1、第三章不等式全章素养整合构网络提素养链高考类型一 不等式的性质题型特点 这类题目由于直接考查不等式性质,多数以选择题的形式出现,有时也涉及不等式的证明,难度不大方法归纳 在应用不等式的性质时要注意每个性质的使用条件,不要盲目乱用或错用特别地在应用乘法性质时,容易漏掉“同正”这一条件,另在进行不等式加减运算时,要注意不等式与等式间线性运算的区别,切勿因直接加减以增大或缩小不等式的范围例1(1)ab0,求证:baab;(2)已知ab,1a1b,求证:ab0.解题指南 对照已知条件结合不等式的性质进行证明证明:(1)由于baabb2a2ab(ba)(ba)ab,ab0,ba0,ba0,ab0,(ba
2、)(ba)ab0,故baab.(2)1a1b,1a1b0,即baab 0,而ab,ba0,ab0.跟踪训练 1.(2019天津高一检测)若a,b,c,dR,则下列结论正确的是()A若ab,则a2b2B若ab,cd,则acbdC若ab0,则1a1bD若ab0,cd0,则adbc解析:对于A:若a0,b1,则不满足,对于B:若a1,b1,c0,d2,则不满足,对于C:若a2,b1,则不满足,对于D:若ab0,cd0,acbd,两边同除以cd得到adbc.故选项D正确答案:D类型二 不等式的恒成立问题题型特点 不等式中的恒成立问题,既是学习中的难点,又是高考中的热点,多数以解答题的形式出现方法归纳
3、在求解不等式的恒成立问题时,要注意转化,利用数形结合的方法,构造不等式或不等式组进行探讨,常见的解决恒成立问题的方法有:(1)判别式法;(2)数形结合法;(3)分离参数法;(4)分类讨论法例2 已知不等式(m2)x22(m2)x40的解集是R,求m的范围解题指南 分类讨论:当m2时;当m20即m2时,要使不等式(m2)x22(m2)x40的解集是R,则m204(m2)216(m2)0,解出即可熟练掌握“三个二次”的关系是解题的关键解析:当m2时,原不等式可化为40,对于任意实数x恒成立,m2适合题意;当m20,即m2时,要使不等式(m2)x22(m2)x40的解集是R,则m204(m2)216
4、(m2)0,解得2m6.综上所述:m的取值范围是m|2m6跟踪训练 2.设函数f(x)mx2mx6m.(1)若对于m2,2,f(x)0恒成立,求实数x的取值范围;(2)若对于x1,3,f(x)0恒成立,求实数m的取值范围解析:(1)设f(x)m(x2x1)6g(m),则g(m)是关于m的一次函数,且一次项系数x2x1x122340,g(m)在2,2上单调递增,g(m)0g(2)2(x2x1)60,即1x2,所求x的取值范围为(1,2)(2)法一:f(x)mx12234m60在x1,3上恒成立,m0,f(3)7m60或m0,f(1)m60或m0,f(x)60,解得m的取值范围为m67.法二:要使
5、f(x)m(x2x1)60在1,3上恒成立,则有m6x2x1在x1,3时恒成立而当x1,3时,6x2x16x1223465223467,m的取值范围为m67.类型三 基本不等式的应用题型特点 利用基本不等式求函数最值,证明不等式解决实际问题历年都是高考的热点,多数以解答题为主方法归纳 基本不等式通常用来求最值问题:一般用ab2ab(a0,b0)求“定积求和,和最小”问题,用abab22求“定和求积、积最大”问题一定要注意适用的范围和条件:“一正、二定、三相等”特别是利用拆项、添项、配凑、分离变量、减少变元等方法,构造定值条件的方法,及对等号能否成立的验证若等号不能取到,则应用函数单调性来求最值
6、,还要注意运用基本不等式解决实际问题例3(2019南京高一检测)已知函数yx mx1(m为正数)(1)若m1,求当x1时函数的最小值;(2)当x1时,函数有最大值3,求实数m的值解析:(1)m1时,yx 1x1x1 1x11因为x1,所以x10.所以yx1 1x11213.当且仅当x1 1x1,即x2时取等号所以当x1时函数的最小值为3.(2)因为x1,所以x10.所以yx1 mx111x m1x 12 m1当且仅当1x m1x,即x1 m时取等号即函数的最大值为2 m1.所以2 m13.解得m4.跟踪训练 3.已知x,yR,且xy4,求1x3y的最小值解析:法一:x,yR,(xy)1x3y
7、4yx3xy 42 3.当且仅当yx3xy,即x2(31),y2(3 3)时取“”号又xy4,1x3y1 32,故1x3y的最小值为1 32.法二:x,yR,且xy4,1x3yxy4x 3x3y4y1y4x3x4y 12y4x3x4y1 32.当且仅当 y4x3x4y,即x2(31),y2(3 3)时取“”号1x3y的最小值为1 32.类型四 线性规划问题题型特点 线性规划问题突出体现了优化思想、数形结合思想和化归思想题目多以解答题为主方法归纳 线性规划问题是在二元一次不等式(组)所表示的平面区域后学习的,主要是想通过该工具解决生产、生活实际中的最值问题(如用料最省,效益最大等),解线性规划问
8、题时应首先准确列出二元一次不等式(组),并画出相应平面区域,在此基础上利用数形结合的思想寻找目标函数的最值,需特别说明一点:用好斜率间的关系是避免找错最优解的关键例4 已知实数x,y满足条件xy20 xy402xy50,则z|x2y4|的最大值为_解题指南 先画出线性约束条件表示的可行域,再设目标函数为ux2y4,将其赋予几何意义,数形结合求得目标函数u的范围,最后即可得z的最大值解析:画出可行域(图略)由xy202xy50得A(7,9)由xy402xy50得B(3,1)设ux2y4,则u可看作是一条斜率为 12 的动直线,由图数形可知,当直线过点A(7,9)时,u最大为729421,当直线过
9、点B(3,1)时,u最小为32141,1u21,1z|u|21,z|x2y4|的最大值为21.答案:21跟踪训练 4.某营养师要为某个儿童预定午餐和晚餐已知一个单位的午餐含12个单位的碳水化合物,6个单位的蛋白质和6个单位的维生素C;一个单位的晚餐含8个单位的碳水化合物,6个单位的蛋白质和10个单位的维生素C,另外,该儿童这两餐需要的营养中至少含64个单位的碳水化合物,42个单位的蛋白质和54个单位的维生素C.如果一个单位的午餐、晚餐的费用分别是2.5元和4元,那么要满足上述的营养要求,并且花费最少,应当为该儿童分别预订多少单位的午餐和晚餐?解析:设需要预定满足要求的午餐和晚餐分别为x个单位和
10、y个单位,所花的费用为2元,则依题意得xN,yN,12x8y646x6y426x10y54,作出可行域为图中所有正整数点(图略),目标函数为z2.5x4y,把z2.5x4y变形为y58xz4,得到斜率为58,在y轴上的截距为 z4,随z变化的一组平行线让目标函数表示的直线z2.5x4y在可行域上平移,由此可知z2.5x4y在(4,3)处取得最小值zmin22.因此,应为该儿童预定4个单位的午餐和3个单位的晚餐,可满足要求1(2017高考全国卷)设x,y满足约束条件2x3y30,2x3y30,y30,则z2xy的最小值是()A15 B9C1 D9解析:绘制不等式组表示的可行域如图阴影(含边界)所
11、示,结合目标函数的几何意义可得函数在点B(6,3)处取得最小值z12315.答案:A2(2017高考山东卷)已知x,y满足约束条件xy30,3xy50,x30,则zx2y的最大值是()A0 B2 C5 D6解析:x,y满足的约束条件对应的平面区域如图中阴影部分所示,将直线yx2z2进行平移,显然当该直线过点A(3,4)时z取得最大值,zmax385.答案:C3(2018高考天津卷)设变量x,y满足约束条件xy5,2xy4,xy1,y0,则目标函数z3x5y的最大值为()A6 B19C21 D45解析:不等式组表示的平面区域如图所示,结合目标函数的几何意义可知目标函数在点A处取得最大值联立直线方程xy5xy1,可得点A的坐标为A(2,3),据此可知目标函数的最大值为zmax3x5y325321,故选C.答案:C4(2018高考全国卷)若x,y满足约束条件x2y20 xy10y0,则z3x2y的最大值为_解析:画出可行域如图所示,可知目标函数过点(2,0)时取得最大值,zmax32206.答案:65(2017高考天津卷)若a,bR,ab0,则a44b41ab的最小值为_解析:因为ab0,所以a44b41ab2 4a4b41ab4a2b21ab4ab 1ab24ab 1ab4,当且仅当a22b2,ab12时取等号,故a44b41ab的最小值是4.答案:4