内容正文:
不等式性质与基本不等式
一.知识点过关填空
1.不等式的性质
(1)可加性:a>b⇔a+c>b+c;同向可加性:a>b,c>d⇒ ;
(2)可乘性:a>b,c>0⇒ ;同向可乘性:a>b>0,c>d>0⇒ ;
2.两实数比较大小的方法
(1)作差法:
; ; ;
(2)作商法:任意两个值为正的代数式、
; ; ;
(3)构造函数:
3.基本不等式
若0,0,则 ,当且仅当 时,等号成立。
4.基本不等式的变形及重要不等式
(1) ,当且仅当时,等号成立;
(2) ,当且仅当时,等号成立;
(3)基本不等式链:,当且仅当时,等号成立;
5.利用基本不等式求最值问题:
在用基本不等式求函数的最值时,应考虑三个条件:
(1)一正:函数的解析式中,各项均为 ;
(2)二定:函数的解析式中,含变数的各项的和或积必须有一个为 ;
①如果积是定值,那么当且仅当时,有最小值 ;
② 如果和是定值,那么当且仅当时,有最大值 ;
(3) 三取等:函数的解析式中,含变数的各项均相等,取得最值.
6.柯西不等式及权方和不等式
二元柯西不等式:设,有 ,当且仅当时等号成立。
二元权方和不等式:设,有 ,当且仅当时等号成立。
7.多元基本不等式
①,则 ;
②, ;
8.两个重要模型
(1)对勾型:
变式1::
变式2::
变式3::
(2)“1”的代换型:
二.基础题型过关练
1.已知,,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.设,则的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
3.下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
4.设,则的最小值为( )
A.5 B.3 C.4 D.9
5.数学命题的证明方式有很多种.利用图形证明就是一种方式.现有如图所示图形,在等腰直角三角形中,点O为斜边AB的中点,点D为斜边AB上异于顶点的一个动点,设,,用该图形能证明的不等式为( ).
A. B.
C. D.
6.已知x>0,y>0,且+=1,若恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.m≤-2或m≥2 B.m≤-4或m≥2
C.-2<m<4 D.-2<m<2
7.已知,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8.若正数x,y满足,则的最小值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
9.已知,则的最大值为( )
A.2 B.4 C.8 D.
10.(多选)若,,,则下列不等式恒成立的是( )
A. B. C. D.
11.(多选)下列结论正确的是( )
A.当时, B.当时,
C.的最小值为2 D.的最小值为2
12.已知,则的取值范围为 .
13.已知,且,则的最小值为 .
14.为了加强“平安校园”建设,保障师生安全,某校决定在学校门口利用一侧原有墙体,建造一间墙高为3米,底面为24平方米,且背面靠墙的长方体形状的校园警务室.由于此警务室的后背靠墙,无需建造费用,甲工程队给出的报价为:屋子前面新建墙体的报价为每平方米400元,左右两面新建墙体报价为每平方米300元,屋顶和地面以及其他报价共计14400元.设屋子的左右两面墙的长度均为米.
(1)当左右两面墙的长度为多少时,甲工程队报价最低?并求出最低报价;
(2)现有乙工程队也要参与此警务室的建造竞标,其给出的整体报价为元,若无论左右两面墙的长度为多少米,乙工程队都能竞标成功,试求的取值范围.
15.(1)设,求函数的值域.
(2)当时,求函数的最大值;
(3)求函数的最大值;
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不等式性质与基本不等式
一.知识点过关填空
1.不等式的性质
(1)可加性:a>b⇔a+c>b+c;同向可加性:a>b,c>d⇒a+c>b+d ;
(2)可乘性:a>b,c>0⇒ac>bc;同向可乘性:a>b>0,c>d>0⇒ac>bd;
2.两实数比较大小的方法
(1)作差法:
a-b>0;a-b<0;a-b=0;
(2)作商法:任意两个值为正的代数式、
;;;
(3)构造函数: 根据数式构造函数,利用函数单调性比较大小 ;
3.基本不等式
若0,0,则,当且仅当时,等号成立。
4.基本不等式的变形及重要不等式
(1),当且仅当时,等号成立;
(2) ,当且仅当时,等号成立;
(3)基本不等式链:,当且仅当时,等号成立;
5.利用基本不等式求最值问题:
在用基本不等式求函数的最值时,应考虑三个条件:
(1)一正:函数的解析式中,各项均为 正数 ;
(2)二定:函数的解析式中,含变数的各项的和或积必须有一个为 定值 ;
①如果积是定值,那么当且仅当时,有最小值 ;
② 如果和是定值,那么当且仅当时,有最大值 ;
(3) 三取等:函数的解析式中,含变数的各项均相等,取得最值.
6.柯西不等式及权方和不等式
二元柯西不等式:设,有,当且仅当时等号成立。
二元权方和不等式:设,有,当且仅当时等号成立。
7.多元基本不等式
①,则 ,当且仅当时等号成立。
②, ,当且仅当时等号成立。
8.两个重要模型
(1)对勾型:,当且仅当时等号成立。
变式1:,当且仅当时等号成立。
变式2:,令,原式变成,再根据变式1求解。
变式3:,先分离常数,变成变式2形式,再进行求解。
(2)“1”的代换型:
,当且仅当时等号成立(其中、)。
二.基础题型过关练
1.已知,,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为,,所以,,所以.
故选:D.
2.设,则的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】,,
,,
.
又,故.
则.
故选:C.
3.下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】C
【详解】对于A:当时,若取,则有.故A不正确;
对于B:当时,取时,有.故B不正确;
对于C:当,两边同乘以,则.故C正确;
对于D:当,取时,有.故D不正确.
4.设,则的最小值为( )
A.5 B.3 C.4 D.9
【答案】A
【详解】因为,所以,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为,
故选:A.
5.数学命题的证明方式有很多种.利用图形证明就是一种方式.现有如图所示图形,在等腰直角三角形中,点O为斜边AB的中点,点D为斜边AB上异于顶点的一个动点,设,,用该图形能证明的不等式为( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由图知:,
在中,,
所以,即,
故选:C
6.已知x>0,y>0,且+=1,若恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.m≤-2或m≥2 B.m≤-4或m≥2
C.-2<m<4 D.-2<m<2
【答案】D
【详解】∵x>0,y>0且,
当且仅当,即x=4,y=2时取等号,
∴(x+2y)min=8,要使x+2y>m2恒成立,
只需(x+2y)min>m2恒成立,即8>m2,解得.
故选:D
7.已知,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】设,
所以,解得,
所以,
又,
所以,故A,C,D错误,
故选:B.
8.若正数x,y满足,则的最小值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【解析】方法一 由条件得,
由,知,
从而,
当且仅当,即,时取等号.
故的最小值为5.
方法二 对原条件式转化得,
则 ,
当且仅当,,即,时取等号.
故的最小值为5.
故选:D
9.已知,则的最大值为( )
A.2 B.4 C.8 D.
【答案】B
【分析】利用基本不等式可得关于的一元二次不等式,解不等式即可.
【详解】,则有,
可得,即4,当且仅当时,等号成立.
所以的最大值为4.
故选:B
10.(多选)若,,,则下列不等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】因为,,,
对于A,,当且仅当时,等号成立,所以,故A正确;
对于B,,当且仅当时,等号成立,所以,故B正确;
对于C,,故C正确;
对于D,取,,得,故D错误.
故选:ABC
11.(多选)下列结论正确的是( )
A.当时, B.当时,
C.的最小值为2 D.的最小值为2
【答案】AB
【解析】当时,,当且仅当时,即时,等号成立,故A正确;
当时,,当且仅当时,即时,等号成立,故B正确;
当时,显然不成立,故C错误;
因为,当且仅当时,此时
无解,故取不到等号,故D错误;
故选:AB
12.已知,则的取值范围为 .
(2),
,
,
又,
,故.
13.已知,且,则的最小值为 .
【答案】/
【分析】根据给定条件,利用基本不等式“1”的妙用求出最小值.
【详解】由,,
得
,
当且仅当,即时取等号,
所以当时,取得最小值.
故答案为:
14.为了加强“平安校园”建设,保障师生安全,某校决定在学校门口利用一侧原有墙体,建造一间墙高为3米,底面为24平方米,且背面靠墙的长方体形状的校园警务室.由于此警务室的后背靠墙,无需建造费用,甲工程队给出的报价为:屋子前面新建墙体的报价为每平方米400元,左右两面新建墙体报价为每平方米300元,屋顶和地面以及其他报价共计14400元.设屋子的左右两面墙的长度均为米.
(1)当左右两面墙的长度为多少时,甲工程队报价最低?并求出最低报价;
(2)现有乙工程队也要参与此警务室的建造竞标,其给出的整体报价为元,若无论左右两面墙的长度为多少米,乙工程队都能竞标成功,试求的取值范围.
【解析】(1)设甲工程队的总造价为元,
则
.
当且仅当,即时等号成立.
即当左右两侧墙的长度为4米时,甲工程队的报价最低为28800元.
(2)由题意可得,对任意的恒成立.
即,从而恒成立,
令,
又在为单调增函数,故.所以.
15.(1)设,求函数的值域.
(2)当时,求函数的最大值;
(3)求函数的最大值;
【解析】
(1),
因为,所以,
所以,
当且仅当,即时,取得等号,
所以,
所以函数的值域为.
(2),
令,则,
所以,
因为,所以,
当且仅当,即,也即时,取得等号,
所以,
所以函数的最大值为.
(3)令,则,所以,
所以,
因为函数在单调递增,
所以当时,即时,有最小值为4,
所以,
所以函数的最大值为.
(
1
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