[cx]2016届高三数学二轮复习(理科)教师用书(全部)(4)

2019-04-16 21:14

A.5,5

5

B.10,2

C.10,5 D.10,10

解析 ∵x>0,y>0,∴x+4y+5=xy≥24xy+5, 即xy-4xy-5≥0,可求xy≥25.

5

当且仅当x=4y时取等号,即x=10,y=2. 答案 B

探究提高 在使用基本不等式求最值时一定要检验等号能否取到,有时也需进行常值代换. [微题型2] 带有约束条件的基本不等式问题

1?1?2

【例1-2】 (2015·四川卷)如果函数f(x)=2(m-2)x+(n-8)x+1(m≥0,n≥0)在区间?2,2?上

??单调递减,那么mn的最大值为( ) A.16

B.18

C.25

81

D.2 n-8

解析 令f′(x)=(m-2)x+n-8=0,∴x=-,

m-2当m>2时,对称轴x0=-

n-8

, m-2

n-8

由题意,-≥2,∴2m+n≤12,

m-22m+n

∵2mn≤2≤6,

∴mn≤18,由2m+n=12且2m=n知m=3,n=6, 当m<2时,抛物线开口向下, n-81

由题意-≤,即2n+m≤18,

m-222n+m81

∵2mn≤2≤9,∴mn≤2, 由2n+m=18且2n=m,

得m=9(舍去),∴mn最大值为18,选B. 答案 B

探究提高 在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.

【训练1】 (1)(2015·广州模拟)若正实数x,y满足x+y+1=xy,则x+2y的最小值是( ) A.3

B.5

C.7

D.8

(2)已知关于x的不等式2x+A.1

2

≥7在x∈(a,+∞)上恒成立,则实数a的最小值为( ) x-a35B. C.2 D. 22

x+1

, x-1

解析 (1)由x+y+1=xy,得y=又y>0,x>0,∴x>1.

2?x+1?1+∴x+2y=x+2×=x+2×? x-1?x-1??44

=x+2+=3+(x-1)+≥3+4=7,

x-1x-1当且仅当x=3时取“=”. (2)∵x∈(a,+∞),∴x-a>0, 22

∴2x+=2(x-a)++2a≥2·

x-ax-a3由题意可知4+2a≥7,得a≥2, 3

则实数a的最小值为2,故选B. 答案 (1)C (2)B

热点二 含参不等式恒成立问题

[微题型1] 运用分离变量解决恒成立问题

4

【例2-1】 关于x的不等式x+x-1-a2+2a>0对x∈(0,+∞)恒成立,则实数a的取值范围为________.

44

解析 设f(x)=x+x,因为x>0,所以f(x)=x+x≥2

44x·x=4.又关于x的不等式x+x-1-

2

2(x-a)·+2a=4+2a,

x-a

a2+2a>0对x∈(0,+∞)恒成立,所以a2-2a+1<4,解得-1<a<3,所以实数a的取值范围为(-1,3). 答案 (-1,3)

探究提高 一是转化关,即通过分离参数法,先转化为f(a)≥g(x)(或f(a)≤g(x))对?x∈D恒成立,再转化为f(a)≥g(x)max(或f(a)≤g(x)min);

二是求最值关,即求函数g(x)在区间D上的最大值(或最小值)问题. [微题型2] 构造函数(主辅元转换)解决恒成立问题

【例2-2】 已知f(t)=log2t,t∈[2,8],对于f(t)值域内的所有实数m,不等式 x2+mx+4>2m+4x恒成立,求x的取值范围.

?1?

解 易知f(t)∈?2,3?,由题意,令g(m)=(x-2)m+x2-4x+4=(x-2)m+(x-2)2>0对

??

?1?

?m∈?2,3?恒成立.

??1???g???>0,所以只需??2?即可,

??g(3)>01??(x-2)+(x-2)2>0,

即?2??3(x-2)+(x-2)2>0

x>2或x<-1.

故x的取值范围是(-∞,-1)∪(2,+∞).

探究提高 主、辅元互换可以实现对问题的有效转化,由繁到简,应用这种方法的过程中关键还是把握恒成立的本质,巧用转化思想,灵活处理,从而顺利解决问题. 【训练2】 (1)(2015·合肥模拟)已知a>0,b>0,若不等式最大值为( ) A.4

B.16

C.9

D.3

m31

-a-b≤0恒成立,则m的3a+b

(2)若不等式x2-ax+1≥0对于一切a∈[-2,2]恒成立,则x的取值范围是________. 解析 (1)因为a>0,b>0,所以由恒成立. 3b3a因为a+b≥2

3b3a

a·b=6,

m313b3a?31?-a-b≤0恒成立得m≤?a+b?(3a+b)=10+a+b

??3a+b

3b3a

当且仅当a=b时等号成立,所以10+a+b≥16, 所以m≤16,即m的最大值为16,故选B. (2)因为a∈[-2,2],可把原式看作关于a的函数, 即g(a)=-xa+x2+1≥0,

2

?g(-2)=x+2x+1≥0,

由题意可知?解之得x∈R. 2

?g(2)=x-2x+1≥0,

答案 (1)B (2)R

热点三 简单的线性规划问题

[微题型1] 已知约束条件,求目标函数最值

?x+y-7≤0,

【例3-1】 设x,y满足约束条件?x-3y+1≤0,则z=2x-y的最大值为(

?3x-y-5≥0,

A.10

B.8

C.3

D.2

解析 画出可行域如图所示,由z=2x-y,得y=2x-z,欲求z的最大值,可将直线y=2x向下平移,当经过区域内的点,且满足在y轴上的截距-z最小时,即得z的最大值,如图,可知当过点A时z最大, ?x+y-7=0,?x=5,由?得? x-3y+1=0,y=2,??即A(5,2),则zmax=2×5-2=8. 答案 B

)

探究提高 线性规划的实质是把代数问题几何化,即数形结合的思想.需要注意的是:一,准确无误地作出可行域;二,画目标函数所对应的直线时,要注意与约束条件中的直线的斜率进行比较,避免出错;三,一般情况下,目标函数的最大或最小值会在可行域的端点或边界上取得.

[微题型2] 已知最值求参数问题

?x-y≥0,【例3-2】 (2015·山东卷)已知x,y满足约束条件?x+y≤2,若z=ax+y的最大值为4,则

?y≥0,

a=( ) A.3

B.2

C.-2

D.-3

解析 不等式组表示的平面区域如图阴影部分所示.易知A(2,0),由?x-y=0,?得B(1,1). ?x+y=2,

由z=ax+y,得y=-ax+z.

∴当a=-2或a=-3时,z=ax+y在O(0,0)处取得最大值,最大值为zmax=0,不满足题意,排除C,D选项;当a=2或3时,z=ax+y在A(2,0)处取得最大值,∴2a=4,∴a=2,排除A,故选B. 答案 B

探究提高 对于线性规划中的参数问题,需注意:

(1)当最值是已知时,目标函数中的参数往往与直线斜率有关,解题时应充分利用斜率这一特

征加以转化.

(2)当目标函数与最值都是已知,且约束条件中含有参数时,因为平面区域是变动的,所以要抓住目标函数及最值已知这一突破口,先确定最优解,然后变动参数范围,使得这样的最优解在该区域内即可.

[微题型3] 非线性规划问题

?3?

【例3-3】 已知动点P(x,y)在过点?-2,-2?且与圆M:(x-1)2+(y+2)2=5相切的两条直

??线和x-y+1=0所围成的区域内,则z=|x+2y-3|的最小值为( ) 5

A.5

B.1

C.5

D.5

解析 由题意知,圆M:(x-1)2+(y+2)2=5的圆心坐标为(1,-2). 3?3??3?

过点?-2,-2?的直线方程可设为y=k?x+2?-2,即kx-y+2k-2=0.

????

3??

?k×1+2+2k-2???3

因为直线kx-y+2k-2=0和圆M相切,所以=5,解得k=±2,所以两

1+k2条切线方程分别为l1:2x-y+1=0,l2:2x+y+5=0.由直线l1,l2和x-y+1=0所围成的区域如图所示. z=|x+2y-3|=

5|x+2y-3|

的几何意义为可行域内的点到直线x+5

2y-3=0的距离的5倍.由图知,可行域内

的点B到直线x+2y-3=0的距离最小,则zmin=|0+ 2×1-3|=1,故选B. 答案 B

探究提高 线性规划求最值问题要明确目标函数的几何意义:(1)目标函数为一次函数,几何意义可等价为横、纵截距,平移直线即可求出最值;(2)目标函数为二次函数,可等价距离的平方,但要注意求距离最值时,若利用垂线段,需考虑垂足是否在可行域内,所以此时更要注意数形结合的重要性;(3)目标函数为一次函数绝对值,可构造点到直线的距离,但莫忘等价变形(即莫忘除以系数);(4)目标函数为一次分式,可等价直线的斜率.

?x-y≤0,

【训练3】 若x,y满足条件?x+y≥0,且z=2x+3y的最大值是5,则实数a的值为________.

?y≤a,

解析 画出满足条件的可行域如图阴影部分所示,则当直线z

=2x+3y


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