2018第一轮复习 不等式

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2018届高三理科数学一轮复习 绝对值不等式

2018届高三理科数学一轮复习 绝对值不等式

(2)求不等式 f(x)≥x2-8x+15 的解集.
解:由(1)可知, 当 x≤2 时,f(x)≥x2-8x+15 即为 x2-8x+18≤0,解集 为空集; 当 2<x<5 时,f(x)≥x2-8x+15 即为 x2-10x+22≤0,解 集为{x|5- 3≤x<5}; 当 x≥5 时,f(x)≥x2-8x+15 即为 x2-8x+12≤0,解集 为{x|5≤x≤6}. 综上, 不等式 f(x)≥x2-8x+15 的解集为{x|5- 3≤x≤6}.
能力练通
抓应用体验的“得”与“失”
1.求不等式|x-1|-|x-5|<2 的解集.
解:不等式|x-1|-|x-5|<2 等价于
x<1, -x-1+x-5<2 x>5, 或 x-1-x-5<2, x>5, 或 4<2, 1≤x≤5, 或 x-1+x-5<2 x<1, 即 -4<2 1≤x≤5, 或 2x<8
(3)|x-a|+|x-b|≥c,|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式 的解法: ①利用绝对值不等式的几何意义求解. ②利用零点分段法求解. ③构造函数,利用函数的图象求解.
考点贯通
抓高考命题的“形”与“神”
绝对值不等式的解法
[典例]
解下列不等式:
(1)|2x+1|-2|x-1|>0. x (2)|x+3|-|2x-1|<2+1.
a>0 x|-a<x<a

a=|x>a或x<-a
(2)|ax+b|≤c,|ax+b|≥c(c>0)型不等式的解法: ①|ax+b|≤c⇔ -c≤ax+b≤c ; ②|ax+b|≥c⇔ ax+b≥c 或 ax+b≤-c .

2018届高考数学一轮复习第六章不等式、推理与证明第四节基本不等式学案文

2018届高考数学一轮复习第六章不等式、推理与证明第四节基本不等式学案文

第四节 基本不等式1.了解基本不等式的证明过程.2.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.知识点一 基本不等式 1.基本不等式ab ≤a +b2(1)基本不等式成立的条件:____________. (2)等号成立的条件:当且仅当______时取等号. 2.算术平均数与几何平均数设a >0,b >0,则a ,b 的算术平均数为______,几何平均数为____,基本不等式可叙述为:________________________________ __________.3.几个重要的不等式a 2+b 2≥____(a,b∈R );b a +a b≥____(a ,b 同号).ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22(a ,b ∈R );⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22____a 2+b 22(a ,b ∈R ). 答案1.(1)a >0,b >0 (2)a =b 2.a +b2ab 两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数3.2ab 2 ≤1.判断正误(1)函数y =x +1x的最小值是2.( )(2)x >0且y >0是x y +y x≥2的充分不必要条件.( ) (3)若a ≠0,则a 2+1a2的最小值为2.( )答案:(1)× (2)√ (3)√知识点二 利用基本不等式求最值问题 已知x >0,y >0,则1.如果积xy 是定值p ,那么当且仅当______时,x +y 有最____值是____.(简记:积定和最小)2.如果和x +y 是定值p ,那么当且仅当______时,xy 有最____值是____.(简记:和定积最大)答案1.x =y 小 2p 2.x =y 大p 242.(必修⑤P100习题3.4A 组第1(2)题改编)设x >0,y >0,且x +y =18,则xy 的最大值为( )A .80B .77C .81D .82解析:xy ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 22=⎝ ⎛⎭⎪⎫1822=81,当且仅当x =y =9时等号成立,故选C.答案:C3.(必修⑤P100习题3.4A 组第2题改编)若把总长为20 m 的篱笆围成一个矩形场地,则矩形场地的最大面积是________.解析:设一边长为x m ,则另一边长可表示为(10-x )m ,由题知0<x <10,则面积S =x (10-x )≤⎝⎛⎭⎪⎫x +10-x 22=25,当且仅当x =10-x ,即x =5时等号成立,故当矩形的长与宽相等,都为5时面积取到最大值25 m 2.答案:25 m 24.已知m >0,n >0,2m +n =1,则1m +2n的最小值为____.解析:∵2m +n =1,∴1m +2n =(1m +2n)·(2m +n )=4+n m+4mn ≥4+2n m ·4mn=8. 当且仅当n m =4m n ,即n =12,m =14时,“=”成立.答案:8热点一 配凑法求最值【例1】 (1)已知x <54,求f (x )=4x -2+14x -5的最大值;(2)已知x 为正实数且x 2+y 22=1,求x 1+y 2的最大值.【解】 (1)因为x <54,所以5-4x >0,则f (x )=4x -2+14x -5=-⎝ ⎛⎭⎪⎫5-4x +15-4x +3≤-2+3=1.当且仅当5-4x =15-4x ,即x =1时,等号成立.故f (x )=4x -2+14x -5的最大值为1.(2)因为x >0,所以x 1+y 2=2x 2⎝ ⎛⎭⎪⎫12+y 22≤2⎣⎢⎡⎦⎥⎤x 2+ 12+y 22 2.又x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫12+y 22=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+y 22+12=32,所以x 1+y 2≤2⎝ ⎛⎭⎪⎫12×32=324,即(x 1+y 2)max =324.(1)设0<x <52,则函数y =4x (5-2x )的最大值为________.(2)设x >-1,则函数y = x +5 x +2x +1的最小值为________.解析:(1)因为0<x <52,所以5-2x >0,所以y =4x (5-2x )=2×2x (5-2x )≤2⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +5-2x 22=252, 当且仅当2x =5-2x ,即x =54时等号成立,故函数y =4x (5-2x )的最大值为252.(2)因为x >-1,所以x +1>0, 所以y = x +5 x +2 x +1=x 2+7x +10x +1= x +1 2+5 x +1 +4x +1=x +1+4x +1+5≥2x +1 ×4x +1+5=9, 当且仅当x +1=4x +1,即x =1时等号成立,故函数y = x +5 x +2 x +1的最小值为9. 答案:(1)252 (2)9热点二 常值代换法求最值【例2】 已知a >0,b >0,a +b =1,则1a +1b的最小值为________.【解析】 ∵a >0,b >0,a +b =1, ∴1a +1b =a +b a +a +b b =2+b a +a b≥2+2b a ·a b =4,即1a +1b 的最小值为4,当且仅当a =b =12时等号成立. 【答案】 41.本例的条件不变,则⎝⎛⎭⎪⎫1+1a ⎝⎛⎭⎪⎫1+1b 的最小值为____.解析:⎝⎛⎭⎪⎫1+1a ⎝⎛⎭⎪⎫1+1b =⎝⎛⎭⎪⎫1+a +b a ·⎝⎛⎭⎪⎫1+a +b b =⎝⎛⎭⎪⎫2+b a ·⎝⎛⎭⎪⎫2+a b =5+2⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b ≥5+4=9,当且仅当a =b =12时,取等号.答案:92.若将本例中的“a +b =1”换为“a +2b =3”,如何求解? 解:∵a +2b =3,∴13a +23b =1.∴1a +1b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b ⎝ ⎛⎭⎪⎫13a +23b =13+23+a 3b +2b3a≥1+22ab 9ab =1+223. 当且仅当a =2b =32-3时,取等号. 故1a +1b 的最小值为1+223.若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,则3x +4y 的最小值是________. 解析:因为x +3y =5xy ,且x >0,y >0. 所以3x +1y=5,所以3x +4y =15(3x +4y )⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +1y =15⎝⎛⎭⎪⎫13+12y x +3x y ≥15⎝ ⎛⎭⎪⎫13+212y x·3x y=15(13+12)=5. 当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧12y x =3xy,3x +1y =5,即⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =12时取“=”.所以3x +4y 的最小值是5.答案:5热点三 换元法求最值【例3】 已知正实数x ,y 满足xy +2x +y =4,则x +y 的最小值为________. 【解析】 因为xy +2x +y =4,所以x =4-y y +2,由x =4-yy +2>0,得-2<y <4,又y >0,则0<y <4,所以x +y =4-y y +2+y =6y +2+(y +2)-3≥26-3,当且仅当6y +2=y +2(0<y <4),即y =6-2时取等号.【答案】 26-3已知x >0,y >0,x +3y +xy =9,则x +3y 的最小值为________. 解析:由已知得x =9-3y1+y .方法1:(消元法) ∵x >0,y >0,∴y <3, ∴x +3y =9-3y 1+y +3y =3y 2+91+y=3 1+y 2-6 1+y +121+y =121+y +(3y +3)-6≥2121+y· 3y +3 -6=6. 当且仅当121+y=3y +3,即y =1,x =3时,(x +3y )min =6. 方法2:∵x >0,y >0,9-(x +3y ) =xy =13x ·(3y )≤13·(x +3y 2)2,当且仅当x =3y 时等号成立, 设x +3y =t >0,则t 2+12t -108≥0, ∴(t -6)(t +18)≥0,又∵t >0,∴t ≥6. 故当x =3,y =1时,(x +3y )min =6. 答案:6热点四 基本不等式与函数的综合应用【例4】 (1)已知f (x )=32x-(k +1)3x+2,当x ∈R 时,f (x )恒为正值,则k 的取值范围是( )A .(-∞,-1)B .(-∞,22-1)C .(-1,22-1)D .(-22-1,22-1)(2)已知函数f (x )=x 2+ax +11x +1(a ∈R ),若对于任意x ∈N *,f (x )≥3恒成立,则a 的取值范围是________.【解析】 (1)由32x -(k +1)3x +2>0恒成立,得k +1<3x +23x .∵3x+23x ≥22,∴k +1<22,即k <22-1.(2)由f (x )≥3恒成立,得x 2+ax +11x +1≥3,又x ∈N *,∴x 2+ax +11≥3(x +1),∴a -3≥-⎝⎛⎭⎪⎫x +8x . 令F (x )=-⎝⎛⎭⎪⎫x +8x ,x ∈N *,则F (x )max =F (3)=-173.即a -3≥-173,∴a ≥-83.【答案】 (1)B (2)⎣⎢⎡⎭⎪⎫-83,+∞(2017·太原模拟)正数a ,b 满足1a +9b=1,若不等式a +b ≥-x 2+4x +18-m 对任意实数x 恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .[3,+∞)B .(-∞,3]C .(-∞,6]D .[6,+∞)解析:因为a >0,b >0,1a +9b=1,所以a +b =(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +9b =10+b a +9a b≥10+29=16.由题意,得16≥-x 2+4x +18-m , 即x 2-4x -2≥-m 对任意实数x 恒成立, 而x 2-4x -2=(x -2)2-6, 所以x 2-4x -2的最小值为-6, 所以-6≥-m ,即m ≥6. 答案:D1.运用公式解题时,既要掌握公式的正用,也要注意公式的逆用,例如a 2+b 2≥2ab 逆用就是ab ≤a 2+b 22;a +b2≥ab (a ,b >0)逆用就是ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22(a ,b >0)等,还要注意“添”“拆”项技巧和公式等号成立的条件等.2.利用基本不等式求最值应注意的问题(1)使用基本不等式求最值,其失误的真正原因是对其存在前提“一正、二定、三相等”的忽视.要利用基本不等式求最值,这三个条件缺一不可.(2)在运用基本不等式时,要特别注意“拆”“拼”“凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”“定”“等”的条件.(3)连续使用公式时取等号的条件很严格,要求同时满足任何一次的字母取值存在且一致.。

2018届一轮 复习1.2 不等关系及简单不等式的解法

2018届一轮    复习1.2 不等关系及简单不等式的解法

1.2 不等关系及简单不等式的解法●知识梳理1.一元一次不等式的解法.任何一个一元一次不等式经过不等式的同解变形后,都可以化为ax >b (a ≠0)的形式. 当a >0时,解集为{x |x >a b };当a <0时,解集为{x |x <ab }. 2.一元二次不等式的解法.任何一个一元二次不等式经过不等式的同解变形后,都可以化为ax 2+bx +c >0(或<0)(其中a >0)的形式,再根据“大于取两边,小于夹中间”求解集.3.简单的高次不等式、分式不等式的求解问题可采用“数轴标根法”. 思考讨论用“数轴标根法”解高次、分式不等式时,对于偶次重根应怎样处理? ●点击双基1.不等式32-+x x x )(<0的解集为A.{x |x <-2或0<x <3}B.{x |-2<x <0或x >3}C.{x |x <-2或x >0}D.{x |x <0或x >3}解析:在数轴上标出各根. -2 0 3答案:A2.若不等式|ax +2|<6的解集为(-1,2),则实数a 等于 A.8 B.2 C.-4 D.-8 解析:由|ax +2|<6得-6<ax +2<6,即-8<ax <4.∵不等式|ax +2|<6的解集为(-1,2),易检验a =-4. 答案:C3.已知函数f (x )是R 上的增函数,A (0,-1)、B (3,1)是其图象上的两点,那么| f (x +1)|<1的解集是A.(1,4)B.(-1,2)C.(-∞,1]∪[4,+∞)D.(-∞,-1]∪[2,+∞)解析:由题意知f (0)=-1,f (3)=1. 又| f (x +1)|<1⇔-1<f (x +1)<1, 即f (0)<f (x +1)<f (3). 又f (x )为R 上的增函数, ∴0<x +1<3.∴-1<x <2. 答案:B4.不等式x 2-|x -1|-1≤0的解集为____________.解析:当x -1≥0时,原不等式化为x 2-x ≤0,解得0≤x ≤1. ∴x =1;当x -1<0时,原不等式化为x 2+x -2≤0, 解得-2≤x ≤1.∴-2≤x <1. 综上,x ≥-2.答案:{x |-2≤x ≤1}(文)不等式ax 2+(ab +1)x +b >0的解集为{x |1<x <2},则a +b =_______. 解析:∵ax 2+(ab +1)x +b >0的解集为{x |1<x <2}, ∴⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==+-<.2310a ba ab a ,,解得⎪⎩⎪⎨⎧-=-=121b a ,或⎩⎨⎧-=-=.21b a , ∴a +b =-23或-3. 答案:-23或-3 5.不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |2<x <3},则不等式ax 2-bx +c >0的解集为_______. 解析:令f (x )=ax 2+bx +c ,其图象如下图所示,再画出f (-x )的图象即可.答案:{x |-3<x <-2} ●典例剖析【例1】 解不等式3252---x x x<-1.剖析:这是一个分式不等式,其左边是两个关于x 的多项式的商,而右边是非零常数,故需移项通分,右边变为零,再利用商的符号法则,等价转化成整式不等式组.解:原不等式变为3252---x x x+1<0,即322322--+-x x x x <0⇔⎪⎩⎪⎨⎧<-->+-⎪⎩⎪⎨⎧>--<+-⇔0320230320232222x x x x x x x x 或,-1<x <1或2<x <3.∴原不等式的解集是{x |-1<x <1或2<x <3}.【例2】 求实数m 的范围,使y =lg [mx 2+2(m +1)x +9m +4]对任意x ∈R 恒有意义. 剖析:mx 2+2(m +1)x +9m +4>0恒成立的含义是该不等式的解集为R . 故应⎩⎨⎧>.00<,Δm解:由题意知mx 2+2(m +1)x +9m +4>0的解集为R ,则⎩⎨⎧<+-+=>.04941402)()(,m m m Δm 解得m >41. 评述:二次不等式ax 2+bx +c >0恒成立的条件:⎩⎨⎧<>.00Δa ,若未说明是二次不等式还应讨论a =0的情况.思考讨论本题若要使值域为全体实数,m 的范围是什么? 提示:对m 分类讨论,m =0适合. 当m ≠0时,⎩⎨⎧≥>.00Δm ,解m 即可.【例3】 若不等式2x -1>m (x 2-1)对满足|m |≤2的所有m 都成立,求x 的取值范围.剖析:对于m ∈[-2,2],不等式2x -1>m (x 2-1)恒成立,把m 视为主元,利用函数的观点来解决.解:原不等式化为(x 2-1)m -(2x -1)<0. 令f (m )=(x 2-1)m -(2x -1)(-2≤m ≤2).则⎪⎩⎪⎨⎧<---=<----=-.01212201212222)()()(,)()()(x x f x x f解得271+-<x <231+. 深化拓展1.本题若变式:不等式2x -1>m (x 2-1)对一切-2≤x ≤2都成立,求m 的取值范围.2.本题若把m 分离出来再求m 的范围能行吗? ●闯关训练 夯实基础1.不等式x +12+x >2的解集是 A.(-1,0)∪(1,+∞)B.(-∞,-1)∪(0,1)C.(-1,0)∪(0,1)D.(-∞,-1)∪(1,+∞)解法一:x +12+x >2⇔x -2+12+x >0⇔11+-x x x )(>0⇔x (x -1)(x +1)>0⇔-1<x <0或x >1.解法二:验证,x =-2、21不满足不等式,排除B 、C 、D.答案:A2.设f (x )和g (x )都是定义域为R 的奇函数,不等式f (x )>0的解集为(m ,n ),不等式g (x )>0的解集为(2m ,2n ),其中0<m <2n,则不等式f (x )·g (x )>0的解集是A.(m ,2n ) B.(m ,2n )∪(-2n,-m ) C.(2m ,2n )∪(-n ,-m ) D.(2m ,2n )∪(-2n ,-2m) 解析:f (x )、g (x )都是定义域为R 的奇函数,f (x )>0的解集为(m ,n ),g (x )>0的解集为(2m ,2n). ∴f (-x )>0的解集为(-n ,-m ),g (-x )>0的解集为(-2n ,-2m), 即f (x )<0的解集为(-n ,-m ),g (x )<0的解集为(-2n ,-2m ). 由f (x )·g (x )>0得⎩⎨⎧>>00)(,)(x g x f 或⎩⎨⎧<<.00)(,)(x g x f .又0<m <2n,∴m <x <2n 或-2n<x <-m . 答案:B3.若关于x 的不等式-21x 2+2x >mx 的解集为{x |0<x <2},则实数m 的值为_______. 解析:由题意,知0、2是方程-21x 2+(2-m )x =0的两个根, ∴-212--m=0+2.∴m =1. 答案:14.已知f (x )=⎩⎨⎧<-≥.0101x x ,则不等式x +(x +2)·f (x +2)≤5的解集是____________. 解析:当x +2≥0,即x ≥-2时. x +(x +2)f (x +2)≤5⇔2x +2≤5⇔x ≤23. ∴-2≤x ≤23. 当x +2<0即x <-2时,x +(x +2)f (x +2)≤5⇔x +(x +2)·(-1)≤5⇔-2≤5, ∴x <-2.综上x ≤23.答案:(-∞,23] 5.定义符号函数sgn x =⎪⎩⎪⎨⎧<-=>.010001)(),(),(x x x 当x ∈R 时,解不等式(x +2)>(2x -1)sgn x .解:当x >0时,原不等式为x +2>2x -1. ∴0<x <3.当x =0时,成立. 当x <0时,x +2>121-x . x -121-x +2>0. 1224122--+--x x x x >0.123322--+x x x >0.∴-4333+<x <0.综上,原不等式的解集为{x |-4333+<x <3}. 6.解关于x 的不等式ax 2-2≥2x -ax (a ∈R ).解:原不等式变形为ax 2+(a -2)x -2≥0. ①a =0时,x ≤-1;②a ≠0时,不等式即为(ax -2)(x +1)≥0, 当a >0时,x ≥a2或x ≤-1; 由于a 2-(-1)=aa 2+,于是 当-2<a <0时,a2≤x ≤-1; 当a =-2时,x =-1; 当a <-2时,-1≤x ≤a2. 综上,当a =0时,x ≤-1;当a >0时,x ≥a 2或x ≤-1;当-2<a <0时,a2≤x ≤-1; 当a =-2时,x =-1;当a <-2时,-1≤x ≤a2. 培养能力7.解关于x 的不等式log a 3x <3log a x (a >0,且a ≠1). 解:令y =log a x ,则原不等式化为y 3-3y <0, 解得y <-3或0<y <3, 即log a x <-3或0<log a x <3. 当0<a <1时,不等式的解集为{x |x >a 3-}∪{x |a3<x <1};当a >1时,不等式的解集为{x |0<x <a 3-}∪{x |1<x <a 3}.8.有点难度哟!已知适合不等式|x 2-4x +a |+|x -3|≤5的x 的最大值为3,求实数a 的值,并解该不等式. 解:∵x ≤3,∴|x -3|=3-x .若x 2-4x +a <0,则原不等式化为x 2-3x +a +2≥0.此不等式的解集不可能是集合{x |x ≤3}的子集,∴x 2-4x +a <0不成立. 于是,x 2-4x +a ≥0,则原不等式化为x 2-5x +a -2≤0.∵x ≤3, 令x 2-5x +a -2=(x -3)(x -m )=x 2-(m +3)x +3m ,比较系数,得m =2,∴a =8. 此时,原不等式的解集为{x |2≤x ≤3}. 探究创新9.关于x 的不等式⎪⎩⎪⎨⎧<+++>--055220222k x k x x x )(,的整数解的集合为{-2},求实数k 的取值范围.解:由x 2-x -2>0可得x <-1或x >2.∵⎪⎩⎪⎨⎧<+++>--055220222k x k x x x )(,的整数解为x =-2,又∵方程2x 2+(2k +5)x +5k =0的两根为-k 和-25. ①若-k <-25,则不等式组的整数解集合就不可能为{-2}; ②若-25<-k ,则应有-2<-k ≤3. ∴-3≤k <2.综上,所求k 的取值范围为-3≤k <2. ●思悟小结1.一元二次不等式的解集与二次项系数及判别式的符号有关.2.解分式不等式要使一边为零,转化为不等式组.如果能分解,可用数轴标根法或列表法.3.解高次不等式的思路是降低次数,利用数轴标根法求解较为容易.4.解含参数的不等式的基本途径是分类讨论,能避免讨论的应设法避免讨论. ●教师下载中心 教学点睛1.解不等式的过程,实质上是不等式等价转化过程.因此在教学中向学生强调保持同解变形是解不等式应遵循的基本原则.2.各类不等式最后一般都要化为一元一次不等式(组)或一元二次不等式(组)来解,这体现了转化与化归的数学思想.3.解不等式几乎是每年高考的必考题,重点仍是含参数的有关不等式,对字母参数的逻辑划分要具体问题具体分析,必须注意分类不重、不漏、完全、准确.拓展题例【例1】 解关于x 的不等式12-ax ax >x (a ∈R ).解法一:由12-ax ax >x ,得12-ax ax -x >0,即1-ax x>0.此不等式与x (ax -1)>0同解.若a <0,则a1<x <0; 若a =0,则x <0; 若a >0,则x <0或x >a1. 综上,a <0时,原不等式的解集是(a1,0); a =0时,原不等式的解集是(-∞,0); a >0时,原不等式的解集是(-∞,0)∪(a1,+∞). 解法二:由12-ax ax >x ,得12-ax ax -x >0,即1-ax x>0.此不等式与x (ax -1)>0同解.显然,x ≠0.(1)当x >0时,得ax -1>0.若a <0,则x <a1,与x >0矛盾, ∴此时不等式无解;若a =0,则-1>0,此时不等式无解; 若a >0,则x >a1. (2)当x <0时,得ax -1<0. 若a <0,则x >a 1,得a1<x <0; 若a =0,则-1<0,得x <0; 若a >0,则x <a1,得x <0. 综上,a <0时,原不等式的解集是(a1,0); a =0时,原不等式的解集是(-∞,0);a >0时,原不等式的解集是(-∞,0)∪(a1,+∞).【例2】 f (x )是定义在(-∞,3]上的减函数,不等式f (a 2-sin x )≤f (a +1+cos 2x )对一切x ∈R 均成立,求实数a 的取值范围.解:由题意可得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++≥-≤++≤-x a x a x a x a 2222cos 1sin 3cos 13sin ,, 即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--≥---≤+≤222221sin 49cos 2sin 3)(,,x a a x a x a 对x ∈R 恒成立. 故⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--≥--≤≤max22221sin 4912)(,,x a a a a ∴-2≤a ≤2101-.。

高考数学一轮复习 第7章 不等式 2 第2讲 一元二次不等式及其解法教案 理-高三全册数学教案

高考数学一轮复习 第7章 不等式 2 第2讲 一元二次不等式及其解法教案 理-高三全册数学教案

第2讲 一元二次不等式及其解法1.一元一次不等式ax >b (a ≠0)的解集 (1)当a >0时,解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x >b a ;(2)当a <0时,解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x <b a .2.三个“二次”间的关系判别式Δ=b 2-4acΔ>0 Δ=0 Δ<0二次函数y =ax 2+bx+c (a >0)的 图象一元二次方 程ax 2+bx +c =0(a >0)的根有两相异实 根x 1,x 2(x 1<x 2)有两相等实根x 1=x 2=-b 2a没有实 数根ax 2+bx +c>0(a >0)的解集{x |x >x 2或x <x 1}⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≠-b 2aRax 2+bx +c<0(a >0) 的解集{x |x 1<x <x 2}∅∅(1)f (x )g (x )>0(<0)⇔f (x )g (x )>0(<0);(2)f (x )g (x )≥0(≤0)⇔⎩⎪⎨⎪⎧f (x )g (x )≥0(≤0),g (x )≠0.4.绝对值不等式的解法(1)|f (x )|>|g (x )|⇔[f (x )]2>[g (x )]2;(2)|f (x )|>g (x )⇔f (x )>g (x )或f (x )<-g (x ); (3)|f (x )|<g (x )⇔-g (x )<f (x )<g (x ).判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若不等式ax 2+bx +c <0的解集为(x 1,x 2),则必有a >0.( ) (2)若不等式ax 2+bx +c >0的解集是(-∞,x 1)∪(x 2,+∞),则方程ax 2+bx +c =0的两个根是x 1和x 2.( )(3)若方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)没有实数根,则不等式ax 2+bx +c >0的解集为R .( )(4)不等式ax 2+bx +c ≤0在R 上恒成立的条件是a <0且Δ=b 2-4ac ≤0.( )(5)若二次函数y =ax 2+bx +c 的图象开口向下,则不等式ax 2+bx +c <0的解集一定不是空集.( )答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√(教材习题改编)不等式2x 2-x -3>0的解集为( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-1<x <32B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x >32或x <-1 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-32<x <1 D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x >1或x <-32解析:选B.2x 2-x -3>0⇒(x +1)(2x -3)>0, 解得x >32或x <-1.所以不等式2x 2-x -3>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x >32或x <-1. 不等式x -12x +1≤0的解集为( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,1B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12∪[1,+∞)D.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-12∪[1,+∞)解析:选A.由不等式x -12x +1≤0,可得⎩⎪⎨⎪⎧(x -1)(2x +1)≤0,2x +1≠0,解得-12<x ≤1,所以不等式的解集为⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,1.设二次不等式ax2+bx +1>0的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫-1<x <13,则ab 的值为________. 解析:由不等式ax2+bx +1>0的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫-1<x <13,知a <0且ax2+bx +1=0的两根为x 1=-1,x 2=13,由根与系数的关系知⎩⎪⎨⎪⎧-1+13=-b a,-13=1a ,所以a =-3,b =-2,ab =6. 答案:6若不等式x 2+ax +4<0的解集不是空集,则实数a 的取值范围是__________.解析:因为不等式x 2+ax +4<0的解集不是空集, 所以Δ=a 2-4×4>0,即a 2>16. 所以a >4或a <-4.答案:(-∞,-4)∪(4,+∞)一元二次不等式的解法(高频考点)一元二次不等式的解法是高考的常考内容,题型多为选择题或填空题,难度为中档题.高考对一元二次不等式解法的考查主要有以下三个命题角度:(1)解不含参数的一元二次不等式; (2)解含参数的一元二次不等式;(3)已知一元二次不等式的解集求参数.[典例引领]角度一 解不含参数的一元二次不等式(1)解不等式:-x 2-2x +3≥0;(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x ,x ≥0,-x 2+2x ,x <0,解不等式f (x )>3.【解】 (1)不等式两边同乘以-1,原不等式可化为x 2+2x -3≤0.方程x 2+2x -3=0的解为x 1=-3,x 2=1.而y =x 2+2x -3的图象开口向上,可得原不等式-x 2-2x +3≥0的解集是{x |-3≤x ≤1}.(2)由题意⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x 2+2x >3或⎩⎪⎨⎪⎧x <0,-x 2+2x >3,解得x >1.故原不等式的解集为{x |x >1}.角度二 解含参数的一元二次不等式(分类讨论思想)解关于x 的不等式:12x 2-ax >a 2(a ∈R ).【解】 因为12x 2-ax >a 2,所以12x 2-ax -a 2>0,即(4x +a )(3x -a )>0. 令(4x +a )(3x -a )=0,解得x 1=-a 4,x 2=a3.①当a >0时,-a 4<a3,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-a 4,或x >a 3;②当a =0时,x 2>0,解集为{x |x ∈R ,且x ≠0};③当a <0时,-a 4>a3,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <a 3,或x >-a 4.综上所述:当a >0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-a 4,或x >a 3;当a =0时,不等式的解集为{x |x ∈R ,且x ≠0};当a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <a 3,或x >-a 4.角度三 已知一元二次不等式的解集求参数已知不等式ax 2-bx -1>0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-12<x <-13,则不等式x 2-bx -a ≥0的解集是________.【解析】 由题意,知-12,-13是方程ax 2-bx -1=0的两个根,且a <0,所以⎩⎪⎨⎪⎧-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=b a,-12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=-1a ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-6,b =5.即不等式x 2-bx -a ≥0为x 2-5x +6≥0, 解得x ≥3或x ≤2.【答案】 {x |x ≥3或x ≤2}(1)解一元二次不等式的方法和步骤 (2)解含参数的一元二次不等式的步骤①二次项若含有参数应讨论是等于0,小于0,还是大于0,然后将不等式转化为二次项系数为正的形式.②判断相应方程的根的个数,讨论判别式Δ与0的关系. ③确定无根时可直接写出解集,确定方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定解集形式.[通关练习]1.(2018·陕西西安模拟)若集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x x -1≤0,B ={x |x 2<2x },则A ∩B =( ) A .{x |0<x <1} B .{x |0≤x <1} C .{x |0<x ≤1} D .{x |0≤x ≤1}解析:选A.因为A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x x -1≤0={x |0≤x <1}, B ={x |x 2<2x }={x |0<x <2},所以A ∩B ={x |0<x <1},故选A.2.(2018·广东清远一中模拟)关于x 的不等式ax -b <0的解集是(1,+∞),则关于x 的不等式(ax +b )(x -3)>0的解集是( ) A .(-∞,-1)∪(3,+∞) B .(1,3)C .(-1,3)D .(-∞,1)∪(3,+∞)解析:选C.关于x 的不等式ax -b <0的解集是(1,+∞),即不等式ax <b 的解集是(1,+∞),所以a =b <0,所以不等式(ax +b )(x -3)>0可化为(x +1)(x -3)<0,解得-1<x <3,所以所求解集是(-1,3).故选C.3.不等式0<x 2-x -2≤4的解集为________.解析:原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -2>0,x 2-x -2≤4,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -2>0,x 2-x -6≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧(x -2)(x +1)>0,(x -3)(x +2)≤0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x >2或x <-1,-2≤x ≤3.借助于数轴,如图所示,原不等式的解集为{x |-2≤x <-1或2<x ≤3}. 答案:[-2,-1)∪(2,3]一元二次不等式恒成立问题(高频考点)一元二次不等式恒成立问题是每年高考的热点,题型多为选择题和填空题,难度为中档题.高考对一元二次不等式恒成立问题的考查有以下三个命题角度:(1)形如f (x )≥0(f (x )≤0)(x ∈R )确定参数的范围; (2)形如f (x )≥0(f (x )≤0)(x ∈[a ,b ])确定参数的范围; (3)形如f (x )≥0(f (x )≤0)(参数m ∈[a ,b ])确定x 的范围.[典例引领]角度一 形如f (x )≥0(f (x )≤0)(x ∈R )确定 参数的范围若不等式(a -2)x 2+2(a -2)x -4<0对一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是________.【解析】 当a -2=0,即a =2时不等式为-4<0, 对一切x ∈R 恒成立.当a ≠2时,则⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0,Δ=4(a -2)2+16(a -2)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧a <2-2<a <2,解得-2<a <2. 所以实数a 的取值范围是(-2,2]. 【答案】 (-2,2]角度二 形如f (x )≥0(f (x )≤0)(x ∈[a ,b ])确定参数的范围(转化与化归思想)若不等式x 2+mx -1<0对于任意x ∈[m ,m +1]都成立,则实数m 的取值范围是________.【解析】 由题意,得函数f (x )=x 2+mx -1在[m ,m +1]上的最大值小于0,又抛物线f (x )=x 2+mx -1开口向上,所以只需⎩⎪⎨⎪⎧f (m )=m 2+m 2-1<0,f (m +1)=(m +1)2+m (m +1)-1<0, 即⎩⎪⎨⎪⎧2m 2-1<0,2m 2+3m <0, 解得-22<m <0.【答案】⎝⎛⎭⎪⎪⎫-22,0 角度三 形如f (x )≥0(f (x )≤0)(参数m ∈[a ,b ])确定x 的范围求使不等式x 2+(a -6)x +9-3a >0,|a |≤1恒成立的x 的取值范围.【解】 将原不等式整理为形式上是关于a 的不等式(x -3)a +x 2-6x +9>0.令f (a )=(x -3)a +x 2-6x +9,则-1≤a ≤1. 因为f (a )>0在|a |≤1时恒成立,所以(1)若x =3,则f (a )=0,不符合题意,应舍去. (2)若x ≠3,则由一次函数的单调性,可得⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)>0,f (1)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-7x +12>0,x 2-5x +6>0,解得x <2或x >4.则实数x 的取值范围为(-∞,2)∪(4,+∞).(1)不等式恒成立问题的求解方法①一元二次不等式在R 上恒成立确定参数的范围时,结合一元二次方程,利用判别式来求解.②一元二次不等式f (x )≥0在x ∈[a ,b ]上恒成立确定参数范围时,要根据函数的单调性,求其最小值,让最小值大于等于0,从而求参数的范围.③一元二次不等式对于参数m ∈[a ,b ]恒成立确定x 的范围,要注意变换主元,一般地,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数.(2)求解不等式恒成立问题的数学思想求解此类问题常利用分类讨论思想及转化与化归思想,如例2­2是不等式与函数的转化,例2­3是主元与次元的转化,而例2­1是对二次项系数是否为0进行讨论.[通关练习]1.若函数y =mx 2-(1-m )x +m 的定义域为R ,则m 的取值范围是________.解析:要使y =mx 2-(1-m )x +m 有意义,即mx 2-(1-m )x +m ≥0对∀x ∈R 恒成立,则⎩⎪⎨⎪⎧m >0,(1-m )2-4m 2≤0,解得m ≥13.答案:m ≥132.若关于x 的不等式4x-2x +1-a ≥0在[1,2]上恒成立,则实数a的取值范围为________. 解析:因为不等式4x-2x +1-a ≥0在[1,2]上恒成立,所以4x-2x +1≥a 在[1,2]上恒成立.令y =4x -2x +1=(2x )2-2×2x+1-1=(2x-1)2-1.因为1≤x ≤2,所以2≤2x≤4.由二次函数的性质可知:当2x=2,即x =1时,y 取得最小值0, 所以实数a 的取值范围为(-∞,0]. 答案:(-∞,0]解分式不等式的关键是先将给定不等式移项,通分,整理成一边为商式,另一边为0的形式,再通过等价转化化成整式不等式(组)的形式进行求解.对于一元二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴上方,恒小于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴下方.另外常转化为求二次函数的最值或用分离参数法求最值. 易错防范(1)对于不等式ax 2+bx +c >0,求解时不要忘记讨论a =0时的情形.(2)当Δ<0时,ax 2+bx +c >0(a ≠0)的解集是R 还是∅,要注意区别.(3)不同参数范围的解集切莫取并集,应分类表述. 1.设集合A ={x |x 2+x -6≤0},集合B 为函数y =1x -1的定义域,则A ∩B 等于( ) A .(1,2) B .[1,2] C .[1,2)D .(1,2]解析:选D.A ={x |x 2+x -6≤0}={x |-3≤x ≤2},由x -1>0得x >1,即B ={x |x >1},所以A ∩B ={x |1<x ≤2}.2.若不等式ax 2+bx +2<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-12,或x >13,则a -ba 的值为( ) A.56 B.16 C .-16D .-56解析:选A.由题意得ax 2+bx +2=0的两根为-12与13,所以-ba=-12+13=-16,则a -b a =1-b a =1-16=56. 3.不等式x -43-2x<0的解集是( )A .{x |x <4}B .{x |3<x <4}C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <32或x >4 D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪32<x <4 解析:选C.不等式x -43-2x <0等价于⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32(x -4)>0,所以不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <32或x >4.4.若不等式x 2-2x +5≥a 2-3a 对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围为( ) A .[-1,4]B .(-∞,-2]∪[5,+∞)C .(-∞,-1]∪[4,+∞)D .[-2,5]解析:选A.x 2-2x +5=(x -1)2+4的最小值为4,所以x 2-2x +5≥a 2-3a 对任意实数x 恒成立, 只需a 2-3a ≤4即可,解得-1≤a ≤4.5.(2018·福建龙岩模拟)已知函数f (x )=(ax -1)(x +b ),若不等式f (x )>0的解集是(-1,3),则不等式f (-2x )<0的解集是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-32∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,12 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12∪⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32 解析:选A.不等式f (x )>0的解集是(-1,3),故f (x )<0的解集是{x |x <-1或x >3},故f (-2x )<0的解集为{x |-2x <-1或-2x >3},即⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-32或x >12.6.不等式|x (x -2)|>x (x -2)的解集是________.解析:不等式|x (x -2)|>x (x -2)的解集即x (x -2)<0的解集,解得0<x <2.答案:{x |0<x <2}7.函数y =lg (1-x )-2x 2+12x +32的定义域为________. 解析:由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧-2x 2+12x +32>0,1-x >0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-6x -16<0,1-x >0,解得-2<x <1, 即原函数的定义域为{x |-2<x <1}.答案:(-2,1)8.(2018·江西南昌模拟)在R 上定义运算:x *y =x (1-y ).若不等式(x -y )*(x +y )<1对一切实数x 恒成立,则实数y 的取值范围是________.解析:由题意,知(x -y )*(x +y )=(x -y )·[1-(x +y )]<1对一切实数x 恒成立,所以-x 2+x +y 2-y -1<0对于x ∈R 恒成立.故Δ=12-4×(-1)×(y 2-y -1)<0,所以4y 2-4y -3<0,解得-12<y <32.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,329.若不等式ax 2+5x -2>0的解集是⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫12<x <2.(1)求实数a 的值;(2)求不等式ax 2-5x +a 2-1>0的解集.解:(1)由题意知a <0,且方程ax 2+5x -2=0的两个根为12,2,代入解得a =-2.(2)由(1)知不等式为-2x 2-5x +3>0, 即2x 2+5x -3<0,解得-3<x <12,即不等式ax 2-5x +a 2-1>0的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-3,12.10.(2018·合肥市第二次教学质量检测)已知函数f (x )=4-|ax -2|(a ≠0). (1)求函数f (x )的定义域;(2)若当x ∈[0,1]时,不等式f (x )≥1恒成立,求实数a 的取值范围.解:(1)要使函数有意义,需4-|ax -2|≥0,即|ax -2|≤4,|ax -2|≤4⇔-4≤ax -2≤4⇔-2≤ax ≤6. 当a >0时,函数f (x )的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-2a≤x ≤6a ;当a <0时,函数f (x )的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪6a≤x ≤-2a .(2)f (x )≥1⇔|ax -2|≤3,记g (x )=|ax -2|,因为x ∈[0,1],所以需且只需⎩⎪⎨⎪⎧g (0)≤3g (1)≤3⇔⎩⎪⎨⎪⎧2≤3|a -2|≤3⇔-1≤a ≤5,又a ≠0,所以-1≤a ≤5且a ≠0.1.已知函数f (x )=-x 2+ax +b 2-b +1(a ∈R ,b ∈R ),对任意实数x 都有f (1-x )=f (1+x )成立,若当x ∈[-1,1]时,f (x )>0恒成立,则b 的取值范围是( ) A .(-1,0) B .(2,+∞)C .(-∞,-1)∪(2,+∞)D .不能确定解析:选C.由f (1-x )=f (1+x )知f (x )的图象关于直线x =1对称,即a2=1,解得a =2.又因为f (x )开口向下,所以当x ∈[-1,1]时,f (x )为增函数,所以f (x )min =f (-1)=-1-2+b 2-b +1=b 2-b -2,f (x )>0恒成立,即b 2-b -2>0恒成立,解得b <-1或b >2.2.(2018·陕西咸阳模拟)已知a ∈Z ,关于x 的一元二次不等式x2-6x +a ≤0的解集中有且仅有3个整数,则所有符合条件的a 的值之和是( ) A .13 B .18 C .21D .26解析:选C.设f (x )=x 2-6x +a ,其图象为开口向上,对称轴是x =3的抛物线,如图所示.若关于x 的一元二次不等式x 2-6x +a ≤0的解集中有且仅有3个整数,则⎩⎪⎨⎪⎧f (2)≤0,f (1)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧22-6×2+a ≤0,12-6×1+a >0,解得5<a ≤8,又a ∈Z ,故a =6,7,8.则所有符合条件的a 的值之和是6+7+8=21.3.对于实数x ,当且仅当n ≤x <n +1(n ∈N *)时,[x ]=n ,则关于x 的不等式4[x ]2-36[x ]+45<0的解集为________.解析:由4[x ]2-36[x ]+45<0,得32<[x ]<152,又当且仅当n ≤x <n+1(n ∈N *)时,[x ]=n ,所以[x ]=2,3,4,5,6,7,所以所求不等式的解集为[2,8). 答案:[2,8)4.不等式x 2+8y 2≥λy (x +y )对于任意的x ,y ∈R 恒成立,则实数λ的取值范围为________.解析:因为x 2+8y 2≥λy (x +y )对于任意的x ,y ∈R 恒成立, 所以x 2+8y 2-λy (x +y )≥0对于任意的x ,y ∈R 恒成立,即x 2-λyx +(8-λ)y 2≥0恒成立,由二次不等式的性质可得,Δ=λ2y 2+4(λ-8)y 2=y 2(λ2+4λ-32)≤0,所以(λ+8)(λ-4)≤0, 解得-8≤λ≤4. 答案:[-8,4]5.某商品每件成本价为80元,售价为100元,每天售出100件.若售价降低x 成(1成=10%),售出商品数量就增加85x 成.要求售价不能低于成本价.(1)设该商店一天的营业额为y ,试求y 与x 之间的函数关系式y =f (x ),并写出定义域;(2)若要求该商品一天营业额至少为10 260元,求x 的取值范围.解:(1)由题意得y =100⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 10·100⎝⎛⎭⎪⎫1+850x .因为售价不能低于成本价,所以100⎝⎛⎭⎪⎫1-x 10-80≥0,得x ≤2.所以y =f (x )=20(10-x )(50+8x ),定义域为[0,2].(2)由题意得20(10-x )(50+8x )≥10 260,化简得8x 2-30x +13≤0.解得12≤x ≤134.所以x 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2.6.设二次函数f (x )=ax 2+bx +c ,函数F (x )=f (x )-x 的两个零点为m ,n (m <n ).(1)若m =-1,n =2,求不等式F (x )>0的解集; (2)若a >0,且0<x <m <n <1a,比较f (x )与m 的大小.解:(1)由题意知,F (x )=f (x )-x =a (x -m )·(x -n ), 当m =-1,n =2时,不等式F (x )>0, 即a (x +1)(x -2)>0.当a >0时,不等式F (x )>0的解集为{x |x <-1,或x >2}; 当a <0时,不等式F (x )>0的解集为{x |-1<x <2}. (2)f (x )-m =a (x -m )(x -n )+x -m =(x -m )(ax -an +1), 因为a >0,且0<x <m <n <1a,所以x -m <0,1-an +ax >0. 所以f (x )-m <0,即f (x )<m .。

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[推荐学习]2018高考数学一轮复习第6章不等式及其证明第3节基本不等式教师用书

第三节 基本不等式1.基本不等式ab ≤a +b2(1)基本不等式成立的条件:a >0,b >0. (2)等号成立的条件:当且仅当a =b . 2.几个重要的不等式 (1)a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R ); (2)b a +a b≥2(a ,b 同号且不为零); (3)ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22(a ,b ∈R );(4)⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22≤a 2+b 22(a ,b ∈R ). 3.算术平均数与几何平均数 设a >0,b >0,则a ,b 的算术平均数为a +b2,几何平均数为ab ,基本不等式可叙述为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.4.利用基本不等式求最值问题 已知x >0,y >0,则(1)如果xy 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,x +y 有最小值是2p (简记:积定和最小). (2)如果x +y 是定值q ,那么当且仅当x =y 时,xy 有最大值是q 24(简记:和定积最大).1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)函数y =x +1x的最小值是2.( )(2)函数f (x )=cos x +4cos x ,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2的最小值等于4.( )(3)x >0,y >0是x y +y x≥2的充要条件.( ) (4)若a >0,则a 3+1a2的最小值为2a .( )[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×2.若a ,b ∈R ,且ab >0,则下列不等式中,恒成立的是( ) A .a 2+b 2>2ab B .a +b ≥2ab C.1a +1b>2abD.b a +a b≥2D [∵a 2+b 2-2ab =(a -b )2≥0,∴A 错误;对于B ,C ,当a <0,b <0时,明显错误. 对于D ,∵ab >0,∴b a +a b ≥2b a ·ab=2.] 3.(2016·绍兴二模)若a ,b 都是正数,则⎝⎛⎭⎪⎫1+b a ⎝⎛⎭⎪⎫1+4a b的最小值为( )A .7B .8C .9D .10C [∵a ,b 都是正数,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫1+b a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+4a b =5+b a +4a b≥5+2b a ·4ab=9,当且仅当b =2a >0时取等号,故选C.]4.若函数f (x )=x +1x -2(x >2)在x =a 处取最小值,则a 等于( ) A .1+ 2 B .1+ 3 C .3D .4 C [当x >2时,x -2>0,f (x )=(x -2)+1x -2+2≥2x -1x -2+2=4,当且仅当x -2=1x -2(x >2),即x =3时取等号,即当f (x )取得最小值时,x =3,即a =3,选C.] 5.(教材改编)若把总长为20 m 的篱笆围成一个矩形场地,则矩形场地的最大面积是__________m 2. 【导学号:51062190】25 [设矩形的一边为x m ,矩形场地的面积为y , 则另一边为12×(20-2x )=(10-x )m ,则y =x (10-x )≤⎣⎢⎡⎦⎥⎤x +-x 22=25,当且仅当x =10-x ,即x =5时,y max =25.](1)若实数a ,b 满足a +b=ab ,则ab 的最小值为( ) A. 2 B .2 C .2 2D .4(2)(2017·湖州二次质量预测)已知正数x ,y 满足x 2+2xy -3=0,则2x +y 的最小值是__________.(1)C (2)3 [(1)由1a +2b =ab 知a >0,b >0,所以ab =1a +2b ≥22ab,即ab ≥22,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧1a =2b ,1a +2b =ab ,即a =42,b =242时取“=”,所以ab 的最小值为2 2.(2)由x 2+2xy -3=0得y =3-x 22x =32x -12x ,则2x +y =2x +32x -12x =3x 2+32x≥23x 2·32x=3,当且仅当x =1时,等号成立,所以2x +y 的最小值为3.] [规律方法] 1.利用基本不等式求函数最值时,注意“一正、二定、三相等,和定积最大,积定和最小”.2.在求最值过程中若不能直接使用基本不等式,可以考虑利用拆项、配凑、常数代换、平方等技巧进行变形,使之能够使用基本不等式.[变式训练1] (1)(2017·金华十校4月联考)已知a >0,b >0,且2a +b =1,若不等式2a +1b≥m 恒成立,则m 的最大值等于( )A .10B .9C .8D .7(2)(2017·杭州学军中学一模)已知实数m ,n 满足m ·n >0,m +n =-1,则1m +1n的最大值为__________.(1)B (2)-4 [(1)∵2a +1b=a +b a +2a +b b =4+2b a +2a b +1=5+2⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b ≥5+2×2b a ×a b =9,当且仅当a =b =13时取等号.又2a +1b≥m ,∴m ≤9,即m 的最大值等于9,故选B.(2)∵m ·n >0,m +n =-1,∴m <0,n <0, ∴1m +1n=-(m +n )⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +1n=-⎝⎛⎭⎪⎫2+n m +mn ≤-2-2n m ·mn=-4, 当且仅当m =n =-12时,1m +1n取得最大值-4.]已知a >0,b >0,a +b =1,求证: (1)1a +1b +1ab≥8;(2)⎝⎛⎭⎪⎫1+1a ⎝⎛⎭⎪⎫1+1b ≥9. [证明] (1)1a +1b +1ab=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b ,∵a +b =1,a >0,b >0,∴1a +1b =a +b a +a +b b =2+a b +b a≥2+2=4,4分∴1a +1b +1ab ≥8(当且仅当a =b =12时等号成立).7分 (2)法一:∵a >0,b >0,a +b =1,∴1+1a =1+a +b a =2+b a ,同理1+1b =2+a b,∴⎝⎛⎭⎪⎫1+1a ⎝⎛⎭⎪⎫1+1b =⎝⎛⎭⎪⎫2+b a ⎝⎛⎭⎪⎫2+a b =5+2⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b ≥5+4=9,12分∴⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1b ≥9(当且仅当a =b =12时等号成立).14分法二:⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1b =1+1a +1b +1ab,由(1)知,1a +1b +1ab ≥8,12分故⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1a ⎝⎛⎭⎪⎫1+1b =1+1a +1b +1ab≥9.14分[规律方法] 1.“1”的代换是解决问题的关键,代换变形后能使用基本不等式是代换的前提,不能盲目变形.2.利用基本不等式证明不等式,关键是所证不等式必须是有“和”式或“积”式,通过将“和”式转化为“积”式或将“积”式转化为“和”式,达到放缩的效果,必要时,也需要运用“拆、拼、凑”的技巧,同时应注意多次运用基本不等式时等号能否取到.[变式训练2] 设a ,b 均为正实数,求证:1a 2+1b2+ab ≥2 2.[证明] 由于a ,b 均为正实数, 所以1a 2+1b 2≥21a2·1b 2=2ab,4分当且仅当1a 2=1b2,即a =b 时等号成立,又因为2ab +ab ≥22ab·ab =22,当且仅当2ab=ab 时等号成立,所以1a 2+1b 2+ab ≥2ab+ab ≥22,12分当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧1a 2=1b 2,2ab =ab ,即a =b =42时取等号.14分50≤x ≤100(单位:千米/时).假设汽油的价格是每升2元,而汽车每小时耗油⎝ ⎛⎭⎪⎫2+x 2360升,司机的工资是每小时14元.(1)求这次行车总费用y 关于x 的表达式;(2)当x 为何值时,这次行车的总费用最低,并求出最低费用的值. [解] (1)设所用时间为t =130x(h),y =130x ×2×⎝ ⎛⎭⎪⎫2+x 2360+14×130x ,x ∈[50,100].4分所以这次行车总费用y 关于x 的表达式是y =130×18x +2×130360x ,x ∈[]50,100. (或y =2 340x +1318x ,x ∈[]50,100).6分(2)y =130×18x +2×130360x ≥26 10,当且仅当130×18x =2×130360x ,即x =1810,等号成立.12分故当x =1810千米/时,这次行车的总费用最低,最低费用的值为2610元.14分 [规律方法] 1.设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数. 2.根据实际问题抽象出函数的解析式后,只需利用基本不等式求得函数的最值. 3.在求函数的最值时,一定要在定义域(使实际问题有意义的自变量的取值范围)内求解.[变式训练3] 某化工企业2016年年底投入100万元,购入一套污水处理设备.该设备每年的运转费用是0.5万元,此外每年都要花费一定的维护费,第一年的维护费为2万元,由于设备老化,以后每年的维护费都比上一年增加2万元.设该企业使用该设备x 年的年平均污水处理费用为y (单位:万元).(1)用x 表示y ;(2)当该企业的年平均污水处理费用最低时,企业需重新更换新的污水处理设备.则该企业几年后需要重新更换新的污水处理设备.[解] (1)由题意得,y =100+0.5x ++4+6+…+2xx,即y =x +100x+1.5(x ∈N *).6分 (2)由基本不等式得:y =x +100x+1.5≥2x ·100x+1.5=21.5,12分当且仅当x =100x,即x =10时取等号.故该企业10年后需要重新更换新的污水处理设备.14分[思想与方法]1.基本不等式具有将“和式”转化为“积式”和将“积式”转化为“和式”的放缩功能,因此可以用在一些不等式的证明中,还可以用于求代数式的最值或取值范围.如果条件等式中,同时含有两个变量的和与积的形式,就可以直接利用基本不等式对两个正数的和与积进行转化,然后通过解不等式进行求解.2.基本不等式的两个变形: (1)a 2+b 22≥⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22≥ab (a ,b ∈R ,当且仅当a =b 时取等号).(2)a 2+b 22≥a +b2≥ab ≥21a +1b(a >0,b >0,当且仅当a =b 时取等号). [易错与防范]1.使用基本不等式求最值,“一正”“二定”“三相等”三个条件缺一不可. 2.“当且仅当a =b 时等号成立”的含义是“a =b ”是等号成立的充要条件,这一点至关重要,忽视它往往会导致解题错误.3.连续使用基本不等式求最值要求每次等号成立的条件一致.课时分层训练(三十二) 基本不等式A 组 基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.已知x >-1,则函数y =x +1x +1的最小值为( ) A .-1 B .0 C .1D .2C [由于x >-1,则x +1>0,所以y =x +1x +1=(x +1)+1x +1-1≥2x +1x +1-1=1,当且仅当x +1=1x +1,由于x >-1,即当x =0时,上式取等号.] 2.设非零实数a ,b ,则“a 2+b 2≥2ab ”是“a b +b a≥2”成立的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件B [因为a ,b ∈R 时,都有a 2+b 2-2ab =(a -b )2≥0,即a 2+b 2≥2ab ,而a b +ba≥2⇔ab >0,所以“a 2+b 2≥2ab ”是“a b +b a≥2”的必要不充分条件.]3.(2017·金华十校联考)函数f (x )=ax -1-2(a >0,且a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A在直线mx -ny -1=0上,其中m >0,n >0,则1m +2n的最小值为( )A .4B .5C .6D .3+2 2D [由题意知A (1,-1),因为点A 在直线mx -ny -1=0上,所以m +n =1,所以1m +2n=⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +2n (m +n )=3+n m +2m n,因为m >0,n >0,所以1m +2n =3+n m +2mn≥3+2n m ·2m n=3+2 2. 当且仅当n m =2mn时,取等号,故选D.] 4.(2017·湖州二模)已知a >0,b >0,a +b =1a +1b,则1a +2b的最小值为( )【导学号:51062191】A .4B .2 2C .8D .16B [由a >0,b >0,a +b =1a +1b =a +bab,得ab =1, 则1a +2b≥21a ·2b =2 2.当且仅当1a =2b ,即a =22,b =2时等号成立.故选B.] 5.(2017·杭州二中月考)若a >b >1,P =lg a ·lg b ,Q =12(lg a +lg b ),R =lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 2,则( )A .R <P <QB .Q <P <RC .P <Q <RD .P <R <QC [∵a >b >1,∴lg a >lg b >0, 12(lg a +lg b )>lg a ·lg b , 即Q >P .∵a +b2>ab ,∴lga +b2>lg ab =12(lg a +lg b )=Q ,即R >Q ,∴P <Q <R .] 二、填空题6.(2017·浙江金华3月联考)若2x +4y=4,则x +2y 的最大值是__________. 2 [因为4=2x+4y=2x+22y≥22x ×22y =22x +2y,所以2x +2y≤4=22,即x +2y ≤2,当且仅当2x=22y=2,即x =2y =1时,x +2y 取得最大值2.] 7.已知函数f (x )=x +px -1(p 为常数,且p >0),若f (x )在(1,+∞)上的最小值为4,则实数p 的值为__________.94 [由题意得x -1>0,f (x )=x -1+px -1+1≥2p +1,当且仅当x =p +1时取等号,所以2p +1=4,解得p =94.]8.某公司一年购买某种货物400吨,每次都购买x 吨,运费为4万元/次,一年的总存储费用为4x 万元,要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x =__________吨.20 [每次都购买x 吨,则需要购买400x次.∵运费为4万元/次,一年的总存储费用为4x 万元, ∴一年的总运费与总存储费用之和为4×400x+4x 万元.∵4×400x +4x ≥160,当且仅当4x =4×400x时取等号,∴x =20吨时,一年的总运费与总存储费用之和最小.] 三、解答题9.(1)当x <32时,求函数y =x +82x -3的最大值;(2)设0<x <2,求函数y =x4-2x 的最大值.[解] (1)y =12(2x -3)+82x -3+32=-⎝⎛⎭⎪⎫3-2x 2+83-2x +32.2分当x <32时,有3-2x >0,∴3-2x 2+83-2x≥23-2x 2·83-2x=4,4分 当且仅当3-2x 2=83-2x ,即x =-12时取等号.于是y ≤-4+32=-52,故函数的最大值为-52.6分(2)∵0<x <2, ∴2-x >0, ∴y =x4-2x =2·x2-x≤2·x +2-x2=2,10分当且仅当x =2-x ,即x =1时取等号, ∴当x =1时,函数y =x4-2x 的最大值为 2.15分10.已知x >0,y >0,且2x +8y -xy =0,求: (1)xy 的最小值;(2)x +y 的最小值. 【导学号:51062192】 [解] (1)由2x +8y -xy =0,得8x +2y=1,2分又x >0,y >0, 则1=8x +2y ≥28x ·2y=8xy,得xy ≥64,当且仅当x =16,y =4时,等号成立. 所以xy 的最小值为64.6分 (2)由2x +8y -xy =0,得8x +2y=1,则x +y =⎝ ⎛⎭⎪⎫8x +2y ·(x +y )=10+2x y +8y x≥10+22x y·8yx=18.10分当且仅当x =12且y =6时等号成立, ∴x +y 的最小值为18.15分B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.要制作一个容积为4 m 3,高为1 m 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( )A .80元B .120元C .160元D .240元C [由题意知,体积V =4 m 3,高h =1 m ,所以底面积S =4 m 2,设底面矩形的一条边长是x m ,则另一条边长是4xm .又设总造价是y 元,则y =20×4+10×⎝⎛⎭⎪⎫2x +8x ≥80+202x ·8x=160.当且仅当2x =8x,即x =2时取得等号.]2.(2017·浙江名校(柯桥中学)交流卷三)设a >0,b >0,a +b -2a 2b 2-6=0,则1a +1b的最小值是________,此时ab 的值为________.433 [∵a >0,b >0,a +b =2a 2b 2+6,∴1a +1b=6+ab 2ab=6ab+2ab ≥43,当且仅当6ab =2ab ,即ab =3时,1a +1b取到最小值4 3.]3.经市场调查,某旅游城市在过去的一个月内(以30天计),第t 天(1≤t ≤30,t ∈N *)的旅游人数f (t )(万人)近似地满足f (t )=4+1t,而人均消费g (t )(元)近似地满足g (t )=120-|t -20|.(1)求该城市的旅游日收益W (t )(万元)与时间t (1≤t ≤30,t ∈N *)的函数关系式; (2)求该城市旅游日收益的最小值.[解] (1)W (t )=f (t )g (t )=⎝⎛⎭⎪⎫4+1t (120-|t -20|)=⎩⎪⎨⎪⎧401+4t +100t ,1≤t ≤20,559+140t-4t ,20<t ≤30.6分(2)当t ∈[1,20]时,401+4t +100t≥401+24t ·100t=441(t =5时取最小值).9分当t ∈(20,30]时,因为W (t )=559+140t-4t 递减,所以t =30时,W (t )有最小值W (30)=44323,12分所以t ∈[1,30]时,W (t )的最小值为441万元.15分。

2018年高考高考数学(理)一轮复习真题演练:第7章 7-3 基本(均值)不等式及应用

2018年高考高考数学(理)一轮复习真题演练:第7章 7-3 基本(均值)不等式及应用

真题演练集训1.[2016·江苏卷]在锐角三角形ABC 中,若sin A =2sin Bsin C ,则tan Atan Btan C 的最小值是________.答案:8解析:由sin A =sin(B +C)=2sin Bsin C ,得sin Bcos C +cos Bsin C =2sin Bsin C ,两边同时除以cos Bcos C ,得tan B +tan C =2tan Btan C ,令tan B +tan C =2tan Btan C =m ,因为△ABC 是锐角三角形,所以2tan Btan C>2tan Btan C ,则tan Btan C>1,m>2.又在三角形中有tan Atan Btan C =-tan(B +C)tan Btan C=-m 1-12m ·12m =m 2m -2=m -2+4m -2+4 ≥2m -24m -2+4=8, 当且仅当m -2=4m -2,即m =4时等号成立, 故tan Atan Btan C 的最小值为8.2.[2014·福建卷]要制作一个容积为4 m 3,高为1 m 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________(单位:元). 答案:160解析:设该容器的总造价为y 元,长方体的底面矩形的长为x m ,因为无盖长方体的容积为4 m 3,高为1 m ,所以长方体的底面矩形的宽为4x m ,依题意,得y =20×4+10⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2×4x =80+20⎝ ⎛⎭⎪⎫x +4x ≥80+20×2x ×4x =160,当且仅当x =4x,即x =2时等号成立, 所以该容器的最低总造价为160元.3.[2013·天津卷]设a +b =2,b>0,则当a =________时,12|a|+|a|b取得最小值. 答案:-2解析:∵a +b =2,∴12|a|+|a|b =24|a|+|a|b=a +b 4|a|+|a|b =a 4|a|+b 4|a|+|a|b≥a 4|a|+2 b 4|a|×|a|b =a 4|a|+1. 当且仅当b 4|a|=|a|b且a<0, 即b =-2a ,a =-2时,12|a|+|a|b取得最小值.课外拓展阅读基本(均值)不等式在压轴题中的应用关于基本(均值)不等式的高考试题,它可以涉及的知识点很多,尤其是在数列、解析几何中运用时,难度一般较大,需要有较强的分析问题及解决问题的能力.1.与数列搭配基本不等式在数列解答题中多出现在第(2)问中,常见的是比较大小或证明不等式,问题的求解需要有较强的运算能力.[典例1] 已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,公差d ≠0,a 1=1,且a 1,a 2,a 7成等比数列.(1)求数列{a n }的前n 项和S n ;(2)设b n =2S n 2n -1,数列{b n }的前n 项和为T n ,求证:2T n -9b n -1+18>64b n n +9b n +1(n>1). [思路分析] (1)根据等差数列和等比数列的性质易求;(2)中数列{b n }满足b n =2S n 2n -1,这是一个等差数列的前n 项和与一个关于n 的一次函数之比,数列{b n }极可能也是一个等差数列,求出其和后,根据不等式的有关知识解决.(1)[解] 因为a 1,a 2,a 7成等比数列,所以a 22=a 1a 7,即(a 1+d)2=a 1(a 1+6d).又a 1=1,d ≠0,所以d =4.所以S n =na 1+n n -12d =n +2n(n -1)=2n 2-n.(2)[证明] 因为b n =2S n 2n -1=2n 2n -12n -1=2n , 所以{b n }是首项为2,公差为2的等差数列.所以T n =n 2+2n 2=n 2+n.所以2T n -9b n -1+18=2n 2+2n -18(n -1)+18=2n 2-16n +36=2(n 2-8n +16)+4=2(n -4)2+4≥4,当且仅当n =4时等号成立.①64b nn +9b n +1=64×2n n +92n +1 =64nn 2+10n +9=64n +9n +10≤646+10 =4,当且仅当n =9n,即n =3时等号成立.② 又①②中等号不可能同时取到,所以2T n -9b n -1+18>64b n n +9b n +1(n>1).温馨提示 本题在求解时注意,两次放缩取等号的条件不一致,最后结果不能取等号.2.与函数、导数共现在函数的解答题中出现的基本(均值)不等式一般都与导数有密切的联系,在多数情况下问题的求解需要构造新的函数,通过合理转化,巧妙放缩去完成.求解这类问题一般难度较大,在高考中常以压轴题的形式出现,需要较强的综合能力.[典例2] 已知h(x)=ln(x +1)-ax x +1. (1)当a>0时,若对任意的x ≥0,恒有h(x)≥0,求实数a 的取值范围;(2)设x ∈N 且x>2,试证明:ln x ≥12+13+14+…+1x. (1)[解] h(x)=ln(x +1)-ax x +1, 则h(x)的定义域为(-1,+∞),h ′(x)=11+x -a 1+x 2=x +1-a1+x 2.①当0<a ≤1时,对任意的x ≥0,h ′(x)≥0恒成立,则h(x)在[0,+∞)上单调递增,h(x)≥h(0)=0,所以满足题意.②当a>1时,h(x)在x ∈(0,a -1]上单调递减,h(x)在x ∈[a -1,+∞)上单调递增.若对任意的x ≥0,恒有h(x)≥0,则h(x)的最小值h(a -1)=ln a +1-a ≥0恒成立.令m(a)=ln a +1-a(a>1),则m ′(a)=1-a a,m ′(a)<0, m(a)在a ∈(1,+∞)上单调递减,所以当a ∈(1,+∞)时,有m(a)<m(1)=0, 与h(a -1)=ln a +1-a ≥0恒成立矛盾. 所以实数a 的取值范围为(0,1].(2)[证明] 由(1)知,ln(1+x)≥x 1+x, 所以ln x =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫21×32×43×…×x x -1 =ln 2+ln 32+ln 43+…+ln xx -1 =ln(1+1)+ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12+ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13+…+ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x -1 ≥12+121+12+…+1x -11+1x -1=12+13+14+…+1x. 所以ln x ≥12+13+14+…+1x.。

高考数学一轮复习题——第2节 证明不等式的基本方法

高考数学一轮复习题——第2节 证明不等式的基本方法

第2节证明不等式的基本方法【选题明细表】知识点、方法题号用综合法、分析法证明不等式1,2用反证法、放缩法证明不等式3,4 1.(2018·攀枝花三模)已知函数f(x)=|x+1|.(1)求不等式f(x)≤6-|x-3|的解集;(2)若正数m,n满足m+2n=mn,求证:f(m)+f(-2n)≥8.(1)解:f(x)≤6-|x-3|,即|x+1|+|x-3|≤6,x≥3时,x+1+x-3≤6,解得x≤4,-1<x<3时,x+1-x+3≤6,成立,x≤-1时,-x-1-x+3≤6,解得x≥-2,综上,不等式的解集是{x|-2≤x≤4}.(2)证明:若正数m,n满足m+2n=mn,则f(m)+f(-2n)=|m+1|+|2n-1|≥|m+2n|=|mn|,而m>0,n>0,故|mn|=mn=m+2n≥2,故mn(mn-8)≥0,故mn≥8,原不等式成立.2.(2018·汉中二模)已知函数f(x)=|x-3|+|x+2|.(1)若不等式f(x)≥|m+1|恒成立,求实数m的最大值M;(2)在(1)的条件下,若正数a,b,c满足a+2b+c=M,求证:+≥1.(1)解:若f(x)≥|m+1|恒成立,即f(x)min≥|m+1|,由绝对值的三角不等式|x-3|+|x+2|≥|x-3-x-2|=5,得f(x)min=5,即|m+1|≤5,解得-6≤m≤4,所以M=4.(2)证明:由(1)知a+2b+c=4,得(a+b)+(b+c)=4,所以有+=[(a+b)+(b+c)](+)=(2++)≥(2+2)=1,即+≥1.3.(1)对于不等式-2<-1,-<2-,2-<-,它们都是正确的.根据以上不等式的规律猜想-与-的大小关系并加以证明;(2)已知x∈R,a=x2-1,b=4x+5,求证:a,b中至少有一个不小于0. (1)解:可以猜想-<-,证明如下:要证-<-,即证+<+,即证n+2+n+5<n+2+2+n+3,即证<,只需证n(n+5)<(n+2)(n+3),即证0<6,显然成立.(2)证明:假设a,b都小于0,即a<0,b<0,则a+b<0,又a+b=x2-1+4x+5=x2+4x+4=(x+2)2≥0,这与假设所得a+b<0矛盾,故假设不成立,所以a,b中至少有一个不小于0.4.已知实数a>0,b>0.(1)若a+b>2,求证:,中至少有一个小于2;(2)求证:(a+b)(+)≥4.证明:(1)假设,都不小于2,则≥2,≥2,因为a>0,b>0,所以1+b≥2a,1+a≥2b,1+1+a+b≥2(a+b),即2≥a+b,这与已知a+b>2相矛盾,故假设不成立, 综上,,中至少有一个小于2.(2)因为a>0,b>0,所以a+b≥2,+≥2,所以(a+b)(+)≥4.。

一轮复习专题34 不等式(知识梳理)

一轮复习专题34 不等式(知识梳理)

专题34不等式(知识梳理)一、不等式的有关概念1、不等式的定义:用数学符号“≠、>、<、≥、≤”连接的两个数或代数式表示不等关系的式子叫不等式。

不等式的定义所含的两个要点:(1)不等符号<、≤、>、≥或≠;(2)所表示的关系是不等关系。

2、不等式b a ≥的含义:不等式b a ≥应读作“a 大于或者等于b ”,其含义是指“或者b a >,或者b a =”,等价于“a 不小于b ,即若b a >或b a =之中有一个正确,则b a ≥正确。

不等式中的文字语言与符号语言之间的转换:大于大于等于小于小于等于至少至多不少于不多于>≥<≤例1-1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)某隧道入口竖立着“限高5.4米”的警示牌,是指示司机要安全通过隧道,应使车的整体高度h 满足关系为5.4≤h 。

(√)(2)用不等式表示“a 与b 的差是非负数”为0>-b a 。

(×)(3)不等式2≥x 的含义是指x 不小于2。

(√)(4)若b a <或b a =之中有一个正确,则b a ≤正确。

(√)【解析】(1)∵“限高5.4米”即为“高度不超过5.4米”。

不超过用“≤”表示,故此说法正确。

(2)∵“非负数”即为“不是负数”,∴0≥-b a ,故此说法错误。

(3)∵不等式2≥x 表示2>x 或2=x ,即x 不小于2,故此说法是正确的。

(4)∵不等式b a ≤表示b a <或b a =,故若b a <或b a =中有一个正确,则b a ≤一定正确。

二、实数比较大小的依据与方法1、实数的两个特征(1)任意实数的平方不小于0,即R a ∈⇔02≥a 。

(2)任意两个实数都可以比较大小,反之,可以比较大小的两个数一定是实数。

2、实数比较大小的依据(1)如果b a -是正数,那么b a >;如果b a -等于零,那么b a =;如果b a -是负数,那么b a <。

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不等式
一、不等式及其解法:
1.一元二次不等式: 化标准式(即二次项系数为正)⇒“大于取两边,小于取中间”
如:解不等式(1)0322≤-+x x ; (2)0122≤++-x x
解:(1)原不等式等价于0)1)(3(≤-+x x , 方程0)1)(3(=-+x x 的根为3-,1
故解集为}{}13≤≤-x x .
(2)原不等式等价于0122≥--x x , 方程0122=--x x 的根为21+,21-,
故解集为}{}
2121+≥-≤x x x 或.
2.高次不等式:“穿根法”. 化标准式(即每一项的x 系数为都为正)⇒穿根 (从右上方出发,依次穿过每个根,如遇“重根”,奇穿偶回)
如:解不等式(1)0)1)(1(≤-+x x x ; (2)03)1)(2(≥--+x x x ; (3)0)2)(1()1(2
<++-x x x
解:(1)解集{}1
01≤≤-<x x x 或;(2)解集{}312>≤≤-x
x x 或;(3)解集为]1,2[--
3.分式不等式:移项⇒通分.
如:解不等式12≤x
. 解:移项后012≤-x ,通分后02≤-x x ,化标准式为02≥-x
x ,故解集为{}20≥<x x x 或
4.绝对值不等式:a x <)0(>a 的解集为{}a x a x <<-; a x >)0(>a 的解集为{}a x a x x -<>或
二、1.重要不等式:),(222R b a ab b a ∈≥+,当且仅当b a =时,等号成立
变形:2
2
2b a ab +≤ 应用:22b a +为定值时,求ab 的最大值. 2.基本不等式:)0,0(2
>>+≤b a b a ab 当且仅当b a =时,等号成立 变形一:ab b a 2≥+ 应用:ab 为定值时,求b a +的最小值. 变形二:2)2
(b a ab +≤ 应用:b a +为定值时,求ab 的最大值. (算术平均数2
b a +;几何平均数ab ) 推广:若0,>b a ,则b
a a
b b a b a 1122222+≥≥+≥+ 当且仅当a=b 时取“=”号;
3.最值定理
设x 、y 都为正数,则有
⑴ 若x y s +=(和为定值),则当x y =时,积xy 取得最大值2
4
s . ⑵ 若xy p =(积为定值),则当x y =时,和x y +
取得最小值 即:“积定,和有最小值;和定,积有最大值”
注:利用基本不等式求最值的条件:一正、二定、三相等.
三、线性规划问题
1. 能画出二元一次不等式组表示的平面区域.
2. 相关概念:约束条件、目标函数、可行域、可行解、最优解.
3.目标函数常见类型:
(1) 求线性目标函数By Ax z +=的最值时,先令0=z ,画出直线l :
0=+By Ax ,
①若0>B ,则l 向上平移,z 变大,向下平移,z 变小;
②若0<B ,则l 向上平移,z 变小,向下平移,z 变大
(2)“斜率型”目标函数a
x b y z --=
,z 表示可行域内动点),(y x 与定点),(b a 连线的斜率.
(3)“距离型”目标函数22222))()(()()(b y a x b y a x z -+-=-+-=,z 表示
可行域内动点),(y x 到定点),(b a 的距离的平方.
四、题型分析
题型一:利用基本不等式证明不等式
1、设b a ,均为正数,证明不等式:ab ≥b a 112
+
2、已知c b a ,,为两两不相等的实数,求证:ca bc ab c b a ++>++2
22
3、已知1a b c ++=,求证:22213
a b c ++≥
题型二:利用不等式求函数值域
1、求下列函数的值域
(1)2221
3x x y +=(2))4(x x y -=
(3))0(1>+=x x x y (4))0(1
<+=x x x y
(对勾函数)
题型三:利用不等式求最值 (一)(凑项)
1、已知2>x ,求函数424
42-+-=x x y 的最小值;
变式1:已知2>x ,求函数424
2-+=x x y 的最小值;
变式2:已知2<x ,求函数424
2-+=x x y 的最大值;
练习:1、已知54x >,求函数14245y x x =-+-的最小值;
2、已知54x <,求函数14245
y x x =-+-的最大值;
题型四:利用不等式求最值 (二)(凑系数)
1、当
时,求(82)y x x =-的最大值;
变式1:当
时,求4(82)y x x =-的最大值;
变式2:设2
30<
<x ,求函数)23(4x x y -=的最大值。

2、若02<<x ,求y x x =
-()63的最大值;
变式:若40<<x ,求)28(x x y -=的最大值;
3、求函数)2
521(2512<<-+-=x x x y 的最大值; (提示:平方,利用基本不等式)
变式:求函数)4
1143(41134<<-+-=x x x y 的最大值;
题型五:巧用“1”的代换求最值问题
1、已知12,0,=+>b a b a ,求t a b =+11的最小值;
变式1:已知22,0,=+>b a b a ,求t a b
=+11的最小值;
变式2:已知28,0,1x y x y >+=,求xy 的最小值;
变式3:已知0,>y x ,且
119x y
+=,求x y +的最小值。

变式4:已知0,>y x ,且194x y +=,求x y +的最小值;
变式5:
(1)若0,>y x 且12=+y x ,求11x y
+的最小值; (2)若+∈R y x b a ,,,且1=+y
b x a ,求y x +的最小值;

变式6:已知正项等比数列{}n a 满足:5672a a a +=,若存在两项n m a a ,,使得14a a a n m =,求n
m 41+的最小值;
题型六:分离换元法求最值(了解)
1、求函数)1(1
1072-≠+++=x x x x y 的值域;
变式:求函数)1(1
82>-+=x x x y 的值域;
2、求函数522++=
x x y 的最大值;(提示:换元法)
变式:求函数941++=x x y 的最大值;
题型七:基本不等式的综合应用
1、已知1log log 22≥+b a ,求b a 93+的最小值
2、(天津)已知0,>b a ,求ab b a 211++的最小值;
变式1:已知,当1,0≠>a a 时,函数1)1(log +-=x y a 的图像恒过定点A ,若点A 在直线0=+-n y mx 上,求n m 24+的最小值;
3、已知0,>y x ,822=++xy y x ,求y x 2+最小值;
变式1:已知0,>b a ,满足3++=b a ab ,求ab 范围;
变式2:已知0,>y x ,3
12121=+++y x ,求xy 最大值;(提示:通分或三角换元)
变式3:已知0,>y x ,122=++xy y x ,求xy 最大值;
4、(理)设正实数z y x ,,满足04322=-+-z y xy x ,则当
z
xy
取得最大值时,z
y x 2
12-+的最大值为( )
A .0
B .1
C .
4
9
D .3 (提示:代入换元,利用基本不等式以及函数求最值)
题型八:利用基本不等式求参数范围
1、(检测)已知0,>y x ,且9)1)((≥++y
a
x y x 恒成立,求正实数a 的最小值;
变式:已知0,>b a 满则24
1=+b
a ,若c
b a ≥+恒成立,求
c 的取值范围;
课堂基础练习:
关于一元二次不等式的练习:
1、已知
x
a x
x x
f
+ +
=2
) (2
,对任意0
)(
),
,1[≥
+∞
∈x
f
x恒成立,求a 的取值范围。

2、关于()01
)1
(
12
2<
-
-
-
-x
a
x
a
x的不等式的解集为R,求实数a的取值范围.
3、1
)(2-
-
=mx
mx
x
f
设函数
(1)若对于一切实数x,0
)(<
x
f恒成立,求m的取值范围
(2)5
)(
],3,1[+
-
<
∈m
x
f
x
对于恒成立,求m的取值范围。

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