因已知条件中既有和的形式,又有积的形式,不能一步到位求出最值,考虑用基本不等式放缩后,再通过解不等式的途径进行。法一:a, abb由a0得,0b15令tb+1,1t16,ab2(t)34t28 ab18 y 当且仅当t4,即b3,a6时,等号成立。法二:由已知得:30aba2b a2b2 30ab2令u则u22u300, 5u33,ab18,y点评:本题考查不等式的应用、不等式的解法及运算能力;如何由已知不等式出发求得的范围,关键是寻找到之间的
6、关系,由此想到不等式,这样将已知条件转换为含的不等式,进而解得的范围.技巧九、取平方例: 求函数的最大值。解析:注意到与的和为定值。又,所以当且仅当=,即时取等号。 故。应用二:利用均值不等式证明不等式例:已知a、b、c,且。求证:分析:不等式右边数字8,使我们联想到左边因式分别使用均值不等式可得三个“2”连乘,又,可由此变形入手。解:a、b、c,。同理,。上述三个不等式两边均为正,分别相乘,得。当且仅当时取等号。应用三:均值不等式与恒成立问题例:已知且,求使不等式恒成立的实数的取值范围。解:令, 。 , 利用重要不等式放缩例 设求证解析 此数列的通项为,即 注:应注意把握放缩的“度”:上述不
7、等式右边放缩用的是均值不等式,若放成则得,就放过“度”了!根据所证不等式的结构特征来选取所需要的重要不等式,这里 其中,等的各式及其变式公式均可供选用。应用四:均值定理在比较大小中的应用例:若,则的大小关系是 .分析: ( RQP。练习题一、选择题1、函数的定义域是( ).A、 B、 C、 D、2、若关于x的不等式|x + 2| + |x1| b,则ac2bc2;若ab0,则+2;若a|b|,nN*,则anbn;若ab0,则;若logab0,则a、b中至少有一个大于1.其中正确命题的个数为( ).A、2B、3C、4D、17、函数的最小值为( ).A18B16C12D08、定义在上的函数满足,当
8、时,则( ).A BC D9、函数的值域是( ).A B C D10、已知,则函数的最大值是( ).A13 B20 C18 D1611、已知是周期为2的奇函数,当时,设则( ).(A)(B)(C)(D)12、若关于的方程x2(a2+b26b)x+ a2+b2+2a4b+1=0的两个实数根x1,x2满足x10x21,则a2+b2+4a的最大值和最小值分别为( ).A和5+4 B. 和5+4 C. 和12 D. 和154二、填空题13、已知实数满足约束条件,目标函数只有当时取得最大值,则a的取值范围是 14、若0,则的最小值是 15、记mina,b为a、b两数的最小值,当正数x、y变化时,t=mi
9、nx, 也在变化,则t的最大值为_.16、一批货物随17列货车从A市以v km/h的速度匀速直达B市。已知两地铁路线长400 km,为了安全,两列货车的间距不得小于 (货车长度忽略不计),那么这批货物全部运到B市最快需要 小时?三、解答题17、解关于的不等式18、某工厂去年的某产品的年产量为100万只,每只产品的销售价为10元,固定成本为8元今年,工厂第一次投入100万元(科技成本),并计划以后每年比上一年多投入100万元(科技成本),预计产量年递增10万只,第n次投入后,每只产品的固定成本为(k0,k为常数,且n0),若产品销售价保持不变,第n次投入后的年利润为万元 (1)求k的值,并求出的
10、表达式; (2)问从今年算起第几年利润最高?最高利润为多少万元?19、已知不等式(I)求t,m的值;(2)若函数f(x)=x2ax4在区间上递增,求关于x的不等式loga(mx23x2t)0的解集。20、已知函数有如下性质:如果常数0,那么该函数在0,上是减函数,在,上是增函数(1)如果函数(0)的值域为6,求的值;(2)研究函数(常数0)在定义域内的单调性,并说明理由;(3)对函数和(常数0)作出推广,使它们都是你所推广的函数的特例研究推广后的函数的单调性(只须写出结论,不必证明),并求函数(是正整数)在区间,2上的最大值和最小值(可利用你的研究结论)21、已知数列满足(nN*),是的前n项
11、的和,并且 (1)求数列的前项的和; (2)证明:22、已知二次函数的图象与x轴交点的横坐标分别为、.(1)证明:;(2)证明:,;(3)若、满足不等式,试求的取值范围。不等式测试题(三)答案与解析:1、答案:选A。要使函数有意义,则,即,解得。2、答案:选C。提示:令,则可看作是数轴上的点到的距离和,所以,要使不等式|x + 2| + |x1| a的解集为,则有。3、答案:选D。提示:不等式同解为,故解集为(1,0(1,+)。4、答案:选A。提示:分离参数得,则转化为a小于的最小值,配方求得最小值为。5、答案:选A。,。6、答案: A。解析: 错.当c=0时,有ac2=bc2.错.当ab0时
12、,ab0,anbn成立;当b=0时,a0,anbn成立;当b0,bnbn成立;若n为偶数,a|b|0,an|b|n=bn,anbn仍成立.故nN*,a|b|时总有anbn.错.如a=3,b=2,c=1时,.对.当0a1.正确命题有2个.7、答案:选B。提示:令,所以,又得。8、答案:选D。提示:由题知周期为2,又当时,即在上为增,上为减。所以在上为增,上为减,所以。9、答案:选C。提示:不成立,故不能用均值不等式。故利用其单调性求解。10、答案:选A。,注意到为符合函数,定义域为,故最大值为13。11、答案:选D解:已知是周期为2的奇函数,当时,设,0)的最小值是2,则2=6, b=log29
13、. (2)设0x1x2,y2y1=. 当x1y1, 函数y=在,+)上是增函数; 当0x1x2时y20),其中n是正整数. 当n是奇数时,函数y=在(0,上是减函数,在,+) 上是增函数, 在(,上是增函数, 在,0)上是减函数. 当n是偶数时,函数y=在(0,上是减函数,在,+) 上是增函数, 在(,上是减函数, 在,0)上是增函数. F(x)= + = 因此F(x) 在 ,1上是减函数,在1,2上是增函数. 所以,当x=或x=2时, F(x)取得最大值()n+()n; 当x=1时F(x)取得最小值2n+1.21、解:(1)由题意得两式相减得所以再相加所以数列是等差数列又又 所以数列的前项的
14、和为 而 .22、解:(1)由题意知,、是关于x的一元二次方程的两个实数根,故有,即。3分(2)关于x的一元二次方程的两个实数根是、,则有,又,所以。由, 5分 ,即,。 7分(3)由,得, 8分又由(1)知,即, 10分,当时,取最大值,又,所以的取值范围是10、已知函数(,为为实数),(1)若函数的最小值是,求的解析式;(2)在(1)的条件下,在区间上恒成立,试求的取值范围;(3)若,为偶函数,实数,满足,定义函数,试判断值的正负,并说明理由解:(1)由已知, 且, 解得, 函数的解析式是 2分(2)在(1)的条件下,即从而在区间上恒成立, 4分 此时函数在区间上是减函数,且其最小值为1,k的取值范围为. 8分(3) 是偶函数, , , 由知、异号,不妨设,则,又由得 10分由得,又,得, 的值为正 .