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函數(shù)模型及其應(yīng)用高考數(shù)學(xué)第一輪復(fù)習(xí)
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】:
能根據(jù)實際問題的情況建立合理的函數(shù)模型,會根據(jù)實際問題中提供的數(shù)據(jù)在建立函數(shù)模型后用導(dǎo)數(shù)方法給出解答.
【例題精講】
1.某城市在發(fā)展過程中,交通狀況逐漸受到有關(guān)部門更多的關(guān)注,據(jù)有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,從上午 點到中午 點,車輛通過該市某一路段的用時 (分鐘)與車輛進入該路段的時刻 之間關(guān)系可近似地用如下函數(shù)給出:
求從上午6點到中午12點,通過該路段用時最多的時刻.
2.某集團為了獲得最大的收益,每年要投入一定的資金用于廣告促銷。經(jīng)調(diào)查,每年投入廣告費 (百萬元)?稍黾愉N售額約為 (百萬元)( ).
(1)若該公司將當(dāng)年的廣告費控制在300萬元之內(nèi),則應(yīng)投入多少廣告費,才能使該公司由此獲得的收益最大?
(2)現(xiàn)該公司準(zhǔn)備共投入300萬元,分別用于廣告促銷和技術(shù)改造.經(jīng)預(yù)測,每投入技術(shù)改造費 (百萬元),可增加的銷售額約為 (百萬元).請設(shè)計一個資金分配方案, 使該公司由此獲得的收益最大.(注:收益=銷售額 投放).
3.從邊長為 的正方形鐵片的四角上各截去一小塊邊長為 的正方形,再將四邊向上折起,做成一個無蓋的長方體鐵盒,要求長方體的高度 與底面正方形邊長的比值不超過常數(shù) ,則 取何值時,容積 有最大值.
【矯正反饋】
1.某天中午 時整,甲船自 以 的速度向正東方向行駛,乙船自 的正北 處以 的速度向正南方向行駛,則當(dāng)天 時 分時兩船之距離對時間的變化率是 .
2.體積為 的圓柱,底面半經(jīng)和高分別為_______,_________時,表面積最小.
3.從邊長為 的矩形紙板的四角,截去四個相同的小正方形,做成一個無蓋的盒子,那么盒子容積的最大值為 。
4.一區(qū),要把如圖所示的一片碎石灘規(guī)劃成一個矩形度假村。已知矩形 的頂點 在近似于一段對數(shù)函數(shù)的圖象的曲線段 上,且 , , , 問如何規(guī)劃,可使度假村占地面積最大?
5.甲方是一農(nóng)場,乙方是一工廠,由于乙方生產(chǎn)需占用甲方的資,因此甲方有權(quán)向乙方索賠以彌補經(jīng)濟損失并獲得一定的凈收入,在乙方不賠付甲方的情況下,乙方的年利潤 (元)與年產(chǎn)量 (噸)滿足函數(shù)關(guān)系 ,若乙方每生產(chǎn)一噸產(chǎn)品必須賠付甲方 元(以下稱 為賠付價格)。
。1)將乙方的年利潤 (元)表示為年產(chǎn)量 (噸)的函數(shù),并求出乙方獲得最大利潤的年產(chǎn)量;
。2)甲方每年受乙方生產(chǎn)影響的經(jīng)濟損失金額為 ,在乙方按照獲得最大利潤的產(chǎn)量進行生產(chǎn)的前提下,甲方要在索賠中獲得最大凈收入,應(yīng)向乙方要求的賠付價格 是多少?
高三數(shù)學(xué)解析幾何綜合問題
一.高考要求
解析幾何歷來是高考的重要內(nèi)容之一,所占分值在30分以上,大題小題同時有,除了本身知識的綜合,還會與其它知識如向量、函數(shù)、不等式等知識構(gòu)成綜合題,多年高考壓軸題是解析幾何題.
二.兩點解讀
重點:①運用方程(組)求圓錐曲線的基本量;②運用函數(shù)、不等式研究圓錐曲線有關(guān)量的范圍;③運用“計算”的方法證明圓錐曲線的有關(guān)性質(zhì).
難點:①對稱性問題;②解析幾何中的開放題、探索題、證明題;③數(shù)學(xué)思想的運用.
三.課前訓(xùn)練
1.若拋物線 的焦點與橢圓 的右焦點重合,則 的值( D )
。ˋ) (B) (C) (D)
2.已知 的頂點B、C在橢圓 上,頂點A是橢圓的一個焦點,且橢圓的另外一個焦點在BC邊上,則 的周長是 ( C )
。ˋ) (B)6 (C) (D)12
3.橢圓 的內(nèi)接矩形的面積最大值為
4.兩點 ,動點P在線段AB上運動,則xy的最大值為 3
四.典型例題
例1 和圓 關(guān)于直線 對稱的圓的方程是( ) (A) (B)
(C) (D)
解:只要求圓心關(guān)于直線 的對稱點的坐標(biāo)為 ,半徑不變,故選A
例2 橢圓 的一個焦點是 ,那么
解:橢圓化為 , 解得:
例3 直線 與拋物線 交于 兩點,過 兩點向拋物線的準(zhǔn)線作垂線,垂足分別為 ,則梯形 的面積為 ( )
。ˋ) (B) (C) (D)
解:由 得 , ,
, 中點
,選B
例4 設(shè)直線 關(guān)于原點對稱的直線為 ,若 與橢圓 的交點為A、B,點P為橢圓上的動點,則使 的面積為1的點P的個數(shù)為 ( )
。ˋ) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4
解:直線 為 ,觀察圖形可知在直線右側(cè)不可能存在點 ,在左側(cè)有兩個點,故選B
例5 已知三點P(5,2)、 (-6,0)、 (6,0)
(Ⅰ)求以 、 為焦點且過點P的橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(Ⅱ)設(shè)點P、 、 關(guān)于直線y=x的對稱點分別為 、 、 ,求以 、 為焦點且過點 的雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程.
解:(I)由題意,可設(shè)所求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為 + ,其半焦距
,故所求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為 + ;
(II)點P(5,2)、 (-6,0)、 (6,0)關(guān)于直線y=x的對稱點分別為:
、 (0,-6)、 (0,6)
設(shè)所求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為 - ,由題意知半焦距 ,
,故所求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為
例6 如圖,已知橢圓的中心在坐標(biāo)原點,焦點 在x軸上,長軸A1A2的長為4,左準(zhǔn)線 與x軸的交點為M,MA1∶A1F1=2∶1.
(Ⅰ)求橢圓的方程;
(Ⅱ)若點P在直線 上運動,求∠F1PF2的最大值.
2016屆高考數(shù)學(xué)知識梳理函數(shù)的定義域復(fù)習(xí)教案
教案15 函數(shù)的定義域
一、前檢測
1. (2008全國)函數(shù) 的定義域是____________. 答案:
2.函數(shù) 的定義域為 ,則 的定義域為____________. 答案:
3.函數(shù) 的定義域為( )
二、知識梳理
1.函數(shù)的定義域就是使函數(shù)式 的集合. 答案:有意義的自變量的取值
解讀:
2.常見的三種題型確定定義域:
、 已知函數(shù)的解析式,就是 . 答案:解不等式(組)
如:① ,則 ; ② ,則 ;
、 ,則 ; ④ ,則 ;
、 ,則 ; ⑥ 是整式時,定義域是全體實數(shù)。
解讀:
、 復(fù)合函數(shù)f [g(x)]的有關(guān)定義域,就要保證內(nèi)函數(shù)g(x)的 域是外函數(shù)f (x)的 域.
解讀:
③實際應(yīng)用問題的定義域,就是要使得 有意義的自變量的取值集合.
解讀:
三、典型例題分析
例1。求下列函數(shù)的定義域
(1) ; 答案:
(2) 答案:
變式訓(xùn)練:求下列函數(shù)的定義域:?
。1) 答案:
(2)f(x)= 答案:
小結(jié)與拓展:根據(jù)基本初等函數(shù)的定義域構(gòu)建不等式(組)
例2 (1)若 的定義域為[-1,1],求函數(shù) 的定義域
解: 的定義域為[-2,0]
。2)若 的定義域是[-1,1],求函數(shù) 的定義域
解: , 的定義域為[0,2]
變式訓(xùn)練1:已知函數(shù) 的定義域為 ,則函數(shù) 的定義域為
答案:
變式訓(xùn)練2:若函數(shù)f(x)的定義域是[0,1],則f(x+a)f(x-a)(0<a< )的定義域是( B )
A. ? B.[a,1-a]? C.[-a,1+a]? D.[0,1]?
小結(jié)與拓展:求函數(shù)的定義域要注意是求 的取值范圍,對同一對應(yīng)法則定義域是相同的。
例3 如圖,等腰梯形ABCD內(nèi)接于一個半徑為r的圓,且下底AD=2r,如圖,記腰AB長為x,梯形周長為y,試用x表示y并求出函數(shù)的定義域
解:連結(jié)BD,過B向AD作垂線BE,垂足為E
∵AD為直徑,∴∠ABD=90°,又AD=2r,AB=x
在△ABE中,
小結(jié)與拓展:
對于實際問題,在求出函數(shù)解析式后,必須求出其定義域,此時的定義域要根據(jù)實際意義確定。
變式訓(xùn)練:等腰梯形ABCD的兩底分別為 ,作直線 交 于 ,交折線ABCD于 ,記 ,試將梯形ABCD位于直線 左側(cè)的面積 表示為 的函數(shù),并寫出函數(shù)的定義域。
答案:
四、歸納與總結(jié)(以學(xué)生為主,師生共同完成)
1.知識:
2.思想與方法:
3.易錯點:
4.反思(不足并查漏):
2016屆高考數(shù)學(xué)第二輪備考復(fù)習(xí):函數(shù)的單調(diào)性、最值、極值問題
題型九 函數(shù)的單調(diào)性、最值、極值問題
(推薦時間:30分鐘)
1.已知函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx在點x0處取得極小值5,其導(dǎo)函數(shù)的圖象經(jīng)過(1,0),(2,0),如圖所示,求:
(1)x0的值;
(2)a,b,c的值;
(3)f(x)的極大值.
2.已知函數(shù)f(x)=xln x.
(1)求f(x)的最小值;
(2)討論關(guān)于x的方程f(x)-m=0 (m∈R)的解的個數(shù).
答 案
1.解 f′(x)=3ax2+2bx+c,
(1)觀察圖象,我們可發(fā)現(xiàn)當(dāng)x∈(-∞,1)時,f′(x)>0,此時f(x)為增函數(shù);
當(dāng)x∈(1,2)時,f′(x)<0,此時f(x)為減函數(shù);
當(dāng)x∈(2,+∞)時,f′(x)>0,此時f(x)為增函數(shù),
因此在x=2處函數(shù)取得極小值.
結(jié)合已知,可得x0=2.
(2)由(1)知f(2)=5,即8a+4b+2c=5.
再結(jié)合f′(x)的圖象可知,方程f′(x)=3ax2+2bx+c=0的兩根分別為1,2,
那么1+2=-2b3a,1×2=c3a 即2b=-9a,c=6a.
聯(lián)立8a+4b+2c=5,得a=52,b=-454,c=15.
(3)由(1)知f(x)在x=1處函數(shù)取得極大值,
∴f(x)極大值=f(1)=a+b+c=52-454+15=254.
2.解 (1)f(x)的定義域為(0,+∞),f′(x)=ln x+1,
令f′(x)=0,得x=1e,
當(dāng)x∈(0,+∞)時,f′(x),f(x)的變化情況如下:
x0,1e
1e
1e,+∞
f′(x)-0+
f(x) ?
極小值?
所以,f(x)在(0,+∞)上的最小值是f1e=-1e.
(2)當(dāng)x∈0,1e時,f(x)單調(diào)遞減且f(x)的取值范圍是-1e,0;
當(dāng)x∈1e,+∞時,f(x)單調(diào)遞增且f(x)的取值范圍是-1e,+∞,
下面討論f(x)-m=0的解,
當(dāng)m<-1e時,原方程無解;
當(dāng)m=-1e或m≥0,原方程有唯一解;
當(dāng)-1e<m<0時,原方程有兩解.
2016屆高考數(shù)學(xué)第一輪備考不等式、推理與證明復(fù)習(xí)教案
2012版高三數(shù)學(xué)一輪精品復(fù)習(xí)學(xué)案:
第六章 不等式、推理與證明
【知識特點】
。1)不等式應(yīng)用十分廣泛,是高中數(shù)學(xué)的主要工具,試題類型多、方法多、概念要求較高,特別是不等式性質(zhì)的條件與結(jié)論,基本不等式的條件等。
。2)不等式的性質(zhì)本身就是解題的手段和方法,要認(rèn)真理解和體會不等式性質(zhì)的條件與結(jié)論,并運用它去解題。
。3)一元二次不等式的解法及求解程序框圖一定要在理解的基礎(chǔ)上掌握,因為求解的程序框圖就是求解的一般方法與步驟。
(4)二元一次不等式組與簡單的線性規(guī)劃是解決最優(yōu)化問題的一個重要手段,但畫圖時一定要細(xì)心,然后求出目標(biāo)函數(shù)的最值。
。5)基本不等式的條件是解題的關(guān)鍵,一定要認(rèn)真體會,會運用基本不等式來證明或求解問題。
。6)推理與證明貫穿于每一個章節(jié),是對以前所學(xué)知識的總結(jié)與歸納,概念較多,知識比較系統(tǒng),邏輯性較強,在高中數(shù)學(xué)中有著特殊地位。
【重點關(guān)注】
不等式、推理與證明的學(xué)習(xí)應(yīng)立足基礎(chǔ),重在理解,加強訓(xùn)練,學(xué)會建模,培養(yǎng)能力,提高素質(zhì),因此在學(xué)習(xí)中應(yīng)重點注意以下幾點:
(1)學(xué)習(xí)不等式性質(zhì)時,要弄清條件與結(jié)論,要克服“想當(dāng)然”和“顯然成立”的思維定勢,要以比較準(zhǔn)則和實數(shù)的運算法則為依據(jù)解決問題。
。2)解某些不等式時,要與函數(shù)的定義域、值域、單調(diào)性聯(lián)系起來,注重數(shù)形結(jié)合思想,解含參數(shù)不等式時要注重分類討論的思想。
。3)利用基本不等式求最值時,要滿足三個條件:一正,二定,三相等。
。4)要強化不等式的應(yīng)用意識,同時要注意到不等式與函數(shù)和方程的對比與聯(lián)系,充分利用函數(shù)方程思想、數(shù)形結(jié)合思想處理不等式問題。
(5)利用線性規(guī)劃解決實際問題,充分利用數(shù)形結(jié)合思想,會達(dá)到事半功倍的效果,因此力求畫圖標(biāo)準(zhǔn)。
。6)深刻理解合情推理的含義,歸納解決這類問題的規(guī)律和方法,掌握分析法、綜合法、反證法的證明過程和解題特點。
。7)合情推理中主要包括類比推理與歸納推理兩種推理模式,類比、歸納的數(shù)學(xué)思想是在進行問題探討、研究時常見的思想方法。
(8)數(shù)學(xué)歸納法是證明數(shù)列、等式、不等式的有效方法,證明問題時要注意充分利用歸納假設(shè),同時注意項數(shù)的變化,在證明不等問題時,注意放縮、作差等方法的應(yīng)用。
【地位和作用】
不等式通常會和函數(shù),方程結(jié)合起來考查學(xué)生的綜合能力,一般有一道小的選擇或計算及填空出現(xiàn)在高考試題中,學(xué)好不等式的證明及計算是很重要的。涉及不等式的大題有時也會和求函數(shù)的最值結(jié)合大概可以占到20-30分。
推理與證明主要包括:合情推理和演繹推理、直接證明與間接證明、數(shù)學(xué)歸納法(理科)等內(nèi)容,其中推理中的合情推理、演繹推理幾乎涉及數(shù)學(xué)的方方面面的知識,代表研究性命題的發(fā)展趨勢,選擇題、填空題、解答題都可能涉及到,該部分命題的方向主要會在函數(shù)、三角、數(shù)列、立體幾何、解析幾何等方面,在新的高考中都會涉及和滲透,但單獨出題的可能性較。
總得說來,這一章在高考命題上將會呈現(xiàn)以下特點:
1、考查題型以選擇題、填空為主,偶以解答題形式出現(xiàn),但多數(shù)是解答題中的一部分,如與數(shù)列、函數(shù)、解析幾何等結(jié)合考查,分值約占10%左右,既有中低檔題也會有高檔題出現(xiàn);
2、重點考查不等式解法、不等式應(yīng)用、線性規(guī)劃以及不等式與其他知識的結(jié)合,另在推理與證明中將會重點考查。
合情推理與演繹推理及證明方法,偶爾對數(shù)學(xué)歸納法的考查,注重知識交匯處的命題;
3、預(yù)計本章在今后的高考中仍將在不等式的解法、基本不等式應(yīng)用、線性規(guī)劃以及推理與證明與其他知識的交匯處命題,更加注重應(yīng)用與能力的考查。
6.1不等式
【高考目標(biāo)導(dǎo)航】
一、不等關(guān)系與不等式
1、考綱點擊
。1)了解現(xiàn)實世界和日常生活中的不等關(guān)系;
。2)了解不等式(組)的實際背景;
(3)掌握不等式的性質(zhì)及應(yīng)用。
2、熱點提示
。1)不等式的性質(zhì)為考查重點,對于不等關(guān)系,常與函數(shù)、數(shù)列、簡易邏輯及實際問題相結(jié)合進行綜合;
。2)用待定系數(shù)法求參數(shù)的范圍問題是重點,也是難點;
。3)題型以選擇題和填空題為主,主要在與其他知識點交匯處命題。
二、一元二次不等式及其解法
1、考綱點擊
。1)會從實際情境中抽象出一元二次不等式模型;
。2)通過函數(shù)圖象了解一元二次不等式與相應(yīng)的二次函數(shù)、一元二次方程的聯(lián)系;
(3)會解一元二次不等式,對給定的一元二次不等式,會設(shè)計求解的程序框圖。
2、熱點提示
。1)以考查一元二次不等式的解法為主,兼顧二次方程的判別式、根的存在性等知識;
。2)以集合為載體,考查不等式的解法及集合的運算;
。3)以函數(shù)、數(shù)列、解析幾何為載體,以二次不等式的解法為手段,考查求參數(shù)的范圍問題;
(4)以選擇、填空題為主,偶爾穿插于解答題中考查。
三、二元一次不等式(組)與簡單的線性規(guī)劃問題
1、考綱點擊
。1)會從實際情境中抽象出二元一次不等式組;
。2)了解二元一次不等式的幾何意義,能用平面區(qū)域表示二元一次不等式組;
(3)會從實際情境中抽象出一些簡單的二元線性規(guī)劃問題,并能加以解決。
2、熱點提示
。1)重點考查線性目標(biāo)函數(shù)的最值,兼顧考查代數(shù)式的幾何意義(如斜率、距離、面積等);
。2)多在選擇、填空題中出現(xiàn),有時會在解答題中出現(xiàn),常與實際問題相聯(lián)系,列出線性約束條件,求出最優(yōu)解。
四、基本不等式
1、考綱點擊
。1)了解基本不等式的證明過程;
。2)會用基本不等式解決簡單的最大(小)值問題。
2、熱點提示
。1)以考查基本不等式的應(yīng)用為重點,兼顧考查代數(shù)式變形、化簡能力,注意“一正、二定、三相等”的條件;
。2)考查方式靈活,可出選擇題、填空題,也可出以函數(shù)為載體的解答題;
。3)以不等式的證明為載體,與其他知識結(jié)合在一起來考查基本不等式,證明不會太難。但題型多樣,涉及面廣。
【考綱知識梳理】
一、不等關(guān)系與不等式
1、比較兩實數(shù)大小的方法??求差比較法
2、不等式的基本性質(zhì)
定理1:若 ,則 ;若 ,則 .即 。
注:把不等式的左邊和右邊交換,所得不等式與原不等式異向,稱為不等式的對稱性。
定理2:若 ,且 ,則 。
注:此定理證明的主要依據(jù)是實數(shù)運算的符號法則及兩正數(shù)之和仍是正數(shù);定理2稱不等式的傳遞性。
定理3:若 ,則 。
注:(1)不等式的兩邊都加上同一個實數(shù),所得不等式與原不等式同向;
(2)定理3的證明相當(dāng)于比較 與 的大小,采用的是求差比較法;
。3)定理3的逆命題也成立;
(4)不等式中任何一項改變符號后,可以把它從一邊移到另一邊。
定理3推論:若 。
注:(1)推論的證明連續(xù)兩次運用定理3然后由定理2證出;(2)這一推論可以推廣到任意有限個同向不等式兩邊分別相加,即:兩個或者更多個同向不等式兩邊分別相加,所得不等式與原不等式同向;(3)同向不等式:兩個不等號方向相同的不等式;異向不等式:兩個不等號方向相反的不等式。
定理4.如果 且 ,那么 ;如果 且 ,那么 。
推論1:如果 且 ,那么 。
注:(1)不等式兩端乘以同一個正數(shù),不等號方向不變;乘以同一個負(fù)數(shù),不等號方向改變;(2)兩邊都是正數(shù)的同向不等式的兩邊分別相乘,所得不等式與原不等式同向;(3)推論 可以推廣到任意有限個兩邊都是正數(shù)的同向不等式兩邊分別相乘。這就是說,兩個或者更多個兩邊都是正數(shù)的同向不等式兩邊分別相乘,所得不等式與原不等式同向。
推論2:如果 , 那么 。
定理5:如果 ,那么 。
3、不等式的一些常用性質(zhì)
。1)倒數(shù)性質(zhì)
。2)有關(guān)分?jǐn)?shù)的性質(zhì)
若 ,則
、僬娣?jǐn)?shù)的性質(zhì):
②假分?jǐn)?shù)的性質(zhì):
4、基本不等式
定理1:如果 ,那么 (當(dāng)且僅當(dāng) 時取“ ”)。
注:(1)指出定理適用范圍: ;(2)強調(diào)取“ ”的條件 。
定理2:如果 是正數(shù),那么 (當(dāng)且僅當(dāng) 時取“=”)
注:(1)這個定理適用的范圍: ;(2)我們稱 的算術(shù)平均數(shù),稱 的幾何平均數(shù)。即:兩個正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù)。
二、一元二次不等式及其解法
1、一元二次不等式與相應(yīng)的一元二次函數(shù)及一元二次方程的關(guān)系如下表:
判別式
Δ=b2-4acΔ>0Δ=0Δ<0
二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a>0)的圖象
一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的根有兩相異實根x1,x2(x1<x2)有兩相等實根x1=x2=
沒有實數(shù)根
ax2+bx+c>0(a>0)的解集
ax2+bx+c<0(a>0)的解集
注:當(dāng)a<0時,可利用不等式的性質(zhì)將二次項系數(shù)化為正數(shù),注意不等號的變化,而后求得方程兩根,再利用“大于號取兩邊,小于號取中間”求解。
2、用程序框圖來描述一元二次不等式ax2+bx+c>0(a>0)的求解的算法過程為:
三、二元一次不等式(組)與簡單的線性規(guī)劃問題
1、二元一次不等式(組)表示的平面區(qū)域
(1)在平面直角坐標(biāo)系中,直線 將平面內(nèi)的所有點分成三類:一類在直線 上,另兩類分居直線 的兩側(cè),其中一側(cè)半平面的點的坐標(biāo)滿足 ,另一側(cè)的半平面的點的坐標(biāo)滿足 ;
(2)二元一次不等式 在平面直角坐標(biāo)系中表示直線 某一側(cè)的平面區(qū)域且不含邊界,直線作圖時邊界直線畫成虛線,當(dāng)我們在坐標(biāo)系中畫不等式 所表示的平面區(qū)域時,此區(qū)域應(yīng)包括邊界直線,此時邊界直線畫成實線。
。3)不等式組表示的平面區(qū)域是各個不等式所表示平面點集的交集,因而是各個不等式所表示平面區(qū)域的公共部分。
2、線性規(guī)劃的有關(guān)概念
名稱意 義
約束條件由變量x,y組成的不等式組
線性約束條件由x,y的一次不等式(或方程)組成的不等式組
目標(biāo)函數(shù)關(guān)于x,y的函數(shù)解析式,如z=2x+3y
線性目標(biāo)函數(shù)關(guān)于x,y的一次解析式
可行解滿足線性約束條件的解(x,y)
可行域所有可行解組成的集合
最優(yōu)解使目標(biāo)函數(shù)取得最大值或最小值的可行解
線性規(guī)劃問題在線性約束條件下求線性目標(biāo)函數(shù)的最大值或最小值問題
注:最優(yōu)解必定是可行解,但可行解不一定是最優(yōu)解,最優(yōu)解不一定唯一,有時唯一,有時有多個。
四、基本不等式
1、基本不等式
定理1:如果 ,那么 (當(dāng)且僅當(dāng) 時取“ ”)。
注:(1)指出定理適用范圍: ;(2)強調(diào)取“ ”的條件 。
定理2:如果 是正數(shù),那么 (當(dāng)且僅當(dāng) 時取“=”)
注:(1)這個定理適用的范圍: ;(2)我們稱 的算術(shù)平均數(shù),稱 的幾何平均數(shù)。即:兩個正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù)。
2、常用字的幾個重要不等式
注:上述不等式成立的條件是a=b
3、利用基本不等式求最佳問題
已知x>0,y>0,則:
(1)如果積xy是定值p,那么當(dāng)且僅當(dāng)x=y時,x+y有最小值是 (簡記:積定和最小);
。2)如果和x+y是定值p,那么當(dāng)且僅當(dāng)x=y時,xy有最大值是 。(簡記:和定積最大)
4、算術(shù)平均值與幾何平均值
設(shè)a>0,b>0,則a,b的的算術(shù)平均值為 ,幾何平均值為 ,均值不等式可敘述為:兩個正實數(shù)的自述平均值大于或等于它們的幾何平均值。
【要點名師透析】
一、不等關(guān)系與不等式
。ㄒ唬⿷(yīng)用不等式表示不等關(guān)系
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1、將實際的不等關(guān)系寫成對應(yīng)的不等式時,應(yīng)注意實際問題中關(guān)鍵性的文字語言與對應(yīng)的數(shù)學(xué)符號之間的正確轉(zhuǎn)換,這關(guān)系到能否正確地用不等式表示出不等關(guān)系。常見的文字語言與數(shù)學(xué)符號之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如下表:
2、注意區(qū)分“不等關(guān)系”和“不等式”的異同,不等關(guān)系強調(diào)的是關(guān)系,可用 表示,不等式則是表現(xiàn)不等關(guān)系的式子,對于實際問題中的不等關(guān)系可以從“不超過”、“至少”、“至多”等關(guān)鍵詞上去把握,并考慮到實際意義。
※例題解析※
〖例某汽車公司由于發(fā)展的需要需購進一批汽車,計劃使用不超過1000萬元的資金購買單價分別為40萬元、90萬元的A型汽車和B型汽車。根據(jù)需要,A型汽車至少買5輛,B型汽車至少買6輛,寫出滿足上述所有不等關(guān)系的不等式。
思路解析:把握關(guān)鍵點,不超過1000萬元,且A、B兩種車型分別至少5輛、6輛,則不等關(guān)系不難表示,要注意取值范圍。
解答:設(shè)購買A型汽車和B型汽車分別為x輛、y輛,則
。ǘ┍容^大小
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比較實數(shù)或代數(shù)式的大小的方法主要是作差法和作商法。
1、“作差法”的一般步驟是:(1)作差;(2)變形;(3)判斷符號;(4)得出結(jié)論。用“作差法”比較兩個實數(shù)大小的關(guān)鍵是判斷差的正負(fù),常采用配方、因式分解、有理化等方法。常用的結(jié)論有 , , 等。當(dāng)兩個式子都為正時,有時也可以先平方再作差。
2、作商法的一般步驟是:
(1)作商;(2)變形;(3)判斷商與1的大;(4)得出結(jié)論。
注:當(dāng)商與1的大小確定后必須對商式的分母的正負(fù)做出判斷方可得出結(jié)論,如: , ;
3、特例法
若是選擇題還可以用特殊值法比較大小,若是解答題,也可以用特殊值法探路.
※例題解析※
〖例(1)設(shè) ,試比較 與 的大小;
。2)
已知a,b,c∈{正實數(shù)},且 ,當(dāng)n∈N,n>2時,比較 與 的大小。
思路解析:(1)作差,通過分解因式判斷差的符號;
(2)本題需比較的式子是冪的形式,因此考慮用作商比較。
解答:(1)方法一:
方法二:∵x<y<0,
(2)∵a,b,c∈{正實數(shù)},∴ .
。ㄈ┎坏仁叫再|(zhì)的應(yīng)用
〖例設(shè)f(x)=ax2+bx,1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4.求f(-2)的取值范圍。
思路解析:由f(x)關(guān)系式 f(-2)與f(1) 和f(-1)的關(guān)系 利用f(1) 和f(-1)的范圍 f(-2)的范圍。
解答:(方法一)設(shè)f(-2)=m f(-1)+n f(1)(m、n為待定系數(shù)),則4a-2b=m(a-b)+n(a+b).即4a-2b=(m+n)a+(n-m)b.于是得 ,解得 ,∴f(-2)=3f(-1)+f(1)。又∵1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4,∴5≤3f(-1)+f(1)≤10,故5≤f(-2)≤10。
。ǚ椒ǘ
。ǚ椒ㄈ┯ 確定的平面區(qū)域如圖陰影部分:
當(dāng)f(-2)=4a-2b過點 時,取得最小值 ,當(dāng)f(-2)=4a-2b過點B(3,1)時,取得最大值4×3-2×1=10,∴5≤f(-2)≤10
注:由a<f1(x1,y1)<b,c<f2(x1,y1)<d,求g(x1,y1)的取值范圍,可利用待定系數(shù)法解決,即設(shè)g(x1,y1)=pf1(x1,y1)+qf2(x1,y1),用恒等變形求得p,q,再利用不等式的性質(zhì)求得g(x1,y1)取值范圍。
。ㄋ模┎坏仁降淖C明
〖例已知a>0,b>0,且a+b=1 求證 (a+ )(b+ )≥ 。
證明: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≤ 或ab≥8
∵a>0,b>0,a+b=1,∴ab≥8不可能成立
∵1=a+b≥2 ,∴ab≤ ,從而得證。
證法二: (均值代換法)
設(shè)a= +t1,b= +t2。
∵a+b=1,a>0,b>0,∴t1+t2=0,t1< ,t2< ,
顯然當(dāng)且僅當(dāng)t=0,即a=b= 時,等號成立
證法三:(比較法)
∵a+b=1,a>0,b>0,∴a+b≥2 ,∴ab≤ ,
證法四:(綜合法)
∵a+b=1, a>0,b>0,∴a+b≥2 ,∴ab≤ ,
證法五:(三角代換法)
∵ a>0,b>0,a+b=1,故令a=sin2α,b=cos2α,α∈(0, ),
方法提示:
由a<f(x,y)<b,c<g(x,y)<d,求F(x,y)的取值范圍,可利用待定系數(shù)法解決,即設(shè)F(x,y)=mf(x,y)+ng(x,y),用恒等變形求得m,n,再利用不等式的性質(zhì)求得F(x,y)的取值范圍.
提醒:同時應(yīng)用多個不等式時,容易改變不等式的范圍,特別是多次運用同向不等式相加這一性質(zhì),因不是等價關(guān)系,易導(dǎo)致出錯.
二、一元二次不等式及其解法
(一)一元二次不等式的解法
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解一元二次不等式的一般步驟
。1)對不等式變形,使一端為0且二次項系數(shù)大于0,即
。2)計算相應(yīng)的判別式;
。3)當(dāng)Δ≥0時,求出相應(yīng)的一元二次方程的根;
(4)根據(jù)對應(yīng)二次函數(shù)的圖象,寫出不等式的解集。
※例題解析※
〖例解下列不等式:
。1)2x2+4x+3<0;(2)-3x2-2x+8≤0;(3)8x-1≥16x2.
思路解析:首先將二次項系數(shù)轉(zhuǎn)化為正數(shù),再看二次基項式能否因式分解,若能,則可得方程的兩根,且大于號取兩邊,小于號取中間,若不能,則再“Δ”,利用求根公式求解方程的根,而后寫出解集。
解答:(1)∵Δ=42-4×2×3=16-24=-8<0,∴方程2x2+4x+3=0沒有實根,∴2x2+4x+3<0的解集為;
(2)原不等式等價于3x2+2x-8≥0 (x+2)(3x-4)≥0 x≤-2或x≥
。3)原不等式等價于16x2-8x+1≤0 (4x-1)2≤0,∴只有當(dāng)4x-1=0,即x= 時,不等式成立。故不等式的解集為
。ǘ┖帜竻(shù)的不等式的解法
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含參數(shù)的一元二次不等式關(guān)于字母參數(shù)的取值范圍問題,其主要考查二次不等式的解集與系數(shù)的關(guān)系以及分類討論的數(shù)學(xué)思想。
1、解答分類討論問題的基本方法和步驟是:
。1)要確定討論對象以及所討論對象的全體的范圍;
。2)確定分類標(biāo)準(zhǔn),正確進行合理分類;
(3)對所分類逐步進行討論,分級進行,獲取階段性結(jié)果;
。4)進行歸納總結(jié),綜合得出結(jié)論。
2、對于解含有參數(shù)的二次不等式,一般討論的順序是:
(1)討論二次項系數(shù)是否為0,這決定此不等式是否為二次不等式;
(2)當(dāng)二次項系數(shù)不為0時,討論判別式是否大于0;
(3)當(dāng)判別式大于0時,討論二次項系數(shù)是否大于0,這決定所求不等式的不等號的方向;
。4)判斷二次不等式兩根的大小。
※例題解析※
〖例解關(guān)于x的不等式(1-ax)2<1
思路解析:將不等式左邊化為二次三項式,右邊等于0的形式,并將左邊因式分解,據(jù)a的取值情況分類討論。
解答:由(1-ax)2<1處
。1)
注:解含參數(shù)的一元二次不等式,可先考慮因式分解,再對參數(shù)進行分類討論;若不能因式分解,則可對判別式進行分類討論,分類要不重不漏。若二次項系數(shù)含參數(shù),則不要忘了二次項系數(shù)是否為零的情況。
。ㄈ┮辉尾坏仁降膶嶋H應(yīng)用
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1、實際應(yīng)用問題是新課標(biāo)下考查的重點,突出了應(yīng)用能力的考查,在不等式應(yīng)用題中常以函數(shù)模型出現(xiàn),如一元二次不等式應(yīng)用題常以二次函數(shù)為模型,解題時要理清題意,準(zhǔn)確找出其中不等關(guān)系再利用不等解法求解;
2、不等式應(yīng)用題一般可按如下四步進行:
。1)閱讀理解、認(rèn)真審題,把握問題中的關(guān)鍵量,找準(zhǔn)不等關(guān)系;
。2)引進數(shù)學(xué)符號,用不等式表示不等關(guān)系;
(3)解不等式;
(4)回歸實際問題。
※例題解析※
〖例國家原計劃以2400元/噸的價格收購某種農(nóng)產(chǎn)品m噸,按規(guī)定,農(nóng)戶向國家納稅為:每收入100元納稅8元(稱作稅率為8個百分點,即8%)。為了減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān),決定降低稅率。根據(jù)市場規(guī)律,高效率降低x個百分點,收購量能增加2x個百分點。試確定x的范圍,使稅率調(diào)低后,國家此項稅收總收入不低于原計劃的78%。
思路解析:表示高效率調(diào)低后的稅收收入 列不等關(guān)系 解不等關(guān)系 得結(jié)論
解答:設(shè)稅率調(diào)低后的稅收總收入為y元,則
。ㄋ模┮辉尾坏仁胶愠闪栴}
〖例求使 ≤a (x>0,y>0)恒成立的a的最小值。
思路解析: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(xí)慣是將x、y與cosθ、sinθ來對應(yīng)進行換元,即令 =cosθ, =sinθ(0<θ< =,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(dāng)于本題又增加了“x、y=1”這樣一個條件,顯然這是不對的。
除了解法一經(jīng)常用的重要不等式外,解法二的方法也很典型,即若參數(shù)a滿足不等關(guān)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(shù)的值域問題。還有三角換元法求最值用的恰當(dāng)好處,可以把原問題轉(zhuǎn)化。
解答:解法一:由于a的值為正數(shù),將已知不等式兩邊平方,
得:x+y+2 ≤a2(x+y),即2 ≤(a2-1)(x+y),①
∴x,y>0,∴x+y≥2 , ②
當(dāng)且僅當(dāng)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= (因a>0),∴a的最小值是 。
解法二:設(shè)
∵x>0,y>0,∴x+y≥2 (當(dāng)x=y時“=”成立),
∴ ≤1, 的最大值是1。
從而可知,u的最大值為 ,
又由已知,得a≥u,∴a的最小值為 ,
解法三:∵y>0,
∴原不等式可化為 +1≤a ,
設(shè) =tanθ,θ∈(0, )。
∴tanθ+1≤a ,即tanθ+1≤asecθ
∴a≥sinθ+cosθ= sin(θ+ ),③
又∵sin(θ+ )的最大值為1(此時θ= )。
由③式可知a的最小值為 。
注:(1)解決恒成立問題一定要搞清誰是自變量,誰是參數(shù)。一般地,知道誰的范圍,誰就是變量,求誰的范圍,誰就是參數(shù);
。2)對于二次不等式恒成立問題,恒大于0就是相應(yīng)的二次函數(shù)的圖象在給定的區(qū)間上全部在x軸上方,恒小于0就是相應(yīng)的二次函數(shù)的圖象在給定的區(qū)間上全部在x軸下方。
三、二元一次不等式(組)與簡單的線性規(guī)劃問題
。ㄒ唬┒淮尾坏龋ńM)表示平面區(qū)域
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二元一次不等式(組)表示平面區(qū)域的判斷方法
(1)直線定界,特殊點定域
注意不等式中不等號有無等號,無等號時直線畫成虛線,有等號時直線畫成實線。若直線不過原點,特殊點常選取原點。
。2)同號上,異號下
即當(dāng) 時,區(qū)域為直線Ax+By+C=0的上方,當(dāng) ,區(qū)域為直線Ax+By+C=0的下方。
※例題解析※
〖例如圖ΔABC中,A(0,1),B(-2,2),C(2,6),寫出ΔABC區(qū)域所表示的二元一次不等組。
思路解析:通過三點可求出三條直線的方程,而后利用特殊點驗證。因三條直線均不過原點,故可由原點(0,0)驗證即可。
解答:由已知得直線AB、BC、CA的方程分別為:直線AB:x+2y-2=0,直線BC:x-y+4=0,直線CA:5x-2y+2=0.∴原點(0,0)不在各直線上,將原點坐標(biāo)代入到各直線方程左端,結(jié)合式子的符號可得不等式組為:
。ǘ┣竽繕(biāo)函數(shù)的最值
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1、求目標(biāo)函數(shù)的最值,必須先準(zhǔn)確地作出線性可行域,再作出目標(biāo)函數(shù)對應(yīng)的直線,據(jù)題意確定取得最優(yōu)解的點,進而求出目標(biāo)函數(shù)的最值。
2、最優(yōu)解的確定方法
線性目標(biāo)函數(shù)z=ax+by取最大值時的最優(yōu)解與b的正負(fù)有關(guān),當(dāng)b>0時,最優(yōu)解是將直線ax+by=0在可行域內(nèi)向上方平移到端點(一般是兩直線交點)的位置得到的;當(dāng)b<0,則是向下方平移。
※例題解析※
〖例若變量x,y滿足 則 的最大值是( )
A 90 B 80 C 70 D 40
思路解析:作出可行域 作出直線3x+2y=0 找到最優(yōu)解 求得最大值
解答:選C。線性不等式組表示的區(qū)域如圖中陰影部分所示。
可知 在A點處取最大值,由 ,解得A(10,20)! 故選C。
。ㄈ┚性規(guī)劃的實際應(yīng)用
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解決線性規(guī)劃實際應(yīng)用題的一般步驟:
(1)認(rèn)真審題分析,設(shè)出未知數(shù),寫出線性約束條件和目標(biāo)函數(shù);
。2)作出可行域;
。3)作出目標(biāo)函數(shù)值為零時對應(yīng)的直線
(4)在可行域內(nèi)平行移動直線 ,從圖中能判定問題有唯一最優(yōu)解,或是有無窮最優(yōu)解或無最優(yōu)解;
。5)求出最優(yōu)解,從而得到目標(biāo)函數(shù)的最值。
注:解線性規(guī)劃問題的關(guān)鍵步驟是在圖上完成的,所以作圖應(yīng)盡可能精確,圖上操作盡可能規(guī)范,假若圖上的最優(yōu)點并不明顯時,不妨將幾個有可能是最優(yōu)點的坐標(biāo)都求出來,然后逐一檢驗,以“驗明正身”。另外對最優(yōu)整數(shù)解問題,可使用“局部微調(diào)法”,此方法的優(yōu)點是思路清晰,操作簡單,便于掌握。用“局部微調(diào)法”求整點最優(yōu)解的關(guān)鍵是“微調(diào)”,其步驟可用以下十二字概括:微調(diào)整、求交點、取范圍、找整解。
※例題解析※
〖例某公司倉庫A存有貨物12噸,倉庫B存有貨物8噸,現(xiàn)按7噸、8噸和5噸把貨物分別調(diào)運給甲、乙、丙,每噸貨物的運費分別為8元、6元、9元;從倉庫B運貨物到商店甲、乙、丙,每噸貨物的運費分別為3元、4元、5元。問應(yīng)如何安排調(diào)運方案,才能得到從兩個倉庫貨物到三個商店的總運費最少?
思路解析:由于題目中量比較多,所以最好通過列出表格以便清晰地展現(xiàn)題目中的條件。設(shè)出倉庫A運給甲、乙商店的貨物噸數(shù)可得運到丙商店的貨物噸數(shù),列出可行域,即可求解。
解答:將已知數(shù)據(jù)列成下表:
設(shè)倉庫A運給甲、乙商店的貨物分別為x噸,y噸,則倉庫A運給丙商店的貨物為(12-x-y)噸,從而倉庫B運給甲、乙、丙商店的貨物分別為(7-x)噸、(8-y)噸、[5-(12-x-y)]=(x+y-7)噸,于是總運費為:
Z=8x+6y+8(12-x-y)+3(7-x)+4(8-y)+5(x+y-7)=x-2y+126.
∴線性約束條件為 即 。目標(biāo)函數(shù)為: 作出上述不等式組表示的平面區(qū)域,即可行域,如圖中陰影部分所示:
作出直線 :x-2y=0,把直線 平行移動,顯然當(dāng)直線 移動到過點(0,8),在可行域內(nèi), 取得最小值 ,即x=0,y=8時總運費最少。
安排的調(diào)運方案如下:倉庫A運給甲、乙、丙商店的貨物分別為0噸、8噸、4噸,倉庫B運給甲、乙、丙商店的貨物分別為7噸、0噸、1噸,此時可使得從兩個倉庫運貨物到三個商店的總運費最少。
注:求線性規(guī)劃問題的整點最優(yōu)解常用以下方法:
(1)平移直線法:先在可行域中畫網(wǎng)格,再描整點,平移直線 ,最先經(jīng)過或最后經(jīng)過的整點坐標(biāo)就是最優(yōu)解;
。2)檢驗優(yōu)值法:當(dāng)可行域中整點個數(shù)較少時,可將整點坐標(biāo)逐一代入目標(biāo)函數(shù)求值,經(jīng)過比較得出最優(yōu)解;
。3)調(diào)整優(yōu)值法;先求非整點最優(yōu)解,再借助于不定方程知識調(diào)整最優(yōu)值,最后篩選出整點最優(yōu)解。
。ㄋ模┚性規(guī)劃的綜合應(yīng)用
〖例實數(shù)x,y滿足
(1)若 ,求 的最大值和最小值,并求 的取值范圍。
。2)若 ,求 的最大值和最小值,并求 的取值范圍。
思路解析:(1) 表示的是區(qū)域內(nèi)的點與原點連線的斜率。故 的最值問題即為直線的斜率的最大值與最小值。(2) 的最值表示的是區(qū)域內(nèi)的點與原點的兩點距離的平方的最大值、最小值。
解答:由 作出可行域如圖陰影部分所示:
。1) 表示可行域內(nèi)任一點與坐標(biāo)原點連線的斜率,因此 的范圍為直線OB的斜率到直線OA的斜率(OA斜率不存在)。而由 得B(1,2),∴ ∴ 不存在, ,∴ 的取值范圍是[2,+∞)。
。2) 表示可行域內(nèi)的任意一點與坐標(biāo)原點的兩點間距離的平方。因此 的范圍最小為 (取不到),最大為 。由 得A(0,1),∴ = , = ! , 無最小值。
故 的取值范圍是 .
注:本例與常規(guī)線性規(guī)劃不同,主要是目標(biāo)函數(shù)不是直線形式,此類問題常考慮目標(biāo)函數(shù)的幾何意義,常見代數(shù)式的幾何意義主要有以下幾點:
。1) 表示點(x,y)與原點(0,0)的距離; 表示點(x,y)與(a,b)的距離。
。2) 表示點(x,y)與原點(0,0)連線的斜率; 表示點(x,y)與(a,b)連線的斜率。
這些代數(shù)式的幾何意義能使所求問題得以轉(zhuǎn)化,往往是解決問題的關(guān)鍵。
四、基本不等式
(一)利用基本不等式求最值
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1、創(chuàng)設(shè)應(yīng)用基本不等式的條件
(1)合理拆分項或配湊因式是常用的技巧,而拆與湊的目標(biāo)在于使等號成立,且每項為正值,必要時需出現(xiàn)積為定值或和為定值;
(2)當(dāng)多次使用基本不等式時,一定要注意每次是否能保證等號成立,并且要注意取等號的條件的一致性,否則就會出錯,因此在利用基本不等式處理問題時,列出等號成立的條件不僅是解題的必要步驟,而且也是檢驗轉(zhuǎn)換是否有誤的一種方法。
2、利用基本不等式求最值需注意的問題
。1)各數(shù)(或式)均為正;
。2)和或積為定值;
。3)等號能否成立,即一正、二定、三相等,這三個條件缺一不可。
3、基本不等式的幾種變形公式
對于基本不等式,不僅要記住原始形式,而且還要掌握它的幾種常見的變形形式及公式的逆運用等,如:
※例題解析※
〖例求下列各題的最值。
。1)已知 ,求 的最小值。
(2)
。3)
。4)
思路解析:(1)由 得 ,故可用基本不等式。(2)由 是常數(shù),故可直接利用基本不等式(3)因 不是常數(shù),故需變形。 ,故需變號。(4)雖然 ,但利用基本不等式時,等號取不到,所以利用函數(shù)的單調(diào)性。
解答:(1)方法一: 。∴ 。當(dāng)且僅當(dāng) ,即 時等號成立。
方法二:由 得 。當(dāng)且僅當(dāng) ,即 時等號成立。
。2)
(3)
當(dāng)且僅當(dāng) ,即x=1時,等號成立。故f(x)的最大值為-1.
(4) 則
。ǘ├没静坏仁阶C明不等式
※相關(guān)鏈接※
1、利用基本不等式證明不等式是綜合法證明不等式的一種情況,其實質(zhì)就是從已知的不等式入手,借助不等式性質(zhì)和基本不等式,經(jīng)過逐步的邏輯推理,最后推得所證問題,其特征是“由因?qū)Ч薄?/p>
2、證明不等式時要注意靈活變形,多次利用基本不等式時,注意每次等號是否都成立。同時也要注意應(yīng)用基本不等式的變形形式。
※例題解析※
〖例1(1)已知a>0,b>0,a+b=1,求證: (2)證明:
思路解析:(1)利用a+b=1將要證不等式中的1代換,即可得證。(2)利用 兩兩結(jié)合即可求證,但需兩次利用不等式,注意等號成立的條件。
解答:(1)方法一: (當(dāng)且僅當(dāng)a=b= 時等號成立)。∴ !嘣坏仁匠闪。
方法二:∵a>0,b>0,a+b=1,∴ (當(dāng)且僅當(dāng)a=b= 時等號成立)!嘣坏仁匠闪。
。2) 。故原不等式得證,等號成立的條件是
〖例2已知不等式 對任意 、 的正實數(shù)恒成立,求正數(shù) 的最小值。
思路解析:展開后,利用基本不等式,而后解不等式可求 值。
解答: ∴要使原不等式恒成立,則只需 ≥9,即 ∴正數(shù) 的最小值是4。
注:利用基本不等式求參數(shù)的值或范圍時,只需求出式子的最小值或最大值,使其滿足已知條件即可。
。ㄈ┗静坏仁降膶嶋H應(yīng)用
〖例某造紙廠擬建一座平面圖形為矩形且面積為162平方米的三級污水處理池,池的深度一定(平面圖如圖所示), ,如果池四周圍墻建造單價為400元/米2,中間兩道隔墻建造單價為248元/米2,池底建造單價為80248元/米2,水池所有墻的厚度忽略不計。
。1)試設(shè)計污水處理池的長和寬,使總造價最低,并求出最低總造價;
(2)若由于地形限制,該池的長和寬都不能超過16米,試設(shè)計污水池的長和寬,使總造價最低,并求出最低總造價。
思路解析:(1)由題意設(shè)出未知量 構(gòu)建函數(shù)關(guān)系式 變形轉(zhuǎn)化利用基本不等式 求得最值 結(jié)論;(2)由(1)函數(shù)關(guān)系 確定x的范圍 判斷函數(shù)單調(diào)性 利用單調(diào)性求最值 結(jié)論。
解答:(1)設(shè)污水處理池的寬為x米,則長為 米。則總造價為
。2)由限制條件知 設(shè) 由函數(shù)性質(zhì)易知 在 上是增函數(shù),∴當(dāng) 時(此時 ), 有最小值,即 有最小值
注:(1)解應(yīng)用題時,一定要注意變量的實際意義,即其取值范圍;(2)在求函數(shù)最值時,除應(yīng)用基本不等式外,有時會出現(xiàn)基本不等式取不到等號,此時要利用函數(shù)的單調(diào)性。
【感悟高考真題】
1、(2011?安徽高考文科?T7)若數(shù)列 的通項公式是 n=(-1)n(3 -2),則 …
。ˋ)15 (B)12 (C) 12 (D) 15
【思路點撥】觀察數(shù)列 的性質(zhì),得到
【精講精析】選A. 故
2、(2011?安徽高考理科?T4)設(shè)變量 滿足 則 的最大值和最小值分別為
(A)1,-1 (B)2,-2 (C)1,-2 (D)2,-1
【思路點撥】此題屬于線性規(guī)劃問題,先畫出 表示的平面區(qū)域,再求目標(biāo)函數(shù)z= 的最值.
【精講精析】選B.首先畫出 表示的平面區(qū)域
由圖像可知當(dāng)目標(biāo)函數(shù)過點(0,1)時取得最大值2,
過點(0,-1)時取得最小值-2.
3、(2011?北京高考文科?T7)某車間分批生產(chǎn)某種產(chǎn)品,每批的生產(chǎn)準(zhǔn)備費用為800元,若每批生產(chǎn)x件,則平均倉儲時間為 天,且每件產(chǎn)品每天的倉儲費用為1元,為使平均到每件產(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備費用與倉儲費用之和最小,每批應(yīng)生產(chǎn)產(chǎn)品( )
。ˋ)60件 (B)80件 (C)100件 (D)120件
【思路點撥】寫出平均每件產(chǎn)品費用的函數(shù),再利用均值不等式求出最值.
【精講精析】選B.平均每件產(chǎn)品的費用為 當(dāng)且僅當(dāng) ,即 時取等號.所以每批應(yīng)生產(chǎn)產(chǎn)品80件,才能使平均到每件產(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備費用與倉儲費用之和最小.
4、(2011?安徽高考理科?T19)(Ⅰ)設(shè) 證明
(Ⅱ)設(shè) ,證明
【思路點撥】利用不等式的基本性質(zhì),對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)和對數(shù)換底公式的知識.
【精講精析】證明:(1)由于
所以要證明 ,
只需證
將上式中的右式減左式,得
既然 所以 從而所要證明的不等式成立.
。á颍┰O(shè) ,由對數(shù)的換底公式得
于是,所要證明的不等式即為
其中
故由(Ⅰ)成立知 成立.
【考點精題精練】
一、選擇題
1、下列選項中,p是q的必要不充分條件的是( )
A.p: >b+d , q: >b且c>d
B.p:a>1,b>1 q: 的圖像不過第二象限
C.p: x=1, q:
D.p:a>1, q: 在 上為增函數(shù)
解析:由 >b且c>d >b+d,而由 >b+d >b且c>d,可舉反例。選A。
2、已知 , , , 為實數(shù),且 > .則“ > ”是“ - > - ”的( )
A. 充分而不必要條件 B. 必要而不充分條件
C. 充要條件 D. 既不充分也不必要條件
解析:顯然,充分性不成立.又,若 - > - 和 > 都成立,則同向不等式相加得 >
即由“ - > - ” “ > ”
3、若a、b、c ,則下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
答案: C
4、已知a、b、c∈R,則“a>b”是“ac2>bc2”的( )
(A)充分而不必要條件
(B)必要而不充分條件
(C)充要條件
(D)既不充分也不必要條件
解析:選B.若c=0,則a>b ac2>bc2,但若ac2>bc2,則c2>0,∴ac2>bc2 a>b,故選B
5、(2011?大連模擬)若a>b>0,則下列不等式不成立的是( )
(A) (B)a2>b2
(C)a+b≥ (D)
【解析】選D.∵a>b>0,∴ ,a2>b2故A、B成立,又a+b> a+b≥ , ∴C成立,故選D.
6、(2011?日照模擬)下列結(jié)論正確的是( )
(A) x∈R,使2x2-x+1<0成立
(B)
(C) 的最小值為2
(D)0<x≤2時,函數(shù)y=x- 有最大值為
【解析】選D.∵2x2-x+1=2(x- )2+ ≥ >0,
∴ x∈R,都有2x2-x+1<0不成立;∵ x>1,都有 成立,∴ x>0,都有l(wèi)gx+ ≥2不成立;
若 則當(dāng)且僅當(dāng)x2+2=1時,不等式取等號,顯然不可能;當(dāng)0<x≤2時,函數(shù)y=x- 為增函數(shù),其最大值為 即此結(jié)論正確,故應(yīng)選D.
7、實數(shù)x、y滿足不等式組 ,則 的取值范圍 ( )
A.[-1, ] B.[- , ] C. D.
答案:D
8、下列結(jié)論中,錯用基本不等式做依據(jù)的是( )
A.a(chǎn),b均為負(fù)數(shù),則 B.
C. D.
答案:C
9、已知y=f(x)是R上的減函數(shù),且y=f(x)的圖象經(jīng)過點A(0,1)和點B(3,-1),則不等式<1的解集為( )
A.(-1,2) B.(0,3) C.(-∞,-2) D.(-∞,3)
答案:A
10、設(shè) , ,則下列不等式中一定成立的是 ( )
A. B. C. D.
答案:C
11、已知實數(shù)x,y滿足 的最小值為( )
A.5B.10 C.25D.210
答案:A
12、已知|a|≠|b|,m= ,n= ,則m、n之間的大小關(guān)系是( )
A. m>n B. m<n C. m nD. m≤n
答案:D
二、填空題
13、(2011?濟南模擬)已知M=2(a2+b2),N=2a-4b+2ab-7,且a、b∈R,則M、N的大小關(guān)系為_______.
【解析】M-N=(a2-2a+1)+(b2+4b+4)+(a2+b2-2ab)+2=(a-1)2+(b+2)2+(a-b)2+2>0.
答案:M>N
14、不等式 的解集為
答案:
15、若 ,則 與 的大小關(guān)系是
答案:
16、(2011?菏澤模擬)已知f(x)是定義在R上的以3為周期的奇函數(shù),若f(1)>1,f(2)= ,則實數(shù)a的取值范圍是_____.
【解析】∵f(2)=f(2-3)=f(-1)=-f(1)<-1
答案:(-1, )
三、解答題
17、(本小題12分)已知函數(shù) ,求函數(shù)的最小值.
解: ………………………………………………………2分
…8分
等號成立,所以 ………………………………………………12分
18、某營養(yǎng)師要為某個兒童準(zhǔn)備午餐和晚餐.已知一個單位的午餐含12個單位的碳水化合物,6個單位的蛋白質(zhì)和6個單位的維生素C;一個單位的晚餐含8個單位的碳水化合物,6個單位的蛋白質(zhì)和10個單位的維生素C.另外,該兒童這兩餐需要的營養(yǎng)中至少含64個單位的碳水化合物,42個單位的蛋白質(zhì)和54個單位的維生素C.
如果一個單位的午餐、晚餐的費用分別是2.5元和4元,那么要滿足上述的營養(yǎng)要求,并且花費最少,應(yīng)當(dāng)為該兒童分別準(zhǔn)備多少個單位的午餐和晚餐?
解析:設(shè)為該兒童分別準(zhǔn)備x,y個單位的午餐和晚餐,共需z元,則z=2.5x+4y,
可行域為
即 作出可行域如圖陰影中的整點:
所以,當(dāng)x=4,y=3時,
花費最少,為zmin=2.5×4+4×3=22(元).
答:應(yīng)當(dāng)為該兒童分別準(zhǔn)備4個單位午餐和3個單位晚餐.
2016屆高考數(shù)學(xué)備考復(fù)習(xí):函數(shù)與方程及函數(shù)的實際應(yīng)用
j.Co M
專題一:集合、常用邏輯用語、不等式、函數(shù)與導(dǎo)數(shù)
第三講 函數(shù)與方程及函數(shù)的實際應(yīng)用
【最新考綱透析】
1.函數(shù)與方程
(1)結(jié)合二次函數(shù)的圖象,了解函數(shù)的零點與方程根的聯(lián)系,判斷一元二次方程根的存在性及根的個數(shù)。
。2)根據(jù) 具體函數(shù)的圖象,能夠用二分法求相應(yīng)方程的近似解。
2.函數(shù)模型及其應(yīng)用
。1)了解指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)的增長特征,知道直線上升、指數(shù)增長、對數(shù)增長等不同函數(shù)類型增長的含義。
。2)了解函數(shù)模型(如指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、分段函數(shù)等在社會生活中普遍使用的函數(shù)模型)的廣泛應(yīng)用。
【核心要點突破】
要點考向一:函數(shù)零點問題
考情聚焦:1.函數(shù)的零點是新課標(biāo)的新增內(nèi)容,其實質(zhì)是相應(yīng)方程的根,而方程是高考重點考查內(nèi)容, 因而函數(shù)的零點亦成為新課標(biāo)高考命題的熱點.
2.常與函數(shù)的圖象、性質(zhì)等知識交匯命題,多以選擇、填空題的形式考查。
考向鏈接:1.函數(shù)零點(方程的根)的確定問題,常見的類型有(1)零點或零點存在區(qū)間的確定;(2)零點個數(shù)的確定;(3)兩函數(shù)圖象交戰(zhàn)的橫坐標(biāo)或有幾個交點的確定;解決這類問題的常用方法有:解方 程法、利用零點存在的判定或數(shù)形結(jié)合法,尤其是那些方程兩端對應(yīng)的函數(shù)類型不同的方程多以數(shù)形結(jié)合法求解。
2.函數(shù)零點(方程的根)的應(yīng)用問題,即已知函數(shù)零點的存在情況求參數(shù)的值或取值范圍問題,解決該類問題關(guān)鍵是利用函數(shù)方程思想或數(shù)形結(jié)合思想,構(gòu)建關(guān)于參數(shù)的方程或不等式求解。
例1:(2010?福建高考文科?T7)函數(shù) 的零點個數(shù)為( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【命題立意】本題從分段函數(shù)的角度出發(fā),考查了學(xué)生對基本初等函數(shù)的掌握程度。
【思路點撥】作出分段函數(shù)的圖像,利用數(shù)形結(jié)合解題。
【規(guī)范解答】選C, ,繪制出圖像大致如右圖,所以零點個數(shù)為2。
【方法技巧】本題也可以采用分類討論的方法進行求解。
令 ,則
。1)當(dāng) 時, , 或 (舍去);
。2)當(dāng) 時, ,
綜上述:函數(shù) 有兩個零點。
要點考向二:用二分法求函數(shù)零點近似值
考情聚焦:1.該考向雖然在近幾年新課標(biāo)高考中從未涉及,但由于二分法是求方程根的近似值的重要方法,其又是新課標(biāo)新增內(nèi)容,預(yù)計在今后的新課標(biāo)高考中可能會成為新的亮點.
2.該類問題常與函數(shù)的圖象、性質(zhì)交匯命題,考查學(xué)生的探究和計算能力。
考向鏈接:用二分法求函數(shù)零點近似值的步驟
。1)確定區(qū)間[a,b],驗證f(a)?f(b)<0,給定精確度 ;(2)求區(qū)間(a,b)的中點 ;(3)計算f( );
①當(dāng)f( )=0,則 就是函數(shù)的零點;
、谌鬴(a)?f( )<0,則令b= (此時零點 ),
、廴鬴( )?f(b)<0,則令a= (此時零點 )。
(4)判斷是否達(dá)到其精確度 ,則得零點近似值,否則重復(fù)以上步驟。
例2:已知函數(shù)
。1)求證函數(shù) 在區(qū)間[0,1]上存在惟一的極值點。
。2)用二分尖求函數(shù)取得極值時相應(yīng) 的近似值。(誤差不超過0.2;參數(shù)數(shù)據(jù) )
【思路解析】求導(dǎo)數(shù)→ → 在[0,1]上單調(diào)→得出結(jié)論→取初始區(qū)間→用二分法逐次計算→得到符合誤差的近似值.
【解答】
。2)取區(qū)間 [0,1]作為起始區(qū)間,用二分法逐次計算如下:
區(qū)間中點坐標(biāo)中點對應(yīng)導(dǎo)數(shù)值取值區(qū)間
[0,1]1
[0,0.5]0.5
[0.25,0.5]0.25
由上表可知區(qū)間[0.25,0.5]的長度為0.25,所以該區(qū)間的中點 ,到區(qū)間端點距離小于0.2,因此可作為誤差不超過0.2的一個極值點的相應(yīng) 的值.
函數(shù) 取得極值時,相應(yīng)
要點考向二:函數(shù)的實際應(yīng)用
考情聚焦:1.函數(shù)的實際應(yīng)用歷年來一直是高考的熱點,考查現(xiàn)實生活中的熱點問題,如生產(chǎn)經(jīng)營,環(huán)境保護,工程建設(shè)等相關(guān)的增長率、最優(yōu)化問題。
2.常用導(dǎo)數(shù)、基本不等式、函數(shù)的單調(diào)性等重要知識求解。
例3:(2010?湖北高考理科?T17)為了在夏季降溫和冬季供暖時減少能源損耗,房屋的屋頂 和外墻需要建造隔熱層.某幢建筑物要建造可使用20年的隔熱層,每厘米厚的隔熱層建造成本為6萬元.該建筑物每年的能源消耗費用C(單位:萬元)與隔熱層厚度 (單位:cm)滿足關(guān)系: ,若不建隔熱層,每年能源消耗費用為8萬元.設(shè) 為隔熱層建造費用與20年的能源消耗費用之和.
。á瘢┣ 的值及 的表達(dá)式;
。á颍└魺釋有藿ǘ嗪駮r,總費用 達(dá)到最小,并求最小值.
【命題立意】本題主要考查由實際問題求函數(shù)解析式、利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)最值,考查考生的閱讀理解及運算求解能力.
【思路點撥】 的表達(dá)式 的最小值
【規(guī)范解答】(Ⅰ)設(shè)隔熱層厚度 cm,由題意建筑物每年的能源消耗費用為 ,再由 得 ,故 ;又 厘米厚的隔熱層建造費用為 ,所以由題意 = + = + 。
(Ⅱ) ,令 0
得 (舍去),當(dāng) 時, ,當(dāng) 時, ,故 時 取得最小值,且最小值 = =70
.因此當(dāng)隔熱層修建5cm厚時,總費用達(dá)到最小,且最小值為70萬元。
【方法技巧】解 函數(shù)應(yīng)用題的第一關(guān)是:正確理解題意,將實際問題的要求轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)語言,找出函數(shù)關(guān)系式,注明函數(shù)定義域;第二關(guān)是:針對列出的函數(shù)解析式按題目要求,選擇正確的數(shù)學(xué)思想將其作為一個純數(shù)學(xué)問題進行解答。
【高考真題探究】
1.(2010上海文數(shù))17.若 是方程式 的解,則 屬于區(qū)間 [答]( )
。ˋ)(0,1). (B)(1,1.25). (C)(1.25,1.75) (D)(1.75,2)
解析:
知 屬于區(qū)間(1.75,2)
2.(2010天津理數(shù))(2)函數(shù)f(x)= 的零點所在的一個區(qū)間是
(A)(-2,-1)(B)(-1,0)(C)(0,1)(D)(1,2)
【答案】B
【解析】本題主要考查函數(shù)零點的概念與零點定理的應(yīng)用,屬于容易題。
由 及零點定理知f(x)的零點在區(qū)間(-1,0)上。
【溫馨提示】函數(shù)零點附近函數(shù)值的符號相反,這類選擇題通常采用代入排除的方法求解。
3.(2010福建文數(shù))21.(本小題滿分12分)
某港口 要將一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的輪船上,在小艇出發(fā)時,輪船位于港口 北偏西30°且與該港口相距20海里的 處,并正以30海里/小時的航行速度沿正東方向勻速行駛。假設(shè)該小艇沿直線方向以 海里/小時的航行速度勻速行駛,經(jīng)過 小時與輪船相遇。
(Ⅰ)若希望相遇時小艇的航行距離最小,則小艇航行速度的大小應(yīng)為多少?
(Ⅱ)為保證小艇在30分鐘內(nèi)(含30分鐘)能與輪船相遇,試確定小艇航行速度的最小值;
(Ⅲ)是否存在 ,使得小艇以 海里/小時的航行速度行駛,總能有兩種不同的航行方向與輪船相遇?若存在,試確定 的取值范圍;若不存在,請說明理由。
21.本小題主要考查解三角形、二次函數(shù)等基礎(chǔ)知識,考查推理論證能力、抽象概括能力、運算求解能力、應(yīng)用意識,考查函數(shù)函數(shù)與方程思想、數(shù)形結(jié)合思想、化歸與轉(zhuǎn)化思想。
解法一:
設(shè)相遇時小艇的航行距離為S海里,則
于是
小艇總能有兩種不同的航行方向與輪船相遇,等價于方程 應(yīng)有兩個不等正根,即:
解法二:
(I)若相遇時小艇的航行距離最小,又輪船沿正東方向勻速行駛,則小艇航行方向為正北方向。設(shè)小艇與輪船在C處相遇。
則在Rt?OAC中,OC=20cos300=10- ,AC=30t,OC=vt.此時,輪船航行時間t= , 。即,小艇以30 海里/小時的速度航行時,相遇時小船的航行距離最小。
【跟蹤模擬訓(xùn)練】
一、選擇題(每小題6分,共36分)
1. 若函數(shù)f(x)=x3+x2-2x-2的一個正數(shù)零點附近的函數(shù)值用二分法計算,參考數(shù)據(jù)如下:
那么方程x3+x2-2x-2=0的一個近似根(精確度0.1)為( )
(A)1.25(B)1.375(C)1.437 5 (D)1.5
2.對于函數(shù)f(x)=x2+mx+n,若f(a)>0,f(b)>0,則函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)( )
(A)一定有零點
(B)一定沒有零點
(C)可能有兩個零點
(D)至多有一個零點
3.如圖,A、B、C、D是某煤礦的四個采煤點,l為公路,圖中所示線段為道路,ABQP,BCRQ,CDSR近似于正方形,已知A,B,C,D四個采煤點每天的采煤量之比約為3∶2∶1∶5,運煤的費用與運煤的路程、所運煤的重量都成正比.現(xiàn)要從P,Q,R,S中選出一處設(shè)立一個運煤中轉(zhuǎn)站,使四個采煤點的煤運到中轉(zhuǎn)站的費用最少,則地點應(yīng)選在( )
(A)P(B)Q(C)R(D)S
4. 已知函數(shù)
若方程f(x)=x+a有且只有兩個不相等的實數(shù)根,則實數(shù)a的取值范圍是( )
(A)(-∞,0] (B)(-∞,1)
(C)[0,1] (D)[0,+∞)
5.若x1滿足2x+2x=5,x2滿足2x+2log2(x-1)=5,則x1+x2=( )
。ˋ) (B)3 (C) (D)4
6.已知甲、乙兩車由同一起點同時出發(fā),并沿同一路線(假定為直線)行駛.甲車、乙車的速度曲線分別為v甲和v乙(如圖所示).那么對于圖中給定的t0和t1,下列判斷中一定正確的是( )
(A)在t1時刻,甲車在乙車前面
(B)t1時刻后,甲車在乙車后面
(C)在t0時刻,兩車的位置相同
(D)t0時刻后,乙車在甲車前面
二、填空題(每小題6分,共18分)
7.為緩解南方部分地區(qū)電力用煤緊張的局面,某運輸公司提出五種運輸方案,據(jù)預(yù)測,這五種方案均能在規(guī)定時間T完成預(yù)期的運輸任務(wù)Q0,各種方案的運煤總量Q與時間t的函數(shù)關(guān)系如下圖所示.在這五種方案中,運煤效率(單位時間的運煤量)逐步提高的是_________.(填寫所有正確的圖象的編號)
8.在用二分法求方程x3-2x-1=0的一個近似解時,已經(jīng)將一根鎖定在區(qū)間(1,2)內(nèi),則下一步可斷定該根所在的區(qū)間為______.
9.關(guān)于x的方程cos2x-sinx+a=0在(0, ]上有解,則a的取值范圍為_____.
三、解答題(10、11題每題15分,12題16分,共46分)
10.已知函數(shù)f(x)=4x+m?2x+1有且只有一個零點,求實數(shù)m的取值范圍,并求出零點.
11.某電腦生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)一品牌筆記本電腦的投入成本是4 500元/臺.當(dāng)筆記本電腦銷售價為6 000元/臺時,月銷售量為a臺;根據(jù)市場分析的結(jié)果表明,如果筆記本電腦的銷售價提高的百分率為x(0<x<1),那么月銷售量減少的百分率為x2.記銷售價提高的百分率為x時,電腦企業(yè)的月利潤是y(元).
。1)寫出月利潤y(元)與x的函數(shù)關(guān)系式;
。2)試確定筆記本電腦的銷售價,使得電腦企業(yè)的月利潤最大.
12.已知f(x)是二次函數(shù),不等式f(x)<0的解集是(0,5),且f(x)在區(qū)間[-1,4]上的最大值是12.
(1)求f(x)的解析式;
。2)是否存在自然數(shù)m,使得方程f(x)+ =0在區(qū)間(m,m+1)內(nèi)有且只有兩個不等的實數(shù)根?若存在,求出m的取值范圍;若不存在,說明理由.
參考答案
1.【解析】選C.根據(jù)題意知函數(shù)的零點在
1.406 25至1.437 5之間,
因為此時1.437 5-1.406 25=0.031 25<0.1,故方程的一個近似根可以是1.437 5.
2.【解析】選C.由于f(a)>0,f(b)>0,且拋物線開口向上,所以可能有兩個零點.
3.【解析】選C.設(shè)正方形邊長為a,采煤量比例系數(shù)為x,費用比例系數(shù)為k,對于A,中轉(zhuǎn)站選在P點時,費用y1=3kxa+4kxa+3kxa
+20kxa=30kxa;對于B,中轉(zhuǎn)站選在Q點時,費用y2=6kxa+2kxa+
2kxa+15kxa=25kxa;對于C,中轉(zhuǎn)站選在R點時,費用y3=9kxa+
4kxa+kxa+10kxa=24kxa;對于D,中轉(zhuǎn)站選在S點時,費用
y4=12kxa+6kxa+2kxa+5kxa=25kxa.而24kxa<25kxa< 30kxa,故選C.
4.【解析】選B.在同一坐標(biāo)系內(nèi)畫出函數(shù)y=f(x)和y=x+a的圖象.由圖可知a<1.
5.【解析】選C.∵2x+2x=5?2x=5-2x,
2x+2log2(x-1)=5?2log2(x-1)=5-2x.
∴可抽象出三個函數(shù)y=2x,y=2log2(x-1),y=5-2x, 在同一坐標(biāo)系中分別作出它們的圖象(如圖所示).
觀察知:
6.【解析】選A.由圖象可知,速度圖象與t軸圍成的面積表示汽車行駛的位移,在t0時刻,甲車的位移大于乙車的位移,故在t0時刻甲車應(yīng)在乙車的前面,且t0時刻兩車速度相同,故C、D不對,t1時刻甲車的位移大于乙車的位移,故A對.
7.【解析】由于要求運煤效率逐步提高,因此反映到圖象上各點處的切線的斜率即導(dǎo)數(shù)應(yīng)逐漸增大,而只有②符合.
答案:②
8.【解析】令f(x)=x3-2x-1,
顯然f(1)<0,f(2)>0,
又
答案:( ,2)
9.【解析】原方程可化為a=sin2x+sinx-1,方程有解當(dāng)且僅當(dāng)a屬
于函數(shù)y=sin2x+sinx-1的值域時,而y=sin2x+sinx-1=(sinx+ )2- ,∵x∈(0, ],∴sinx∈(0,1].可求得值域為(-1,1],即a的取值范圍是(-1,1].
答案:(-1,1]
10.【解析】由題 知:方程4x+m?2x+1=0只有一個零點.
令2x=t(t>0),
∴方程t2+m?t+1=0只有一個正根,
∴由圖象可知,
當(dāng)m=-2時t=1,∴x=0.
∴函數(shù)的零點為x=0.
11.【解析】(1)依題意,銷售價提高后為6 000(1+x)元/臺,月銷售量為a(1-x2)臺,
則y=a(1-x2)[6 000(1+x)-4 500]
即y=1 500a(-4x3-x2+4x+1)(0<x<1).
。2)y′= 1500a(-12x2-2x+4),
令y′=0,得6x2+x-2=0,
解得,x=1/2,x=-2/3(舍去).
當(dāng)0<x<1>0;當(dāng)1/2<x<1時,y’<0.
答案:(1,+∞)
6.設(shè) 為實數(shù),已知函數(shù)
。1)當(dāng) =1時,求函數(shù) 的極值。
(2)若方程 =0有三個不等實數(shù)根,求 的取值范圍。
(2)因為f′(x)=x2-2ax+(a2-1)=[x-(a-1)][x-(a+1)],所以方程f′(x)=0的兩根為a-1和a+1,
顯然,函數(shù)f(x)在x=a-1處取得極大值,在x=a+1處取得極小值.因為方程f(x)=0有三個不等實根,
解得-2故a的取值范圍是(-2,-1)∪(-1,1)∪(1,2).
7.設(shè)函數(shù)f(x)在(-∞,+∞)上滿足f(2-x)=f(2+x),f(7-x)=f(7+x),且在閉區(qū)間[0,7]上,只有f(1)=f(3)=0.
(1)試判斷函數(shù)y=f(x)的奇偶性;
(2)試求方程f(x)=0在閉區(qū)間[-2 009, 2 009]上的根的 個數(shù),并證明你的結(jié)論.
【解析】(1)由已知得f(0)≠0,故f(x)不是奇函數(shù),
又f(-1)=f(5)≠0,故y軸不是函數(shù)y=f(x)的對稱軸,即f(x)不是偶函數(shù).
綜上知,函數(shù)y=f(x)既不是奇 函數(shù)又不是偶函數(shù).
又f(3)=f(1)=0,
∴f(11)=f(13)=f(-7)=f(-9)=0.
故f(x)在[0,10]和[-10,0]上均有2個根,從而可知函數(shù)y=f(x)在[0,2 000]上有400個根,在[2 000,2 009]上有2個根,在[-2 000,0]上有400個根,在[-2 009,-2 000]上有2個根.
所以函數(shù)y=f(x)在[-2 009,2 009]上有804個根.
兩角和
3.1.2 兩角和與差的正弦、余弦、正切公式
前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
1.理解并掌握兩角和與差的正弦、余弦、正切公式,初步運用公式求一些角的三角函數(shù)值;
2.經(jīng)歷兩角和與差的三角公式的探究過程,提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力;
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1、在一般情況下sin(α+β)≠sinα+sinβ,cos(α+β)≠cosα+cosβ.
2、
已知 ,那么 ( )
A、- B、 C、 D、
3.在運用公式解題時,既要注意公式的正用,也要注意公式的反用和變式運用.如公式tan(α±β)= 可變形為:tanα±tanβ=tan(α±β)(1 tanαtanβ);
±tanαtanβ=1- ,
4、又如:asinα+bcosα= (sinαcosφ+cosαsinφ)= sin(α+φ),其中tanφ= 等,有時能收到事半功倍之效.
=_____________.
三、提出疑惑
同學(xué)們,通過你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中
疑惑點疑惑內(nèi)容
內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1. 能從兩角差的余弦公式導(dǎo)出兩角和的余弦公式,以及兩角和與差的正弦、正切公式,了解公式間的內(nèi)在聯(lián)系。
2.能應(yīng)用公式解決比較簡單的有關(guān)應(yīng)用的問題。
學(xué)習(xí)重難點:
1. 重點:兩角和、差正弦和正切公式的推導(dǎo)過程及運用;
2. 難點:兩角和與差正弦、余弦和正切公式的靈活運用.
二、學(xué)習(xí)過程
。ㄒ唬⿵(fù)習(xí)式導(dǎo)入:大家首先回顧一下兩角和與差的余弦公式:
動手完成兩角和與差正弦和正切公式.
觀察認(rèn)識兩角和與差正弦公式的特征,并思考兩角和與差正切公式.
通過什么途徑可以把上面的式子化成只含有 、 的形式呢?(分式分子、分母同時除以 ,得到 .
注意:
以上我們得到兩角和的正切公式,我們能否推倒出兩角差的正切公式呢?
注意: .
。ǘ├}講解
例1、已知 是第四象限角,求 的值.
例2、利用和(差)角公式計算下列各式的值:
。1)、 ;(2)、 ;(3)、 .
例3、化簡
(三)反思總結(jié)
(四)當(dāng)堂檢測
(A) (B)
(C) (D)
(A) (B)
(D)
(A) (B)
(C) (D)
參考答案
1、 2、C 3、A 4、 5、1 6、
后練習(xí)與提高
1. 已知 求 的值.( )
2. 若
3、函數(shù) 的最小正周期是___________________.
4、 為第二象限角,
參考答案
1. 2、 39、2 4、 5.
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