本题导读

本题考查对数不等式,以及线性不等式组与比值取值范围。

📌【题干】

Question

(2012年江苏卷) 已知正数 满足:,,则 的取值范围是  .

🔍【思路分析】

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换元后 ( 取到),( 取到),故取值范围为 。

✅【答案】

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✍【详细解析】

Abstract

令 ,。题设的两个线性不等式化为 ,而对数不等式化为 。

由 ,得 。又由 ,有 。

另一方面,,所以 ,且 。令 (),则 ,当 时 ,当 时 ,所以 在 处取得最小值 。因此 。

下界可以取得:取 ,,则 ,且 ,所以 。上界也可以取得:取 ,,则两个线性不等式均取等号,且 ,所以 。

中间值也可取得:令 ,,。由 的凹性,,所以 始终满足全部条件,比值 关于 连续,可取得 与 之间的每一个值。

故所求取值范围为 。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:齐次化换元(比值结构); 的最值;取值范围端点的可达性验证

核心方法:三个正数两个条件 → 除以 降元 → 线性条件给上界、对数条件给下界 → 连续性补中间值

避坑指南:求出上下界还必须验证”取得到”:下界取 、上界取 ;只求不等式不验证可达性会误答开区间。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:多元比值取值范围压轴题,与 2012 年上海卷文第 20 题(对数不等式)同族,属江苏卷填空压轴风格。

结论推广: 在 上的最小值为 ( 处),这一结论在对数型比值估计中反复出现;齐次条件组用换元降元是通用起手。

方法推广:多变量比值范围题:先齐次化换元减少变量 → 拆成几个单向不等式分别估计 → 最后专门论证端点与中间值的可达性。

🔗【关联脉络】

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