高中数学复习不等式知识点及主要题型_讲义含解答
(完整版)高中数学不等式归纳讲解
第三章不等式定义:用不等号将两个解析式连结起来所成的式子。
3-1 不等式的最基本性质①对称性:如果x>y,那么y<x;如果y<x,那么x>y;②传递性:如果x>y,y>z;那么x>z;③加法性质;如果x>y,而z为任意实数,那么x+z>y +z;④乘法性质:如果x>y,z>0,那么xz>yz;如果x>y,z<0,那么xz<yz;(符号法则)3-2 不等式的同解原理①不等式F(x)<G(x)与不等式G(x)>F(x)同解。
②如果不等式F (x ) < G (x )的定义域被解析式H ( x )的定义域所包含,那么不等式 F (x )<G (x )与不等式F (x )+H (x )<G (x )+H (x )同解。
③如果不等式F (x )<G (x ) 的定义域被解析式H (x )的定义域所包含,并且H (x )>0,那么不等式F(x)<G (x )与不等式H (x )F (x )<H ( x )G (x ) 同解;如果H (x )<0,那么不等式F (x )<G (x )与不等式H (x)F (x )>H (x )G (x )同解。
④不等式F (x )G (x )>0与不等式0)x (G 0)x (F >>或0)x (G 0)x (F <<同解不等式解集表示方式F(x)>0的解集为x 大于大的或x 小于小的F(x)<0的解集为x 大于小的或x 小于大的 3-3 重要不等式3-3-1 均值不等式1、调和平均数: )a 1...a 1a 1(nH n21n +++= 2、几何平均数: n 1n 21n )a ...a a (G =3、算术平均数: n)a a a (A n 21n +++= 4、平方平均数: n )a ...a a (Q 2n 2221n +++=这四种平均数满足Hn ≤Gn ≤An ≤Qna1、a2、… 、an ∈R +,当且仅当a1=a2= … =an 时取“=”号3-3-1-1均值不等式的变形(1)对正实数a,b ,有2ab b a22≥+ (当且仅当a=b 时取“=”号)(2)对非负实数a,b ,有ab 2b a ≥+ (6)对非负数a,b ,有ab )2b a (b a 222≥+≥+ (7) 若,,a bc R +∈,有a b c ++≥a b c ==时成立)(8)对非负数a,b,c ,有ac bc ab c b a 222++≥++ (9)对非负数a,b , 2b a 2b a ab 222b1a 1+≤+≤≤+ 3-3-1-1最值定理当两个正数的和一定时,其乘积有最大值;当两个正数的乘积一定时,其和有最小值。
高中数学专题讲义:不等式
高中数学专题讲义:不等式第1讲不等式的性质与一元二次不等式最新考纲 1.了解现实世界和日常生活中存在着大量的不等关系,了解不等式(组)的实际背景;2.会从实际问题的情境中抽象出一元二次不等式模型;3.通过函数图象了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系;4.会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的程序框图.知识梳理1.两个实数比较大小的方法(1)作差法⎩⎨⎧a-b>0⇔a>b,a-b=0⇔a=b,a-b<0⇔a<b;(2)作商法⎩⎪⎨⎪⎧ab>1⇔a>b(a∈R,b>0),ab=1⇔a=b(a∈R,b>0),ab<1⇔a<b(a∈R,b>0).2.不等式的性质(1)对称性:a>b⇔b<a;(2)传递性:a>b,b>c⇒a>c;(3)可加性:a>b⇔a+c>b+c;a>b,c>d⇒a+c>b+d;(4)可乘性:a>b,c>0⇒ac>bc;a>b>0,c>d>0⇒ac>bd;(5)可乘方:a>b>0⇒a n>b n(n∈N,n≥1);(6)可开方:a>b>0⇒na>nb(n∈N,n≥2).3.三个“二次”间的关系判别式Δ=b2-4ac Δ>0Δ=0Δ<0二次函数y=ax2+bx+c (a>0)的图象一元二次方程ax2+bx有两相异实根有两相等实根x1=没有实数根+c=0 (a>0)的根x1,x2(x1<x2)x2=-b 2aax2+bx+c>0(a>0)的解集{x|x>x2或x<x1}⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x≠-b2a Rax2+bx+c<0 (a>0)的解集{x|x1<x<x2}∅∅1.判断正误(在括号内打“√”或“×”)精彩PPT展示(1)a>b⇔ac2>bc2.()(2)若不等式ax2+bx+c<0的解集为(x1,x2),则必有a>0.()(3)若方程ax2+bx+c=0(a<0)没有实数根,则不等式ax2+bx+c>0的解集为R.()(4)不等式ax2+bx+c≤0在R上恒成立的条件是a<0且Δ=b2-4ac≤0.()解析(1)由不等式的性质,ac2>bc2⇒a>b;反之,c=0时,a>b ac2>bc2.(3)若方程ax2+bx+c=0(a<0)没有实根.则不等式ax2+bx+c>0的解集为∅.(4)当a=b=0,c≤0时,不等式ax2+bx+c≤0也在R上恒成立.答案(1)×(2)√(3)×(4)×2.若a>b>0,c<d<0,则一定有()A.ad>bc B.ad<bc C.ac>bd D.ac<bd解析因为c<d<0,所以0>1c>1d,两边同乘-1,得-1d>-1c>0,又a>b>0,故由不等式的性质可知-ad>-bc>0.两边同乘-1,得ad<bc.故选B.答案 B3.设集合M={x|x2-3x-4<0},N={x|0≤x≤5},则M∩N等于()A.(0,4]B.[0,4)C.[-1,0)D.(-1,0] 解析∵M={x|x2-3x-4<0}={x|-1<x<4},∴M∩N=[0,4).答案 B4.当x>0时,若不等式x2+ax+1≥0恒成立,则a的最小值为()A.-2B.-3C.-1D.-3 2解析当Δ=a2-4≤0,即-2≤a≤2时,不等式x2+ax+1≥0对任意x>0恒成立,当Δ=a2-4>0,则需⎩⎪⎨⎪⎧a 2-4>0,-a 2<0,解得a >2,所以使不等式x 2+ax +1≥0对任意x >0恒成立的实数a 的最小值是-2. 答案 A5.(必修5P80A3改编)若关于x 的一元二次方程x 2-(m +1)x -m =0有两个不相等的实数根,则m 的取值范围是________.解析 由题意知Δ=[(m +1)]2+4m >0.即m 2+6m +1>0, 解得m >-3+22或m <-3-2 2. 答案 (-∞,-3-22)∪(-3+22,+∞)考点一 比较大小及不等式的性质的应用【例1】 (1)已知实数a ,b ,c 满足b +c =6-4a +3a 2,c -b =4-4a +a 2,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A.c ≥b >a B.a >c ≥b C.c >b >aD.a >c >b(2)若1a <1b <0,给出下列不等式:①1a +b <1ab ;②|a |+b >0;③a -1a >b -1b ;④ln a 2>ln b 2.其中正确的不等式是( ) A.①④B.②③C.①③D.②④解析 (1)∵c -b =4-4a +a 2=(a -2)2≥0,∴c ≥b . 又b +c =6-4a +3a 2,∴2b =2+2a 2,∴b =a 2+1, ∴b -a =a 2-a +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+34>0,∴b >a ,∴c ≥b >a .(2)法一 因为1a <1b <0,故可取a =-1,b =-2.显然|a |+b =1-2=-1<0,所以②错误;因为ln a 2=ln(-1)2=0,ln b 2=ln(-2)2=ln 4>0,所以④错误.综上所述,可排除A,B,D.法二 由1a <1b <0,可知b <a <0.①中,因为a +b <0,ab >0,所以1a +b <0,1ab >0.故有1a +b <1ab ,即①正确;②中,因为b <a <0,所以-b >-a >0.故-b >|a |,即|a |+b <0,故②错误; ③中,因为b <a <0,又1a <1b <0,则-1a >-1b >0,所以a -1a >b -1b ,故③正确;④中,因为b <a <0,根据y =x 2在(-∞,0)上为减函数,可得b 2>a 2>0,而y =ln x 在定义域(0,+∞)上为增函数,所以ln b 2>ln a 2,故④错误.由以上分析,知①③正确. 答案 (1)A (2)C规律方法 (1)比较大小常用的方法: ①作差法;②作商法;③函数的单调性法.(2)判断多个不等式是否成立,常用方法:一是直接使用不等式性质,逐个验证;二是用特殊法排除.【训练1】 (1)(2017·松滋市校级期中)已知p =a +1a -2,q =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-2,其中a >2,x ∈R ,则p ,q 的大小关系是( ) A.p ≥qB.p >qC.p <qD.p ≤q(2)设a >b >1,c <0,给出下列三个结论:①c a >cb ;②ac <b c ;③log b (a -c )>log a (b -c ).其中所有的正确结论的序号是( ) A.①B.①②C.②③D.①②③解析 (1)由a >2,故p =a +1a -2=(a -2)+1a -2+2≥2+2=4,当且仅当a =3时取等号.因为x 2-2≥-2,所以q =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-2≤⎝ ⎛⎭⎪⎫12-2=4,当且仅当x =0时取等号,所以p ≥q .(2)由不等式性质及a >b >1知1a <1b ,又c <0,所以c a >cb ,①正确;构造函数y =xc ,∵c <0,∴y =x c 在(0,+∞)上是减函数,又a >b >1,∴a c <b c ,知②正确; ∵a >b >1,c <0,∴a -c >b -c >1,∴log b (a -c )>log a (a -c )>log a (b -c ),知③正确. 答案 (1)A (2)D考点二 一元二次不等式的解法(多维探究) 命题角度一 不含参的不等式【例2-1】 求不等式-2x 2+x +3<0的解集. 解 化-2x 2+x +3<0为2x 2-x -3>0, 解方程2x 2-x -3=0得x 1=-1,x 2=32,∴不等式2x 2-x -3>0的解集为(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞,即原不等式的解集为(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞.命题角度二 含参不等式【例2-2】 解关于x 的不等式ax 2-2≥2x -ax (x ∈R ). 解 原不等式可化为ax 2+(a -2)x -2≥0. ①当a =0时,原不等式化为x +1≤0,解得x ≤-1. ②当a >0时,原不等式化为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2a (x +1)≥0,解得x ≥2a 或x ≤-1.③当a <0时,原不等式化为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2a (x +1)≤0.当2a >-1,即a <-2时,解得-1≤x ≤2a ; 当2a =-1,即a =-2时,解得x =-1满足题意; 当2a <-1,即-2<a <0,解得2a ≤x ≤-1.综上所述,当a =0时,不等式的解集为{x |x ≤-1}; 当a >0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≥2a ,或x ≤-1; 当-2<a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫2a ≤x ≤-1; 当a =-2时,不等式的解集为{-1}; 当a <-2时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-1≤x ≤2a . 规律方法 含有参数的不等式的求解,往往需要比较(相应方程)根的大小,对参数进行分类讨论: (1)若二次项系数为常数,可先考虑分解因式,再对参数进行讨论;若不易分解因式,则可对判别式进行分类讨论;(2)若二次项系数为参数,则应先考虑二次项是否为零,然后再讨论二次项系数不为零的情形,以便确定解集的形式;(3)其次对相应方程的根进行讨论,比较大小,以便写出解集.【训练2】 (1)已知不等式x 2-2x -3<0的解集为A ,不等式x 2+x -6<0的解集为B ,不等式x 2+ax +b <0的解集为A ∩B ,则a +b 等于( )A.-3B.1C.-1D.3(2)不等式2x 2-x <4的解集为________.解析 (1)由题意得,A ={x |-1<x <3},B ={x |-3<x <2},所以A ∩B ={x |-1<x <2},由题意知,-1,2为方程x 2+ax +b =0的两根,由根与系数的关系可知,a =-1,b =-2,则a +b =-3. (2)因为4=22且y =2x 在R 上单调递增,所以2x 2-x <4可化为x 2-x <2,解得-1<x <2,所以2x 2-x <4的解集是{x |-1<x <2}. 答案 (1)A (2){x |-1<x <2}考点三 一元二次不等式的恒成立问题(多维探究) 命题角度一 在R 上恒成立【例3-1】 若一元二次不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立,则k 的取值范围为( ) A.(-3,0]B.[-3,0)C.[-3,0]D.(-3,0)解析 2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立, 则必有⎩⎪⎨⎪⎧2k <0,Δ=k 2-4×2k ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-38<0,解之得-3<k <0. 答案 D命题角度二 在给定区间上恒成立【例3-2】 设函数f (x )=mx 2-mx -1(m ≠0),若对于x ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,则m 的取值范围是________.解析 要使f (x )<-m +5在[1,3]上恒成立, 则mx 2-mx +m -6<0,即m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6<0在x ∈[1,3]上恒成立.有以下两种方法:法一 令g (x )=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6,x ∈[1,3].当m >0时,g (x )在[1,3]上是增函数, 所以g (x )max =g (3)=7m -6<0. 所以m <67,则0<m <67.当m <0时,g (x )在[1,3]上是减函数, 所以g (x )max =g (1)=m -6<0.所以m <6,所以m <0. 综上所述,m的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪⎪0<m <67或m <0. 法二 因为x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34>0,又因为m (x 2-x +1)-6<0,所以m <6x 2-x +1.因为函数y =6x 2-x +1=6⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34在[1,3]上的最小值为67,所以只需m <67即可. 因为m ≠0,所以m的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪⎪0<m <67或m <0 . 答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪⎪0<m <67或m <0命题角度三 给定参数范围的恒成立问题【例3-3】 已知a ∈[-1,1]时不等式x 2+(a -4)x +4-2a >0恒成立,则x 的取值范围为( ) A.(-∞,2)∪(3,+∞) B.(-∞,1)∪(2,+∞) C.(-∞,1)∪(3,+∞)D.(1,3)解析 把不等式的左端看成关于a 的一次函数,记f (a )=(x -2)a +x 2-4x +4, 则由f (a )>0对于任意的a ∈[-1,1]恒成立, 所以f (-1)=x 2-5x +6>0,且f (1)=x 2-3x +2>0即可,解不等式组⎩⎨⎧x 2-5x +6>0,x 2-3x +2>0,得x <1或x >3.答案 C规律方法 恒成立问题求解思路(1)一元二次不等式在R 上恒成立确定参数的范围时,结合一元二次方程,利用判别式来求解. (2)一元二次不等式在x ∈[a ,b ]上恒成立确定参数范围时,要根据函数的单调性,求其最小值,让最小值大于等于0,从而求参数的范围.(3)一元二次不等式对于参数m ∈[a ,b ]恒成立确定x 的范围,要注意变换主元,一般地,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数.【训练3】 (1)若不等式x 2-2x +5≥a 2-3a 对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A.[-1,4]B.(-∞,-2]∪[5,+∞)C.(-∞,-1]∪[4,+∞)D.[-2,5](2)已知函数f (x )=x 2+mx -1,若对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0成立,则实数m 的取值范围是______.解析 (1)由于x 2-2x +5=(x -1)2+4的最小值为4,所以x 2-2x +5≥a 2-3a 对任意实数x 恒成立,只需a 2-3a ≤4,解得-1≤a ≤4. (2)二次函数f (x )对于任意x ∈[m ,m +1], 都有f (x )<0成立,则⎩⎨⎧f (m )=m 2+m 2-1<0,f (m +1)=(m +1)2+m (m +1)-1<0, 解得-22<m <0. 答案 (1)A (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0[思想方法]1.比较法是不等式性质证明的理论依据,是不等式证明的主要方法之一,比较法之一作差法的主要步骤为作差——变形——判断正负.2.判断不等式是否成立,主要有利用不等式的性质和特殊值验证两种方法,特别是对于有一定条件限制的选择题,用特殊值验证的方法更简单.3.“三个二次”的关系是解一元二次不等式的理论基础;一般可把a <0的情况转化为a >0时的情形.4.(1)对于一元二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴上方,恒小于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴下方.另外常转化为求二次函数的最值或用分离参数法求最值.(2)解决恒成立问题一定要搞清谁是主元,谁是参数.一般地,知道谁的范围,谁就是主元,求谁的范围,谁就是参数. [易错防范]1.对于不等式ax 2+bx +c >0,求解时不要忘记讨论a =0时的情形.2.当Δ<0时,ax 2+bx +c >0(a ≠0)的解集为R 还是∅,要注意区别.3.含参数的不等式要注意选好分类标准,避免盲目讨论.基础巩固题组 (建议用时:40分钟)一、选择题1.若f (x )=3x 2-x +1,g (x )=2x 2+x -1,则f (x ),g (x )的大小关系是( ) A.f (x )=g (x ) B.f (x )>g (x )C.f (x )<g (x )D.随x 的值变化而变化解析 f (x )-g (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1>0⇒f (x )>g (x ). 答案 B2.已知下列四个条件:①b >0>a ,②0>a >b ,③a >0>b ,④a >b >0,能推出1a <1b 成立的有( )A.1个B.2个C.3个D.4个解析 运用倒数性质,由a >b ,ab >0可得1a <1b ,②、④正确.又正数大于负数,①正确,③错误,故选C. 答案 C3.(2017·河北省三市联考)若集合A ={x |3+2x -x 2>0},集合B ={x |2x <2},则A ∩B 等于( ) A.(1,3) B.(-∞,-1) C.(-1,1)D.(-3,1)解析 依题意,可求得A =(-1,3),B =(-∞,1),∴A ∩B =(-1,1). 答案 C4.若集合A ={x |ax 2-ax +1<0}=∅,则实数a 的取值范围是( ) A.{a |0<a <4} B.{a |0≤a <4} C.{a |0<a ≤4}D.{a |0≤a ≤4}解析 由题意知a =0时,满足条件.a ≠0时,由⎩⎨⎧a >0,Δ=a 2-4a ≤0,得0<a ≤4,所以0≤a ≤4.答案 D5.已知函数f (x )=-x 2+ax +b 2-b +1(a ∈R ,b ∈R ),对任意实数x 都有f (1-x )=f (1+x )成立,若当x ∈[-1,1]时,f (x )>0恒成立,则b 的取值范围是( ) A.(-1,0)B.(2,+∞)C.(-∞,-1)∪(2,+∞)D.不能确定解析 由f (1-x )=f (1+x )知f (x )的图象关于直线x =1对称,即a2=1,解得a =2.又因为f (x )开口向下,所以当x ∈[-1,1]时,f (x )为增函数,所以f (x )min =f (-1)=-1-2+b 2-b +1=b 2-b -2, f (x )>0恒成立,即b 2-b -2>0恒成立, 解得b <-1或b >2. 答案 C 二、填空题6.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 2+2x ,x ≥0,-x 2+2x ,x <0,则不等式f (x )>3的解集为________.解析 由题意知⎩⎨⎧x ≥0,x 2+2x >3或⎩⎨⎧x <0,-x 2+2x >3,解得x >1.故原不等式的解集为{x |x >1}. 答案 {x |x >1}7.(2016·重庆模拟)若关于x 的不等式ax >b 的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,15,则关于x 的不等式ax 2+bx -45a>0的解集为________.解析 由已知ax >b 的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,15,可知a <0,且b a =15,将不等式ax 2+bx -45a >0两边同除以a ,得x 2+b a x -45<0,即x 2+15x -45<0,解得-1<x <45,故不等式ax 2+bx -45a >0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,45. 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,458.不等式a 2+8b 2≥λb (a +b )对于任意的a ,b ∈R 恒成立,则实数λ的取值范围为________. 解析 因为a 2+8b 2≥λb (a +b )对于任意的a ,b ∈R 恒成立,所以a 2+8b 2-λb (a +b )≥0对于任意的a ,b ∈R 恒成立,即a 2-λba +(8-λ)b 2≥0恒成立, 由二次不等式的性质可得,Δ=λ2b 2+4(λ-8)b 2=b 2(λ2+4λ-32)≤0, 所以(λ+8)(λ-4)≤0, 解得-8≤λ≤4. 答案 [-8,4] 三、解答题9.已知f (x )=-3x 2+a (6-a )x +6. (1)解关于a 的不等式f (1)>0;(2)若不等式f (x )>b 的解集为(-1,3),求实数a ,b 的值.解 (1)由题意知f (1)=-3+a (6-a )+6=-a 2+6a +3>0,即a 2-6a -3<0,解得3-23<a <3+2 3.所以不等式的解集为{a |3-23<a <3+23}. (2)∵f (x )>b 的解集为(-1,3),∴方程-3x 2+a (6-a )x +6-b =0的两根为-1,3, ∴⎩⎪⎨⎪⎧(-1)+3=a (6-a )3,(-1)×3=-6-b 3,解得⎩⎨⎧a =3±3,b =-3.即a 的值为3±3,b 的值为-3.10.某商品每件成本价为80元,售价为100元,每天售出100件.若售价降低x 成(1成=10%),售出商品数量就增加85x 成.要求售价不能低于成本价.(1)设该商店一天的营业额为y ,试求y 与x 之间的函数关系式y =f (x ),并写出定义域; (2)若再要求该商品一天营业额至少为10 260元,求x 的取值范围. 解 (1)由题意得,y =100⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 10·100⎝ ⎛⎭⎪⎫1+850x .因为售价不能低于成本价,所以100⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 10-80≥0. 所以y =f (x )=40(10-x )(25+4x ), 定义域为x ∈[0,2].(2)由题意得40(10-x )(25+4x )≥10 260, 化简得8x 2-30x +13≤0.解得12≤x ≤134. 所以x 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2.能力提升题组 (建议用时:20分钟)11.下面四个条件中,使a >b 成立的充分而不必要的条件是( ) A.a >b +1 B.a >b -1 C.a 2>b 2D.a 3>b 3解析 A 项:若a >b +1,则必有a >b ,反之,当a =2,b =1时,满足a >b ,但不能推出a >b +1,故a >b +1是a >b 成立的充分而不必要条件;B 项:当a =b =1时,满足a >b -1,反之,由a >b -1不能推出a >b ;C 项:当a =-2,b =1时,满足a 2>b 2,但a >b 不成立;D 项:a >b 是a 3>b 3的充要条件,综上所述答案选A. 答案 A12.(2017·湛江调研)已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),若不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <12或x >3,则f (e x )>0(e 是自然对数的底数)的解集是( ) A.{x |x <-ln 2或x >ln 3} B.{x |ln 2<x <ln 3} C.{x |x <ln 3}D.{x |-ln 2<x <ln 3}解析 法一 依题意可得f (x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12(x -3)(a <0),则f (e x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫e x -12(e x -3)(a <0),由f (e x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫e x -12(e x -3)>0,可得12<e x <3,解得-ln 2<x <ln 3,故选D. 法二 由题知,f (x )>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |12<x <3,令12<e x <3,得-ln 2<x <ln 3,故选D.答案 D13.若不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,则实数a 的取值范围是________. 解析 设f (x )=x 2+ax -2,由题知:Δ=a 2+8>0, 所以方程x 2+ax -2=0恒有一正一负两根,于是不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解的充要条件是f (5)>0,即a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞14.解关于x 的不等式ax 2-(2a +1)x +2<0(a ∈R ). 解 原不等式可化为(ax -1)(x -2)<0.(1)当a >0时,原不等式可以化为a (x -2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0,根据不等式的性质,这个不等式等价于(x -2)·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0.因为方程(x -2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a =0的两个根分别是2,1a ,所以当0<a <12时,2<1a ,则原不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2<x <1a ;当a =12时,原不等式的解集是∅;当a >12时,1a <2,则原不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1a <x <2. (2)当a =0时,原不等式为-(x -2)<0,解得x >2, 即原不等式的解集是{x |x >2}.(3)当a <0时,原不等式可以化为a (x -2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0,根据不等式的性质,这个不等式等价于(x -2)·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a >0, 由于1a <2,故原不等式的解集是⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x <1a 或x >2. 综上所述,当a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <1a 或x >2; 当a =0时,不等式的解集为{x |x >2};当0<a <12时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪2<x <1a ;当a =12时,不等式的解集为∅;当a >12时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1a <x <2. 第2讲 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题最新考纲 1.会从实际情境中抽象出二元一次不等式组;2.了解二元一次不等式的几何意义,能用平面区域表示二元一次不等式组;3.会从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问题,并能加以解决.知 识 梳 理1.二元一次不等式(组)表示的平面区域(1)一般地,二元一次不等式Ax +By +C >0在平面直角坐标系中表示直线Ax +By +C =0某一侧的所有点组成的平面区域(半平面)不含边界直线.不等式Ax +By +C ≥0所表示的平面区域(半平面)包括边界直线.(2)对于直线Ax +By +C =0同一侧的所有点(x ,y ),使得Ax +By +C 的值符号相同,也就是位于同一半平面内的点,其坐标适合同一个不等式Ax +By +C >0;而位于另一个半平面内的点,其坐标适合另一个不等式Ax +By +C <0.(3)由几个不等式组成的不等式组所表示的平面区域,是各个不等式所表示的平面区域的公共部分.2.线性规划的有关概念名称意义线性约束条件 由x ,y 的一次不等式(或方程)组成的不等式组,是对x ,y 的约束条件 目标函数 关于x ,y 的解析式 线性目标函数 关于x ,y 的一次解析式 可行解 满足线性约束条件的解(x ,y ) 可行域所有可行解组成的集合最优解 使目标函数达到最大值或最小值的可行解线性规划问题求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题诊 断 自 测1.判断正误(在括号内打“√”或“×”) 精彩PPT 展示(1)不等式Ax +By +C >0表示的平面区域一定在直线Ax +By +C =0的上方.( ) (2)线性目标函数的最优解可能是不唯一的.( )(3)线性目标函数取得最值的点一定在可行域的顶点或边界上.( )(4)在目标函数z =ax +by (b ≠0)中,z 的几何意义是直线ax +by -z =0在y 轴上的截距.( ) (5)不等式x 2-y 2<0表示的平面区域是一、三象限角的平分线和二、四象限角的平分线围成的含有y 轴的两块区域.( )解析 (1)不等式x -y +1>0表示的平面区域在直线x -y +1=0的下方. (4)直线ax +by -z =0在y 轴上的截距是zb . 答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√2.下列各点中,不在x +y -1≤0表示的平面区域内的是( ) A.(0,0)B.(-1,1)C.(-1,3)D.(2,-3)解析 把各点的坐标代入可得(-1,3)不适合,故选C. 答案 C3.(必修5P86T3)不等式组⎩⎨⎧x -3y +6≥0,x -y +2<0表示的平面区域是( )解析 x -3y +6≥0表示直线x -3y +6=0及其右下方部分,x -y +2<0表示直线x -y +2=0左上方部分,故不等式表示的平面区域为选项B. 答案 B4.(2016·全国Ⅱ卷)若x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x -y +1≥0,x +y -3≥0,x -3≤0,则z =x -2y 的最小值为________.解析 画出可行域,数形结合可知目标函数的最小值在直线x =3与直线x -y +1=0的交点(3,4)处取得,代入目标函数z =x -2y 得到-5. 答案 -55.若变量x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧y ≤x ,x +y ≤4,y ≥k ,且z =2x +y 的最小值为-6,则k =________.解析 作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,z =2x +y ,则y =-2x +z .易知当直线y =-2x +z 过点A (k ,k )时,z =2x +y 取得最小值,即3k =-6,所以k =-2.答案 -2考点一 二元一次不等式(组)表示的平面区域【例1】 (1)(2017·郑州预测)若不等式x 2+y 2≤2所表示的平面区域为M ,不等式组⎩⎨⎧x -y ≥0,x +y ≥0,y ≥2x -6表示的平面区域为N ,现随机向区域N 内抛一粒豆子,则豆子落在区域M 内的概率为________.(2)(2015·重庆卷)若不等式组⎩⎨⎧x +y -2≤0,x +2y -2≥0,x -y +2m ≥0表示的平面区域为三角形,且其面积等于43,则m 的值为( ) A.-3B.1C.43D.3解析 (1)作出不等式组与不等式表示的可行域如图阴影部分所示,平面区域N 的面积为12×3×(6+2)=12,区域M 在区域N 内的面积为14π(2)2=π2,故所求概率P=π212=π24.(2)如图,要使不等式组表示的平面区域为三角形,则-2m<2,则m>-1,由⎩⎨⎧x+y-2=0,x-y+2m=0,解得⎩⎨⎧x=1-m,y=1+m,即A(1-m,1+m).由⎩⎨⎧x+2y-2=0,x-y+2m=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x=23-43m,y=23+23m,即B⎝⎛⎭⎪⎫23-43m,23+23m,所围成的区域为△ABC,则S△ABC=S△ADC-S△BDC=12(2+2m)(1+m)-12(2+2m)·23(1+m)=13(1+m)2=43,解得m=-3(舍去)或m=1.故选B.答案(1)π24(2)B规律方法二元一次不等式(组)表示平面区域的判断方法:直线定界,测试点定域,注意不等式中不等号有无等号,无等号时直线画成虚线,有等号时直线画成实线.测试点可以选一个,也可以选多个,若直线不过原点,则测试点常选取原点.【训练1】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.73 B.37 C.43 D.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D ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,52.当y =kx +43过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,52时,52=k 2+43,所以k =73. 答案 A考点二 线性规划相关问题(多维探究) 命题角度一 求目标函数的最值【例2-1】 (1)(2016·全国Ⅲ卷)设x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧2x -y +1≥0,x -2y -1≤0,x ≤1,则z =2x +3y -5的最小值为________.(2)(2015·全国Ⅰ卷)若x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x -1≥0,x -y ≤0,x +y -4≤0,则yx 的最大值为________.解析 (1)画出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示.由题意可知,当直线y =-23x +53+z3过点A (-1,-1)时,z 取得最小值,即z min =2×(-1)+3×(-1)-5=-10.(2)作出可行域如图中阴影部分所示,由斜率的意义知,yx 是可行域内一点与原点连线的斜率,由图可知,点A (1,3)与原点连线的斜率最大,故yx 的最大值为3. 答案 (1)-10 (2)3命题角度二 求参数的值或范围【例2-2】 (2015·福建卷)变量x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x +y ≥0,x -2y +2≥0,mx -y ≤0.若z =2x -y 的最大值为2,则实数m 等于( ) A.-2B.-1C.1D.2解析 如图所示,目标函数z =2x -y 取最大值2,即y =2x -2时,画出⎩⎨⎧x +y ≥0,x -2y +2≥0表示的区域,由于mx -y ≤0过定点(0,0),要使z =2x -y 取最大值2,则目标函数必过两直线x -2y +2=0与y =2x -2的交点A (2,2),因此直线mx -y =0过点A (2,2),故有2m -2=0,解得m =1. 答案 C规律方法 线性规划两类问题的解决方法(1)求目标函数的最值:画出可行域后,要根据目标函数的几何意义求解,常见的目标函数有:①截距型:形如z =ax +by ;②距离型:形如z =(x -a )2+(y -b )2.③斜率型:形如z =y -bx -a. (2)求参数的值或范围:参数的位置可能在目标函数中,也可能在约束条件中.求解步骤为:①注意对参数取值的讨论,将各种情况下的可行域画出来;②在符合题意的可行域里,寻求最优解. 【训练2】 (1)设x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x +y ≥a ,x -y ≤-1,且z =x +ay 的最小值为7,则a =( )A.-5B.3C.-5或3D.5或-3(2)(2017·西安检测)已知变量x ,y 满足⎩⎨⎧2x -y ≤0,x -2y +3≥0,x ≥0,则z =(2)2x +y 的最大值为________.解析 (1)二元一次不等式组表示的平面区域如图所示,其中A ⎝ ⎛⎭⎪⎫a -12,a +12.由z =x +ay 得y =-1a x +za .由图可知当-1≤-1a≤1时,z可取得最小值,此时a≥1或a≤-1.又直线y=-1a x+za过A点时,z取得最小值,因此a-12+a×a+12=7,化简得a2+2a-15=0,解得a=3或a=-5,当a=3时,经检验知满足题意;当a=-5时,目标函数z=x+ay过点A时取得最大值,不满足题意,故选B.(2)作出不等式组所表示的平面区域,如图阴影部分所示.令m=2x+y,由图象可知当直线y=-2x+m经过点A时,直线y=-2x+m的纵截距最大,此时m最大,故z最大.由⎩⎨⎧2x-y=0,x-2y+3=0,解得⎩⎨⎧x=1,y=2,即A(1,2).代入目标函数z=(2)2x+y得,z=(2)2×1+2=4.答案(1)B(2)4考点三实际生活中的线性规划问题【例3】(2016·全国Ⅰ卷)某高科技企业生产产品A和产品B需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A需要甲材料1.5 kg,乙材料1 kg,用5个工时;生产一件产品B需要甲材料0.5 kg,乙材料0.3 kg,用3个工时,生产一件产品A的利润为2 100元,生产一件产品B的利润为900元.该企业现有甲材料150 kg,乙材料90 kg,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A、产品B的利润之和的最大值为________元.解析设生产A产品x件,B产品y件,根据所耗费的材料要求、工时要求等其他限制条件,得线性约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧1.5x+0.5y≤150,x+0.3y≤90,5x+3y≤600,x≥0,x∈N*,y≥0,y∈N*,目标函数z=2 100x+900y.作出可行域为图中的阴影部分(包括边界)内的整数点,图中阴影四边形的顶点坐标分别为(60,100),(0,200),(0,0),(90,0),在(60,100)处取得最大值,z max =2 100×60+900×100=216 000(元). 答案 216 000规律方法 解线性规划应用问题的一般步骤: (1)分析题意,设出未知量; (2)列出线性约束条件和目标函数; (3)作出可行域并利用数形结合求解; (4)作答.【训练3】 (2015·陕西卷)某企业生产甲、乙两种产品均需用A ,B 两种原料,已知生产1吨每种产品所需原料及每天原料的可用限额如表所示,如果生产1吨甲、乙产品可获利润分别为3万元、4万元,则该企业每天可获得最大利润为( )甲 乙 原料限额 A (吨) 3 2 12 B (吨)128A.12万元B.16解析设每天生产甲、乙产品分别为x 吨、y 吨,每天所获利润为z 万元,则有⎩⎨⎧3x +2y ≤12,x +2y ≤8,x ≥0,y ≥0,目标函数z =3x +4y ,线性约束条件表示的可行域如图阴影部分所示:可得目标函数在点A 处取到最大值. 由⎩⎨⎧x +2y =8,3x +2y =12,得A (2,3). 则z max =3×2+4×3=18(万元). 答案 D[思想方法]1.求最值:求二元一次目标函数z =ax +by (ab ≠0)的最值,将z =ax +by 转化为直线的斜截式:y =-a b x +z b ,通过求直线的截距zb 的最值间接求出z 的最值.最优解在顶点或边界取得.2.解线性规划应用题,可先找出各变量之间的关系,最好列成表格,然后用字母表示变量,列出线性约束条件;写出要研究的函数,转化成线性规划问题.3.利用线性规划的思想结合代数式的几何意义可以解决一些非线性规划问题. [易错防范]1.画出平面区域.避免失误的重要方法就是首先使二元一次不等式标准化.2.在通过求直线的截距z b 的最值间接求出z 的最值时,要注意:当b >0时,截距zb 取最大值时,z 也取最大值;截距z b 取最小值时,z 也取最小值;当b <0时,截距z b 取最大值时,z 取最小值;截距zb 取最小值时,z 取最大值.基础巩固题组 (建议用时:30分钟)一、选择题1.不等式(x -2y +1)(x +y -3)≤0在直角坐标平面内表示的区域(用阴影部分表示),应是下列图形中的( )解析 法一 不等式(x -2y +1)(x +y -3)≤0等价于⎩⎨⎧x -2y +1≤0,x +y -3≥0或⎩⎨⎧x -2y +1≥0,x +y -3≤0,画出对应的平面区域,可知C 正确.法二 结合图形,由于点(0,0)和(0,4)都适合原不等式,所以点(0,0)和(0,4)必在区域内,故选C. 答案 C2.(2016·泰安模拟)不等式组⎩⎨⎧y ≤-x +2,y ≤x -1,y ≥0所表示的平面区域的面积为()A.1B.12C.13D.14解析 作出不等式组对应的区域为△BCD ,由题意知x B =1,x C =2.由⎩⎨⎧y =-x +2,y =x -1,得y D =12,所以S △BCD =12×(x C -x B )×12=14. 答案 D3.(2017·广州二测)不等式组⎩⎨⎧x -y ≤0,x +y ≥-2,x -2y ≥-2的解集记为D ,若(a ,b )∈D ,则z=2a -3b 的最小值是( ) A.-4B.-1C.1D.4解析 画出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,当a =-2,b =0,z =2a -3b 取得最小值-4. 答案 A4.(2017·长春质量监测)若x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧y ≤-x +1,y ≤x +1,y ≥0,则3x +5y 的取值范围是()A.[-5,3]B.[3,5]C.[-3,3]D.[-3,5]解析 作出如图所示的可行域及l 0:3x +5y =0,平行移动l 0到l 1过点A (0,1)时,3x +5y 有最大值5,平行移动l 0至l 2过点B (-1,0)时,3x +5y 有最小值-3,故选D.答案 D5.x,y 满足约束条件⎩⎨⎧x+y-2≤0,x-2y-2≤0,2x-y+2≥0.若z=y-ax取得最大值的最优解不唯一,则实数a的值为()A.12或-1 B.2或12 C.2或1 D.2或-1解析如图,由y=ax+z知z的几何意义是直线在y轴上的截距,故当a>0时,要使z=y-ax取得最大值的最优解不唯一,则a=2;当a<0时,要使z=y-ax取得最大值的最优解不唯一,则a=-1.答案 D6.若函数y=2x图象上存在点(x,y)满足约束条件⎩⎨⎧x+y-3≤0,x-2y-3≤0,x≥m,则实数m的最大值为() A.12 B.1 C.32 D.2解析在同一直角坐标系中作出函数y=2x的图象及⎩⎨⎧x+y-3≤0,x-2y-3≤0所表示的平面区域,如图阴影部分所示.由图可知,当m≤1时,函数y=2x的图象上存在点(x,y)满足约束条件,故m的最大值为1.答案 B7.(2017·石家庄质检)已知x,y满足约束条件⎩⎨⎧x≥1,y≥-1,4x+y≤9,x+y≤3,若目标函数z=y-mx(m>0)的最大值为1,则m的值是()A.-209 B.1 C.2 D.5解析作出可行域,如图所示的阴影部分.化目标函数z=y-mx(m>0)为y=mx+z,由图可知,当直线y=mx+z过A 点时,直线在y 轴的截距最大,由⎩⎨⎧x =1,x +y =3,解得⎩⎨⎧x =1,y =2,即A (1,2),∴2-m =1,解得m =1.故选B. 答案 B8.(2016·贵州黔东南模拟)若变量x 、y 满足约束条件⎩⎨⎧x -y +1≤0,y ≤1,x >-1,则(x -2)2+y 2的最小值为( ) A.322B. 5C.92D.5解析 作出不等式组对应的平面区域如图中阴影部分所示.设z =(x -2)2+y 2,则z 的几何意义为区域内的点到定点D (2,0)的距离的平方,由图知C 、D 间的距离最小,此时z 最小.由⎩⎨⎧y =1,x -y +1=0得⎩⎨⎧x =0,y =1,即C (0,1),此时z min =(x -2)2+y 2=4+1=5,故选D. 答案 D 二、填空题9.设变量x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x +y -2≥0,x -y -2≤0,y ≥1,则目标函数z =x +2y 的最小值为________.解析 由线性约束条件画出可行域(如图所示).由z =x +2y ,得y =-12x +12z ,12z 的几何意义是直线y =-12x +12z 在y 轴上的截距,要使z 最小,需使12z 最小,易知当直线y =-12x +12z 过点A (1,1)时,z 最小,最小值为3. 答案 310.(2017·滕州模拟)已知O是坐标原点,点M的坐标为(2,1),若点N(x,y)为平面区域⎩⎪⎨⎪⎧x+y≤2,x≥12,y≥x上的一个动点,则OM→·ON→的最大值是________.解析依题意,得不等式组对应的平面区域如图中阴影部分所示,其中A⎝⎛⎭⎪⎫12,12,B⎝⎛⎭⎪⎫12,32,C(1,1).设z=OM→·ON→=2x+y,当目标函数z=2x+y过点C(1,1)时,z=2x+y取得最大值3.答案 311.已知-1<x+y<4且2<x-y<3,则z=2x-3y的取值范围是________(答案用区间表示).解析法一设2x-3y=a(x+y)+b(x-y),则由待定系数法可得⎩⎨⎧a+b=2,a-b=-3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a=-12,b=52,所以z=-12(x+y)+52(x-y).又⎩⎪⎨⎪⎧-2<-12(x+y)<12,5<52(x-y)<152,所以两式相加可得z∈(3,8).法二作出不等式组⎩⎨⎧-1<x+y<4,2<x-y<3表示的可行域,如图中阴影部分所示.平移直线2x-3y=0,当相应直线经过x-y=2与x+y=4的交点A(3,1)时,z取得最小值,z min=2×3-3×1=3;当相应直线经过x+y=-1与x-y=3的交点B(1,-2)时,z取得最大值,z max=2×1+3×2=8.所以z∈(3,8).答案(3,8)12.已知实数x,y满足⎩⎨⎧2x+y≥0,x-y≥0,0≤x≤a,设b=x-2y,若b的最小值为-2,则b的最大值为________.解析 作出不等式组满足的可行域如图阴影部分所示.作出直线l 0:x -2y =0,∵y =x 2-b2,∴当l 0平移至A 点处时b 有最小值,b min =-a , 又b min =-2,∴a =2,当l 0平移至B (a ,-2a )时, b 有最大值b max =a -2×(-2a )=5a =10. 答案 10能力提升题组 (建议用时:15分钟)13.某公司生产甲、乙两种桶装产品.已知生产甲产品1桶需耗A 原料1千克、B 原料2千克;生产乙产品1桶需耗A 原料2千克、B 原料1千克.每桶甲产品的利润是300元,每桶乙产品的利润是400元.公司在生产这两种产品的计划中,要求每天消耗A 、B 原料都不超过12千克.通过合理安排生产计划,从每天生产的甲、乙两种产品中,公司共可获得的最大利润是( ) A.1 800元 B.2 400元 C.2 800元D.3 100元解析 设每天生产甲种产品x 桶,乙种产品y 桶,则根据题意得x 、y 的约束条件为⎩⎨⎧x ≥0,x ∈N ,y ≥0,y ∈N ,x +2y ≤12,2x +y ≤12.设获利z 元,则z =300x +400y .画出可行域如图.画直线l :300x +400y =0,即3x +4y =0. 平移直线l ,从图中可知,当直线过点M 时, 目标函数取得最大值. 由⎩⎨⎧x +2y =12,2x +y =12,解得⎩⎨⎧x =4,y =4,即M 的坐标为(4,4),∴z max =300×4+400×4=2 800(元),故选C. 答案 C14.(2017·许昌监测)设实数x ,y 满足⎩⎨⎧2x +y -2≤0,x -y +1≥0,x -2y -1≤0,则y -1x -1的最小值是()A.-5B.-12C.12 D.5解析作出不等式对应的平面区域如图中阴影部分所示,则w=y-1x-1的几何意义是区域内的点P(x,y)与定点A(1,1)所在直线的斜率,由图象可知当P位于点⎝⎛⎭⎪⎫13,43时,直线AP的斜率最小,此时w=y-1x-1的最小值为43-113-1=-12,故选B.答案 B15.已知变量x,y满足约束条件⎩⎨⎧x+2y-3≤0,x+3y-3≥0,y-1≤0,若目标函数z=ax+y(其中a>0)仅在点(3,0)处取得最大值,则a的取值范围是________.解析画出x、y满足约束条件的可行域如图所示,要使目标函数z=ax+y仅在点(3,0)处取得最大值,则直线y=-ax+z的斜率应小于直线x+2y -3=0的斜率,即-a<-12,∴a>12.答案⎝⎛⎭⎪⎫12,+∞16.(2015·浙江卷)若实数x,y满足x2+y2≤1,则|2x+y-4|+|6-x-3y|的最大值是________.解析∵x2+y2≤1,∴2x+y-4<0,6-x-3y>0,∴|2x+y-4|+|6-x-3y|=4-2x-y+6-x-3y=10-3x-4y.令z=10-3x-4y,如图,设OA与直线-3x-4y=0垂直,∴直线OA的方程为y=43x,。
高三不等式复习知识点
高三不等式复习知识点在高三数学中,不等式是一个重要的知识点,它在解决实际问题和推理推导中有广泛的应用。
接下来,我们将回顾一些高三不等式的基本概念和解题方法。
一、不等式的基本概念不等式是一种数学表达式,它描述了两个数之间的大小关系。
常见的不等式符号有"<"(小于)、">"(大于)、"≤"(小于等于)和"≥"(大于等于)。
例如,对于实数a和b,如果a<b,则我们可以写作a<b;如果a≤b,则表示a小于或等于b。
二、不等式的性质1. 等式性质:不等式两边同时加(减)一个相同的数,不等式保持不变。
例如,对于不等式a<b,如果两边同时加上一个相同的数c,则不等式变为a+c<b+c。
2. 倍数性质:不等式两边同时乘以(或除以)一个正数,不等式的方向保持不变;如果乘以(或除以)一个负数,不等式的方向则反向。
例如,对于不等式a<b,如果两边同时乘以一个正数c,则不等式变为ac<bc;如果乘以一个负数c,则不等式变为ac>bc。
3. 倒置性质:不等式两边同时取倒数,不等式的方向需要反向。
例如,对于不等式a<b,如果两边同时取倒数,则不等式变为1/a>1/b。
三、不等式的解法1. 图解法:对于一元一次不等式,我们可以将其在数轴上进行图解。
根据不等式的形式,判断出解的范围。
2. 等效变形法:通过一系列的等式性质和倍数性质的变形,将不等式转化为更简单的形式,从而得到解。
例如,对于不等式3x-5<2x+7,我们可以通过将同类项合并,得到x<12。
3. 区间法:对于一些复杂的不等式,我们可以通过设定合适的区间范围来求解。
例如,对于不等式2x^2-7x+3>0,我们可以通过解二次方程2x^2-7x+3=0得到其零点,然后通过分析函数图像和函数值的正负来确定解的范围。
完整版)高中数学不等式知识点总结
完整版)高中数学不等式知识点总结1、不等式的基本性质不等式有以下基本性质:①对称性:a>b等价于b<a。
②传递性:a>b。
b>c则a>c。
③可加性:a>b等价于a+c>b+c,其中c为任意实数。
同向可加性:a>b,c>d,则a+c>b+d。
异向可减性:a>b,cb-d。
④可积性:a>b,c>0则ac>bc,a>b,c<0则ac<bc。
⑤同向正数可乘性:a>b>0,c>d>0则ac>bd。
异向正数可除性:a>b>0,0bc。
a>b>0,则a^n>b^n,其中n为正整数且n>1.⑦开方法则:a>b>0,则√a>√b。
⑧倒数法则:a>b>0,则1/a<1/b。
2、几个重要不等式以下是几个重要的不等式:a/b+b/a>=2,当且仅当a=b时取等号。
a^2+b^2>=2ab,当且仅当a=b时取等号。
a+b/2>=√ab,当且仅当a=b时取等号。
a+b+c/3>=∛abc,当且仅当a=b=c时取等号。
a^2+b^2+c^2>=ab+bc+ca,当且仅当a=b=c时取等号。
a+b+c>=3√abc,当且仅当a=b=c时取等号。
a/b+b/c+c/a>=3,当且仅当a=b=c时取等号。
a-b|<=|a-c|+|c-b|,对任意实数a,b,c成立。
3、几个著名不等式以下是几个著名的不等式:a-b|<=√(a^2+b^2),对任意实数a,b成立。
a+b)/2<=√(a^2+b^2),对任意实数a,b成立。
a+b/2<=√(a^2+1)√(b^2+1),对任意实数a,b成立。
a+b)/2<=√(a^2-ab+b^2),对任意实数a,b成立。
a+b)/2>=√ab,对任意正实数a,b成立。
完整版高中数学不等式知识点总结
完整版高中数学不等式知识点总结高中数学中的不等式是学习数学中非常重要的一部分,在中高考中,不等式占据了较多的分数比重。
本文将对高中数学中的不等式进行全面的总结,内容涵盖了不等式的概念、基础知识、理论与定理、解题思路、常用不等式以及与其他章节的联系等方面。
一、不等式的概念与基础知识不等式是指含有不等关系的算式,一般表示成 a<b 或a>b,其中 a、b 可以是实数、分数或代数式等。
当 a<b 时,称 a 小于 b,也可以写成 b 大于 a;当 a>b 时,称 a 大于b,也可以写成 b 小于 a。
在不等式中,表示关系的符号“<”和“>”称为不等号。
解不等式可以用图像法、正推反证法和直接法等方法。
图像法:绘制不等式所代表的曲线或图形,在图形中表示不等关系所代表的区域,最终得出解不等式的集合。
正推反证法:通过推理判断得出不等式的解,其中正推法是根据不等式的性质进行推导和运算,而反证法则是通过推翻假设得出结论。
直接法:对不等式进行变形、化简和运算,得出解的过程。
不等式的基础知识:1. 加减法原则:若 a<b,则 a+c<b+c,a-c<b-c(c 为任意实数)。
2. 乘除法原则:若 a<b 且 c>0,则 ac<bc,a/c<b/c;若 a<b 且 c<0,则 ac>bc,a/c>b/c。
3. 平均值不等式:对于任意两个正数 a 和 b,有(a+b)/2>=√ab,等号当且仅当 a=b 时取到。
二、不等式的理论与定理1. 不等式传递性:若 a<b,b<c,则 a<c。
2. 柯西-施瓦茨不等式:对于任意两个实数序列a1,a2,...,an 和 b1,b2,...,bn,有(a1b1+a2b2+...+anbn)^2<=((a1^2+a2^2+...+an^2)(b1^2+b2^ 2+...+bn^2)),等号当且仅当 a1/b1=a2/b2=...=an/bn 时取到。
不等式讲义知识点详解+例题+习题(含详细答案)(最新整理)
不等式讲义最新考纲:1.理解绝对值的几何意义,并了解下列不等式成立的几何意义及取等号的条件:(1)|a +b |≤|a |+|b |(a ,b ∈R ).(2)|a -b |≤|a -c |+|c -b |(a ,b ∈R ).2.会利用绝对值的几何意义求解以下类型的不等式:|ax +b |≤c ,|ax +b |≥c ,|x -c |+|x -b |≥a .3.了解柯西不等式的几种不同形式,理解它们的几何意义,并会证明.4.通过一些简单问题了解证明不等式的基本方法:比较法、综合法、分析法、反证法、放缩法、数学归纳法.1.含有绝对值的不等式的解法(1)|f (x )|>a (a >0)⇔f (x )>a 或f (x )<-a ;(2)|f (x )|<a (a >0)⇔-a <f (x )<a ;(3)对形如|x -a |+|x -b |≤c ,|x -a |+|x -b |≥c 的不等式,可利用绝对值不等式的几何意义求解.2.含有绝对值的不等式的性质|a |-|b |≤|a ±b |≤|a |+|b |.问题探究:不等式|a |-|b |≤|a ±b |≤|a |+|b |中,“=”成立的条件分别是什么?提示:不等式|a |-|b |≤|a +b |≤|a |+|b |,右侧“=”成立的条件是ab ≥0,左侧“=”成立的条件是ab ≤0且|a |≥|b |;不等式|a |-|b |≤|a -b |≤|a |+|b |,右侧“=”成立的条件是ab ≤0,左侧“=”成立的条件是ab ≥0且|a |≥|b |.3.基本不等式定理1:设a ,b ∈R ,则a 2+b 2≥2ab .当且仅当a =b 时,等号成立.定理2:如果a 、b 为正数,则≥,当且仅当a =b 时,等号成立.a +b 2ab 定理3:如果a 、b 、c 为正数,则≥,当且仅当a =b =c 时,a +b +c 33abc 等号成立.定理4:(一般形式的算术—几何平均值不等式)如果a 1、a 2、…、a n 为n 个正数,则≥,当且仅当a 1=a 2=…=a n 时,等号成立.a 1+a 2+…+a nn n a 1a 2…a n 4.柯西不等式(1)柯西不等式的代数形式:设a ,b ,c ,d 为实数,则(a 2+b 2)·(c 2+d 2)≥(ac +bd )2,当且仅当ad =bc 时等号成立.(2)若a i ,b i (i ∈N *)为实数,则()()≥(i b i )2,当且仅当b i =0(i =n ∑i =1a 2i n ∑i =1b 2i n ∑i =1a 1,2,…,n )或存在一个数k ,使得a i =kb i (i =1,2,…,n )时,等号成立.(3)柯西不等式的向量形式:设α,β为平面上的两个向量,则|α|·|β|≥|α·β|,当且仅当这两个向量同向或反向时等号成立.1.判断正误(在括号内打“√”或“×”)(1)对|a +b |≥|a |-|b |当且仅当a >b >0时等号成立.( )(2)对|a -b |≤|a |+|b |当且仅当ab ≤0时等号成立.( )(3)|ax +b |≤c (c >0)的解等价于-c ≤ax +b ≤c .( )(4)不等式|x -1|+|x +2|<2的解集为Ø.( )(5)若实数x 、y 适合不等式xy >1,x +y >-2,则x >0,y >0.( )[答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)√2.不等式|2x -1|-x <1的解集是( )A .{x |0<x <2}B .{x |1<x <2}C .{x |0<x <1}D .{x |1<x <3}[解析] 解法一:x =1时,满足不等关系,排除C 、D 、B ,故选A.解法二:令f (x )=Error!则f (x )<1的解集为{x |0<x <2}.[答案] A3.设|a |<1,|b |<1,则|a +b |+|a -b |与2的大小关系是( )A .|a +b |+|a -b |>2B .|a +b |+|a -b |<2C .|a +b |+|a -b |=2D .不能比较大小[解析] |a +b |+|a -b |≤|2a |<2.[答案] B4.若a ,b ,c ∈(0,+∞),且a +b +c =1,则++的最大值为( )a b c A .1 B . 2C. D .23[解析] (++)2=(1×+1×+1×)2≤ (12+12+12)(a +b +c )a b c a b c =3.当且仅当a =b =c =时,等号成立.13∴(++)2≤3.a b c ++的最大值为.故应选C.a b c 3[答案] C5.若存在实数x 使|x -a |+|x -1|≤3成立,则实数a 的取值范围是________.[解析] 利用数轴及不等式的几何意义可得x 到a 与到1的距离和小于3,所以a 的取值范围为-2≤a ≤4.[答案] -2≤a ≤4考点一 含绝对值的不等式的解法解|x -a |+|x -b |≥c (或≤c )型不等式,其一般步骤是:(1)令每个绝对值符号里的代数式为零,并求出相应的根.(2)把这些根由小到大排序,它们把定义域分为若干个区间.(3)在所分区间上,去掉绝对值符号组成若干个不等式,解这些不等式,求出它们的解集.(4)这些不等式解集的并集就是原不等式的解集.解绝对值不等式的关键是恰当的去掉绝对值符号.(1)(2015·山东卷)不等式|x -1|-|x -5|<2的解集是( )A .(-∞,4)B .(-∞,1)C .(1,4)D .(1,5)(2)(2014·湖南卷)若关于x 的不等式|ax -2|<3的解集为Error!,则a =________.[解题指导] 切入点:“脱掉”绝对值符号;关键点:利用绝对值的性质进行分类讨论.[解析] (1)当x <1时,不等式可化为-(x -1)+(x -5)<2,即-4<2,显然成立,所以此时不等式的解集为(-∞,1);当1≤x ≤5时,不等式可化为x -1+(x -5)<2,即2x -6<2,解得x <4,又1≤x ≤5,所以此时不等式的解集为[1,4);当x >5时,不等式可化为(x -1)-(x -5)<2,即4<2,显然不成立,所以此时不等式无解.综上,不等式的解集为(-∞,4).故选A.(2)∵|ax -2|<3,∴-1<ax <5.当a >0时,-<x <,与已知条件不符;1a 5a当a =0时,x ∈R ,与已知条件不符;当a <0时,<x <-,又不等式的解集为Error!,故a =-3.5a 1a[答案] (1)A (2)-3用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.对点训练已知函数f (x )=|x +a |+|x -2|.(1)当a =-3时,求不等式f (x )≥3的解集;(2)若f (x )≤|x -4|的解集包含[1,2],求a 的取值范围.[解] (1)当a =-3时,f (x )=Error!当x ≤2时,由f (x )≥3得-2x +5≥3,解得x ≤1;当2<x <3时,f (x )≥3无解;当x ≥3时,由f (x )≥3得2x -5≥3,解得x ≥4;所以f (x )≥3的解集为{x |x ≤1或x ≥4}.(2)f (x )≤|x -4|⇔|x -4|-|x -2|≥|x +a |.当x ∈[1,2]时,|x -4|-|x -2|≥|x +a |⇔4-x -(2-x )≥|x +a |⇔-2-a ≤x ≤2-a .由条件得-2-a ≤1且2-a ≥2,即-3≤a ≤0.故满足条件的a 的取值范围为[-3,0].考点二 利用绝对值的几何意义或图象解不等式对于形如|x -a |+|x -b |>c 或|x -a |+|x -b |<c 的不等式,利用绝对值的几何意义或者画出左、右两边函数的图象去解不等式,更为直观、简捷,它体现了数形结合思想方法的优越性.|x -a |+|x -b |的几何意义是数轴上表示x 的点与点a 和点b 的距离之和,应注意x 的系数为1.(1)(2014·重庆卷)若不等式|x -1|+|x +2|≥a 2+a +2对任意实数x 恒成立,12则实数a 的取值范围是________.(2)不等式|x +1|-|x -2|>k 的解集为R ,则实数k 的取值范围是__________.[解题指导] 切入点:绝对值的几何意义;关键点:把恒成立问题转化为最值问题.[解析] (1)∵|x -1|+|x +2|≥|(x -1)-(x -2)|=3,∴a 2+a +2≤3,解得≤a ≤.12-1174-1+174即实数a 的取值范围是.[-1-174,-1+174](2)解法一:根据绝对值的几何意义,设数x ,-1,2在数轴上对应的点分别为P ,A ,B ,则原不等式等价于PA -PB >k 恒成立.∵AB =3,即|x +1|-|x -2|≥-3.故当k <-3时,原不等式恒成立.解法二:令y =|x +1|-|x -2|,则y=Error!要使|x+1|-|x-2|>k恒成立,从图象中可以看出,只要k<-3即可.故k<-3满足题意.[答案] (1) (2)(-∞,-3)[-1-174,-1+174]解含参数的不等式存在性问题,只要求出存在满足条件的x即可;不等式的恒成立问题,可转化为最值问题,即f(x)<a恒成立⇔a>f(x)max,f(x)>a恒成立⇔a<f(x)min.对点训练(2015·唐山一模)已知函数f(x)=|2x-a|+a,a∈R,g(x)=|2x-1|.(1)若当g(x)≤5时,恒有f(x)≤6,求a的最大值;(2)若当x∈R时,恒有f(x)+g(x)≥3,求a的取值范围.[解] (1)g(x)≤5⇔|2x-1|≤5⇔-5≤2x-1≤5⇔-2≤x≤3;f(x)≤6⇔|2x-a|≤6-a⇔a-6≤2x-a≤6-a⇔a-3≤x≤3.依题意有,a-3≤-2,a≤1.故a的最大值为1.(2)f(x)+g(x)=|2x-a|+|2x-1|+a≥|2x-a-2x+1|+a=|a-1|+a,当且仅当(2x-a)(2x-1)≤0时等号成立.解不等式|a-1|+a≥3,得a的取值范围是[2,+∞).考点三 不等式的证明与应用不等式的证明方法很多,解题时既要充分利用已知条件,又要时刻瞄准解题目标,既不仅要搞清是什么,还要搞清干什么,只有兼顾条件与结论,才能找到正确的解题途径.应用基本不等式时要注意不等式中等号成立的条件.(2015·新课标全国卷Ⅱ)设a ,b ,c ,d 均为正数,且a +b =c +d ,证明:(1)若ab >cd ,则+>+;a b c d (2)+>+是|a -b |<|c -d |的充要条件.a b c d [解题指导] 切入点:不等式的性质;关键点:不等式的恒等变形.[证明] (1)因为(+)2=a +b +2,(+)2=c +d +2,a b ab c d cd 由题设a +b =c +d ,ab >cd 得(+)2>(+)2.a b c d +>+.a b c d (2)①若|a -b |<|c -d |,则(a -b )2<(c -d )2,即(a +b )2-4ab <(c +d )2-4cd .因为a +b =c +d ,所以ab >cd .由(1)得+>+.a b c d +>+,则(+)2>(+)2,即a b c d a b c d a +b +>c +d +2.ab cd 因为a +b =c +d ,所以ab >cd .于是(a -b )2=(a +b )2-4ab <(c +d )2-4cd =(c -d )2.因此|a -b |<|c -d |.+>+是|a -b |<|c -d |的充要条件.a b c d分析法是证明不等式的重要方法,当所证不等式不能使用比较法且与重要不等式、基本不等式没有直接联系,较难发现条件和结论之间的关系时,可用分析法来寻找证明途径,使用分析法证明的关键是推理的每一步必须可逆.对点训练(2014·新课标全国卷Ⅱ)设a 、b 、c 均为正数,且a +b +c =1.证明:(1)ab +bc +ac ≤;13(2)++≥1.a 2b b 2c c 2a[证明] (1)由a 2+b 2≥2ab ,b 2+c 2≥2bc ,c 2+a 2≥2ca 得a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca .由题设得(a +b +c )2=1,即a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca =1.所以3(ab +bc +ca )≤1,即ab +bc +ca ≤.13(2)因为+b ≥2a ,+c ≥2b ,+a ≥2c ,a 2b b 2c c 2a故+++(a +b +c )≥2(a +b +c ),a 2b b 2c c 2a即++≥a +b +c .a 2b b 2c c 2a所以++≥1.a 2b b 2c c 2a———————方法规律总结————————[方法技巧]1.绝对值不等式求解的根本方向是去除绝对值符号.2.绝对值不等式在求与绝对值运算有关的最值问题时需灵活运用,同时还要注意等号成立的条件.3.在证明不等式时,应根据命题提供的信息选择合适的方法与技巧.如在使用柯西不等式时,要注意右边为常数.[易错点睛]1.对含有参数的不等式求解时,分类要完整.2.应用基本不等式和柯西不等式证明时要注意等号成立的条件.课时跟踪训练(七十)一、填空题1.不等式|2x -1|<3的解集为__________.[解析] |2x -1|<3⇔-3<2x -1<3⇔-1<x <2.[答案] (-1,2)2.若不等式|kx -4|≤2的解集为{x |1≤x ≤3},则实数k =__________.[解析] ∵|kx -4|≤2,∴-2≤kx -4≤2,∴2≤kx ≤6.∵不等式的解集为{x |1≤x ≤3},∴k =2.[答案] 23.不等式|2x +1|+|x -1|<2的解集为________.[解析] 当x ≤-时,原不等式等价为-(2x +1)-(x -1)<2,即-3x <2,x >-12,此时-<x ≤-.当-<x <1时,原不等式等价为(2x +1)-(x -1)<2,即x <0,23231212此时-<x <0.当x ≥1时,原不等式等价为(2x +1)+(x -1)<2,即3x <2,x <,此1223时不等式无解,综上,原不等式的解为-<x <0,即原不等式的解集为.23(-23,0)[答案] (-23,0)4.已知关于x 的不等式|x -1|+|x |≤k 无解,则实数k 的取值范围是__________.[解析] ∵|x -1|+|x |≥|x -1-x |=1,∴当k <1时,不等式|x -1|+|x |≤k 无解,故k <1.[答案] (-∞,1)5.(2015·西安统考)若关于实数x 的不等式|x -5|+|x +3|<a 无解,则实数a 的取值范围是________.[解析] |x -5|+|x +3|≥|(x -5)-(x +3)|=8,故a ≤8.[答案] (-∞,8]6.(2015·重庆卷)若函数f (x )=|x +1|+2|x -a |的最小值为5,则实数a =__________.[解析] 当a =-1时,f (x )=3|x +1|≥0,不满足题意;当a <-1时,f (x )=Error!f (x )min =f (a )=-3a -1+2a =5,解得a =-6;当a >-1时,f (x )=Error!f (x )min =f (a )=-a +1+2a =5,解得a =4.[答案] -6或47.若关于x 的不等式|a |≥|x +1|+|x -2|存在实数解,则实数a 的取值范围是__________.[解析] ∵f (x )=|x +1|+|x -2|=Error!∴f (x )≥3.要使|a |≥|x +1|+|x -2|有解,∴|a |≥3,即a ≤-3或a ≥3.[答案] (-∞,-3]∪[3,+∞)8.已知关于x 的不等式|x -a |+1-x >0的解集为R ,则实数a 的取值范围是__________.[解析] 若x -1<0,则a ∈R ;若x -1≥0,则(x -a )2>(x -1)2对任意的x ∈[1,+∞)恒成立,即(a -1)[(a +1)-2x ]>0对任意的x ∈[1,+∞)恒成立,所以Error!(舍去)或Error!对任意的x ∈[1,+∞]恒成立,解得a <1.综上,a <1.[答案] (-∞,1)9.设a ,b ,c 是正实数,且a +b +c =9,则++的最小值为__________.2a 2b 2c[解析] ∵(a +b +c )(2a +2b +2c )=[()2+()2+()2]a b c [(2a )2+(2b )2+(2c )2]≥2=18,(a ·2a +b ·2b +c ·2c )∴++≥2,∴++的最小值为2.2a 2b 2c 2a 2b 2c[答案] 210.(2014·陕西卷)设a ,b ,m ,n ∈R ,且a 2+b 2=5,ma +nb =5,则 m 2+n 2的最小值为________.[解析] 由柯西不等式,得(a 2+b 2)(m 2+n 2)≥(am +bn )2,即5(m 2+n 2)≥25,∴m 2+n 2≥5,当且仅当an =bm 时,等号成立.∴的最小值为.m 2+n 25[答案] 511.对任意x ,y ∈R ,|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|的最小值为__________.[解析] ∵|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|=(|1-x |+|x |)+(|1-y |+|1+y |)≥|(1-x )+x |+|(1-y )+(1+y )|=1+2=3,当且仅当(1-x )·x ≥0,(1-y )·(1+y )≥0,即0≤x ≤1,-1≤y ≤1时等号成立,∴|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|的最小值为3.[答案] 312.若不等式|x +1|-|x -4|≥a +,对任意的x ∈R 恒成立,则实数a 的取4a值范围是________.[解析] 只要函数f (x )=|x +1|-|x -4|的最小值不小于a +即可.由于||x +1|4a-|x -4||≤|(x +1)-(x -4)|=5,所以-5≤|x +1|-|x -4|≤5,故只要-5≥a +即4a可.当a >0时,将不等式-5≥a +整理,得a 2+5a +4≤0,无解;当a <0时,4a将不等式-5≥a +整理,得a 2+5a +4≥0,则有a ≤-4或-1≤a <0.综上可知,4a实数a 的取值范围是(-∞,-4]∪[-1,0).[答案] (-∞,-4]∪[-1,0)二、解答题13.已知不等式2|x -3|+|x -4|<2a .(1)若a =1,求不等式的解集;(2)若已知不等式的解集不是空集,求a 的取值范围.[解] (1)当a =1时,不等式即为2|x -3|+|x -4|<2,若x ≥4,则3x -10<2,x <4,∴舍去;若3<x <4,则x -2<2,∴3<x <4;若x ≤3,则10-3x <2,∴<x ≤3.83综上,不等式的解集为Error!.(2)设f (x )=2|x -3|+|x -4|,则f (x )=Error!作出函数f (x )的图象,如图所示.由图象可知,f (x )≥1,∴2a >1,a >,即a 的取值范围为.12(12,+∞)14.(2015·新课标全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=|x +1|-2|x -a |,a >0.(1)当a =1时,求不等式f (x )>1的解集;(2)若f (x )的图象与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围.[解] (1)当a =1时,f (x )>1化为|x +1|-2|x -1|-1>0.当x ≤-1时,不等式化为x -4>0,无解;当-1<x <1时,不等式化为3x -2>0,解得<x <1;23当x ≥1时,不等式化为-x +2>0,解得1≤x <2.所以f (x )>1的解集为Error!.(2)由题设可得,f (x )=Error!所以函数f (x )的图象与x 轴围成的三角形的三个顶点分别为A ,B (2a +1,0),C (a ,a +1),△ABC 的面积为(a +1)2.(2a -13,0)23由题设得(a +1)2>6,故a >2.23所以a 的取值范围为(2,+∞).15.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.[解] (1)当a =-1时,f (x )=|x -1|+|x +1|,f (x )=Error!作出函数f (x )=|x -1|+|x +1|的图象.由图象可知,不等式f (x )≥3的解集为Error!.(2)若a =1,f (x )=2|x -1|,不满足题设条件;若a <1,f (x )=Error!f (x )的最小值为1-a ;若a >1,f (x )=Error!f (x )的最小值为a -1.∴对于∀x ∈R ,f (x )≥2的充要条件是|a -1|≥2,∴a 的取值范围是(-∞,-1]∪[3,+∞).16.(2015·福建卷)已知a >0,b >0,c >0,函数f (x )=|x +a |+|x -b |+c 的最小值为4.(1)求a +b +c 的值;(2)求a 2+b 2+c 2的最小值.1419[解] (1)因为f (x )=|x +a |+|x -b |+c ≥|(x +a )-(x -b )|+c =|a +b |+c ,当且仅当-a ≤x ≤b 时,等号成立.又a >0,b >0,所以|a +b |=a +b ,所以f (x )的最小值为a +b +c .又已知f (x )的最小值为4,所以a +b +c =4.(2)由(1)知a +b +c =4,由柯西不等式得(4+9+1)≥(14a 2+19b 2+c 2)2=(a +b +c )2=16,(a 2×2+b 3×3+c ×1)即a 2+b 2+c 2≥.141987当且仅当==,12a 213b 3c 1即a =,b =,c =时等号成立.8718727故a 2+b 2+c 2的最小值为.141987。
高中数学必修五第三章不等式复习知识点与例题
一对一个性化辅导教案例1:解下列不等式题型2:简单的无理不等式的解法例1 :解下列不等式(2) x 2x 2 1题型3 :指数、对数不等式2例1 :若log a 1,则a 的取值范围是()3A. a 1B . 0 a —C - — a 133练习:1 2x 1 .x 1 ;(1) x 3 4x 0 ;2 2(2) (x 1) (x 5x 6) 0 ;(3)2x 2 x 1 2x 1练习: 解不等式(1)3x 5 x 2 2x 3(2) (2x 1)2(x 7)3(3 2x)(x 4)6D. 0 a -或 a 131、不等式2x 3 4x的解集是__________________ 。
2、不等式log1(x 2) 0的解集是_____________ 。
22e x 1x 23、设f(x)=‘1则不等式f(x) 2的解集为( )log3(x2 1),x 2,A. (1,2) (3, ) B . (710, ) C. (1,2) ) D . (1,2)题型4 :不等式恒成立问题1 2例1:若关于x的不等式一X 2x mx的解集是{x |0 x 2},则m的值是2练习:2 1 1一元二次不等式ax bx 2 0的解集是(一,—),贝U a b的值是( )2 3A. 10 B . 10 C. 14 D . 14例2:已知不等式x2 (a 1)x a 0,(1)若不等式的解集为(1,3),则实数a的值是_________________ 。
(2) __________________________________________________________ 若不等式在(1,3)上有解,则实数a 的取值范围是 _______________________________________________________ 。
(3) ____________________________________________________________ 若不等式在(1,3)上恒成立,则实数a的取值范围是 _____________________________________________________ 。
高中数学暑假初高衔接讲义 不等式
练习主题 不等式第一节:一元二次不等式 知识对接初中阶段已经学习了一元一次不等式和一元一次不等式组的解法.高中阶段将进一步学习一元二次不等式和分式不等式等知识.本讲先介绍一些高中新课标中关于不等式的必备知识.一元二次不等式ax 2+bx+c >0(或<0)与二次函数y=ax 2+bx+c (a ≠0)及一元二次方程ax 2+bx+c=0的关系(简称:三个二次). 以二次函数y=x 2+x-6为例: (1)作出图象;(2)根据图象容易看到,图象与x 轴的交点是(-3,0),(2,0),即当x=-3或x=2时,y=0.就是说对应的一元二次方程x 2+x-6=0的两实根是x=-3或x=2. (3)当x <-3或x >2时,y >0,对应图像位于x 轴的上方.就是说x 2+x-6>0的解是x <-3或x >2.(4)当-3<x <2时,y <0,对应图像位于x 轴的下方.就是说x 2+x-6<0的解是3<x <2.一般地,一元二次不等式可以结合相应的二次函数、一元二次方程求解,步骤如下: (1)将二次项系数先化为正数; (2)观测相应的二次函数图象.①如果图象与x 轴有两个交点(x 1,0),(x 2,0),此时对应的一元二次方程有两个不相等的实数根x 1,x 2(也可由根的判别式△>0来判断). 那么(图1): ax 2+bx+c >0 (a >0)x <x 1或x >x 2 ax 2+bx+c <0 (a >0)x 1<x <x 2②如果图象与x 轴只有一个交点(a2b-,0),此时对应的一元二次方程有两个相等的实数根x 1=x 2=a2b-(也可由根的判别式△=0来判断). 那么(图2): ax 2+bx+c >0 (a >0) x ≠a2b -ax 2+bx+c <0 (a >0)无解③如果图象与x 轴没有交点,此时对应的一元二次方程没有实数根(也可由根的判别式△<0来判断). 那么(图3): ax 2+bx+c >0 (a >0)x 取一切实数ax 2+bx+c <0 (a >0)无解如果单纯的解一个一元二次不等式的话,可以按照一下步骤处理: (1)化二次项系数为正;(2)若二次三项式能分解成两个一次因式的积,则求出两根x 1,x 2.那么“>0”型的解为x <x 1或x >x 2 (俗称两根之外);“<0”型的解为x 1<x <x 2(俗称两根之间);也就是通常所说的因式分解法.(3)否则,对二次三项式进行配方,变成ax 2+bx+c=a (x+a2b )2+a 4b -ac 42,结合完全平方式为非负数的性质求解.题型1、用图像法解一元二次不等式例1、利用二次函数的图像解一元二次不等式x 2+4x-12>0和x 2+4x-12<0.题型2、用因式分解法解一元二次不等式 例2、解不等式x 2+4x-12>0.例3、解下列不等式: (1)(x+2)(x-3)<6 (2)(x-1)(x+2)≥(x-2)(2x+1)对应练习:1、满足不等式x (x 2+1)>(x+1)(x 2-x+1)的x 的取值范围是 .2、若2x 2-5x+2<0,则1x 4-x 42 +2∣x-2∣= .3、解下列不等式:(1)x 2-2x-8<0 (2)x 2-4x+4≤0 (3)x 2-x+2<0(4)x 2+1>4x-3 (5)(2x-1)2+(x-1)2>x (6)-x 2+x+6≤0第二节:含参数的一元二次不等式 知识对接前一节我们一起探讨了一元二次不等式的解法,本节我们学解含参数的一元二次不等式.通常情况下,均需对字母系数的取值分类进行讨论,这是一元二次不等式的难点.那么如何讨论呢?对含参数的一元二次不等式常用的分类方法有三种:(1)按二次项的系数a 的符号分类,即a >0,a=0,a <0; (2)按判别式△的符号分类,即△>0,△=0,△<0;(3)按方程ax 2+bx+c=0的根x 1、x 2的大小分类,即x 1>x 2,x 1=x 2,x 1<x 2. 题型1、讨论二次项系数例1、解不等式ax 2+(a+2)x+1>0.例2、解不等式:ax 2-5ax+6a >0(a ≠0)题型2、讨论对应的一元二次方程根的判别式 例3、解不等式x 2+ax+4>0.例4、解不等式(m 2+1)x 2-4x+1≥0.题型3、讨论对应方程两个解的大小 例5、解关于x 的不等式:1-x x<1-a.例6、解不等式:x 2-5ax+6a 2>0(a ≠0)例7、解关于x 的不等式:(x-2)(ax-2)>0题型4、根据不等式的解集求参数例8、已知关于x 的不等式k 2-kx >x+2的解集为x >21-,求实数k 的值.例9、已知对于任意实数x ,kx 2-2x+k 恒为正数,求实数k 的取值范围.例10、已知关于x的不等式kx2-(k2+1)x-3<0的解为-1<k<3,求k的值.例11、已知不等式∣x2-5x+6∣≤x+a,其中a是实数,若不等式恰有3个整数解,求满足条件的所有a的值.例12、已知不等式2x2+px+q<0的解是-2<x<1,求不等式px2+qx+2>0的解.第三节:分式不等式 知识对接初中我们学习了分式方程的解法,高中阶段引进了分式不等式,其解法与分式方程没有联系,它主要是通过讨论分子和分母的符号求不等式的解集. 1、定义:形如)()(x g x f >0或)()(x g x f <0(其中f (x )、g (x )为整式且g (x )不为0)的不等式称为分式不等式.2、分式不等式的解法:(1)根据分式不等式的符号,确定分子和分母同号还是异号; (2)根据分子和分母的符号列出不等式组; (3)求出不等式组的解集,即为分式不等式的解集.例1、解下列不等式: (1)1x 3-x 2+<0 (2)1x -x 3x 2++≥0 (3)2x 1+≤3对应练习: 1、解下列不等式:(1)1-x 1x +≥0 (2)1-2x 13x +<2 (3)x2>-1 (4)121x -x 22++x >0。
高中数学不等式复习
高中数学不等式复习高中数学-不等式复习不等式是数学中一个重要的概念,它描述了数与数之间的大小关系。
在高中数学中,学生需要掌握不等式的基本性质和解法,以应对各类与不等式相关的题目。
本文将对高中数学中的不等式进行复习总结,帮助学生加深对不等式的理解和应用。
一、基本概念与性质1. 不等式的定义:不等式是用不等号“<”、“>”、“≤”、“≥”等连接的两个数或两个代数式。
2. 不等式的解集:不等式的解集是满足不等式中给定条件的数的集合。
3. 不等式的表示方法:不等式可以通过图形、文字或代数式等形式进行表示。
4. 不等式性质:不等式具有传递性、加减性、乘除性等基本性质。
二、一元一次不等式1. 一元一次不等式的解法:通过加减、乘除等运算对不等式两边同时进行操作,得到等价的不等式,最终确定解集。
2. 一元一次不等式的图像:将一元一次不等式表示为一条直线,并用阴影部分表示不等式的解集。
三、一元二次不等式1. 一元二次不等式的解法:通过移项、配方、开方等方法将一元二次不等式转化为一元二次方程,并通过求解一元二次方程得到解集。
2. 一元二次不等式的图像:将一元二次不等式表示为抛物线,并用阴影部分表示不等式的解集。
四、复合不等式1. 复合不等式的解法:通过逐个考虑不等式的条件,将复合不等式分解成多个简单的不等式,并求解每个简单不等式得到解集,最终求得复合不等式的解集。
2. 复合不等式的图像:将复合不等式的图像表示为多个简单不等式的图像的交集或并集。
五、绝对值不等式1. 绝对值不等式的解法:将绝对值不等式根据绝对值的定义进行分类讨论,分别求解不等式得到解集。
2. 绝对值不等式的图像:将绝对值不等式的图像表示为绝对值函数的图像。
六、常见不等式的应用1. 不等式的应用:不等式在数学中有广泛的应用,如求解优化问题、证明不等式、判断数的范围等。
2. 常见不等式:包括加权平均不等式、柯西-施瓦茨不等式、均值不等式等。
以上就是对高中数学中不等式的复习总结。
不等式知识点及题型总结
不等式一、知识点:1. 实数的性质:0>-⇔>b a b a ;0<-⇔<b a b a ;0=-⇔=b a b a .2. 不等式的性质:3. 常用基本不等式:4.利用重要不等式求最值的两个命题:命题1:已知a ,b 都是正数,若ab 是实值P ,则当a=b=时,和a +b 有最小值2.命题2:已知a ,b 都是正数,若a +b 是实值S ,则当a=b=2s时,积ab 有最大值42s .注意:运用重要不等式求值时,要注意三个条件:一“正”二“定”三“等”,即各项均为正数,和或积为定值,取最值时等号能成立,以上三个条件缺一不可.5.一元二次不等式的解法:设a>0,x 1x 2是方程ax 2+bx+c=0的两个实根,且x 1≤x 2,则有结论:ax 2+bx+c>0⇔20040a ab ac >⎧=⎨-<⎩或检验;ax 2+bx+c<0⇔2040a ab ac <⎧=⎨-<⎩或检验 6. 绝对值不等式(1)|x |<a (a >0)的解集为:{x |-a <x <a}; |x |>a (a >0)的解集为:{x |x >a 或x <-a}。
(2)|b ||a ||b a |||b ||a ||+≤±≤-7. 不等式证明方法:基本方法:比较法、综合法、分析法、反证法 辅助方法:换元法(三角换元、均值换元等)、放缩法、构造法、判别式法特别提醒:不等式的证明,方法灵活多样,它可以和很多内容结合.高考解答题中,常渗透不等式证明的内容,最常用的思路是用分析法探求证明途径,再用综合法加以叙述。
我们在利用不等式的性质或基本不等式时要注意等号、不等号成立的条件。
例:解下列不等式:(1) 27120x x -+>; (2) 2230x x --+≥;(3)2210x x -+<;(4)2220x x -+<.解:(1)方程27120x x -+=的解为123,4x x ==.根据2712y x x =-+的图象,可得原不等式27120x x -+>的解集是{|34}x x x <>或.(2)不等式两边同乘以1-,原不等式可化为2230x x +-≤.方程2230x x +-=的解为123,1x x =-=.根据223y x x =+-的图象,可得原不等式2230x x --+≥的解集是{|31}x x -≤≤.(3)方程2210x x -+=有两个相同的解121x x ==.根据221y x x =-+的图象,可得原不等式2210x x -+<的解集为∅.(4)因为0∆<,所以方程2220x x -+=无实数解,根据222y x x =-+的图象,可得原不等式2220x x -+<的解集为∅.练习1. (1)解不等式073<+-x x ;(若改为307x x -≤+呢?) (2)解不等式2317x x -<+;解:(1)原不等式⎩⎨⎧>-<+⎩⎨⎧<->+⇔03,0703,07x x x x 或{|73}x x ∴-<<(该题后的答案:{|73}x x -<≤).(2)1007x x -<+即{|710}x x ∴-<<.8、最值定理设x 、y 都为正数,则有⑴ 若x y s +=(和为定值),则当x y =时,积xy 取得最大值24s .⑵ 若xy p =(积为定值),则当x y =时,和x y +取得最小值 即:“积定,和有最小值;和定,积有最大值” 注意:一正、二定、三相等几种常见解不等式的解法 重难点归纳解不等式对学生的运算化简等价转化能力有较高的要求,随着高考命题原则向能力立意的进一步转化,对解不等式的考查将会更是热点,解不等式需要注意下面几个问题(1)熟练掌握一元一次不等式(组)、一元二次不等式(组)的解法(2)掌握用零点分段法解高次不等式和分式不等式,特别要注意因式的处理方法(3)掌握无理不等式的三种类型的等价形式,指数和对数不等式的几种基本类型的解法 (4)掌握含绝对值不等式的几种基本类型的解法(5)在解不等式的过程中,要充分运用自己的分析能力,把原不等式等价地转化为易解的不等式 (6)对于含字母的不等式,要能按照正确的分类标准,进行分类讨论典型题例示范讲解例1:如果多项式)(x f 可分解为n 个一次式的积,则一元高次不等式0)(>x f (或0)(<x f )可用“穿根法”求解,但要注意处理好有重根的情况.当分式不等式化为)0(0)()(≤<或x g x f 时,要注意它的等价变形①0)()(0)()(<⋅⇔<x g x f x g x f ②0)()(0)(0)()(0)(0)()(0)()(<⋅=⇔≤⎩⎨⎧≠≤⋅⇔≤x g x f x f x g x f x g x g x f x g x f 或或用“穿根法”解不等式时应注意:①各一次项中x 的系数必为正;②对于偶次或奇次重根可转化为不含重根的不等式,也可直接用“穿根法”,但注意“奇穿偶不穿”,其法如下图.不等式左右两边都是含有x 的代数式,必须先把它们移到一边,使另一边为0再解.例:解不等式:(1)015223>--x x x ;(2)0)2()5)(4(32<-++x x x .解:(1)原不等式可化为0)3)(52(>-+x x x把方程0)3)(52(=-+x x x 的三个根3,25,0321=-==x x x 顺次标上数轴.然后从右上开始画线顺次经过三个根,其解集如下图的阴影部分.∴原不等式解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧><<-3025x x x 或 (2)原不等式等价于⎩⎨⎧>-<-≠⇔⎩⎨⎧>-+≠+⇔>-++2450)2)(4(050)2()5)(4(32x x x x x x x x x 或 ∴原不等式解集为{}2455>-<<--<x x x x 或或 解下列分式不等式:例:(1)22123+-≤-x x ; (2)12731422<+-+-x x x x (1)解:原不等式等价于⎩⎨⎧≠-+≥+-+-⇔≥+-+-⇔≤+-++-⇔≤+---+⇔≤+--⇔+≤-0)2)(2(0)2)(2)(1)(6(0)2)(2()1)(6(0)2)(2(650)2)(2()2()2(302232232x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x xx x x x用“穿根法”∴原不等式解集为[)[)+∞⋃-⋃--∞,62,1)2,(。
高中数学不等式讲义
6.1不等式的概念和性质〖考纲要求〗掌握不等式的性质及其证明,能正确使用这些概念解决一些简单问题.〖复习建议〗不等式的性质是解、证不等式的基础,对于这些性质,关键是正确理解和熟练运用,要弄清每一个条件和结论,学会对不等式进行条件的放宽和加强。
〖双基回顾〗常见的性质有8条: 1、反身性(也叫对称性):a >b ⇔b <a 2、传递性:a >b ,b >c ⇔a >c 3、平移性:a >b ⇔a +c >b +c 4、伸缩性:⎩⎨⎧>>0c b a ⇔ac >bc ;⎩⎨⎧<>0c ba ⇔ac <bc5、乘方性:a >b ≥0⇔a n >b n (n ∈N ,n ≥2)6、开方性:a >b ≥0⇔na >nb (n ∈N ,n ≥2)7、叠加性:a >b ,c >d ⇔a +c >b +d 8、叠乘性:a >b ≥0,c >d ≥0⇔a ·c >b ·d一、知识点训练:1、ba b a 11〈⇔〉成立的充要条件为2、用“>”“<”“=”填空:(1)a <b <c <0则ac bc ;a c bc; (2) 0<a <b <c <1,则a c b c ;a b a c ;log c a log c b ;a lg c b lg c ;a r c si na a r c si nb .二、典型例题分析:1、比较下面各小题中a 与b 的大小:(1)a =m 3-m 2n -3mn 2 与 b =2m 2n -6mn 2+n 3 (2)a =3x 2-x +1与b =2x 2+x -1 (3)10231=-=b a 与 .2、bxax x f -=)(,1≤)1(f ≤2,13≤)2(f ≤20,求)3(f 的取值范围. 三、课堂练习:1、若b a 〉,则下列不等式成立的是………………………………………………………………… ( ) (A )ba 11〈 (B ))0(22≠〉c bc ac (C ) 0)lg(〉-b a (D ) b a lg lg 〉 2、设d c b a ≥〉,,那么下列不等式成立的是……………………………………………………… ( ) (A )22)()(c b d a -〈- (B ) 22)()(c b d a -≥- (C ) 22)()(c b d a -≤- (D ) 以上都不对四、课堂小结:1、不等式的基本性质是解不等式与证明不等式的理论依据,必须透彻理解,特别要注意同向不等式可相加,也可相乘,但相乘时,两个不等式都需大于零.2、处理分式不等式时不要随便将不等式两边乘以含有字母的分式,如果需要去分母,一定要考虑所乘的代数式的正负.3、作差法是证明不等式的最基本也是很重要的方法,应引起高度注意.五、能力测试: 姓名 得分1、下列命题中正确的是……………………………………………………………………………… ( )(A )22,b a b a 〉〉则若 (B ) b a b a 〉〉则若,22(C ) 22,b a b a 〉〉则若 (D ) 22,b a b a 〉〉则若2、设011〈〈ba ,则有 …………………………………………………………………………………( ) (A ) 22b a 〉 (B ) ab b a 2〉+ (C ) 2b ab 〈 (D ) b a b a +〉+223、若0,=++〉〉c b a c b a ,则有…………………………………………………………………… ( ) (A ) ac ab 〉 (B ) bc ac 〉 (C ) bc ab 〉 (D )以上皆错4、若0,〉〉〉b a bd ac ,则 ………………………………………………………………………………( ) (A ) 0〉〉d c (B ) d c 〉 (C ) d c 〈 (D )c 、d 大小不确定5、以下命题:⑴a >b ⇒|a |>b ⑵a >b ⇒a 2>b 2 ⑶|a |>b ⇒ a >b ⑷a >|b | ⇒ a >b 正确的个数有………………………………………………………………………………………( ) (A ) 1个 (B ) 2个 (C ) 3个 (D )4个6、已知a >2,比较12++=a ab 与2的大小.7、比较下列各数的大小: (1))11(log ),1(log an a m a a +=+= (提示:分a >1,a <1讨论) (2)n n a -+=1与1--=n n b (提示:分子有理化后再比较)8、如果二次函数)(x f y =的图象过原点,并且1≤)1(-f ≤2,3≤)1(f ≤4,求)2(-f 的取值范围.6.2不等式的解法——分式与高次〖考纲要求〗在熟练掌握一元一次与一元二次不等式的解法的基础上初步分式与高次不等式的解法. 〖复习建议〗分式与高次不等式的一般解法:序轴标根法,能注意到其中的一些特殊点与解集的关系,能注意到区间端点与解集的关系.一、知识点训练:1、下列不等式与012≤+x x同解的是……………………………………………………………( ) (A) 01≤+xx (B)0)1(≤+x x(C)0)1lg(≤+x (D)21|1|≤+x x2、不等式(x -2)2·(x -1)>0的解集为 .3、不等式(x +1) ·(x -1)2≤0的解集为 .4、不等式x x<1的解集为 . 二、典型例题分析:1、解不等式:(x -1)·(x -2)·(x -3)·(x -4)>1202、解不等式:0)5)(1)(3()2(2>-+++x x x x 3、解不等式:232532≥-+-x x x 4、若不等式6163922<+--+<-x x mx x 对一切x 恒成立,求实数m 的范围 5、求适合不等式11)1(02<+-<x x 的整数x 的值. 6、解关于x 的不等式a x x-<-11三、课堂练习:1、不等式1213≥--x x 的解集为……………………………………………………………………( ) (A){x |43≤x ≤2} (B) {x |43≤x <2}(C) {x |x >2或者x ≤43} (D){x |x <2}2、不等式21≥+x x的解集为 . 3、如果不等式1122+-->++-x x b x x x a x 的解集为(21,1),则b a ⋅= .四、课堂小结:分式与高次不等式的解题基础是一元二次不等式的解法,常用方法是序轴标根法,但是要注意标根时的起点位置.五、能力测试:1、与不等式023≥--xx 同解的不等式是……………………………………………………………( )(A)(x -3)(2-x )≥0 (B)lg(x -2)≤0 (C) 032≥--x x(D)(x -3)(2-x )>02、如果x 1<x 2<…<x n ,n ≥2,并且{x |(x -x 1)(x -x 2)…(x -x n )>0}⊃{x |x 2-(x 1+x 2)x +x 1x 2<0},那么自然数n …………………………………………………………………………………………………( ) (A)等于2 (B)是大于2的奇数(C) 是大于2的偶数 (D)是大于1的任意自然数 3、不等式(x -1)(x +2)(3-x )>0的解集为 .4、不等式01)3()4)(1(2≤+---x x x x 的解集为 . 5、a >0,b >0,那么不等式a xb <<-1的解集为 . 6、已知不等式11<-x ax的解集为{x |x <1或x >2},那么a = . 7、解不等式:x xx x x <-+-+222322(提示:)1)(2(2223++-=---x x x x x x )8、不等式)(122322N n n x x x x ∈>++++对一切x 都成立,求n 的值.9、解关于x 的不等式)0( 12)1(>>--a x x a6.3不等式的证明—比较法〖考纲要求〗掌握不等式的性质及其证明,能正确使用这些性质解决一些简单问题. 〖复习建议〗掌握求差法与求商法比较两个数的大小。
高一数学不等式知识点总结及例题
高一数学不等式知识点总结及例题一、不等式知识点总结。
(一)不等式的基本性质。
1. 对称性:如果a > b,那么b < a;如果b < a,那么a > b。
2. 传递性:如果a > b,b > c,那么a > c。
3. 加法单调性:如果a > b,那么a + c>b + c。
- 推论1:移项法则,如果a + b>c,那么a>c - b。
- 推论2:同向不等式可加性,如果a > b,c > d,那么a + c>b + d。
4. 乘法单调性:如果a > b,c>0,那么ac > bc;如果a > b,c < 0,那么ac < bc。
- 推论1:同向正数不等式可乘性,如果a > b>0,c > d>0,那么ac > bd。
- 推论2:乘方法则,如果a > b>0,那么a^n>b^n(n∈ N,n≥slant1)。
- 推论3:开方法则,如果a > b>0,那么sqrt[n]{a}>sqrt[n]{b}(n∈N,n≥slant2)。
(二)一元二次不等式及其解法。
1. 一元二次不等式的一般形式。
- ax^2+bx + c>0(a≠0)或ax^2+bx + c < 0(a≠0)。
2. 一元二次函数y = ax^2+bx + c(a≠0)的图象与一元二次不等式的解集关系。
- 当a>0时,Δ=b^2-4ac:- 若Δ>0,方程ax^2+bx + c = 0有两个不同的实根x_1,x_2(x_1,则不等式ax^2+bx + c>0的解集为{xx < x_1或x>x_2},不等式ax^2+bx + c < 0的解集为{xx_1。
- 若Δ = 0,方程ax^2+bx + c = 0有两个相同的实根x_0=-(b)/(2a),则不等式ax^2+bx + c>0的解集为{xx≠-(b)/(2a)},不等式ax^2+bx + c < 0的解集为varnothing。
不等式选讲知识点高三
不等式选讲知识点高三不等式是高中数学中的一个重要概念,在高三阶段特别需要掌握。
掌握不等式的基本性质和解题技巧,对于应对高考数学题目至关重要。
本文将选讲高三阶段不等式的几个知识点,帮助同学们更好地理解和掌握这一内容。
一、不等式的基本性质在研究不等式之前,我们需要了解不等式的基本性质。
不等式的基本性质包括:1. 不等式的加减性质:同一个不等式两边同时加、减一个相同的数,不等式的大小关系不变。
2. 不等式的乘除性质:同一个不等式两边同时乘、除一个相同的正数,不等式的大小关系不变;同一个不等式两边同时乘、除一个相同的负数,不等式的大小关系改变(需要倒置符号)。
3. 不等式的倒置性质:如果一个不等式两边都取相反数,不等式的大小关系会发生改变。
二、一元一次不等式一元一次不等式是最常见的不等式类型之一,形如ax + b > c 或 ax + b < c。
解一元一次不等式的关键是确定未知数x的取值范围,可以通过不等式的变形和图像法进行求解。
例如,对于不等式2x - 3 > 5,我们可以将其变形为2x > 8,再除以2得到x > 4,因此不等式的解集为x > 4。
三、一元二次不等式一元二次不等式是高三阶段不等式的难点之一,形如ax² + bx + c > 0 或 ax² + bx + c < 0。
解一元二次不等式的方法多种多样,可以通过图像法、配方法、因式分解法等进行求解。
例如,对于不等式x² - 3x - 4 < 0,我们首先找到二次函数y = x² - 3x - 4的图像与x轴的交点,再通过判别式来确定函数在不同区间上的正负性,最终确定不等式的解集为-1 < x < 4。
四、绝对值不等式绝对值不等式是比较常见的一类不等式,形如|ax + b| > c 或 |ax + b| < c。
解绝对值不等式的核心是分开讨论绝对值的取正和取负两种情况。
高三数学不等式知识点
高三数学不等式知识点高三数学不等式知识点11.一元一次不等式的解法任何一个一元一次不等式经过变形后都可以化为ax>b或axb而言,当a>0时,其解集为(ab,+∞),当a例1:解关于x的不等式ax-2>b+2x解:原不等式化为(a-2)x>b+2①当a>2时,其解集为(b+2a-2,+∞)②当a③当a=2,b≥-2时,其解集为φ④当a=2且b2.一元二次不等式的解法任何一个一元二次不等式都可化为ax2+bx+c>0或ax2+bx+c0)的`形式,然后用判别式法来判断解集的各种情形(空集,全体实数,部分实数),如果是空集或实数集,那么不等式已经解出,如果是部分实数,则根据“大于号取两根之外,小于号取两根中间”分别写出解集就可以了。
例2:解不等式ax2+4x+4>0(a>0)解:△=16-16a①当a>1时,△②当a=1时,△=0,则x≠-2,故其解集(-∞,-2)∪(-2,+∞)③当a0,其解集(-∞,-2-21-aa)∪(-2+21-aa,+∞)3.不等式组的解法将不等式中每个不等式求得解集,然后求交集即可.高三数学不等式知识点21、建立良好的学习数学习惯,会使自己学习感到有序而轻松。
高中数学的良好习惯应是:多质疑、勤思考、好动手、重归纳、注意应用。
学生在学习数学的过程中,要把教师所传授的知识翻译成为自己的`特殊语言,并永久记忆在自己的脑海中。
良好的学习数学习惯包括课前自学、专心上课、及时复习、独立作业、解决疑难、系统小结和课外学习几个方面。
2、针对自己的学习情况,采取一些具体的措施(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。
数学基本不等式知识点(高中数学知识点复习资料归纳整理)
数学基本不等式知识点(高中数学知识点复习资料归纳整理)基本不等式【考纲要求】1. 了解基本不等式的证明过程,理解基本不等式的几何意义,并掌握定理中的不等号“≥”取等号的条件是:当且仅当这两个数相等;2. 会用基本不等式解决最大(小)值问题.3. 会应用基本不等式求某些函数的最值;能够解决一些简单的实际问题【知识网络】【考点梳理】考点一:重要不等式及几何意义1.重要不等式:如果,那么(当且仅当时取等号“=”).2.基本不等式:如果是正数,那么(当且仅当时取等号“=”).要点诠释:和两者的异同:(1)成立的条件是不同的:前者只要求都是实数,而后者要求都是正数;(2)取等号“=”的条件在形式上是相同的,都是“当且仅当时取等号”。
(3)可以变形为:,可以变形为:.3. 如图,是圆的直径,点C是AB上的一点,AC=a,BC=b,过点C作交圆于点D,连接AD、BD易证,那么,即.这个圆的半径为,它大于或等于CD,即,其中当且仅当点C与圆心重合,即a=b时,等号成立.要点诠释:1. 在数学中,我们称为a,b的算术平均数,称为a,b 的几何平均数. 因此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. 如果把看作是正数的等差中项,看作是正数的等比中项,那么基本不等式可以叙述为:两个正数的等差中项不小于它们的等比中项.考点二:基本不等式的证明1. 几何面积法如图,在正方形ABCD中有四个全等的直角三角形。
设直角三角形的两条直角边长为a、b,那么正方形的边长为。
这样,4个直角三角形的面积的和是2ab,正方形ABCD的面积为。
由于4个直角三角形的面积小于正方形的面积,所以:。
当直角三角形变为等腰直角三角形,即a=b时,正方形EFGH缩为一个点,这时有。
得到结论:如果,那么(当且仅当时取等号“=”)特别的,如果a>0,b>0,我们用、分别代替a、b,可得:如果a>0,b>0,则,(当且仅当a=b时取等号“=”).通常我们把上式写作:如果a>0,b>0,,(当且仅当a=b时取等号“=”)2. 代数法∵,当时,;当时,.所以,(当且仅当时取等号“=”).特别的,如果,,我们用、分别代替、,可得:如果,,则,(当且仅当时取等号“=”).通常我们把上式写作:如果,,,(当且仅当时取等号“=”).要点三、用基本不等式求最大(小)值在用基本不等式求函数的最值时,应具备三个条件:一正二定三取等。
高中数学不等式知识点
高中数学不等式知识点高中数学中的不等式是一种重要的数学方法和技巧,它常用于解决实际问题,也是深入理解和掌握数学知识的关键。
下面将详细介绍高中数学中的不等式的知识点。
1.不等式的基本概念:不等式是用不等号连接的两个代数式,其中包含了未知数。
常见的不等号有小于号(<)、大于号(>)、小于等于号(≤)和大于等于号(≥)。
2.不等式的性质:(1)不等式的传递性:如果a<b,b<c,那么a<c。
(2)不等式的加减性:如果a<b,那么a+c<b+c(c>0),a-c<b-c (c>0)。
(3)不等式的倍乘性:如果a < b,c > 0,那么ac < bc;如果a < b,c < 0,那么ac > bc。
(4)不等式的倒置性:如果a<b,那么-b<-a。
3.不等式的解集表示法:(1)用图像表示:可以将不等式在坐标轴上表示出来,求解该不等式对应的数轴上的区间。
(2)用解集表示:解集即满足不等式的所有实数的集合,可以用区间表示解集。
4.一元一次不等式:(1)一元一次不等式的解集:一元一次不等式的解集可以用区间表示。
解一元一次不等式的步骤是:将不等式化为标准形式,然后根据不等式的类型判断解集,最后用解集表示答案。
(2)一元一次不等式组:一元一次不等式组是多个一元一次不等式组成的系统。
解一元一次不等式组的步骤是:逐个解每个不等式,然后求解它们的交集。
5.二次不等式:(1)二次不等式的解集:二次不等式的解集可以用区间表示。
解二次不等式的步骤是:先将二次不等式化为标准形式,然后找出函数的最值点,确定函数的开口方向,最后根据最值点和开口方向确定解集。
(2)二次不等式组:二次不等式组是多个二次不等式组成的系统。
解二次不等式组的步骤是:逐个解每个不等式,然后求解它们的交集。
6.分式不等式:(1)分式不等式的解集:分式不等式的解集可以用区间表示。
高考数学知识高中数学讲解 不等式及其解法
3.绝对值不等式的解法
1)|f(x)|>|g(x)|⇔[f(x)]2>[g(x)]2; 2)|f(x)|>g(x)⇔f(x)>g(x)或f(x)<-g(x);
3)|f(x)|<g(x)⇔-g(x)<f(x)<g(x); 4)含两个或两个以上绝对值符号的不等式可用零点分区间的方法脱去绝 对值符号求解,也可以用图象法求解.
考法 不等式恒成立问题的常见解法 1.不等式解集法:不等式f(x)≥0在x∈A时恒成立⇔集合A是不等式f(x)≥0 的解集B的子集.通过求出不等式的解集,利用集合间的关系得出参数的 取值范围. 2.分离参数法:不等式f(x,λ)≥0(x∈D,λ为实参数)恒成立⇔λ≥g(x)或λ≤g (x)(x∈D)恒成立⇔λ≥g(x)max或λ≤g(x)min,进而求得g(x)(x∈D)的最值即可. 该方法适用于参数与变量易分离,且函数最值易求得的题目. 3.变换主元法:更换变元与参数的位置,构造以参数为变量的函数,根据原 变量的取值范围列式求解.一般地,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的 范围,谁就是参数. 4.数形结合法:结合函数图象将问题转化为函数图象的对称轴、区间端 点处的函数值或函数图象的位置(相对于x轴)关系求解.
例
(2020辽宁葫芦岛一模,16)已知m∈R,函数f(x)=
x2 x
2 2
xm 2(x
3, x 0, m) 1, x
0.
若
对任意x∈[-3,+∞), f(x)≤|x|-1恒成立,则m的取值范围是
.
解析 当-3≤x≤0时, f(x)≤|x|-1恒成立可化为x2+2x+m-3≤-x-1恒成立,即-m
集
在不等式ax2+bx+c>0(a≠0)中,如果二次项系数a<0,则可先根据不等式的
高中不等式所有知识及典型例题(超全)
一.不等式的性质: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。
其中比较法(作差、作商)是最基本的方法。
三.重要不等式1.(1)若R b a ∈,,则ab b a 222≥+ (2)若R b a ∈,,则222b a ab +≤(当且仅当b a =时取“=”)2. (1)若*,R b a ∈,则ab b a ≥+2(2)若*,R b a ∈,则ab b a 2≥+(当且仅当b a =时取“=”)(3)若*,R b a ∈,则22⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤b a ab (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0x >,则12x x+≥ (当且仅当1x =时取“=”); 若0x <,则12x x+≤- (当且仅当1x =-时取“=”) 若0x ≠,则11122-2x x x xxx+≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”) 若0>ab ,则2≥+ab ba (当且仅当b a =时取“=”)若0ab ≠,则22-2a b a b a bb a b a b a+≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”) 4.若R b a ∈,,则2)2(222b a b a +≤+(当且仅当b a =时取“=”) 注:(1)当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值,当两个正数的和为定植时,可以求它们的积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”.(2)求最值的条件“一正,二定,三取等”(3)均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用.5.a 3+b 3+c 3≥3abc (a,b,c ∈ R +), a +b +c 3 a =b =c 时取等号); 6. 1n (a 1+a 2+……+a n )2n a (a i ∈ R +,i=1,2,…,n),当且仅当a 1=a 2=…=a n 取等号;变式:a 2+b 2+c 2≥ab+bc+ca; ab ≤( a +b 2 )2 (a,b ∈ R +) ; abc ≤( a +b +c 3)3(a,b,c ∈ R +)a ≤ 2ab a +b ≤ab ≤ a +b 2 ≤ a 2+b 22 ≤b.(0<a ≤b) 7.浓度不等式:b -n a -n< b a < b +ma +m ,a>b>n>0,m>0; 应用一:求最值例1:求下列函数的值域(1)y =3x 2+12x 2 (2)y =x +1x 解题技巧:技巧一:凑项 例1:已知54x <,求函数14245y x x =-+-的最大值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
不等式的基本知识一、解不等式1、一元二次不等式的解法一元二次不等式()00022≠<++>++a c bx ax c bx ax 或的解集:设相应的一元二次方程()002≠=++a c bx ax 的两根为2121x x x x ≤且、,ac b 42-=∆,则不等式的解的各种情况如下表: 0>∆0=∆0<∆二次函数c bx ax y ++=2(0>a )的图象c bx ax y ++=2c bx ax y ++=2c bx ax y ++=2一元二次方程()的根002>=++a c bx ax有两相异实根 )(,2121x x x x < 有两相等实根ab x x 221-==无实根的解集)0(02>>++a c bx ax{}21x x x x x ><或⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≠a b x x 2R的解集)0(02><++a c bx ax{}21x x xx <<∅∅2、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()f x 的符号变化规律,写出不等式的解集。
()()()如:x x x +--<1120233、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。
()()0()()0()()0;0()0()()f x g x f x f x f x g x g x g x g x ≥⎧>⇔>≥⇔⎨≠⎩4、不等式的恒成立问题:常应用函数方程思想和“分离变量法”转化为最值问题 若不等式()A x f >在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()min f x A > 若不等式()B x f <在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()max f x B <二、线性规划1、用二元一次不等式(组)表示平面区域二元一次不等式Ax +By +C >0在平面直角坐标系中表示直线Ax +By +C =0某一侧所有点组成的平面区域.(虚线表示区域不包括边界直线)2、二元一次不等式表示哪个平面区域的判断方法由于对在直线Ax +By +C =0同一侧的所有点(y x ,),把它的坐标(y x ,)代入Ax +By +C ,所得到实数的符号都相同,所以只需在此直线的某一侧取一特殊点(x 0,y 0),从Ax 0+By 0+C 的正负即可判断Ax +By +C >0表示直线哪一侧的平面区域.(特殊地,当C ≠0时,常把原点作为此特殊点) 3、线性规划的有关概念:①线性约束条件:在上述问题中,不等式组是一组变量x 、y 的约束条件,这组约束条件都是关于x 、y 的一次不等式,故又称线性约束条件. ②线性目标函数:关于x 、y 的一次式z =a x +b y 是欲达到最大值或最小值所涉及的变量x 、y 的解析式,叫线性目标函数.③线性规划问题:一般地,求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题. ④可行解、可行域和最优解: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.使目标函数取得最大或最小值的可行解叫线性规划问题的最优解. 4、求线性目标函数在线性约束条件下的最优解的步骤: 1)寻找线性约束条件,列出线性目标函数;2)由二元一次不等式表示的平面区域做出可行域;3)依据线性目标函数作参照直线a x +b y =0,在可行域内平移参照直线求目标函数的最优解三、基本不等式2a bab +≤1、若a,b ∈R ,则a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a=b 时取等号.2、如果a,b 是正数,那么).""(2号时取当且仅当==≥+b a ab ba 变形: 有:a+b ≥ab 2;ab ≤22⎪⎭⎫⎝⎛+b a ,当且仅当a=b 时取等号.3、如果a,b ∈R+,a ·b=P (定值),当且仅当a=b 时,a+b 有最小值P 2;如果a,b ∈R+,且a+b=S (定值),当且仅当a=b 时,ab 有最大值42S .注:1)当两个正数的积为定值时,可以求它们和的最小值,当两个正数的和为定值时,可以求它们的积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”. 2)求最值的重要条件“一正,二定,三取等” 4、常用不等式有: 12222211a b a b ab a b++≥≥≥+(根据目标不等式左右的运算结构选用) ; 2)a 、b 、c ∈R ,222a b c ab bc ca ++≥++(当且仅当a b c ==时,取等号); 3)若0,0a b m >>>,则b b ma a m+<+(糖水的浓度问题)。
不等式主要题型讲解一、不等式与不等关系 题型一:不等式的性质1、对于实数c b a ,,中,给出下列命题:①22,bc ac b a >>则若; ②b a bc ac >>则若,22; ③22,0b ab a b a >><<则若; ④ba b a 11,0<<<则若; ⑤baa b b a ><<则若,0; ⑥b a b a ><<则若,0; ⑦b c b a c a b a c ->->>>则若,0; ⑧11,a b a b>>若,则0,0a b ><。
其中正确的命题是______题型二:比较大小(作差法、函数单调性、中间量比较,基本不等式)2、设2a >,12p a a =+-,2422-+-=a a q ,试比较q p ,的大小3、比较1+3log x 与)10(2log 2≠>x x x 且的大小4、若)2lg(),lg (lg 21,lg lg ,1ba Rb a Q b a P b a +=+=⋅=>>,则R Q P ,,的大小关系是 .二、解不等式题型三:解不等式5、解不等式:04722>++x x 01442>+-x x6、解不等式2(1)(2)0x x -+≥。
7、解不等式25123xx x -<---8、不等式2120ax bx ++>的解集为{x|-1<x <2},则a =_____, b=_______9、关于x 的不等式0>-b ax 的解集为),1(+∞,则关于x 的不等式02>-+x bax 的解集为10、解关于x 的不等式2(1)10ax a x -++<题型四:恒成立问题11、关于x 的不等式a x 2+ a x +1>0 恒成立,则a 的取值范围是_____________12、若不等式22210x mx m -++>对01x ≤≤的所有实数x 都成立,求m 的取值范围.13、已知0,0x y >>且191x y+=,求使不等式x y m +≥恒成立的实数m 的取值范围。
三、基本不等式2a bab +≤题型五:求最值 14、(直接用)求下列函数的值域1)y =3x 2+12x 2 2)y =x +1x15、(配凑项与系数) 1)已知54x <,求函数14245y x x =-+-的最大值。
2)当时,求(82)y x x =-的最大值。
16、(耐克函数型)求2710(1)1x x y x x ++=>-+的值域。
注意:在应用基本不等式求最值时,若遇等号取不到的情况,应结合函数()af x x x=+的单调性。
17、(用耐克函数单调性)求函数2y =的值域。
18、(条件不等式)1)若实数满足2=+b a ,则b a 33+的最小值是 . 2)已知0,0x y >>,且191x y+=,求x y +的最小值。
3)已知x ,y 为正实数,且x 2+y 22=1,求x 1+y 2 的最大值.4)已知a ,b 为正实数,2b +ab +a =30,求函数y =1ab 的最小值.题型六:利用基本不等式证明不等式19、已知c b a ,,为两两不相等的实数,求证:ca bc ab c b a ++>++22220、正数a ,b ,c 满足a +b +c =1,求证:(1-a )(1-b )(1-c )≥8abc21、已知a 、b 、c R +∈,且1a b c ++=。
求证:1111118a b c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫---≥⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭题型七:均值定理实际应用问题:22、某工厂拟建一座平面图形为矩形且面积为200m 2的三级污水处理池(平面图如图),如果池外圈周壁建造单价为每米400元,中间两条隔墙建筑单价为每米248元,池底建造单价为每平方米80元,池壁的厚度忽略不计,试设计污水池的长和宽,使总造价最低,并求出最低造价。
四、线性规划题型八:目标函数求最值23、满足不等式组⎪⎩⎪⎨⎧>≤-+≤-+0,087032y x y x y x ,求目标函数y x k +=3的最大值24、已知实系数一元二次方程2(1)10x a x a b +++++=的两个实根为1x 、2x ,并且102x <<,22x >.则1ba -的取值范围是25、已知,x y 满足约束条件:03440x x y y ≥⎧⎪+≥⎨⎪≥⎩,则222x y x ++的最小值是26、已知变量230,330.10x y x y x y y +-≤⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩满足约束条件若目标函数z ax y =+(其中a>0)仅在点(3,0)处取得最大值,则a 的取值范围为 。
27、已知实数x y ,满足121y y x x y m ≥⎧⎪≤-⎨⎪+≤⎩,,.如果目标函数z x y =-的最小值为1-,则实数m 等于题型九:实际问题28、某饼店制作的豆沙月饼每个成本35元,售价50元;凤梨月饼每个成本20元,售价30元。
现在要将这两种月饼装成一盒,个数不超过10个,售价不超过350元,问豆沙月饼与凤梨月饼各放几个,可使利润最大?又利润最大为多少?不等式的基本知识参考答案高中数学必修内容练习---不等式1、②③⑥⑦⑧;2、p q >;3、当01x <<或43x >时,1+3log x >2log 2x ; 当413x <<时,1+3log x <2log 2x ; 当43x=时,1+3log x =2log 2x 4、∵1>>b a ∴0lg ,0lg >>b a 21=Q (p b a b a =⋅>+lg lg )lg lgQ ab ab b a R ==>+=lg 21lg )2lg( ∴R >Q >P 。