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不等式的应用. [ 学习内容 ] 一、求最值: 1 、若 a,b∈R + 且 ab=p ( p 为常数)则 (当且仅当 a=b 时取等号) 2 、若 a+b=S(a,b∈R + , 则 (当且仅当 a=b 时取等号). 二、关于恒成立,求参数范围问题 1 、若 f(x) ≥ a 对 x ∈ D 恒成立,只须 f(x) min (x ∈ D) ≥ a 即可 2 、若 f(x) ≤ a 对 x ∈ D 对恒成立,只须 f(x) min (x ∈ D) ≤ a 即可 三、应用问题. [ 学习要求 ]
E N D
[学习内容] 一、求最值: 1、若a,b∈R+且ab=p(p为常数)则 (当且仅当a=b时取等号) 2、若a+b=S(a,b∈R+,则 (当且仅当a=b时取等号)
二、关于恒成立,求参数范围问题 1、若f(x)≥a对x∈D恒成立,只须f(x)min(x∈D)≥a即可 2、若f(x)≤a对x∈D对恒成立,只须f(x)min(x∈D)≤a即可 三、应用问题
[学习要求] 1、掌握应用不等式知识求最值问题 2、初步学会不等式知识的综合应用 [学习指导] 1、本讲重点:求最值问题,求参数范围问题 2、本讲难点:不等式的综合应用 3、剖析:本讲的难度较高,必须有扎实的基础知识,才能灵活运用,提高综合能力
[典型例题解析] 例1:求下列函数的最值 ⑴ 的最小值 ⑵ 的最小值 ⑶ 的最大值 ⑷ 的最小值 ⑸ 的最小值
⑹ 的最小值 ⑺ 的最小值 ⑻ 的最大值 ⑼ 的最小值 ⑽ 的最大值 ⑾ 的最小值
解:⑴ (当且仅当 ,即x=1时取等号) 当c≥1时,x=1时,ymin=2 当0<x<1时, 在(0,c]上递减 ∴当x=c时, ⑵ 当且仅当 ,即 时取等号
①若 当 时, ②若 在[m,n]上递减 ∴x=n时, ③若 时, 在上递增 ∴x=m时, ⑶ 当且仅当 ,即 时,
⑷ 当且仅当 ,即 时, ⑸ 当且仅当 ,即 时, ⑹ 当且仅当 ,即x=0时,ymin=1
⑺ 令 在t∈[2,+∞)递增 ∴当t=2时, ⑻ 当且仅当x2=4r2-x2,即 时,ymax=2r2 ⑼ 当且仅当 ,即x=2时,
⑽ 当且仅当 ,即 时, ⑾ 当且仅当 ,即 时,
例2:已知x>0,y>0,lgx+lgy=1,求 的最小值 解:由已知xy=10且x>0,y>0 当且仅当 即 时取等号 ∴当x=2,y=5时, 有最小值2
例3:已知a,b是正数且a+b=1, 求 的最小值 解:(法一) 当且仅当 ,即 时,ymin=9
(法二) 当且仅当 时取等号 当 时,ymin=9
例5:若正数a,b满足ab=a+b+3,求ab的取值范围 解:(方法一) (当且仅当a=b时取等号)令 ,则 ,又
(方法二) , 又 当且仅当 ,即a=3时,取等号∴ab≥9
例9:已知关于x的方程x2-2(a+2)x+a2-1=0的两根都大于2,求实数a的取值范围?例9:已知关于x的方程x2-2(a+2)x+a2-1=0的两根都大于2,求实数a的取值范围? 若一根大于2,一根小于2呢? 解:(方法一)设f(x)=x2-2(a+2)x+a2-1=0 对称轴x=a+2 若两根都大于2,则 ∴a>5
(方法二)设两根分别为x1,x2,则x1>2,x2>2 ∴x1-2>0,x2-2>0 即 ∴a>5
(方法三) 只须 若一根大于2,一根小于2 (方法一)f(2)<0 (方法二) (方法三)
例10:方程9x+(3+a)·3x+4=0有解,求a的取值范围 解:(方法一)令3x=t>0, 则t2+(3+a)·t+4=0在(0,+∞)有解, 设f(t)=t2+(3+a)t+4 对称轴 ⑴在(0,+∞)上有两根,则 ⑵在(0,+∞)上有一根,则f(0)<0,4<0不可能 综上:a≤-7
(方法二) 当且仅当 时,即t=2时取等号, 故a≤-7
例11:关于的方程 有负数解,求k的取值范围 解:原方程 或
例12:若关于x的方程lg(x-1)-lg(x-5)=1有实数解,试确定a的取值范围例12:若关于x的方程lg(x-1)-lg(x-5)=1有实数解,试确定a的取值范围 解:原方程 由⑵得:(a-10)x=49, 当a≠10
例13:一段长为的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,求这个矩形的长,宽各为多少时,菜园的面积最大,最大面积是多少?例13:一段长为的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,求这个矩形的长,宽各为多少时,菜园的面积最大,最大面积是多少? 解:设矩形的宽为xm,则长为(l-2x)m, 则 当且仅当l-2x=2x,即 时, 答:这个矩形的长为 ,宽为时 ,面积最大为
例14:某商场预计全年分批购入每台价值为2000元的电视机共3600台,每批都购入x台 (x∈N*)且每批需付运费400元,储存购入的电视机全年所付保管费与每批购入电视机的总价值(不含运费)成正比,若每批购入400台,则全年需用去运费和保管费43600元,现在全年只有24000元资金可以用于支付这笔费用,请问能否恰当按排每批进货的数量,使资金够用?
解:设每批购入电视机x台,全年费用为y元,保管费与每批电视机总价值的比例系数为k,则 ,当x=400时, y=43600代入上式得 ∴(x-120)2≤0 ∴x=120 答:每批进货120台,资金够用。