5、3-3x)取得最大值時x的值為________.
解析:由00,
則x(3-3x)=3x(3-3x)≤=,
當且僅當3x=3-3x,即x=時等號成立.
答案:
3.已知正數(shù)a,b滿足+=-5,則ab的最小值為________.
解析:因為正數(shù)a,b滿足+=-5,
所以-5≥2,可化為()2-5-6≥0,
解得≥6,即ab≥36,當且僅當=,
即a=2,b=18時取等號.即ab的最小值為36.
答案:36
4.已知正數(shù)x,y滿足x2+4y2+x+2y≤2-4xy,則+的最小值為________.
解析:由題意得(x+2y)2+(x+2y)-2≤0,且
6、x>0,y>0,所以00,n>0,則a=,c=,故+==≥,當且僅當m=n時取等號,故+的最小值為.
答案:
[臨門一腳]
1.利用基本不等式≥時,要注意“正、定、等”三要素,“正”,即x,y都是正數(shù);“定”,即不等式另一邊為定值;“等”,即當且僅當x=y(tǒng)時取等號.
2.利用基本不等式≥時,
7、要注意“積定和最大,和定積最小”這一口訣,并且適當運用拆、拼、湊等技巧,但應(yīng)該注意,一般不要出現(xiàn)兩次不等號,若出現(xiàn),則要看兩次等號成立的條件是否同時成立.
3.利用基本不等式解決二元多項式之間的大小關(guān)系,符合極值定理時,才能夠求最值.
4.求一元函數(shù)最值時如等號取不到時,要借助函數(shù)圖象,利用函數(shù)單調(diào)性求解最值.
題型三 簡單的線性規(guī)劃問題
1.已知實數(shù)x,y滿足則目標函數(shù)z=x-y的最小值為________.
解析:根據(jù)題意,畫出可行域如圖所示,易知當目標函數(shù)z=x-y經(jīng)過點A(1,4)時,取得最小值-3.
答案:-3
2.(2018南京高三模擬)若實數(shù)x,y滿足則的取值范圍
8、為________.
解析:作出不等式組表示的平面區(qū)域如圖中陰影部分所示,其中點A(1,2),B(5,2),C.表示可行域內(nèi)的點(x,y)與原點O連線的斜率.連接OA,OC,則kOA=2,kOC=,結(jié)合圖形可知的取值范圍是.
答案:
3.設(shè)不等式表示的平面區(qū)域為M,若直線l:y=kx-2上存在M內(nèi)的點,則實數(shù)k的取值范圍是________.
解析:作出不等式組所表示的可行域如圖中陰影部分所示.
因為直線l:y=kx-2的圖象過定點A(0,-2),且斜率為k,
由圖知,當直線l過點B(1,3)時,k取最大值=5,
當直線l過點C(2,2)時,
k取最小
9、值=2,
故實數(shù)k的取值范圍是[2,5].
答案:[2,5]
4.已知約束條件表示的平面區(qū)域為D,若區(qū)域D內(nèi)至少有一個點在函數(shù)y=ex的圖象上,那么實數(shù)a的取值范圍為________.
解析:由題意作出約束條件表示的平面區(qū)域及函數(shù)y=ex的圖象,結(jié)合函數(shù)圖象知,當x=1時,y=e,把點(1,e)代入ax-y≥0,則a≥e.故實數(shù)a的取值范圍為[e,+∞).
答案:[e,+∞)
[臨門一腳]
1.簡單的線性規(guī)劃問題解題步驟:一畫二移三算四答,充分挖掘目標對象的幾何意義,通常與直線的縱截距、斜率,圓的半徑或半徑的平方有關(guān).
2.畫可行域要特別注意邊界能否取到,當區(qū)域不包含邊界時
10、,取值范圍中等號取不到,如果忽視這一點,容易在等號上出錯.
B組——高考提速練
1.不等式<2的解集為______________.
解析:∵<2,∴-2<0,
即=<0,
∴<0等價于x(x-1)>0,解得x<0或x>1,
∴不等式<2的解集為{x|x<0或x>1}.
答案:{x|x<0或x>1}
2.(2019丹陽中學模擬)若不等式組所表示的平面區(qū)域被直線l:mx-y+m+1=0分為面積相等的兩部分,則m=________.
解析:由題意可畫出可行域為△ABC及其內(nèi)部所表示的平面區(qū)域,如圖所示.
聯(lián)立可行域邊界所在直線方程,可得A(-1,1),B,C(4,6).因為直線
11、l:y=m(x+1)+1過定點A(-1,1),直線l將△ABC分為面積相等的兩部分,所以直線l過邊BC的中點D,易得D,代入mx-y+m+1=0,得m=.
答案:
3.已知函數(shù)f(x)=4x+(x>0,a>0)在x=2時取得最小值,則實數(shù)a=________.
解析:當x=2時,函數(shù)f(x)=4x+有最小值,由基本不等式知取等號的條件為4x=,即42=,得a=16.
答案:16
4.(2019金陵中學模擬)對于實數(shù)x,當且僅當n≤x<n+1(n∈N*)時,[x]=n,則關(guān)于x的不等式4[x]2-36[x]+45<0的解集為________.
解析:由4[x]2-36[x]+45<
12、0,得<[x]<,又當且僅當n≤x<n+1(n∈N*)時,[x]=n,所以[x]=2,3,4,5,6,7,所以所求不等式的解集為[2,8).
答案:[2,8)
5.若a,b均為大于1的正數(shù),且ab=100,則lg alg b的最大值為________.
解析:因為a>1,b>1,所以lg a>0,lg b>0.
lg alg b≤==1.
當且僅當a=b=10時取等號,
故lg alg b的最大值為1.
答案:1
6.不等式x2+ax+4<0的解集不是空集,則實數(shù)a的取值范圍是________________.
解析:因為不等式x2+ax+4<0的解集不是空集,
所以Δ=a
13、2-44>0,即a2>16.所以a>4或a<-4.
答案:(-∞,-4)∪(4,+∞)
7.若關(guān)于x的不等式ax2-6x+a2<0的解集是(1,m),則m的值為________.
解析:根據(jù)不等式與方程之間的關(guān)系知1為方程ax2-6x+a2=0的一個根,即a2+a-6=0,解得a=2或a=-3,當a=2時,不等式ax2-6x+a2<0的解集是(1,2),符合要求;當a=-3時,不等式ax2-6x+a2<0的解集是(-∞,-3)∪(1,+∞),不符合要求,舍去.故m=2.
答案:2
8.(2019揚州中學模擬)設(shè)等差數(shù)列{an}的公差是d,其前n項和是Sn,若a1=d=1,則的最小值是
14、________.
解析:由題意an=a1+(n-1)d=n,Sn=,
所以==≥=,
當且僅當n=4時取等號,所以的最小值是.
答案:
9.(2019南通等七市一模)在平面四邊形ABCD中,AB=1,DA=DB,則=3,=2,則|+2|的最小值為________.
解析:以AB所在的直線為x軸,AB的垂直平分線為y軸建立平面直角坐標系,則A,B.設(shè)D(0,b),C(m,n),則=(1,0)=m+=3,解得m=,=(3,n)=+nb=2,得nb=,易得+2=(4,n+2b),則|+2|=≥=2,當且僅當n=2b時取等號,故|+2|的最小值為2.
答案:2
15、10.已知點P是△ABC內(nèi)一點(不包括邊界),且=m+n,m,n∈R,則(m-2)2+(n-2)2 的取值范圍是________.
解析:因為點P是△ABC內(nèi)一點(不包括邊界),且=m+n,所以m,n滿足條件作出不等式組所表示的平面區(qū)域如圖所示.因為(m-2)2+(n-2)2表示的是區(qū)域內(nèi)的動點(m,n)到點A(2,2)的距離的平方.因為點A到直線m+n=1的距離為=,故2<(m-2)2+(n-2)2<OA2,即(m-2)2+(n-2)2的取值范圍是.
答案:
11.若關(guān)于x的不等式(ax-1)(ln x+ax)≥0在(0,+∞)上恒成立,則實數(shù)a的取值范圍是________.
解析:
16、(ax-1)(ln x+ax)≥0?≥0?或
設(shè)函數(shù)f(x)=,g(x)=-,在同一平面直角坐標系內(nèi)畫出它們的圖象如圖所示,
由圖象可得實數(shù)a的取值范圍是∪{e}.
答案:∪{e}
12.已知正項等比數(shù)列{an}滿足:a7=a6+2a5,若存在兩項am,an使得 =4a1,則+的最小值為________.
解析:設(shè)正項等比數(shù)列{an}的公比為q,由a7=a6+2a5,得q2-q-2=0,解得q=2(q=-1,舍去),由=4a1,即2=4,得2m+n-2=24,
即m+n=6.
故+=(m+n)
=+≥+=,
當且僅當=即m=2,n=4時等號成立,
即+的最小值為.
答
17、案:
13.(2019南師附中模擬)已知x,y滿足z=2x+y的最大值為m,若正數(shù)a,b滿足a+b=m,則+的最小值為________.
解析:畫出不等式組所表示的平面區(qū)域如圖中陰影部分所示,z=2x+y的幾何意義為直線2x+y-z=0在y軸上的截距,由圖可知,當直線過點M時,直線2x+y-z=0在y軸上的截距最大,即目標函數(shù)z=2x+y取得最大值,由解得M(3,0),所以z的最大值為23+0=6,即m=6,所以a+b=6,故+=(a+b)=≥=,當且僅當=,即b=4,a=2時等號成立.
答案:
14.(2019南京鹽城二模)在△ABC中,若sin C=2cos Acos B,則cos2A+cos2B的最大值為________.
解析:因為sin C=2cos Acos B,所以sin(A+B)=2cos Acos B,化簡,得tan A+tan B=2.
cos2A+cos2B=+
=+
=
=
=,
令3-tan Atan B=t,
因為tan Atan B≤2=1,
所以t≥2,所以cos2A+cos2B==≤,當且僅當t=2時取等號.
故cos2A+cos2B的最大值為.
答案:
10