内容正文:
第3讲 不等式
[考情分析] 1.对不等式的性质及不等式的解法的考查一般不单独命题,常与集合、函数图象与性质相结合,也常渗透在三角函数、数列、解析几何、导数等题目中.2.目标函数的最值常和代数式的几何意义(如斜率、截距、距离)结合考查.3.基本不等式主要渗透在其他知识中求最值.4.题型多以选择题、填空题的形式呈现,中等难度.
考点一 不等式的性质与解法
核心提炼
判断关于不等式命题真假的常用方法
(1)作差法、作商法,作商法要注意除数的正负.
(2)利用不等式的性质推理判断.
(3)利用函数的单调性.
(4)特殊值验证法,特殊值法只能排除错误的命题,不能判断正确的命题.
例1 (1)已知a,b,c满足a>b>c,且ac>0,则下列选项中一定能成立的是( )
A.ab>ac B.c(b-a)>0
C.ab(a-c)>0 D.cb2>ca2
答案 C
解析 取a=-1,b=-2,c=-3,
则ab=2<ac=3,cb2=-12<ca2=-3,排除A,D;
取a=3,b=2,c=1,则c(b-a)=-1<0,排除B;
因为a>b>c,且ac>0,所以a,b,c同号,且a>c,
所以ab(a-c)>0.
(2)已知关于x的不等式ax-b≤0的解集是[2,+∞),则关于x的不等式ax2+(3a-b)x-3b<0的解集是( )
A.(-∞,-3)∪(2,+∞) B.(-3,2)
C.(-∞,-2)∪(3,+∞) D.(-2,3)
答案 A
解析 由关于x的不等式ax-b≤0的解集是[2,+∞),得b=2a且a<0,
则关于x的不等式ax2+(3a-b)x-3b<0可化为x2+x-6>0,
即(x+3)(x-2)>0,解得x<-3或x>2,
所以不等式的解集为(-∞,-3)∪(2,+∞).
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.
跟踪演练1 (1)(2021·淮南模拟)设<a<1,m=loga(a2+1),n=loga(1-a),p=loga,则m,n,p的大小关系是( )
A.n>m>p B.m>p>n
C.p>n>m D.n>p>m
答案 D
解析 因为<a<1,
所以a2+1-=>0,
-(1-a)==>0,
y=logax为减函数,
所以m<p, p<n.
可得n>p>m.
(2)若不等式(a2-4)x2+(a+2)x-1≥0的解集是空集,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.∪{2}
答案 B
解析 当a2-4=0时,解得a=2或a=-2,
当a=2时,不等式可化为4x-1≥0,解集不是空集,不符合题意;
当a=-2时,不等式可化为-1≥0,此式不成立,解集为空集.
当a2-4≠0时,要使不等式的解集为空集,
则有解得-2<a<.
综上,实数a的取值范围是.
考点二 线性规划
核心提炼
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2 (1)(2021·全国乙卷)若x,y满足约束条件则z=3x+y的最小值为( )
A.18 B.10 C.6 D.4
答案 C
解析 方法一 (数形结合法)作出可行域如图中阴影部分(含边界)所示,作出直线y=-3x,并平移,数形结合可知,当平移后的直线经过点A时,直线y=-3x+z在y轴上的截距最小,即z最小.
解方程组得即点A的坐标为(1,3).从而z=3x+y的最小值为3×1+3=6.
方法二 (代点比较法)画图易知,题设不等式组对应的可行域是封闭的三角形区域,所以只需要比较三角形区域三个顶点处的z的大小即可.
易知直线x+y=4与y=3的交点坐标为(1,3),直线x+y=4与x-y=2的交点坐标为(3,1),直线x-y=2与y=3的交点坐标为(5,3),将这三个顶点的坐标分别代入z=3x+y可得z的值分别为6,10,18,所以比较可知zmin=6.
方法三 (巧用不等式的性质)因为x+y≥4,所以3x+3y≥12.①
因为y≤3,所以-2y≥-6.②
于是,由①+②可得3x+3y+(-2y)≥12+(-6),即3x+y≥6,
当且仅当x+y=4且y=3,即x=1,y=3时不等式取等号,易知此时不等式x-y≤2成立.
(2)若实数x,y满足约束条件则z=的取值范围是( )
A.(-∞,-4]∪[2