第一篇:高考數學難點歸納18 不等式的證明策略教案
高考網
http://www.tmdps.cnm+?+Cnm,n2n
2mm(1+n)m=1+C1mn+C2mn+?+Cmn,ii由(1)知mA>nA(1<i≤m∴mCn>nCm(1<m<n)iiiiinim,而C=
imAmi!i,Cin?Ani!i
01122∴mC0n=nCn=1,mCn=nCm=m·n,mCn>nCm,?,0022mmCmn>nCm,mmmm+
1?1Cm>0,?,mCnnn>0,n
京翰教育http://www.tmdps.cnmn>1+C122nnnmn+Cmn+?+Cmmnm,即(1+m)n>(1+n)m成立.8.證法一:因a>0,b>0,a3+b
3=2,所以(a+b)3-23=a3+b3+3a2b+3ab2-8=3a2b+3ab2-6 =3[ab(a+b)-2]=3[ab(a+b)-(a3
+b3)]=-3(a+b)(a-b)
2≤0.即(a+b)3≤23,又a+b>0,所以a+b≤2,因為2ab≤a+b≤2,所以ab≤1.證法二:設a、b為方程x
2-mx+n=0的兩根,則?b??m?a,?n?ab因為a>0,b>0,所以m>0,n>0,且Δ=m2
-4n≥0
因為2=a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)=(a+b)[(a+b)2-3ab]=m(m2-3n)2所以n=m3?23m
將②代入①得m2-4(m223?3m)≥0,3即?m?8≥0,所以-m33m+8≥0,即m≤2,所以a+b≤2,由2≥m 得4≥m2,又m2≥4n,所以4≥4n,即n≤1,所以ab≤1.證法三:因a>0,b>0,a3+b3=2,所以
2=a3+b3=(a+b)(a2+b2-ab)≥(a+b)(2ab-ab)=ab(a+b)于是有6≥3ab(a+b),從而8≥3ab(a+b)+2=3a2b+3ab2+a3+b3=(a+b)3,所以a+b≤2,(下略)證法四:因為a3?b3?b32?(a2)
(a?b)[4a2?4b2?4ab?a2?b2??2ab]8?3(a?b)(a?b)28≥0,a3?b3所以對任意非負實數a、b,有
2≥(a?b32)因為a>0,b>0,a3
+b3
33=2,所以1=a?b≥(a?b322),∴a?b2≤1,即a+b≤2,(以下略)
證法五:假設a+b>2,則
a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)=(a+b)[(a+b)2
-3ab]>(a+b)ab>2ab,所以ab<1,又a3+b3=(a+b)[a2-ab+b2]=(a+b)[(a+b)2-3ab]>2(22-3ab)因為a3+b3=2,所以2>2(4-3ab),因此ab>1,前后矛盾,故a+b≤2(以下略)京翰教育http://www.tmdps.cn/
①②
第二篇:高考數學難點突破_難點不等式的證明策略
不等式的證明策略
不等式的證明,方法靈活多樣,它可以和很多內容結合.高考解答題中,常滲透不等式證明的內容,純不等式的證明,歷來是高中數學中的一個難點,本難點著重培養考生數學式的變形能力,邏輯思維能力以及分析問題和解決問題的能力.●難點磁場
(★★★★)已知a>0,b>0,且a+b=1.求證:(a+1125)(b+)≥.ba41?1???1?2n(n∈N*)●案例探究
23n命題意圖:本題是一道考查數學歸納法、不等式證明的綜合性題目,考查學生觀察能力、構造能力以及邏輯分析能力,屬★★★★★級題目.知識依托:本題是一個與自然數n有關的命題,首先想到應用數學歸納法,另外還涉及不等式證明中的放縮法、構造法等.錯解分析:此題易出現下列放縮錯誤: [例1]證明不等式1?
這樣只注重形式的統一,而忽略大小關系的錯誤也是經常發生的.技巧與方法:本題證法一采用數學歸納法從n=k到n=k+1的過渡采用了放縮法;證法二先放縮,后裂項,有的放矢,直達目標;而證法三運用函數思想,借助單調性,獨具匠心,發人深省.證法一:(1)當n等于1時,不等式左端等于1,右端等于2,所以不等式成立;
111????(2)假設n=k(k≥1)時,不等式成立,即1+<2k,23k則1??12?13????1k?1k?1?2k?1k?1
2k(k?1)?1k?1k?(k?1)?1?2k?1,∴當n=k+1時,不等式成立.綜合(1)、(2)得:當n∈N*時,都有1+
12?13???1n<2n.另從k到k+1時的證明還有下列證法:
?2(k?1)?1?2k(k?1)?k?2k(k?1)?(k?1)?(k?k?1)2?0,?2k(k?1)?1?2(k?1),?k?1?0,?2k?1k?1?2k?1.2k?1?k?2k?1?k?1?1k?1,又如:?2k?1?2k?k?1證法二:對任意k∈N*,都有: ?2k?1?2k?1.?2(k?k?1),k?kk?k?1
111因此1??????2?2(2?1)?2(3?2)???2(n?n?1)?2n.23nk證法三:設f(n)=2n?(1?*1?2?212?13???1n),那么對任意k∈N 都有:
f(k?1)?f(k)?2(k?1?k)???1k?11k?1[2(k?1)?2k(k?1)?1]?[(k?1)?2k(k?1)?k]?1k?1
(k?1?k)2k?1?0∴f(k+1)>f(k)因此,對任意n∈N* 都有f(n)>f(n-1)>?>f(1)=1>0,111?????2n.∴1?23n[例2]求使x?y≤ax?y(x>0,y>0)恒成立的a的最小值.命題意圖:本題考查不等式證明、求最值函數思想、以及學生邏輯分析能力,屬于★★★★★級題目.知識依托:該題實質是給定條件求最值的題目,所求a的最值蘊含于恒成立的不等式中,因此需利用不等式的有關性質把a呈現出來,等價轉化的思想是解決題目的突破口,然后再利用函數思想和重要不等式等求得最值.錯解分析:本題解法三利用三角換元后確定a的取值范圍,此時我們習慣是將x、y與cosθ、sinθ來對應進行換元,即令x=cosθ,y=sinθ(0<θ<
?2),這樣也得a≥sinθ+cosθ,但是這種換元是錯誤的.其原因是:(1)縮小了x、y的范圍;(2)這樣換元相當于本題又增加了“x、y=1”這樣一個條件,顯然這是不對的.技巧與方法:除了解法一經常用的重要不等式外,解法二的方法也很典型,即若參數a滿足不等關系,a≥f(x),則amin=f(x)max;若 a≤f(x),則amax=f(x)min,利用這一基本事實,可以較輕松地解決這一類不等式中所含參數的值域問題.還有三角換元法求最值用的恰當好處,可以把原問題轉化.解法一:由于a的值為正數,將已知不等式兩邊平方,得:
x+y+2xy≤a2(x+y),即2xy≤(a2-1)(x+y),∴x,y>0,∴x+y≥2xy,① ②
當且僅當x=y時,②中有等號成立.比較①、②得a的最小值滿足a2-1=1,∴a2=2,a=2(因a>0),∴a的最小值是2.解法二:設u?x?y(x?y)2??x?yx?yx?y?2xy2xy.?1?x?yx?y∵x>0,y>0,∴x+y≥2xy(當x=y時“=”成立),∴2xy2xy≤1,的最大值是1.x?yx?y從而可知,u的最大值為1?1?2,又由已知,得a≥u,∴a的最小值為2.解法三:∵y>0,∴原不等式可化為
x+1≤ayx?1,y設x?=tanθ,θ∈(0,).y2∴tanθ+1≤atan2??1;即tanθ+1≤asecθ ∴a≥sinθ+cosθ=2sin(θ+又∵sin(θ+
?4),③
?4)的最大值為1(此時θ=
?4).由③式可知a的最小值為2.●錦囊妙計
1.不等式證明常用的方法有:比較法、綜合法和分析法,它們是證明不等式的最基本的方法.(1)比較法證不等式有作差(商)、變形、判斷三個步驟,變形的主要方向是因式分解、配方,判斷過程必須詳細敘述;如果作差以后的式子可以整理為關于某一個變量的二次式,則考慮用判別式法證.(2)綜合法是由因導果,而分析法是執果索因,兩法相互轉換,互相滲透,互為前提,充分運用這一辯證關系,可以增加解題思路,開擴視野.2.不等式證明還有一些常用的方法:換元法、放縮法、反證法、函數單調性法、判別式法、數形結合法等.換元法主要有三角代換,均值代換兩種,在應用換元法時,要注意代換的等價性.放縮性是不等式證明中最重要的變形方法之一,放縮要有的放矢,目標可以從要證的結論中考查.有些不等式,從正面證如果不易說清楚,可以考慮反證法.凡是含有“至少”“惟一”或含有其他否定詞的命題,適宜用反證法.證明不等式時,要依據題設、題目的特點和內在聯系,選擇適當的證明方法,要熟悉各種證法中的推理思維,并掌握相應的步驟、技巧和語言特點.●殲滅難點訓練
一、填空題
1.(★★★★★)已知x、y是正變數,a、b是正常數,且
ab?=1,x+y的最小值為xy__________.2.(★★★★)設正數a、b、c、d滿足a+d=b+c,且|a-d|<|b-c|,則ad與bc的大小關系是__________.3.(★★★★)若m<n,p<q,且(p-m)(p-n)<0,(q-m)(q-n)<0,則m、n、p、q的大小順序是__________.二、解答題
4.(★★★★★)已知a,b,c為正實數,a+b+c=1.求證:(1)a2+b2+c2≥3(2)3a?2?3b?2?3c?2≤6 5.(★★★★★)已知x,y,z∈R,且x+y+z=1,x2+y2+z2=6.(★★★★★)證明下列不等式:(1)若x,y,z∈R,a,b,c∈R+,則
12,證明:x,y,z∈[0,] 23b?c2c?a2a?b
2z≥2(xy+yz+zx)x?y?abc(2)若x,y,z∈R+,且x+y+z=xyz,y?zz?xx?y111??則≥2(??)xyzxyz7.(★★★★★)已知i,m、n是正整數,且1<i≤m<n.(1)證明:niAim<miAin;
(2)證明:(1+m)n>(1+n)m
8.(★★★★★)若a>0,b>0,a3+b3=2,求證:a+b≤2,ab≤1.參考答案
難點磁場
證法一:(分析綜合法)
欲證原式,即證4(ab)2+4(a2+b2)-25ab+4≥0,即證4(ab)2-33(ab)+8≥0,即證ab≤ab≥8.∵a>0,b>0,a+b=1,∴ab≥8不可能成立
∵1=a+b≥2ab,∴ab≤證法二:(均值代換法)設a=
1或41,從而得證.411+t1,b=+t2.2211,|t2|< 22∵a+b=1,a>0,b>0,∴t1+t2=0,|t1|<11a2?1b2?1?(a?)(b?)??abab111122(?t1)2?1(?t2)2?1(?t1?t1?1)(?t2?t2?1)4?2?2?41111?t1?t2(?t1)(?t2)22221152222(?t1?t1?1)(?t2?t2?1)(?t2)2?t24?4?41122?t2?t2442532254?t2?t225?162?16?.1124?t244顯然當且僅當t=0,即a=b=證法三:(比較法)
∵a+b=1,a>0,b>0,∴a+b≥2ab,∴ab≤
1時,等號成立.21 41125a2?1b2?1254a2b2?33ab?8(1?4ab)(8?ab)(a?)(b?)???????0ab4ab44ab4ab 1125?(a?)(b?)?ab4證法四:(綜合法)
1∵a+b=1,a>0,b>0,∴a+b≥2ab,∴ab≤.425??2(1?ab)?1??139??(1?ab)2?12516?2 ?1?ab?1???(1?ab)??????14416?ab4 ?4???ab??1125 即(a?)(b?)?ab4證法五:(三角代換法)
∵ a>0,b>0,a+b=1,故令a=sin2α,b=cos2α,α∈(0,?2)11112(a?)(b?)?(sin2??)(cos??)22absin?cos?sin4??cos4??2sin2?cos2??2(4?sin2?)2?16??24sin2?4sin22??sin22??1,?4?sin22??4?1?3.2 4?2sin22??16?25??(4?sin22?)225???11244sin2???2sin2?4?1125即得(a?)(b?)?.ab4殲滅難點訓練
一、1.解析:令
ba=cos2θ,=sin2θ,則x=asec2θ,y=bcsc2θ,∴x+y=asec2θ+bcsc
2yxθ=a+b+atan2θ+bcot2θ≥a+b+2atan2??bcot2??a?b?2ab.答案:a+b+2ab
2.解析:由0≤|a-d|<|b-c|?(a-d)2<(b-c)2?(a+b)2-4ad<(b+c)2-4bc
∵a+d=b+c,∴-4ad<-4bc,故ad>bc.答案:ad>bc
3.解析:把p、q看成變量,則m<p<n,m<q<n.答案:m<p<q<n
二、4.(1)證法一:a2+b2+c2-=
11=(3a2+3b2+3c2-1)331[3a2+3b2+3c2-(a+b+c)2] 31=[3a2+3b2+3c2-a2-b2-c2-2ab-2ac-2bc] 311=[(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2]≥0 ∴a2+b2+c2≥ 33證法二:∵(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc≤a2+b2+c2+a2+b2+a2+c2+b2+c2 ∴3(a2+b2+c2)≥(a+b+c)2=1 ∴a2+b2+c2≥3a2?b2?c2a?b?ca?b?c?證法三:∵∴a2+b2+c2≥
3331 3111證法四:設a=+α,b=+β,c=+γ.333∴a2+b2+c2≥∵a+b+c=1,∴α+β+γ=0 ∴a2+b2+c2=(=111+α)2+(+β)2+(+γ)2 3332 12+(α+β+γ)+α2+β2+γ3311=+α2+β2+γ2≥ 331∴a2+b2+c2≥
3(2)證法一:?3a?2?(3a?2)?1?同理3b?2?3a?2?1,23b?33c?3 ,3c?2?223(a?b?c)?9?3a?2?3b?2?3c?2??62∴原不等式成立.證法二:3a?2?3b?2?3c?2(3a?2)?(3b?2)?(3c?2)?
33?3(a?b?c)?6?3
3∴3a?2?3b?2?3c?2≤33<6 ∴原不等式成立.5.證法一:由x+y+z=1,x2+y2+z2=次方程得:
11,得x2+y2+(1-x-y)2=,整理成關于y的一元二221=0,∵y∈R,故Δ≥0 2122∴4(1-x)2-4×2(2x2-2x+)≥0,得0≤x≤,∴x∈[0,]
2332同理可得y,z∈[0,]
3111證法二:設x=+x′,y=+y′,z=+z′,則x′+y′+z′=0,3331111于是=(+x′)2+(+y′)2+(+z′)2
233312=+x′2+y′2+z′2+(x′+y′+z′)33211132222(y??z?)=+x′+y′+z′≥+x′+=+x′2
2333211122故x′2≤,x′∈[-,],x∈[0,],同理y,z∈[0,]
933332y2-2(1-x)y+2x2-2x+證法三:設x、y、z三數中若有負數,不妨設x<0,則x2>0,21222
=x+y+z≥2(y?z)2(1?x)2311??x2?x2?x?>,矛盾.x+22222221x、y、z三數中若有最大者大于,不妨設x>,則=x2+y2+z2≥
33222312(y?z)2(1?x)x+=x+=x2-x+
22223211x(x-)+>;矛盾.23222故x、y、z∈[0,]
3b?c2c?a2a?b26.(1)證明:?x?y?z?2(xy?yz?zx)2bcbacbac?(x2?y2?2xy)?(y2?z2?2yz)?(z2?x2?2zx)abbccaba2cb2ac2?(x?y)?(y?z)?(z?x)?0abbccab?c2c?aa?b2?x?y?z?2(xy?yz?zx)abc(2)證明:所證不等式等介于y?zz?xx?yx2y2z2(??)?2(xy?yz?zx)2xyz=
?xyz?[yz(y?z)?zx(z?x)?xy(x?y)]?2(xy?yz?zx)2?(x?y?z)(y2z?yz2?z2x?zx2?x2y?xy2)?2(x2y2?y2z2?z2x2)?4(x2yz?xy2z?xyz2)?y3z?yz3?z3x?zx3?x3y?xy3?2x2yz?2xy2z?2xyz2?yz(y?z)2?zx(z?x)2?xy(x?y)2?x2(y?z)2?y2(z?x)2?z2(x?y)2?0∵上式顯然成立,∴原不等式得證.7.證明:(1)對于1<i≤m,且Aim =m·?·(m-i+1),Aimmm?1Aimnn?1m?i?1n?i?1?????,同理?????,iimmmnnnmn由于m<n,對于整數k=1,2,?,i-1,有
n?km?k,?nmAinAim所以i?i,即miAin?niAim
nm(2)由二項式定理有:
22nn(1+m)n=1+C1nm+Cnm+?+Cnm,22mm(1+n)m=1+C1mn+Cmn+?+Cmn,由(1)知mAini>nAimi
(1<i≤m),而
CimAimiAin,Cn?= i!i!∴miCin>niCim(1<m<n)
00222211∴m0C0n=nCn=1,mCn=nCm=m·n,mCn>nCm,?,mmm+1m?1mmCmCn>0,?,mnCnn>nCm,mn>0,∴1+C122nn1+C122mmnm+Cnm+?+Cnm>mn+Cmn+?+Cmn,即(1+m)n>(1+n)m成立.8.證法一:因a>0,b>0,a3+b3=2,所以(a+b)3-23=a3+b3+3a2b+3ab2-8=3a2b+3ab2-6 =3[ab(a+b)-2]=3[ab(a+b)-(a3+b3)]=-3(a+b)(a-b)2≤0.即(a+b)3≤23,又a+b>0,所以a+b≤2,因為2ab≤a+b≤2,所以ab≤1.證法二:設a、b為方程x2-mx+n=0的兩根,則??m?a?b?n?ab,因為a>0,b>0,所以m>0,n>0,且Δ=m2-4n≥0
因為2=a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)=(a+b)[(a+b)2-3ab]=m(m2-3n)m2所以n=3?23m
將②代入①得m2-4(m23?23m)≥0,即?m3?83m≥0,所以-m3+8≥0,即m≤2,所以a+b≤2,由2≥m 得4≥m2,又m2≥4n,所以4≥4n,即n≤1,所以ab≤1.證法三:因a>0,b>0,a3+b3=2,所以
2=a3+b3=(a+b)(a2+b2-ab)≥(a+b)(2ab-ab)=ab(a+b)于是有6≥3ab(a+b),從而8≥3ab(a+b)+2=3a2b+3ab2+a3+b3=(a+b)3,所以a+b≤2,(下略)
證法四:因為a3?b32?(a?b32)(a?b)[4a2??4b2?4ab?a2?b2?2ab]3(a?b8?)(a?b)28≥0,a、b,有a3?b3所以對任意非負實數a?b32≥(2)
>0,b>0,a+b=2,所以1=a3因為a33
?b3a?b32≥(2),∴a?b2≤1,即a+b≤2,(以下略)
證法五:假設a+b>2,則
a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)=(a+b)[(a+b)2-3ab]>(a+b)ab>2ab,所以ab<1,又a3+b3=(a+b)[a2-ab+b2]=(a+b)[(a+b)2-3ab]>2(22-3ab)因為a3+b3=2,所以2>2(4-3ab),因此ab>1,前后矛盾,故a+b≤2(以下略)
①②
第三篇:高考數學難點歸納18_不等式的證明策略學案
不等式的證明
[例1]證明不等式1?1
2?1
3???1
n?2n(n∈N*)
[例2]求使x?y≤ax?y(x>0,y>0)恒成立的a的最小值.一、填空題
1.已知x、y是正變數,a、b是正常數,且ab?=1,x+y的最小值為__________.xy
2.設正數a、b、c、d滿足a+d=b+c,且|a-d|<|b-c|,則ad與bc的大小關系是__________.3.若m<n,p<q,且(p-m)(p-n)<0,(q-m)(q-n)<0,則m、n、p、q的大小順序是__________.二、解答題(2)a?2?b?2?3c?2≤6 3
125.已知x,y,z∈R,且x+y+z=1,x2+y2+z2=,證明:x,y,z∈[0,] 234.已知a,b,c為正實數,a+b+c=1.求證:(1)a2+b2+c2≥
6.證明下列不等式:
b?c2c?a2a?b2z≥2(xy+yz+zx)x?y?abc
y?zz?xx?y111??(2)若x,y,z∈R+,且x+y+z=xyz,則≥2(??)xyzxyz(1)若x,y,z∈R,a,b,c∈R+,則
7.已知i,m、n是正整數,且1<i≤m<n.(1)證明:niAi
m<miAi
n;(2)證明:(1+m)n>(1+n)m
8.若a>0,b>0,a3+b3=2,求證:a+b≤2,ab≤1.京翰教育
第四篇:Jvgllw高考數學難點突破 難點18 不等式的證明策略
秋風清,秋月明,落葉聚還散,寒鴉棲復驚。
難點18 不等式的證明策略
不等式的證明,方法靈活多樣,它可以和很多內容結合.高考解答題中,常滲透不等式證明的內容,純不等式的證明,歷來是高中數學中的一個難點,本難點著重培養考生數學式的變形能力,邏輯思維能力以及分析問題和解決問題的能力.●難點磁場
(★★★★)已知a>0,b>0,且a+b=1.求證:(a+1a1b254)(b+)≥.●案例探究
[例1]證明不等式1?12?13???1n?2n(n∈N)
*命題意圖:本題是一道考查數學歸納法、不等式證明的綜合性題目,考查學生觀察能力、構造能力以及邏輯分析能力,屬★★★★★級題目.知識依托:本題是一個與自然數n有關的命題,首先想到應用數學歸納法,另外還涉及不等式證明中的放縮法、構造法等.錯解分析:此題易出現下列放縮錯誤:
這樣只注重形式的統一,而忽略大小關系的錯誤也是經常發生的.技巧與方法:本題證法一采用數學歸納法從n=k到n=k+1的過渡采用了放縮法;證法二先放縮,后裂項,有的放矢,直達目標;而證法三運用函數思想,借助單調性,獨具匠心,發人深省.證法一:(1)當n等于1時,不等式左端等于1,右端等于2,所以不等式成立;
(2)假設n=k(k≥1)時,不等式成立,即1+12131k?11k?112?13???1k<2k,則1??????2k??2k(k?1)?1k?1?k?(k?1)?1k?1
?2k?1,∴當n=k+1時,不等式成立.綜合(1)、(2)得:當n∈N*時,都有1+
12?13???1n<2n.另從k到k+1時的證明還有下列證法:
?2(k?1)?1?2k(k?1)?k?2k(k?1)?(k?1)?(k?k?1)?0,2?2k(k?1)?1?2(k?1),?k?1?0,?2k?1k?1?2k?1.2k?1?k?2k?1?k?1?1k?1,又如:?2k?1?2k?1k?1?2k??2k?1.*證法二:對任意k∈N,都有:
1k?2k?12?k13?2k????k?11n?2(k?k?1),2)???2(n?n?1)?2n.因此1??2?2(2?1)?2(3?12131n證法三:設f(n)=2n?(1?*
????),那么對任意k∈N 都有:
f(k?1)?f(k)?2(k?1??1k?11k?1k)?1k?1[2(k?1)?2k(k?1)?1](k?1?k?1k)2
?0??[(k?1)?2k(k?1)?k]?∴f(k+1)>f(k)因此,對任意n∈N* 都有f(n)>f(n-1)>?>f(1)=1>0,∴1?12?13???1n?2n.x?y(x>0,y>0)恒成立的a的最小值.[例2]求使x?y≤a命題意圖:本題考查不等式證明、求最值函數思想、以及學生邏輯分析能力,屬于★★★★★級題目.知識依托:該題實質是給定條件求最值的題目,所求a的最值蘊含于恒成立的不等式中,因此需利用不等式的有關性質把a呈現出來,等價轉化的思想是解決題目的突破口,然后再利用函數思想和重要不等式等求得最值.錯解分析:本題解法三利用三角換元后確定a的取值范圍,此時我們習慣是將x、y與cosθ、sinθ來對應進行換元,即令x=cosθ,y=sinθ(0<θ<
?2),這樣也得a≥sinθ+cosθ,但是這種換元是錯誤的.其原因是:(1)縮小了x、y的范圍;(2)這樣換元相當于本題又增加了“x、y=1”這樣一個條件,顯然這是不對的.技巧與方法:除了解法一經常用的重要不等式外,解法二的方法也很典型,即若參數a滿足不等關系,a≥f(x),則amin=f(x)max;若 a≤f(x),則amax=f(x)min,利用這一基本事實,可
以較輕松地解決這一類不等式中所含參數的值域問題.還有三角換元法求最值用的恰當好處,可以把原問題轉化.解法一:由于a的值為正數,將已知不等式兩邊平方,得:
x+y+2xy≤a2(x+y),即2xy≤(a2-1)(x+y),∴x,y>0,∴x+y≥
2xy,① ②
當且僅當x=y時,②中有等號成立.2比較①、②得a的最小值滿足a-1=1,∴a2=2,a=2(因a>0),∴a的最小值是2.x?x?yy(x?x?yy)2解法二:設u???x?y?2xyx?y?1?2xyx?y.∵x>0,y>0,∴x+y≥22xy2xyxy(當x=y時“=”成立),∴x?y≤1,x?y的最大值是1.從而可知,u的最大值為1?1?2,又由已知,得a≥u,∴a的最小值為2.解法三:∵y>0,∴原不等式可化為
xy+1≤a
xy?1,設xy=tanθ,θ∈(0,?2).2∴tanθ+1≤atan??1;即tanθ+1≤asecθ
∴a≥sinθ+cosθ=2sin(θ+又∵sin(θ+?4?4),?4).③)的最大值為1(此時θ=由③式可知a的最小值為2.●錦囊妙計
1.不等式證明常用的方法有:比較法、綜合法和分析法,它們是證明不等式的最基本的方法.(1)比較法證不等式有作差(商)、變形、判斷三個步驟,變形的主要方向是因式分解、配方,判斷過程必須詳細敘述;如果作差以后的式子可以整理為關于某一個變量的二次式,則考慮用判別式法證.(2)綜合法是由因導果,而分析法是執果索因,兩法相互轉換,互相滲透,互為前提,充分運用這一辯證關系,可以增加解題思路,開擴視野.2.不等式證明還有一些常用的方法:換元法、放縮法、反證法、函數單調性法、判別式法、數形結合法等.換元法主要有三角代換,均值代換兩種,在應用換元法時,要注意代換的等價性.放縮性是不等式證明中最重要的變形方法之一,放縮要有的放矢,目標可以從要證的結論中考查.有些不等式,從正面證如果不易說清楚,可以考慮反證法.凡是含有“至少”“惟一”或含有其他否定詞的命題,適宜用反證法.證明不等式時,要依據題設、題目的特點和內在聯系,選擇適當的證明方法,要熟悉各種證法中的推理思維,并掌握相應的步驟、技巧和語言特點.●殲滅難點訓練
一、填空題
1.(★★★★★)已知x、y是正變數,a、b是正常數,且
ax?by=1,x+y的最小值為__________.2.(★★★★)設正數a、b、c、d滿足a+d=b+c,且|a-d|<|b-c|,則ad與bc的大小關系是__________.3.(★★★★)若m<n,p<q,且(p-m)(p-n)<0,(q-m)(q-n)<0,則m、n、p、q的大小順序是__________.二、解答題
4.(★★★★★)已知a,b,c為正實數,a+b+c=1.求證:(1)a2+b2+c2≥
(2)3a?2?3b?2?3c?2≤6 5.(★★★★★)已知x,y,z∈R,且x+y+z=1,x+y+z=6.(★★★★★)證明下列不等式:(1)若x,y,z∈R,a,b,c∈R+,則(2)若x,y,z∈R+,且x+y+z=xyz,則y?zx?z?xy?x?yz
222
12,證明:x,y,z∈[0,23]
b?cax?2c?aby?2a?bcz2≥2(xy+yz+zx)
≥2(1x?1y?1z)7.(★★★★★)已知i,m、n是正整數,且1<i≤m<n.(1)證明:nAim<mAin;(2)證明:(1+m)n>(1+n)m
8.(★★★★★)若a>0,b>0,a3+b3=2,求證:a+b≤2,ab≤1.參考答案
難點磁場
證法一:(分析綜合法)
欲證原式,即證4(ab)2+4(a2+b2)-25ab+4≥0,即證4(ab)2-33(ab)+8≥0,即證ab≤ab≥8.ii
14或
∵a>0,b>0,a+b=1,∴ab≥8不可能成立 ∵1=a+b≥2ab,∴ab≤證法二:(均值代換法)設a=1214,從而得證.+t1,b=12+t2.12∵a+b=1,a>0,b>0,∴t1+t2=0,|t1|<?(a?(?121a)(b?2,|t2|<
1b)?(1a?1a22?b?1b(?14?t1?t1?1)((222?t1)?112?t12?2?t2)?11214?t21412?t2?t2?1)?t2)2212?t1)(22(?14?t1?t1?1)(14?t2?t2?1)?2(54?t2)?t214?t22
?t2425?16?1432t2?t2222525?16?.144?t2顯然當且僅當t=0,即a=b=證法三:(比較法)
12時,等號成立.∵a+b=1,a>0,b>0,∴a+b≥2ab,∴ab≤1125222214
a?1b?1254ab?33ab?8(1?4ab)(8?ab)(a?)(b?)???????0ab4ab44ab4ab 1125?(a?)(b?)?ab4證法四:(綜合法)∵a+b=1,a>0,b>0,∴a+b≥2ab,∴ab≤
14.?2?(1?ab)?125?? ??ab4???25?2(1?ab)?1??139?162?1?ab?1???(1?ab)???4416? 1?4?ab?即(a?1a)(b?1b)?254
證法五:(三角代換法)
∵ a>0,b>0,a+b=1,故令a=sinα,b=cosα,α∈(0,2
2?2)
(a??1a4)(b?1b)?(sin??4221sin?22)(cos2??1cos?222)2sin??cos??2sin?cos??24sin2?222?(4?sin?)?164sin2??sin2??1,?4?sin2??4?1?3.4?2sin2??16?25?22(4?sin2?)25????11244sin2???24sin2??即得(a?1a)(b?1b)?254.22 殲滅難點訓練
一、1.解析:令ax=cos2θ,by=sin2θ,則x=asec2θ,y=bcsc2θ,∴x+y=asec2θ+bcsc2θ=a+b+atan2θ+bcot2θ≥a+b+2atan2??bcot2??a?b?2ab.答案:a+b+2ab
2.解析:由0≤|a-d|<|b-c|?(a-d)2<(b-c)2?(a+b)2-4ad<(b+c)2-4bc ∵a+d=b+c,∴-4ad<-4bc,故ad>bc.答案:ad>bc
3.解析:把p、q看成變量,則m<p<n,m<q<n.答案:m<p<q<n
二、4.(1)證法一:a2+b2+c2-===13131313=
13(3a2+3b2+3c2-1)[3a2+3b2+3c2-(a+b+c)2]
[3a2+3b2+3c2-a2-b2-c2-2ab-2ac-2bc] [(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2]≥0 ∴a2+b2+c2≥
222
證法二:∵(a+b+c)=a+b+c+2ab+2ac+2bc≤a+b+c2+a2+b2+a2+c2+b2+c2 ∴3(a2+b2+c2)≥(a+b+c)2=1 ∴a2+b2+c2≥a?b?c32222
a?b?c3證法三:∵∴a2+b2+c2≥
?a?b?c3∴a2+b2+c2≥
13證法四:設a=+α,b=
13+β,c=
13+γ.∵a+b+c=1,∴α+β+γ=0 ∴a+b+c=(22213+α)+(2
13+β)+(2
13+γ)
==1313+23(α+β+γ)+α+β+γ
13222 +α2+β2+γ2≥13
∴a2+b2+c2≥(2)證法一:?同理?
3a?2?3b?32(3a?2)?1?3c?323(a?b?c)?92?63a?2?12,3b?2?,3c?2?3c?2?
3a?2?3b?2?∴原不等式成立.證法二:3a?2?3b?2?33c?2?(3a?2)?(3b?2)?(3c?2)3
?3(a?b?c)?63?3
∴3a?2?3b?2?3c?2≤33<6 ∴原不等式成立.5.證法一:由x+y+z=1,x2+y2+z2=次方程得:
2y2-2(1-x)y+2x2-2x+
1212,得x2+y2+(1-x-y)2=
12,整理成關于y的一元二
=0,∵y∈R,故Δ≥0
12∴4(1-x)2-4×2(2x2-2x+同理可得y,z∈[0,證法二:設x=于是==1313121323)≥0,得0≤x≤
23,∴x∈[0,23]
]
132+x′,y=2
+y′,z=
13132
+z′,則x′+y′+z′=0,=(13+x′)+(13+y′)+(23+z′)
+x′2+y′2+z′2+222
(x′+y′+z′)
13+x′+y′+z′≥2
+x′+
132
(y??z?)22=
13+
2332x′2
23故x′≤19,x′∈[-,13],x∈[0,],同理y,z∈[0,]
12證法三:設x、y、z三數中若有負數,不妨設x<0,則x2>0,=x2+y2+z2≥
x+2(y?z)22?(1?x)22?x?232x?x?212>
12,矛盾.23x、y、z三數中若有最大者大于x+
2,不妨設x>
23,則
12=x2+y2+z2≥(y?z)22=x+232(1?x)22=1223232x2-x+
=32x(x-)+12>;矛盾.]
c?abcby?22故x、y、z∈[0,6.(1)證明:??(?(?bax?baax?x?22b?c22x?a?bc2z?2(xy?yz?zx)accaz?222aby?2xy)?(aby)?(y?2y?bc2bcz?2yz)?(2cax?2zx)2cby?z)?(acz?x)?0b?cc?aba?bcz?2(xy?yz?zx)(2)證明:所證不等式等介于xyz(222y?zx?z?xy?x?yz)?2(xy?yz?zx)2
2?xyz?[yz(y?z)?zx(z?x)?xy(x?y)]?2(xy?yz?zx)?(x?y?z)(yz?yz22222222?zx?zx222?xy?xy)2222?2(xy?yz?zx)?4(xyz?xyz?xyz)?yz?yz?zx?zx?xy?xy22333333?2xyz?2xyz?2xyz2222222222?yz(y?z)?zx(z?x)?xy(x?y)?x(y?z)?y(z?x)?z(x?y)?0∵上式顯然成立,∴原不等式得證.7.證明:(1)對于1<i≤m,且Aim =m·?·(m-i+1),AmmiiAmmm?1m?i?1nn?1n?i?1?????,同理?????,immmnnnnn?kn?m?kmi由于m<n,對于整數k=1,2,?,i-1,有Annii,所以?Ammii,即mAn?nAm
iiii(2)由二項式定理有:
2n2n(1+m)n=1+C1nm+Cnm+?+Cnm,2mm(1+n)m=1+C1mn+C2mn+?+Cmn,ii由(1)知miAi>niAiiAnnm(1<i≤m,而Ci=
Ammi!,Cn?i!
∴miCiin>nCim(1<m<n)
∴m0C0=n0C0=1,mC1=nC12nnnm=m·n,m2C2n>n2Cm,?,mmCmn>nmCmm,mm+1Cm?1n>0,?,mnCnn>0,∴1+C1m+C2m2nn+?+Cnnmn>1+C1mn+C2mn2+?+Cmmnm,即(1+m)n>(1+n)m成立.8.證法一:因a>0,b>0,a
3+b3
=2,所以(a+b)3-23=a3+b3+3a
2b+3ab2
-8=3a2
b+3ab2
-6 =3[ab(a+b)-2]=3[ab(a+b)-(a3
+b3)]=-3(a+b)(a-b)2
≤0.即(a+b)3≤23,又a+b>0,所以a+b≤2,因為2ab≤a+b≤2,所以ab≤1.證法二:設a、b為方程x2-mx+n=0的兩根,則a?b??m?,?n?ab因為a>0,b>0,所以m>0,n>0,且Δ=m
2-4n≥0
因為2=a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)=(a+b)[(a+b)2-3ab]=m(m2-3n)2所以n=m23?3m
將②代入①得m2-4(m23?23m)≥0,3即?m?83m≥0,所以-m3+8≥0,即m≤2,所以a+b≤2,由2≥m 得4≥m2,又m2≥4n,所以4≥4n,即n≤1,所以ab≤1.證法三:因a>0,b>0,a3+b3=2,所以
2=a3+b3=(a+b)(a2+b2
-ab)≥(a+b)(2ab-ab)=ab(a+b)于是有6≥3ab(a+b),從而8≥3ab(a+b)+2=3a2b+3ab2+a3+b3=(a+b)3,所以a+b≤2,(下略)33證法四:因為a?b32?(a?b2)
2222?(a?b)[4a?4b?4ab?a?b?2ab]8?3(a?b)(a?b)28≥0,所以對任意非負實數a、b,有
a3?b332≥(a?b2)因為a>0,b>0,a3
+b3
33=2,所以1=a?ba?b32≥(2),∴a?b2≤1,即a+b≤2,(以下略)
證法五:假設a+b>2,則
①②
a+b=(a+b)(a-ab+b)=(a+b)[(a+b)-3ab]>(a+b)ab>2ab,所以ab<1,又a+b=(a+b)[a-ab+b]=(a+b)[(a+b)-3ab]>2(2-3ab)因為a3+b3=2,所以2>2(4-3ab),因此ab>1,前后矛盾,故a+b≤2(以下略)332
233222
第五篇:高考數學難點歸納20 不等式的綜合應用教案
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難點20 不等式的綜合應用
不等式是繼函數與方程之后的又一重點內容之一,作為解決問題的工具,與其他知識綜合運用的特點比較突出.不等式的應用大致可分為兩類:一類是建立不等式求參數的取值范圍或解決一些實際應用問題;另一類是建立函數關系,利用均值不等式求最值問題、本難點提供相關的思想方法,使考生能夠運用不等式的性質、定理和方法解決函數、方程、實際應用等方面的問題.●難點磁場
2(★★★★★)設二次函數f(x)=ax+bx+c(a>0),方程f(x)-x=0的兩個根x1、x2滿足0<x1<x2<1a.(1)當x∈[0,x1)時,證明x<f(x)<x1;
(2)設函數f(x)的圖象關于直線x=x0對稱,證明:x0<
x12.●案例探究
[例1]用一塊鋼錠燒鑄一個厚度均勻,且表面積為2平方米的正四棱錐形有蓋容器(如右圖)設容器高為h米,蓋子邊長為a米,(1)求a關于h的解析式;
(2)設容器的容積為V立方米,則當h為何值時,V最大?求出V的最大值(求解本題時,不計容器厚度)命題意圖:本題主要考查建立函數關系式,棱錐表面積和體積的計算及用均值定論求函數的最值.知識依托:本題求得體積V的關系式后,應用均值定理可求得最值.錯解分析:在求得a的函數關系式時易漏h>0.技巧與方法:本題在求最值時應用均值定理.解:①設h′是正四棱錐的斜高,由題設可得:
1?2a?4?h?a?2??
2消去h?.解得:a??1?a2?a2?h12?4?1h?12(a?0)
②由V?13ah?2h3(h?1)而h?)1h2(h>0)
1h得:V?13(h?1h?2h??2
所以V≤16,當且僅當h=
1h即h=1時取等號
1故當h=1米時,V有最大值,V的最大值為立方米.6[例2]已知a,b,c是實數,函數f(x)=ax2+bx+c,g(x)=ax+b,當-1≤x≤1時|f(x)|≤1.(1)證明:|c|≤1;
(2)證明:當-1 ≤x≤1時,|g(x)|≤2;
(3)設a>0,有-1≤x≤1時,g(x)的最大值為2,求f(x).京翰教育http://www.tmdps.cn/
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http://www.tmdps.cn 命題意圖:本題主要考查二次函數的性質、含有絕對值不等式的性質,以及綜合應用數學知識分析問題和解決問題的能力.屬★★★★★級題目.知識依托:二次函數的有關性質、函數的單調性是藥引,而絕對值不等式的性質靈活運用是本題的靈魂.錯解分析:本題綜合性較強,其解答的關鍵是對函數f(x)的單調性的深刻理解,以及對條件“-1≤x≤1時|f(x)|≤1”的運用;絕對值不等式的性質使用不當,會使解題過程空洞,缺乏嚴密,從而使題目陷于僵局.技巧與方法:本題(2)問有三種證法,證法一利用g(x)的單調性;證法二利用絕對值不等式:||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|;而證法三則是整體處理g(x)與f(x)的關系.(1)證明:由條件當=1≤x≤1時,|f(x)|≤1,取x=0得:|c|=|f(0)|≤1,即|c|≤1.(2)證法一:依題設|f(0)|≤1而f(0)=c,所以|c|≤1.當a>0時,g(x)=ax+b在[-1,1]上是增函數,于是
g(-1)≤g(x)≤g(1),(-1≤x≤1).∵|f(x)|≤1,(-1≤x≤1),|c|≤1,∴g(1)=a+b=f(1)-c≤|f(1)|+|c|=2,g(-1)=-a+b=-f(-1)+c≥-(|f(-2)|+|c|)≥-2,因此得|g(x)|≤2(-1≤x≤1);
當a<0時,g(x)=ax+b在[-1,1]上是減函數,于是g(-1)≥g(x)≥g(1),(-1≤x≤1),∵|f(x)|≤1(-1≤x≤1),|c|≤1 ∴|g(x)|=|f(1)-c|≤|f(1)|+|c|≤2.綜合以上結果,當-1≤x≤1時,都有|g(x)|≤2.證法二:∵|f(x)|≤1(-1≤x≤1)∴|f(-1)|≤1,|f(1)|≤1,|f(0)|≤1,∵f(x)=ax2+bx+c,∴|a-b+c|≤1,|a+b+c|≤1,|c|≤1,因此,根據絕對值不等式性質得: |a-b|=|(a-b+c)-c|≤|a-b+c|+|c|≤2,|a+b|=|(a+b+c)-c|≤|a+b+c|+|c|≤2,∵g(x)=ax+b,∴|g(±1)|=|±a+b|=|a±b|≤2,函數g(x)=ax+b的圖象是一條直線,因此|g(x)|在[-1,1]上的最大值只能在區間的端點x=-1或x=1處取得,于是由|g(±1)|≤2得|g(x)|≤2,(-1<x<1).證法三:?x?(x?1)?(x?1)4x?12)?(222?(x?122x?122)?(2x?12?),x?12)2?g(x)?ax?b?a[(?[a(?f(x?12x?12)?b(2)]?b()?b(2x?12x?12x?122))?c]?[a(x?1)?c])?f(x?1當-1≤x≤1時,有0≤
x?12≤1,-1≤
x?122x?12≤0,x?12∵|f(x)|≤1,(-1≤x≤1),∴|f()|≤1,|f()|+|f()|≤1;
因此當-1≤x≤1時,|g(x)|≤|f(x?1x?12)|≤2.京翰教育http://www.tmdps.cn/
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http://www.tmdps.cn(3)解:因為a>0,g(x)在[-1,1]上是增函數,當x=1時取得最大值2,即 g(1)=a+b=f(1)-f(0)=2.∵-1≤f(0)=f(1)-2≤1-2=-1,∴c=f(0)=-1.因為當-1≤x≤1時,f(x)≥-1,即f(x)≥f(0),根據二次函數的性質,直線x=0為f(x)的圖象的對稱軸,由此得-b2a
①
<0,即b=0.2由①得a=2,所以f(x)=2x-1.●錦囊妙計
1.應用不等式知識可以解決函數、方程等方面的問題,在解決這些問題時,關鍵是把非不等式問題轉化為不等式問題,在化歸與轉化中,要注意等價性.2.對于應用題要通過閱讀,理解所給定的材料,尋找量與量之間的內在聯系,抽象出事物系統的主要特征與關系,建立起能反映其本質屬性的數學結構,從而建立起數學模型,然后利用不等式的知識求出題中的問題.●殲滅難點訓練
一、選擇題
1.(★★★★★)定義在R上的奇函數f(x)為增函數,偶函數g(x)在區間[0,+∞)的圖象與f(x)的圖象重合,設a>b>0,給出下列不等式,其中正確不等式的序號是()①f(b)-f(-a)>g(a)-g(-b)②f(b)-f(-a)<g(a)-g(-b)
③f(a)-f(-b)>g(b)-g(-a)④f(a)-f(-b)<g(b)-g(-a)A.①③
B.②④
C.①④
二、填空題
2.(★★★★★)下列四個命題中:①a+b≥2ab
②sin2x+數,若1x?9y
4D.②③
sin2x≥4 ③設x,y都是正=1,則x+y的最小值是12 ④若|x-2|<ε,|y-2|<ε,則|x-y|<2ε,其中所有真命題的序號是__________.3.(★★★★★)某公司租地建倉庫,每月土地占用費y1與車庫到車站的距離成反比,而每月庫存貨物的運費y2與到車站的距離成正比,如果在距車站10公里處建倉庫,這兩項費用y1和y2分別為2萬元和8萬元,那么要使這兩項費用之和最小,倉庫應建在離車站__________公里處.三、解答題
4.(★★★★★)已知二次函數 f(x)=ax2+bx+1(a,b∈R,a>0),設方程f(x)=x的兩實數根為x1,x2.(1)如果x1<2<x2<4,設函數f(x)的對稱軸為x=x0,求證x0>-1;(2)如果|x1|<2,|x2-x1|=2,求b的取值范圍.5.(★★★★)某種商品原來定價每件p元,每月將賣出n件,假若定價上漲x成(這里x成即x10,0<x≤10).每月賣出數量將減少y成,而售貨金額變成原來的 z倍.13(1)設y=ax,其中a是滿足(2)若y=23≤a<1的常數,用a來表示當售貨金額最大時的x的值;
x,求使售貨金額比原來有所增加的x的取值范圍.6.(★★★★★)設函數f(x)定義在R上,對任意m、n恒有f(m+n)=f(m)2f(n),且當x>0
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http://www.tmdps.cn 時,0<f(x)<1.(1)求證:f(0)=1,且當x<0時,f(x)>1;
(2)求證:f(x)在R上單調遞減;
22(3)設集合A={(x,y)|f(x)2f(y)>f(1)},集合B={(x,y)|f(ax-g+2)=1,a∈R},若A∩B=?,求a的取值范圍.7.(★★★★★)已知函數f(x)=(1)求b、c的值;
(2)判斷函數F(x)=lgf(x),當x∈[-1,1]時的單調性,并證明你的結論;(3)若t∈R,求證:lg
7516161352x?bx?cx?122(b<0)的值域是[1,3],≤F(|t-|-|t+|)≤lg.京翰教育http://www.tmdps.cn/
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參考答案
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解:(1)令F(x)=f(x)-x,因為x1,x2是方程f(x)-x=0的根,所以F(x)=a(x-x1)(x-x2).當x∈(0,x1)時,由于x1<x2,得(x-x1)(x-x2)>0,又a>0,得F(x)=a(x-x1)(x-x2)>0,即x<f(x)x1-f(x)=x1-[x+F(x)]=x1-x+a(x1-x)(x-x2)=(x1-x)[1+a(x-x2)] ∵0<x<x1<x2<1ab2a,∴x1-x>0,1+a(x-x2)=1+ax-ax2>1-ax2>0 ∴x1-f(x)>0,由此得f(x)<x1.(2)依題意:x0=-的根.∴x1+x2=-∴x0=-∴x0<b2ab?1a??,因為x1、x2是方程f(x)-x=0的兩根,即x1,x2是方程ax2+(b-1)x+c=0
?ax1?ax2?12aa(x1?x2)?12ax12,因為ax2<1,ax12a
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一、1.解析:由題意f(a)=g(a)>0,f(b)=g(b)>0,且f(a)>f(b),g(a)>g(b)∴f(b)-f(-a)=f(b)+f(a)=g(a)+g(b)而g(a)-g(-b)=g(a)-g(b)∴g(a)+g(b)-[g(a)-g(b)] =2g(b)>0,∴f(b)-f(-a)>g(a)-g(-b)同理可證:f(a)-f(-b)>g(b)-g(-a)答案:A
二、2.解析:①②③不滿足均值不等式的使用條件“正、定、等”.④式:|x-y|=|(x-2)-(y-2)|≤|(x-2)-(y-2)|≤|x-2|+|y-2|<ε+ε=2ε.答案:④
3.解析:由已知y1=20x20x20x;y2=0.8x(x為倉庫與車站距離)費用之和y=y1+y2=0.8x+
≥20.8x?=8 20x當且僅當0.8x=即x=5時“=”成立
答案:5公里處
三、4.證明:(1)設g(x)=f(x)-x=ax2+(b-1)x+1,且x>0.∵x1<2<x2<4,∴(x1-2)(x2-2)<0,即x1x2<2(x1+x2)-4,于是得x0????12b2a?12?(?12
2b?1a?1a)?12(x1?x2)?12x1x2?12(x1?x2)?(x1?x2)?2
(x1?x2)?2??(2?4)?2??1(2)解:由方程g(x)=ax+(b-1)x+1=0可知x12x2=
1a>0,所以x1,x2同號
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http://www.tmdps.cn 1°若0<x1<2,則x2-x1=2,∴x2=x1+2>2,∴g(2)<0,即4a+2b-1<0 又(x2-x1)=2
①
(b?1)a22?4a?4
∴2a+1=(b?1)2?1(∵a>0)代入①式得,2(b?1)2?1<3-2b 解②得b<1②
2°若 -2<x1<0,則x2=-2+x1<-2 ∴g(-2)<0,即4a-2b+3<0 又2a+1=(b?1)2?1,代入③式得 2(b?1)2?1<2b-1 解④得b>74
③
④
.14綜上,當0<x1<2時,b<,當-2<x1<0時,b>
74.5.解:(1)由題意知某商品定價上漲x成時,上漲后的定價、每月賣出數量、每月售貨金額分別是:p(1+npz?p(1?x10x102)元、n(1-)?n(1?y10y10)元、npz元,因而
1100(10?x)(10?y),在y=ax的條件下,z=131100),?z?2[-a [x-5(1?a)a]+100+25(1?a)a].由于≤a<1,則0<
5(1?a)a5(1?a)a≤10.要使售貨金額最大,即使z值最大,此時x=(2)由z=1100.(10+x)(10-
23x)>1,解得0<x<5.6.(1)證明:令m>0,n=0得:f(m)=f(m)2f(0).∵f(m)≠0,∴f(0)=1 取m=m,n=-m,(m<0),得f(0)=f(m)f(-m)∴f(m)=1f(?m),∵m<0,∴-m>0,∴0<f(-m)<1,∴f(m)>1(2)證明:任取x1,x2∈R,則f(x1)-f(x2)=f(x1)-f[(x2-x1)+x1] =f(x1)-f(x2-x1)2f(x1)=f(x1)[1-f(x2-x1)],∵f(x1)>0,1-f(x2-x1)>0,∴f(x1)>f(x2),∴函數f(x)在R上為單調減函數.?f(x2?y2)?f(1)?x2?y2?1得?(3)由?,由題意此不等式組無解,數形結合得:f(ax?y?2)?1?f(?)ax?y?2?0??京翰教育http://www.tmdps.cn/
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http://www.tmdps.cn |2|a?12≥1,解得a≤3 2∴a∈[-3,3]
2x?bx?cx?1227.(1)解:設y=,則(y-2)x-bx+y-c=0
①
∵x∈R,∴①的判別式Δ≥0,即 b2-4(y-2)(y-c)≥0,即4y2-4(2+c)y+8c+b2≤0
由條件知,不等式②的解集是[1,3] ∴1,3是方程4y-4(2+c)y+8c+b=0的兩根
?1?3?2?c?2?8c?b∴c=2,b=-2,b=2(舍)?1?3?4?2
②
(2)任取x1,x2∈[-1,1],且x2>x1,則x2-x1>0,且(x2-x1)(1-x1x2)>0,∴f(x2)-f(x1)=-
2x21?x22?(?2x1?x12)?2(x2?x1)(1?x1x2)(1?x1)(1?x2)22>0,∴f(x2)>f(x1),lgf(x2)>lgf(x1),即F(x2)>F(x1)∴F(x)為增函數.(3)記u?|t?1613|?|t?16|,|u|?|(t?16)?(t?16)|?13,即-F(- 1313≤u≤,根據F(x)的單調性知
13)≤F(u)≤F(),∴lg
75≤F(|t-
16|-|t+
16|)≤lg
135對任意實數t 成立.京翰教育http://www.tmdps.cn/