抽象不等式的解法
抽象函数的解题方法与技巧窍门

抽象函数的解题方法与技巧摘要:抽象函数是没有具体的解析式,只给出它的一些特征、性质或一些特殊关系式的函数。
因而显得特别抽象。
所以解决抽象函数问题需要从函数的本质出发,考虑其定义,性质,加之解决抽象函数问题时常用的技巧——赋值法,换元法等。
尽可能使抽象函数变得不再抽象。
关键词:抽象函数;性质;求值;解析式;解题方法;技巧Problem-solving methods and skills of abstract functionsXue JieSchool of Mathematics and Statistics, Southwest University, Chongqing 400715, China Abstract:: abstract function is not analytic type specific, given only the function characteristics, its nature or some special relationship. So it is especially abstract. So to solve the abstract function problems need from the view of function essence, considering its definition, nature, and solve the abstract function problems commonly used techniques -- assignment method, substitution method etc.. As far as possible to make the abstract function is no longer abstract.Keywords: abstract function; property; evaluation; analytic method; problem solving skills;1.提出问题的背景抽象函数问题是函数中的一类综合性较强的问题,这类问题通过对函数性质结构的代数表述,能够综合考查学生对于数学符号语言的理解和接受能力,考查对函数性质的代数推理和论证能力,考查学生的抽象思维和对知识的灵活运用能力,考查学生对于一般和特殊关系的认识,因而成为近几年高考命题的热点。
常见不等式的解法--高考数学【解析版】

专题04 常见不等式的解法所谓常见不等式是指,一元二次不等式、含绝对值不等式、指数对数不等式、函数不等式等,高考中独立考查的同时,更多地是在对其他知识的考查中,作为工具进行考查.正是解不等式的这一基础地位,要求务必做到求解快捷、准确.【重点知识回眸】(一)常见不等式的代数解法1、一元二次不等式:()200ax bx c a ++>≠可考虑将左边视为一个二次函数()2f x ax bx c =++,作出图象,再找出x 轴上方的部分即可——关键点:图象与x 轴的交点2、高次不等式(1)可考虑采用“数轴穿根法”,分为以下步骤:(令关于x 的表达式为()f x ,不等式为()0f x >)①求出()0f x =的根12,,x x ② 在数轴上依次标出根③ 从数轴的右上方开始,从右向左画.如同穿针引线穿过每一个根④ 观察图象,()0f x >⇒ 寻找x 轴上方的部分()0f x <⇒ 寻找x 轴下方的部分(2)高次不等式中的偶次项,由于其非负性在解不等式过程中可以忽略,但是要验证偶次项为零时是否符合不等式3、分式不等式(1)将分母含有x 的表达式称为分式,即为()()f xg x 的形式 (2)分式若成立,则必须满足分母不为零,即()0g x ≠(3)对形如()()0f x g x >的不等式,可根据符号特征得到只需()(),f x g x 同号即可,所以将分式不等式转化为()()()00f xg x g x ⋅>⎧⎪⎨≠⎪⎩ (化商为积),进而转化为整式不等式求解4、含有绝对值的不等式(1)绝对值的属性:非负性(2)式子中含有绝对值,通常的处理方法有两种:一是通过对绝对值内部符号进行分类讨论(常用);二是通过平方(3)若不等式满足以下特点,可直接利用公式进行变形求解:① ()()f x g x >的解集与()()f x g x >或()()f x g x <-的解集相同② ()()f x g x <的解集与()()()g x f x g x -<<的解集相同(4)对于其它含绝对值的问题,则要具体问题具体分析,通常可用的手段就是先利用分类讨论去掉绝对值,将其转化为整式不等式,再做处理5、指数、对数不等式的解法:(1)利用函数的单调性:1a >时,x y > log log (,0)x ya a a a x y x y ⇔>⇔>>01a <<时,x y > log log (,0)x y a a a a x y x y ⇔<⇔<>(2)对于对数的两点补充:① 对数能够成立,要求真数大于0,所以在解对数不等式时首先要考虑真数大于0这个条件,如当1a >时,()()()()()()0log log 0a a f x f x g x g x f x g x >⎧⎪>⇒>⎨⎪>⎩② 如何将常数转化为某个底的对数.可活用“1”:因为1log a a =,可作为转换的桥梁6、利用换元法解不等式利用换元法解不等式的步骤通常为:①选择合适的对象进行换元:观察不等式中是否有相同的结构,则可将相同的结构视为一个整体 ②求出新元的初始范围,并将原不等式转化为新变量的不等式③解出新元的范围④在根据新元的范围解x 的范围(二)构造函数解不等式1、函数单调性的作用:()f x 在[],a b 单调递增,则[]()()121212,,,x x a b x x f x f x ∀∈<⇔<(在单调区间内,单调性是自变量大小关系与函数值大小关系的桥梁)2、假设()f x 在[],a b 上连续且单调递增,()()00,,0x a b f x ∃∈=,则()0,x a x ∈时,()0f x <;()0,x x b ∈时,()0f x > (单调性与零点配合可确定零点左右点的函数值的符号)3、导数运算法则:(1)()()()()()()()'''f x g x fx g x f x g x =+ (2)()()()()()()()'''2f x f x g x f x g x g x g x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭4、构造函数解不等式的技巧:(1)此类问题往往条件比较零散,不易寻找入手点.所以处理这类问题要将条件与结论结合着分析.在草稿纸上列出条件能够提供什么,也列出要得出结论需要什么.两者对接通常可以确定入手点(2)在构造函数时要根据条件的特点进行猜想,例如出现轮流求导便猜有可能是具备乘除关系的函数.在构造时多进行试验与项的调整(3)此类问题处理的核心要素是单调性与零点,对称性与图象只是辅助手段.所以如果能够确定构造函数的单调性,猜出函数的零点.那么问题便易于解决了.(三)利用函数性质与图象解不等式:1、轴对称与单调性:此类问题的实质就是自变量与轴距离大小与其函数值大小的等价关系.通常可作草图帮助观察.例如:()f x 的对称轴为1x =,且在()1,+∞但增.则可以作出草图(不比关心单调增的情况是否符合()f x ,不会影响结论),得到:距离1x =越近,点的函数值越小.从而得到函数值与自变量的等价关系2、图象与不等式:如果所解不等式不便于用传统方法解决,通常的处理手段有两种,一类是如前文所说可构造一个函数,利用单调性与零点解不等式;另一类就是将不等式变形为两个函数的大小关系如()()f x g x <,其中()(),f x g x 的图象均可作出.再由()()f x g x <可知()f x 的图象在()g x 图象的下方.按图象找到符合条件的范围即可.【典型考题解析】热点一 简单不等式的解法【典例1】(2022·全国·高考真题)已知集合{}{}1,1,2,4,11A B x x =-=-≤,则A B =( )A .{1,2}-B .{1,2}C .{1,4}D .{1,4}-【答案】B【解析】【分析】求出集合B 后可求A B .【详解】{}|02B x x =≤≤,故{}1,2A B =,故选:B.【典例2】(2020·全国·高考真题(文))已知集合2{|340},{4,1,3,5}A x x x B =--<=-,则A B =( )A .{4,1}-B .{1,5}C .{3,5}D .{1,3}【答案】D【解析】【分析】首先解一元二次不等式求得集合A ,之后利用交集中元素的特征求得A B ,得到结果.【详解】由2340x x --<解得14x -<<,所以{}|14A x x =-<<,又因为{}4,1,3,5B =-,所以{}1,3A B =,故选:D.【典例3】(2017·上海·高考真题)不等式11x x ->的解集为________【答案】(,0)-∞【解析】【详解】由题意,不等式11x x ->,得111100x x x->⇒<⇒<,所以不等式的解集为(,0)-∞. 【典例4】(2020·江苏·高考真题)设x ∈R ,解不等式2|1|||4x x ++<. 【答案】2(2,)3- 【解析】【分析】根据绝对值定义化为三个方程组,解得结果【详解】1224x x x <-⎧⎨---<⎩或10224x x x -≤≤⎧⎨+-<⎩或0224x x x >⎧⎨++<⎩21x ∴-<<-或10x -≤≤或203x << 所以解集为:2(2,)3- 【典例5】解下列高次不等式:(1)()()()1230x x x --->(2)()()()21230x x x +--< 【答案】(1)()()1,23,+∞;(2)()()1,22,3-. 【解析】(1)解:()()()()123f x x x x =---则()0f x =的根1231,2,3x x x ===作图可得:12x << 或3x >∴不等式的解集为()()1,23,+∞(2)思路:可知()220x -≥,所以只要2x ≠,则()22x -恒正,所以考虑先将恒正恒负的因式去掉,只需解()()13020x x x +-<⎧⎨-≠⎩ ,可得13x -<<且2x ≠∴不等式的解集为()()1,22,3-【名师点睛】在解高次不等式时,穿根前可考虑先将恒正恒负的项去掉,在进行穿根即可.穿根法的原理:它的实质是利用图象帮助判断每个因式符号,进而决定整个式子的符号,图象中的数轴分为上下两个部分,上面为()0f x > 的部分,下方为()0f x <的部分.以例2(1)为例,当3x >时,每一个因式均大于0,从而整个()f x 的符号为正,即在数轴的上方(这也是为什么不管不等号方向如何,穿根时一定要从数轴右上方开始的原因,因为此时()f x 的符号一定为正),当经过3x = 时,()3x -由正变负,而其余的式子符号未变,所以()f x 的符号发生一次改变,在图象上的体现就是穿根下来,而后经过下一个根时,()f x 的符号再次发生改变,曲线也就跑到x 轴上方来了.所以图象的“穿根引线”的实质是()f x 在经历每一个根时,式子符号的交替变化.【规律方法】1.含绝对值的不等式要注意观察式子特点,选择更简便的方法2.零点分段法的好处在于,一段范围可将所有的绝对值一次性去掉,缺点在于需要进行分类讨论,对学生书写的规范和分类讨论习惯提出了要求,以及如何整理结果,这些细节部分均要做好,才能保证答案的正确性.3.引入函数,通过画出分段函数的图象,观察可得不等式的解.热点二 含参数不等式问题【典例6】(2022·浙江·高考真题)已知,a b ∈R ,若对任意,|||4||25|0x a x b x x ∈-+---≥R ,则( )A .1,3a b ≤≥B .1,3a b ≤≤C .1,3a b ≥≥D .1,3a b ≥≤ 【答案】D【解析】【分析】将问题转换为|||25||4|a x b x x -≥---,再结合画图求解.【详解】由题意有:对任意的x ∈R ,有|||25||4|a x b x x -≥---恒成立.设()||f x a x b =-,()51,2525439,421,4x x g x x x x x x x ⎧-≤⎪⎪⎪=---=-<<⎨⎪-≥⎪⎪⎩,即()f x 的图像恒在()g x 的上方(可重合),如下图所示:由图可知,3a ≥,13b ≤≤,或13a ≤<,3143b a ≤≤-≤,故选:D .【典例7】(2020·浙江·高考真题)已知a ,b ∈R 且ab ≠0,对于任意x ≥0 均有(x –a )(x–b )(x–2a–b )≥0,则( )A .a <0B .a >0C .b <0D .b >0【答案】C【解析】【分析】对a 分0a >与0a <两种情况讨论,结合三次函数的性质分析即可得到答案.【详解】因为0ab ≠,所以0a ≠且0b ≠,设()()()(2)f x x a x b x a b =----,则()f x 的零点为123,,2x a x b x a b ===+当0a >时,则23x x <,1>0x ,要使()0f x ≥,必有2a b a +=,且0b <,即=-b a ,且0b <,所以0b <;当0a <时,则23x x >,10x <,要使()0f x ≥,必有0b <.综上一定有0b <.故选:C【典例8】(2023·全国·高三专题练习)解关于x 的不等式()222R ax x ax a ≥-∈-.【答案】详见解析.【解析】【分析】分类讨论a ,求不等式的解集即可.【详解】原不等式变形为()2220ax a x +--≥.①当0a =时,1x ≤-;②当0a ≠时,不等式即为()()210ax x -+≥,当0a >时,x 2a≥或1x ≤-; 由于()221a a a+--=,于是 当20a -<<时,21x a≤≤-; 当2a =-时,1x =-;当2a <-时,21x a-≤≤. 综上,当0a =时,不等式的解集为(,1]-∞-;当0a >时,不等式的解集为2(,1][,)a-∞-⋃+∞; 当20a -<<时,不等式的解集为2,1a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦;当2a =-时,不等式的解集为{}1-;当2a <-时,不等式的解集为21,a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 【总结提升】关于含参数不等式,其基本处理方法就是“分类讨论”,讨论过程中应注意“不重不漏”.关于含参数的一元二次不等式问题:(1)当判别式Δ能写成一个式子的平方的形式时,可先求方程的两根,再讨论两根的大小,从而写出解集.(2)三个方面讨论:二次项系数的讨论,根有无的讨论,根大小的讨论.(3)含参数分类讨论问题最后要写综述.热点三 函数不等式问题【典例9】(2018·全国·高考真题(文))设函数()2010x x f x x -⎧≤=⎨>⎩,,,则满足()()12f x f x +<的x 的取值范围是( )A .(]1-∞-,B .()0+∞,C .()10-,D .()0-∞,【答案】D【解析】【分析】 分析:首先根据题中所给的函数解析式,将函数图像画出来,从图中可以发现若有()()12f x f x +<成立,一定会有2021x x x <⎧⎨<+⎩,从而求得结果. 详解:将函数()f x 的图像画出来,观察图像可知会有2021x x x <⎧⎨<+⎩,解得0x <,所以满足()()12f x f x +<的x 的取值范围是()0-∞,,故选D .【典例10】(2020·北京·高考真题)已知函数()21x f x x =--,则不等式()0f x >的解集是( ). A .(1,1)-B .(,1)(1,)-∞-+∞C .(0,1)D .(,0)(1,)-∞⋃+∞ 【答案】D【解析】【分析】作出函数2x y =和1y x =+的图象,观察图象可得结果.【详解】因为()21x f x x =--,所以()0f x >等价于21x x >+,在同一直角坐标系中作出2x y =和1y x =+的图象如图:两函数图象的交点坐标为(0,1),(1,2),不等式21x x >+的解为0x <或1x >.所以不等式()0f x >的解集为:()(),01,-∞⋃+∞. 故选:D.【典例11】(天津·高考真题(理))设函数f (x )=()212log ,0log ,0x xx x >⎧⎪⎨-<⎪⎩若()()f a f a >-,则实数a 的取值范围是( ) A .()()1,00,1-B .()(),11,-∞-+∞C .()()1,01,-⋃+∞D .()(),10,1-∞-⋃【答案】C【解析】【分析】由于a 的范围不确定,故应分0a >和0a <两种情况求解.【详解】当0a >时,0a -<,由()()f a f a >-得212log log a a>,所以22log 0a >,可得:1a >,当0a <时,0a ->,由()()f a f a >-得()()122log log a a ->-,所以()22log 0a -<,即01a <-<,即10a -<<,综上可知:10a -<<或1a >.故选:C【典例12】(2020·海南·高考真题)若定义在R 的奇函数f (x )在(,0)-∞单调递减,且f (2)=0,则满足(10)xf x -≥的x 的取值范围是( )A .[)1,1][3,-+∞B .3,1][,[01]--C .[1,0][1,)-⋃+∞D .[1,0][1,3]-⋃【答案】D【解析】【分析】首先根据函数奇偶性与单调性,得到函数()f x 在相应区间上的符号,再根据两个数的乘积大于等于零,分类转化为对应自变量不等式,最后求并集得结果.【详解】因为定义在R 上的奇函数()f x 在(,0)-∞上单调递减,且(2)0f =,所以()f x 在(0,)+∞上也是单调递减,且(2)0f -=,(0)0f =,所以当(,2)(0,2)x ∈-∞-⋃时,()0f x >,当(2,0)(2,)x ∈-+∞时,()0f x <,所以由(10)xf x -≥可得: 0210x x <⎧⎨-≤-≤⎩或0012x x >⎧⎨≤-≤⎩或0x = 解得10x -≤≤或13x ≤≤,所以满足(10)xf x -≥的x 的取值范围是[1,0][1,3]-⋃,故选:D.【典例13】(2023·全国·高三专题练习)设函数()f x '是奇函数()f x (x ∈R )的导函数,f (﹣1)=0,当x >0时,()()0xf x f x '->,则使得f (x )>0成立的x 的取值范围是( )A .(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,0)B .(0,1)∪(1,+∞)C .(﹣∞,﹣1)∪(0,1)D .(﹣1,0)∪(1,+∞)【答案】D【解析】【分析】构造函数()()f x g x x =,求导结合题意可得()()f x g x x =的单调性与奇偶性,结合()10g -=求解即可 【详解】由题意设()()f x g x x=,则()()()2xf x f x g x x '-'= ∵当x >0时,有()()0xf x f x '->,∴当x >0时,()0g x '>,∴函数()()f x g x x=在(0,+∞)上为增函数, ∵函数f (x )是奇函数,∴g (﹣x )=g (x ),∴函数g (x )为定义域上的偶函数,g (x )在(﹣∞,0)上递减,由f (﹣1)=0得,g (﹣1)=0,∵不等式f (x )>0⇔x •g (x )>0,∴()()01x g x g >⎧⎨>⎩或()()01x g x g <⎧⎨<-⎩, 即有x >1或﹣1<x <0,∴使得f (x )>0成立的x 的取值范围是:(﹣1,0)∪(1,+∞),故选:D .【总结提升】关于函数不等式问题,处理方法往往从以下几方面考虑:(1)利用函数的奇偶性、单调性.(2)借助于函数的图象(数形结合法).(3)涉及抽象函数、导数问题,利用构造辅助函数法,构造函数时往往从两方面着手:①根据导函数的“形状”变换不等式“形状”;②若是选择题,可根据选项的共性归纳构造恰当的函数.【精选精练】一、单选题1.(2020·全国·高考真题(文))已知集合2{|340},{4,1,3,5}A x x x B =--<=-,则A B =( )A .{4,1}-B .{1,5}C .{3,5}D .{1,3}【答案】D【解析】【分析】首先解一元二次不等式求得集合A ,之后利用交集中元素的特征求得A B ,得到结果.【详解】由2340x x --<解得14x -<<,所以{}|14A x x =-<<,又因为{}4,1,3,5B =-,所以{}1,3A B =,故选:D.2.(2021·湖南·高考真题)不等式|21|3x -<的解集是( )A .{}2x x <B .{}1x x >-C .{}12x x -<<D .{1x x <-或}2x >【答案】C【解析】【分析】根据绝对值的几何意义去绝对值即可求解.【详解】由|21|3x -<可得:3213x -<-<,解得:12x -<<, 所以原不等式的解集为:{}12x x -<<,故选:C.3.(2021·广东·潮阳一中明光学校高三阶段练习)设集合{}11A x x =-≤≤,{}2log 1B x x =<,则A B =( )A .{}11x x -<≤B .{}11x x -<<C .{}01x x <≤D .{}01x x <<【答案】C【解析】【分析】根据对数函数定义域以及对数函数不等式求解集合B ,再进行交集运算即可.【详解】 由题意得,{}{}2log 102B x x x x =<=<<,所以{}|01A B x x ⋂=<≤,故选:C.4.(2022·江苏·南京市第一中学高三开学考试)已知集合{}230A x x x =-<,{}|33x B x =≥,则A B =( ) A .10,2⎛⎫⎪⎝⎭ B .1,32⎡⎫⎪⎢⎣⎭ C .(2 D .()1,3【答案】B【解析】【分析】求出集合A 、B ,再由交集的定义求解即可【详解】 集合{}{}23003A x x x x x =-<=<<,{}1332x B x x x ⎧⎫==≥⎨⎬⎩⎭, 则132A B x x ⎧⎫⋂=≤<⎨⎬⎩⎭.故选:B.5.(天津·高考真题(理))设x ∈R ,则“21x -<”是“220x x +->”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A【解析】【分析】求绝对值不等式、一元二次不等式的解集,根据解集的包含关系即可判断充分、必要关系.【详解】 由21x -<,可得13x <<,即x ∈(1,3);由22(1)(2)0x x x x +-=-+>,可得2x <-或1x >,即x ∈(,2)(1,)-∞-+∞;∴(1,3)是(,2)(1,)-∞-+∞的真子集,故“21x -<”是“220x x +->”的充分而不必要条件.故选:A6.(2023·全国·高三专题练习)已知函数f (x )=x 2+ax +b (a ,b ∈R )的值域为[0,+∞),若关于x 的不等式f (x )<c 的解集为(m ,m +6),则实数c 的值为( )A .4B .3C .9D .94【答案】C【解析】【分析】根据函数的值域求出a 与b 的关系,然后根据不等式的解集可得()f x c =的两个根为,6m m +,最后利用根与系数的关系建立等式,解之即可.【详解】∵函数f (x )=x 2+ax +b (a ,b ∈R )的值域为[0,+∞),∴f (x )=x 2+ax +b =0只有一个根,即Δ=a 2﹣4b =0则b 24a =, 不等式f (x )<c 的解集为(m ,m +6),即为x 2+ax 24a +<c 解集为(m ,m +6), 则x 2+ax 24a +-c =0的两个根为m ,m +6 ∴|m +6﹣m |22444a a c c ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭6 解得c =9故选:C .7.(2022·吉林·长春市第二实验中学高三阶段练习)已知函数()y f x =是奇函数,当0x >时,()22x f x =-,则不等式()0f x >的解集是( )A .()()1,00,1-B .()()1,01,-⋃+∞C .()(),10,1-∞-⋃D .()(),11,-∞-⋃+∞ 【答案】B【解析】【分析】根据函数为奇函数求出当0x <时,函数()f x 的函数解析式,再分0x <和0x >两种情况讨论,结合指数函数的单调性解不等式即可.【详解】解:因为函数()y f x =是奇函数,所以()()f x f x -=-,且()00f =当0x <时,则0x ->,则()()22x f x f x --=-=-,所以当0x <时,()22x f x -=-+,则()0220x x f x >⎧⎨=->⎩,解得1x >,()0220x x f x -<⎧⎨=-+>⎩,解得10x -<<,所以不等式()0f x >的解集是()()1,01,-⋃+∞.故选:B.8.(2023·全国·高三专题练习)已知函数33,0()e 1,0x x x f x x --+<⎧=⎨+≥⎩,则不等式()(31)<-f a f a 的解集为()A .10,2⎛⎫⎪⎝⎭ B .1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭C .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭ D .1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭【答案】C【解析】【分析】由函数解析式判断函数的单调性,根据单调性将函数不等式转化为自变量的不等式,解得即可;【详解】解:因为33,0()e 1,0x x x f x x --+<⎧=⎨+≥⎩,当0x <时()33f x x =-+函数单调递减,且()3033f x >-⨯+=,当0x ≥时()e 1x f x -=+函数单调递减,且()00e 123f =+=<,所以函数()f x 在(,)-∞+∞上是单调递减,所以不等式()(31)<-f a f a 等价于31a a >-,解得12a <. 即不等式的解集为1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭; 故选:C9.(2020·海南·高考真题)若定义在R 的奇函数f (x )在(,0)-∞单调递减,且f (2)=0,则满足(10)xf x -≥的x 的取值范围是( )A .[)1,1][3,-+∞B .3,1][,[01]--C .[1,0][1,)-⋃+∞D .[1,0][1,3]-⋃【答案】D【解析】【分析】首先根据函数奇偶性与单调性,得到函数()f x 在相应区间上的符号,再根据两个数的乘积大于等于零,分类转化为对应自变量不等式,最后求并集得结果.【详解】因为定义在R 上的奇函数()f x 在(,0)-∞上单调递减,且(2)0f =,所以()f x 在(0,)+∞上也是单调递减,且(2)0f -=,(0)0f =,所以当(,2)(0,2)x ∈-∞-⋃时,()0f x >,当(2,0)(2,)x ∈-+∞时,()0f x <,所以由(10)xf x -≥可得: 0210x x <⎧⎨-≤-≤⎩或0012x x >⎧⎨≤-≤⎩或0x = 解得10x -≤≤或13x ≤≤,所以满足(10)xf x -≥的x 的取值范围是[1,0][1,3]-⋃,故选:D.10.(2023·全国·高三专题练习)定义在(0)+∞,上的函数()f x 满足()()110,2ln 2xf x f '+=>,则不等式)(e 0x f x +> 的解集为( ) A .(02ln2),B .(0,ln2)C .(ln21),D .(ln2)+∞, 【答案】D【解析】【分析】构造新函数()()ln ,(0)g x f x x x =+>,利用导数说明其单调性,将)(e 0x f x +>变形为)>(e (2)x g g ,利用函数的单调性即可求解.【详解】令()()ln ,(0)g x f x x x =+> , 则()11()()xf x g x f x x x'+''=+=,由于()10xf x '+>, 故()0g x '>,故()g x 在(0)+∞,单调递增, 而1(2)(2)ln2ln ln 202g f =+=+= , 由)(e 0x f x +>,得)>(e (2)x g g ,∴e 2x > ,即ln2x > ,∴不等式)(e 0x f x +>的解集为(ln2)+∞,, 故选:D .二、填空题11.(2023·全国·高三专题练习)不等式组230,340.x x x ->⎧⎨-->⎩的解集为_________. 【答案】()4,+∞【解析】【分析】解一元二次不等式取交集即可.【详解】原不等式组化简为3034(4)(1)041x x x x x x x ->>⎧⎧⇒⇒>⎨⎨-+>><-⎩⎩或 故答案为:()4,+∞.12.(2019·浙江·高考真题)已知a R ∈,函数3()f x ax x =-,若存在t R ∈,使得2|(2)()|3f t f t +-≤,则实数a 的最大值是____. 【答案】max 43a =【解析】【分析】本题主要考查含参绝对值不等式、函数方程思想及数形结合思想,属于能力型考题.从研究()2(2)()23642f t f t a t t +-=++-入手,令2364[1,)m t t =++∈+∞,从而使问题加以转化,通过绘制函数图象,观察得解.【详解】使得()222(2)()2(2)(2)2234{}2]6f t f t a t t t t a t t +-=•[++++-=++-,使得令2364[1,)m t t =++∈+∞,则原不等式转化为存在11,|1|3m am ≥-≤, 由折线函数,如图只需11133a -≤-≤,即2433a ≤≤,即a 的最大值是43【点睛】对于函数不等式问题,需充分利用转化与化归思想、数形结合思想.13.(2023·全国·高三专题练习)若函数f (x )=ln x +e x -sin x ,则不等式f (x -1)≤f (1)的解集为________.【答案】(1,2]【解析】【分析】先利用导数判断函数的单调性,再利用其单调性解不等式.【详解】解:f (x )的定义域为(0,+∞),∴()1f x x'=+e x -cos x . ∵x >0,∴e x >1,∴()f x '>0,∴f (x )在(0,+∞)上单调递增,又f (x -1)≤f (1),∴0<x -1≤1,即1<x ≤2,则原不等式的解集为(1,2].故答案为:(1,2]三、双空题14.(2019·北京·高考真题(理))李明自主创业,在网上经营一家水果店,销售的水果中有草莓、京白梨、西瓜、桃,价格依次为60元/盒、65元/盒、80元/盒、90元/盒.为增加销量,李明对这四种水果进行促销:一次购买水果的总价达到120元,顾客就少付x 元.每笔订单顾客网上支付成功后,李明会得到支付款的80%.①当x =10时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,需要支付__________元;②在促销活动中,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x 的最大值为__________.【答案】 130. 15.【解析】【分析】由题意可得顾客需要支付的费用,然后分类讨论,将原问题转化为不等式恒成立的问题可得x 的最大值.【详解】(1)10x =,顾客一次购买草莓和西瓜各一盒,需要支付()608010130+-=元.(2)设顾客一次购买水果的促销前总价为y 元,120y <元时,李明得到的金额为80%y ⨯,符合要求.120y ≥元时,有()80%70%y x y -⨯≥⨯恒成立,即()87,8y y x y x -≥≤,即min158y x ⎛⎫≤= ⎪⎝⎭元. 所以x 的最大值为15.【点睛】本题主要考查不等式的概念与性质、数学的应用意识、数学式子变形与运算求解能力,以实际生活为背景,创设问题情境,考查学生身边的数学,考查学生的数学建模素养.15.(2023·全国·高三专题练习)已知函数f (x )111()12x x x x -≤⎧⎪=⎨⎪⎩,,>,则()()2f f =__,不等式()()32f x f -<的解集为__.【答案】12## 0.5 {x |x 72<或x >5} 【解析】【分析】第一空先求出()2f 的值,再求()()2f f 的值;第二空将3x -分为大于1或小于等于1两种情况讨论,分别解出不等式,写出解集即可.【详解】解:f (2)211122-⎛⎫== ⎪⎝⎭,1122f ⎛⎫= ⎪⎝⎭, ∴()()122f f =, 当x ﹣3>1时,即x >4时,311122x --⎛⎫ ⎪⎝⎭<,解得x >5, 当x ﹣3≤1时,即x ≤4时,x ﹣312<,解得x 72<, 综上所述不等式f (x ﹣3)<f (2)的解集为752x x x ⎧⎫⎨⎬⎩⎭或 故答案为:12,752x x x ⎧⎫⎨⎬⎩⎭或. 四、解答题16.(2020·山东·高考真题)已知函数()225,02,0x x f x x x x -≥⎧=⎨+<⎩. (1)求()1f f ⎡⎤⎣⎦的值;(2)求()13f a -<,求实数a 的取值范围.【答案】(1)3;(2)35a -<<.【解析】【分析】(1)根据分段函数的解析式,代入计算即可;(2)先判断1a -的取值范围,再代入分段函数解析式,得到()13f a -<的具体不等式写法,解不等式即可.【详解】解:(1)因为10>,所以()12153f =⨯-=-,因为30-<,所以()()()()2133233f f f =-=-+⨯⎤⎦-⎣=⎡.(2)因为10a -≥, 则()1215f a a -=--, 因为()13f a -<,所以2153a --<, 即14a -<,解得35a -<<.17.(2021·全国·高考真题(理))已知函数()3f x x a x =-++.(1)当1a =时,求不等式()6f x ≥的解集;(2)若()f x a >-,求a 的取值范围.【答案】(1)(][),42,-∞-+∞.(2)3,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭. 【解析】【分析】(1)利用绝对值的几何意义求得不等式的解集.(2)利用绝对值不等式化简()f x a >-,由此求得a 的取值范围.【详解】(1)[方法一]:绝对值的几何意义法当1a =时,()13f x x x =-++,13x x -++表示数轴上的点到1和3-的距离之和,则()6f x ≥表示数轴上的点到1和3-的距离之和不小于6, 当4x =-或2x =时所对应的数轴上的点到13-,所对应的点距离之和等于6, ∴数轴上到13-,所对应的点距离之和等于大于等于6得到所对应的坐标的范围是4x ≤-或2x ≥, 所以()6f x ≥的解集为(][),42,-∞-+∞.[方法二]【最优解】:零点分段求解法当1a =时,()|1||3|f x x x =-++.当3x ≤-时,(1)(3)6-+--≥x x ,解得4x ≤-;当31x -<<时,(1)(3)6-++≥x x ,无解;当1≥x 时,(1)(3)6-++≥x x ,解得2x ≥.综上,|1||3|6-++≥x x 的解集为(,4][2,)-∞-+∞.(2)[方法一]:绝对值不等式的性质法求最小值依题意()f x a >-,即3a x a x -+>-+恒成立,333x a x x a a x -++-+=≥++,当且仅当()()30a x x -+≥时取等号,()3min f x a ∴=+, 故3a a +>-,所以3a a +>-或3a a +<, 解得32a >-. 所以a 的取值范围是3,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭. [方法二]【最优解】:绝对值的几何意义法求最小值由||x a -是数轴上数x 表示的点到数a 表示的点的距离,得()|||3||3|f x x a x a =-++≥+,故|3|a a +>-,下同解法一.[方法三]:分类讨论+分段函数法当3a ≤-时,23,,()3,3,23,3,x a x a f x a a x x a x -+-<⎧⎪=--≤≤-⎨⎪-+>-⎩则min [()]3=--f x a ,此时3-->-a a ,无解.当3a >-时,23,3,()3,3,23,,x a x f x a x a x a x a -+-<-⎧⎪=+-≤≤⎨⎪-+>⎩则min [()]3=+f x a ,此时,由3a a +>-得,32a >-. 综上,a 的取值范围为32a >-. [方法四]:函数图象法解不等式由方法一求得()min 3f x a =+后,构造两个函数|3|=+y a 和y a =-,即3,3,3,3a a y a a --<-⎧=⎨+≥-⎩和y a =-, 如图,两个函数的图像有且仅有一个交点33,22⎛⎫- ⎪⎝⎭M , 由图易知|3|a a +>-,则32a >-.【整体点评】(1)解绝对值不等式的方法有几何意义法,零点分段法.方法一采用几何意义方法,适用于绝对值部分的系数为1的情况,方法二使用零点分段求解法,适用于更广泛的情况,为最优解;(2)方法一,利用绝对值不等式的性质求得()3min f x a =+,利用不等式恒成立的意义得到关于a 的不等式,然后利用绝对值的意义转化求解;方法二与方法一不同的是利用绝对值的几何意义求得()f x 的最小值,最有简洁快速,为最优解法方法三利用零点分区间转化为分段函数利用函数单调性求()f x 最小值,要注意函数()f x 中的各绝对值的零点的大小关系,采用分类讨论方法,使用与更广泛的情况;方法四与方法一的不同在于得到函数()f x 的最小值后,构造关于a 的函数,利用数形结合思想求解关于a 的不等式.18.(2023·全国·高三专题练习)已知函数2()2f x x ax =++,R a ∈.(1)若不等式()0f x 的解集为[1,2],求不等式2()1f x x -的解集;(2)若对于任意的[1x ∈-,1],不等式()2(1)4f x a x -+恒成立,求实数a 的取值范围;(3)已知2()(2)1g x ax a x =+++,若方程()()f x g x =在1(,3]2有解,求实数a 的取值范围. 【答案】(1)(-∞,1][12,)∞+ (2)13a ≤ (3)[0,1).【解析】【分析】(1)根据不等式的解集转化为一元二次方程,利用根与系数之间的关系求出a ,然后解一元二次不等式即可;(2)问题转化为222x a x --在[1x ∈-,1]恒成立,令22()2x h x x -=-,[1x ∈-,1],根据函数的单调性求出a 的范围即可;(3)利用参数分离法进行转化求解即可.(1)解:若不等式()0f x 的解集为[1,2],即1,2是方程220x ax ++=的两个根,则123a +=-=,即3a =-,则2()32f x x x =-+,由2()1f x x -得,22321x x x -+-即22310x x -+得(21)(1)0x x --,得1x 或12x ,即不等式的解集为(-∞,1][12,)∞+. (2)解:不等式()2(1)4f x a x -+恒成立,即222x a x --在[1x ∈-,1]恒成立,令22()2x h x x -=-,[1x ∈-,1],则2242()(2)x x h x x -+'=-,令()0h x '=,解得:22x =,故()h x 在[1-,22)递增,在(221]递减,故()min h x h =(1)或1()h -,而h (1)1=,1(1)3h -=,故13a . (3)解:由()()f x g x =得22(2)12ax a x x ax +++=++,2(1)210a x x ∴-+-=,即2(1)12a x x -=-,若方程()()f x g x =在1(2,3]有解,等价为2212121x a x x x --==-有解,设22121()(1)1h x x x x =-=--,1(2x ∈,3],∴11[3x ∈,2),即1()0h x -<,即110a --<,则01a <,即实数a 的取值范围是[0,1).。
不等式的解法

7.指数不等式与对数不等式的解法 (1)当 a>1 时,af(x)>(<)ag(x) ⇔f(x)>(<)g(x) (2)当 0<a<1 时,af(x)>(<)ag(x) ⇔f(x)<(>)g(x) (3)当 a>1 时,logaf(x)>(<)logag(x)
fx>0 ⇒gx>0 fx><gx
典 例 对 对 碰 题型一 一元二次不等式的解法 例 1 已知不等式 ax2+bx+c>0 的解为 0<α<x<β,求不等式 cx2+bx+a>0 的解集.
因不等式 ax2+bx+c>0 的解为 0<α<x<β, 所以 a<0, b c 2 且方程 ax +bx+c=0 的两根为 α、 β.所以 α+β=- >0, β= > α· a a c b 0,所以 >0, <0,又 a<0,所以 c<0. a a 设方程 cx2+bx+a=0 的两根为 x1 与 x2, 由韦达定理 b -b -a x1+x2= = c c a α+β 1 1 = = + ; α· β α β a 1 1 11 x1·2= = = = · x c c α· α β β a 解析
(4)当 0<a<1 时,logaf(x)>(<)logag(x)
fx>0 ⇔gx>0 fx<>gx
解指数不等式与对数不等式时首先要保证不等式有意义,然后 化为同底幂或同底对数形式,去对数符号时要注意底数 a 的范围, 从而判断不等号方向是否关键,也是难点, 常用函数的单调性去“f ”,另外注意保证 f(x)有意义.
5.解高次不等式与分式不等式需注意 (1)根据多项式理论,每个一元多项式都可以分解为一些一次、 二次因式的乘积,其中二次因式恒正或恒负,因此高次不等式都可 转化为一些一次因式的乘积的不等式,然后采用数轴标根法完成. (2)有些高次不等式因式分解后,可能会出现重因式,由于奇次 重因式的符号与一次因式的符号一致,因此奇次重因式可以直接改 写为一次因式;如果是偶次重因式,则分偶次重因式等于 0 和大于 0 两种情形讨论. (3)大部分分式不等式转化为整式不等式后, 实际上就是转化成 了高次不等式,用高次不等式的解法求解即可. (4)对于右边不为零的分式不等式的求解, 一般是通过不等式两 边加上同一个数(或式)使右边变为 0, 然后采用以上方法求解, 切忌 将左边的分母不讨论符号直接乘到右边,进行去分母. (5)分解的各个因式中,x 的系数须为正数. (6)画曲线遵循“从右至左,自上而下”的原则.
关于抽象函数问题的解法

抽象函数问题有关解法一、求表达式:1.换元法:即用中间变量表示原自变量x 的代数式,从而求出()f x ,这也是证某些公式或等式常用的方法,此法解培养学生的灵活性及变形能力。
例1:已知 ()211x f x x =++,求()f x . 解:设1x u x =+,则1u x u =-∴2()2111u u f u u u -=+=--∴2()1x f x x -=- 2.凑配法:在已知(())()f g x h x =的条件下,把()h x 并凑成以()g u 表示的代数式,再利用代换即可求()f x .此解法简洁,还能进一步复习代换法。
例2:已知3311()f x x x x +=+,求()f x 解:∵22211111()()(1)()(()3)f x x x x x x x x x x +=+-+=++-又∵11||||1||x x x x +=+≥ ∴23()(3)3f x x x x x =-=-,(|x |≥1)3.待定系数法:先确定函数类型,设定函数关系式,再由已知条件,定出关系式中的未知系数。
例3. 已知()f x 二次实函数,且2(1)(1)f x f x x ++-=+2x +4,求()f x .解:设()f x =2ax bx c ++,则22(1)(1)(1)(1)(1)(1)f x f x a x b x c a x b x c ++-=+++++-+-+=22222()24ax bx a c x x +++=++比较系数得2()41321,1,2222a c a a b c b +=⎧⎪=⇒===⎨⎪=⎩∴213()22f x x x =++ 4.利用函数性质法:主要利用函数的奇偶性,求分段函数的解析式.例4.已知y =()f x 为奇函数,当 x >0时,()lg(1)f x x =+,求()f x解:∵()f x 为奇函数,∴()f x 的定义域关于原点对称,故先求x <0时的表达式。
高中数学高三第六章不等式一元二次不等式及其解法(教案)

高三一轮复习 6.2 一元二次不等式及其解法【教学目标】1.会从实际问题的情境中抽象出一元二次不等式模型.2.通过函数图象了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系.3.会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的程序框图。
【重点难点】1。
教学重点:会解一元二次不等式并了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系;2。
教学难点:学会对知识进行整理达到系统化,提高分析问题和解决问题的能力;【教学策略与方法】自主学习、小组讨论法、师生互动法【教学过程】环节二:意x∈[m,m+1],都有f(x)<0成立,则实数m的取值范围是________.解析[由题可得f(x)<0对于x∈[m,m+1]恒成立,即错误!解得-错误!〈m〈0.答案错误!知识梳理:知识点1 三个“二次”的关系ΔacΔ〉0Δ=0Δ数+a〉象次有两相异实根有两相等实根没有ax2+bx+c=0(a>0)的根x1,x2(x1<x2)x1=x2=-错误!ax2+bx+c〉0 (a>0)的解集{x|x〈x1或x〉x2}{x|x≠x1}Rax2+bx+c<0 (a〉0)的解集{x|x1〈x<x2}∅∅知识点2 用程序框图表示ax2+bx+c>0(a>0)的求解过程1.必会结论;(1)(x-a)(x-b)〉0或(x-a)(x-b)〈0型不等式解法教师引导学生及时总结,以帮助学生形成完整的认知结构。
由常见问题的解决和总结,使学。
抽象函数教案

第2讲抽象函数问题有关解法 一、解析式问题: 1.换元法: 例1:已知 ()211x f x x =++,求()f x .2.凑配法: 例2:已知3311()f x x x x+=+,求()f x3.待定系数法:例3. 已知()f x 二次实函数,且2(1)(1)f x f x x ++-=+2x +4,求()f x .4、方程组法:通过变量代换,构造方程组,再通过加减消元法消去无关的部分。
例 1.已知1()+2()1f x f x x =+,求()f x 的表达式例2.一已知()f x 为偶函数,()g x 为奇函数,且有()f x +1()1g x x =-, 求()f x ,()g x .三、定义域问题例1. 已知函数2()f x 的定义域是[1,2],求()f x 的定义域。
例2. 已知函数()f x 的定义域是[1,2]-,求函数(3)12[]log x f -的定义域。
例3. 已知f x ()的定义域为(0),1,则y f x a f x a a =++-≤()()(||)12的定义域是______。
分析:因为x a +及x a-均相当于f x ()中的x ,所以 010111<+<<-<⎧⎨⎩⇒-<<-<<+⎧⎨⎩x a x a a x a a x a (1)当-≤≤120a 时,则x a a ∈-+(),1 (2)当012<≤a 时,则x a a ∈-(),1七、解抽象不等式1 (确定参数的取值范围)例1:奇函数()f x 在定义域(-1,1)内递减,求满足2(1)(1)0f m f m -+-<的实数m 的取值范围。
例2:如果()f x =2ax bx c ++对任意的t 有(2)2)f t f t +=-,比较(1)(2)(4)f f f 、、的大小2.求函数值例1:f(x) 是R 上的奇函数f(x)=- f(x+4) ,x ∈[0,2]时f(x)=x ,求f(2007) 的值例2:已知f(x)是定义在R 上的函数,且满足f(x+2)[1-f(x)]=1+f(x),f(1)=2,求f(2009) 的值解:由条件知f(x)≠1,故1()(2)1()f x f x f x ++=-1(2)1(4)1(2)()f x f x f x f x ++∴+==--+类比命题1可知,函数f(x)的周期为8,故f(2009)= f(251×8+1)=f(1)=23. 求函数解析式例3:已知f(x)是定义在R 上的偶函数,f(x)= f(4-x),且当[]2,0x ∈-时,f(x)=-2x+1,则当[]4,6x ∈时求f(x)的解析式4.判断函数的奇偶性例1:已知f(x)是定义在R 上的函数,且满足f(x+999)=1()f x -,f(999+x)=f(999-x), 试判断函数f(x)的奇偶性.解:由f(x+999)=1()f x -,类比命题1可知,函数f(x)的周期为1998即f(x+1998)=f(x);由f(999+x)=f(999-x)知f(x)关于x=999对称,即f(-x)=f(1998+x)故f(x)=f(-x) ∴f(x)是偶函数5.判断函数的单调性 例5:已知f(x)是定义在R 上的偶函数,f(x)= f(4-x),且当[]2,0x ∈-时,f(x)是减函数,求证当[]4,6x ∈时f(x)为增函数6. 比较函数值大小利用函数的奇偶性、对称性等性质将自变量转化到函数的单调区间内,然后利用其单调性使问题获解。
高考数学总复习考点知识与题型专题讲解2---不等式的解法
高考数学总复习考点知识与题型专题讲解不等式的解法【考纲要求】1.通过函数图像了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系,2.会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的程序框图,3.掌握一次不等式、分式不等式、高次、指对不等式等的解法,4.培养数形结合的能力,培养分类讨论的思想方法,培养抽象概括能力和逻辑思维能力。
【知识网络】一元二次不等式解法不等式的解法一次、分式、高次、指对等不等式函数不等式解法【考点梳理】要点一、一元二次不等式的解法一元二次不等式ax2+bx+c>0 (或<0)的解可以联系二次函数y=ax2+bx+c的图象(a≠0),图象在x轴上方部分对应的x值为不等式ax2+bx+c>0的解,图象在x轴下方部分对应的x值为不等式ax2+bx+c<0的解.而方程ax2+bx+c=0的根表示图象与x轴交点的横坐标.求解一元二次不等式的步骤,先把二次项系数化为正数,再解对应的一元二次方程,最后根据一元二次方程的根,结合不等号的方向,写出不等式的解集.设相应的一元二次方程20ax bx c ++=(0)a >的两根为2121x x x x ≤且、,ac b 42-=∆,则不等式的解的各种情况如下表:0>∆0=∆ 0<∆二次函数cbx ax y ++=2(0>a )的图象一元二次方程()的根002>=++a c bx ax有两相异实根)(,2121x x x x <有两相等实根abx x 221-==无实根的解集)0(02>>++a c bx ax{}21x x x x x ><或⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≠a b x x 2R的解集)0(02><++a c bx ax{}21x x xx <<∅ ∅要点诠释:一元二次不等式的步骤:(1)先看二次项系数是否为正,若为负,则将二次项系数化为正数:2A ax bx c =++(0)a >(2)计算判别式∆,分析不等式的解的情况:①0∆>时,求根12x x <(注意灵活运用因式分解和配方法); ②0∆=时,求根abx x 221-==; ③0∆<时,方程无解 (3)写出解集.要点二、高次不等式的解法高次不等式:形如不等式(x-x1)(x-x2)……(x-xn)>0(其中x1, x2, ……,xn 是互不相等的实常数)叫做一元n 次不等式(n ∈N).要点诠释:作出相应函数的图象草图.具体步骤如下:(a)明确标出曲线与x 轴的交点,(b)分析在每一个开区间上函数的那段曲线是在x 轴的上方还是下方(除此之外,对草图不必做更细致的要求).然后根据图象草图,写出满足不等式的解集.要点三、无理不等式的解法无理不等式:如果函数f(x)是关于x 的无理式,那么f(x)>0或f(x)<0,叫做无理不等式.要点诠释:(1))(x f >)(x g ⇔⎪⎩⎪⎨⎧>≥≥)()(0)(0)(x g x f x g x f ⇔⎩⎨⎧>≥)()(0)(x g x f x g(2))(x f >g(x) ⇔ ⎪⎩⎪⎨⎧>≥≥)()(0)(0)(2x g x f x g x f 或 ⎩⎨⎧<≥0)(0)(x g x f ⇔⎩⎨⎧>≥)()(0)(2x g x f x g 或⎩⎨⎧<≥0)(0)(x g x f (3))(x f <g(x) ⇔⎪⎩⎪⎨⎧<≥≥)()(0)(0)(2x g x f x g x f 要点四、指对不等式的解法解法指导:化超越不等式为代数不等式,依据是指数函数和对数函数的单调性. 要点诠释:(1))()(x g x f a a >(a>0,a ≠1).当0<a<1时,f(x)<g(x); 当a>1时,f(x)>g(x). (2)m ·(a x )2+n ·(a x )+k>0.令a x =t(t>0),转化为mt 2+nt+k>0,先求t 的取值范围,再确定x 的集合.(3)log a f(x)>log a g(x) (a>0, a ≠1).当0<a<1时,⎩⎨⎧<>⇔⎪⎩⎪⎨⎧<>>)()(0)()()(0)(0)(x g x f x f x g x f x g x f当a>1时,⎩⎨⎧>>⇔⎪⎩⎪⎨⎧>>>)()(0)()()(0)(0)(x g x f x g x g x f x g x f(4) 0)(log ))((log 2>+⋅+⋅k x f n x f m a a .令log a f(x)=t(t ∈R),转化为mt 2+nt+k>0,先求t 的取值范围,再确定x 的集合.【典型例题】类型一:一元二次不等式例1. 不等式20x mx n +-<的解集为(4,5)x ∈,求关于x 的不等式210nx mx +->的解集。
利用函数性质解不等式5大题型
利用函数性质解不等式5大题型高中数学解不等式主要分为两类,一类是利用不等式性质直接解出解集(如二次不等式,分式不等式,指对数不等式等);另一类是利用函数的性质,尤其是函数的单调性进行运算。
利用函数性质解不等式一般情况以选择题形式出现,考查的角度较多,除了基础的函数性质,有时候还需要构造函数结合导数知识,考验学生的观察能力和运用条件能力,难度较大。
一、利用单调性、奇偶性解不等式原理1、解()()f m f n <型不等式(1)利用函数的单调性,去掉函数符号“f ”,将“抽象”的不等式问题转化为“具体”的不等式问题求解;(2)若不等式一边没有函数符号“f ”,而是常数(如()<f m a ),那么我们应该将常数转化带有函数符号“f ”的函数值再解。
2、()f x 为奇函数,形如()()0f m f n +<的不等式的解法第一步:将()f n 移到不等式的右边,得到()()>-f m f n ;第二步:根据()f x 为奇函数,得到()()>-f m f n ;第三步:利用函数的单调性,去掉函数符号“f ”,列出不等式求解。
二、构造函数解不等式的技巧1、此类问题往往条件较零散,不易寻找入手点,所以处理这类问题要将条件与结论结合分析,在草稿上列出条件能够提供什么,也列出要得出结论需要什么,两者对接通常可以确定入手点;2、在构造函数时要根据条件的特点进行猜想,例如出现轮流求导便猜有可能具备乘除关系的函数,在构造时多进行试验与项的调整;3、此类问题处理的核心要素是单调性与零点,对称性和图象知识辅助手段,所以要能够确定构造函数的单调性,猜出函数的零点,那么问题便易于解决了。
三、利用函数性质解不等式的要点1、构函数:根据所解不等式的结构特征和已知条件构造相应的函数,把不等式看作一个函数的两个函数值大小比较问题;2、析性质:分析所构造函数的相关性质,主要包括函数定义域、单调性、奇偶性、周期性等;3、巧转化:根据函数的单调性,把函数值大小比较转化为某个单调区间内自变量大小比较;4、写解集:解关于自变量的不等式,写出解集。
抽象函数常见题型和解法
抽象函数的常见题型及解法一、 抽象函数的定义域1. 已知f(x)的定义域,求f[g(x)]的定义域若已知f(x)的定义域x (a,b),求f[g(x)]的定义域,其方法是: 由a<g(x)<b,求得x 的范围,即为f[g(x)]的定义域。
即由内层函数的值域,求内层函数的定义域,即为f[g(x)]的定义域。
例1.已知f(x)的定义域为[1,4],求f()的定义域. 解: 由1≤≤4,得 -1≤≤2 即 -1≤<0 或 0<≤2 解得 X ≤-1 或x ≥∴函数的定义域为:2. 已知f[g(x)]的定义域,求f(x)的定义域若已知f[g(x)]的定义域x (a,b),求f(x)的定义域,其方法是: 由a<x<b,求得g(x)的范围,即为f(x)的定义域。
即由内层函数的定义域,求内层函数的值域,即为f(x)的定义域。
例2. 若已知f(x+2)的定义域为[-2,2],求函数f(x)的定义域. 解:∵f(x+2)的定义域为[-2,2], ∴-2≤x ≤2, ∴ 0≤x+2≤4 故f(x)的定义域为[0,4]3. 已知f[ (x)]的定义域,求f[g(x)]的定义域先由f[ (x)]的定义域,求f(x)的定义域,再由f(x)的定义域,求f[g(x)]的定义域。
即由第一个函数中内层函数的定义域,求得第一个函数内层函数的值域,第一个函数内层函数的值域就是第二个函数内层函数的值域,由第∈21+x21+x x1x 1x121()⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞⋃-∞-,211,∈ϕϕ二个函数内层函数的值域,再求出第二个函数内层函数的定义域。
例3.若已知f(x+1)的定义域为,求函数f ()的定义域. 解:∵f(x+1)的定义域为, ∴-2≤x 3, ∴ -1≤x+1 4 即f(x)的定义域为.∴ -1≤<4,∴ -3≤<2 即 -3≤<0 或 0<<2 解得 X ≤-或 x> ∴函数的定义域为:3. 已知f(x)的定义域,求f[ (x)] + f[g(x)]的定义域若已知f(x)的定义域x (a,b),求f[g(x)]+f[g(x)]的定义域,其方法是:由,求得x 的范围,即为f[ (x)] + f[g(x)]的定义域。
不等式的基本性质、解不等式知识分享
不等式的基本性质、解不等式【考纲要求】1、不等关系了解现实世界和日常生活中的不等关系,了解不等式(组)的实际背景.2、一元二次不等式(1)会从实际情境中抽象出一元二次不等式模型.(2)通过函数图像了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系.(3)会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的程序框图.【基础知识】一、不等式的概念及基本性质1、实数运算性质与大小顺序关系(1)a -b >0⇔a >b ;(2)a -b =0⇔a =b ;(3)a -b <0⇔a <b .2、不等式的基本性质(1)对称性:a >b ⇔b <a ;(2)传递性:a >b ,b >c ⇔a >c ;(3)可加性:a >b ⇔a +c >b +c ,a >b ,c >d ⇒a +c >b +d ;(4)可乘性:a >b ,c >0⇒ac >bc ;a >b >0,c >d >0⇒ac >bd ;(5)可乘方性:a >b >0⇒a n >b n (n ∈N ,n ≥2);(6)可开方性:a >b >0⇒n a >n b (n ∈N ,n ≥2).(7)叠加性:a >b ,c >d ⇒a+c >b+d (不等式同向可加)(8)叠乘性:a >b ≥0,c >d ≥0⇒ac >bd (不等式同向为正可乘)注意:①不等式的基本性质,没有减法和除法。
如果遇到减法和除法,可以转化乘加法和乘法。
如:求a -b 的范围可以转化成求a+(-b )的范围,求a b 的范围可以转化成求a ×1b的范围。
②方程和不等式的两边不能随便乘除,必须先研究这个数的性质,再乘除。
3、实数大小的比较实数大小的比较一般用差比和商比。
(1)如果不知道实数是正数或负数,一般用差比,一般步骤是作差→变形(通分、因式分解、合并 同类项等)→与0比较→下结论。
(2)如果是正数,一般用商比,一般步骤是作商→变形(通分、因式分解、合并同类项等)→与1 比较→下结论。
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抽象不等式的解法抽象不等式的解答方法一、利用单调性、奇偶性等函数的性质模型1:()f x 在区间上单调递增,若()()f a f b >,则a b >。
模型2:奇函数()f x 在区间上单调递增,若()()0f a f b +>,则可得()()f a f b >-,∴a b >-。
例题:已知函数()sin f x x x =-,则2(2)(3)0f x x f -+->的解集为______.解析:()f x 为奇函数,求导得'()1cos 0f x x =-≥,()f x ∴在R 上单调递增,由2(2)(3)0f x x f -+->得,2(2)(3)f x x f -> ,223x x ∴->,解得,1x <-,或3x >。
总结:1、将目标写成具体不等式,则得到超越不等式,无法解答。
没有具体解析式的不等式问题,结合函数的单调性、奇偶性解答。
2、考查条件函数的性质(单调性、奇偶性)和目标不等式的特点,由模型2可解答。
二、构造函数法: ——利用新函数单调性、奇偶性特殊点等性质画出图像,结合图像得不等式的解集。
这类问题的主要思想是,用x 、x e 、()f x 通过四则运算(主要是乘、除)的组合得到新函数。
模型1:()f x x ,求导得⇒2'()()xf x f x x-,结构特点⇒'()()xf x f x -。
说明:由求导法则,可知是由两个函数相除求导的结果。
模型2:()xf x ,求导得⇒'()()xf x f x +。
模型3:2()x f x ,求导得⇒22'()()xf x x f x +。
特点:求导的结果是,(),'()x f x f x 的组合,只有两个简单项。
模型4:()x e f x ,求导得⇒()'()(()'())x x x e f x e f x e f x f x +=+。
模型5:()x f x e,求导得⇒2'()()'()()()x x x x e f x e f x f x f x e e --=。
特点:求导的结果是(),'()f x f x 的组合,只有两个简单项。
模型6:(1)()x xe f x ,求导得⇒(1)()'()((1)()'())x x x x e f x xe f x e x f x xf x ++=++。
(2)()xxf x e ,求导得⇒2(()'())()()'()()()x x x xf x xf x e xe f x f x xf x xf x e e +-+-=。
(3)()x e f x x,求导得 ⇒2(()'()())x xf x xf x f x e x +-。
特点:求导的结果是,(),'()x f x f x 的组合,只有三个简单项。
例1、()f x 是R上的可导函数,且满足(1)()'()0x f x xf x ++>,则()_____0f x 。
分析:条件中不等式是,(),'()x f x f x 3个组合,故函数应是,,()xx ef x 三个简单函数组合的结果。
令()()xh x xef x =,则'()[(1)()'()]0xh x e x f x xf x =++>,()h x 在R 上递增,又(0)0h =, ()h x ∴()()0x h x xe f x =>时,x 与()f x 同号,()0f x ∴>; ()()0x h x xe f x =<时,x 与()f x 异号,()0f x ∴>;综上()0f x >。
例2、已知函数()f x 在R 上的导函数为'()f x ,若'()()01f x f x x ->-,()x f x y e =关于直线1x =对称,则不等式22()(0)x xf x x f e--<的解集是( ) A 、(1,0)(1,2)-U B 、(,0)(1,)-∞+∞U C 、(1,2)- D 、(1,2)分析:有条件,1x >时,'()()0f x f x -> 条件中不等式是(),'()f x f x 2个组合,故函数应是,()x e f x 2个简单函数组合的结果。
令()()xf x h x e=,则2'()()'()()'()()x x x xe f x e f x f x f x h x e e --==,1x ∴>时,'()0h x > ,()h x 在(1,)+∞上递增,再由()h x 关于直线1x =对称。
如图,()h x ∴不等式22()(0)xxf x x f e --<解集,即2()(0)h x x h -<的解集,由图,202x x <-<解得,10x -<<,或12x <<例3、定义在R 上的偶函数()f x 的导函数为'()f x ,若对任意0x >,都有2()'()2f x xf x +<恒成立,则使22()(1)1x f x f x -<-的解集是( )A 、(,1)(1,1)(1,)-∞--+∞U UB 、(,1)(1,)-∞-+∞UC 、(1,1)-D 、(1,0)(0,1)-U分析: 根据条件和目标不等式的特点,应是2x 与()f x 组合而成的函数。
目标不等式化为22()(1)1x f x x f -<-,令22()()h x x f x x =-,()f x Q 为偶函数,()h x ∴为偶函数, 下面解不等式()(1)h x h <,又0x >时,'()[2()'()2]0h x x f x xf x =+-<()h x ∴在(0,)+∞上递减,(0)0h =,如图1x ∴<-,或1x >例4、已知函数()f x 在R 上的导函数为'()f x ,若()'()f x f x <恒成立,且(ln 2)2f =,则不等式()x f x e >的解集是( )A 、(1,)+∞B 、(0,1)C 、(ln 2,)+∞D 、(0,ln 2) 分析:条件中不等式是(),'()f x f x 2个组合,故函数应是,()xe f x 2个简单函数组合的结果。
令()()xf x h x e=,则2'()()'()()'()0()x x x xe f x e f x f x f x h x e e --==>,()h x 在R 上递增,又ln2(ln 2)(ln 2)1f h e==,()h x ∴由图,ln2x >时,()1h x >,即不等式解集为(ln 2,)+∞。
(同类题训练)已知函数()f x 在R 上的导函数为'()f x ,若()'()f x f x <恒成立,且(0)2f =,则不等式()2x f x e >的解集是( )A 、(2,)+∞B 、(0,)+∞C 、(,0)-∞D 、(,2)-∞ 分析:条件中不等式是(),'()f x f x 2个组合,故函数应是,()xe f x 2个简单函数组合的结果。
令()()xf x h x e=,则2'()()'()()'()0()x x x xe f x e f x f x f x h x e e--==>,∴()h x 在R 上递增,又0(0)(0)2f h e ==,()h x ∴由图,0x >时,()2h x >,即不等式解集为(0,)+∞。
12. 已知定义在R 上的奇函数()f x 满足()1(f e e =为自然对数的底数),且当0x ≥时,有()()()1'x f x xf x -<,则不等式()0xxf x e->的解集是 ( )A .()(),11,-∞-+∞UB .()()1,00,1-U C.()1,1- D .()()1,01,-+∞U 分析:根据条件中不等式目标不等式的特点,故函数应是,,()xx ef x 三个简单函数组合的结果,且是两个函数相除。
令||()()x xf x h x e =,()f x Q 为奇函数,()h x ∴为偶函数。
0x ≥时,()()xxf x h x e =,求导,得 2(()'())()()'()()'()0()x x x xf x xf x e xe f x f x xf x xf x h x e e +-+-==>,()h x ∴在[0,)+∞上单调递增,又(0)0h =,(1)1h =如图,由图,1h x>,x>或1x<-时,()1。