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1
1.
5
b1np
【分析】利用换元法可得 ,进而根据不等式的性质,分
a1mnp
情况讨论求解.
【解析】令bam,cbn,1c p,其中m,n,p0,
b1np
所以 ,
a1mnp
若b2a,则b1n p21mn p,故2mn p1,
令M=maxba,cb,1cmaxm,n,p,
2M 2m
1
因此M n ,故4M 2mn p1,则M ,
4
M p
若ab1,则1n p1mn p1,即m2n2p1,
M=maxba,cb,1cmaxm,n,p,
M m
1
则2M 2n ,故5M m2n2p1,则M ,
5
2M 2p
1
当且仅当m2n2p1且maxm,n,p 时等号成立,
5
1
如取mn p 时可满足等号成立,
5
1
综上可知maxba,cb,1c的最小值为 ,
5
1
故答案为:
5
【点评】本题的关键是利用换元法,在b2a和ab1前提下进行合理
分类讨论,根据题意得到相对应的不等式组,注意题目的条件关键词
是“或”.
第 14 页 共 90 页4
2.
9
【分析】由题,先求得 M 最大值时,x 和 y 的关系范围,再画出图像,
分别求得不同范围的的最小值即可求得答案.
【解析】由题,当xy xyxy1yx1
3(xy)2 4
当xy x y2xy,解得 xy3xy yx
4 3
4
所以当yx 时,M xy,即图像的区域 1
3
3(xy)2
当xyxy1 x y2xy,即 2(xy)13xy1
3
2 2
解得yx ,所以当yx ,M xyxy1,即图像的区域 3
3 3
所以当在区域 2 时,M x y2xy
综上可得:在区域 1 中,M xy;在区域 2 中,M x y2xy;在区域
3 中,
M xyxy1
2 4
在区域 1 中,当且紧当x y 时,M xy取最小值为
3 9
1 4
在区域 2 中,当且紧当x y 时,M x y2xy取最小值为
3 9
1 4
在区域 3 中,当且紧当x y 时,M xyxy1取最小值为
3 9
第 15 页 共 90 页4
综上所述,可得 M 的最小值为
9
【点评】本题考查了函数与不等式综合,熟悉理解题意,求最值是解
题的关键,属于难题.
3.
2
1 1
【分析】先根据c的范围,讨论 bc, b的大小关系,在每种情况中
a ac
分别用均值不等式和不等式的性质确定 的范围,即可得解.
M
1 1 a
【解析】设M max b, bc, c ,
ac a b
1 1 a
则由题意可得M b 0,M bc 0,M c 0 ,
ac a b
1 1
因为 bc bc,所以
ac a
1 1
①当 c1 时, bc b 0,
a ac
1 a
只需考虑M bc,M c ,
a b
1 1 b a a a
所以 M bc b 2 , M c 1 2 ,
a a a b b b
b a
所以 M2 2 2 4 ,可得 M 2 ,当且仅当abc1时取等号;
a b
1 1 1 a
②当0c1时,0 bc b,只需考虑M b,M c ,
a ac ac b
第 16 页 共 90 页 1 a 1 1 1 1
所以M2 b ca bc 2 a 2 bc 4 ,
ac b a bc a bc
可得 M 2 ,当且仅当a1,bc1时取等号.
综上所述, M 的最小值为 2.
故答案为:2.
【点评】关键点点睛:本题的关键点是在利用均值不等式和不等式的
性质时,特别注意同向不等式的应用和均值不等式成立的条件.
4.
2 2 2 5
【解析】分类讨论,结合均值不等式,注意取等验证是否满足即可.
1 2 2
【解析】(1)若x , y时,即1 xy2时,A x 2 2,当 x 2,y1
y x x
时可取等号,
1 2
若x ,y 时,即xy2时,Axy 2 xy 2 2 ,
y x
1 2 2
若 x, y时,即0 xy1时,由0 xy1知 2,
y x xy
1 2 2
所以A 2 2 2,
y x xy
综上可知 A 的最小值为 2 2 ;
2当z 3 时,B x 2 z 5 z2 5,当 z 5,x 3 5 ,y 2 5 时可取等号;
x z z 5 5
当z 3 时,B x 3 2 x 3 2x 5x 3 2 5,当 z 5,x 3 5 ,y 2 5 时可
x x z x 3 3 x 5 5
取等号;
综上所述, , 3 5 2 5 时可取等号;
B2 5 z 5,x ,y
5 5
故答案为: , .
2 2 2 5
【点评】本题考查代数式的最值求法,考涉及均值不等式及分类讨论
思想,属于中档题.
第 17 页 共 90 页16
5.
7
【分析】先求出切线方程,再结合函数的新定义和函数图像找到最小
值点,代入横坐标即可求出最小值.
x1 x1 x2x1 3
【解析】因为y ,所以y ,
x2 x2 x22 x22
所以y13,在点1,2处的切线方程为y23x1 y3x1,
p,pq,
设gx4 x1, f x3x1,由maxp,q 和函数图像可知,
q,pq,
当x1时,最小值为两函数的交点,
3 3 16
所以3x141x x ,此时 f x gx3 1 ,
7 7 7
16
故答案为:
7
6.
5
【分析】根据题意,将函数 f(x)写成分段函数的形式,将问题转化为
求分段函数的最小值问题.
x5,x5x24x5, x5,0x5,
【解析】由题意知 f x
x24x5,x5x24x5,
x24x5,x 0或x 5,
当0x5时, f xx5单调递增, f xx5 f 05,
当 x0 时, f xx24x5在,0单调递减,
f xx24x5 f 05,
第 18 页 共 90 页当x5时, f xx24x5在5,单调递增,
f xx24x5 f 510,
综上, f x的最小值为 5.
故答案为: 5.
7.1
【分析】首先求解函数hx的解析式,再求解函数的最小值.
1
【解析】令 f xgx,x0,即 x ,x0,得x1,
x
当x0,1 , x x 1 ,当x1,, x x 1 ,
x x
1
,x0,1
所以hxx
x,x1,
当x0,1 时,hx单调递减,当x1,时,函数hx单调递增,
所以当x1时,hx 1.
min
故答案为:
1
8. 3 3
【分析】作出函数Mx的图象,可得出函数Mx的最小值及其对应的
x的值.
【解析】由 x x6 可得 x2 x212x36 ,解得 x3 ,
由 x x6 可得 x2 x212x36 ,解得 x3 ,
x ,x3
故Mxmax x , x6 ,
x6,x3
作出函数Mx的图象如下图中的实线部分所示:
第 19 页 共 90 页由图可知,当x3时,函数Mx取最小值3.
故答案为:3;3.
9.
1
【分析】利用已知条件画出图像即可得到最值.
【解析】函数 f xmax x1, x25 是函数y x1与函数y x25 同一个
x取得的两个函数值的较大值,
x25,x 5
x1,x1
作函数y x1 与函数y x25 x25, 5x 5 的图象如
x1,x1
x25,x 5
下:
由图象可知,函数 f x在yx1与 yx25 交点处取得函数的最小值,
令 x1x25 ,即x3x20,解得x3或x2.
故x2时, f x的最小值为 1.
故答案为: 1.
10.20
11
40 60
【分析】当k 2时可得M maxa ,b ,c maxa ,c max , ,再
n n n n n n n 1003n
200 200
根据数列的单调性求得n ,M 取得最小值,而22 23,分别
9 n 9
第 20 页 共 90 页求出M 、M ,比较可得k 2时M 的最小值;然后当k1、k3时,根
44 45 n
据数列的单调性,分别求出可能取得最小值时的值,比较即可得答案.
40 60
【解析】当k 2时可得M maxa ,b ,c maxa ,c max , ,
n n n n n n n 1003n
因为数列a 是单调递减数列,数列c 为单调递增数列,
n n
40 60 200
所以当 时,M 取得最小值,此时n ,
n 1003n n 9
400 40 60 20
因为22 23,而M maxa ,c max , ,
9 22 22 22 22 100322 11
40 60 60
M maxa ,c max , ,
23 23 23 23 100323 31
又 20 60 ,所以当k 2时,M 的最小值为20;
11 31 n 11
80 60
当k1时,M maxa ,b ,c maxb ,c max , ,
n n n n n n n 1002n
因为数列b 为单调递减数列,数列c 为单调递增数列,
n n
80 60 400
所以当 时,M 取得最小值,此时n ,
n 1002n n 11
400 80 60 20
因为36 37,而M maxb ,c max , ,
11 36 36 36 36 100236 9
80 60 30
M maxb ,c max , ,
37 37 37 37 100237 13
20 20 20
此时M 的最小值为 ,而 ;
n 9 9 11
60 60 15
当k3时,c ,a b ,
n 1001kn 1004n 25n n n
40 15
所以M maxa ,b ,c maxa,c max , ,
n n n n n n n 25n
40 15
令H max , ,
n n 25n
15
因为数列a 为单调递减数列,数列
为单调递增数列,
n 25n
40 15 40 15 200
所以 时,H max , 取得最小值,此时n ,
n 25n n n 25n 11
200 40 15 20
因为18 19,H max , ,
11 18 18 2518 9
40 15 5
H max , ,
19 19 2519 2
20 5 20
又因为 ,此时M 的最小值为 .
9 2 n 9
第 21 页 共 90 页综上所述,M 的最小值为20 .
n 11
故答案为:20
.
11
11.4
4
【分析】根据题意分析可得2tx2 ,结合基本不等式运算求解,
y(xy)
注意等号成立的条件.
4
【解析】由题意可知:tx2,t ,
y(xy)
4
且x y0,则x2 0, 0,
y(x y)
4 4
则2tx2 ,当且仅当x2 时,等号成立,
y(xy) y(xy)
4 4 16
2tx2 x2 x2
可得 y(xy) y(xy) 2 x 2 ,
2
当且仅当y xy,即x2y时,等号成立,
16 16 16
且 2t x2 2 x2 8 ,当且仅当x2 ,即 x2 时,等号成立,
x2 x2 x2
4
综上所述:当x2y2时,可得2t8,即t4,此时x2 4,
y(xy)
所以t的最小值为 4.
故答案为:4.
10
12.
11
40 60
【分析】当k 2时可得M maxa ,b ,c maxa ,c max , ,再
n n n n n n n 2003n
400 400
根据数列的单调性求得n ,M 取得最小值,而44 45,分别
9 n 9
求出M 、M ,比较可得k 2时M 的最小值;然后当k1、k3时,根
44 45 n
据数列的单调性,分别求出可能取得最小值时的值,比较即可得答案.
40 60
【解析】解﹔当k 2时可得M maxa ,b ,c maxa ,c max , ,
n n n n n n n 2003n
因为数列a 是单调递减数列,数列c 为单调递增数列,
n n
第 22 页 共 90 页40 60 400
所以当 时,M 取得最小值,此时n ,
n 2003n n 9
400 40 60 10
因为44 45,而M maxa ,c max , ,
9 44 44 44 44 200344 11
40 60 12
M maxa ,c max , ,
45 45 45 45 200345 13
10 12 10
又 ,所以当k 2时,M 的最小值为 ;
11 13 n 11
80 30
当k1时,M maxa ,b ,c maxb ,c max , ,
n n n n n n n 100n
因为数列b 为单调递减数列,数列c 为单调递增数列,
n n
80 30 800
所以当 时,M 取得最小值,此时n ,
n 100n n 11
800 80 30 10
因为72 73,而M maxb ,c max , ,
11 72 72 72 72 10072 9
80 30 10
M maxb ,c max , ,
73 73 73 73 10073 9
此时M 的最小值为10,而 10 10 ,
n 9 9 11
60 60 15
当k3时,c ,a b ,
n 2001kn 2004n 50n n n
40 15
所以M maxa ,b ,c maxa ,c max , ,
n n n n n n n 50n
40 15
令H max , ,
n n 50n
15
因为数列a 为单调递减数列,数列
为单调递增数列,
n 50n
40 15 40 15 400
所以 时,H max , 取得最小值,此时n ,
n 50n n n 50n 11
400 40 15 10 40 15 15
因为36 37,H max , ,H max , ,
11 36 36 5036 9 37 37 5037 13
又因为 10 15 ,此时M 的最小值为10 .
9 13 n 9
10
综上所述,M 的最小值为 .
n 11
10
故答案为: .
11
【点评】关键点点睛:本题考查数列最值的求解,解题的关键在于根
据分析出数列的单调性,找出临界值点,通过比较大小后得出结果.
13.40
第 23 页 共 90 页ax(x)
【分析】根据题意,设g(x)sinx ,利用分离常数法和配方法
cx(x)b2
a ab2 1
化简得g(x)sinx c c2 c4b ,分类讨论当c4b 2[0 , 2 ] 时 f(a,
(x )2 2 4c 4
2 4c
b,c)无意义,当c4b 2[0 , 2 ] 时,对gx进行求导,再利用导数研
4c 4
究函数的单调性,从而可确定当g(x)在 x 处取最大值,所以
2
2
a
f a,b,c|1 4 |1 a ,取最小值时,结合条件a,b,c为不超过
2 4bc
c b2
4
20 的正整数,得出a,b,c的值,即可求出 abc 的值.
ax(x)
【解析】解:根据题意,令g(x)sinx ,
cx(x)b2
化简得
b2
g(x)sinx a (1 c )sinx a ab2 1 sinx a ab2 1
c b2 c c 2 1 b c c 2 c 4b
x(x) (x )22( ) (x )2 2
c 2 4 c 2 4c
,
当c4b
2[0 ,
2
] 时,即当 4bc0 时,g(x)在[0,1]上无最大值,所以 f(a,
4c 4
b,c)无意义,
当c4b
2[0 ,
2
] 时,即当 4bc0 时, g(x)cosx
2ab2(
2
x)
,
4c 4 (cx(x)b2)2
当x[0,
)
时,g(x)0,g(x)单调递增,又因为g(0)0,所以g(x)0,
2
当 x( ,]时,g(x)0,g(x)单调递减,又因为g()0,所以g(x)0,
2
2
a
所以g(x)在 x 处取最大值,所以 f a,b,c|1 4 |1 a ,
2 2 4bc
c b2
4
因为要求a,b,c不相同,为不超过 20 的正整数,
所以当a1, b20 ,c2时, f(a,b,c)取最小值,
第 24 页 共 90 页所以 abc120240 ,
故答案为:40.
1
14.
3
【分析】由x x 和x x 的地位上相同,同时x x 和x x 的地位上也
1 2 4 5 2 3 3 4
相同,分类讨论,即可求解.
【解析】由题意知,x x 和x x 的地位上相同,类似的:x x 和x x
1 2 4 5 2 3 3 4
的地位上也相同,
(1)若x x 最大,设x x a,
2 3 2 3
要使得a最小,则其余的数尽可能的大,其中x x 最大取a,此时x x ,
1 2 1 3
剩下x x 也要尽可能大,取x x a,则ax a1,
4 5 4 5 3
因为x x a,要使得x 尽可能大,则x a,x 0,
2 3 3 3 2
1
此时aaa1,解得a ;
3
(2)若x x 最大,设x x a,
1 2 1 2
与(1)中类似,x x,x x a时,a最小,
3 1 4 5
同样2ax 1,要使得a最小,则x最大,此时x a,x 0,
1 1 1 2
1
可得2aa1,解得a .
3
综上可得min maxx x ,x x ,x x ,x x 1 .
1 2 2 3 3 4 4 5 3
1
故答案为: .
3
【点评】本题主要考查了多项式的和的应用,以及不等式和函数的最
值问题,着重考查了分类讨论,转化与回归思想,以及推理与运算能
力.
1 5
15. 1 1,
2
第 25 页 共 90 页【解析】(1)分三种abc、abc和abc三种情况加以讨论,分
a b c a b c
别求出max , , 和min , , 的值,即可算出总有t1成立,得到本
b c a b c a
题答案;
1
,cb2
a b c a b c b
(2)根据题意,可得max , , c,且min , , ,因此对 cb2
b c a b c a b
,cb2
c
和 cb2两种情况加以讨论,利用三角形两边之和大于第三边和不等式
的性质进行推导,解不等式组可得t的取值范围.
a b c a b c
【解析】(1)①若abc,则max , , min , , 1 ,
b c a b c a
a b c a b c
此时,t max , , min , , 1 ;
b c a b c a
a b c c a b c b
②若abc,则max , , ,min , , ,
b c a a b c a c
a b c a b c
此时,t max , , min , , 1 ;
b c a b c a
a b c b a b c a
③若abc,则max , , ,min , , ,
b c a a b c a b
a b c a b c
此时,t max , , min , , 1 .
b c a b c a
综上所述,若ABC为等腰三角形,则t 1;
a b c 1 b
(2) a1 ,abc,max , , max , ,cc,
b c a b c
1
,cb2
a b c 1 b b
min , , min , , c .
b c a b c b
,cb2
c
1 c
①当 cb2时,t c ,则ctbt1,由abc,即1btb,
b b
1
当t 1时,b ,
t1
ctbb2,tb,可得t 1 ,即 t2t10 ,解得 1t 1 5 .
t1 2
1 5
当t1时,bca1,合乎题意,此时,t的取值范围是 1, ;
2
第 26 页 共 90 页b
②当 cb2时,t c b,由abc且 cb2,得 1bb2,即 t2t10 ,
c
解得 1t 1 5 .
2
1 5
当t1时,cba也成立,此时,t的取值范围是 1, .
2
1 5
综上所述,当a1时,t的取值范围是 1, .
2
1 5
故答案为: 1 ; 1, .
2
【点评】本题给出三角形三边中任意两边的比值,求它们的最大值与
最小值之积的取值范围,着重考查了三角形两边之和大于第三边、不
等式的基本性质和不等式的解法等知识,属于难题.
16.①③
x24x,x<0
【分析】g(x) ,F(x)=max{f(x),g(x)}(x∈R)
x24x,x0
x24x,x2
2x,2<x<6 .画出图象,数形结合即可得出.
x24x,x6
【解析】由gx为偶函数,且当 x0 时,gxx24x,
∴令 x0 ,则x0 ,则gx(x)24x gx,
即当 x0 时,gx x24x,
x24x,x<0
∴g(x) ,
x24x,x0
x24x,x2
F(x)=max{f(x),g(x)}(x∈R)2x,2<x<6 .
x24x,x6
画出图象,
由图象可得:①当 x≥6 时,∵x2﹣4x≥2x,∴F(x)=x2﹣4x,因此正
第 27 页 共 90 页确.
②由图象可得:函数 F(x)不为奇函数,因此不正确.
③﹣2≤x≤6 时,2x>x2﹣4x,可得函数 F(x)=2x,因此函数 F(x)
在[﹣2,6]上为增函数,所以函数 F(x)在[﹣2,2]上为增函数是正
确的.
④x≤﹣2 时,g(x)=x2+4x≥2x,可得 F(x)=x2+4x≥﹣4,综合可得
函数 F(x)的最小值为﹣4,无最大值,④不正确.
其中正确的是 ①③.
故答案为①③.
【点评】本题考查了函数的图象与
性质、不等式的解法,考查了数形结合方法、推理能力与计算能力,
属于中档题.
17.(2)(3)(4)
【分析】依次判断每个选项的正误:(1)等号成立的条件不满足;(2)
两式相减恒大于 0;(3)利用均值不等式再累加得到证明;(4)ab,
根据范围大小得到分段函数求在最值,判断得到答案.
第 28 页 共 90 页1 1
【解析】(1)y x22 2,当 x22 ,即 x2 1 时成立,
x22 x22
错误;
(2)a0,b0且 a¹b ,则 a3b3ab2a2babab2 0 ,
故 a3b3 ab2a2b 恒成立,正确;
b c a
(3)a0,b0,c0 a 2 b; b 2 c; c 2 a,不等式累加得
a b c
b c a
到 a b c ,当abc时等号成立,正确;
a b c
1 1 1 1
(4)不妨设ab,则hmax , ,a2b2max ,a2b2max ,2a2
a b a a
1
2a2,a
3 2
1 1 1
max ,2a2 32,a ,故当ab 时, h 有最小值为 32 ,正确.
a 3 2 3 2
1 1
,a
a 3 2
故答案为(2)(3)(4)
【点评】本题考查了不等式的综合应用,意在考查学生对于不等式的
应用能力.
18. e2
【分析】根据题意,把 f x max ex2,ex2 写成分段函数,即可求其最
小值.
【解析】当x2时, g(x)e|x2| ex2,h(x)e|x2| ex2,
所以h(x) g(x),
当2x0 时, g(x)e|x2| ex2,h(x)e|x2| ex2 ,所以h(x) g(x),
当0x2时, g(x)e|x2| ex2,h(x)e|x2| ex2 ,所以h(x)g(x).
当2 x 时, g(x)e|x2| ex2,h(x)e|x2| ex2 ,所以h(x)g(x),
ex2,x0
综上可知 f x ,
ex2,x 0
第 29 页 共 90 页所以 f x的最小值为 f 0e2.
【点评】本题主要考查了指数函数的性质,分段函数求最值,属于难
题.
19.
3 2
1 1
【分析】首先,设max , ,a2b2m,从而得到关于 m 的限制条件,
a b
然后,得到 m 的最小值.
1 1
【解析】设max , ,a2b2m,
a b
a、b0,
1 1
m ,m , ma2b2,
a b
1 1 2
即a ,b ,可得a2b2 ,
m m m2
2
m ,
m2
m 3 2 ,
即有 m 的最小值为 3 2 ,
故答案为 .
3 2
【点评】本题考查新定义的理解和运用,注意不等式的性质的应用,
属于难题.
20.58
【解析】不妨设 A A A 0.
1 2 n
当n3时,由cX2X 及条件,知 2A1 2A2 2An 2A1 A2 An 2A1 A2 An .
而上式左端大于 2A1 2An ;
右端小于或等于 2A1 A2 An 2An ,故 A
1
A
2
A
n
A
1
1.
又上式左端小于 2A1 1,故 A
1
A
2
A
n
A
1
1,矛盾.
第 30 页 共 90 页于是,n2且 2A1 2A2 2A1 A2 2A1 A2 .
由韦恩图知其等价于A A .
2 1
令 A a, A bab,则a1b12006217593459.
1 2
故a59158.
当a58,b33时取到最小值.
21.
2
【分析】利用平方作差法,结合已知条件利用不等式的基本性质得到
x2y5 2x1,进而max 2x1, x2y5 x2y5 ,结合已知条件利用
不等式的基本性质得到x2y50,进而得到max 2x1, x2y5 的最小
值.
【解析】 x2y5 2 2x1 2 3x2y6x2y4,
1 x1
∵
,∴3x3,x1,y1,2y2,
1 y1
∴3x2y632610,x2y412410,
∴3x2y6x2y40,
∴ x2y5 2 2x1 2 0 ,∴ x2y5 2 2x1 2,
∴ x2y5 2x1,
∴max 2x1, x2y5 x2y5
∵y1,∴2y2,结合x1,得x2y51252
∴ x2y5 x2y52(当x1,y1时取得等号),
∴max 2x1, x2y5 的最小值为 2.
故答案为:2
第 31 页 共 90 页3
22.
4
【解析】试题分析:由已知M(x,y) x2 y1,M(x,y) y2x1,则
2M x2 y1 y2x1
1 1 3 3
(x2 y1)(y2x1) x2x y2 y2 (x )2 (y )2 ,则
2 2 2 2
3 1 1 3 3
M(x,y) .又当x ,y 时,M(x,y) ,所以M(x,y)的最小值为 .
4 2 2 4 4
考点:新定义,绝对值的性质.
【名师点睛】本题考查新定义,关键是由新定义概念得M(x,y) x2 y1,
M(x,y) y2x1,接着由绝对值的性质得
2M x2 y1 y2x1 (x2 y1)(y2x1) ,再由配方法可放缩出 M 的一
个下界,要注意这个下界是不是最小值,还要需要能取特殊的x,y值
进行检验,否则可能出错.
23.①②④
【分析】首先根据函数性质确定函数 f x的解析式,再画出函数Fx
的解析式,结合选项,即可判断.
【解析】由条件可知,f 0ab=0,当x趋向正无穷时,y趋向 b,所
以b=2,
x
1
则 a=2 ,即 f x=2 2 ,
2
x
令 f x=gx,即2 1 2=2 x2,得x=1,
2
如图,画出函数Fx=max f x,gx的图象,
第 32 页 共 90 页函数Fx是偶函数,在区间,2单调递减,当x=0时,函数取得最大
值 2,
1
Fx ,无实数根,故①②④正确,③错误.
2
故答案为:①②④.
24.5
3
2k3 2 ,k 1,
【解析】由结论 1,可得dM,B k ,则
min max1,k
2k3,k 1,
max dM,B 5
k0 min
25.
1
【分析】分别求出 f xgx,f xgx的解集,即可得出函数Mx的
解析式,再根据一次函数和二次函数的图象作图即可,即可求出函数
的最小值,从而可得出答案.
【解析】解:当x3x12,即 x2x20 ,
即1x2时,Mxx3,
当当x3x12, x2x20 ,
即x2或x1时,Mxx12,
x3,x1,2
所以Mx ,
x12 ,x,12,
函数图象如图所示:
第 33 页 共 90 页由图可得,函数Mx在,1,1,2上递减,在2,上递增,
所以Mx M 2231.
min
故答案为: 1.
26.
213
2
【分析】由已知在同一坐标系中分别画出 f x x24 与 f x x1的图
1 2
象,数形结合确定最低点位置,再联立方程组求解即可.
【解析】在同一直角坐标系中分别画出 f x x24 与 f x x1的图象
1 2
如图,
两个函数的图象有四个交点 A,B,C,D.由图可知,B 为函数
f xmax x24,x1 图象的最低点,联立方程组
y4x2
,解得 x 1 21
yx1 2
或 1 21(舍去),
x
2
所以 f xmax x24,x1 的最小值为 1 21 1 213 .
2 2
第 34 页 共 90 页故答案为:
213.
2
27.①④
【分析】把 f xmaxsinx,cosx根据题意写成分段函数的形式,画出函
数的部分图像,根据图像即可判断值域、函数值的正负、周期性、对
称轴.
π 5π
sinx,x
2kπ, 2kπ
4 4
【解析】由题意得,函数 f xmaxsinx,cosx ,kZ ,
3π π
cosx,x 2kπ, 2kπ
4 4
如图,作出函数 f x在2π,4π的图像.
3π 5π
由图可知:函数 f x为周期函数,最小正周期为 2π , , 为其中
4 4
一个周期.
3π 5π
在 , 内,
4 4
①当x0时,函数 f x有最大值 cos01 ,
5π
当x 时,函数 f x有最小值 sin 5π 2 ,
4 4 2
2
所以函数 f x的值域为 ,1 正确;
2
3π
②当 0xπ 时, f x0,所以当2kπx 2kπkZ时, f x0错误;
2
③函数 f x的最小正周期为 2π ,所以π是函数 f x的一个周期错误;
π 5π
④函数 f x关于x 2kπkZ和x 2kπkZ对称,
4 4
π
所以函数 f x图像的对称轴为x kπkZ正确.
4
故答案为:①④
第 35 页 共 90 页28.2
【分析】将y用x表示,写出分段函数的表达式,利用函数的单调性
求最小值即可求解.
【解析】由2x2xy2x(1y),因为x,y0,
1 2 1 1
由 2可得y ,因为y 0,所以x ,
x y1 2x1 2
所以当0 y1,即x1时,2x2xy,
1
当y1,即 x1时,2x2xy,
2
2x,x1
1
所以M max2x,2xy
1
,因为y ,
2xy, x1 2x1
2
2x,x1
所以M 2x 1 ,
, x1
2x1 2
当x1时,M 2x2,
1 2x 2x11 1
当 x1时,M 1 单调递减,
2 2x1 2x1 2x1
1 1
所以M 1 1 2 ,
2x1 211
所以
M
的最小值为 2,
故答案为:2.
29.[1.+∞)
【分析】作出F(x)的图象,结合图象即可得F(x)的值域.
【解析】解:因为当x3时, f(x)3x,
令3xlog x,解得 x2 ,
2
当x3时, f(x)x3,
因为 f(5)2,g(5)log 52 f(5) ,
2
11 5
f(5.5)2.5,g(5.5)log log 25 2.5,
2 2 2 2
第 36 页 共 90 页所以x (5,5.5),使得x 3log x ,
0 0 2 0
3x,x2
所以F(x)log x,2xx ,
2 0
x3,xx
0
画出F(x)的图象如图,
由图易知,F(x)的最小值为F21,
∴F(x)的值域为[1,+∞).
故答案为:[1,+∞).
30.
2
【分析】作出函数 f x x3 ,gx2x图像,进而结合题意,数形结
合求解即可.
【解析】解:如图,作出函数 f x x3 ,gx2x图像,
所以,图像实线图像即为函数Fx的图像,
由图可知,当x1时,Fx有最小值
2
所以,Fx的最小值为
2
故答案为:
2
第 37 页 共 90 页31.
0,2
【分析】比较 f(x)与g(x)的大小,求得max{f(x),g(x)},令h(x)max{f(x),g(x)},
求得h(x)的最小值为 2aa2,由 2aa2 0 即可得出答案.
【解析】 x22ax2a(2xa2)x2(2a2)xa(a2)(xa)[x(a2)] ,
当xa或xa2时, f(x)g(x);当a xa2时, f(x) g(x),
x22ax2a,x a或 x a2
故maxf (x),g(x) ,
2xa2,a xa2
令h(x)max{f(x),g(x)},
当xa或xa2时, h(x) x2 2ax2a(xa)2 2aa2 2aa2;
当a xa2时, h(x)2xa2,单调递增,则当xa时,h(x)取最小值 2aa2,
所以h(x)的最小值为 2aa2,
若max{f(x),g(x)}0恒成立,则 2aa2 0 ,解得0a2.
故答案为:[0,2].
32.
1,4
【分析】作差法比较两个函数的大小,得出M(x)的解析式求值域.
【解析】令 F(x) g(x) f(x)x12x3x2x1
解F(x)0得,x<2或x1,此时, M(x) g(x)x12;
解F(x)0得,2x1,此时,M(x) f(x) x3.
x12 ,3 x2
所以,M(x)
x3,2 x1
第 38 页 共 90 页显然,M(x)在x3,2上单调递减,最大值为M(3)4,最小值为
M(2)1,值域为[1,4];
M(x)在x[2,1]上单调递增,最大值为M(1)4,最小值为M(2)1,值
域为[1,4].
综上可得,当x[3,1]时,M(x)的值域为[1,4].
故答案为:[1,4].
33.
6
【分析】根据a29b2
2 a29b2
6a
,分 1 6a, 1 6a讨论求解.
b b a a
【解析】解:因为a29b2
2 a29b2
6a
,当且仅当a3b时,等号成立;
b b
当 1 6a,即 a 6 时,hmax 1 , a29b2 a29b2 6a 6 ,
a 6 a b b
当 1 6a,即 0a 6 时,hmax 1 , a29b2 6,
a 6 a b
综上: 的最小值是 ,
h 6
故答案为:
6
34.5 13
2
【分析】先通过比较求出函数的解析式,再各段求出最小值即可.
【解析】解:令 x22x x1 ,解得 x 3 13或 x 3 13,
2 2
3 13 3 13
x22x,x 或x
则Mxmax f x,g x 2 2 ,
3 13 3 13
x1, x
2 2
当 x 3 13或 x 3 13时,Mx M
3 13
5 13 ,
2 2 min 2 2
当3 13 x 3 13时,函数没有最小值但大于5 13 ,
2 2 2
第 39 页 共 90 页综上:函数的最小值为5 13
.
2
故答案为:5 13
.
2
35.-1
【分析】利用导数研究g(x)的单调性并确定其值域,由二次函数性质
确定 f(x)值域,根据题设定义求 A、B,即可得结果.
【解析】由二次函数性质知: f x 0,,(f 1)0,(f 0)1,
x1 x
而g(x) ,则g(x) ,
ex ex
所以(,0)上g(x)0,g(x)递增,(0,)上g(x)0,g(x)递减,
当x趋向负无穷时g(x)也趋向负无穷,当x趋向正无穷时g(x)趋向 0,
而g01,g(1)0,
所以g(x)(,1],
则可得,M(x) (f 1)g(1)0,A0,m(x)g(0) (f 0)1,B1,故 AB1.
故答案为:-1
36.16
【分析】令 f xgx,可得xa2或xa2,由题易知H x的最小值
1
A44a ,H x的最大值 B124a ,则可求出答案.
2
【解析】 f x xa2 2 44a , gx xa2 2 124a ,
令 f xgx,得xa2或xa2.
因为H xmax f x,g x,H xmin f x,g x,
1 2
第 40 页 共 90 页所以H x的最小值A f(a2)44a,H x的最大值Bg(a2)124a,
1 2
所以AB44a124a16.
故答案为:16.
37. 4 ,3- 5
2
1 5 1 5
x2,x 或x
【分析】先得到 f x 2 2 ,再求解.
1 5 1 5
x1, x
2 2
1 5 1 5
x2,x 或x
【解析】因为函数 f xmax x2,x1 2 2 ,
1 5 1 5
x1, x
2 2
所以 f 222 4,
作出函数的图象,如图所示:
第 41 页 共 90 页由图象知,当 x 1 5 时, f(x)的最小值为3- 5,
2 2
故答案为: 4,3- 5
2
38.1
【分析】结合图象可得答案.
【解析】
如图,函数ylog x,y3x 在同一坐标系中,
2
且log 2321,所以M(x)在 x2 时有最小值,即M(2)1.
2
故答案为:1.
39.3
【分析】令 f xx,gxx24x,进而根据题意作出函数图像,数形结
合求解即可.
【解析】解:令 f xx,gxx24x,
解方程 f xgx得函数图像的交点横坐标为x 0,x 3,
1 2
第 42 页 共 90 页所以当 x0 或x3时, f xgx,当0x3时, f xgx,
所以min x,x24x
x24x,x,03,
,
x,x0,3
故令hxmin x,x24x ,即hx
x24x,x,03,
,
x,x0,3
所以作出hx的图像如图,
所以根据图象,当 x0 时,max min x,x24x h33 .
故答案为:3
9 7
40.
5 3
x x
【分析】分别令 f xmin2x1,3x,2 ,gxmax2x1,3x,2 ,进
2 2
而作出函数图象,利用函数图象数形结合求解即可得答案.
x
【解析】解:令 f xmin2x1,3x,2 ,作出图形如图 1(实线部分),
2
x
由函数图象可知, f xmin2x1,3x,2 在点 A 处取得最大值,
2
x
y2 2 9
所以联立 2 解得A , ,
y2x1 5 5
x 9
所以 f xmin2x1,3x,2 的最大值为
2 5
第 43 页 共 90 页 x
令gxmax2x1,3x,2
, 作出图形如图 2(实线部分),
2
x
由函数图象可知,gxmax2x1,3x,2
在点
B
处取得最小值,
2
y3x 2 7
所以联立 解得B , ,
y2x1 3 3
x 7
所以gxmax2x1,3x,2
的最小值为
2 3
9 7
故答案为: ;
5 3
41.1
【分析】根据题干中max函数的定义,可以得到所求函数为分段函数,
求出每一段的最小值,取其中的最小值即可
第 44 页 共 90 页【解析】令x2x1 x2 得:x3或x1,由题意可得:
x2x1,x3
max x2x1, x2 x2,3x1 ,画出函数对应的图像如下:
x2x1,x1
由图可得:当x1时,max x2x1, x2 最小,代入解析式可得:最小
值为 1
故答案为:1
42.3.
【分析】将函数 y2x,yx23x5 的图像画在一个坐标系中,根据题
干知取该图中靠上的部分就是 f(x)max{x2,x23x5} 的图像,在这个图
像中找到最低点,最低点的纵坐标就是函数的最小值.
第 45 页 共 90 页【解析】
根据题意在一个坐标系中画出 y2x,yx23x5 两个函数的图像,得
到图像如上图,
取其中靠上的部分,即曲线AC,线段
AB
,曲线
BD
这三部分所构成的
分段函数,
就是 f(x)max{x2,x23x5} 的图像,再取这部分图像的最低点,由图知
应该是点
A
,该点的纵坐标即函数的最小值.
yx2
联立 x24x30 x1或x3,由图知x 1,代入函数表
yx23x5 A
达式得到y 3,即函数的最小值为 3.
A
故答案为:3.
43.
m
m1或1m3或m4
【分析】作出函数 f(x)max x24x2,x,x3 ,数形结合,解m1或
第 46 页 共 90 页m24m21 或m31即可得答案.
【解析】解:如图,作出函数 f(x)max x24x2,x,x3 ,
根据图像, f(m)1等价于m1或 m24m21 或m31,
解不等式得m1或1m3或m4,
所以实数m的取值范围
m
m1或1m3或m4
故答案为:
m
m1或1m3或m4
44.
51
.
2
2abm
b
【解析】设min2ab, m ,则 b ,
a2b2 m
a2b2
b
所以m2 (2ab) .
a2b2
设给定的正实数,,
令
1
,解得 2
51,2
51,所以
m2
51
.
2 21
2 2 2
则 2abb2 2a2 2b2 b2 2a2 21 b2 51,
m2
a2b2 a2b2 a2b2 2
第 47 页 共 90 页2 51
当且仅当a ,b 时等号均成立,
2 51 51 2 51 51
故m的最大值为
51
,
2
故答案为:
51
.
2
1 4
45.
4 9
【分析】设 a,b,c0,a c ,然后分bmin{a,b,c},cmin{a,b,c}讨论,再验
证得解min{a,b,c}的最大值;显然 b24ac 0 ,分amax{a,b,c}和bmax{a,b,c}
讨论可得max{a,b,c}的最小值.
【解析】设 a,b,c0,a c ,
若bmin{a,b,c},则 c2 b2 4ac 4c2,矛盾;
1
若cmin{a,b,c},则 b2 4ac 4c2 ,则b 2c,于是1abc 4c,解得c ,
4
此时取 f(x) 1 x22x1 ,此时函数零点为x=1,满足条件,故min{a,b,c}
4
1
的最大值为 ;
4
由题 b24ac 0 ,
若amax{a,b,c}(c同理可得),则 b2 4ac 4bc ,则b 4c,a b 4c,
1 8
则1abc4c4cc9c ,则c ,ab1c ,
9 9
4 4
a ,则max{a,b,c}的最小值是 ;
9 9
4 16 4
若bmax{a,b,c},假设b ,则4acb2 ,则ac ,
9 81 81
5 1 1
而ac1b ,所以(ac)2 (ac)24ac ,则ac (设ac),
9 9 3
5 1
4 4
所以 acac 9 3 4 ,则ab 矛盾,所以b ,
a 9 9
2 2 9
此时 f(x) 1 4x24x1 ,零点x 1 满足条件,
9 2
第 48 页 共 90 页1
若b0,则min{a,b,c}b0 ,max{a,b,c}b;
4
1 4
综上,min{a,b,c}的最大值是 ,max{a,b,c}的最小值是 .
4 9
1 4
故答案为: ; .
4 9
46.3
【分析】在同一坐标系作出 yx24,yx2,yx3 的图象,然后根据
f x的函数定义得到其函数图象,由图象可求解出 f x的最小值.
【解析】在同一坐标系作出 yx24,yx2,yx3 的图象如下图:
根据取最大值函数的定义可知 f x的图象如下图所示:
根据 f x的图象可知, f x的最小值在 yx2 4, yx2 的一个交点处
取到,
令 x24x2 ,解得x=1或 x2 (舍),
所以 f x 1243 ,
min
第 49 页 共 90 页故答案为:3.
【点评】思路点睛:求解形如ymax f x,gx(或ymin f x,gx)
的函数的最小值(或最大值)的步骤:
(1)根据 f xgx,先求解出两个图象交点的横坐标;
(2)根据 f x,gx图象的相对位置对图象进行取舍,由此得到
ymax f x,gx(或ymin f x,gx)的函数图象;
(3)直接根据函数图象确定出最大值(或最小值).
47.4
【分析】由定义确定 的解析式,然后由函数的性质得结论.
M
【解析】 y2x是增函数,y2x3是增函数,y6x是减函数,
x2时, 2x 2x2x3 , 0 x2 时, 2x 22x3 , x0 时, 2x 02x3 ,
所以 2x 2x3 ,所以M max 2x,2x3,6x max{2x,6x},
6x,x2
又 y2x与y6x的交点是(2,4),所以M ,它在(,2]上递减,
2x,x2
在[2,)上递增,
所以 x2 时,M 4.
min
故答案为:4.
【点评】思路点睛:本题考查新定义函数,求新定义函数的最值.一
般方法是作出函数图象,由图象得出新函数的图象与解析式,从而得
出新函数性质,本题中由于有两个式子的大小关系是确定的,因此三
个式子的最值转化为两个数的最值,只要考虑这两个函数的单调性即
易得结论.
第 50 页 共 90 页 3 5
48. , 5
5
x y,(x2y 0)
【分析】原题等价于z 满足 x2 y2 1 区域部分,根据图
2xy,(x2y0)
形可以求出.
【解析】(x+y)-(2x-y)=-x+2y,
x y,(x2y 0)
设方程x2y0对应的直线为 AB,z ,
2xy,(x2y0)
直线为 AB 将约束条件 x2 y2 1 所确定的平面区域分为两部分,令
z = x+y,点(x,y)在半圆 ACB 上及其内部,
1
如图求得- 3 5
z 2
;
5 1
令z =2x- y,点(x,y)在半圆 ADB 上及其内部(除 AB 边),求得
2
- 3 5 z 5 ,
5 2
如图,
第 51 页 共 90 页 3 5
综上可知,z 的取值范围为 , 5.
5
3 5
故答案为: , 5.
5
【点评】本题考查不等式比较大小,考查不等式表示的平面区域,利
用数形结合解决是有效途径.
49.2
【分析】本道题是一道数形结合题型,通过绘图,结合图形理解,发
现gx必过0,2点,代入,即可.
2 2
T= 4
【解析】令kxsin x,mxx22x2,可知kx周期为 w ,
2
2
b 2
故关于 x=1 对称,而mx也是关于x 1对称,故 f x关于x1
2a 21
对称,在1,1上,kx递增,而mx递减,mx递增,故 f x kxmx
递增,在1,3 上,kx递减,mx递增,mx递减,故 f x kxmx递
减,当x0, f x2,故0,2在 f x上,绘制出hx的图像.实线为hx的
图像.
第 52 页 共 90 页而hxmin f x,gx ,而hx最大值为 2,所以0,2必为 f x,gx的交点,
故0,2也在gx xt 上,所以代入gx的解析式中,得到 0t 2,而t0,
所以 t=2.
【点评】本题以新定义为背景,考查函数的图象与性质,考查数形结
合的思想方法,解题关键抓住函数 f x的图象与性质,属于中档题.
50. 3 32 5
4
【分析】先表示出 f x的解析式,然后作出 f x的图象,根据图象求
3
解出最大值;结合图象分析值域为 ,2 时定义域的情况,由此确定出
4
m,n的取值情况,即可求nm的最大值.
【解析】当x23x3 x33时,解得x1或x3,
x3 3,x,13,
所以 f x ,
x23x3,x1,3
作出 f x的图象如下图所示:
第 53 页 共 90 页由图象可知:当x3时, f x有最大值,所以 f x f 33;
max
当 f x 3 时,解得x 3 或 3 或21;
4 4 2 4
当 f x2时, x 3 5或 x4 ,
2
由图象可知:当m 3 , 3 , n 3 5 时, f x的值域为 3 ,2 ,此时nm
4 2 2 4
的最大值为3 5 3 32 5 ;
2 4 4
当m4,n 21 时, f x的值域为 3 ,2 ,此时 nm 5 32 5,
4 4 4 4
由上可知,nm的最大值为32 5,
4
故答案为:3;32 5
.
4
【点评】思路点睛:本题考查取最小值函数的应用,处理这一类函数
时,图象法是首选方法,通过数形结合的思想能高效的将问题简化.
常见的图象应用的命题角度有:(1)确定方程根的数目;(2)求参数
范围;(3)解不等式;(4)研究函数性质.
51. 10,
【分析】设gxx2ax3a5,hx x 2,分析可知函数gx至少有一
个零点,可得出0 ,求出a的取值范围,然后对实数a的取值范围进
行分类讨论,根据题意可得出关于实数a的不等式,综合可求得实数a
的取值范围.
【解析】设gxx2ax3a5,hx x 2,由 x 20可得x2.
第 54 页 共 90 页要使得函数 f x至少有3个零点,则函数gx至少有一个零点,则
a212a200 ,
解得a2或a10.
①当a2时,gx x22x1,作出函数gx、hx的图象如下图所示:
此时函数 f x只有两个零点,不合乎题意;
②当a2时,设函数gx的两个零点分别为x、x x x ,
1 2 1 2
要使得函数 f x至少有3个零点,则x 2,
2
a
2
所以, 2 ,解得a;
g245a50
③当a10时,gxx210x25,作出函数gx、hx的图象如下图所示:
由图可知,函数 f x的零点个数为3,合乎题意;
④当a10时,设函数gx的两个零点分别为x 、x x x ,
3 4 3 4
要使得函数 f x至少有3个零点,则x 2,
3
第 55 页 共 90 页a
2
可得 2 ,解得 a4 ,此时a10.
g24a50
综上所述,实数a的取值范围是 10,.
故答案为: 10,.
【点评】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范
围)常用的方法:
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参
数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解
决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同
一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.
1 1
52.
,00,
2 2
【分析】根据题意求出 f(x)解析式,然后画出 f(x)的图象,再由对任意
xR ,都有 f(x2) f(x),可得将 f(x)的图象向右平移 2 个单位后,图
象在y f(x)的非下方,结合图象得 4t2(4t2)2 ,从而可求得结果.
【解析】因为函数 f(x)是定义域为 R 的奇函数,所以 f(0)0,
x2 x x
当x0时,由 2t2,得 x 2t2,
t2 2 2
x
2t2,x 2t2
x2 x x 2
所以 f(x)min , 2t 2 ,
t2 2 2 x2
x
,0 x 2t2
t2 2
因为 f(x)是定义域为 R 的奇函数,
第 56 页 共 90 页 x
2t2,x 2t2
2
所以当 x0 时, f(x) ,
x2 x , 2t2 x0
t2 2
当
x
2t2时,由 f(x)0,得 x4t2,
当
x
2t2时,由 f(x)0,得 x4t2,
所以 f(x)的图象如下图,
因为对任意xR ,都有 f(x2) f(x),
所以将 f(x)的图象向右平移 2 个单位后,图象在y f(x)的非下方,
1 1
所以 4t2(4t2)2 且 t0 ,解得 t ,且 t0 ,即实数 t 的取值范围是
2 2
1 1
,00,
,
2 2
1 1
故答案为:
,00,
2 2
【点评】关键点点睛:此题考查函数奇偶性的应用,考查分段函数,
考查不等式恒成立问题,解题的关键是根据题意求出函数析式,画出
图象,结合函数图象求解,考查数形结合的思想,属于较难题.
1
53.1
20202
1
【解析】解析:最大值为1 .
20202
a i
S min i ,x 1a ,x 1 x x x
记 1i2020 1 i a i k1 k 0 ,则a i x i x i1 ,故S i x i1 1 x i1,即
k i i
k1
x
1S i1 ,对i1,2,3,,2020,
x
i
求和,并结合算术-几何平均不等式,
第 57 页 共 90 页1
有 2020(1S) 2 020 x i12020 x 0 2020 2020 2020 ,
i1 x i x 2020 20202 20202
1
故S 1 ,等号当 a (20202)i (20202)i1(i1,2,3,,2020) 时取到.
20202 i
1
所以原式的最大值为1 .
20202
1
故答案为:1 .
20202
54.1
2
b 1 1 1
【解析】根据均值不等式得到 ,考虑a 和a 两种情况,
a24b2 4a 4a 4a
计算最大值得到答案.
b 1 1 1
【解析】a24b2 a2 a2 4a ,
4b 2 4b
b b
1 1 b b 1 1
当a ,即a 时,hmina, ,
4a 2 a24b2 a24b2 4a 2
1 1
a ,b 时等号成立;
2 4
1 1 b 1
当a ,即a 时,hmina, .
4a 2 a24b2 2
综上所述:h 的最大值是1 .
2
故答案为:1
.
2
【点评】本题考查了利用均值不等式求最值,意在考查学生的计算能
力和转化能力,分类讨论是解题的关键.
55. 2 .
8
2x
【分析】根据取小定义, f(x)g(x) 2g(x),则有
x28
1 1 1 2
g(x)
8 8 4 2 8 , f(x)情况相同,即可得解.
x 2 x
x x
【解析】由题意可得:当 f(x)g(x)时,有:
minf(x),g(x)g(x),
第 58 页 共 90 页2x
那么 f(x)g(x) 2g(x),
x28
1 1 1 2
g(x)
即当x0时, 8 8 4 2 8 ,
x 2 x
x x
当x=0时,g(x)0,故
g(x)
2 ,
8
当 f(x) g(x),同理可得 f(x) 2 ,
8
x
显然,当 f(x) g(x) ,
x28
f(x)和g(x)都可取到最大值 2 ,
8
综上可得:min{f(x),g(x)}的最大值为 2 .
8
【点评】本题考查了取小新定义,考查了基本不等式求最值,同时考
查了推理运算能力,属于较难题.
56.1
2
【分析】min 8x,8xy,8y1,花括号内三个数的底数相同,则对其指数进
1
行比较,当x为最小时,得到x ,并求出最小值 8x的最大值,然后
3
1
讨论当0 x 时,分别研究当xy最小,和y1最小时,对应的范围,
3
从而得到每种情况下的最大值,并对三中情况进行判断,从而得到结
果.
【解析】x、y∈(0,1)时,min 8x,8xy,8y1
可知花括号内三个数的底数相同,则对其指数进行比较,
xxy y2x
①当x为最小时,
,得
x y1 y1x
1
所以1x2x ,即x ,
3
此时 min 8x,8xy,8y1 8x 8 1 3 1 ;
2
1
当0 x ,则y1或者xy为最小,
3
第 59 页 共 90 页1x
②当y1为最小时,y1 xy,则y ,
2
1
1
1x 3 1
y1 1 1
2 2 3
此时 min 8x,8xy,8y1 8y18 1 3 1 ,
2
1x
③当xy为最小时,xy y1,则y ,
2
1x 1 x 1
xyx
2 2 2 3
此时 min 8x,8xy,8y1 8xy 8 1 3 1 ,
2
所以,综上所述,min 8x,8xy,8y1的最大值为1 ,
2
故答案为1
.
2
【点评】本题考查运用函数思想解决问题,考查了函数的值域,不等
式的性质,对抽象思维要求较高,属于难题.
3 5 1
57. ,
4 3
【解析】用a、b、c分别表示BC、CA、
AB
的长度,不妨设abc.
接下来求a的取值范围.
1
当ABC为正三角形时,符合题意,此时,a取得最大值 .
3
下面求a的最小值:
令cxa,b ya.则x y1.
注意到,此时ABC不为正三角形.故x1.
由三角形三边关系有abc y x1.
2S 2S 2S 1 1 1 x
设ABC的面积为 S.则由题设条件有 y .
c b a b a c x1
综上, x1 x x 3 5 .
x1 2
x 1
注意到,1x y1x x1 3.
x1 x1
第 60 页 共 90 页1
令 f x x1 3.
x1
当1x2时,1x y12x5.
当x2时, f x取最小值 5,并在区间2,上单调递增.
因为 x 3 5 ,所以, f x f
3 5
3 5 5.
2 2
又a1xy1,则a 1 3 5 .
3 5 4
当3 5 a 52 时,可令 b 1 5 a ,c1ab;
4 2
1 1a
当 52a 时,可令bc .
3 2
不难验证,此时题设条件均可得到满足.
综上,所求a的取值范围是3 5
a
1
.
4 3
1
58. /0.5
2
ab
【分析】根据给定条件,借助基本不等式求出 的最大值即得.
a2 4b2
b b
【解析】令hmin{a, },a0,b0,于是0ha,0h ,
a24b2 a24b2
ab b
则h2 ,当且仅当a 时取等号,
a24b2 a24b2
ab 1 1 1
而a24b2 a 4b a 4b 4,当且仅当a 4b ,即 a2b 时取等号,
2 b a
b a b a
b 1 1 1
因此当a ,且a2b,即a ,b 时,h ,
a24b2 2 4 max 2
所以min{a, b }的最大值为1 .
a24b2 2
故答案为:1
2
b
【点评】思路点睛:令hmin{a, },由此建立不等式,再利用不
a24b2
等式性质变形,借助基本不等式求解.
8
59.
3
【分析】设gx3x 1,h x x2 2x 1,求出h1 g12,结合函数
第 61 页 共 90 页的单调性作出函数的图象,结合图象,即可得出 m2 , a12b3.根
2 1 1 4b a1
据“1”的代换,推得 4 ,结合基本不等式,即可
a1 b 3 a1 b
得出答案.
【解析】设gx3x 1,h x x2 2x 1,
根据指数函数的性质可知,函数gx3x 1在
R
上单调递增,且
g13112;
根据二次函数的性质可知,函数h x x2 2x 1在,1上单调递增,
在1,上单调递减,且h112212 g1.
作出函数的图象,
可知 f xmin 3x 1,x22x1 的最大值为 A 点的纵坐标,即h12,
所以 m2 ,a2b2,则 a12b3.
又因为a,b0,
所以,
2 1 1 2 1 1 4b a1 1 4b a1 8
a1 b 3 a1 b a1 2b 3 a1 b 4 3 2 a1 b 4 3 .
4b a1 1 3
当且仅当 ,且a2b2,即a ,b 时等号成立.
a1 b 2 4
2 1 8
所以, 的最小值为 .
a1 b 3
8
故答案为: .
3
60.1
第 62 页 共 90 页【分析】根据题意作出函数的图象,进而求出函数的最大值.
1 1
【解析】由题意,当0x1时, x x x2,当x1时,x2 x x ;
x x
x2,x(0,1]
从而 f x1 ,作出函数 f x的图象,
,x1,
x
如图所示:
由图可知x1时,函数有最大值 1.
故答案为:1.
7
61. 3 /1.75
4
【分析】根据定义作出函数 f(x)的图象,写出解析式,即可求出 f(x)最
大值;根据函数值域,求出对应点的坐标,利用数形结合进行求解nm
的最大值.
【解析】根据定义作出 f(x)的大致图象,如图,
其中A1,1,B3,3,
3 x3,x1或x3
即 f(x)
x23x3,1x3
由图可知,当x3时, f(x)取最大值 3.
3 3 3 21
当 f x 时,当x1或x3时,由3x3= ,解得:x 或x ;
4 4 C 4 G 4
第 63 页 共 90 页7 7 5
当 f x 时,当1x3时,由x23x3 ,解得:x .
4 4 E 2
3 7
由图可知,若函数 f x在区间 m,n 上的值域为 , ,则nm最大值为
4 4
5 3 7
x x = = .
E C 2 4 4
7
故答案为:3, .
4
62.3
【分析】①由大角对大边,结合倍角正余弦公式及充分、必要性的关
系判断;②由幂函数求参数 m,注意验证区间单调性;③由弦化切化
简求值即可;④根据函数定义,由正余弦函数的性质比较大小写出
f x的分段形式,进而确定其值域.
【解析】①当 AB ,则ab,故00,
所以0