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1、淘宝店铺:漫兮教育7.5不等式的综合应用典例精析题型一含参数的不等式问题【例1】若不等式组的解集中所含整数解只有2,求k的取值范围.【解析】由x2x20有x1或x2,由2x2(52k)x5k0有(2x5)(xk)0.因为2是原不等式组的解,所以k2.由(2x5)(xk)0有xk.因为原不等式组的整数解只有2,所以2k3,即3k2,故k的取值范围是3,2).【点拨】涉及到含参数的不等式解集的有关问题时,借助数轴分析,往往直观、简洁.【变式训练1】不等式(1)na2对任意nN*恒成立,求实数a的取值范围.【解析】当n为奇数时,a2,即a(2).而(2)2,则a2;当n为偶数时,a2,而22,所以a
2、.综上可得2a.【点拨】不等式中出现了(1)n的时候,常常分n为奇数和偶数进行分类讨论.题型二不等式在函数中的应用【例2】已知函数f(x)在区间1,1上是增函数.(1)求实数a的值组成的集合A;(2)设x1,x2是关于x的方程f(x)的两个相异实根,若对任意aA及t1,1,不等式m2tm1|x1x2|恒成立,求实数m的取值范围.【解析】(1)f(x),因为f(x)在1,1上是增函数,所以当x1,1时,f(x)0恒成立,令(x)x2ax2,即x2ax20恒成立.来源:所以Aa|1a1.(2)由f(x)得x2ax20.设x1,x2是方程x2ax20的两个根,所以x1x2a,x1x22.来源:从而|
3、x1x2|,因为a1,1,所以3,即|x1x2|max3.不等式对任意aA及t1,1不等式恒成立,即m2tm20恒成立.设g(t)m2tm2mtm22,则解得m2或m2.来源:故m的取值范围是(,22,).【点拨】对于在给定区间上恒成立的不等式问题,通常可以转化为给定区间上的函数最大值(最小值)大于零(或小于零),亦可分离变量或者利用数形结合的方法,分离变量和数形结合更加简单明了.【变式训练2】设a,b0,且ab1,不等式恒成立,则的取值范围是.来源:【解析】1,).因为ab1,所以1,所以1.题型三不等式在实际问题中的应用【例3】某森林出现火灾,火势正以100 m2/分钟的速度顺风蔓延,消防
4、站接到报警立即派消防队员前去,在火灾发生后5分钟到达救火现场,已知消防队员在现场平均每人灭火50 m2/分钟,所消耗的灭火材料,劳务津贴等费用为人均125元/分钟,另附加每次救火所耗损的车辆,器械和装备等费用人均100元,而烧毁森林的损失费60元/m2,问应该派多少消防队员前去救火才能使总损失最少?【解析】设派x名消防队员前去救火,用t分钟将火扑灭,总损失为y,则t,y灭火劳务津贴车辆、器械装备费森林损失费125xt100x60(500100t)125x×100x30 000100(x2)31 450231 45036 450,当且仅当100(x2),即x27时,y有最小值36 45
5、0,故应派27人前去救火才能使总损失最少,最少损失36 450元.【点拨】本题需要把实际问题抽象为数学问题,建立不等式模型,利用基本不等式求最值,基本不等式是历年高考考查的重要内容.来源:学§科§网【变式训练3】某学校拟建一块周长为400 m的操场,如图所示,操场的两头是半圆形,中间区域是矩形,学生做操一般安排在矩形区域,为了能让学生的做操区域尽可能大,试问如何设计矩形的长和宽?【解析】设中间矩形区域的长,宽分别为x m,y m,中间的矩形区域面积为S,则半圆的周长为,因为操场周长为400,所以2x2×400,即2xy400(0x200,0y),所以Sxy
6、3;(2x)·(y)·2,由解得来源:学§科§网所以当且仅当时等号成立,即把矩形的长和宽分别设计为100 m和m时,矩形区域面积最大.总结提高1.不等式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,利用基本不等式求最值问题.不等式的综合题主要是不等式与函数、解析几何、数列、三角函数等知识的综合.解决这些问题的关键是找出综合题的各部分知识及联系,充分利用数学思想和数学方法解题.2.建立不等式的主要途径有:利用基本不等式;利用问题的几何意义;利用判别式;利用函数的有界性;利用函数的单调性等.3.解答不等式的实际应用问题一般分四步,即审题、建模、求解、检验.