内容正文:
《2021年数学(理)函数与导数二轮突破提升》
专题03 不等式
【考情分析】 1.不等式的解法是数学的基本功,在许多题目中起到工具作用.2.线性目标函数的最值常和代数式的几何意义(如斜率、截距、距离等)结合考查;求最值和不等式恒成立问题常用到基本不等式.3.题型多以选择题、填空题形式考查,中等难度.
考点一 不等式的性质与解法
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1.不等式的倒数性质
(1)a>b,ab>0⇒<.
(2)a<0<b⇒<.
(3)a>b>0,0<c<d⇒>.
2.不等式恒成立问题的解题方法
(1)f(x)>a对一切x∈I恒成立⇔f(x)min>a,x∈I;f(x)<a对一切x∈I恒成立⇔f(x)max<a,x∈I.
(2)f(x)>g(x)对一切x∈I恒成立⇔当x∈I时,f(x)的图象在g(x)的图象的上方.
(3)解决恒成立问题还可以利用分离参数法.
例1 (1)若p>1,0<m<n<1,则下列不等式正确的是( )
A.p>1 B.<
C.m-p<n-p D.logmp>lognp
【答案】 D
【解析】 方法一 设m=,n=,p=2,逐个代入可知D正确.
方法二 对于选项A,因为0<m<n<1,所以0<<1,又p>1,所以0<p<1,故A不正确;对于选项B,-==>0,所以>,故B不正确;对于选项C,由于函数y=x-p在(0,+∞)上为减函数,且0<m<n<1,所以m-p>n-p,故C不正确;对于选项D,结合对数函数的图象可得,当p>1,0<m<n<1时,logmp>lognp,故D正确.
(2)已知f(x)=-2x2+bx+c,不等式f(x)>0的解集为(-1,3).若对任意x∈[-1,0],f(x)+m≥4恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.(-∞,2] B.(-∞,4]
C.[2,+∞) D.[4,+∞)
【答案】 D
【解析】 由题意,得解得所以f(x)=-2x2+4x+6.因为对任意的x∈[-1,0],f(x)+m≥4恒成立,所以对任意的x∈[-1,0],m≥2x2-4x-2恒成立,又y=2x2-4x-2在[-1,0]上的最大值为4,所以m≥4.
易错提醒 求解含参不等式ax2+bx+c<0恒成立问题的易错点
(1)对参数进行讨论时分类不完整,易忽略a=0时的情况.
(2)不会通过转换把参数作为主元进行求解.
(3)不考虑a的符号.
考点二 基本不等式
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基本不等式求最值的三种解题技巧
(1)凑项:通过调整项的符号,配凑项的系数,使其积或和为定值.
(2)凑系数:若无法直接运用基本不等式求解,通过凑系数后可得到和或积为定值,从而利用基本不等式求最值.
(3)换元:分式函数求最值,通常直接将分子配凑后将式子分开或将分母换元后将式子分开,即化为y=m++Bg(x)(AB>0),g(x)恒正或恒负的形式,然后运用基本不等式来求最值.
例2 (1)下列不等式的证明过程正确的是( )
A.若a,b∈R,则+≥2=2
B.若a<0,则a+≥-2=-4
C.若a,b∈(0,+∞),则lg a+lg b≥2
D.若a∈R,则2a+2-a≥2=2
【答案】 D
【解析】 由于,的符号不确定,故选项A错误;∵a<0,∴a+=-≤-2=-4(当且仅当a=-2时,等号成立),故B错误;由于lg a,lg b的符号不确定,故选项C错误;∵2a>0,2-a>0,∴2a+2-a≥2=2(当且仅当a=0时,等号成立),故选项D正确.
(2)(2019·天津)设x>0,y>0,x+2y=5,则的最小值为________.
【答案】 4
【解析】 ===2+ .由x+2y=5得5≥2,即≤,即xy≤,当且仅当x=2y=时等号成立.所以2+≥2=4,当且仅当2=,即xy=3时取等号,结合xy≤可知,xy可以取到3,故的最小值为4.
易错提醒 运用基本不等式时,一定要注意应用的前提:“一正”“二定”“三相等”.所谓“一正”是指“正数”;“二定”是指应用基本不等式求最值时,和或积为定值;“三相等”是指满足等号成立的条件.若连续两次使用基本不等式求最值,必须使两次等号成立的条件一致,否则最值取不到.
考点三 线性规划
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1.截距型:形如z=ax+by,求这类目标函数的最值常将函数z=ax+by转化为y=-x+(b≠0),通过求直线的截距的最值间接求出z的最值.
2.距离型:形如z=(x-a)2+(y-b)2,设动点P(x,y),定点M(a,b),则z=|PM|2.
3.斜率型:形如z=(x≠a),设动点P(x,y),定点M(a,b),则z=kPM.
例3 (1)(2020·全国Ⅰ)若x,y满足约束条件则z=x+7y的最大值为________.
【答案】 1
【解析】 画出可行域如图(阴影部分含边界).
平移直线l0:x