1、东北师范大学附属中学网校(版权所有 不得复制)期数: 0512 SXG3 046学科:文科数学 年级:高三 编稿老师:李晓松审稿老师:杨志勇 同步教学信息预 习 篇预习篇三十四 高三文科数学总复习二十九 不等式的综合应用【学法引导】不等式是继函数与方程之后的又一重点内容之一,作为解决问题的工具,与其他知识综合运用的特点比较突出.不等式的应用大致可分为两类:一类是建立不等式求参数的取值范围或解决一些实际应用问题;另一类是建立函数关系,利用均值不等式求最值问题、本难点提供相关的思想方法,使考生能够运用不等式的性质、定理和方法解决函数、方程、实际应用等方面的问题.1应用不等式知识可以解决函数、方程等
2、方面的问题,在解决这些问题时,关键是把非不等式问题转化为不等式问题,在化归与转化中,要注意等价性.2对于应用题要通过阅读,理解所给定的材料,寻找量与量之间的内在联系,抽象出事物系统的主要特征与关系,建立起能反映其本质属性的数学结构,从而建立起数学模型,然后利用不等式的知识求出题中的问题.【应用举例】例1 用一块钢锭烧铸一个厚度均匀,且表面积为2平方米的正四棱锥形有盖容器(如右图),设容器高为h米,盖子边长为a米,(1)求a关于h的解析式;(2)设容器的容积为V立方米,则当h为何值时,V最大?求出V的最大值(求解本题时,不计容器厚度)命题意图:本题主要考查建立函数关系式,棱锥表面积和体积的计算及
3、用均值定论求函数的最值.知识依托:本题求得体积V的关系式后,应用均值定理可求得最值.错解分析:在求得a的函数关系式时易漏掉h0.技巧与方法:本题在求最值时应用均值定理.解:设h是正四棱锥的斜高,由题设可得: 消去由 (h0)得:所以V,当且仅当h=即h=1时取等号故当h=1米时,V有最大值,V的最大值为立方米.例2 已知a,b,c是实数,函数f(x)=ax2+bx+c,g(x)=ax+b,当1x1时|f(x)|1.(1)证明:|c|1;(2)证明:当1 x1时,|g(x)|2;(3)设a0,有1x1时, g(x)的最大值为2,求f(x).命题意图:本题主要考查二次函数的性质、含有绝对值不等式的
4、性质,以及综合应用数学知识分析问题和解决问题的能力.知识依托:二次函数的有关性质、函数的单调性是药引,而绝对值不等式的性质灵活运用是本题的灵魂.错解分析:本题综合性较强,其解答的关键是对函数f(x)的单调性的深刻理解,以及对条件“1x1时|f(x)|1”的运用;绝对值不等式的性质使用不当,会使解题过程空洞,缺乏严密,从而使题目陷于僵局.技巧与方法:本题(2)问有三种证法,证法一利用g(x)的单调性;证法二利用绝对值不等式:|a|b|ab|a|+|b|;而证法三则是整体处理g(x)与f(x)的关系.(1)证明:由条件当-1x1时,|f(x)|1,取x=0得:|c|=|f(0)|1,即|c|1.(
5、2)证法一:依题设|f(0)|1而f(0)=c,所以|c|1.当a0时,g(x)=ax+b在1,1上是增函数,于是g(1)g(x)g(1),(1x1).|f(x)|1,(1x1),|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(1x1);当a0时,g(x)=ax+b在1,1上是减函数,于是g(1)g(x)g(1),(1x1),|f(x)|1(1x1),|c|1,|g(x)|=|f(1)c|f(1)|+|c|2.综合以上结果,当1x1时,都有|g(x)|2.证法二:|f(x)|1(1x1)|f(1)|
6、1,|f(1)|1,|f(0)|1,f(x)=ax2+bx+c,|ab+c|1,|a+b+c|1,|c|1,因此,根据绝对值不等式性质得:|ab|=|(ab+c)c|ab+c|+|c|2,|a+b|=|(a+b+c)c|a+b+c|+|c|2,g(x)=ax+b,|g(1)|=|a+b|=|ab|2,函数g(x)=ax+b的图象是一条直线,因此|g(x)|在1,1上的最大值只能在区间的端点x=1或x=1处取得,于是由|g(1)|2得|g(x)|2,(1x1.当1x1时,有01,10,|f(x)|1,(1x1),|f |1,|f()|1;因此当1x1时,|g(x)|f |+|f()|2.(3)解
7、:因为a0,g(x)在1,1上是增函数,当x=1时取得最大值2,即g(1)=a+b=f(1)f(0)=2. 1f(0)=f(1)212=1,c=f(0)=1.因为当1x1时,f(x)1,即f(x)f(0),根据二次函数的性质,直线x=0为f(x)的图象的对称轴,由此得0,即b=0.由得a=2,所以f(x)=2x21.例3 设二次函数f(x)=ax2+bx+c(a0),方程f(x)x=0的两个根x1、x2满足0x1x2.(1)当x0,x1时,证明:xf(x)x1;(2)设函数f(x)的图象关于直线x=x0对称,证明:x0.解:(1)令F(x)=f(x)x,因为x1,x2是方程f(x)x=0的根,
8、所以F(x)=a(xx1)(xx2).当x(0,x1)时,由于x1x2,得(xx1)(xx2)0,又a0,得F(x)=a(xx1)(xx2)0,即xf(x) .x1f(x)=x1x+F(x)=x1x+a(x1x)(xx2)=(x1x)1+a(xx2).0xx1x2,x1x0,1+a(xx2)=1+axax21ax20,x1f(x)0,由此得f(x)x1.(2)依题意:x0=,因为x1、x2是方程f(x)x=0的两根,即x1,x2是方程ax2+(b1)x+c=0的根.x1+x2=.x0=,因为ax21,x0.【强化训练】1定义在R上的奇函数f(x)为增函数,偶函数g(x)在区间0,+)的图象与f
9、(x)的图象重合,设ab0,给出下列不等式,其中正确不等式的序号是( )f(b)f(a)g(a)g(b);f(b)f(a)g(a)g(b);f(a)f(b)g(b)g(a);f(a)f(b)g(b)g(a)A B C D2下列四个命题中:a+b2;sin2x+4;设x,y都是正数,若=1,则x+y的最小值是12;若|x2|,|y2|,则|xy|2,其中所有真命题的序号是_.3某公司租地建仓库,每月土地占用费y1与车库到车站的距离成反比,而每月库存货物的运费y2与到车站的距离成正比,如果在距车站10公里处建仓库,这两项费用y1和y2分别为2万元和8万元,那么要使这两项费用之和最小,仓库应建在离车
10、站_公里处.4某种商品原来定价每件p元,每月将卖出n件,假若定价上涨x成(这里x成即,0x10.每月卖出数量将减少y成,而售货金额变成原来的z倍.(1)设y=ax,其中a是满足a1的常数,用a来表示当售货金额最大时的x的值;(2)若y=x,求使售货金额比原来有所增加的x的取值范围.参考答案1解析:由题意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)同理可证:f(a)f(b)g(b)g(a)答案:A2解析:不满足均值不等式的使用条件“正、定、等”. 式:|xy|=|(x2)(y2)|(x2)(y2)|x2|+|y2|+=2.答案:3解析:由已知y1=;y2=0.8x(x为仓库与车站距离)费用之和,y=y1+y2=0.8x+ 2=8当且仅当0.8x=即x=5时“=”成立答案:5公里处4解:(1)由题意知某商品定价上涨x成时,上涨后的定价、每月卖出数量、每月售货金额分别是:p(1+)元、n(1)元、npz元,因而,在y=ax的条件下,z=ax2+100+.由于a1,则010.要使售货金额最大,即使z值最大,此时x=.(2)由z= (10+x)(10x)1,解得0x5.5