5 不等式与线性规划
1.一元二次不等式的解法
解一元二次不等式的步骤:一化(将二次项系数化为正数);二判(判断Δ的符号);三解(解对应的一元二次方程);四写(大于取两边,小于取中间).
解含有参数的一元二次不等式一般要分类讨论,往往从以下几个方面来考虑:①二次项系数,它决定二次函数的开口方向;②判别式Δ,它决定根的情形,一般分Δ>0、Δ=0、Δ<0三种情况;③在有根的条件下,要比较两根的大小.
2.一元二次不等式的恒成立问题
?a>0,2
(1)ax+bx+c>0(a≠0)恒成立的条件是?
?Δ<0.?a<0,
(2)ax+bx+c<0(a≠0)恒成立的条件是?
?Δ<0.
2
3.分式不等式
f?x?
>0(<0)?f(x)g(x)>0(<0); g?x?
?f?x?g?x?≥0?≤0?,f?x?
≥0(≤0)?? g?x??g?x?≠0.
4.基本不等式
(1)①a+b≥2ab(a,b∈R)当且仅当a=b时取等号. ②
a+b
≥ab(a,b∈(0,+∞)),当且仅当a=b时取等号. 2
2
2
(2)几个重要的不等式:①ab≤?
2
2
?a+b?2
?(a,b∈R); ?2?
②
a+ba+b2ab
≥≥ab≥(a>0,b>0,当a=b时等号成立). 22a+b
1
③a+≥2(a>0,当a=1时等号成立);
a
④2(a+b)≥(a+b)(a,b∈R,当a=b时等号成立). 5.可行域的确定
2
2
2
“线定界,点定域”,即先画出与不等式对应的方程所表示的直线,然后代入特殊点的坐标,根据其符号确定不等式所表示的平面区域. 6.线性规划
(1)线性目标函数的最大值、最小值一般在可行域的顶点处取得;
(2)线性目标函数的最值也可在可行域的边界上取得,这时满足条件的最优解有无数多个.
1.不等式两端同时乘以一个数或同时除以一个数,不讨论这个数的正负,从而出错.
2.解形如一元二次不等式ax+bx+c>0时,易忽视系数a的讨论导致漏解或错解,要注意分a>0,a<0进行讨论.
f?x?
3.应注意求解分式不等式时正确进行同解变形,不能把≤0直接转化为f(x)·g(x)≤0,而忽视g(x)≠0.
g?x?4.容易忽视使用基本不等式求最值的条件,即“一正、二定、三相等”导致错解,如求函数f(x)=x+2+3
的最值,就不能利用基本不等式求解最值;求解函数y=x+(x<0)时应先转化为正数再求解. 2
xx+2
5.解线性规划问题,要注意边界的虚实;注意目标函数中y的系数的正负;注意最优整数解.
y-2
6.求解线性规划问题时,不能准确把握目标函数的几何意义导致错解,如是指已知区域内的点(x,y)与
x+2点(-2,2)连线的斜率,而(x-1)+(y-1)是指已知区域内的点(x,y)到点(1,1)的距离的平方等.
1.下列命题中正确的个数是( )
ab1122
①a>b,c>d?a+c>b+d;②a>b,c>d?>;③a>b?|a|>|b|;④a>b?<.
dcabA.4B.3C.2D.1 答案 C
ab
解析 ①a>b,c>d?a+c>b+d正确,不等式的同向可加性;②a>b,c>d?>错误,反例:若a=3,b=2,
dcab111122
c=1,d=-1,则>不成立;③a>b?|a|>|b|正确;④a>b?<错误,反例:若a=2,b=-2,则<不成
dcabab立.故选C.
2.设M=2a(a-2)+4,N=(a-1)(a-3),则M,N的大小关系为( ) A.M>NB.M 2 2 2 2 1 解析 M-N=2a(a-2)+4-(a-1)(a-3)=a+1>0.故选A. 32 3.若不等式2kx+kx-≥0的解集为空集,则实数k的取值范围是( ) 8A.(-3,0) B.(-∞,-3)C.(-3,0] D.(-∞,-3)∪(0,+∞) 答案 C 2 ?k<0,3 解析 由题意可知2kx+kx-<0恒成立,当k=0时成立,当k≠0时需满足?代入求得-3 8Δ<0,? 2 以实数k的取值范围是(-3,0]. ?y≥x-1, 4.(2016·四川)设p:实数x,y满足(x-1)+(y-1)≤2,q:实数x,y满足?y≥1-x, ?y≤1, 2 2 则p是q的( ) A.必要不充分条件 C.充要条件 答案 A B.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件 解析 如图,(x-1)+(y-1)≤2,①表示圆心为(1,1),半径为2的圆内区域的所有点(包括边界); 22 ?y≥x-1,?y≥1-x,?y≤1, ②表示△ABC内部区域的所有点(包括边界).实数x,y满足②则必然满足①,反之不成立.则p 是q的必要不充分条件.故选A. 1 5.不等式≥-1的解集为( ) x-1A.(-∞,0]∪[1,+∞) C.(-∞,0]∪(1,+∞) 答案 C 11x 解析 由题意得,≥-1?+1=≥0,解得x≤0或x>1,所以不等式的解集为(-∞,0]∪(1,+ x-1x-1x-1∞),故选C. B.[0,+∞) D.[0,1)∪(1,+∞) ?2x-y-6≤0,5 6.设第一象限内的点(x,y)满足约束条件?目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为40,则 a?x-y+2≥0, 1 +的最小值为( ) b259 A.B.C.1D.4 64答案 B 解析 不等式表示的平面区域如图中阴影部分,直线z=ax+by过点(8,10)时取最大值,即8a+10b=40,51514a+5b14a25b1 4a+5b=20,从而+=(+)=(25++)≥(25+2 abab2020ba20519 等号,因此+的最小值为,故选B. ab4 4a25b9 ×)=,当且仅当2a=5b时取ba4 ?y≥1, 7.已知实数x、y满足?y≤2x-1, ?x+y≤m, A.6B.5C.4D.3 答案 B 如果目标函数z=x-y的最小值为-1,则实数m等于( ) 解析 作出不等式组对应的平面区域,如图所示,由目标函数z=x-y的最小值为-1,得y=x-z,及当z ?y=x+1?x=2, =-1时,函数y=x+1,此时对应的平面区域在直线y=x+1的下方,由???即A(2, y=2x-1y=3,?? 3),同时A也在直线x+y=m上,所以m=5.
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