竞赛讲座16-不等式
高中数学竞赛讲义_不等式
不等式一、基础知识不等式的基本性质:(1)a>b ⇔a-b>0; (2)a>b, b>c ⇒a>c ; (3)a>b ⇒a+c>b+c ; (4)a>b, c>0⇒ac>bc ;(5)a>b, c<0⇒ac<bc; (6)a>b>0, c>d>0⇒ac>bd;(7)a>b>0, n ∈N +⇒a n >b n ; (8)a>b>0, n ∈N +⇒n nb a >;(9)a>0, |x|<a ⇔-a<x<a, |x|>a ⇔x>a 或x<-a; (10)a, b ∈R ,则|a|-|b|≤|a+b|≤|a|+|b|; (11)a, b ∈R ,则(a-b)2≥0⇔a 2+b 2≥2ab; (12)x, y, z ∈R +,则x+y ≥2xy , x+y+z .33xyz ≥前五条是显然的,以下从第六条开始给出证明。
(6)因为a>b>0, c>d>0,所以ac>bc, bc>bd ,所以ac>bd ;重复利用性质(6),可得性质(7);再证性质(8),用反证法,若n nb a ≤,由性质(7)得n n n n b a )()(≤,即a ≤b ,与a>b矛盾,所以假设不成立,所以n nb a >;由绝对值的意义知(9)成立;-|a|≤a ≤|a|, -|b|≤b ≤|b|,所以-(|a|+|b|)≤a+b ≤|a|+|b|,所以|a+b|≤|a|+|b|;下面再证(10)的左边,因为|a|=|a+b-b|≤|a+b|+|b|,所以|a|-|b|≤|a+b|,所以(10)成立;(11)显然成立;下证(12),因为x+y-22)(y x xy -=≥0,所以x+y ≥xy 2,当且仅当x=y 时,等号成立,再证另一不等式,令c z b y a x ===333,,,因为x 3+b 3+c 3-3abc =(a+b)3+c 3-3a 2b-3ab 2-3abc=(a+b)3+c 3-3ab(a+b+c)=(a+b+c)[(a+b)2-(a+b)c+c 2]-3ab(a+b+c)=(a+b+c)(a 2+b 2+c 2-ab-bc-ca)=21(a+b+c)[(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2] ≥0,所以a 3+b 3+c 3≥3abc ,即x+y+z ≥33xyz ,等号当且仅当x=y=z 时成立。
新高一竞赛不等式入门讲课讲稿
均值不等式,柯西不等式及不等式技巧2017.7.18东北育才学校王文昊(QQ:2609667791) 以下内容未特殊说明默认为正数第一部分 预备知识1.均值不等式:二元形式:ab b a 2≥+ 三元形式:33abc c b a ≥++(思考下其证明方式)推广n 元:n a a a +++...21 ≥ n n a a a n ...21(证明方法留给课下思考)2.柯西不等式:特殊形式:2221122212221)())((b a b a b b a a +≥++一般形式:222112222122221)...()...)(...(n n n n b a b a b a b b b a a a +++≥++++++(证明方法留给课下思考)第二部分 基础知识运用我们通过如下例子对以上内容进行初步的熟悉。
1.证明:23332abb a ≥+2.证明:bc ac ab c b a ++≥++2223.证明:4455ab b a b a +≥+4.求:22)21()1(xy y x +++的最小值5.证明:b a b a 43543+≥++6.证明:yx b a y b x a ++≥+222)(7. 已知;3=++z y x ,求:121121121+++++z y x 的最小值8.求证:23≥+++++y x z z x y z y x9. 证明:16d c b a 3c 12b a 1321321322222+++≥+++++++++++d b a d c a d c b d c b a10.已知c b a ,,为三角形三条边,证明:))()((a c b b c a c b a abc -+-+-+≥第三部分 方法与技巧1.配齐次(不等式两边次数相同称为齐次不等式)配齐次是证明不等式最常用也最重要的手段之一,绝大多数不等式经过转化后都可以变为齐次的,而转化后的齐次不等式就可以通过均值与柯西证明,下面通过习题来演示这个方法。
高中数学竞赛培训专题讲座(不等式)(2021年整理)
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高中数学竞赛培训专题讲座:重要不等式(一)一.基础知识 (1) 均值不等式设12,,...,n a a a 是n 个正实数,记12,111...n n nn H G a a a ==+++12...,n n n a a a A Q n +++==分别称,,,n n n n Q G H A 为这n 个正数的调和平均,几何平均,算术平均和平方平均,则 n n n n Q G H A ≤≤≤,等号成立当且仅当12...n a a a ===。
特别地,①2,)112a b a b R a b++≤≤≤∈+(当且仅当a b =时取等号); ② 222()(,)22a b a b ab a b R ++≤≤∈,3()(,,)3a b c abc a b c R +++≤∈,,,)a b c a b c R +++≥∈;③2()3()a b c ab bc ca ++≥++. (2) Cauchy 不等式设,i i a b R ∈ (1,2,...,)i n =,则222111(()())nnni i i i i i i a b a b ===≤∑∑∑,当且仅当0(1,2,..,)i i n b ==或存在一个常数λ,使得i i a b λ=(1,2,..,)i n =时,等号成立.推论1:设R ,i i a b +∈R ∈ (1,2,...,)i n =,则22111()nnni i i i i i i b a b a ===≥∑∑∑; 推论2:设,R i i a b +∈(1,2,...,)i n =,则2111()nn ni i iii i i ib a b b a ===≥∑∑∑.二.例题精讲1.已知1212,,,,,,,n n a a a b b b ⋅⋅⋅⋅⋅⋅都是正数.求证≥。
(完整版)高中数学竞赛讲义(九)──不等式
(12)
a>b>0, nCN+=an>bn;⑻a>b>0, nCN+=^^>^/^;
a>0, |x|<aQ -a<x<a, |x|>a= x>a或x<-a;
a, b€ R,则|a|-|b| < |a+b| <|a|+|b|;
a, bC R,贝U (a-b)2a2+b2> 2ab;
x, y, z € R+,则x+y>2*/^, x+y+z—刊Q电
-|b| w b与师以-(|a|+|b|) wa+bq|嘛|雄|a+b| < |a|-+ |b|T面再证(10)的左边,
|a|=|a+b-b| w |a+b|+回所以|a|-|b| w |a+b所以(10)成立;(11)显然成立;下证(12)
为x+y-2而=(质-6)'>0,所以x+yP历,当且仅当x=y时,等号成立,再证另
工工
… …x+y —f+e一耳+沙,原不等式成立。
(6)放缩法,即要证A>B,可证A>C1, 01>C2,---,Cn-1>Cn, Cn>B(nCN+).
1 +--i--+,+---《厘(用主2).
例8求证:2 3 2*-1
【证明】
因为r: 2而=白+疝+疯>3^c~o~h=3狙瓦,所以原不等式成立。
1
例4已知实数a, b, c满足0<awbwc2,求证:。。一切 却一右)8(1-浦
数学竞赛中的不等式知识点总结
数学竞赛中的不等式知识点总结数学竞赛在学生的学习中扮演着很重要的角色,不仅能够提高学生的数学素养,还能够培养学生的逻辑思维能力和解题能力。
在数学竞赛中,不等式是一个非常重要的知识点,很多的数学竞赛都会考察不等式相关的题目,因此在备战数学竞赛的过程中,掌握好不等式知识点是非常必要的。
1.基本不等式基本不等式是指在所有正整数中,算术平均数大于等于几何平均数。
即对于任意正整数$a_1,a_2,\cdots,a_n$,都有:$\frac{a_1+a_2+\cdots+a_n}{n} \geq \sqrt[n]{a_1a_2\cdots a_n}$基本不等式是不等式中最基础的知识点,但是在数学竞赛中应用的非常广泛,尤其是在证明其他不等式定理时,基本不等式起到了非常重要的作用。
2.均值不等式均值不等式是指在所有实数中,算术平均数大于等于几何平均数。
均值不等式分为两种情况,一种是两个数的情况,另一种是多个数的情况。
两个实数$a$和$b$的均值不等式如下:$\frac{a+b}{2} \geq \sqrt{ab}$多个实数$a_1,a_2,\cdots,a_n$的均值不等式如下:$\frac{a_1+a_2+\cdots +a_n}{n} \geq \sqrt[n]{a_1a_2\cdots a_n}$均值不等式是在基本不等式的基础上发展起来的,应用范围比基本不等式更广泛,也更加灵活。
3.柯西不等式柯西不等式是指两个向量的点积不大于这两个向量的模的乘积。
柯西不等式可用于证明其他不等式,也可作为求极值的工具在数学竞赛中得到广泛应用。
柯西不等式如下:$(x_1y_1+x_2y_2+\cdots+x_ny_n)^2 \leq(x_1^2+x_2^2+\cdots+x_n^2)(y_1^2+y_2^2+\cdots+y_n^2)$其中$x_1,x_2,\cdots,x_n$和$y_1,y_2,\cdots,y_n$是任意实数。
全国高中数学联赛辅导课件─不等式(“尝试”相关文档)共9张
2.(第 36IMO 试题)设 a, b, c 为正实数,且满足abc 1 ,
求
a3
1 (b
c)
1 b3(a
c)
1 c3(a
b)
的最小值.
3 2
3.已知 a, b, c, d, e 是满足 a b c d e 8 ,
16
a2 b2 c2 d 2 e2 16 的实数解,试求 e 最大值.
∵ 2007 669 3 ∴最大值为 3669
7
1思路: 构造重要不等式; 1思路: 构造重要不等式; 1思路: 构造重要不等式; 1思路: 构造重要不等式; 1思路: 构造重要不等式; 1思路: 构造重要不等式; 1思路: 构造重要不等式; 1思路: 构造重要不等式; 1思路: 构造重要不等式; 1思路: 构造重要不等式; 1思路: 构造重要不等式; 1思路: 构造重要不等式; 1思路: 构造重要不等式; 1思路: 构造重要不等式; 1思路: 构造重要不等式; 1思路: 构造重要不等式;
的最小值为( A )
1思路: 构造重要不等式;
(A) ( a 1思路: 构造重要不等式;
1思路: 构造重要不等式; 1思路: 构造重要不等式; 1思路: 构造重要不等式; 1思路: 构造重要不等式;
b )2 (B) 1 ( a 2
b )2 (C) a b (D) a b 2
2.(200 0 1思路: 构造重要不等式;
满足条件 ab+bc+ca=1,则 1 1 1 的最小值 1a 1b 1c
是____. 3(3 3 )
2
9
1思路: 构造重要不等式;
23
(A)5
(B)6 (C)8
(D)9
1思路: 构造重要不等式; 构造均值不等式; 换元法.
不等式(竞赛).ppt
• 除了知道证明方法和技巧之外,熟悉和掌 握一些常用的不等式对解决不等式问题是 非常有帮助的。 • 因此下面我们先主要介绍一些重要的不等 式。
常见的重要不等式
4. 赫尔德不等式
柯西不等式的推广为赫尔德(Holder)不等式
5、排序不等式
6、Chebyshew不等式
7、Schur不等式
不等式(竞赛)
• 不等式的内容真是太丰富了!因此它是竞 赛(甚至自主招生、高考)的热点问题。 • 不等式证明的常用方法主要有:比较法、 分析法、综合法、反证法、数学归纳法、 还元法、参数法、构造法、局部不等式法、 调整法等。还有一些问题是综合运用多种 方法 • 在不等式的证明过程中有时要用到一些代 数式的恒等变形和技巧(如Abel变换等)
8、嵌入不等式
9、凸函数与Jensen不等式
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 10、幂平均不等式
高中数学奥赛讲义竞赛中常用的重要不等式
不等式是数学竞赛的热点之一。
由于不等式的证明难度大,灵活性强,要求很高的技巧,常常使它成为各类数学竞赛中的“高档”试题。
而且,不论是几何、数论、函数或组合数学中的许多问题,都可能与不等式有关,这就使得不等式的问题(特别是有关不等式的证明)在数学竞赛中显得尤为重要。
证明不等式同大多数高难度的数学竞赛问题一样,没有固定的模式,证法因题而异,灵活多变,技巧性强。
但它也有一些基本的常用方法,要熟练掌握不等式的证明技巧,必须从学习这些基本的常用方法开始。
竞赛中常用的重要不等式【内容综述】本讲重点介绍柯西不等式、排序不等式、切比雪夫不等式的证明与应用【要点讲解】目录§1 柯西不等式§2 排序不等式§3 切比雪夫不等式★ ★ ★§1。
柯西不等式定理1 对任意实数组恒有不等式“积和方不大于方和积”,即等式当且仅当时成立。
本不等式称为柯西不等式。
思路一证不等式最基本的方法是作差比较法,柯西不等式的证明也可首选此法。
证明1∴右-左=当且仅当定值时,等式成立。
思路2 注意到时不等式显然成立,当时,不等式左、右皆正,因此可考虑作商比较法。
证明2当时等式成立;当时,注意到=1故当且仅当且(两次放缩等式成立条件要一致)即同号且常数,亦即思路3 根据柯西不等式结构,也可利用构造二次函数来证明。
证明3 构造函数。
由于恒非负,故其判别式即有等式当且仅当常数时成立。
若柯西不等式显然成立。
例1 证明均值不等式链:调和平均数≤算术平均数≤均方平均数。
证设本题即是欲证:本题证法很多,现在我们介绍一种主要利用柯西不等式平证明的方法(1)先证①注意到欲证①,即需证②此即由柯西不等式,易知②成立,从而①真(11)再证, ③欲证③,只需证④而④即要证⑤(注意)由柯西不等式,知⑤成立.(Ⅰ)(Ⅱ)中等式成立的条件都是即各正数彼此相等.说明:若再利用熟知的关系(★)(其中,结合代换,即当且仅当时,等式成立,说明★的证明参见下节排序不证式或数学归纳法,这样就得到一个更完美的均值不等式链其中等式成产条件都是.§2.排序不等式定理2设有两组实数,满足则(例序积和)(乱序积和)(须序积和)其中是实数组一个排列,等式当且仅当或时成立。
七年级数学竞赛 第16讲 一元一次不等式
15.求最大的正整数 n,使不等式 8 n 7 对唯一的一个整数 k 成立。 15 n + k 13
(“希望杯”邀请赛试题)
16.设 x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7 是自然数,且 x1<x2<x3<x4<x5<x6<x7,x1+x2=x3,x2+x3=x4,x3+x4=x5,x4+x5=x6, x5+x6=x7,又 x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7=2010,求 x1+x2+x3 的最大值。
)。
A. −11 a − 5
4
2
B. −11 a − 5
4
2
C. −11 a − 5
4
2
D. −11 a − 5
4
2
(山东省竞赛Leabharlann )8.已知关于x的不等式组
|
x
+ 1 | x
4x a
−
1
无解,则实数
a
的取值范围是(
)。
A.a< 2 3
B.a≤ 2 3
C.a> 2 3
D.a≥ 2 3
共有 13( )。
A.49 对
B.42 对
C.36 对
D.13 对
解题思路:借助数轴,分别建立 m,n 的不等式,确定整数 m,n 的值。
(江苏省竞赛题)
例 3.解下列关于 x 的不等式: (1)(2mx+3)−n<3x; (2)|x−2|≤2x−10; (3)|x−5|−|2x+3|<1。 (上海市竞赛题)
。 (上海市“宇振杯”竞赛题)
高考专题专题16不等式选讲-高考数学高频考点与最新模拟(解析版)
高中数学学习材料金戈铁骑整理制作专题16 不等式选讲高频考点一绝对值不等式的解法及其应用例1、不等式|x+3|-|x-2|≥3的解集为________.(2)设函数f(x)=|x-1|+|x-2|.①画出函数y=f(x)的图象;②若不等式|a+b|+|a-b|≥|a|f(x)(a≠0,a,b∈R)恒成立,求实数x的取值范围.(2)①f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -3 x ≥2,1 1<x <2,3-2x x ≤1.其图象如图所示.②由|a +b |+|a -b |≥|a |f (x ),得|a +b |+|a -b ||a |≥f (x ). 又因为|a +b |+|a -b ||a |≥|a +b +a -b ||a |=2, 则有2≥f (x ),即2≥|x -1|+|x -2|.解得12≤x ≤52. 即x 的取值范围为⎣⎡⎦⎤12,52.【规律方法】零点分段法解绝对值不等式的步骤①求零点;②划区间、去绝对值号;③分别解去掉绝对值的不等式;④取每个结果的并集,注意在分段时不要遗漏区间的端点值.高频考点二 不等式的证明例2.已知a ,b ,c 均为正数,证明:a 2+b 2+c 2+⎝⎛⎭⎫1a +1b +1c 2≥63,并确定a 、b 、c 为何值时,等号成立.【方法规律】1.证明不等式的传统方法有:比较法、综合法、分析法.2.不等式证明还有一些常用方法:拆项法、添项法、逆代法、换元法、放缩法、反证法、函数的单调性法、判别式法、数形结合法等.换元法主要有三角代换,均值代换两种,在应用换元法时,要注意代换的等价性.放缩法是不等式证明中最重要的变形方法之一,放缩要有的放矢,目标可以从要证的结论中考查.有些不等式,从正面证如果不易说清楚,可以考虑反证法.存在性、惟一性等问题或题目中带有“至少有一个”、“至多有一个”、“不能都”等字样的问题,都可以用反证法.高频考点三不等式的应用例3、设函数f(x)=|x-1|+|x-a|.(1)若a=-1,解不等式f(x)≥3;(2)如果∀x∈R,f(x)≥2,求a的取值范围.点评:a≤f(x),当x∈R时恒成立,只需a≤f(x)min;a>f(x),当x∈R时恒成立,只需a>f(x)max.高频考点四柯西不等式的应用例4、已知实数x、y、z满足x2+4y2+9z2=a(a>0),且x+y+z的最大值是1,求a的值.1.不等式的基本性质(1)对于任意两个实数a ,b 有且只有以下三种情况之一成立:a >b ⇔a -b >0,a <b ⇔a -b <0,a =b ⇔a -b =0.(2)不等式的基本性质对称性:a >b ⇔b <a .传递性:a >b ,b >c ⇒a >c .加(减):a >b ⇒a +c >b +c .乘(除):a >b ,c >0⇒ac >bc ;a >b ,c <0⇒ac <bc .乘方:a >b >0⇒a n >b n >0(n ∈N *,n ≥2).开方:a >b >0⇒n a >n b >0(n ∈N *,n ≥2).2.基本不等式(1)如果a ,b 都是正数,那么a +b 2≥ab ,当且仅当a =b 时取等号.同时,我们称a +b 2为a ,b 的算术平均数,称ab 为a ,b 的几何平均数,该定理又可叙述为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.(2)已知x ,y 都是正数,①如果积xy 是定值P ,那么当x =y 时,和x +y 有最小值2P ;②如果和x +y是定值S ,那么当x =y 时,积xy 有最大值S 24. 3.绝对值不等式(1)设a ,b 为实数,则加法性质:|a |-|b |≤|a +b |≤|a |+|b |.(2)设a ,b ,c 为实数,则|a -c |≤|a -b |+|b -c |.(3)若a >0,且|x |>a ,则x >a 或x <-a ;若a >0,且|x |<a ,则-a <x <a .设a 1,a 2,b 1,b 2均为实数,则(a +a )(b +b )≥(a 1b 1+a 2b 2)2(等号当且仅当a 1b 2=a 2b 1时成立).4.不等式的证明方法证明不等式常用的方法有比较法、综合法、分析法、数学归纳法等. (2013·新课标I 理)(24)(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲已知函数f (x )=|2x -1|+|2x +a |,g(x )=x +3.(Ⅰ)当a =-2时,求不等式f (x )<g(x )的解集;(Ⅱ)设a >-1,且当x ∈[-a 2,12)时,f (x )≤g(x ),求a 的取值范围. 【答案】当2a =-时,令15,21212232,1236,1x x y x x x x x x x ⎧-≤⎪⎪⎪=-+---=--≤≤⎨⎪->⎪⎪⎩,,做出函数图像可知,当(0,2)x ∈时,0y <,故原不等式的解集为}{02x x <<;(2013·陕西理)A. (不等式选做题) 已知a, b, m, n 均为正数, 且a +b =1, mn =2, 则(am +bn)(bm +an)的最小值为 .(2)(不等式选做题)在实数范围内,不等式211x --≤的解集为___________. 【答案】[]0,4【解析】2111211,222,0 4.x x x x --≤∴-≤--≤∴-≤-≤∴≤≤,因此解集为[]0,4.【学科网考点定位】本题主要考查绝对值不等式的解法,考查运用能力.(2013·福建理)(3).(本小题满分7分) 选修4-5:不等式选讲 设不等式*)(2N a a x ∈<-的解集为A,且A A ∉∈21,23 (Ⅰ)求a 的值 (Ⅱ)求函数2)(-++=x a x x f 的最小值 【答案】(Ⅰ)因为32A ∈,且12A ∉,所以322a -<,且122a -≥ 解得1322a <≤,又因为*a N ∈,所以1a = (Ⅱ)因为|1||2||(1)(2)|3x x x x ++-≥+--=当且仅当(1)(2)0x x +-≤,即12x -≤≤时取得等号,所以()f x 的最小值为3【解析】 不等式选讲如果如此题只考查绝对值不等式就算比较容易的题目,注意绝对值的三角不等式即可,当然也可通过讨论去掉绝对值号,当然还要注意学科网均值和柯西不等式的应用。
高中数学奥林匹克竞赛知识讲座-不等式
a
x y z , b , c ( x, y, z 0) ,使非奇次不等式变为奇次不等式;对于三角形的 3 条边,常 y z x
作代换
a m n, b n l , c l m(m, n, l 0) .
例 2 a 是一个循环小数, f k (m) 表示 a 的小数点后第 k 位开始,连续 m 位上的数字之积,
nk 2 (n 2) tan .分别在 A1 A2 , A2 A3 ,..., An A1 上取点 B1 , B2 ,..., Bn ,使得 4 2n
| A1 B1 | b1 ,| B1 A2 | a1 ,| A2 B2 | b2 ,| B2 A3 | a2 ,..., | Ai Bi | bi ,| Bi Ai 1 | ai ,...,| An Bn | bn ,| Bn A1 | an .于是 1 | Bi Ai 1 | | Ai 1 Bi 1 | sin Bi Ai 1 Bi 1 2 1 (n 2) 。 ai bi 1 sin 2 n S Bi Ai1Bi1
从而 s aq 1a p 2 ...a p s G 。
s t 同理可证,一定存在正整数 q ,对任意的 t ,有 t aq 1aq 2 ...aq 1 G 即 f p (s) f q (t ) . 1 1
评注 这里采用的证题方法叫做磨光变换,它实质上就是逐步调整法,通常适合对 n 个正 数的不等式,其中当 n 个变量相等时,取到等号.本题在设置变换时,保持 n 个正数的几何平均 不变. 2.2 不等式证明的特殊技巧 例 3 ai 0, bi 0(i 1, 2,..., n), n 3 , 且 a1 b1 a2 b2 ... an bn k ,则
全国高中数学优质课大赛《不等式》(免费)(精选)共17页PPT
43、重复别人所说的话,只需要教育; 而要挑战别人所说的话,则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是:在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
13、遵守纪律的风气的培养,只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致,是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
41、学问是异常珍贵的东西,从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
全国高中数学优质课大赛《不 等式》(免费)(精选)但它同 时还满 足了人 对掠夺 ,破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果, 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
中考数学复习考点知识与题型专题讲义16--- 二次函数与不等式(组)(提高篇)
中考数学复习考点知识与题型专题讲义16 二次函数与不等式(组)(提高篇)1.关于x的二次函数y1=kx2+(2k﹣1)x﹣2(k为常数)和一次函数y2=x+2.(1)求证:函数y1=kx2+(2k﹣1)x﹣2的图象与x轴有交点.(2)已知函数y1的图象与x轴的两个交点间的距离等于3,①试求此时k的值;②若y1>y2,试求x的取值范围.【分析】(1)证明△=b2﹣4ac≥0,便可得结论;(2)①函数y1的图象与x轴的两个交点间的距离等于3,根据根与系数的关系列出k的方程,便可求解;②分k=1和k=−15两种情况,依据y1>y2列出关于x的不等式,解之可得.【解答】解:(1)∵△=(2k﹣1)2+8k=4k2﹣4k+1+8k=4k2+4k+1=(2k+1)2≥0,∴函数y1=kx2+(2k﹣1)x﹣2的图象与x轴有交点;(2)①设kx2+(2k﹣1)x﹣2=0的两根为x1,x2,则x1+x2=−2k−1k,x1x2=−2k,∴(x1−x2)2=(x1+x2)2−4x1x2=(2k+1)2k2,∵函数y1的图象与x轴的两个交点间的距离等于3,∴|x1﹣x2|=3,∴(2k+1)2k2=32,解得,k=1或k=−1 5;②当k=1时,y1=(x+2)(x﹣1),y2=x+2∵y1>y2,∴(x+2)(x﹣1)>x+2,即(x+2)(x﹣2)>0,解得:x<﹣2或x>2;当k=−15时,∵y1>y2,∴−15(x+2)(x+5)>x+2,即(x+2)(x+10)<0,解得:﹣10<x<﹣2.【点评】本题主要考查二次函数与不等式组及二次函数与x轴的交点,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.2.已知二次函数y1=−12x2+bx+c(b,c是常数)与一次函数y2=kx+c(k是常数,k≠0).(1)若y1的图象与x轴只有一个交点(2,0),求b,c的值;(2)若y1的图象可由抛物线y=ax2+2c(a是常数,a≠0)向左平移2个单位,向上平移1个单位得到,求出y1的函数关系式;(3)若k+b=3,当x≥2时,y1<y2恒成立,求k的取值范围.【分析】(1)抛物线的对称轴x=−b2a=b=2,当x=2时,y1=0,即可求解;(2)由平移的性质即可求解;(3)两个函数交点的横坐标为2或2b﹣2k,当x≥2时,y1<y2恒成立,即:2b﹣2k≥2,即可求解.【解答】解:(1)抛物线的对称轴x=−b2a=b=2,当x=2时,y1=−12x2+bx+c=﹣2+4+c=0,解得:c=﹣2,故b=2,c=﹣2;(2)由题意得:a=−12,则y=−12(x+2)2+2c+1=−12x2﹣2x+2c﹣1=−12x2+bx+c,故2c﹣1=c,解得:c=1,故抛物线的表达式为:y=−12x2﹣2x+1;(3)联立两个函数的表达式并整理得:x2=2b﹣2kx,解得:x=0或2b﹣2k,又∵k+b=3,故两个函数的交点的横坐标为0或6﹣4k,当6﹣4k≤0时,即k≥1.5时,恒有y1<y2;当0<k<1.5时,6﹣4k≤2,即1≤k<1.5;当k<0时,6﹣4k≤2,解得k≥1,故无解;当k=1时,b=2,当x=2时,有y1=y2,综上,k>1.【点评】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、图形的平移、解不等式等,有一定的综合性,难度适中.3.如图,抛物线y1=ax2+c的顶点为M,且抛物线与直线y2=kx+1相交于A、B两点,且点A在x 轴上,点B的坐标为(2,3),连结AM、BM.(1)a=1,c=﹣1,k=1(直接写出结果);(2)当y1<y2时,则x的取值范围为﹣1<x<2(直接写出结果);(3)在直线AB下方的抛物线上是否存在一点P,使得△ABP的面积最大?若存在,求出△ABP 的最大面积及点P坐标.【分析】(1)将点B的坐标(2,3)代入y2=kx+1求得k值;再令y2=0,可求得点A的坐标;将A(﹣1,0)、B(2,3)代入y1=ax2+c,解方程组可求得a和c的值;(2)由A(﹣1,0)、B(2,3),结合函数图象可得答案;(3)如图,设平行于直线y2=x+1的直线解析式为:y3=x+b,则该直线与抛物线在第四象限相切时,△ABP的面积最大,由一元二次方程的根的判别式可求得b值,从而可得点P坐标及y3=x+b 的解析式,从y3=x+b与x轴的交点C向直线y2=kx+1作垂线段CD,在等腰直角三角形△ACD 中,可求得CD的长;求得AB的长,利用三角形的面积公式,可得答案.【解答】解:(1)将点B的坐标(2,3)代入y2=kx+1得:3=2k+1解得:k=1∴y2=x+1令y2=0得:0=x+1解得:x=﹣1∴A(﹣1,0)将A(﹣1,0)、B(2,3)代入y1=ax2+c得:{0=a+c3=4a+c解得:a=1,c=﹣1故答案为:1,﹣1,1;(2)∵A (﹣1,0)、B (2,3)∴结合图象可得:当y 1<y 2时,则x 的取值范围为﹣1<x <2故答案为:﹣1<x <2;(3)在直线AB 下方的抛物线上存在一点P ,使得△ABP 的面积最大.如图,设平行于直线y 2=x +1的直线解析式为:y 3=x +b由{y 2=x 2−1y 3=x +b得:x 2﹣1=x +b ∴x 2﹣x ﹣1﹣b =0令△=0得:1﹣4(﹣1﹣b )=0解得:b =−54∴y 3=x −54,∴x 2﹣x ﹣1+54=0解得:x 1=x 2=12∴P (12,−34) ∴当点P 坐标为(12,−34)时,△ABP 的面积最大 设y 3=x −54与x 轴交于点C ,则点C 坐标为:(54,0),过点C 作CD ⊥AB 由平行线间的距离处处相等,可知线段CD 的长度即为△ABP 的高的长度∵y 2=x +1与x 轴所成锐角为45°∴△ACD 为等腰直角三角形∵AC =54−(﹣1)=94∴CD =√2=94√2=9√28 ∵A (﹣1,0)、B (2,3)∴AB =√(2+1)2+32=3√2∴△ABP 的面积为:12×3√2×9√28=278∴在直线AB 下方的抛物线上存在一点P ,使得△ABP 的面积最大;△ABP 的最大面积为278;点P坐标为(12,−34).【点评】本题考查了求一次函数、二次函数的解析式中的相关字母、构成的三角形的面积最大值的动点的存在性、二次函数与不等式的关系、抛物线与直线的交点个数与一元二次方程的实数根的关系等知识点,具有一定的综合性与难度.4.已知在同一平面直角坐标系中有函数y 1=ax 2﹣2ax +b ,y 2=﹣ax +b ,其中ab ≠0.(1)求证:函数y 2的图象经过函数y 1的图象的顶点;(2)设函数y 2的图象与x 轴的交点为M ,若点M 关于y 轴的对称点M '在函数y 1图象上,求a ,b 满足的关系式;(3)当﹣1<x <1时,比较y 1与y 2的大小.【分析】(1)将函数y 1的解析式配方,即可找出其顶点坐标,将顶点坐标代入函数y 2的解析式中,即可证得结论;(2)设函数y 2的图象与x 轴的交点M (m ,0),则点M 关于y 轴的对称点M '(﹣m ,0),根据图象上点的坐标特征得出{−am +b =0am 2+2am +b =0,解得b =﹣3a ; (3)两函数解析式做差,即可得出y 1﹣y 2=ax (x ﹣1),根据x 的取值范围可得出x (x ﹣1)的符号,分a >0或a <0两种情况考虑,即可得出结论.【解答】解:(1)证明:∵y 1=ax 2﹣2ax +b =a (x ﹣1)2﹣a +b ,∴函数y 1的顶点为(1,﹣a +b ),把x =1代入y 2=﹣ax +b 得,y =﹣a +b ,∴函数y 2的图象经过函数y 1的图象的顶点;(2)设函数y 2的图象与x 轴的交点M (m ,0),则点M 关于y 轴的对称点M '(﹣m ,0),由题意可知{−am +b =0am 2+2am +b =0,解得b =﹣3a ; (3)∵y 1=ax 2﹣2ax +b ,y 2=﹣ax +b ,∴y 1﹣y 2=ax (x ﹣1).∵﹣1<x <1,∴当﹣1<x <0,x (x ﹣1)>0.当0<x <1,x (x ﹣1)<0,当x =0,x (x ﹣1)=0, ∴y 1=y 2;当a >0且﹣1<x <0时,ax (x ﹣1)>0,y 1>y 2;当a >0且0<x <1时,ax (x ﹣1)<0,y 1<y 2;当a <0且﹣1<x <0时,ax (x ﹣1)<0,y 1<y 2;当a <0且0<x <1时,ax (x ﹣1)>0,y 1>y 2.【点评】本题考查了二次函数的图象上点的坐标特征,二次函数的性质,分类讨论是解题的关键.5.已知抛物线C :y 1=﹣x 2+bx +4.(1)如图,抛物线与x 轴相交于两点(1﹣m ,0)、(1+m ,0).①求b 的值;②当n ≤x ≤n +1时,二次函数有最大值为3,求n 的值.(2)已知直线l :y 2=2x ﹣b +9,当x ≥0时,y 1≤y 2恒成立,求b 的取值范围.【分析】(1)﹣x2+bx+4=0,x1+x2=b−1=1﹣m+1+m=2,b=2;(2)分n+1≤1即n≤0、n≤1≤n+1即0≤n≤1、iii:n≥1三种情况,分别求解即可;(3)①:△≤0,(2﹣b)2﹣4(5﹣b)≤0;②:△>0,则b>4或b<﹣4,即可求解.【解答】解:(1)﹣x2+bx+4=0x1+x2=b−1=1﹣m+1+m=2,b=2;(2)抛物线开口向下,对称轴左侧y随x的增大而增大;对称轴右侧,y随x的增大而减小.i:n+1≤1即n≤0,当x=n+1时,y有最大值,﹣(n+1)2+2(n+1)+4=3,n=±√2,又∵n≤0,∴n=−√2,ii:n≤1≤n+1即0≤n≤1,当x=1时y有最大值,﹣12+2<1+4=3不成立,iii:n≥1时,当x=n时,y有最大值,﹣n2+2n+4=3,解得n=1±√2,又∵n≥1,∴n=1+√2,综上所述:n=−√2或n=1+√2;(3)y1≤y2,﹣x2+bx+4≤2x﹣b+9,x2+(2﹣b)x+5﹣b≥0,①:△≤0,(2﹣b)2﹣4(5﹣b)≤0,﹣4≤b≤4;②:△>0则b>4或b<﹣4,i:−2−b2>0,不成立,ii:{−2−b2≤05−b≥0,b≤2,又∵b>4或b<﹣4,∴b<﹣4,综上所述b≤4.【点评】本题考查的是抛物线与x轴的交点,主要考查函数图象上点的坐标特征,要求学生非常熟悉函数与坐标轴的交点、顶点等点坐标的求法,及这些点代表的意义及函数特征.6.如图,已知直线y1=﹣x+3与x轴交于点B,与y轴交于点C,抛物y2=ax2+bx+c经过点B,C并与x轴交于点A(﹣1,0).(1)求抛物线解析式,并求出抛物线的顶点D坐标(1,4);(2)当y2<0时、请直接写出x的取值范围x<﹣1或x>3;(3)当y1<y2时、请直接写出x的取值范围0<x<3;(4)将抛物线y2向下平移,使得顶点D落到直线BC上,求平移后的抛物线解析式y=x2+2x+1.【分析】(1)列方程得到C(0,3),B(3,0),设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),列方程即可得到结论;(2)由图象即可得到结论;(3)由图象即可得到结论;(4)当根据平移的性质即可得到结论.【解答】解:(1)对于y1=﹣x+3,当x=0时,y=3,∴C(0,3),当y=0时,x=3,∴B(3,0),∵抛物线与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),抛物线过点C(0,3),∴3=a(0+1)(0﹣3),解得:a=1,∴y=(x+1)(x﹣3)=x+2x+3,∴顶点D(1,4);(2)由图象知,当y2<0时、x的取值范围为:x<﹣1或x>3;(3)由图象知当y1<y2时、x的取值范围为:0<x<3;(4)当x=1时,y=﹣1+3=2,∵抛物线向下平移2个单位,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3﹣2=﹣x2+2x+1.故答案为:(1)(1,4);(2)x<﹣1或x>3;(3)0<x<3;(4)y=﹣x2+2x+1.【点评】本题考查了二次函数的性质,待定系数法取函数的解析式,正确的理解题意是解题的关键.7.如图,已知抛物线y1=ax2+k经过点(﹣2,﹣2)和(0,2)(1)求y1的解析式;(2)直接写出:抛物线y1向右平移一个单位,当y1>y2时,自变量x的取值范围为x<12.【分析】(1)依题意得:k=2,将点(﹣2,﹣2)代入函数表达式得:﹣2=4a+2,解得:a=﹣1,即可求解;(2)y2=﹣(x﹣1)2+2,联立①②并解得:x=12,即可求解.【解答】解:(1)依题意得:k=2,将点(﹣2,﹣2)代入函数表达式得:﹣2=4a+2,解得:a=﹣1,故抛物线的表达式为:y1=﹣x2+2…①;(2)y2=﹣(x﹣1)2+2…②,联立①②并解得:x=1 2,从图象可以看出,当y1>y2时,自变量x的取值范围为:x<1 2;故答案为:x<1 2.【点评】本题考查的是二次函数与不等式(组),主要要求学生通过观察函数图象的方式来求解不等式.8.已知二次函数y=﹣x2+4x+m.(1)如果二次函数的图象与x轴有两个交点,求m的取值范围;(2)如图,二次函数的图象过点A(6,0),与y轴交于点B,点P是二次函数对称轴上的一个动点,当PB+P A的值最小时,求P的坐标;(3)在(2)的条件下,根据图象直接写出使一次函数值大于二次函数值的x的取值范围.【分析】(1)由抛物线与x轴有两个交点可知△>0,从而得到关于m的不等式,然后求得不等式的解集即可;(2)连结AB,与对称轴交于点P,此时PB+P A最小.根据抛物线解析式求出B(0,12),利用待定系数法求出直线AB的解析式,于是得到结论;(3)根据图象即可求得使一次函数值大于二次函数值的x的取值范围.【解答】解:(1)∵二次函数的图象与x轴有两个交点,∴△=42+4m>0.解得:m>﹣4.(2)连结AB,与对称轴交于点P,此时PB+P A最小.把(6,0)代入y =﹣x 2+4x +m ,得﹣62+4×6+m =0.解得m =12.故该抛物线解析式是y =﹣x 2+4x +12当x =0时,y =12,则B (0,12).设直线AB 的解析式为y =mx +n ,∵A (6,0),B (0,12),∴{6m +n =0n =12,解得∴{m =−2n =12, ∴直线AB 的解析式为y =﹣2x +12,∵y =﹣x 2+4x +12=﹣(x ﹣2)2+16,∴对称轴是直线x =2.把x =2代入y =﹣2x +12得,y =﹣4+12=8,∴P (2,8);(3)∵A (6,0),B (0,12),使一次函数值大于二次函数值的x 的取值范围是x <0或x >6.【点评】本题是二次函数综合题,其中涉及到二次函数与不等式,二次函数的性质,函数图象上点的坐标特征,轴对称﹣最短路线问题等知识,利用数形结合是解题的关键.9.如图,一次函数y =﹣2x +6的图象与y 轴交于A 点,与x 轴交于B 点,二次函数y =﹣x 2+bx +c 的图象经过A 、B 两点.(1)求二次函数的解析式;(2)根据图象直接写出当x 取何值时,﹣2x +6>﹣x 2+bx +c >0;(3)点P 是抛物线在第一象限上的一个动点,是否存在点P ,使△ABP 面积最大,若存在,求出此时点P 坐标以及△ABP 面积,若不存在,请说明理由.【分析】(1)先求出一次函数y =﹣2x +6与y 轴、x 轴交点A 、B 的坐标,再用待定系数法求出二次函数的解析式;(2)观察图象直接得到答案;(3)过点P 作y 轴的平行线PQ 交AB 于点Q ,先利用图象上点的特征表示出P 、Q 两点的坐标,再求出PQ 的长,进而表示出△ABP 的面积,利用顶点坐标求最值.【解答】解:∵一次函数y =﹣2x +6的图象与y 轴交于A 点,与x 轴交于B 点,∴A (0,6),B (3,0),∵二次函数y =﹣x 2+bx +c 的图象经过A 、B 两点,∴{c =6−9+3b +c =0, 解得:{b =1c =6, ∴二次函数的解析式的解析式为:y =﹣x 2+x +6;(2)当y =0时,﹣x 2+x +6=0,解得x 1=﹣2,x 2=3,∴抛物线与x 轴交点坐标为(﹣2,0),(3,0),当﹣2<x <0或x >3时,﹣2x +6>﹣x 2+bx +c ,但只有当﹣2<x <0时,﹣2x +6>﹣x 2+bx +c >0,当﹣2<x <0时,﹣2x +6>﹣x 2+bx +c >0;(3)过点P 作y 轴的平行线PQ 交AB 于点Q ,由点P在y=﹣x2+x+6的图象上,可设P(m,﹣m2+m+6)(0<m<3),则Q(m,﹣2m+6),则PQ=﹣m2+m+6+2m﹣6=﹣m2+3m,∴S△ABP=12OB×PQ=12×3×(﹣m2+3m)=−32(m−32)2+278,∵﹣2<0,∴当m=32时,即P点坐标为(32,214)时,S△ABP取得最大值,最大值为278.【点评】本题考查了用待定系数法求二次函数解析式、二次函数与坐标轴的交点问题、二次函数与不等式组、二次函数的最值问题,观察图象、求出特殊点坐标是解题的关键.10.如图,二次函数y=x2﹣4x+3与一次函数y=x﹣1的图象交于点A及点B,与y轴交于点C.(1)求点A、B、C的坐标;(2)根据图象,直接写出满足x﹣1≥x2﹣4x+3的x的取值范围;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使得P A+PC最小,求点P坐标及P A+PC的最小值.【分析】(1)根据题意解方程组即可得到结论;(2)根据函数图象点A以及点A右边的部分,点B以及点B左边的部分的自变量x的取值范围即为不等式的解集;(3)根据点B 是点C 关于该二次函数图象的对称轴对称的点,于是得到直线AB 与对称轴的交点即为点P ,P A +PC 最小值=AB ,根据勾股定理得到AB ,把x =2代入y =x ﹣1即可得到结论.【解答】解:(1)在y =x 2﹣4x +3中,令x =0,得y =3,∴C (0,3),解{y =x 2−4x +3y =x −1得,{x =1y =0,{x =4y =3, ∴A (1,0),B (4,3);(2)由图象可知,满足kx +b ≥x 2﹣4x +m 的x 的取值范围为:1≤x ≤4;(3)存在,∵点B 是点C 关于该二次函数图象的对称轴对称的点,∴直线AB 与对称轴的交点即为点P ,则P A +PC 最小值=AB ,∴AB =√(4−1)2+(3)2=3√2,把x =2代入y =x ﹣1得,y =1,∴P (2,1),P A +PC 最小值=3√2.【点评】本题考查了二次函数与不等式(组),待定系数法求二次函数解析式,待定系数法求一次函数解析式,轴对称的性质,难点在于求出点B 的坐标.11.直线y 1=x +m 与抛物线y 2=ax 2+bx +c 交于P 、Q (2,3)两点,其中P 在x 轴上,Q (2,3)是抛物线y 2的顶点.(1)求y 1与y 2的函数解析式;(2)求函数值y 1<y 2时x 的取值范围.【分析】(1)先求出Q 点的坐标,再求出直线的解析式,再把Q 、P 的坐标代入二次函数的解析式求出a 的值即可;(2)根据函数的性质和交点坐标得出即可.【解答】解:(1)把点Q(2,3)代入y=x+m,∴3=2+m,∴m=1,∴y1=x+1,∴令y=0,x+1=0,∴x=﹣1,∴P(﹣1,0),∴顶点为(2,3),∴设抛物线y=a(x﹣2)2+3,把P(﹣1,0)代入得:0=a(﹣1﹣2)2+3,解得:a=−1 3,∴y2=−13(x−3)2+3,即y=−13x2+43x+53;(2)∵直线y1=x+1与抛物线y2=−13(x﹣3)2+3交于P(﹣1,0)、Q(2,3)两点,∴函数值y1<y2时x的取值范围是﹣1<x<2.【点评】本题考查了一次函数与二次函数的交点问题,一次函数和二次函数的图象和性质,用待定系数法求一次函数与二次函数的解析式等知识点,能求出两函数的解析式是解此题的关键.12.已知抛物线y=x2+(1﹣3m)x﹣3m,(−14<m≤2).直线l:y=(k+1)x﹣3m+4.(1)若该抛物线与y轴交点的纵坐标为﹣4,求该抛物线的顶点坐标.(2)证明:该抛物线与直线l必有两个交点.(3)若该抛物线经过点(t,﹣4),且对任意实数x,不等式x2+(1﹣3m)x﹣3m≥﹣4都成立;当k﹣2≤x≤k时,该二次函数的最小值为﹣2k+1.求直线l的解析式.【分析】(1)依题意可知﹣3m=﹣4,即可求解;(2)将y=(k+1)x﹣3m+4代入y=x2+(1﹣3m)x﹣3m,整理得:x2﹣(k+3m)x﹣4=0,△=[﹣(k+3m)]2﹣4×(﹣4)=(k+3m)2+16>0,即可求解;(3)分k<1、1≤k≤3、k>3三种情况,分别求解即可.【解答】解:(1)依题意可知﹣3m=﹣4,解得:m=4 3,∴该抛物线对应的函数解析式为y=x2−3x−4=(x−32)2−254,∴该抛物线的顶点坐标为(32,−254).(2)联立y=(k+1)x﹣3m+4和y=x2+(1﹣3m)x﹣3m并整理得:x2﹣(k+3m)x﹣4=0,∵△=[﹣(k+3m)] 2﹣4×(﹣4)=(k+3m)2+16>0,∴该抛物线与直线l必有两个交点.(3)∵由抛物线经过点(t,﹣4),且对任意实数x,不等式x2+(1﹣3m)x﹣3m≥﹣4都成立,∴抛物线y=x2+(1﹣3m)x﹣3m的最小值为﹣4,∵y=x2+(1﹣3m)x﹣3m=(x+1−3m2)2−3m−(1−3m2)2=(x+1−3m2)2−9m2+6m+14,∴−9m2+6m+14=−4,整理得3m2+2m﹣5=0,解得m=1或m=−53(−53<−14,舍去),∴当m=1时,抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,①当k<1时,函数值y随x的增大而减小,∴当x=k时,y min=k2﹣2k﹣3,∴k2﹣2k﹣3=﹣2k+1,解得k=﹣2或k=2(舍去),∴直线l的解析式为y=﹣x+1;②当k﹣2≤1≤k时,即1≤k≤3,当x=1时,y min=﹣4=﹣2k+1,解得k=5 2,∴直线l的解析式为y=72x+1;③当k﹣2>1时,函数值y随x的增大而增大,∴当x=k﹣2时,y min=(k﹣2)2﹣2(k﹣2)﹣3,∴(k﹣2)2﹣2(k﹣2)﹣3=﹣2k+1,解得k1=k2=2(舍去),综上,直线l的解析式为y=﹣x+1或y=72x+1.【点评】本题考查的是二次函数与不等式(组)和待定系数法求二次函数解析式,解题的关键是确定函数图象的交点,根据交点处图象之间的位置关系,确定不等式的解集.13.如图,二次函数y=(x+2)2+m的图象与y轴交于点C,点B在抛物线上,且与点C关于抛物线的对称轴对称,已知一次函数y=kx+b的图象经过该二次函数图象上的点A(﹣1,0)及点B.(1)求二次函数与一次函数的解析式;(2)根据图象,写出满足(x+2)2+m≥kx+b的x的取值范围.【分析】(1)将点A的坐标代入二次函数解析式求出m的值,再根据二次函数解析式求出点C的坐标,然后求出点B 的坐标,最后利用待定系数法求一次函数解析式求解即可;(2)根据函数图象点A 以及点A 右边的部分,点B 以及点B 左边的部分的自变量x 的取值范围即为不等式的解集.【解答】解:(1)∵抛物线y =(x +2)2+m 经过点A (﹣1,0),∴0=1+m ,∴m =﹣1,∴抛物线解析式为y =(x +2)2﹣1=x 2+4x +3,∴点C 坐标(0,3),∵对称轴x =﹣2,B 、C 关于对称轴对称,∴点B 坐标(﹣4,3),∵y =kx +b 经过点A 、B ,∴{−k +b =0−4k +b =3, 解得{k =−1b =−1, ∴一次函数解析式为y =﹣x ﹣1;(2)由图象可知,满足(x +2)2+m ≥kx +b 的x 的取值范围为x ≤﹣4或x ≥﹣1.【点评】本题考查了二次函数与不等式,待定系数法求二次函数解析式,待定系数法求一次函数解析式,难点在于求出点B 的坐标.14.如图,一元二次方程x 2+2x ﹣3=0的二根x 1,x 2(x 1<x 2)是抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴的两个交点B ,C 的横坐标,且此抛物线过点A (3,6).(1)求此二次函数的解析式;(2)写出不等式ax 2+bx +c ≥0的解集;(3)设此抛物线的顶点为P,对称轴与线段AC相交于点Q,求点P和点Q的坐标;(4)在x轴上有一动点M,当MQ+MA取得最小值时,求M点的坐标.【分析】(1)先求出一元二次方程的两个根,即可知与x轴的两个交点的坐标,进而即可求出二次函数的解析式;(2)根据B、C两点的坐标可求出二次函数的顶点坐标及对称轴,根据A、C两点坐标可求出直线AC的解析式,再联立两个方程即可求出Q点的坐标;(3)根据两点之间线段最短,当此三点在同一条直线上时MQ+MA取得最小值,作A点关于x轴的对称点进而求得M点的坐标.【解答】解:(1)一元二次方程x2+2x﹣3=0的二根x1,x2(x1<x2)为:x1=﹣3,x2=1.∴抛物线y=ax2+bx+c与x轴的两个交点的坐标为B(1,0),C(﹣3,0).设二次函数的解析式为y=a(x+3)(x﹣1),∵抛物线过点A(3,6).∴6=a(3+3)(3﹣1),解得a=1 2.∴二次函数的解析式为y=12(x+3)(x﹣1)=12x2+x−32.(2)根据图象可知:不等式ax2+bx+c≥0的解集为:x≤﹣3或x≥1;(3)由y=12x2+x−32.∴抛物线的顶点坐标为P(﹣1,﹣2),对称轴方程为x=﹣1.设直线AC解析式为y=kx+b,将A(3,6),C(﹣3,0),代入解得:k=1,b=3,直线AC解析式为y=x+3.将x=﹣1代入,得y=2.∴Q(﹣1,2).(4)作点A关于x轴的对称点A′(3,﹣6),连接A′Q,A′Q与x轴交于点M即为所求的点.设直线A′Q的解析式为y=kx+b,将A′(3,﹣6),Q(﹣1,2)代入解得:k=﹣2,b=0.∴直线A′C的解析式为y=﹣2x.令x=0,则y=0.∴M(0,0).【点评】本题考查了二次函数的综合知识,解决本题的关键是综合运用二次函数相关知识.15.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,其中点A(﹣1,0),点C(0,5),点D(1,8)都在抛物线上,M为抛物线的顶点.(1)求抛物线的函数解析式;(2)求△MCB的面积;(3)根据图形直接写出使一次函数值大于二次函数值的x的取值范围.【分析】(1)把A点、C点和D点坐标代入y=ax2+bx+c得到关于a、b、c的方程组,然后解方程求出a、b、c即可得到抛物线解析式;(2)连接OM,如图,先把(1)中解析式配成顶点式得到M(2,9),再利用对称性得到B(5,0),然后利用S△BCM=S△OCM+S△BOM﹣S△OBC进行计算;(3)观察函数图象,写出一次函数图象在抛物线上方所对应的自变量的范围即可.【解答】解:(1)∵A(﹣1,0),C(0,5),D(1,8)三点在抛物线y=ax2+bx+c上,∴{a−b+c=0c=5a+b+c=8解方程组得{a=−1b=4c=5,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+4x+5;(2)连接OM,如图,∵y=﹣x2+4x+5=﹣(x﹣2)2+9,∴M(2,9),∵抛物线的对称轴为直线x=2,∴B(5,0),∴S△BCM=S△OCM+S△BOM﹣S△OBC=12×5×2+12×5×9−12×5×5=15;(3)x<0或x>2.【点评】本题考查了二次函数与不等式(组):利用两个函数图象在直角坐标系中的上下位置关系求自变量的取值范围,可作图利用交点直观求解,也可把两个函数解析式列成不等式求解.也考查了待定系数法求抛物线解析式.16.如图,一次函数y=kx+b的图象与二次函数y=﹣x2+c的图象相交于A(﹣1,2),B(2,n)两点.(1)求一次函数和二次函数的解析式;(2)根据图象直接写出使二次函数的值大于一次函数的值的x的取值范围;(3)设二次函数y=﹣x2+c的图象与y轴相交于点C,连接AC,BC,求△ABC的面积.【分析】(1)把A坐标代入二次函数解析式求出c的值,确定出二次函数解析式,把B坐标代入求出n 的值,把A 与B 坐标代入一次函数解析式求出k 与b 的值即可;(2)根据函数图象,确定出所求x 的范围即可;(3)连接AC ,BC ,设直线AB 与y 轴交于点D ,三角形ABC 面积等于三角形ACD 面积+三角形BCD 面积,求出即可.【解答】解:(1)把A (﹣1,2)代入y =﹣x 2+c 得:﹣1+c =2,解得:c =3,∴y =﹣x 2+3,把B (2,n )代入y =﹣x 2+3得:n =﹣1,∴B (2,﹣1),把A (﹣1,2)、B (2,﹣1)分别代入y =kx +b 得{−k +b =22k +b =−1, 解得:{k =−1b =1, ∴y =﹣x +1;(2)根据图象得:使二次函数的值大于一次函数的值的x 的取值范围是﹣1<x <2;(3)连接AC 、BC ,设直线AB 交y 轴于点D ,把x =0代入y =﹣x 2+3得:y =3,∴C (0,3),把x =0代入y =﹣x +1得:y =1,∴D(0,1),∴CD=3﹣1=2,则S△ABC=S△ACD+S△BCD=12×2×1+12×2×2=1+2=3.【点评】此题考查了二次函数与不等式,待定系数法求二次函数解析式,以及待定系数法求一次函数解析式,熟练掌握待定系数法是解本题的关键.17.如图,抛物线y1=ax2+2ax+1与x轴有且仅有一个公共点A,经过点A的直线y2=kx+b交该抛物线于点B,交y轴于点C,且点C是线段AB的中点.(1)求a的值;(2)求直线AB对应的函数解析式;(3)直接写出当y1≥y2时,x的取值范围.【分析】(1)根据判别式的意义得到△=4a2﹣4a=0,然后解方程和根据二次函数的定义可确定a 的值;(2)把抛物线的解析式配成顶点式得到A(﹣1,0),则把A点坐标代入y=kx+b中得b=k,所以一次函数解析式为可表示为y=kx+k,则C(0,k),利用线段中点坐标公式得到B(1,2k),然后把B(1,2k)代入y=x2+2x+1求出k即可得到直线AB的解析式;(3)利用函数图象,写出抛物线在直线AB上方所对应的自变量的范围即可.【解答】解:(1)∵抛物线y1=ax2+2ax+1与x轴有且仅有一个公共点A,∴△=4a 2﹣4a =0,而a ≠0,∴a =1;(2)抛物线的解析式为y =x 2+2x +1=(x +1)2,∴A (﹣1,0),把A (﹣1,0)代入y =kx +b 得﹣k +b =0,解得b =k ,∴一次函数解析式为y =kx +k ,当x =0时,y =kx +k =k ,则C (0,k ),∵点C 是线段AB 的中点,∴B (1,2k ),把B (1,2k )代入y =x 2+2x +1得2k =1+2+1,解得k =2,∴直线AB 的解析式为y =2x +2;(3)当x ≤﹣1或x ≥1时,y 1≥y 2.【点评】本题考查了二次函数与不等式(组):利用两个函数图象在直角坐标系中的上下位置关系求自变量的取值范围,可作图利用交点直观求解,也可把两个函数解析式列成不等式求解.也考查了抛物线与x 轴的交点和二次函数的性质.18.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线C 1:y =32x 2+6x +2的顶点为M ,与y 轴相交于点N ,先将抛物线C 1沿x 轴翻折,再向右平移p 个单位长度后得到抛物线C 2:直线l :y =kx +b 经过M ,N 两点.(1)结合图象,直接写出不等式32x 2+6x +2<kx +b 的解集; (2)若抛物线C 2的顶点与点M 关于原点对称,求p 的值及抛物线C 2的解析式.【分析】(1)令抛物线C 1的解析式中x =0,求出y 值即可得出点N 的坐标,再利用配方法将抛物线C 1的解析式配方,即可得出顶点M 的坐标,结合函数图象的上下位置关系,即可得出不等式的解集;(2)找出点M 关于x 轴对称的对称点的坐标,找出点M 关于原点对称的对称点的坐标,二者横坐标做差即可得出p 的值,根据抛物线的开口大小没变,开口方向改变,再结合平移后的抛物线的顶点坐标即可得出抛物线C 2的解析式;【解答】解:(1)令y =32x 2+6x +2中x =0,则y =2,∴N (0,2);∵y =32x 2+6x +2=32(x +2)2﹣4,∴M (﹣2,﹣4).观察函数图象,发现:当﹣2<x <0时,抛物线C 1在直线l 的下方,∴不等式32x 2+6x +2<kx +b 的解集为﹣2<x <0. (2)∵y =32x 2+6x +2抛物线C 1:的顶点为M (﹣2,﹣4),沿x 轴翻折后的对称点坐标为(﹣2,4).∵抛物线C 2的顶点与点M 关于原点对称,∴抛物线C 2的顶点坐标为(2,4),∴p =2﹣(﹣2)=4.∵抛物线C 2与C 1开口大小相同,开口方向相反,∴抛物线C 2的解析式为y =−32(x ﹣2)2+4=−32x 2+6x ﹣2.【点评】本题考查了二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征、待定系数法求函数解析式以及根的判别式,解题的关键是:(1)求出M 、N 点的坐标;(2)根据点M 找出抛物线C 2的顶点坐标;19.已知二次函数y =ax 2+bx +c 的图象经过点(﹣2,0),且对一切实数x ,都有2x ≤ax 2+bx +c ≤12x 2+2成立.(1)当x =2时,求y 的值;(2)求此二次函数的表达式;(3)当x =t +m 时,二次函数y =ax 2+bx +c 的值为y 1,当x =t 2时,二次函数y =ax 2+bx +c 的值为y 2,若对一切﹣1≤t ≤1,都有y 1<y 2,求实数m 的取值范围.【分析】(1)可令x =2,可得4≤4a +2b +c ≤4,即有4a +2b +c =4;(2)通过图象过一点点(﹣2,0)得到4a ﹣2b +c =0,由x =2得4a +2b +c =4,再将b 、c 都有a 表示.不等式2x ≤ax 2+bx +c ≤12x 2+2对一切实数x 都成立可转化成两个一元二次不等式即{ax 2−x +2−4a ⩾0(a −12)x 2+x −4a ⩽0恒成立,即可解得a =14; (3)当﹣1≤t ≤1时,y 1﹣y 2<0,可得3t 2+(8+8m )t +4m 2+16m <0 恒成立.设W =3t 2+(8+8m )t +4m 2+16m ,则{3+(8+8m)+4m 2+16m <03−(8+8m)+4m 2+16m <0,由此求得t 的范围. 【解答】解:(1)解:∵不等式2x ≤ax 2+bx +c ≤12x 2+2对一切实数x 都成立,∴当x =2时也成立,即4≤4a +2b +c ≤4,即有y =4;(2)根据二次函数y =ax 2+bx +c 的图象经过点(﹣2,0), 可得4a ﹣2b +c =0 ①,又f (2)=4,即4a +2b +c =4 ②.由①②求得 b =1,4a +c =2,∴y =ax 2+x +2﹣4a ,∴2x ≤ax 2+x +2﹣4a ≤12x 2+2,即{ax 2−x +2−4a ⩾0(a −12)x 2+x −4a ⩽0恒成立, ∴{ a >0△1=1−4a(2−4a)⩽0a −12<0△2=1−4(a −12)⋅(−4a)⩽0, 解得:a =14,∴c =2﹣4a =1,二次函数的表达式为y =14x 2+x +1.(3)∵当﹣1≤t ≤1时,y 1<y 2,即:y 1﹣y 2<0,即[14(t +m)2+(t +m)+1]−[14(t 2)2+t 2+1]<0. 整理得:3t 2+(8+8m )t +4m 2+16m <0,∵当t =1或﹣1时均成立,∴{3+(8+8m)+4m 2+16m <03−(8+8m)+4m 2+16m <0,整理得:{4m 2+24m +11<04m 2+8m −5<0解得:{−112<m <−12−52<m <12,∴−52<m<−12【点评】本题考查了二次函数与不等式恒成立问题,以及二次函数的性质,赋值法(特殊值法)可以使问题变得比较明朗,它是解决这类问题比较常用的方法.20.二次函数y1=ax2+2x过点A(﹣2,0)和点B,过点A,B作一次函数y2=kx+b,若点B的横坐标为1.(1)求出二次函数与一次函数的解析式;(2)根据图象,当y2>y1时,请直接写出x的取值范围;(3)若P点在抛物线y1上,且横坐标为﹣1,求△ABP的面积.【分析】(1)利用待定系数法求二次函数与一次函数的解析式;(2)根据图象直接写出y2>y1时,﹣2<x<1;(3)过P作PQ∥y轴,交AB于Q,依据S△ABP=S△APQ+S△BPQ进行计算即可.【解答】解:(1)如图1,把A(﹣2,0)代入y1═ax2+2x中得:4a+2×(﹣2)=0,a=1,∴二次函数的解析式y1═x2+2x,当x=1时,y1=1+2=3,∴B(1,3),把A(﹣2,0)、B(1,3)代入y2=kx+b中得:{−2k +b =0k +b =3, 解得:{k =1b =2, ∴一次函数的解析式:y 2=x +2;(2)由图象得:当﹣2<x <1时,y 2>y 1;(3)过P 作PQ ∥y 轴,交AB 于Q ,y 1═x 2+2x ,令x =﹣1,则y =﹣1,即P (﹣1,﹣1),y 2=x +2,令x =﹣1,则y =1,即Q (﹣1,1),∴PQ =2,∴S △ABP =S △APQ +S △BPQ =12×2×(1+2)=3.【点评】本题主要考查了利用待定系数法求二次函数与一次函数的解析式;采用数形结合的方式是解决第2小题的关键,第3问中需要运用割补法计算三角形的面积.。
数竞不等式
数竞不等式
数竞不等式是数学竞赛中常见的一种题型。
不等式是比较两个数或量的大小关系的数学表达式。
在数竞中,不等式被广泛应用于最大最小值、优化问题、证明等方面。
掌握不等式的基本性质、变形技巧以及常见的不等式定理,对于在数学竞赛中取得好成绩非常重要。
常见的不等式定理有柯西不等式、均值不等式、几何不等式等,还有一些类似于特殊不等式、等价不等式等的重要思想和方法。
除了对于这些定理的理解和掌握外,数竞中还需要考虑如何巧妙地运用这些知识,解决实际的数学问题。
因此,数竞不等式的学习和训练也需要大量的练习和思考。
通过不断地实践和总结,我们可以不断提升自己的解题能力和思维水平。
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全国高中数学竞赛专题:不等式
全国高中数学竞赛专题-不等式证明不等式就是对不等式的左右两边或条件与结论进行代数变形和化归,而变形的依据是不等式的性质,不等式的性质分类罗列如下:不等式的性质:.0,0<-⇔<>-⇔≥b a b a b a b a 这是不等式的定义,也是比较法的依据. 对一个不等式进行变形的性质: (1)a b b a <⇔>(对称性)(2)c b c a b a +>+⇔>(加法保序性)(3).0,;0,bc ac c b a bc ac c b a <⇒<>>⇒>>(4)*).(,0N n b a b a b a nn nn ∈>>⇒>>对两个以上不等式进行运算的性质.(1)c a c b b a >⇒>>,(传递性).这是放缩法的依据. (2).,d b c a d c b a +>+⇒>> (3).,d b c a d c b a ->-⇒<> (4).,,0,0bc ad dbc a cd b a >>⇒>>>> 含绝对值不等式的性质:(1).)0(||22a x a a x a a x ≤≤-⇔≤⇔>≤ (2).)0(||22a x a x a x a a x -≤≥⇔≥⇔>≥或 (3)||||||||||||b a b a b a +≤±≤-(三角不等式). (4).||||||||2121n n a a a a a a +++≤+++证明不等式的常用方法有:比较法、放缩法、变量代换法、反证法、数学归纳法、构造函数方法等.当然在证题过程中,常可“由因导果”或“执果索因”.前者我们称之为综合法;后者称为分析法.综合法和分析法是解决一切数学问题的常用策略,分析问题时,我们往往用分析法,而整理结果时多用综合法,这两者并非证明不等式的特有方法,只是在不等式证明中使用得更为突出而已.此外,具体地证明一个不等式时,可能交替使用多种方法.因此,要熟练掌握不等式的证明技巧,必须从学习这些基本的常用方法开始。
高中数学竞赛专题讲座竞赛讲座16不等式
比赛讲座 16-不等式不等式是数学的点之一。
因为不等式的明度大,灵巧性,要求很高的技巧,经常使它成各数学中的“高档” 。
并且,不是几何、数、函数或合数学中的多,都可能与不等式相关,就使得不等式的(特是相关不等式的明)在数学中得尤重要。
明不等式同大部分高度的数学一,没有固定的模式,法因而异,灵巧多,技巧性。
但它也有一些基本的常用方法,要熟掌握不等式的明技巧,必从学些基本的常用方法开始。
一、不等式明的基本方法1.比法比法可分差比法和商比法。
( 1)差比法原理A- B>0A>B.【例 1】( l ) m、n 是奇偶性同样的自然数,求:(a m+b m)( a n+b n)< 2( a m+n+b m+n)。
( 2)明:··≤。
【例 2】 a≤a≤⋯≤a, b ≤b≤⋯≤b,j ,j, ⋯,jn 是 1,2, ⋯,n 的随意一个排12n12n12列,令S=a + a2+⋯+ an, S=a b +a b+⋯+a b ,S =a b +a b +⋯+a b 。
101 n2 n-1n 111 12 2n n 求: S0≤S≤S1。
( 2)商比法原理若>1,且 B>0, A>B。
2a 2b 2c b+c c+a a+b【例 3】已知 a,b,c>0 ,求证: a b c ≥a b c。
2.剖析法【例 4】若 x,y>0 ,求证:>。
【例 5】若 a,b,c是△ ABC的三边长,求证:a4+b4+c4<2(a2b2+b2c2+c2a2)。
3.综合法【例 6】若 a,b,c>0 ,求证: abc≥(a+b -c)(b+c-a)(c+a-b)。
【例 7】已知△ ABC的外接圆半径R=1,S△ABC=,a,b,c是△ ABC的三边长,令S=, t=。
求证: t>S 。
4.反证法【例 8】已知 a3+b3=2,求证: a+b≤2。
5.数学概括法【例 9】证明对随意自然数n,。
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竞赛讲座16
-不等式
不等式是数学竞赛的热点之一。
由于不等式的证明难度大,灵活性强,要求很高的技巧,常常使它成为各类数学竞赛中的“高档”试题。
而且,不论是几何、数论、函数或组合数学中的许多问题,都可能与不等式有关,这就使得不等式的问题(特别是有关不等式的证明)在数学竞赛中显得尤为重要。
证明不等式同大多数高难度的数学竞赛问题一样,没有固定的模式,证法因题而异,灵活多变,技巧性强。
但它也有一些基本的常用方法,要熟练掌握不等式的证明技巧,必须从学习这些基本的常用方法开始。
一、不等式证明的基本方法
1.比较法
比较法可分为差值比较法和商值比较法。
(1)差值比较法
原理 A- B>0A>B.
【例1】(l)m、n是奇偶性相同的自然数,求证:
(a m+b m)(a n+b n)<2(a m+n+b m+n)。
(2)证明:··≤。
【例2】设a1≤a2≤…≤a n,b1≤b2≤…≤b n,j1,j2,…,j n是1,2,…,n的任意一个排列,令
S=a1+ a2+…+ a n,S0=a1b n+a2b n-1+…+a n b1,S1=a1b1+a2b2+…+a n b n。
求证:S0≤S≤S1。
(2)商值比较法
原理若>1,且B>0,则A>B。
【例3】已知a,b,c>0,求证:a2a b2b c2c≥a b+c b c+a c a+b。
2.分析法
【例4】若x,y>0,求证:>。
【例5】若a,b,c是△ABC的三边长,求证:a4+b4+c4<2(a2b2+b2c2+c2a2)。
3.综合法
【例6】若a,b,c>0,求证:abc≥(a+b-c)(b+c-a)(c+a-b)。
【例7】已知△ABC的外接圆半径R=1,S△ABC=,a,b,c是△ABC的三边长,令
S=,t=。
求证:t>S。
4.反证法
【例8】已知a3+b3=2,求证:a+b≤2。
5.数学归纳法
【例9】证明对任意自然数n,。
二、不等式证明的若干技巧
无论用什么方法来证明不等式,都需要对数学表达式进行适当的变形。
这种变形往往要求具有很高的技巧,必须善于分析题目的特征,根据题设条件,综合地利用添、拆、分解、组合、配方、变量代换、数形结合等方法才能发现问题的本质,找到突破口。
1.变形技巧
【例1】若n∈N,S=++···+,
求证:n<S<n+1。
【例2】(1)若A、B、C∈[0,π],求证:
sinA+sinB+sinC≤3sin。
(2)△ABC的三内角平分线分别交其外接圆于A‘,B’,C‘,求证:S△ABC≤S△A’B‘C’。
2.引入参变量
【例3】将一块尺寸为48×70的矩形铁皮剪去四角小正方形后折成一个无盖长方体铁盒,求铁盒的最大容积。
【例4】在△ABC中,求证:a2+b2+c2≥4△+(b-c)2+(c-a)2+(a-b)2。
其中,a,b,c是△ABC的三边长,△= S△ABC。
3.数形结合、构造
【例5】证明:≤。
4.递推
【例6】已知:x1=,x2=,···,x n=。
求证:。
三、放缩法
【例1】若n∈N,n≥2,求证:。
【例2】α、β都是锐角,求证:≥9。
【例3】已知:a1≥1,a1 a2≥1,···,a1 a2···a n≥1,求证:。
【例4】S=1+++···+,求S的整数部分[S]。
【例5】设a0=5,a n=a n-1+,n=1,2,···。
求证:45<a1000<45.1。
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