1、专题四不等式第二讲线性规划、基本不等式与不等式的证明线性规划问题的解题步骤为:1设出变量x,y,列出变量x,y的线性约束条件,确定目标函数2作出可行域和目标函数值为0的直线l.3利用直线l确定最优解对应的点,从而求出最优解1基本不等式: .(1)基本不等式成立的条件:a,b0(2)等号成立的条件:当且仅当ab时取等号(3)应用:两个正数的积为常数时,它们的和有最小值两个正数的和为常数时,它们的积有最大值2几个重要的不等式(1)a2b22ab(a,bR)(2)2(a与b同号)(3)a2(a0),a2(a0)(4)ab(a,bR)判断下面结论是否正确(请在括号中打“”或“”)(1)不等式AxByC
2、0表示的平面区域一定在直线AxByC0的上方()(2)不等式x2y20,则a3的最小值为2.()(6)a2b2c2abbcca(a,b,cR)()1设x,y满足 则zxy(B)A有最小值2,最大值3B有最小值2,无最大值C有最大值3,无最小值D既无最小值,也无最大值解析:画出不等式表示的平面区域,如图,由zxy,得yxz,令z0,画出yx的图象,当它的平行线经过A(2,0)时,z取得最小值,最小值为z2,无最大值故选B.2(2015天津卷)设变量x,y满足约束条件 则目标函数zx6y的最大值为(C)A3 B4 C18 D40解析:由题意作出不等式组表示的平面区域如图阴影部分所示作直线x6y0并
3、向右上平移,由图可知,过点A(0,3)时zx6y取得最大值,最大值为18.3若x0,则x的最小值为2解析:x0x2,当且仅当xx时取等号4(2015天津卷)已知a0,b0,ab8,则当a的值为4时,log2alog2(2b)取得最大值解析:由于a0,b0,ab8,所以b.所以log2alog2(2b)log2alog2log2a(4log2a)(log2a2)24,当且仅当log2a2,即a4时,log2alog2(2b)取得最大值4.一、选择题1若f(x)3x2x1,g(x)2x2x1,则有(A)Af(x)g(x)Bf(x)g(x)Cf(x)g(x)D不能确定f(x)与g(x)的大小关系解析
4、:f(x)g(x)x22x2(x1)210.f(x)g(x)2(2015福建卷)若直线1(a0,b0)过点(1,1),则ab的最小值等于(C)A2 B3 C4 D5解析:将(1,1)代入直线1,得1,a0,b0,故ab(ab)()2224,等号当且仅当ab时取到,故选C.3若ab0,cd0,则一定有(B)A. B.C. D.解析:cd0,cd0,0.又ab0,0,.故选B.4不等式|x3|x1|a23a对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围为(A)A(,14,)B(,25,)C1,2 D(,12,)解析:因为4|x3|x1|4,对|x3|x1|a23a对任意x恒成立,所以a23a4,解得a4或
5、a1.5(2015北京卷)若x,y满足则zx2y的最大值为(D)A0 B1 C. D2解析:作出不等式组所表示的平面区域,如下图作直线x2y0,向右上平移,当直线过点A(0,1)时,zx2y取最大值,即zmax0212.6. (2014福建卷)要制作一个容积为4 m3,高为1 m的无盖长方体容器,已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是(C)A80元 B120元 C160元 D240元解析:设长方体底面边长分别为x,y,则y,所以容器总造价为z2(xy)1020xy2080,由基本不等式得,z2080160,当且仅当底面为边长为2的正方形时,总造价
6、最低故选C.二、填空题7若实数x,y满足xy1,则x22y2的最小值为2解析:x22y2222.当且仅当x22y2时等号成立8(2015新课标卷)若x,y满足约束条件则的最大值为3解析:画出可行域如图阴影所示, 表示过点(x,y)与原点(0,0)的直线的斜率, 点(x,y)在点A处时最大由得 A(1,3) 的最大值为3.三、解答题9若对一切x2均有不等式x22x8(m2)xm15成立,求实数m的取值范围解析:由x22x8(m2)xm15,得x24x7m(x1),对一切x2均有不等式m成立m应小于或等于f(x)(x2)的最小值又f(x)(x1)2222,当且仅当x1,即x3时等号成立f(x)mi
7、nf(3)2.故m的取值范围为(,210某居民小区要建造一座八边形的休闲小区,它的主体造型的平面图是由两个相同的矩形ABCD和EFGH构成的,是面积为200平方米的十字形地带计划在正方MNPQ上建一座花坛,造价是每平方米4 200元,在四个相同的矩形(图中阴影部分)上铺上花岗岩地坪,造价是每平方米210元,再在四个空角上铺上草坪,造价是每平方米80元(1)设总造价是S元,AD长为x米,试建立S关于x的函数关系式;(2)当x为何值时,S最小?并求出最小值解析:(1)设AMy,则x24xy200.y.S4 200x22104xy804y24 000x2410538 000(x0)(2)S4 000x2410538 000238 000118 000,当且仅当x时等号成立,即x米时,S有最小值118 000元