又因为+≥+=
=·≥,
当且仅当x=2-1,y=3-2时取等号.
答案:
4.若实数x,y满足2x2+xy-y2=1,则的最大值为________.
详细分析:
2x2+xy-y2=(2x-y)(x+y),
令2x-y=m,x+y=n,则mn=1,
当==取得最大值时,必有m-n>0,
则=≤=,
当且仅当m-n=时取等号,
所以的最大值为.
答案:
[方法技巧]
利用基本不等式求最值的方法
(1)知和求积的最值:
“和为定值,积有最大值”.但应注意以下两点:
①具备条件——正数;②验证等号成立.
(2)知积求和的最值:
“积为定值,和有最小值”,直接应用基本不等式求解,但要注意利用基本不等式求最值的条件.
(3)构造不等式求最值:
在求解含有两个变量的代数式的最值问题时,通常采用“变量替换”或“常数1”的替换,构造不等式求解.
(4)“a+b,a2+b2,ab,+”之间的互化也是基本等式常见处理方法.
考点(三)
线性规划问题
主要考查在约束条件下目标函数最值的求法,以及已知最优解或可行域的情况求参数的值或范围.
[题组练透]
1.(2018·全国卷Ⅱ)若x,y满足约束条件则z=x+y的最大值为________.
详细分析:
作出不等式组所表示的可行域如图中阴影部分所示.由图可知当直线x+y=z过点A时z取得最大值.
由得点A(5,4),∴zmax=5+4=9.
答案:
9
2.(2018·苏州模拟)设变量x,y满足则目标函数z=2x+y的最小值为________.
详细分析:
作出不等式组对应的可行域,如图中阴影部分所示.当直线y=-2x+z过点C时,在y轴上的截距最小,此时z最小,
由得所以C,
zmin=2×+=.
答案:
3.(2018·福州四校联考)设x,y满足约束条件其中a>0,若的最大值为2,则a的值为________.
详细分析:
设z=,则y=x,当z=2时,y=-x,作出x,y满足的约束条件表示的平面区域如图中阴影部分所示,作出直线y=-x,易知此直线与区域的边界线2x-2y-1=0的交点为,当直线x=a过点时a=,又此时直线y=x的斜率=-1+的最小值为-,即z的最大值为2,符合题意,所以a的值为.
答案:
4.已知a,b,c为正实数,且a+2b≤8c,+≤,则的取值范围为________.
详细分析:
因为a,b,c为正实数,且a+2b≤8c,+≤,
所以令=x,=y,
得则
作出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示.
令z==3x+8y,则y=-x+,由图知当直线y=-x+过点A时,截距最大,即z最大,当直线y=-x+与曲线y=相切时,截距最小,即z最小.
解方程组得A(2,3),
∴zmax=3×2+8×3=30,
设直线y=-x+与曲线y=的切点为(x0,y0),
则′x=x0=-,
即=-,解得x0=3.
∴切点坐标为,
∴zmin=3×3+8×=27,
∴27≤≤30.
答案:
[27,30]
[方法技巧]
解决线性规划问题的3步骤
[必备知能·自主补缺]
(一)主干知识要记牢
1.不等式的性质
(1)a>b,b>c⇒a>c;
(2)a>b,c>0⇒ac>bc;a>b,c<0⇒ac<bc;
(3)a>b⇒a+c>b+c;
(4)a>b,c>d⇒a+c>b+d;
(5)a>b>0,c>d>0⇒ac>bd;
(6)a>b>0,n∈N,n>1⇒an>bn,>.
2.简单分式不等式的解法
(1)>0⇔f(x)g(x)>0,<0⇔f(x)g(x)<0.
(2)≥0⇔≤0⇔
(3)对于形如>a(≥a)的分式不等式要采取:
“移项—通分—化乘积”的方法转化为
(1)或
(2)的形式求解.
(二)二级结论要用好
1.一元二次不等式的恒成立问题
(1)ax2+bx+c>0(a≠0)恒成立的条件是
(2)ax2+bx+c<0(a≠0)恒成立的条件是
2.基本不等式的重要结论
(1)≥(a>0,b>0).
(2)ab≤2(a,b∈R).
(3)≥≥(a>0,b>0).
3.线性规划中的两个重要结论
(1)点M(x0,y0)在直线l:
Ax+By+C=0(B>0)上方(或下方)⇔Ax0+By0+C>0(或<0).
(2)点M(x1,y1),N(x2,y2)在直线l:
Ax+By+C=0同侧(或异侧)⇔(Ax1+By1+C)(Ax2+By2+C)>0(或<0).
[课时达标训练]
A组——抓牢中档小题
1.当x>0时,f(x)=的最大值为________.
详细分析:
因为x>0,所以f(x)==≤=1,
当且仅当x=,即x=1时取等号.
答案:
1
2.若0详细分析:
因为0答案:
3.已知点A(a,b)在直线x+2y-1=0上,则2a+4b的最小值为________.
详细分析:
由题意可知a+2b=1,则2a+4b=2a+22b≥2=2,当且仅当a=2b=,即a=且b=时等号成立.
答案:
2
4.若不等式(a-2)x2+2(a-2)x-4<0对x∈R恒成立,则实数a的取值范围是________.
详细分析:
当a-2=0,即a=2时,原不等式为-4<0,
所以a=2时不等式恒成立,
当a-2≠0,即a≠2时,由题意得
即
解得-2综上所述,-2答案:
(-2,2]
5.要制作一个容积为4m3,高为1m的无盖长方体容器.已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是________.
详细分析:
设底面矩形的一边长为x.由容器的容积为4m3,高为1m,得另一边长为m.
记容器的总造价为y元,
则y=4×20+2×1×10
=80+20≥80+20×2=160,
当且仅当x=,即x=2时等号成立.
因此,当x=2时,y取得最小值160,
即容器的最低总造价为160元.
答案:
160元
6.已知a>0,b>0,且+=,则ab的最小值是________.
详细分析:
因为=+≥2,所以ab≥2,当且仅当==时取等号.
答案:
2
7.已知关于x的不等式2x+≥7在x∈(a,+∞)上恒成立,则实数a的最小值为________.
详细分析:
因为x∈(a,+∞),所以2x+=2(x-a)++2a≥2+2a=4+2a,当且仅当x-a=1时等号成立.
由题意可知4+2a≥7,解得a≥,即实数a的最小值为.
答案:
8.若两个正实数x,y满足+=1,且不等式x+详细分析:
由题可知,1=+≥2=,即≥4,于是有m2-3m>x+≥≥4,故m2-3m>4,化简得(m+1)(m-4)>0,解得m<-1或m>4,即实数m的取值范围为(-∞,-1)∪(4,+∞).
答案:
(-∞,-1)∪(4,+∞)
9.已知函数f(x)=x2+mx-1,若对于任意x∈[m,m+1],都有f(x)<0成立,则实数m的取值范围是________.
详细分析:
因为f(x)=x2+mx-1是开口向上的二次函数,所以函数的最大值只能在区间端点处取到,所以对于任意x∈[m,m+1],都有f(x)<0,只需
即
解得所以-答案:
10.(2018·苏北四市期末)若实数x,y满足xy+3x=3,则+的最小值为______