高中人教版不等式总结

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人教版数学高二必修五第三章《不等式》知识总结

人教版数学高二必修五第三章《不等式》知识总结

一、本章概述不等关系是中学数学中最基本、最广泛、最普遍的关系.不等关系起源于实数的性质,产生了实数的大小关系、简单不等式、不等式的基本性质,如果赋予不等式中变量以特定的值、特定的关系,又产生了重要不等式、基本不等式等.不等式是永恒的吗?显然不是,由此又产生了解不等式与证明不等式两个极为重要的问题.解不等式即寻求不等式成立时变量应满足的范围或条件,不同类型的不等式又有不同的解法.不等式证明则是推理性问题或探索性问题.推理性即在特定条件下,阐述论证过程,揭示内在规律,基本方法有比较法、综合法、分析法;探索性问题大多是与自然数n有关的证明问题,常采用观察—归纳—猜想—证明的思路,以数学归纳法完成证明.另外,不等式的证明方法还有换元法、放缩法、反证法、构造法等.不等式中常见的基本思想方法有等价转化、分类讨论、数形结合、函数与方程.不等式的知识渗透在数学中的各个分支,相互之间有着千丝万缕的联系,因此不等式又可作为一个工具来解决数学中的其他问题,诸如集合问题,方程(组)的解的讨论,函数单调性的研究,函数定义域的确定,以及三角、数列、立体几何、解析几何中的最大值、最小值问题,这些问题无一不与不等式有着密切的联系.不等式还可以解决现实世界中反映出来的数学问题,许多问题最终归结为不等式的求解或证明.解决这类综合问题的一般思维方法是:引参,建立不等关系,解某一主元的不等式(实为分离变元),适时活用基本不等式.其中建立不等关系的常用途径是:①根据题设条件;②判别式法;③基本不等式法;④依据某些变量(如sin x,cos x)的有界性等.二、主干知识1.不等式与不等关系.不等式的性质刻画了在一定条件下两个量的不等关系.不等式的性质包括“单向性”和“双向性”.单向性主要用于证明不等式,双向性是解不等式的基础.因为解不等式要求的是同解变形.要正确理解不等式的性质,必须先弄清每一性质的条件和结论、注意条件和结论的放宽和加强,以及条件与结论之间的相互联系.双向性主要有:(1)不等式的基本性质:⎩⎪⎨⎪⎧a >b ⇔a -b >0,a =b ⇔a -b =0,a <b ⇔a -b <0,这是比较两个实数的大小的依据;(2)a >b ⇔b <a ;(3)a >b ⇔a +c >b +c .单向性主要有:(1)a >b ,b >c ⇒a >c ;(2)a >b ,c >d ⇒a +c >b +d ;(3)a >b ,c >0(c <0)⇒ac >bc (ac <bc );(4)a >b >0,c >d >0⇒ac >bd ;(5)a >b >0,0<c <d ⇒a c >b d; (6)a >b >0,m ∈N *⇒a m >b m ;(7)a >b >0,n ∈N *,n >1⇒n a >n b .特别提醒:(1)同向不等式可以相加,异向不等式可以相减.即:若a >b ,c >d ,则a +c >b +d ;若a >b ,c <d ,则a -c >b -d .但异向不等式不可以相加,同向不等式不可以相减.(2)左右同正不等式,同向的不等式可以相乘,但不能相除;异向不等式可以相除,但不能相乘.即:若a >b >0,c >d >0,则ac >bd ;若a >b >0,0<c <d ,则a c >b d. (3)左右同正不等式,两边可以同时乘方或开方.即:若a >b >0,n ∈N *,n >1,则a n >b n 或n a >n b .(4)若ab >0,a >b ,则1a <1b ;若ab <0,a >b ,则1a >1b. 如果对不等式两边同时乘以一个代数式,要注意它的正负号,如果正负号未定,要注意分类讨论.2.一元二次不等式及其解法.解一元二次不等式常用数形结合法,基本步骤如下:①将一元二次不等式化成ax 2+bx +c >0的形式;②计算判别式并求出相应的一元二次方程的实数解;③画出相应的二次函数的图象;④根据图象和不等式的方向写出一元二次不等式的解集.设相应二次函数的图象开口向上,并与x 轴相交,则有口诀:大于取两边,小于取中间.解含参数的不等式的通法是“定义域为前提,函数增减性为基础,分类讨论是关键”.要注意对字母参数的讨论,如果遇到下述情况则一般需要讨论:(1)在解含有字母的一元二次不等式时,需要考虑相应的二次函数的开口方向,对应的一元二次方程根的状况(有时要分析Δ),比较两个根的大小,设根为x 1,x 2,要分x 1>x 2、x 1=x 2、x 1<x 2讨论.(2)不等式两端乘或除一个含参数的式子时,则需讨论这个式子的正负.(3)求解过程中,需用指数函数、对数函数的单调性时,则需对它们的底数进行讨论.注意解完之后要写上:“综上,原不等式的解集是…”.若按参数讨论,最后应按参数取值分别说明其解集;若按未知数讨论,最后应求并集.一元二次不等式ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0(a>0)的解集:设相应的一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的两根为x1、x2且x1≤x2,Δ=b2-4ac,则不等式的解的各种情况如下表所示:特别提醒:(1)解题中要充分利用一元二次不等式的解集是实数集R和空集∅的几何意义,准确把握一元二次不等式的解集与相应一元二次方程的根及二次函数图象之间的内在联系.(2)解不等式的关键在于保证变形转化的等价性.简单分式不等式可化为整式不等式求解:先通过移项、通分等变形手段将原不等式化为右边为0的形式,然后通过符号法则转化为整式不等式求解.转化为求不等式组的解时,应注意区别“且”、“或”,涉及最后几个不等式的解集是“交”,还是“并”.注意:不等式解集的端点值往往是不等式对应方程的根或不等式有意义范围的端点值.(3)在解决实际问题时,先要从实际问题中抽象出数学模型,并寻找出该数学模型中已知量与未知量,再建立数学关系式,然后用适当的方法解决问题.(4)解含参数的不等式是高中数学中的一类较为重要的题型,解决这类问题的难点在于对参数进行恰当分类.分类相当于增加了题设条件,便于将问题分而治之.在解题过程中,经常会出现分类难以入手或者分类不完全的现象.强化分类意识,选择恰当的解题切入点,掌握一些基本的分类方法,善于借助直观图形找出分类的界值是解决此类问题的关键.3.二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题.(1)确定二元一次不等式表示的区域的步骤:①在平面直角坐标系中作出直线Ax+By+C=0.②在直线的一侧任取一点P(x0,y0),当C≠0时,常把原点作为特殊点.③将P(x0,y0)代入Ax+By+C求值,若Ax0+By0+C>0,则包含点P 的半平面为不等式Ax+By+C>0所表示的平面区域,不包含点P的半平面为不等式Ax+By+C<0所表示的平面区域.也可把二元一次不等式改写成y>kx+b或y<kx+b的形式,前者表示直线的上方区域,后者表示直线的下方区域.(2)线性规划的有关概念:①满足关于x,y的一次不等式或一次方程的条件叫线性约束条件;②关于变量x,y的解析式叫目标函数,关于变量x,y一次式的目标函数叫线性目标函数;③求目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,称为线性规划问题;④满足线性约束条件的解(x,y)叫可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行域;⑤使目标函数取得最大值或最小值的可行解叫做最优解.特别提醒:(1)画不等式Ax+By+C≥0所表示的平面区域时,区域包括边界线,因此,将边界直线画成实线;无等号时区域不包括边界线,用虚线表示不包含直线l.(2)Ax +By +C >0表示在直线Ax +By +C =0(B >0)的上方,Ax +By +C <0表示在直线Ax +By +C =0(B >0)的下方.(3)设点P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),直线l :Ax +By +C =0,若Ax 1+By 1+C 与Ax 2+By 2+C 同号,则P ,Q 在直线l 的同侧,异号则在直线l 的异侧.(4)在求解线性规划问题时要注意:①将目标函数改成斜截式方程;②寻找最优解时注意作图规范.4.基本不等式ab ≤a +b 2. (1)基本不等式:设a ,b 是任意两个正数,那么ab ≤a +b 2.当且仅当a =b 时,等号成立.①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.②如果把a +b 2看做是正数a ,b 的等差中项,ab 看做是正数a ,b 的等比中项,那么基本不等式也可以叙述为:两个正数的等差中项不小于它们的等比中项. ③基本不等式ab ≤a +b 2几何意义是“半径不小于半弦”. (2)对基本不等式的理解:①基本不等式的左式为和结构,右式为积的形式,该不等式表明两正数a ,b 的和与两正数a ,b 的积之间的大小关系,运用该不等式可作和与积之间的不等变换.②“当且仅当a =b 时,等号成立”的含义:a.当a=b时等号成立的含意是:a=b⇒a+b2=ab;b.仅当a=b时等号成立的含意是:a+b2=ab⇒a=b;综合起来,其含意是:a+b2=ab⇔a=b.(3)设a,b∈R,不等式a2+b2≥2ab⇔ab≤a2+b22⇔ab≤⎝⎛⎭⎪⎫a+b22.(4)基本不等式的几种变式:设a>0,b>0,则a+1a≥2,ba+ab≥2,a2b≥2a-b.(5)常用的几个不等式:①a2+b22≥a+b2≥ab≥21a+1b(根据目标不等式左右的运算结构选用);②设a,b,c∈R,则a2+b2+c2≥ab+bc+ca(当且仅当a=b=c时,取等号);③真分数的性质:若a>b>0,m>0,则ba<b+ma+m(糖水的浓度问题).特别提醒:(1)用基本不等式求函数的最值时,要特别注意“一正、二定、三相等,和定积最大,积定和最小”这17字方针.常用的方法为:拆、凑、平方.(2)用基本不等式证明不等式时,应重视对所证不等式的分析和化归,应观察不等式左右两边的结构,注意识别轮换对称式,此时可先证一部分,其他同理可证,然后再累加或累乘.题型1 恒成立问题(1)若不等式f(x)>A 在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上f(x)min >A ;(2)若不等式f(x)<B 在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上f(x)max <B.例 1 设函数f(x)=x ,g(x) =x +a(a>0),若x ∈[1,4]时不等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪f (x )-ag (x )f (x )≤1恒成立,求a 的取值范围. 解析:由⎪⎪⎪⎪⎪⎪f (x )-ag (x )f (x )≤1⇔-1≤f (x )-ag (x )f (x )≤1,得0≤ag (x )f (x )≤2, 即ax +a 2x≤2在x ∈[1,4]上恒成立,也就是ax +a 2≤2x 在x ∈[1,4]上恒成立.令t =x ,则t ≥0,且x =t 2,由此可得 at 2-2t +a 2≤0在t ∈[1,2]上恒成立,设g(t) = at 2-2t +a 2,则只需⎩⎨⎧g (1)≤0,g (2)≤0⇒⎩⎨⎧a -2+a 2≤0,4a -4+a 2≤0,解得 0<a ≤22-2,即满足题意的a 的取值范围是(0,22-2].题型2 能成立问题(1)若在区间D 上存在实数x 使不等式f(x)>A 成立,则等价于在区间D 上的f(x)max >A ;(2)若在区间D 上存在实数x 使不等式f(x)<B 成立,则等价于在区间D 上的f(x)min <B.例2 若存在x ∈R ,使不等式|x -4|+|x -3|<a 成立,求实数a 的取值范围.解析:设f (x )=|x -4|+|x -3|,依题意f (x )的最小值小于a .又f (x )=|x -4|+|x -3|≥|(x -4)-(x -3)|=1(等号成立的条件是3≤x ≤4).故f (x )的最小值为1,∴a >1.即实数a 的取值范围是(1,+∞).题型3 恰成立问题(1)若不等式f(x)>A 在区间D 上恰成立,则等价于不等式f(x)>A 的解集为D ;(2)若不等式f(x)<B 在区间D 上恰成立,则等价于不等式f(x)<B 的解集为D.例4 已知函数y =2x 2-ax +10x 2+4x +6的最小值为1,求实数a 的取值集合. 解析:由y ≥1即2x 2-ax +10x 2+4x +6≥1⇒x 2-(a +4)x +4≥0恒成立,∴Δ=(a +4)2-16≤0,解得-8≤a ≤0(必要条件).再由y =1有解,即2x 2-ax +10x 2+4x +6=1有解,即x 2-(a +4)x +4=0有解,∴Δ=(a +4)2-16≥0,解得a ≤-8或a ≥0.综上即知a =-8或a =0时,y min =1,故所求实数a 的取值集合是{-8,0}.题型4 利用基本不等式求最值基本不等式通常用来求最值问题:一般用a +b ≥2ab(a >0,b >0)解“定积求和,和最小”问题,用ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫a +b 22求“定和求积,积最大”问题,一定要注意适用的范围和条件:“一正、二定、三相等”,特别是利用拆项、添项、配凑、分离变量、减少变元等方法,构造定值条件的方法,和对等号能否成立的验证.若等号不能取到,则应用函数单调性来求最值,还要注意运用基本不等式解决实际问题.例5 已知0<x <2,求函数y =x(8-3x)的最大值.解析:∵0<x <2,∴0<3x <6,8-3x >0,∴y =x(8-3x)=13·3x ·(8-3x) ≤13⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫3x +8-3x 22=163, 当且仅当3x =8-3x ,即x =43时,取等号, ∴当x =43时,y =x(8-3x)有最大值为163. 设函数f(x)=x +2x +1,x ∈[0,+∞). 求函数f(x)的最小值.解析:f(x)=x +2x +1=(x +1)+2x +1-1, ∵x ∈[0,+∞),∴x +1>0,2x +1>0,∴x +1+2x +1≥2 2.当且仅当x +1=2x +1, 即x =2-1时,f(x)取最小值.此时f(x)min =22-1.题型5 简单线性规划问题求目标函数在约束条件下的最优解,一般步骤为:一是寻求约束条件和目标函数,二是作出可行域,三是在可行域内求目标函数的最优解,特别注意目标函数z =ax +by +c 在直线ax +by =0平移过程中变化的规律和图中直线斜率关系.简单的线性规划应用题在现实生活中的广泛应用也是高考的热点.例6若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x +3y ≥4,3x +y ≤4所表示的平面区域被直线y =kx +43分为面积相等的两部分,则k 的值是( )A .73B .37C .43D .34解析:不等式组表示的平面区域如图所示:由于直线y =kx +43过定点⎝⎛⎭⎪⎫0,43,因此只有直线过AB 中点时,直线y=kx +43能平分平面区域,因为A(1,1),B(0,4),所以AB 中点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,52.当y =kx +43过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,52时,52=k 2+43,所以k =73. 答案:A题型6 三个二次(二次函数、二次不等式、二次方程)问题一元二次方程、一元二次不等式与二次函数三者之间形成一个关系密切、互为关联、互为利用的知识体系.将二次函数看作主体,一元二次方程和一元二次不等式分别为二次函数的函数值为零(零点)和不为零的两种情况,一般讨论二次函数主要是将其通过一元二次方程和一元二次不等式来讨论,而讨论一元二次方程和一元二次不等式又要将其与相应的二次函数相联系,通过二次函数的图象揭示解(集)的几何特征.例7 当m 为何值时,方程2x 2+4mx +3m -1=0有两个负根?解析:方程2x 2+4mx +3m -1=0有两个负根,则有⎩⎪⎨⎪⎧Δ=(4m )2-4×2×(3m -1)≥0,-b a =-4m 2=-2m <0,c a =3m -12>0,即⎩⎪⎨⎪⎧m ≤12或m ≥1,m >0,m >13. ∴当m ∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫m|13<m ≤12或m ≥1时,原方程有两个负根. 题型7 不等式与函数的综合问题例8 定义在(-1,1)上的奇函数f(x)在整个定义域上是减函数,且f(1-a)+f(1-a 2)<0,求实数 a 的取值范围.解析:∵f(x)的定义域为(-1,1),∴⎩⎨⎧-1<1-a <1,-1<1-a 2<1,∴⎩⎨⎧0<a <2,-2<a <2且a ≠0,∴0<a <2,①原不等式变形为f(1-a)<-f(1-a 2).由于f(x)为奇函数,有-f(1-a 2)=f(a 2-1),∴f(1-a)<f(a 2-1).又f(x)在(-1,1)上是减函数,∴1-a >a 2-1,解得-2<a <1.②由①②可得0<a <1,∴a 的取值范围是(0,1).题型8 求分式函数的最值例9 求函数y =x 4+3x 2+3x 2+1的最小值. 解析:y =(x 4+2x 2+1)+(x 2+1)+1x 2+1=(x 2+1)+1x 2+1+1≥2(x 2+1)·1x 2+1+1=3,当且仅当x 2+1=1x 2+1,即x 2+1=1,即x =0时等号成立.题型9 数轴标根法(1)将不等式化为标准形式:一端为0,另一端为一次因式(因式中x 的系数为正)或二次不可约因式的乘积.(2)求出各因式为0的实数根,并在数轴上标出.(3)自最右端上方起,用曲线自右至左,依次由各根穿过数轴,遇奇次重根一次穿过,遇偶次重根穿而不过(奇过偶不过).(4)记数轴上方为正,下方为负,根据不等式的符号写出解集.例10解不等式(x+2)(x+1)(x-1)(x-2)≤0.分析:本题考查高次不等式的解法,应用等价转化的方法显得较繁琐,可利用数轴标根法来解.解析:设y=(x+2)(x+1)(x-1)(x-2),则y=0的根分别是-2,-1,1,2,将其分别标在数轴上,并画出示意图如下:∴不等式的解集是{x|-2≤x≤-1或1≤x≤2}.点评:利用数轴标根法解不等式,需注意:(1)要注意所标出的区间是否是方程根的取值范围,可取特殊值检验,以防不慎造成失误.(2)有些点是否要舍掉,要仔细检验.题型10变换主元法例11设f(x)=mx2-mx-6+m.(1)若对于m∈[-2,2],f(x)<0恒成立,求实数x的取值范围;(2)若对于x∈[1,3],f(x)<0恒成立,求实数m的取值范围;分析:根据题意,f(x)可看作是m 的一次函数,也可以看作是x 的二次函数来解.解析:(1)依题意,设g(m)=(x 2-x +1)m -6,则g(m)是关于m 的一次函数且一次项系数x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34>0,∴g(m)在[-2,2]上递增. ∴欲使f(x)<0恒成立.需g(m)max =g(2)=2(x 2-x +1)-6<0,解得-1<x <2.∴实数x 取值范围是(-1,2).(2)方法一 ∵f(x)=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6<0, 在x ∈[1,3]上恒成立.∴⎩⎨⎧m >0,f (x )max =f (3)=7m -6<0或⎩⎨⎧m =0,f (x )=-6<0或 ⎩⎨⎧m <0,f (x )max =f (1)=m -6<0.解得m <67. 方法二 要使f(x)=m(x 2-x +1)-6<0在[1,3]上恒成立,则有m <6x 2-x +1在x ∈[1,3]上恒成立. 而当x ∈[1,3]时,6x 2-x +1=6⎝⎛⎭⎪⎫x -122+34≥69-3+1=67.∴6x2-x+1的最小值为67.∴m<67.点评:若给出m的取值范围,则看作是m的一次函数,若给出x的取值范围,则看作是x的二次函数.。

高中数学人教版必修5——第十三讲均值不等式(解析版)

高中数学人教版必修5——第十三讲均值不等式(解析版)

高中数学人教版必修5——第十三讲均值不等式(解析版)第十三讲均值不等式(解析版)在高中数学的学习中,均值不等式是一条非常重要的数学定理。

它能够帮助我们找到一组数的平均值与其他特定的数值之间的关系。

本文将详细解析高中数学人教版必修5中的第十三讲——均值不等式。

一、均值不等式的定义和性质均值不等式实际上是按平均值来衡量一组数与其他数值之间的大小关系。

它包含了算术平均值、几何平均值和平方平均值等不同的形式。

算术平均值是最为熟悉的一种形式,它表示一组数相加后除以元素个数得到的结果。

几何平均值是将一组数相乘后开根号得到的结果。

平方平均值是将一组数的平方相加后除以元素个数再开根号得到的结果。

在不等式的关系中,对于正实数来说,有以下几个性质:1. 当所有元素相等时,算术平均值、几何平均值和平方平均值相等。

2. 当所有元素不相等时,算术平均值大于几何平均值,而几何平均值大于平方平均值。

3. 对于正实数来说,算术平均值大于几何平均值,并且它们都大于平方平均值。

二、均值不等式的应用均值不等式在数学问题的解决中具有广泛的应用。

它可以帮助我们证明和推导其他重要的数学关系。

1. 证明与推导在证明和推导方面,均值不等式可以帮助我们解决一些复杂的不等式问题。

通过运用不同形式的均值不等式,我们可以逐步地推导出更为严格的不等式关系。

例如,在求证某个不等式问题时,我们可以使用算术平均值与几何平均值之间的关系来逐步推导出正确的结论。

2. 理解与比较均值不等式还能够帮助我们理解和比较数列的大小关系。

通过对数列的算术平均值、几何平均值和平方平均值的比较,我们可以得出一些关于数列性质的结论。

例如,当一组数的算术平均值大于几何平均值时,就能够说明这组数存在着某种程度的波动和不均匀性。

三、均值不等式的例题解析下面,我们将通过一些例题来具体解析均值不等式的应用。

例题1:已知a、b、c为正实数,证明(a+b)(a+c)(b+c)≥8abc。

解析:我们可以通过均值不等式来证明这个不等式关系。

最新人教版高中数学选修4-5《绝对值不等式》教材梳理

最新人教版高中数学选修4-5《绝对值不等式》教材梳理

庖丁巧解牛知识·巧学一、绝对值三角不等式1.定理1 如果a,b是实数,则|a+b|≤|a|+|b|,当且仅当ab≥0时,等号成立.定理1的等号成立的情况具体来说,当a=0或b=0时,或a>0、b>0时,或a<0,b<0时,等号都是成立的,即有|a+b|=|a|+|b|.除此之外,就是|a+b|<|a|+|b|了.如果把定理1中的实数a,b分别替换为向量a,b,则定理1的形式仍旧成立.即有|a+b|≤|a|+|b|成立,当且仅当向量a,b不共线时,有|a+b|<|a|+|b|成立.联想发散根据定理1,我们可以得到许多正确的结论.其中比较常用的结论有:(1)如果a,b是实数,那么|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|.(2)|a1+a2+a3+…+a n|≤|a1|+|a2|+|a3|+…+|a n|(n∈N*).2.绝对值三角不等式所谓绝对值三角不等式就是指把定理1中的实数a,b分别替换为向量a,b,且向量a,b不共线时,所成立的不等式|a+b|<|a|+|b|.绝对值三角不等式即向量不等式|a+b|<|a|+|b|的几何意义就是三角形的两边之和大于第三边(如下图所示).记忆要诀由于绝对值三角不等式其形式与定理1是完全类似的,所以只要记住定理1,那么这个绝对值三角不等式也就记住了.3.定理2 如果a,b,c是实数,那么|a-c|≤|a-b|+|b-c|,当且仅当(a-b)(b-c)≥0时,等号成立.对于定理2,同学们不但要记住它的形式,还应注意它的特点,尤其要注意它的不等号左边没有字母b,只有右边才有.学法一得要注意|a-c|可以变形为|(a-b)+(b-c)|,熟悉这种变形,那么在具体解题时就可以通过变形来巧妙地利用定理2了.二、绝对值不等式的解法要熟记简单绝对值不等式的解法,它是解较复杂的绝对值不等式的基础,即要记住:一般地,如果a>0,则有:|x|<a⇔-a<x<a,因此,不等式|x|<a的解集是(-a,a);|x|>a⇔x<-a或x>a,因此,不等式|x|>a的解集是(-∞,-a)∪(a,+∞).1.|ax+b|≤c和|ax+b|≥c型不等式的解法.求解这类绝对值不等式,只要将ax+b看成一个整体,然后套用|x|<a或|x|>a的不等式的解法即可.2.|x-a|+|x-b|≤c和|x-a|+|x-b|≥c型不等式的解法.求解这类绝对值不等式,主要的方法有如下三种:(1)利用绝对值的几何意义;(2)分区间讨论法;(3)构造函数利用函数的图象求解.求解这类绝对值不等式时,可根据题目的不同而适时选用不同的方法求解.误区警示解绝对值不等式切勿盲目地套用某一类解法,一定要注意不等式的形式,要针对不同的形式对号入座采取相应的方法来求解.典题·热题知识点一: 与定理1、2相关的绝对值不等式的判断与证明例1 若|x-a|<m,|y-a|<n ,则下列不等式一定成立的是( )A.|x-y|<2mB.|x-y|<2nC.|x-y|<n-mD.|x-y|<n+m思路分析:注意观察比较|x-y|与|x-a|,|y-a|之间的关系,不难发现通过适当变形就可运用定理1及已知条件来巧妙求解此题了,具体解题过程为:|x-y|=|x-a-(y-a)|≤|x -a|+|y-a|<m+n,故选D.答案:D巧解提示对某些式子进行适当的变形,以便创造条件利用某些定理、公式来解题,这是一种常用的技巧,如此题求解过程中的|x-y|=|x-a-(y-a)|就是变形,而变形的基础是必须要熟悉公式. 例2 已知a 、b 、c 、d 都是实数,且a 2+b 2=m 2,c 2+d 2=n 2(m>0,n>0),求证:|ac+bd|≤222n m +. 思路分析:证明此题时,可将ac 、bd 分别看成整体,那么就可以套用定理1来证明了. 证明:∵a 、b 、c 、d ∈R ,∴|a c+bd|≤|ac|+|bd|≤222222d b c a +++ =222222222r R d c b a +=+++, ∴|ac+bd|≤222R r +. 误区警示如果利用ab≤222b a +来证明此题,就容易出现似是而非的证法,而利用较严格的公式|ab|≤222b a +来证明就不易出错了.因此同学们要注意公式的适时选用. 知识点二: 绝对值不等式的解法例3 解关于x 的不等式|2x-1|<2m-1(m ∈R ).思路分析:要注意对2m-1的正负情况进行讨论.解:若2m-1≤0,即m≤21,则|2x-1|<2m-1恒不成立,此时,原不等式无解;若2m-1>0,即m>21,则-(2m-1)<2x-1<2m-1,所以1-m<x<m. 由上可得:当m≤21时,原不等式的解集为∅, 当m>21时,原不等式的解集为:{x|1-m<x<m}. 方法归纳对于不等号右侧是含有参数的式子的这类绝对值不等式,在求解时一定要通过对参数式子的正、负、零三种情况的讨论来求解.例4 解不等式3≤|x -2|<4.思路分析:此题的不等式属于绝对值的连不等式,求解时可将其化为绝对值的不等式组再求解.解:原不等式等价于⎩⎨⎧<-≥-)2.(4|2|)1(,3|2|x x 由(1)得x-2≤-3或x-2≥3,∴x≤-1,或x≥5.由(2)得-4<x-2<4,∴-2<x<6.如上图所示,原不等式的解集为{x|-2<x≤-1或5≤x<6}.误区警示有些同学求解这类问题时,为了图省事,往往不爱通过画图来寻找解集,总爱耍点小聪明,这是造成求解出错的主要原因.例5 解不等式|x+7|-|x-2|≤3.思路分析:解含有绝对值的不等式,总的思路是同解变形为不含绝对值的不等式,但要根据求解不等式的结构,选用恰当的方法.此题中有两个绝对值符号,故可用绝对值的几何意义来求解,或用分区间讨论法求解,还可构造函数利用函数图象求解.图1解:[方法一] |x+7|-|x-2|可以看成数轴上的动点(坐标为x)到-7对应的点的距离与到2对应的点的距离的差,先找到这个差等于3的点,即x=-1(如图1所示).从图易知不等式|x+7|-|x-2|≤3的解为x≤-1,即x ∈(-∞,-1].[方法二] 令x+7=0,x-2=0得x=-7,x=2.①当x<-7时,不等式变为-x-7+x-2≤3,∴-9≤3成立,∴x<-7.图2②当-7≤x≤2时,不等式变为x+7+x-2≤3,即2x≤-2,∴x≤-1,③当x>2时,不等式变为x+7-x+2≤3,即9≤3不成立,∴x ∈∅.∴原不等式的解集为(-∞,-1].[方法三] 将原不等式转化为|x+7|-|x-2|-3≤0,构造函数y=|x+7|-|x-2|-3,即y=⎪⎩⎪⎨⎧>≤≤-+-<-.2,6;27,22;7,12x x x x .作出函数的图象(如图2),从图可知,当x≤-1时,有y≤0,即|x+7|-|x-2|-3≤0,所以,原不等式的解集为(-∞,-1].巧妙变式针对此题,我们可以进行各种不同的题目变式.如:可以将两个绝对值里面的运算符号改变、可以将两个绝对值之间的运算符号改变、可以将“≤”改变为“≥”,还可以将不等号右边的数改成字母等等.变式后题目的求解还是用上述的几种解法.问题·探究误区陷阱探究问题1 对此题“写出不等式|2x-1|<3的解集并化简”,某同学的错解如下:不等式|2x-1|<3的解集是{x||2x-1|<3}={x|2x-1<3}∪{x|2x-1>-3}={x|x<2}∪{x|x>-1}={x|-1<x<2}.探究过程:这位同学解得的结果是正确的,但解法不对.解法中有两处错误,但却歪打正着得出了正确的结果.首先是把绝对值不等式的解法搞错了.这位同学写的求解过程中的两个集合{x|2x-1<3}与{x|2x-1>-3}的中间不应当用并的符号“∪”,而应改为“∩”.这两个集合是应该取交集的.另外,按照这位同学错写的两集合“并”来运算时又解错了.{x|x<2}∪{x|x>-1}的结果应为{x|-∞<x<+∞},而不是{x|-1<x<2}.探究结论:如果按照这位同学的思路求解,可以修改为:不等式|2x-1|<3的解集是: {x||2x-1|<3}={x|2x-1<3}∩{x|2x -1>-3}={x|x<2}∩{x|x>-1}={x|-1<x<2}.不过,更简单的解法应是:不等式|2x-1|<3的解集是:{x||2x-1|<3}={x|-3<2x-1<3}={x|-1<x<2}.思维发散探究问题2 已知a 、b 、c 是实数,函数f(x)=ax 2+bx+c ,g(x)=ax+b ,当-1≤x≤1时,|f(x)|≤1,试探究当x ∈[-1,1]时,|g(x)|≤2.探究过程:这是一个通过关联二次函数、一次函数考查不等式的变换能力的问题,因此在证明中要注意合理应用绝对值不等式的性质定理,由于g(x)是一次函数,可将|g(x)|≤2转化为g(-1)与g(1)与2的关系加以证明,也可挖掘g(x)与f(x)的隐含关系,构造函数模型,寻求整体突破.探究结论:[方法一] 当a>0时g(x)=ax+b 在[-1,1]上是增函数,∴g(-1)≤g(x)≤g(1),∵|f(x)|≤1(-1≤x≤1),∴|c|=|f(0)|≤1,∴g(1)=a+b=f(1)-c≤|f(1)|+|c|≤2,g(-1)=-a+b=-f(-1)+c≥-(|f(-1)|+|c|)≥-2,当a<0时,g(x)=ax+b 在[-1,1]上是减函数, ∴g(1)≤g(x)≤g(-1),∵|f(x)|≤1(-1≤x≤1),∴|c|=|f(0)|≤1,∴g(-1)=-a+b=-f(-1)+c≤|f(-1)|+|c|≤2,g(1)=a+b=f(1)-c≥-(|f(-1)|+|c|)≥-2,∴|g(x)|≤2.当a=0时,g(x)=b ,f(x)=bx+c ,∵-1≤x≤1,∴|g(x)|=|f(1)-c|≤|f(1)|+|c|≤2.综上所述,当x ∈[-1,1]时,|g(x)|≤2.[方法二] ∵x=4)1()1(22--+x x , ∴g(x)=ax+b=a [(21+x )2-(21-x )2]+b(21+x -21-x ) =a [(21+x )2+b(21+x )+c ]-[a(21-x )2+b(21-x )+c ] =f(21+x )-f(21-x ). 当-1≤x≤1时,有0≤21+x ≤1,-1≤21-x ≤0, ∴|g(x)|=|f(21+x )-f(21-x )|≤|f(21+x )|+|f(21-x )|≤2,∴|g(x)|≤2.。

人教版高中数学必修第一册知识点及题型总结---不等关系与不等式

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目录不等关系与不等式 (2)考点1 :不等关系与不等式 (2)考点2 :等式性质与不等式性质 (7)考点1:不等关系与不等式知识点一基本事实两个实数a,b,其大小关系有三种可能,即a=b. a<b.思考 F+1与2%两式都随x的变化而变化,其大小关系并不显而易见.你能想个办法,比较W+1与2%的大小吗?答案作差:x2+l-2x=(x-l)2^0,所以x2+1^2x.知识点二重要不等式bWR,有R+夕仝2db,当且仅当a=b时,等号成立.型1 :用不等式(组)表示不等关系例1《铁路旅行常识》规左:一、随同成人旅行,身高在1.2〜L5米的儿童享受半价客票(以下称儿童票),超过1.5米的应买全价票,每一爼成人旅客可免费带一名身高不足1.2米的儿童,超过一名时,超过的人数应买儿童票.十、旅客免费携带物品的体枳和重量是每件物品的外部长、宽、高尺寸之和不得超过160 厘米,杆状物品不得超过200厘米.重量不得超过20千克……设身高为加米),物品外部长、宽、高尺寸之和为P(厘米),请用不等式表示下表中的不等关系.解由题意可获取以下主要信息:(1)身高用力(米)表示•物体长、宽、高尺寸之和为P(厘米);(2)题中要求用不等式表示不等关系•解答本题应先理解题中所提供的不等关系,再用不等式表示.身高在1.2〜1.5米可表示为1.20W1.5,身高超过1.5米可表示为Q1.5,身高不足1.2米可表示为*1.2,物依长、宽、高尺寸之和不得超过160厘米可表示为PW160.如下表所示:变式某套试卷原以每本2.5元的价格销售,可以售出8万本.据市场调查,若单价每提髙0.1元,销售量就可能相应减少2 000本.若把提价后试卷的立价设为X元,怎样用不等式表示销售的总收入仍不低于20万元呢?解提价后销售的总收入为(8—讦尹X0.2》万元,那么不等关系'‘销售的总收入仍不低于20万元”可以表示为不等式(8—违尹X0.2》220(2.5Wx<6.5).题型2 :作差法比较大小例2已知e b均为正实数.试利用作差法比较”+沪与Hb+a,的大小.解•/,+,一(a2b+abr)=(a3—crb)+&—air)=a2(a—b)+b2(b—a)=(a—b)(a2—b2)=(a—b)2(a + b)・当a=b 时,a-b=Q. a3+b3=a2b+a^;当a^b时,(a-b)2>09 a+bX), a3-^b3>a2b+ab2.综上所述.变式已知;r<l,试比较W—1与R-h的大小.解 V(X3-1)-(2A2-2X)=X3-2X2+2X-1=(x3—X2)—(A2—2x+l)=x2(x—1)—(x—I)2= (x_ l)(x2-x+ l) = (x- 1{卜-齐+ ||又V (x-|)2+|>0, x-KO,考点1 :练习题1. 下列说法正确的是()A. 某人月收入x 元不高于2 OOO 元可表示为“*2 000”B. 小明的身高为x,小华的身髙为),,则小明比小华矮可表示为“心,”C. 变量x 不小于a 可表示为“xMa”D. 变量y 不超过a 可表示为 答案C解析 对于A, x 应满足xW2 000,故A 错误;对于B, x, y 应满足xvy,故B 错误;C 正 确;对于D, y 与“的关系可表示为“yWa”,故D 错误.2. 在开山工程爆破时,已知导火索燃烧的速度是每秒0.5 cm,人跑开的速度为每秒4 m, 为了使点燃导火索的人能够在爆破时跑到100 m 以外的安全区,导火索的长度x (cm )应满足 的不等式为() A ・ 4X^2100 B ・ 4X 吉W10° ° 4X 吉>100 答案cD ・4X 着100解析导火索燃烧的时间*秒,人在此时间内跑的路程为4Xyr m .由题意可得4X 点 >100.3・设M=x2, N=-x-l,则M 与N 的大小关系是() A. M>NB ・ M=N C. M<N答案AD.与x 有关解析 TM —"=工+乂+1=卜+少+弓>0,:.M>N,4.若>*i=2x 2—2x+L V2=x 2—4x —h 则yi 与尹2的大小关系是( )A. yi>y^2 B ・ yi =1^2.•・仗_1林_期+詐0,:.x 3-l<2x 2-2x.D ・随x 值变化而变化5・如图,在一个而积为200 m 2的矩形地基上建造一个仓库,四周是绿地,仓库的长a 大于 宽b 的4倍,则表示上述的不等关系正确的是()答案C解析由题意知a>4b,根据面积公式可以得到@+4)0+4)=200,故选C.6. 某次数学智力测验,共有20道题,答对一题得5分,答错一题得一2分,不答得零分.某 同学有一道题未答,设这个学生至少答对x 题,成绩才能不低于80分,列岀英中的不等关 系: _______ •(不用化简) 答案 5x-2(19-x)^80, xWPT解析 这个学生至少答对X 题,成绩才能不低于80分.即5x-2(19-x)^80, xGN 4.7. 某商品包装上标有重疑500±1克,若用x 表示商品的重量,则可用含绝对值的不等式表 示该商品的重量的不等式为 _________ . 答案 |x-500|Wl解析:•某商品包装上标有重量500±1克,若用X 表示商品的重量, 则一 1WX —500W1, "一 50001.8. ____________________________________ 若MR,则占与扌的大小关系为• • X 1 二厲一1一工_一&一1)2 • 1+W 2(1+F) — 2(1+F)、U9.已知a, bWR, b, y=a 2b~a.试比较x 与y 的大小.解因为 x —y =a i—b —a 1b^a =a 2(a — b)'¥a—b — (a —b)(g 2^V).所以当a>b 时,:r —y>0,所以x 刁;C ・ yi<y 2A. a>4b a>4b 9 C.\[(“+4)9+4)=200 2-2 m-仓 库-2 m-绿地2ma>4b,D|4"=200解析B ・(a+4)(b+4)=200 答案当a=b时,x—y=O,所以x=y;当a<b时,x—3<0,所以10.已知甲、乙、丙三种食物的维生素A, B含捲及成本如下表:若用甲.乙、丙三种食物各xkg.ykg’kg配成100kg的混合食物,并使混合食物内至少含有56 000单位维生素A和63 000单位维生素B.试用x,表示混合食物成本c元,并写出x, y所满足的不等关系.解依题意得c=llx+刘+4z,又x+y+z=100, •••C=400+7X+5N600x+70Qy+4(XhM56 000,由], 及z=100—x—800.Y+400V+500z^63 000•*Q+3&160,得{L3x-y^l30.去+3舞160,3x-v^l30.•••x, y所满足的不等关系为(,亠0<y^Q.11・已知0勺01,0勺2<1,记N=ai+d2—1,则A/与N的大小关系是()A. M<NB. M>NC. M=N D・无法确定答案B解析 TOva产 1、0勺2<1, •: —1<^1 —1<0, —1<^2 —1<0, /.Af—N=ag2—(心+。

人教版高二数学上向量的三角形不等式归纳

人教版高二数学上向量的三角形不等式归纳

人教版高二数学上向量的三角形不等式归纳高二数学向量的三角形不等式1、∣∣a∣-∣b∣∣∣a+b∣∣a∣+∣b∣;① 当且仅当a、b反向时,左边取等号;② 当且仅当a、b同向时,右边取等号。

2、∣∣a∣-∣b∣∣∣a-b∣∣a∣+∣b∣。

① 当且仅当a、b同向时,左边取等号;② 当且仅当a、b反向时,右边取等号。

高中数学学习方法(1)记数学笔记,特别是对概念理解的不同侧面和数学规律,教师在课堂中拓展的课外知识。

记录下来本章你觉得最有价值的思想方法或例题,以及你还存在的未解决的问题,以便今后将其补上。

(2)建立数学纠错本。

把平时容易出现错误的知识或推理记载下来,以防再犯。

争取做到:找错、析错、改错、防错。

达到:能从反面入手深入理解正确东西;能由果朔因把错误原因弄个水落石出、以便对症下药;解答问题完整、推理严密。

(3)熟记一些数学规律和数学小结论,使自己平时的运算技能达到了自动化或半自动化的熟练程度。

(4)经常对知识结构进行梳理,形成板块结构,实行整体集装,如表格化,使知识结构一目了然;经常对习题进行类化,由一例到一类,由一类到多类,由多类到统一;使几类问题归纳于同一知识方法。

(5)阅读数学课外书籍与报刊,参加数学学科课外活动与讲座,多做数学课外题,加大自学力度,拓展自己的知识面。

(6)及时复习,强化对基本概念知识体系的理解与记忆,进行适当的反复巩固,消灭前学后忘。

(7)学会从多角度、多层次地进行总结归类。

如:①从数学思想分类②从解题方法归类③从知识应用上分类等,使所学的知识系统化、条理化、专题化、网络化。

(8)经常在做题后进行一定的反思,思考一下本题所用的基础知识,数学思想方法是什么,为什么要这样想,是否还有别的想法和解法,本题的分析方法与解法,在解其它问题时,是否也用到过。

(9)无论是作业还是测验,都应把准确性放在第一位,通法放在第一位,而不是一味地去追求速度或技巧,这是学好数学的重要问题。

人教版高中数学必修第一册知识点及题型总结---不等关系与不等式

人教版高中数学必修第一册知识点及题型总结---不等关系与不等式

目录不等关系与不等式 (2)考点1:不等关系与不等式 (2)考点2:等式性质与不等式性质 (7)考点1:不等关系与不等式知识点一基本事实两个实数a,b,其大小关系有三种可能,即a>b,a=b,a<b.思考x2+1与2x两式都随x的变化而变化,其大小关系并不显而易见.你能想个办法,比较x2+1与2x的大小吗?答案作差:x2+1-2x=(x-1)2≥0,所以x2+1≥2x.知识点二重要不等式∀a,b∈R,有a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时,等号成立.题型1:用不等式(组)表示不等关系例1《铁路旅行常识》规定:一、随同成人旅行,身高在1.2~1.5米的儿童享受半价客票(以下称儿童票),超过1.5米的应买全价票,每一名成人旅客可免费带一名身高不足1.2米的儿童,超过一名时,超过的人数应买儿童票.……十、旅客免费携带物品的体积和重量是每件物品的外部长、宽、高尺寸之和不得超过160厘米,杆状物品不得超过200厘米,重量不得超过20千克……设身高为h(米),物品外部长、宽、高尺寸之和为P(厘米),请用不等式表示下表中的不等关系.解由题意可获取以下主要信息:(1)身高用h(米)表示,物体长、宽、高尺寸之和为P(厘米);(2)题中要求用不等式表示不等关系.解答本题应先理解题中所提供的不等关系,再用不等式表示.身高在1.2~1.5米可表示为1.2≤h ≤1.5, 身高超过1.5米可表示为h >1.5, 身高不足1.2米可表示为h <1.2,物体长、宽、高尺寸之和不得超过160厘米可表示为P ≤160.如下表所示:变式 某套试卷原以每本2.5元的价格销售,可以售出8万本.据市场调查,若单价每提高0.1元,销售量就可能相应减少2 000本.若把提价后试卷的定价设为x 元,怎样用不等式表示销售的总收入仍不低于20万元呢?解 提价后销售的总收入为⎝⎛⎭⎫8-x -2.50.1×0.2x 万元,那么不等关系“销售的总收入仍不低于20万元”可以表示为不等式⎝⎛⎭⎫8-x -2.50.1×0.2x ≥20(2.5≤x <6.5).题型2:作差法比较大小例2 已知a ,b 均为正实数.试利用作差法比较a 3+b 3与a 2b +ab 2的大小. 解 ∵a 3+b 3-(a 2b +ab 2)=(a 3-a 2b )+(b 3-ab 2) =a 2(a -b )+b 2(b -a )=(a -b )(a 2-b 2)=(a -b )2(a +b ). 当a =b 时,a -b =0,a 3+b 3=a 2b +ab 2; 当a ≠b 时,(a -b )2>0,a +b >0,a 3+b 3>a 2b +ab 2. 综上所述,a 3+b 3≥a 2b +ab 2.变式 已知x <1,试比较x 3-1与2x 2-2x 的大小. 解 ∵(x 3-1)-(2x 2-2x )=x 3-2x 2+2x -1 =(x 3-x 2)-(x 2-2x +1)=x 2(x -1)-(x -1)2 =(x -1)(x 2-x +1)=(x -1)⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x -122+34,又∵⎝⎛⎭⎫x -122+34>0,x -1<0, ∴(x -1)⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x -122+34<0,∴x 3-1<2x 2-2x .考点1:练习题1.下列说法正确的是( )A .某人月收入x 元不高于2 000元可表示为“x <2 000”B .小明的身高为x ,小华的身高为y ,则小明比小华矮可表示为“x >y ”C .变量x 不小于a 可表示为“x ≥a ”D .变量y 不超过a 可表示为“y ≥a ” 答案 C解析 对于A ,x 应满足x ≤2 000,故A 错误;对于B ,x ,y 应满足x <y ,故B 错误;C 正确;对于D ,y 与a 的关系可表示为“y ≤a ”,故D 错误.2.在开山工程爆破时,已知导火索燃烧的速度是每秒0.5 cm ,人跑开的速度为每秒4 m ,为了使点燃导火索的人能够在爆破时跑到100 m 以外的安全区,导火索的长度x (cm)应满足的不等式为( ) A .4×x0.5≥100B .4×x0.5≤100 C .4×x0.5>100D .4×x0.5<100答案 C解析 导火索燃烧的时间x 0.5秒,人在此时间内跑的路程为4×x0.5m .由题意可得4×x0.5>100. 3.设M =x 2,N =-x -1,则M 与N 的大小关系是( ) A .M >N B .M =N C .M <N D .与x 有关答案 A解析 ∵M -N =x 2+x +1=⎝⎛⎭⎫x +122+34>0, ∴M >N .4.若y 1=2x 2-2x +1,y 2=x 2-4x -1,则y 1与y 2的大小关系是( ) A .y 1>y 2B .y 1=y 2C .y 1<y 2D .随x 值变化而变化答案 A5.如图,在一个面积为200 m 2的矩形地基上建造一个仓库,四周是绿地,仓库的长a 大于宽b 的4倍,则表示上述的不等关系正确的是( )A .a >4bB .(a +4)(b +4)=200C.⎩⎪⎨⎪⎧a >4b ,(a +4)(b +4)=200 D.⎩⎪⎨⎪⎧a >4b ,4ab =200 答案 C解析 由题意知a >4b ,根据面积公式可以得到(a +4)(b +4)=200,故选C.6.某次数学智力测验,共有20道题,答对一题得5分,答错一题得-2分,不答得零分.某同学有一道题未答,设这个学生至少答对x 题,成绩才能不低于80分,列出其中的不等关系:________.(不用化简) 答案 5x -2(19-x )≥80,x ∈N *解析 这个学生至少答对x 题,成绩才能不低于80分,即5x -2(19-x )≥80,x ∈N *. 7.某商品包装上标有重量500±1克,若用x 表示商品的重量,则可用含绝对值的不等式表示该商品的重量的不等式为________. 答案 |x -500|≤1解析 ∵某商品包装上标有重量500±1克, 若用x 表示商品的重量, 则-1≤x -500≤1, ∴|x -500|≤1.8.若x ∈R ,则x 1+x 2与12的大小关系为________.答案x 1+x 2≤12解析 ∵x 1+x 2-12=2x -1-x 22(1+x 2)=-(x -1)22(1+x 2)≤0.∴x 1+x 2≤12. 9.已知a ,b ∈R ,x =a 3-b ,y =a 2b -a ,试比较x 与y 的大小. 解 因为x -y =a 3-b -a 2b +a =a 2(a -b )+a -b =(a -b )(a 2+1),所以当a >b 时,x -y >0,所以x >y ; 当a =b 时,x -y =0,所以x =y ; 当a <b 时,x -y <0,所以x <y .10.已知甲、乙、丙三种食物的维生素A ,B 含量及成本如下表:若用甲、乙、丙三种食物各x kg 、y kg 、z kg 配成100 kg 的混合食物,并使混合食物内至少含有56 000单位维生素A 和63 000单位维生素B.试用x ,y 表示混合食物成本c 元,并写出x ,y 所满足的不等关系. 解 依题意得c =11x +9y +4z , 又x +y +z =100,∴c =400+7x +5y ,由⎩⎪⎨⎪⎧600x +700y +400z ≥56 000,800x +400y +500z ≥63 000及z =100-x -y , 得⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y ≥160,3x -y ≥130. ∴x ,y 所满足的不等关系为⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y ≥160,3x -y ≥130,x ≥0,y ≥0.11.已知0<a 1<1,0<a 2<1,记M =a 1a 2,N =a 1+a 2-1,则M 与N 的大小关系是( ) A .M <N B .M >N C .M =N D .无法确定答案 B解析 ∵0<a 1<1,0<a 2<1,∴-1<a 1-1<0,-1<a 2-1<0,∴M -N =a 1a 2-(a 1+a 2-1)=a 1a 2-a 1-a 2+1=a 1(a 2-1)-(a 2-1)=(a 1-1)(a 2-1)>0, ∴M >N ,故选B.12.若0<a 1<a 2,0<b 1<b 2,且a 1+a 2=b 1+b 2=1,则下列代数式中值最大的是( ) A .a 1b 1+a 2b 2 B .a 1a 2+b 1b 2 C .a 1b 2+a 2b 1 D.12答案 A解析 令a 1=0.1,a 2=0.9;b 1=0.2,b 2=0.8.则A 项a 1b 1+a 2b 2=0.74;B 项,a 1a 2+b 1b 2=0.25;C 项,a 1b 2+a 2b 1=0.26,故最大值为A.13.一个盒子中红、白、黑三种球分别为x 个、y 个、z 个,黑球个数至少是白球个数的一半,至多是红球个数的13,白球与黑球的个数之和至少为55,则用不等式(组)将题中的不等关系表示为________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧y 2≤z ≤x 3,y +z ≥55(x ,y ,z ∈N *)解析 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧y 2≤z ≤x 3,y +z ≥55(x ,y ,z ∈N *).14.若a 1<a 2,b 1<b 2,则a 1b 1+a 2b 2________a 1b 2+a 2b 1.(填“>”“<”“=”) 答案 >解析 a 1b 1+a 2b 2-(a 1b 2+a 2b 1) =a 1(b 1-b 2)+a 2(b 2-b 1) =(b 1-b 2)(a 1-a 2), ∵a 1<a 2,b 1<b 2, ∴b 1-b 2<0,a 1-a 2<0, 即(b 1-b 2)(a 1-a 2)>0, ∴a 1b 1+a 2b 2>a 1b 2+a 2b 1.考点2:等式性质与不等式性质知识点一 等式的基本性质 (1)如果a =b ,那么b =a . (2)如果a =b ,b =c ,那么a =c . (3)如果a =b ,那么a ±c =b ±c . (4)如果a =b ,那么ac =bc . (5)如果a =b ,c ≠0,那么a c =bc .知识点二 不等式的性质题型1:利用不等式的性质判断或证明例1 (1)给出下列命题: ①若ab >0,a >b ,则1a <1b ;②若a >b ,c >d ,则a -c >b -d ;③对于正数a ,b ,m ,若a <b ,则a b <a +mb +m .其中真命题的序号是________.答案 ①③解析 对于①,若ab >0,则1ab>0, 又a >b ,所以a ab >b ab ,所以1a <1b ,所以①正确;对于②,若a =7,b =6,c =0,d =-10, 则7-0<6-(-10),②错误; 对于③,对于正数a ,b ,m , 若a <b ,则am <bm , 所以am +ab <bm +ab , 所以0<a (b +m )<b (a +m ), 又1b (b +m )>0,所以a b <a +m b +m ,③正确.综上,真命题的序号是①③.(2)已知a >b >0,c <d <0.求证:3a d<3b c. 证明 因为c <d <0,所以-c >-d >0. 所以0<-1c <-1d.又因为a >b >0,所以-a d >-bc>0.所以3-ad>3-bc,即-3a d>-3b c, 两边同乘-1,得3a d<3b c.变式 若1a <1b <0,有下面四个不等式:①|a |>|b |,②a <b ,③a +b <ab ,④a 3>b 3. 则不正确的不等式的个数是( ) A .0 B .1 C .2 D .3 答案 C解析 由1a <1b <0可得b <a <0,从而|a |<|b |,①②均不正确;a +b <0,ab >0,则a +b <ab 成立,③正确;a 3>b 3,④正确. 故不正确的不等式的个数为2.题型2:利用性质比较大小例2 若P =a +6+a +7,Q =a +5+a +8(a >-5),则P ,Q 的大小关系为( ) A .P <Q B .P =Q C .P >Q D .不能确定答案 C解析 P 2=2a +13+2(a +6)(a +7), Q 2=2a +13+2(a +5)(a +8),因为(a +6)(a +7)-(a +5)(a +8)=a 2+13a +42-(a 2+13a +40)=2>0, 所以(a +6)(a +7)>(a +5)(a +8),所以P 2>Q 2,所以P >Q .变式 下列命题中一定正确的是( ) A .若a >b ,且1a >1b ,则a >0,b <0B .若a >b ,b ≠0,则ab >1C .若a >b ,且a +c >b +d ,则c >dD .若a >b ,且ac >bd ,则c >d 答案 A解析 对于A ,∵1a >1b ,∴b -a ab >0,又a >b ,∴b -a <0,∴ab <0, ∴a >0,b <0,故A 正确;对于B ,当a >0,b <0时,有ab<1,故B 错;对于C ,当a =10,b =2时,有10+1>2+3,但1<3, 故C 错;对于D ,当a =-1,b =-2时,有(-1)×(-1)>(-2)×3,但-1<3,故D 错.题型3:利用性质比较大小例3 已知12<a <60,15<b <36.求a -b 和ab 的取值范围.解 ∵15<b <36,∴-36<-b <-15, ∴12-36<a -b <60-15,即-24<a -b <45. 又136<1b <115,∴1236<a b <6015,即13<a b <4. 故-24<a -b <45,13<a b <4.变式 已知0<a +b <2,-1<b -a <1,则2a -b 的取值范围是____________. 答案 -32<2a -b <52解析 因为0<a +b <2,-1<-a +b <1,且2a -b =12(a +b )-32(-a +b ),结合不等式的性质可得,-32<2a -b <52.考点2:练习题1.如果a <0,b >0,那么下列不等式中正确的是( )A.1a <1bB.-a <bC .a 2<b 2D .|a |>|b |答案 A解析 ∵a <0,b >0,∴1a <0,1b >0,∴1a <1b ,故选A.2.若a ,b ,c ∈R ,且a >b ,则下列不等式一定成立的是() A .a +c ≥b -c B .ac >bcC.c 2a -b >0 D .(a -b )c 2≥0答案 D解析 ∵a >b ,∴a -b >0,∴(a -b )c 2≥0,故选D.3.已知a >b >c ,则1b -c +1c -a 的值是( )A .正数B .负数C .非正数D .非负数答案 A解析 1b -c +1c -a =c -a +b -c (b -c )(c -a )=b -a (b -c )(c -a ), ∵a >b >c ,∴b -c >0,c -a <0,b -a <0,∴1b -c +1c -a>0,故选A. 4.若x >1>y ,下列不等式不一定成立的是( )A .x -y >1-yB .x -1>y -1C .x -1>1-yD .1-x >y -x 答案 C解析 利用性质可得A ,B ,D 均正确,故选C.5.已知a <0,b <-1,则下列不等式成立的是( )A .a >a b >a b 2 B.a b 2>a b >a C.a b >a >a b 2 D.a b >a b 2>a 答案 D解析 ∵a <0,b <-1,∴a b>0,b 2>1, ∴0<1b 2<1,∴0>a b 2>a 1, ∴a b >a b 2>a . 6.不等式a >b 和1a >1b同时成立的条件是________. 答案 a >0>b解析 若a ,b 同号,则a >b ⇒1a <1b. 7.给出下列命题:①a >b ⇒ac 2>bc 2;②a >|b |⇒a 2>b 2;③a >b ⇒a 3>b 3;④|a |>b ⇒a 2>b 2.其中正确命题的序号是________.答案 ②③解析 ①当c 2=0时不成立;②一定成立;③当a >b 时,a 3-b 3=(a -b )(a 2+ab +b 2)=(a -b )·⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫a +b 22+34b 2>0成立; ④当b <0时,不一定成立.如:|2|>-3,但22<(-3)2.8.设a >b >c >0,x =a 2+(b +c )2,y =b 2+(c +a )2,z =c 2+(a +b )2,则x ,y ,z 的大小顺序是________.答案 z >y >x解析 ∵a >b >c >0,y 2-x 2=b 2+(c +a )2-a 2-(b +c )2=2ac -2bc=2c (a -b )>0,∴y 2>x 2,即y >x .同理可得z >y ,故z >y >x .9.判断下列各命题的真假,并说明理由.(1)若a <b ,c <0,则c a <c b; (2)a c 3<b c 3,则a >b ; (3)若a >b ,且k ∈N *,则a k >b k ;(4)若a >b ,b >c ,则a -b >b -c .解 (1)假命题.∵a <b ,不一定有ab >0,∴1a >1b不一定成立, ∴推不出c a <c b,∴是假命题. (2)假命题.当c >0时,c -3>0,则a <b ,∴是假命题.(3)假命题.当a =1,b =-2,k =2时,显然命题不成立,∴是假命题.(4)假命题.当a =2,b =0,c =-3时,满足a >b ,b >c 这两个条件,但是a -b =2<b -c =3,∴是假命题.10.若-1<a +b <3,2<a -b <4,求2a +3b 的取值范围.解 设2a +3b =x (a +b )+y (a -b ),则⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =2,x -y =3,解得⎩⎨⎧ x =52,y =-12.因为-52<52(a +b )<152,-2<-12(a -b )<-1, 所以-92<52(a +b )-12(a -b )<132, 所以-92<2a +3b <132. 11.下列命题正确的是( )A .若ac >bc ,则a >bB .若a 2>b 2,则a >bC .若1a >1b,则a <b D .若a <b ,则a <b答案 D 解析 对于A ,若c <0,其不成立;对于B ,若a ,b 均小于0或a <0,其不成立;对于C ,若a >0,b <0,其不成立;对于D ,其中a ≥0,b >0,平方后显然有a <b .12.已知x >y >z ,x +y +z =0,则下列不等式中一定成立的是( )A .xy >yzB .xz >yzC .xy >xzD .x |y |>z |y | 答案 C解析 因为x >y >z ,x +y +z =0,所以3x >x +y +z =0,3z <x +y +z =0,所以x >0,z <0.所以由⎩⎪⎨⎪⎧x >0,y >z ,可得xy >xz . 13.若a ,b ,c ∈R ,a >b ,则下列不等式成立的是( )A.1a <1bB .a 2>b 2 C.a c 2+1>b c 2+1D .a |c |>b |c |答案 C解析 对于A ,若a >0>b ,则1a >0,1b<0, 此时1a >1b,∴A 不成立; 对于B ,若a =1,b =-2,则a 2<b 2,∴B 不成立;对于C ,∵c 2+1≥1,且a >b ,∴a c 2+1>b c 2+1恒成立,∴C 成立; 对于D ,当c =0时,a |c |=b |c |,∴D 不成立.14.有外表一样,重量不同的四个小球,它们的重量分别是a ,b ,c ,d ,已知a +b =c +d ,a +d >b +c ,a +c <b ,则这四个小球由重到轻的排列顺序是( )A .d >b >a >cB .b >c >d >aC .d >b >c >aD .c >a >d >b答案 A解析 ∵a +b =c +d ,a +d >b +c ,∴a +d +(a +b )>b +c +(c +d ),即a >c .∴b <d .又a+c<b,∴a<b.综上可得,d>b>a>c.。

2019-2020学年人教版高中数学选修4-5教材用书:第一讲 不等式和绝对值不等式 一 不等式 1.不等式的基本性

2019-2020学年人教版高中数学选修4-5教材用书:第一讲 不等式和绝对值不等式 一 不等式 1.不等式的基本性

1.不等式的基本性质1.实数大小的比较(1)数轴上的点与实数一一对应,可以利用数轴上点的左右位置关系来规定实数的大小.在数轴上,右边的数总比左边的数大.(2)如果a-b>0,则a>b;如果a-b=0,则a=b;如果a-b<0,则a<b.(3)比较两个实数a与b的大小,归结为判断它们的差与0的大小;比较两个代数式的大小,实际上是比较它们的值的大小,而这又归结为判断它们的差与0的大小.2.不等式的基本性质由两数大小关系的基本事实,可以得到不等式的一些基本性质:(1)如果a>b,那么b<a;如果b<a,那么a>b.即a>b⇔b<a.(2)如果a>b,b>c,那么a>c.即a>b,b>c⇒a>c.(3)如果a>b,那么a+c>b+c.(4)如果a>b,c>0,那么ac>bc;如果a>b,c<0,那么ac<bc.(5)如果a>b>0,那么a n>b n(n∈N,n≥2).(6)如果a>b>0n∈N,n≥2).3.对上述不等式的理解使用不等式的性质时,一定要清楚它们成立的前提条件,不可强化或弱化它们成立的条件,盲目套用,例如:(1)等式两边同乘一个数仍为等式,但不等式两边同乘同一个数c(或代数式)结果有三种:①c>0时得同向不等式;②c=0时得等式;③c<0时得异向不等式.(2)a>b,c>d⇒a+c>b+d,即两个同向不等式可以相加,但不可以相减;而a>b>0,c>d>0⇒ac>bd,即已知的两个不等式同向且两边为正值时,可以相乘,但不可以相除.(3)性质(5)(6)成立的条件是已知不等式两边均为正值,并且n∈N,n≥2,否则结论不成立.而当n取正奇数时可放宽条件,a>b⇒a n>b n(n=2k+1,k∈N),a>b⇒na>nb(n=2k+1,k∈N*).已知x,y均为正数,设m=x +y,n=x+y,试比较m和n的大小.两式作差――→变形 转化为因式乘积形式――→与0比较判断正负,得出大小 m -n =1x +1y -4x +y =x +y xy -4x +y =+-4xy+=-+,∵x ,y 均为正数,∴x >0,y >0,xy >0,x +y >0,(x -y )2≥0. ∴m -n ≥0,即m ≥n (当x =y 时,等号成立).比较两个数(式子)的大小,一般用作差法,其步骤是:作差—变形—判断差的符号—结论,其中“变形”是关键,常用的方法是分解因式、配方等.1.已知a ,b ∈R ,比较a 4+b 4与a 3b +ab 3的大小. 解:因为(a 4+b 4)-(a 3b +ab 3) =a 3(a -b )+b 3(b -a ) =(a -b )(a 3-b 3) =(a -b )2(a 2+ab +b 2) =(a -b )2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22+34b2≥0. 当且仅当a =b 时,等号成立, 所以a 4+b 4≥a 3b +ab 3.2.在数轴的正半轴上,A 点对应的实数为6a29+a4,B 点对应的实数为1,试判断A 点在B 点的左边,还是在B 点的右边?解:因为6a29+a4-1=--9+a4≤0,所以6a29+a4≤1. 当且仅当a =±3时,等号成立,所以当a ≠±3时,A 点在B 点左边,当a =±3时,A 点与B 点重合.已知a >b >0,c <d <0,e <0.求证:a -c >b -d .可以作差比较,也可用不等式的性质直接证明. 法一:e a -c -eb -d=-d -a +--=-a +c ---,∵a >b >0,c <d <0,∴b -a <0,c -d <0.∴b -a +c -d <0.又∵a >0,c <0,∴a -c >0.同理b -d >0, ∴(a -c )(b -d )>0. ∵e <0,∴-a +c --->0,即e a -c >eb -d . 法二:⎭⎪⎬⎪⎫c<d<0⇒-c>-d>0a>b>0⇒⎭⎪⎬⎪⎫a -c>b -d>0⇒1a -c <1b -d e<0⇒e a -c >e b -d.进行简单的不等式的证明,一定要建立在记准、记熟不等式性质的基础之上,如果不能直接由不等式的性质得到,可以先分析需要证明的不等式的结构,利用不等式的性质进行逆推,寻找使其成立的充分条件.3.已知x ≥1,y ≥1,求证:x 2y +xy 2+1≤x 2y 2+x +y . 证明:左边-右边=(y -y 2)x 2+(y 2-1)x -y +1 =(1-y )=(1-y )(xy -1)(x -1).因为x ≥1,y ≥1,所以1-y ≤0,xy -1≥0,x -1≥0. 所以x 2y +xy 2+1≤x 2y 2+x +y .4.已知a ,b ,x ,y 都是正数,且1a >1b ,x >y ,求证:x x +a >yy +b .证明:因为a ,b ,x ,y 都是正数,且1a >1b ,x >y ,所以x a >y b ,所以a x <by .故a x +1<b y +1,即x +a x <y +b y .所以x x +a >yy +b.(1)已知-π2≤α≤β≤2,求α-β的取值范围.(2)已知-1≤a +b ≤1,1≤a -2b ≤3,求a +3b 的取值范围. 求代数式的范围应充分利用不等式的基本性质. (1)∵-π2≤α≤β≤π2, ∴-π2≤α≤π2,-π2≤-β≤π2,且α≤β.∴-π≤α-β≤π且α-β≤0.∴-π≤α-β≤0.即α-β的取值范围为.(2)设a +3b =λ1(a +b )+λ2(a -2b )=(λ1+λ2)a +(λ1-2λ2)b .解得λ1=53,λ2=-23.∴-53≤53(a +b )≤53,-2≤-23(a -2b )≤-23.∴-113≤a +3b ≤1.即a +3b 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-113,1.求代数式的取值范围是不等式性质应用的一个重要方面,严格依据不等式的性质和运算法则进行运算,是解答此类问题的基础,在使用不等式的性质中,如果是由两个变量的范围求其差的范围,一定不能直接作差,而要转化为同向不等式后作和.5.已知1≤α+β≤4,-2≤α-β≤-1,求2α-β的取值范围. 解:设2α-β=m (α+β)+n (α-β),∴⎩⎪⎨⎪⎧m +n =2,m -n =-1⇒⎩⎪⎨⎪⎧m =12,n =32.又∵1≤α+β≤4,-2≤α-β≤-1, ∴⎩⎪⎨⎪⎧12≤12α+β,-3≤32α-β-32⇒-52≤2α-β≤12.∴2α-β的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-52,12.6.三个正数a ,b ,c 满足a ≤b +c ≤2a ,b ≤a +c ≤2b ,求ba 的取值范围.解:两个不等式同时除以a ,得⎩⎪⎨⎪⎧1≤b a +ca≤2,①b a ≤1+c a ≤2·ba ,②将②×(-1),得⎩⎪⎨⎪⎧1≤b a +ca≤2,-2·b a ≤-1-c a ≤-ba,两式相加,得1-2b a ≤b a -1≤2-b a ,解得23≤b a ≤32.即b a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤23,32. 课时跟踪检测(一)1.下列命题中不.正确的是( ) A .若3a>3b ,则a >b B .若a >b ,c >d ,则a -d >b -c C .若a >b >0,c >d >0,则a d >bcD .若a >b >0,ac >bd ,则c >d解析:选D 当a >b >0,ac >ad 时,c ,d 的大小关系不确定. 2.已知a >b >c ,则下列不等式正确的是( ) A .ac >bc B .ac 2>bc 2C .b (a -b )>c (a -b )D .|ac |>|bc |解析:选C a >b >c ⇒a -b >0⇒(a -b )b >(a -b )c . 3.如果a <b <0,那么下列不等式成立的是( ) A.1a <1b B .ab <b 2C .-ab <-a 2D .-1a <-1b解析:选D 对于A 项,由a <b <0,得b -a >0,ab >0,故1a -1b =b -a ab >0,1a >1b ,故A 项错误;对于B 项,由a <b <0,得b (a -b )>0,ab >b 2,故B 项错误;对于C 项,由a <b <0,得a (a -b )>0,a 2>ab ,即-ab >-a 2,故C 项错误;对于D 项,由a <b <0,得a -b <0,ab >0,故-1a -⎝ ⎛⎭⎪⎫-1b =a -b ab <0,-1a <-1b成立,故D 项正确.4.若a >0>b >-a ,c <d <0,则下列结论:①ad >bc ;②a d +bc <0;③a -c >b -d ;④a (d -c )>b (d-c )中,成立的个数是( )A .1B .2C .3D .4解析:选 C ∵a >0>b ,c <d <0,∴ad <0,bc >0,∴ad <bc ,故①不成立.∵a >0>b >-a ,∴a >-b >0,∵c <d <0,∴-c >-d >0,∴a (-c )>(-b )(-d ),∴ac +bd <0,∴a d +b c =ac +bdcd <0,故②成立.∵c <d ,∴-c >-d ,∵a >b ,∴a +(-c )>b +(-d ),a -c >b -d ,故③成立.∵a >b ,d -c >0,∴a (d -c )>b (d -c ),故④成立.成立的个数为3.5.给出四个条件:①b >0>a ;②0>a >b ;③a >0>b ;④a >b >0. 能得出1a <1b成立的有________(填序号).解析:由1a <1b ,得1a -1b <0,b -a ab <0,故①②④可推得1a <1b成立.答案:①②④6.设a >b >1,c <0,给出下列三个结论:①c a >c b ;②a c <b c;③log b (a -c )>log a (b -c ).其中所有的正确结论的序号是________.解析:由a >b >1,c <0,得1a <1b ,c a >c b ;幂函数y =x c (c <0)是减函数,所以a c <b c;因为a -c >b -c ,所以log b (a -c )>log a (a -c )>log a (b -c ),①②③均正确.答案:①②③7.已知-1<x +y <4且2<x -y <3,则z =2x -3y 的取值范围是________. 解析:设z =2x -3y =m (x +y )+n (x -y ),即2x -3y =(m +n )x +(m -n )y .∴⎩⎪⎨⎪⎧m +n =2,m -n =-3.解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-12,n =52.∴2x -3y =-12(x +y )+52(x -y ).∵-1<x +y <4,2<x -y <3,∴-2<-12(x +y )<12,5<52(x -y )<152.由不等式同向可加性,得3<-12(x +y )+52(x -y )<8,即3<z <8.答案:(3,8)8.若a >0,b >0,求证:b2a +a2b≥a +b . 证明:∵b2a +a2b -a -b =(a -b )⎝ ⎛⎭⎪⎫a b -b a =-+ab,(a -b )2≥0恒成立,且已知a >0,b >0, ∴a +b >0,ab >0.∴-+ab≥0.∴b2a +a2b≥a +b . 9.已知-6<a <8,2<b <3,分别求2a +b ,a -b ,ab 的取值范围.解:∵-6<a <8,∴-12<2a <16. 又2<b <3,∴-10<2a +b <19. ∵2<b <3,∴-3<-b <-2. 又∵-6<a <8,∴-9<a -b <6. ∵2<b <3,∴13<1b <12.①当0≤a <8时,0≤ab <4;②当-6<a <0时,-3<ab<0.综合①②得-3<ab<4.∴2a +b ,a -b ,ab的取值范围分别为(-10,19),(-9,6),(-3,4).10.已知a >0,a ≠1. (1)比较下列各式大小.①a 2+1与a +a ;②a 3+1与a 2+a ; ③a 5+1与a 3+a 2.(2)探讨在m ,n ∈N +条件下,am +n+1与a m +a n的大小关系,并加以证明.解:(1)由题意,知a >0,a ≠1,①a 2+1-(a +a )=a 2+1-2a =(a -1)2>0. ∴a 2+1>a +a .②a 3+1-(a 2+a )=a 2(a -1)-(a -1) =(a +1)(a -1)2>0,∴a 3+1>a 2+a , ③a 5+1-(a 3+a 2)=a 3(a 2-1)-(a 2-1)=(a 2-1)(a 3-1). 当a >1时,a 3>1,a 2>1,∴(a 2-1)(a 3-1)>0. 当0<a <1时,0<a 3<1,0<a 2<1, ∴(a 2-1)(a 3-1)>0,即a 5+1>a 3+a 2. (2)根据(1)可得am +n+1>a m +a n.证明如下:a m +n +1-(a m +a n )=a m (a n -1)+(1-a n )=(a m -1)(a n -1).当a >1时,a m>1,a n>1,∴(a m-1)(a n-1)>0. 当0<a <1时,0<a m<1,0<a n<1, ∴(a m-1)(a n-1)>0.综上可知(a m-1)(a n-1)>0,即a m +n+1>a m +a n.。

最新人教版高中数学选修4-5《不等式的基本性质和证明的基本方法》知识讲解

最新人教版高中数学选修4-5《不等式的基本性质和证明的基本方法》知识讲解

数学人教B 选修4-5第一章不等式的基本性质和证明的基本方法知识建构综合应用专题一 含绝对值不等式的解法1.公式法|f (x )|>g (x )f (x )>g (x )或f (x )<-g (x );|f (x )|<g (x )-g (x )<f (x )<g (x ).2.平方法|f (x )|>|g (x )|[f (x )]2>[g (x )]2.3.零点分段法含有两个以上绝对值符号的不等式,可先求出使每个含绝对值符号的代数式值等于零的未知数的值,将这些值依次在数轴上标注出来,它们把数轴分成若干个区间,讨论每一个绝对值符号内的代数式在每一个区间上的符号,转化为不含绝对值的不等式去解.应用1解下列关于x 的不等式:(1)|x -x 2-2|>x 2-3x -4;(2)|x -2|-|2x +5|>2x .提示:根据绝对值的意义,先去掉绝对值符号,再解不等式.应用2若f 1(x )=3|x -p 1|,f 2(x )=2·3|x -p 2|,x ∈R ,p 1,p 2为常数,且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f 1(x ),f 1(x )≤f 2(x ),f 2(x ),f 1(x )>f 2(x ).求f (x )=f 1(x )对所有实数x 成立的充要条件(用p 1,p 2表示).专题二 基本不等式的应用利用基本不等式求最值问题一般有两种类型:(1)和为定值时,积有最大值;(2)积为定值时,和有最小值.在具体应用基本不等式解题时,一定要注意适用的范围和条件:“一正、二定、三相等”.应用1(1)已知0<x <2,求函数y =x (8-3x )的最大值.(2)已知x >1,求函数y =x 2-2x +22x -2的最小值. 提示:先通过恒等变形,使不等式具备“一正、二定、三相等”的条件,再应用基本不等式求最值.应用2已知a >b >0,求a 2+16b (a -b )的最小值. 提示:适当变形后,可多次应用基本不等式,但应注意验证等号是否成立. 专题三 恒成立问题对于恒成立不等式求参数范围问题,常见类型及其解法如下:(1)分离参数法运用“f (x )≤a f (x )max ≤a ,f (x )≥a f (x )min ≥a ”可解决恒成立中的参数范围问题.(2)更换主元法不少含参不等式恒成立问题,若直接从主元入手非常困难或不可能时,可转换思维角度,将主元与参数互换,常可得到简捷的解法.(3)数形结合法在研究曲线交点的恒成立问题时,若能数形结合,揭示问题所蕴含的几何背景,发挥形象思维与抽象思维各自的优势,可直观地解决问题.应用1已知函数f (x )在定义域(-∞,1]上是减函数,问是否存在实数k ,使得f (k -sinx )≥f (k 2-sin 2x )对一切x ∈R 恒成立?并说明理由.提示:首先应根据函数的单调性去掉函数符号,转化为关于sin x 的不等式恒成立问题. 应用2设有关于x 的不等式lg(|x +3|+|x -7|)>a .(1)当a =1时,解此不等式;(2)当a 为何值时,此不等式的解集是R?提示:对于(1),根据对数函数的单调性转化为绝对值不等式求解.(2)可转化为函数最值问题求解.专题四 不等式的证明证明不等式的主要方法有作差比较法、作商比较法、平方差比较法、综合法、分析法.其次还有反证法、放缩法、换元法、判别式法、构造函数法等,但这些方法不是孤立的,它们相互渗透、相辅相成,有的题目可以有多种证法,而有的题目要同时用几种方法才能解决,因此我们在平时解题中要通过一题多解,一解多法的反复训练,加强对各种方法的区别与联系的认识,把握每种方法的优点和缺点,从而不断提高我们分析问题和解决问题的能力.应用1已知a ,b ,c ,d ∈R ,求证:ac +bd ≤(a 2+b 2)(c 2+d 2).提示:本题可用分析法、综合法、比较法、三角代换法、构造函数法等证明.应用2用反证法证明钝角三角形最大边上的中线小于该边长的一半.答案:综合应用专题一应用1:解:(1)解法一:原不等式等价于x -x 2-2>x 2-3x -4或x -x 2-2<-(x 2-3x -4),解得1-2<x <1+2或x >-3,∴原不等式的解集为{x |x >-3}.解法二:∵|x -x 2-2|=|x 2-x +2|=x 2-x +2,∴原不等式等价于x 2-x +2>x 2-3x -4x >-3.∴原不等式的解集为{x |x >-3}.(2)分段讨论:①当x <-52时,原不等式变形为 2-x +2x +5>2x ,解得x <7,∴原不等式的解集为{x |x <-52}. ②当-52≤x ≤2时,原不等式变形为2-x -2x -5>2x , 解得x <-35. ∴原不等式的解集为{x |-52≤x <-35}. ③当x >2时,原不等式变形为x -2-2x -5>2x ,解得x <-73,∴原不等式无解. 综上可得,原不等式的解集为{x |x <-35}. 应用2:解:f (x )=f 1(x )恒成立f 1(x )≤f 2(x )3|x -p 1|≤2·3|x -p 2|3|x -p 1|-|x -p 2|≤2|x -p 1|-|x -p 2|≤log 32.(*)若p 1=p 2,则(*)式0≤log 32,显然成立;若p 1≠p 2,记g (x )=|x -p 1|-|x -p 2|.当p 1>p 2时,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧p 1-p 2, x <p 2,-2x +p 1+p 2, p 2≤x ≤p 1,p 2-p 1, x >p 1, 所以g (x )max =p 1-p 2,故只需p 1-p 2≤log 32.当p 1<p 2时,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ p 1-p 2, x <p 1,2x -p 1-p 2, p 1≤x ≤p 2,p 2-p 1, x >p 2,所以g (x )max =p 2-p 1,故只需p 2-p 1≤log 32.综上所述,f (x )=f 1(x )对所有实数x 成立的充要条件是|p 1-p 2|≤log 32.专题二应用1:解:(1)∵0<x <2,∴0<3x <6,∴8-3x >0,∴y =x (8-3x )=13·3x ·(8-3x ) ≤13⎝⎛⎭⎫3x +8-3x 22=163,当且仅当3x =8-3x ,即x =43时取等号, ∴当x =43时,y =x (8-3x )有最大值163. (2)∵x >1,∴y =x 2-2x +22x -2=(x -1)2+12(x -1)=12[(x -1)+1x -1] ≥12×2(x -1)·1x -1=1. 当且仅当x -1=1x -1,即x =2时取等号, 所以当x =2时,y =x 2-2x +22x -2有最小值1. 应用2:解:解法一:因为a >b >0,所以a -b >0,所以a 2+16b (a -b )≥a 2+16⎝⎛⎭⎫b +a -b 22=a 2+64a 2≥16, 当且仅当a =2b ,a 2=8,即a =22,b =2时,等号成立,所以a 2+16b (a -b )的最小值为16. 解法二:因为a >b >0,所以a -b >0,所以a 2+16b (a -b )=[(a -b )+b ]2+16(a -b )b≥(2(a -b )b )2+16(a -b )b=4(a -b )b +16(a -b )b≥24(a -b )b ·16(a -b )b=16, 当且仅当a =2b ,(a -b )b =2,即a =22,b =2时,等号成立,所以a 2+16b (a -b )的最小值为16. 专题三应用1:解:存在.理由:∵f (x )在(-∞,1]上是减函数,∴k -sin x ≤k 2-sin 2x ≤1.假设存在实数k 符合题意.∵k 2-sin 2x ≤1,即k 2-1≤sin 2x 对一切x ∈R 恒成立,且sin 2x ≥0,∴k 2-1≤0,∴-1≤k ≤1.①由k -sin x ≤k 2-sin 2x ,得(sin x -12)2≤k 2-k +14, ∴k 2-k +14≥(sin x -12)2对一切x ∈R 恒成立, 又(sin x -12)2的最大值为94, ∴k 2-k +14≥94,解得k ≤-1或k ≥2.② 由①②知k =-1.应用2:解:(1)当a =1时,lg(|x +3|+|x -7|)>1,|x +3|+|x -7|>10,⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥7,2x -4>10,或⎩⎪⎨⎪⎧ -3<x <7,10>10,或⎩⎪⎨⎪⎧ x ≤-3,4-2x >10,x >7或x <-3.所以不等式的解集为{x |x <-3或x >7}.(2)设f (x )=|x +3|+|x -7|,有f (x )≥|(x +3)-(x -7)|=10,当且仅当(x +3)(x -7)≤0,即-3≤x ≤7时,f (x )取得最小值10,∴lg(|x +3|+|x -7|)≥1.要使lg(|x +3|+|x -7|)>a 的解集为R ,只要a <1.专题四应用1:证明:证法一:(1)当ac +bd ≤0时,显然成立.(2)当ac +bd >0时,欲证原不等式成立,只需证(ac +bd )2≤(a 2+b 2)(c 2+d 2). 即证a 2c 2+2abcd +b 2d 2≤a 2c 2+a 2d 2+b 2c 2+b 2d 2.即证2abcd ≤b 2c 2+a 2d 2.即证(bc -ad )2≥0.因为a ,b ,c ,d ∈R ,所以上式恒成立.故原不等式成立.综合(1)、(2)知,原不等式成立.证法二:(a 2+b 2)(c 2+d 2)=a 2c 2+a 2d 2+b 2c 2+b 2d 2=(a 2c 2+2abcd +b 2d 2)+(b 2c 2-2abcd +a 2d 2)=(ac +bd )2+(bc -ad )2≥(ac +bd )2.∴(a 2+b 2)(c 2+d 2)≥|ac +bd |≥ac +bd ,即原不等式成立.证法三:∵(a 2+b 2)(c 2+d 2)-(ac +bd )2=(bc -ad )2≥0,∴(a 2+b 2)(c 2+d 2)≥(ac +bd )2,∴(a 2+b 2)(c 2+d 2)≥|ac +bd |≥ac +bd ,即ac +bd ≤(a 2+b 2)(c 2+d 2).证法四:不妨设⎩⎪⎨⎪⎧ a =r 1cos α,b =r 1sin α,⎩⎪⎨⎪⎧c =r 2cos βd =r 2sin β, 则ac +bd =r 1r 2cos αcos β+r 1r 2sin αsin β=r 1r 2cos(α-β).又∵|r 1r 2|=|r 1|·|r 2|=a 2+b 2c 2+d 2=(a 2+b 2)(c 2+d 2),及r 1r 2cos(α-β)≤|r 1r 2|,∴ac +bd ≤(a 2+b 2)(c 2+d 2).证法五:构造函数f (x )=(a 2+b 2)x 2+2(ac +bd )x +(c 2+d 2)=(a 2x 2+2acx +c 2)+(b 2x 2+2bdx +d 2)=(ax +c )2+(bx +d )2.不论x 取任何实数,函数f (x )的值均为非负数,因此,(1)当a 2+b 2≠0时,方程f (x )=0的判别式Δ≤0,即[2(ac +bd )]2-4(a 2+b 2)(c 2+d 2)≤0.即(ac +bd )2≤(a 2+b 2)(c 2+d 2),∴ac +bd ≤|ac +bd |≤(a 2+b 2)(c 2+d 2).(2)当a 2+b 2=0时,原不等式显然成立.综合(1)(2),可知原不等式成立. 应用2:解:已知:如图,在△ABC 中,∠CAB >90°,D 是BC 的中点.求证:AD <12BC .证明:假设AD ≥12BC . (1)若AD =12BC ,由平面几何中的定理“若三角形一边上的中线等于该边长的一半,那么这条边所对的角为直角”,可知∠A =90°,与题设矛盾. 所以AD ≠12BC . (2)若AD >12BC ,因为BD =DC =12BC , 所以在△ABD 中,AD >BD .从而∠B >∠BAD .同理∠C >∠CAD .所以∠B +∠C >∠BAD +∠CAD ,即∠B +∠C >∠CAB .因为∠B +∠C =180CAB ︒-∠,所以180CAB ︒-∠>∠CAB .则∠CAB <90°,这与题设∠CAB >90°矛盾.所以AD >12BC 不成立. 由(1)(2)知,AD <12BC . 真题放送1.(2011·陕西高考)设0<a <b ,则下列不等式中正确的是( )A .a <b <ab <a +b 2B .a <ab <a +b 2<b C .a <ab <b <a +b 2 D .ab <a <a +b 2<b 2.(2011·山东高考)不等式|x -5|+|x +3|≥10的解集是( )A .[-5,7]B .[-4,6]C .(-∞,-5]∪[7,+∞)D .(-∞,-4]∪[6,+∞)3.(2011·广东高考)不等式|x +1|-|x -3|≥0的解集是____________.4.(2011·浙江高考)设x ,y 为实数,若4x 2+y 2+xy =1,则2x +y 的最大值是________.5.(2011·辽宁高考)已知函数f (x )=|x -2|-|x -5|.(1)证明:-3≤f (x )≤3;(2)求不等式f (x )≥x 2-8x +15的解集.6.(2011·安徽高考)(1)设x ≥1,y ≥1,证明x +y +1xy ≤1x +1y+xy ; (2)设1<a ≤b ≤c ,证明log a b +log b c +log c a ≤log b a +log c b +log a c .答案:1.B ∵0<a <b ,∴a ·a <ab ,∴a <ab . 由基本不等式,知ab <a +b 2(a ≠b ). 又∵0<a <b ,∴a +b <b +b ,∴a +b 2<b , ∴a <ab <a +b 2<b . 2.D 方法一:令y =|x -5|+|x +3|,此函数对应的图象如下图所示.令y =10,即|x -5|+|x +3|=10,解得x =-4或x =6.结合图象可知|x -5|+|x +3|≥10的解集为(-∞,-4]∪[6,+∞).方法二:将x =6代入可知适合已知不等式,故排除选项C ;将x =0代入可知不适合已知不等式,故排除选项A ,B.故选D.3.[1,+∞) 原不等式可化为⎩⎪⎨⎪⎧ x ≤-1,-(x +1)-(3-x )≥0,或⎩⎪⎨⎪⎧-1<x <3,x +1-(3-x )≥0,或⎩⎪⎨⎪⎧x ≥3,x +1-(x -3)≥0. 解得不等式的解集为[1,+∞).4.2105设2x +y =m ,则y =m -2x ,代入4x 2+y 2+xy =1, 得6x 2-3mx +m 2-1=0.由Δ=9m 2-24(m 2-1)≥0,得m 2≤85, 所以-2105≤m ≤2105,所以2x +y 的最大值为2105. 5.解:(1)证明:f (x )=|x -2|-|x -5|=⎩⎪⎨⎪⎧ -3, x ≤2,2x -7, 2<x <5,3, x ≥5.当2<x <5时,-3<2x -7<3.所以-3≤f (x )≤3.(2)由(1)可知,当x ≤2时,f (x )≥x 2-8x +15的解集为空集;当2<x <5时,f (x )≥x 2-8x +15的解集为{x |5-3≤x <5};当x ≥5时,f (x )≥x 2-8x +15的解集为{x |5≤x ≤6}.综上,不等式f (x )≥x 2-8x +15的解集为{x |5-3≤x ≤6}.6.证明:(1)由于x ≥1,y ≥1,所以x +y +1xy ≤1x +1y+xyxy (x +y )+1≤y +x +(xy )2.而[y +x +(xy )2]-[xy (x +y )+1]=[(xy )2-1]-[xy (x +y )-(x +y )]=(xy +1)(xy -1)-(x +y )(xy -1)=(xy -1)(xy -x -y +1)=(xy -1)(x -1)(y -1),又因为x ≥1,y ≥1,所以(xy -1)(x -1)(y -1)≥0.从而所要证明的不等式成立.(2)设log a b =x ,log b c =y ,由对数的换底公式,得log c a =1xy ,log b a =1x ,log c b =1y,log a c =xy .于是,所要证明的不等式即为x +y +1xy ≤1x +1y+xy ,其中x =log a b ≥1,y =log b c ≥1. 故由(1)可知所要证明的不等式成立.。

人教版高中数学知识清单第四节基本不等式

人教版高中数学知识清单第四节基本不等式

第四节 基本不等式【知识清单】1、如果R b a ∈,,那么ab b a 222≥+(当且仅当b a =时,等号成立) 2、基本不等式: 如果0,>b a ,那么ab ba ≥+2(当且仅当b a =时,等号成立) (其中2ba +称为算术平均数,ab 称为几何平均数,因此也称均值不等式) 注:两个正数的算术平均数不小于其几何平均数。

3、利用基本不等式求最值问题 已知,0,0>>y x 则(1)若积xy 是定值,p 则当且仅当y x =时,y x +有最小值是.2p (记:积定和最小).(2)若和y x +是定值,p ,则当且仅当y x =时,xy 有最大值是.42p (记:和定积最大). 注①基本不等式主要是利用和积转化求最值。

②利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:01一正二定三相等.“一正”就是各项必须为正数;【例】 )0(41>+=x xx y 的最小值是________ 解析:141241=⋅≥+=x x x x y (当且仅当x x 41=即21=x 时,等号成立) 【例】若正数b a ,满足111=+b a ,则11614-+-b a 的最小值________ 解析:111=+b a 变形为ab b a =+;161642)1)(1(64211614=+--=--≥-+-b a ab b a b a 02“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值; 【例】已知45<x ,则函数54124-+-=x x y 的最小值为______ 解析:,2)]54([1)]54([≥--+--x x (当且仅当41=x 时,等号成立)1541242)54(1)54(≤-+-⇒-≤-+-x x x x03“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.这是只能利用对勾函数结合单调性或导数解决。

人教版高中数学第3章3.1不等关系

人教版高中数学第3章3.1不等关系

解答。听课时关键应该弄清楚老师讲解问题的思路。
三、听问题。
对于自己预习中不懂的内容,上课时要重点把握。在听讲中要特别注意老师和课本中是怎么解释的。如果老师在讲课中一带而过,并没有详细解答, 大家要及时地把它们记下来,下课再向老师请教。
四、听方法。

在课堂上不仅要听老师讲课的结论而且要认真关注老师分析、解决问题的方法。比如上语文课学习汉字,一般都是遵循着“形”、“音”、“义”
②关于 a≤b 或 a≥b 的含义. 不等式 a≤b 应读作“a 小于或者等于 b”,其含义是 指“或者 a<b,或者 a=b”,等价于“a 不大于 b”,即 若 a<b 或者 a=b 之中有一个正确,则 a≤b 正确. 如 2<3 正确,则 2≤3 没有逻辑错误,因为 2、3 是 具体数值,“2<3”比“2≤3”更确切.
因为 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ-b>0,所以 b-a<0.所以 ab<0. 又 a>b,所以 a>0,b<0.故该命题为真命题.
名师点评 判断命题的真假,应紧扣不等式的性质,同时要注意 条件和结论之间的联系,利用不等式的性质进行不等式的 证明时,一定要在理解的基础上记准、记熟不等式的性质, 并注意在解题时要灵活、准确地加以应用.
[变式训练]
1.国家计划以 2 400 元/吨的价格收购某种农产品 m 吨,按规定,农户向国家纳税为:每收入 100 元纳税 8 元(称作税率为 8 个百分点,即 8%),为了减轻农民负担, 制定积极的收购政策,根据市场规律,税率降低 x 个百分 点,收购量能增加 2x 个百分点,税率降低后,国家此项 税收总收入不低于原计划的 78%.请用不等式表示上述不 等关系.
的研究方向;分析小说,一般都是从人物、环境、情节三个要素入手;写记叙文,则要从时间、地点、人物和事情发生的起因、经过、结果六个方面进

新人教版高中数学选择性必修第二册第五章与ex、ln x有关的常用不等式

新人教版高中数学选择性必修第二册第五章与ex、ln x有关的常用不等式

2.已知 x>0,求证:1+x x<ln(1+x).
证明 方法一 构造函数 g(x)=ln(1+x)-1+x x,则 g(0)=0. 当 x>0 时,g′(x)=1+1 x-1+1 x-1+x x2=1+x x2>0.
即当x>0时,函数g(x)单调递增.
即g(x)>g(0)=0. 故 g(x)=ln(1+x)-1+x x>0,即1+x x<ln(1+x). 方法二 ∵ln x≤x-1,且当x=1时等号成立. ∴ln x+1 1<x+1 1-1(x>0),即 ln x+1 1<x-+x1, ∴x+x 1<ln(x+1).
二、经典不等式ln x≤x-1
例2 证明不等式ln x≤x-1.
证明 由题意知x>0,令f(x)=x-1-ln x, 所以 f′(x)=1-1x=x-x 1, 所以当f′(x)>0时,x>1; 当f′(x)<0时,0<x<1,故f(x)在(0,1)上单调递减, 在(1,+∞)上单调递增,所以f(x)有最小值f(1)=0, 故有f(x)=x-1-ln x≥f(1)=0,即ln x≤x-1成立.
4.设x,y,z为正数,且2x=3y=5z,则
A.2x<3y<5z C.3y<5z<2x
B.5z<2x<3y
√D.3y<2x<5z
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
解析 令 2x=3y=5z=t(t>1),两边取对数得 x=log2t=llnn 2t ,y=log3t=llnn 3t ,
反思感悟 与ex有关的常用不等式 (1)ex≥1+x(x∈R). (2)ex≥ex(x∈R).

2023年人教版高中数学第二章一元二次函数方程和不等式知识点总结归纳完整版

2023年人教版高中数学第二章一元二次函数方程和不等式知识点总结归纳完整版

(名师选题)2023年人教版高中数学第二章一元二次函数方程和不等式知识点总结归纳完整版单选题>0”是假命题,则实数a的取值范围为()1、已知命题“∀x∈R,4x2+(a−2)x+14A.(−∞,0]∪[4,+∞)B.[0,4]C.[4,+∞)D.(0,4)答案:A分析:先求出命题为真时实数a的取值范围,即可求出命题为假时实数a的取值范围.>0”是真命题,若“∀x∈R,4x2+(a−2)x+14<0,解得:0<a<4,即判别式Δ=(a−2)2−4×4×14>0”是假命题,所以命题“∀x∈R,4x2+(a−2)x+14则实数a的取值范围为:(−∞,0]∪[4,+∞).故选:A.2、已知a=√2,b=√7−√3,c=√6−√2,则a,b,c的大小关系为()A.a>b>c B.a>c>b C.c>a>b D.c>b>a答案:B分析:通过作差法,a−b=√2+√3−√7,确定符号,排除D选项;通过作差法,a−c=2√2−√6,确定符号,排除C选项;通过作差法,b−c=(√7+√2)−(√6+√3),确定符号,排除A选项;由a−b=√2+√3−√7,且(√2+√3)2=5+2√6>7,故a>b;由a −c =2√2−√6且(2√2)2=8>6,故a >c ;b −c =(√7+√2)−(√6+√3)且(√6+√3)2=9+2√18>9+2√14=(√7+√2)2,故c >b . 所以a >c >b , 故选:B .3、权方和不等式作为基本不等式的一个变化,在求二元变量最值时有很广泛的应用,其表述如下:设a ,b ,x ,y >0,则a 2x +b 2y≥(a+b )2x+y,当且仅当a x=b y时等号成立.根据权方和不等式,函数f(x)=2x+91−2x(0<x <12)的最小值为( )A .16B .25C .36D .49 答案:B分析:将给定函数式表示成已知不等式的左边形式,再利用该不等式求解作答. 因a ,b ,x ,y >0,则a 2x +b 2y≥(a+b )2x+y,当且仅当a x =by 时等号成立,又0<x <12,即1−2x >0,于是得f(x)=222x +321−2x ≥(2+3)22x+(1−2x)=25,当且仅当22x =31−2x ,即x =15时取“=”, 所以函数f(x)=2x +91−2x (0<x <12)的最小值为25. 故选:B4、不等式x−1x+2<0的解集为( ) A .{x|x >1}B .{x|x <−2}C .{x|−2<x <1}D .{x|x >1或x <−2} 答案:C解析:由x−1x+2<0等价于(x −1)(x +2)<0,进而可求出不等式的解集. 由题意,x−1x+2<0等价于(x −1)(x +2)<0,解得−2<x <1, 所以不等式x−1x+2<0的解集为{x|−2<x <1}.故选:C.小提示:本题考查分式不等式的解集,考查学生的计算能力,属于基础题.5、已知2<a<3,−2<b<−1,则2a−b的范围是()A.(6,7)B.(5,8)C.(2,5)D.(6,8)答案:B分析:由不等式的性质求解即可.2<a<3,−2<b<−1,故4<2a<6,1<−b<2,得5<2a−b<8故选:B6、已知p:a>b>0q:1a2<1b2,则p是q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答案:A分析:根据a>b>0与1a2<1b2的互相推出情况判断出属于何种条件.当a>b>0时,a2>b2>0,所以1a2<1b2,所以充分性满足,当1a2<1b2时,取a=−2,b=1,此时a>b>0不满足,所以必要性不满足,所以p是q的充分不必要条件,故选:A.7、对∀x∈R,不等式(a−2)x2+2(a−2)x−4<0恒成立,则a的取值范围是()A.−2<a≤2B.−2≤a≤2C.a<−2或a≥2D.a≤−2或a≥2答案:A分析:对a讨论,结合二次函数的图象与性质,解不等式即可得到a的取值范围.不等式(a −2)x 2+2(a −2)x −4<0对一切x ∈R 恒成立, 当a −2=0,即a =2时,−4<0恒成立,满足题意; 当a −2≠0时,要使不等式恒成立,需{a −2<0Δ<0 ,即有{a <24(a −2)2+16(a −2)<0 , 解得−2<a <2.综上可得,a 的取值范围为(−2,2]. 故选:A.8、若“﹣2<x <3”是“x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0)”的充分不必要条件,则实数m 的取值范围是( ) A .m ≥1B .m ≥2C .m ≥3D .m ≥4 答案:C分析:x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0),解得﹣2m <x <m .根据“﹣2<x <3”是“x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0)”的充分不必要条件,可得﹣2m ≤﹣2,3≤m ,m >0.解出即可得出. 解:x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0),解得﹣2m <x <m .∵“﹣2<x <3”是“x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0)”的充分不必要条件,∴﹣2m ≤﹣2,3≤m ,(两个等号不同时取)m >0. 解得m ≥3.则实数m 的取值范围是[3,+∞). 故选:C.9、已知正实数a,b 满足4a+b +1b+1=1,则a +2b 的最小值为( ) A .6B .8C .10D .12 答案:B分析:令a +2b =a +b +b +1−1,用a +b +b +1分别乘4a+b +1b+1=1两边再用均值不等式求解即可.因为4a+b+1b+1=1,且a,b 为正实数所以a +b +b +1=(a +b +b +1)(4a+b +1b+1)=4+a+bb+1+4(b+1)a+b+1≥5+2√a+bb+1×4(b+1)a+b=9,当且仅当a+b b+1=4(b+1)a+b即a =b +2时等号成立.所以a +2b +1≥9,a +2b ≥8. 故选:B.10、已知两个正实数x ,y 满足x +y =2,则1x+9y+1的最小值是( )A .163B .112C .8D .3 答案:A分析:根据题中条件,得到1x +9y+1=13(1x +9y+1)[x +(y +1)],展开后根据基本不等式,即可得出结果. 因为正实数x,y 满足x +y =2,则1x +9y+1=13(1x +9y+1)[x +(y +1)]=13(10+y+1x+9xy+1)≥13(10+2√y+1x⋅9xy+1)=163,当且仅当y+1x=9xy+1,即x =34,y =54时,等号成立.故选:A .小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.11、已知关于x 的不等式mx 2−6x +3m <0在(0,2]上有解,则实数m 的取值范围是( ) A .(−∞,√3)B .(−∞,127)C .(√3,+∞)D .(127,+∞)答案:A分析:分离参数,将问题转换为m <6xx 2+3在(0,2]上有解,设函数g(x)=6xx 2+3,x ∈(0,2],求出函数g(x)=6xx 2+3的最大值,即可求得答案.由题意得,mx 2−6x +3m <0,x ∈(0,2],即m <6xx 2+3 , 故问题转化为m <6xx 2+3在(0,2]上有解,设g(x)=6xx 2+3,则g(x)=6x x 2+3=6x+3x,x ∈(0,2],对于x +3x≥2√3 ,当且仅当x =√3∈(0,2]时取等号,则g(x)max =2√3=√3,故m <√3 , 故选:A12、下列命题中,是真命题的是( )A .如果a >b ,那么ac >bcB .如果a >b ,那么ac 2>bc 2C .如果a >b ,那么ac >bc D .如果a >b ,c <d ,那么a −c >b −d 答案:D分析:根据不等式的性质和特殊值法,逐项验证可得出答案. 对于A ,如果c =0,那么ac =bc ,故错误; 对于B ,如果c =0,那么ac 2=bc 2,故错误; 对于C ,如果c <0,那么ac <bc ,故错误;对于D ,如果c <d ,那么−c >−d ,由a >b ,则a −c >b −d ,故正确. 故选:D. 双空题13、已知−1<x +y <4,2<x −y <3,则x 的范围是_________,3x +2y 的范围是________.答案: (12,72) (−32,232)分析:利用不等式的基本性质可求得x 的取值范围,利用待定系数法可得3x +2y =52(x +y )+12(x −y ),利用不等式的基本性质可求得3x +2y 的取值范围.∵−1<x +y <4,2<x −y <3,两个不等式相加可得1<2x <7,解得12<x <72, 设3x +2y =m (x +y )+n (x −y )=(m +n )x +(m −n )y ,所以,{m +n =3m −n =2,解得m =52,n =12,因为−52<52(x +y )<10,1<12(x −y )<32, 由不等式的基本性质可得−32<3x +2y <232.所以答案是:(12,72);(−32,232).小提示:易错点点睛:本题考查利用不等式的基本性质求代数式的取值范围,一般而言,不等式次数用得越多,所得代数式的取值范围越不准确,本题在求3x +2y 的取值范围时,可充分利用待定系数法得出3x +2y =52(x +y )+12(x −y ),进而利用不等式的基本性质求解.14、珍珠棉是一种新型环保的包装材料.某加工珍珠棉的公司经市场调研发现,若本季度在原材料上多投入x (1<x <10)万元,珍珠棉的销售量可增加p =10xx+1吨,每吨的销售价格为(3−8p )万元,另外生产p 吨珍珠棉还需要投入其他成本p2万元.当x =______万元时,该公司在本季度增加的利润y 最大,最大利润为______万元. 答案: 4 8分析:根据题中等量关系,列出函数解析式,对函数进行变形,再结合基本不等式,即可求解 因为1<x <10,所以由题意得y =p (3−8p )−x −p 2=10x x +1(3−4x +45x )−x −5x x +1=17−25x +1−x=18−[25x+1+(x +1)] ≤18−2√25x+1⋅(x +1)=8, 当且仅当25x+1=x +1,即x =4时等号成立,所以当x =4万元时,该公司在本季度增加的利润最大,为8万元,所以答案是:4;815、已知正数x ,y 满足x +y =2,则1x +xy 的最小值是__________,√x −1+y 的最大值是__________. 答案: 12+√2 54分析:利用配凑的方法结合均值不等式求1x +xy 的最小值;换元结合二次函数求出√x −1+y 的最大值.正数x ,y 满足x +y =2,则1x +xy =x+y 2x+x y =12+y 2x +x y ≥12+2√y 2x ⋅x y =12+√2,当且仅当y2x=xy,即y =√2x 时取“=”,由y =√2x 且x +y =2解得:x =2√2−2,y =4−2√2,所以当x =2√2−2,y =4−2√2时,1x+xy取得最小值12+√2;依题意,1≤x <2,令√x −1=t ∈[0,1),则x =t 2+1,y =2−x =−t 2+1,于是得:√x −1+y =t −t 2+1=−(t −12)2+54≤54,当且仅当t =12,即x =54,y =34时取“=”, 所以当x =54,y =34时,√x −1+y 取得最大值54. 所以答案是:12+√2;5416、若正数a ,b 满足a +b +2=ab ,则3a−1+1b−1的最小值是______,此时b =______.答案: 2 2分析:先由a +b +2=ab 求出a =b+2b−1,再根据基本不等式求解即可. 解:∵a +b +2=ab ,∴b +2=ab −a ,∴ a =b+2b−1,因为a >0、b >0,所以b+2b−1>0,即b >1∴3a−1+1b−1=3b+2b−1−1+1b−1=3(b+2)−(b−1)b−1+1b−1=(b −1)+1b−1⩾2√(b −1)×1b−1,即3a−1+1b−1⩾2,当且仅当b −1=1b−1,即b =2时取等号,所以答案是:2;2.17、若正实数a ,b 满足a +b +2=ab ,则a +b −2的最小值为______;3a−1+7b−1的最小值是______. 答案: 2√3 2√7分析:将条件转化为(a −1)(b −1)=3后,由基本不等式求解 由a +b +2=ab ,得a =b+2b−1>0,所以b >1,同理可得a >1,所以b −1>0,a −1>0.因为a +b +2=ab ,所以(a −1)(b −1)=3,所以a +b −2=(a −1)+(b −1)≥2√(a −1)(b −1)=2√3,当且仅当a −1=b −1,即a =b =1+√3时取等号.又b −1=3a−1,所以3a−1+7b−1=b −1+7b−1≥2√(b −1)⋅7b−1=2√7,当且仅当b −1=7b−1,即b =√7+1,a =7+3√77时等号成立. 所以答案是:2√3,2√7 解答题18、已知12<a <60,15<b <36,求a −2b ,2ab 的取值范围. 答案:a −2b 的取值范围是(−60,30),2ab 的取值范围是(23,8).分析:根据题意可得−72<−2b <−30,进而得到a −2b 的范围,再根据分数的性质可得2ab 的取值范围.因为15<b <36,所以−72<−2b <−30. 又12<a <60,所以12−72<a −2b <60−30, 即−60<a −2b <30.因为12<a <60,所以24<2a <120, 因为15<b <36,所以136<1b <115, 所以2436<2a b<12015,即23<2a b <8.所以a −2b 的取值范围是(−60,30),2ab 的取值范围是(23,8). 19、回答下列问题:(1)若a>b,且c>d,能否判断a−c与b−d的大小?举例说明.(2)若a>b,且c<d,能否判断a+c与b+d的大小?举例说明.(3)若a>b,且c>d,能否判断ac与bd的大小?举例说明.(4)若a>b,c<d,且c≠0,d≠0,能否判断ac 与bd的大小?举例说明.答案:(1)不能判断,举例见解析(2)不能判断,举例见解析(3)不能判断,举例见解析(4)不能判断,举例见解析分析:因为a,b,c,d的正负不确定,因此可举例说明每个小题中的两式的大小关系不定. (1)不能判断a−c与b−d的大小,举例:取a=5,b=3,c=1,d=0,满足条件a>b,且c>d,此时a−c>b−d;取a=5,b=4,c=3,d=0,满足条件a>b,且c>d,此时a−c<b−d;取a=5,b=4,c=3,d=2,满足条件a>b,且c>d,此时a−c=b−d;(2)不能判断a+c与b+d的大小,举例:取a=5,b=3,c=0,d=1,满足条件a>b,且c<d,此时a+c>b+d;取a=5,b=3,c=2,d=6,满足条件a>b,且c<d,此时a+c<b+d.取a=5,b=3,c=4,d=6,满足条件a>b,且c<d,此时a+c=b+d;(3)不能判断ac与bd的大小,举例:取a=5,b=3,c=1,d=0,满足条件a>b,且c>d,此时ac>bd;取a=5,b=3,c=−3,d=−5,满足条件a>b,且c>d,此时ac=bd;取a=5,b=−3,c=1,d=−2,满足条件a>b,且c>d,此时ac<bd;(4)不能判断ac 与bd的大小举例:取a=6,b=3,c=1,d=2,满足条件a>b,且c<d,此时ac >bd;取a=2,b=1,c=−1,d=2,满足条件a>b,且c<d,此时ac <bd;取a=6,b=3,c=−2,d=−1,满足条件a>b,且c<d,此时ac =bd;20、解下列不等式.(1)﹣x2+2x﹣3<0;(2)﹣3x2+5x﹣2>0.答案:(1)R(2){x|23<x<1}分析:(1)根据题意,原不等式变形为(x﹣1)2+2>0,结合二次函数的性质分析可得答案;(2)根据题意,原不等式变形为(x﹣1)(x−23)<0,解可得答案.(1)根据题意,﹣x2+2x﹣3<0⇒x2﹣2x+3>0⇔(x﹣1)2+2>0,又由(x﹣1)2+2≥2,则不等式的解集为R;(2)根据题意,﹣3x2+5x﹣2>0⇔3x2﹣5x+2<0⇔(x﹣1)(x−23)<0,解可得:23<x<1,即不等式的解集为{x|23<x<1}.。

最新人教版高中数学必修第一册2.1 第2课时 等式性质与不等式性质

最新人教版高中数学必修第一册2.1  第2课时 等式性质与不等式性质
等式是不是某两个同向不等式相加得到的;一个不等式是不
是将一个不等式的两边取了倒数而得到的等等.

【变式训练 2】 若
+
bc-ad≥0,bd>0.求证:
证明:∵bc-ad≥0,∴ad≤bc.


∵bd>0,∴ ≤ ,



∴+1≤+1,
+
+
∴ ≤ .


+
.


探究三 利用不等式的性质求代数式的取值范围
> ,
⇒ac > bc
>
> ,
⇒ac < bc
<
注 意

同向传递
可逆
c 的符号

性质 别 名
注 意
5
同向
6
7
性质内容
> ,
⇒a+c > b+d
同向可加性
>
> > ,
⇒ac > bd
同向同正可乘性
>>
a>b>0⇒ an>bn
可乘方性
(n∈N,n≥2)
同向同正


ab>0,则 a>b⇔ < .(
×
)
√ )

合作探究·释疑解惑

探究一 利用不等式的性质判断命题的真假
【例1】 判断下列四个命题的真假:


(1)若a<b<0,则 < ;
(2)若a>b>c,则有a|c|>b|c|;
(3)若a>b,c<d,则有a-c>b-d;

等式性质与不等式的性质人教版高中必修第一册

等式性质与不等式的性质人教版高中必修第一册
又∵β<α,∴α-β>0,∴0<α-β<π,
又 2α-β=α+(α-β),∴-π2<2α-β<32π.
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课前预习
课堂互动
素养达成
一、素养落地 1.通过学习并理解不等式的性质,培养数学抽象素养,通过运用不等式的性质解决
问题,提升数学运算素养. 2.利用不等式的性质证明简单的不等式是否成立,实际上就是根据不等式的性质把
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课前预习
课堂互动
素养达成
【训练2】 (1)已知a>b,e>f,c>0,求证:f-ac<e-bc. (2)a<b<0,求证:ba<ab. 证明 (1)因为a>b,c>0,所以ac>bc,即-ac<-bc. 又e>f,即f<e,所以f-ac<e-bc. (2)由于ba-ab=b2a-ba2=(b+a)a( b b-a), ∵a<b<0,∴b+a<0,b-a>0,ab>0, ∴(b+a)a( b b-a)<0,故ba<ab.
题型二 利用不等式的性质证明不等式
【例 2】 若 bc-ad≥0,bd>0,求证:a+b b≤c+d d. 证明 ∵bc-ad≥0,∴bc≥ad, ∴bc+bd≥ad+bd, 即b(c+d)≥d(a+b). 又 bd>0,两边同除以 bd 得,a+b b≤c+d d.
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课前预习
课堂互动
素养达成
规律方法 1.不等式证明的实质是比较两个实数(代数式)的大小; 2.证明不等式可以利用不等式性质证明,也可以用作差比较法证明,利用不等式 性质证明时,不可省略条件或跳步推导.
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课前预习

2023年人教版高中数学第二章一元二次函数方程和不等式知识点总结全面整理

2023年人教版高中数学第二章一元二次函数方程和不等式知识点总结全面整理

(名师选题)2023年人教版高中数学第二章一元二次函数方程和不等式知识点总结全面整理单选题1、要使关于x的方程x2+(a2−1)x+a−2=0的一根比1大且另一根比1小,则实数a的取值范围是()A.{a|−1<a<2}B.{a|−2<a<1}C.{a|a<−2}D.{a|a>1}答案:B分析:根据二次方程根的分布可得出关于实数a的不等式,由此可解得实数a的取值范围.由题意可得1+(a2−1)+a−2=a2+a−2<0,解得−2<a<1.故选:B.2、下列命题正确的是()A.若ac>bc,则a>bB.若ac=bc,则a=bC.若a>b,则1a <1bD.若ac2>bc2,则a>b答案:D分析:由不等式性质依次判断各个选项即可.对于A,若c<0,由ac>bc可得:a<b,A错误;对于B,若c=0,则ac=bc=0,此时a=b未必成立,B错误;对于C,当a>0>b时,1a >0>1b,C错误;对于D,当ac2>bc2时,由不等式性质知:a>b,D正确.故选:D.3、已知y=(x−m)(x−n)+2022(n>m),且α,β(α<β)是方程y=0的两实数根,则α,β,m,n的大小关系是()A.α<m<n<βB.m<α<n<βC.m<α<β<n D.α<m<β<n答案:C分析:根据二次函数图像特点,结合图像平移变换即可得到答案.∵α,β为方程y=0的两实数根,∴α,β为函数y=(x−m)(x−n)+2022的图像与x轴交点的横坐标,令y1=(x−m)(x−n),∴m,n为函数y1=(x−m)(x−n)的图像与x轴交点的横坐标,易知函数y=(x−m)(x−n)+2022的图像可由y1=(x−m)(x−n)的图像向上平移2022个单位长度得到,所以m<α<β<n.故选:C.4、若(x−a)2<4成立的一个充分不必要条件是1+12−x≤0,则实数a的取值范围为()A.(−∞,4]B.[1,4]C.(1,4)D.(1,4]答案:D分析:解一元二次不等式、分式不等式求得题设条件为真时对应x的范围,再根据条件的充分不必要关系求参数a的取值范围.由(x−a)2<4,可得:a−2<x<a+2;由1+12−x =3−x2−x≤0,则{(x−2)(x−3)≤02−x≠0,可得2<x≤3;∵(x−a)2<4成立的一个充分不必要条件是1+12−x≤0,∴{a−2≤2a+2>3,可得1<a≤4.故选:D.5、已知a >b >0,下列不等式中正确的是( ) A .ca>cb B .ab <b 2C .a −b +1a−b ≥2D .1a−1<1b−1 答案:C分析:由a >b >0,结合不等式的性质及基本不等式即可判断出结论. 解:对于选项A ,因为a >b >0,0<1a <1b ,而c 的正负不确定,故A 错误; 对于选项B ,因为a >b >0,所以ab >b 2,故B 错误;对于选项C ,依题意a >b >0,所以a −b >0,1a−b>0,所以a −b +1a−b≥2√(a −b )×1a−b=2,故C 正确;对于选项D ,因为a >b >0,a −1>b −1>−1,1a−1与1b−1正负不确定,故大小不确定,故D 错误; 故选:C.6、若不等式x 2+ax +1≥0对于一切x ∈(0,12]恒成立,则a 的最小值是( ) A .0B .−2C .−52D .−3 答案:C解析:采用分离参数将问题转化为“a ≥−(x +1x )对一切x ∈(0,12]恒成立”,再利用基本不等式求解出x +1x 的最小值,由此求解出a 的取值范围.因为不等式x 2+ax +1≥0对于一切x ∈(0,12]恒成立,所以a ≥−(x +1x )对一切x ∈(0,12]恒成立, 所以a ≥[−(x +1x)]max(x ∈(0,12]),又因为f (x )=x +1x 在(0,12]上单调递减,所以f (x )min =f (12)=52, 所以a ≥−52,所以a 的最小值为−52, 故选:C.小提示:本题考查利用基本不等式求解最值,涉及不等式在给定区间上的恒成立问题,难度一般.不等式在给定区间上恒成立求解参数范围的两种方法:参变分离法、分类讨论法.7、当0<x<2时,x(2−x)的最大值为()A.0B.1C.2D.4答案:B分析:利用基本不等式直接求解.∵0<x<2,∴2−x>0,又x+(2−x)=2∴x(2−x)≤[x+(2−x)]24=1,当且仅当x=2−x,即x=1时等号成立,所以x(2−x)的最大值为1故选:B8、某工厂近期要生产一批化工试剂,经市场调查得知,生产这批试剂的成本分为以下三个部分:①生产1单位试剂需要原料费50元;②支付所有职工的工资总额由7500元的基本工资和每生产1单位试剂补贴20元组成;③后续保养的费用是每单位(x+600x−30)元(试剂的总产量为x单位,50≤x≤200),则要使生产每单位试剂的成本最低,试剂总产量应为()A.60单位B.70单位C.80单位D.90单位答案:D分析:设生产每单位试剂的成本为y,求出原料总费用,职工的工资总额,后续保养总费用,从而表示出y,然后利用基本不等式求解最值即可.解:设每生产单位试剂的成本为y,因为试剂总产量为x单位,则由题意可知,原料总费用为50x元,职工的工资总额为7500+20x元,后续保养总费用为x(x+600x−30)元,则y=50x+7500+20x+x 2−30x+600x =x+8100x+40≥2√x⋅8100x+40=220,当且仅当x=8100x,即x=90时取等号,满足50≤x≤200,所以要使生产每单位试剂的成本最低,试剂总产量应为90单位.故选:D.9、已知0<x<2,则y=x√4−x2的最大值为()A.2B.4C.5D.6答案:A分析:由基本不等式求解即可因为0<x<2,所以可得4−x2>0,则y=x√4−x2=√x2⋅(4−x2)≤x2+(4−x2)2=2,当且仅当x2=4−x2,即x=√2时,上式取得等号,y=x√4−x2的最大值为2.故选:A.10、设O为坐标原点,直线x=a与双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于D,E两点,若△ODE的面积为8,则C的焦距的最小值为()A.4B.8C.16D.32答案:B分析:因为C:x 2a2−y2b2=1(a>0,b>0),可得双曲线的渐近线方程是y=±bax,与直线x=a联立方程求得D,E两点坐标,即可求得|ED|,根据△ODE的面积为8,可得ab值,根据2c=2√a2+b2,结合均值不等式,即可求得答案.∵C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)∴双曲线的渐近线方程是y=±bax∵直线x=a与双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于D,E两点不妨设D为在第一象限,E在第四象限联立{x=ay=ba x,解得{x=ay=b故D(a,b)联立{x=ay=−ba x,解得{x=ay=−b故E(a,−b)∴|ED|=2b∴△ODE面积为:S△ODE=12a×2b=ab=8∵双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)∴其焦距为2c=2√a2+b2≥2√2ab=2√16=8当且仅当a=b=2√2取等号∴C的焦距的最小值:8故选:B.小提示:本题主要考查了求双曲线焦距的最值问题,解题关键是掌握双曲线渐近线的定义和均值不等式求最值方法,在使用均值不等式求最值时,要检验等号是否成立,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.11、设a<b<0,则下列不等式中不一定正确的是()A.2a >2bB.ac<bc C.|a|>-b D.√−a>√−b答案:B分析:利用不等式的性质对四个选项一一验证:对于A,利用不等式的可乘性进行证明;对于B,利用不等式的可乘性进行判断;对于C,直接证明;对于D,由开方性质进行证明.对于A,因为a<b<0,所以2ab >0,对a<b同乘以2ab,则有2a>2b,故A成立;对于B,当c>0时选项B成立,其余情况不成立,则选项B不成立;对于C,|a|=-a>-b,则选项C成立;对于D,由-a>-b>0,可得√−a>√−b,则选项D成立.故选:B12、不等式|5x−x2|<6的解集为()A.{x|x<2,或x>3}B.{x|−1<x<2,或3<x<6}C.{x|−1<x<6}D.{x|2<x<3}答案:B分析:按照绝对值不等式和一元二次不等式求解即可.解:∵|5x−x2|<6,∴−6<5x−x2<6∴{x2−5x−6<0 x2−5x+6>0⇒{−1<x<6x<2或x>3⇒−1<x<2或3<x<6则不等式的解集为:{x|−1<x<2或3<x<6}故选:B.双空题13、已知12<a<60,15<b<36,则a−b的取值范围为______,ab的取值范围为______.答案:(−24,45)(13,4)分析:先由15<b<36得−36<−b<−15,再由同向不等式的可加性可得a−b的取值范围,再由b的范围,求得1b 的范围,再利用同向不等式的可乘性,即可求得ab的取值范围.解:由15<b<36得−36<−b<−15.又因为12<a<60,所以−24<a−b<45.由15<b<36得136<1b<115.又因为12<a<60,所以13<ab<4.小提示:本题考查了同向不等式的可加性及可乘性,属基础题.14、一批货物随17列货车从A市以v km/h匀速直达B市,已知两地铁路线长400km,为了安全,两列货车间距离不得小于(v20)2km,那么这批物资全部运到B市,最快需要___________小时,(不计货车的车身长),此时列车的速度是___________km/h.答案:8100分析:根据题意设出把货物全部运到乙市的时间为y,表示出y的解析式,利用基本不等式求出y的最小值即可.设这批物资全部运到乙市用的时间为y小时因为不计货车的身长,所以设列车为一个点,可知最前的点与最后的点之间距离最小值为16×(v20)2千米时,时间最快.则y=(v20)2×16+400v=v25+400v⩾2√v25×400v=8,当且仅当v25=400v即v=100千米/小时时,时间y min=8小时.所以答案是:8;100.15、设实数a,b满足不等式||a|−(a+b)|<|a−|a+b||,则a,b的符号分别为______、______(填“正”或“负”).答案:负正分析:将已知不等式左右两端同时平方,化简可得a·|a+b|<|a|·(a+b).讨论a>0,a<0,即可求得结论.解:由已知得[|a|−(a+b)]2<[a−|a+b|]2,所以a2−2|a|·(a+b)+(a+b)2<a2−2a·|a+b|+(a+b)2,所以a·|a+b|<|a|·(a+b).因为对任意实数x都有|x|⩾x,所以若a>0,则a·|a+b|⩾|a|·(a+b),因此可得a<0,则−(−a)·|a+b|<|a|·(a+b),约去−a,得−|a+b|<a+b,所以a+b>0,所以b>−a>0.故a为负数,b为正数.所以答案是:负;正.16、设函数f(x)={x,x≤ax2−2x,x>a,(1)若a=0,则f(x)的单调减区间为___________;(2)若函数y=f(x)的值域为R,则a的取值范围是___________.答案:[0,1][−1,3]分析:(1)根据分段函数,分段分析判断即可;(2)因为函数y=x的值域为(−∞,a],所以y=x2−2x的值域分a<1、a≥1两种情况讨论并根据y=f(x)的值域为R分别列出不等式或不等式组解之即可.(1)当a=0时,f(x)={x,x≤0x2−2x,x>0,所以函数的减区间是[0,1].(2)因为f(x)={x,x≤ax2−2x,x>a,其中函数y=x的值域为(−∞,a],对于函数y=x2−2x,x∈(a,+∞),当a<1时,函数在(a,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,此时y∈[−1,+∞),要使函数y=f(x)的值域为R,则有−1≤a<1;当a≥1时,函数y=x2−2x在(a,+∞)上单调递增,此时y∈(a2−2a,+∞),要使函数y=f(x)的值域为R,则有{a≥1a≥a2−2a,解之得1≤a≤3.综上所述,a的取值范围是[−1,3].17、张军自主创业,在网上经营一家干果店,销售的干果中有松子、开心果、腰果、核桃,价格依次为120元/千克、80元/千克、70元/千克、40元千克,为增加销量,张军对这四种干果进行促销:一次购买干果的总价达到150元,顾客就少付x(2x∈Z)元.每笔订单顾客网上支付成功后,张军会得到支付款的80%.①若顾客一次购买松子和腰果各1千克,需要支付180元,则x=________;②在促销活动中,为保证张军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:1018.5分析:①结合题意即可得出;②分段列出式子,求解即可.解:①顾客一次购买松子和腰果各1千克,需要支付120+70−x=180元,则x=10.②设顾客一次购买干果的总价为M元,当0<M<150时,张军每笔订单得到的金额显然不低于促销前总价的七折.当M≥150时,0.8(M−x)≥0.7M.即M⩾8x对M⩾150恒成立,则8x⩽150,x⩽18.75,又2x∈Z,所以x max=18.5.小提示:本题考查数学在生活中的实际应用,考查数学建模的数学核心素养.属于基础题.解答题18、已知函数f(x)=(m+1)x2−(m−1)x+m−1.(1)若不等式f(x)<1的解集为R,求m的取值范围;(2)解关于x的不等式f(x)≥(m+1)x;(3)若不等式f(x)≥0对一切x∈[−12,12]恒成立,求m的取值范围.答案:(1)m<1−2√73;(2)答案见解析;(3)m≥1.分析:(1)对二次项系数m+1进行分类讨论,结合二次函数的判别式即可容易求得结果;(2)f(x)≥(m+1)x⇔(m+1)x2−2mx+m−1≥0,对m+1=0,m+1>0与m+1<0分类讨论,可分别求得其解集;(3)(m+1)x2−(m−1)x+m−1≥0⇔m(x2−x+1)≥−x2−x+1⇔m≥−x2−x+1x2−x+1=−1+2(1−x)x2−x+1,通过分离常数与利用基本不等式结合已知即可求得m的取值范围.(1)根据题意,①当m+1=0,即m=−1时,f(x)=2x−2,不合题意;②当m+1≠0,即m≠−1时,f(x)<1的解集为R,即(m+1)x2−(m−1)x+m−2<0的解集为R,∴{m+1<0Δ=(m−1)2−4(m+1)(m−2)<0,即{m<−13m2−2m−9>0,故m<−1时,m<1−2√73或m>1+2√73.故m<1−2√73.(2)f(x)≥(m+1)x,即(m+1)x2−2mx+m−1≥0,即[(m+1)x−(m−1)](x−1)≥0,①当m+1=0,即m=−1时,解集为{x|x≥1};②当m+1>0,即m>−1时,(x−m−1m+1)(x−1)≥0,∵m−1m+1=1−2m+1<1,∴解集为{x|x≤m−1m+1或x≥1};③当m+1<0,即m<−1时,(x−m−1m+1)(x−1)≤0,∵m−1m+1=1−2m+1>1,∴解集为{x|1≤x≤m−1m+1}.综上所述:当m<−1时,解集为{x|1≤x≤m−1m+1};当m=−1时,解集为{x|x≥1};当m>−1时,解集为{x|x≤m−1m+1或x≥1}. (3)(m+1)x2−(m−1)x+m−1≥0,即m(x2−x+1)≥−x2−x+1,∵x2−x+1>0恒成立,∴m≥−x2−x+1x2−x+1=−1+2(1−x)x2−x+1,设1−x =t ,则t ∈[12,32],x =1−t , ∴1−xx 2−x+1=t(1−t)2−(1−t)+1=tt 2−t+1=1t+1t −1,∵t +1t ≥2,当且仅当t =1时取等号,∴1−x x 2−x+1≤1,当且仅当x =0时取等号,∴当x =0时,(−x 2−x+1x 2−x+1)max =1,∴m ≥1.小提示:本题考察二次函数恒成立问题,以及含参二次函数不等式的求解,其中正确的分类讨论,是解决本题的关键,属综合困难题.19、求下列函数的最值(1)求函数y =x 2+2x−1(x >1)的最小值.(2)若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,求3x +4y 的最小值.答案:(1)2+2√3;(2)5.分析:(1)化为y =(x −1)+3x−1+2,再根据基本不等式可求出结果;(2)化为3x +4y =3x 5y +12y 5x +135,再根据基本不等式可求出结果. (1)y =(x−1)2+2(x−1)+3x−1=(x −1)+3x−1+2⩾2√3+2,当且仅当(x −1)2=3即x =√3+1时等号成立,故函数y 的最小值为2+2√3.(2)由x +3y =5xy 得15y +35x =1,则3x +4y =(3x +4y)(15y +35x )=3x 5y +12y 5x +135⩾135+2√3625=5, 当且仅当12y 5x =3x 5y ,即y =12,x =1时等号成立,故3x +4y 的最小值为5.小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.20、某旅游公司在相距为100km的两个景点间开设了一个游船观光项目.已知游船最大时速为50km/ℎ,游船每小时使用的燃料费用与速度的平方成正比例,当游船速度为20km/ℎ时,燃料费用为每小时60元.其它费用为每小时240元,且单程的收入为6000元.(1)当游船以30km/ℎ航行时,旅游公司单程获得的利润是多少?(利润=收入−成本)(2)游船的航速为何值时,旅游公司单程获得的利润最大,最大利润是多少?答案:(1)4750元;(2)游轮的航速应为40km/ℎ,最大利润是4800元.分析:(1)设游船的速度为v(km/ℎ),旅游公司单程获得的利润为y(元),根据利润=收入−成本建立函数关系式,所以y=6000−15v−24000v(0<v⩽50),代入v=30km/ℎ即可求得;(2)利用基本不等式求出最大利润即可.解:(1)设游船的速度为v(km/ℎ),旅游公司单程获得的利润为y(元),因为游船的燃料费用为每小时k·v2元,依题意k·202=60,则k=320.所以y=6000−(320v2·100v+240·100v)=6000−15v−24000v(0<v⩽50).v=30km/ℎ时,y=4750元;(2)y=6000−15v−24000v ⩽6000−2√15v×24000v=4800,当且仅当15v=24000v,即v=40时,取等号.所以,旅游公司获得最大利润,游轮的航速应为40km/ℎ,最大利润是4800元.。

高中数学人教版_必修五_不等式_知识点最完全精炼总结

高中数学人教版_必修五_不等式_知识点最完全精炼总结

2012.3.264.公式: 1.两实数大小的比较⎪⎩⎪⎨⎧<-⇔<=-⇔=>-⇔>0b a b a 0b a b a 0b a b a 一.不等式(淮上陌客)3.基 本不等式定理⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧-≤+⇒<≥+⇒>≥+⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+≤+≥+⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧+≤⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤+≥+≥+2a 1a 0a 2a 1a 0ab ,a (2b aa b )b a (2b a ab 2b a 2b a ab 2b a ab )b a (21b a ab 2b a 2222222222倒数形式同号)分式形式根式形式整式形式2211222a b a b ab a b --++≤≤≤+2.不等式的性质:8条性质.3.解不等式(1)一元一次不等式(2)一元二次不等式:判别式△=b2- 4ac△>0 △=0△<0y=ax2+bx+c的图象(a>0)ax2+bx+c=0 (a>0)的根有两相异实根x1, x2 (x1<x2)有两相等实根x1=x2=没有实根ax2+bx+c>0(y>0)的解集{x|x<x1,或x>x2} {x|x≠}Rax2+bx+c<0 (y<0)的解集{x|x1< x <x2}ΦΦx1x2xyOyxO x1yxO⎪⎩⎪⎨⎧<<>>≠>)0a(abx)0a(abx)0a(baxab2-ab2-一元二次不等式的求 解流程:一化:化二次项前的系数为正数. 二判:判断对应方程的根. 三求:求对应方程的根. 四画:画出对应函数的图象.五解集:根据图象写出不等式的解集. (3)解分式不等式:高次不等式:(4)解含参数的不等式:(1)(x – 2)(ax – 2)>0(2)x 2 – (a +a 2)x +a 3>0;(3)2x 2 +ax +2 > 0;注:解形如ax 2+bx+c>0的不等式时分类讨 论的标准有:1、讨论a 与0的大小;2、讨论⊿与0的大小;3、讨论两根的大小;二、运用的数学思想:1、分类讨论的思想;2、数形结合的思想;3、等与不等的化归思想(4)含参不等式恒成立的问题:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧≠≤⋅⇔≤>⋅⇔>0)x (g 0)x (g )x (f 0)x (g )x (f 0)x (g )x (f 0)x (g )x (f 0)())((21>---n a x a x a x⎪⎩⎪⎨⎧用图象分离参数后用最值函数、、、321例1.已知关于x 的不等式在(–2,0)上恒成立,求实数a 的取值范围. 例2.关于x 的不等式对所有实数x ∈R 都成立,求a 的取值范围.(5)一元二次方程根的分布问题:方法:依据二次函数的图像特征从:开口方向、判别式、对称轴、 函数值三个角度列出不等式组,总之都是转化为一元二次20,31xx a x x >≤++恒成立,例3.若对任意则 的取值范围.a22(3)210x a x a +-+-<)1(log 22++-=ax ax y不等式组求解. 二次方程根的分布问题的讨论:y()020f k b k a >⎧⎪⎪-<⎨⎪∆>⎪⎩1.x 1< x 2< kxOkx 1x 2xyO x 2x 1 k ()020f k b k a >⎧⎪⎪->⎨⎪∆>⎪⎩2.k < x 1< x xyO xx 1 k()0f k <3.x 1< k < x 24. k 1 < x 1 < x 2 < k 2 5. x 1 < k 1 < k 2 < x 2 1212()0()002f k f k b k k a >⎧⎪>⎪⎪⎨∆>⎪⎪<-<⎪⎩12()0()0f k f k >⎧⎨>⎩6. k 1 <x 1 < k 2 < x 2< k 3122()0()0()0f k f k f k >⎧⎪<⎨⎪>⎩ 4解线性规划问题的一般步骤:第一步:在平面直角坐标系中作出可行域; 第二步:在可行域内找到最优解所对应的点;第三步:解方程的最优解,从而求出目标函数的最大值或最小值。

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一.不等式的性质:1.同向不等式可以相加;异向不等式可以相减:若,则(若,则),但异向不等式不可以相加;同向不等式不可以相减;2.左右同正不等式:同向的不等式可以相乘,但不能相除;异向不等式可以相除,但不能相乘:若,则(若,则);3.左右同正不等式:两边可以同时乘方或开方:若,则4.若,,则;若,,则。

如(1)对于实数中,给出下列命题: ①;②;③;④;⑤;⑥;⑦;⑧,则。

其中正确的命题是______(答:②③⑥⑦⑧);(2)已知,,则的取值范围是______(答:); (3)已知,且则的取值范围是______(答:)二.不等式大小比较的常用方法:1.作差:作差后通过分解因式、配方等手段判断差的符号得出结果; 2.作商(常用于分数指数幂的代数式); 3.分析法;4.平方法;5.分子(或分母)有理化;6.利用函数的单调性; 7.寻找中间量或放缩法;8.图象法。

(1)设,比较的大小(答:当时,(时取等号);当时,(时取等号));(2)比较1+与的大小(答:当或时,1+>;当时,1+<;当时,1+=)三.利用重要不等式求函数最值时,你是否注意到:“一正二定三相等,和定积最大,积定和最小”这17字方针。

如 (1)下列命题中正确的是A 、的最小值是2B 、的最小值是2C 、的最大值是D 、的最小值是(答:C );(2)若,则的最小值是______(答:);(3)正数满足,则的最小值为______ (答:);4.常用不等式有:(1(根据目标不等式左右的运算结构选用);(2)a 、b 、c R ,(当,a b c d >>a c b d +>+,a b c d ><a c b d ->-0,0a b c d >>>>ac bd >0,0a b c d >><<a bc d>0a b >>n n a b >>0ab >a b >11a b <0ab <a b >11a b>c b a ,,22,bc ac b a >>则若b a bc ac >>则若,2222,0b ab a b a >><<则若ba b a 11,0<<<则若baa b b a ><<则若,0b a b a ><<则若,0b c b a c a b a c ->->>>则若,011,a b a b>>若0,0a b ><11x y -≤+≤13x y ≤-≤3x y -137x y ≤-≤c b a >>,0=++c b a ac12,2⎛⎫-- ⎪⎝⎭0,10>≠>t a a 且21log log 21+t t a a 和1a >11log log 22a a t t +≤1t =01a <<11log log 22a a t t +≥1t =3log x )10(2log 2≠>x x x 且01x <<43x >3log x 2log 2x 413x <<3log x 2log 2x 43x =3log x 2log 2x 1y x x =+2y =423(0)y x x x =-->2-423(0)y x x x=-->2-21x y +=24x y +,x y 21x y +=yx 11+3+2211a b +≥+∈222a b c ab bc ca ++≥++且仅当时,取等号);(3)若,则(糖水的浓度问题)。

如如果正数、满足,则的取值范围是_________(答:)五.证明不等式的方法:比较法、分析法、综合法和放缩法(比较法的步骤是:作差(商)后通过分解因式、配方、通分等手段变形判断符号或与1的大小,然后作出结论。

).常用的放缩技巧有:六.简单的一元高次不等式的解法:标根法:其步骤是:(1)分解成若干个一次因式的积,并使每一个因式中最高次项的系数为正;(2)将每一个一次因式的根标在数轴上,从最大根的右上方依次通过每一点画曲线;并注意奇穿过偶弹回;(3)根据曲线显现的符号变化规律,写出不等式的解集。

如(1)解不等式。

(答:或);(2)不等式的解集是____(答:或);(3)设函数、的定义域都是R,且的解集为,的解集为,则不等式的解集为______(答:);(4)要使满足关于的不等式(解集非空)的每一个的值至少满足不等式中的一个,则实数的取值范围是______.(答:)七.分式不等式的解法:分式不等式的一般解题思路是先移项使右边为0,再通分并将分子分母分解因式,并使每一个因式中最高次项的系数为正,最后用标根法求解。

解分式不等式时,一般不能去分母,但分母恒为正或恒为负时可去分母。

如(1)解不等式(答:);(2)关于的不等式的解集为,则关于的不等式的解集为____________(答:).八.绝对值不等式的解法:1.分段讨论法(最后结果应取各段的并集):如解不等式(答:);(2)利用绝对值的定义;(3)数形结合;如解不等式(答:)(4)两边平方:如若不等式对恒成立,则实数的取值范围为______。

(答:)九.含参不等式的解法:求解的通法是“定义域为前提,函数增减性为基础,分类讨论是关键.”注意解完之后要写上:“综上,原不等式的解集是…”。

注意:按参数讨论,最后应按参数取值分别说明其解集;但若按未知数讨论,最后应求并集.如(1)若,则的取值范围是__________(答:或);(2)解不等式a b c==0,0a b m>>>b b ma a m+<+a b3++=baab ab[)9,+∞211111111(1)(1)1n n n n n n n n n-=<<=-++--=<<=()f x2(1)(2)0x x-+≥{|1x x≥2}x=-(0x-{|3x x≥1}x=-()f x()g x()0f x≥{|12}x x≤<()0g x≥∅()()0f xg x>(,1)[2,)-∞+∞x0922<+-axxx0863422<+-<+-xxxx和a81[7,)825123xx x-<---(1,1)(2,3)-x0>-bax),1(+∞x2>-+xbax),2()1,(+∞--∞|21|2|432|+-≥-xxx R∈|||1|3x x+->(,1)(2,)-∞-+∞|32||2|x x a+≥+x R∈a4{}32log13a<a1a>23a<<2()1axx a Rax>∈-或)提醒:(1)解不等式是求不等式的解集,最后务必有集合的形式表示;(2)不等式解集的端点值往往是不等式对应方程的根或不等式有意义范围的端点值。

如关于的不等式的解集为,则不等式的解集为__________(答:(-1,2)) 十一.含绝对值不等式的性质:同号或有; 异号或有.如设,实数满足,求证:十二.不等式的恒成立,能成立,恰成立等问题:不等式恒成立问题的常规处理方式?(常应用函数方程思想和“分离变量法”转化为最值问题,也可抓住所给不等式的结构特征,利用数形结合法) 1).恒成立问题若不等式在区间上恒成立,则等价于在区间上若不等式在区间上恒成立,则等价于在区间上如(1)设实数满足,当时,的取值范围是______(答:); (2)不等式对一切实数恒成立,求实数的取值范围_____(答:);(3)若不等式对满足的所有都成立,则的取值范围_____(4)若不等式对于任意正整数恒成立,则实数的取值范围是_____(答:);(5)若不等式对的所有实数都成立,求的取值范围.(答:)2).能成立问题若在区间上存在实数使不等式成立,则等价于在区间上;若在区间上存在实数使不等式成立,则等价于在区间上的.如已知不等式在实数集上的解集不是空集,求实数的取值范围____(答:)3).恰成立问题若不等式在区间上恰成立, 则等价于不等式的解集为;若不等式在区间上恰成立, 则等价于不等式的解集为.1{|0}x x a<<0}x <x 0>-b ax )1,(-∞02>+-bax x a b 、0⇔||||||a b a b +=+≥||||||||a b a b -=-a b 、0⇔||||||a b a b -=+≥||||||||a b a b -=+2()13f x x x =-+a ||1x a -<|()()|2(||1)f x f a a -<+()A x f >D D ()min f x A >()B x f <D D ()max f x B <,x y 22(1)1x y +-=0x y c ++≥c )1,+∞a x x >-+-34x a 1a <)1(122->-x m x 2≤m m x na n n1)1(2)1(+-+<-n a 3[2,)2-22210x mx m -++>01x ≤≤x m 12m >-D x ()A x f >D ()max f x A >D x ()B x f <D ()min f x B <a x x <-+-34R a 1a >()A x f >D ()A x f >D ()B x f <D ()B x f <D。

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