高中数学不等式知识点总结教师版
高中数学不等式知识点
不等式知识点概括 :一、不等式的观点与性质1、实数的大小次序与运算性质之间的关系:2、不等式的性质:( 1) a b b a, a b b a(反对称性)( 2)a b, b c a c, a b, b c a c(传达性)( 3) a b a c b c ,故 a b c a c b (移项法例)推论: a b, c d a c b d(同向不等式相加)( 4)a b, c0ac bc, a b, c0ac bc推论 1:a b0, c d0ac bd推论 2:a b0 a n b n推论 3:a b0n a n b不等式的性质是解、证不等式的基础,对于这些性质,要点是正确理解和娴熟运用,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增强。
3、常用的基本不等式和重要的不等式( 1) a R, a20, a0当且仅当 a0,取“”( 2)a, b R,则 a2 b 22ab( 3)a, b R ,则 a b 2 ab(4) a 2b2( a b)2224、最值定理 : 设 x, y0,由x y 2 xy(1)如积xy P(定值),则积x y有最小值2 P( 2)如积x y S(定值),则积xy有最大值(S )2 2即 : 积定和最小,和定积最大。
运用最值定理求最值的三因素:一正二定三相等5、均值不等式 :a b两个正数的均值不等式:ab2三个正数的均不等是:a b c3 abc3n 个正数的均不等式:a1a2an n a1 a2 a nn6、四种均的关系:两个正数 a、b 的和均匀数、几何均匀数、算均匀数、均方根之的关系是小 : 在不等式的性中,要特注意下边 4 点:1、不等式的性:若 a>b,b>c,a>c, 是放法的依照,在运用性,要注意不等式的方向,否易生的:明a>c, 中量 b, 在出 a>b,c>b,后,就能获得a>c。
2、同向不等式可相加但不可以相减,即由 a>b,c>d ,能够得出 a+c>b+d, 但不可以得 a—c>b—d。
高中不等式全套知识点总结
高中不等式全套知识点总结一、不等式的基本概念1. 不等式定义不等式是指两个数量在大小上的关系,包含大于、小于、大于等于、小于等于四种关系。
一般用符号“>”表示大于,“<”表示小于,“≥”表示大于等于,“≤”表示小于等于。
2. 不等式的解不等式的解是指满足不等式关系的所有实数集合,解集可以是一个区间、一个集合或者一个无穷集合。
3. 不等式的性质(1)两个不等式如果左右两边分别相等,那么其关系也相等;(2)两个不等式如果相互交换左右两边,那么关系会相反;(3)不等式两边同时加或减同一个数,不等式关系不变;(4)不等式两边同时乘或除同一个正数,不等式关系不变;(5)不等式两边同时乘或除同一个负数,不等式关系反转。
二、一元一次不等式1. 线性不等式线性不等式的一般形式为 ax+b>c 或者ax+b≥c,其中a≠0。
2. 一次不等式的解法(1)基本不等式直接解法:按照不等式的性质逐步解题;(2)图像法:将不等式转化为直线或者直线段的图像,然后通过图像解题;(3)分情况讨论法:根据不等式的取值范围分情况进行讨论,再分别求解。
3. 一次不等式的应用(1)生活中常见的线性不等式问题,比如买苹果不超过20元;(2)工程建设中的线性不等式问题,比如某公式里的参数要求取值范围。
三、一元二次不等式1. 二次不等式定义二次不等式的一般形式为 ax²+bx+c>0 或者ax²+bx+c≥0,其中a≠0。
2. 一元二次不等式解法(1)解法一:配方法、图像法;(2)解法二:利用一元二次不等式的图像特点;3. 一元二次不等式的应用(1)生活中常见的二次不等式问题,比如某项业务的收入和支出之间的关系;(2)工程建设中的二次不等式问题,比如求最大值、最小值。
四、多项式不等式1. 多项式不等式的定义多项式不等式是指由多项式构成的不等式,一般形式为 f(x)>0 或者f(x)≥0。
2. 多项式不等式的解法(1)概念法:直接按照多项式不等式的定义和性质进行解题;(2)函数法:将多项式在坐标系中的图像出发,进行解题。
高中不等式知识点总结
高中不等式知识点总结一、基本概念不等式是数学中的一个重要概念,它描述了数值之间的大小关系。
在高中数学中,我们学习了许多不等式的性质和解法。
下面将从基本概念、性质和解法三个方面对高中不等式的知识点进行总结。
1.1 不等式的定义不等式是指两个数或两个代数式之间的大小关系,用符号“<”、“>”、“≤”、“≥”表示。
不等式中的符号有以下含义: - “<”表示小于,例如a < b表示a小于b; - “>”表示大于,例如a > b表示a大于b; - “≤”表示小于等于,例如a ≤ b表示a小于等于b; - “≥”表示大于等于,例如a ≥ b表示a大于等于b。
1.2 不等式的解集不等式的解集是使不等式成立的所有实数的集合。
根据不等式的类型和题目的要求,解集可以是有限集、无限集或空集。
二、基本性质不等式具有一些基本的性质,了解这些性质可以帮助我们更好地理解和运用不等式。
2.1 不等式的传递性对于任意实数a、b、c,如果a < b且b < c,则有a < c。
这个性质称为不等式的传递性。
利用不等式的传递性,我们可以简化不等式的推导过程。
2.2 不等式的加减性质对于任意实数a、b、c,如果a < b,则有a + c < b + c,a - c < b - c。
这个性质称为不等式的加减性质。
利用不等式的加减性质,我们可以对不等式进行加减运算,从而得到等价的不等式。
2.3 不等式的乘除性质对于任意实数a、b、c(c ≠ 0),如果a < b且c > 0,则有ac < bc;如果a < b且c < 0,则有ac > bc。
这个性质称为不等式的乘除性质。
利用不等式的乘除性质,我们可以对不等式进行乘除运算,从而得到等价的不等式。
2.4 不等式的倒置性质对于任意实数a、b,如果 a < b,则有-b < -a。
高中数学不等式知识点总结归纳(教师版)
高中数学不等式知识点总结归纳(教师版)高中数学不等式专题教师版一、高考动态考试内容:不等式。
不等式的基本性质。
不等式的证明。
不等式的解法。
含绝对值的不等式。
考试要求:1.理解不等式的性质及其证明。
2.掌握两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数的定理,并会简单地应用。
3.掌握分析法、综合法、比较法证明简单的不等式。
4.掌握简单不等式的解法。
5.理解不等式│a│-│b│≤│a+b│≤│a│+│b│。
二、不等式知识要点1.不等式的基本概念1) 不等(等)号的定义:a-b>⟺a>b;a-b=⟺a=b;a-b<⟺a<b。
2) 不等式的分类:绝对不等式,条件不等式,矛盾不等式。
3) 同向不等式与异向不等式。
4) 同解不等式与不等式的同解变形。
2.不等式的基本性质1) a>XXX<a(对称性)。
2) a>b,b>c⟹a>c(传递性)。
3) a>b⟹a+c>b+c(加法单调性)。
4) a>b,c>d⟹a+c>b+d(同向不等式相加)。
5) a>b,cb-d(异向不等式相减)。
6) a>b,c>0⟹ac>bc;a<b,c<0⟹ac<bc(乘法单调性)。
7) a>b>0,c>d>0⟹ac>bd(同向不等式相乘)。
8) a>b>0,0bc(异向不等式相除)。
9) a>b,ab>0⟹a/b>b/a。
10) a>b,ab<0⟹a/b<b/a。
11) a>b>0,n>1⟹a^n>b^n(平方法则)。
12) a>b>0,n>1⟹a^(1/n)>b^(1/n)(开方法则)。
3.几个重要不等式1) 若a∈R,则|a|≥0,a^2≥0.2) 若a、b∈R+,则a^2+b^2≥2ab(当且仅当a=b时取等号)。
不等式知识点总结
不等式知识点总结不等式是数学中的一个重要概念,它在解决各种数学问题和实际生活中的优化问题中都有着广泛的应用。
下面我们来对不等式的相关知识点进行一个全面的总结。
一、不等式的定义用不等号(大于>、小于<、大于等于≥、小于等于≤)连接两个数或代数表达式的式子,叫做不等式。
例如:3x + 2 > 5 ,y 1 ≤ 4 等都是不等式。
二、不等式的基本性质1、对称性:如果 a > b ,那么 b < a ;如果 a < b ,那么 b > a 。
例如:若 5 > 3 ,则 3 < 5 。
2、传递性:如果 a > b 且 b > c ,那么 a > c ;如果 a < b 且 b< c ,那么 a < c 。
比如:已知 7 > 5 ,5 > 3 ,则 7 > 3 ;若 2 < 4 ,4 < 6 ,则 2< 6 。
3、加法性质:如果 a > b ,那么 a + c > b + c ;如果 a < b ,那么 a + c < b + c 。
例如:因为 8 > 5 ,所以 8 + 2 > 5 + 2 ,即 10 > 7 。
4、乘法性质:如果 a > b 且 c > 0 ,那么 ac > bc ;如果 a < b 且 c > 0 ,那么ac < bc 。
如果 a > b 且 c < 0 ,那么 ac < bc ;如果 a < b 且 c < 0 ,那么ac > bc 。
例如:若 3 > 1 ,且 2 > 0 ,则 3×2 > 1×2 ,即 6 > 2 ;若 3 > 1 ,但-2 < 0 ,则 3×(-2) < 1×(-2) ,即-6 <-2 。
三、一元一次不等式1、定义:含有一个未知数,且未知数的次数是 1 的不等式叫做一元一次不等式。
例如:2x 5 > 0 。
2、解法:去分母(若有分母)。
去括号。
移项:将含有未知数的项移到一边,常数项移到另一边。
合并同类项。
系数化为 1 :注意当系数为负数时,不等号方向要改变。
高中数学-公式-不等式
不等式一、基础知识1、两个实数比较大小的法则:如果a-b 是正数,那么a>b ;如果a-b 是负数,那么a<b ;如果a-b 等于零,那么a=b ;反之亦成立。
即b a b a b a b a b a b a <⇔<-=⇔=->⇔>-0;0;0。
2、不等式的性质(1)a b b a <⇔>(2)c a c b b a >⇒>>,(3)c b c a b a +>+⇒>(4)d b c a d c b a +>+⇒>>,(5)d b c a d c b a ->-⇒<>,(6)bc ac c b a >⇒>>0,(7)bc ac c b a <⇒<>0,(8)bd ac d c b a >⇒>>>>0,0(9)),2(0N n n b a b a n n ∈≥>⇒>> (10)db c a c d b a >⇒>>>>0,0 (11)),2(0N n n b a b a n n ∈≥>⇒>> 3含有绝对值得不等式的性质 (1) ⎪⎩⎪⎨⎧<-=>=)0()0(0)0(a a a a a a (2) b a ab ⋅=,)0(≠=b b a b a (3) a x a a x a x <<-⇔<⇔<22)0a (22>-<>⇔>⇔>a x a x a x a x 或 (4) b a b a b a +≤+≤-b a b -a b a +≤≤-3、两个正数的均值不等式是:ab b a ≥+2三个正数的均值不等式是:33abc c b a ≥++ n 个正数的均值不等式是:n n n a a a na a a 2121≥+++ 4、两个正数b a 、的调和平均数、几何平均数、算术平均数、均方根之间的关系是 2211222b a b a ab ba +≤+≤≤+ 4、三个正数b a 、、C 的调和平均数、几何平均数、算术平均数、均方根之间的关系是 3311132223c b a c b a abc c b a ++≤++≤≤++5、双向不等式是:b a b a b a +≤±≤-左边在)0(0≥≤ab 时取得等号,右边在)0(0≤≥ab 时取得等号。
高中不等式知识点总结
高中不等式知识点总结摘要:一、不等式的基本概念1.不等式的定义2.不等式的符号表示二、不等式的基本性质1.对称性2.传递性3.可加性4.乘法原则三、常见不等式的解法1.作差比较法2.作商比较法3.韦达定理四、实际应用1.生活中的应用2.数学中的应用正文:一、不等式的基本概念不等式是数学中的一种基本概念,用于表示两个数的大小关系。
不等式的定义很简单,就是一个比较式,用符号">"或"<"来表示大小关系。
例如,x > y表示x大于y,x < y表示x小于y。
二、不等式的基本性质不等式有许多基本性质,这里我们介绍四个常见的性质。
1.对称性:如果x > y,则y < x。
这就是说,不等式两边同时改变符号,不等式的方向不会改变。
2.传递性:如果x > y,且y > z,则x > z。
这就是说,如果一个数大于另一个数,而另一个数又大于第三个数,那么第一个数一定大于第三个数。
3.可加性:如果x > y,且a > 0,则x + a > y + a。
这就是说,如果一个数大于另一个数,而加上的一个正数,那么第一个数一定大于第二个数。
4.乘法原则:如果x > y,且m > 0,则x * m > y * m。
这就是说,如果一个数大于另一个数,而乘上的一个正数,那么第一个数一定大于第二个数。
三、常见不等式的解法有许多方法可以解不等式,这里我们介绍三种常用的方法。
1.作差比较法:如果x > y,则x - y > 0。
我们可以通过作差来比较两个数的大小。
2.作商比较法:如果x > y,则x / y > 1。
我们可以通过作商来比较两个数的大小。
3.韦达定理:如果x > y,则(x + y) / 2 > (x - y) / 2。
我们可以通过韦达定理来比较两个数的大小。
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。
高中数学不等式知识点总结教师版
高中数学不等式知识点总结教师版一、基本概念1.不等式的定义:不等式是数学中一种重要的关系,是一个数与另一个数之间的大小关系的表达方式。
2.不等式的性质:不等式具有传递性、对称性和加法性。
-传递性:若a>b,b>c,则a>c。
-对称性:若a>b,则b<a。
-加法性:若a>b,则a+c>b+c。
3.常见的不等式符号:>,<,≥,≤。
二、一元一次不等式1. 一元一次不等式的定义:一元一次不等式是形如 ax + b > 0 或ax + b < 0 的不等式,其中 a, b 是实数,且a ≠ 0。
2.一元一次不等式的解法:分为以下几步:-将不等式转化为等式求解,得到等式的解集。
-判断等式解集与原不等式的关系,得到不等式解集。
3.一元一次不等式的图像:可利用数轴来表示一元一次不等式的解集。
三、一元二次不等式1. 一元二次不等式的定义:一元二次不等式是形如ax² + bx + c > 0 或ax² + bx + c < 0 的不等式,其中 a, b, c 是实数,且a ≠ 0。
2.一元二次不等式的解法:-利用一元二次不等式的图像法,即通过绘制一元二次函数的图像来确定不等式的解集。
-利用一元二次不等式的求根法,即通过求解一元二次方程来确定不等式的解集。
3.一元二次不等式的图像:可利用平移、压缩、翻折等方法,通过一元二次函数的图像形状来确定其解集。
四、绝对值不等式1.绝对值不等式的定义:绝对值不等式是形如x-a,>b或,x-a,<b的不等式,其中a,b是实数,且b>0。
2.绝对值不等式的解法:-对于,x-a,>b形式的不等式,可拆分为两个一元一次不等式求解,并求得并集。
-对于,x-a,<b形式的不等式,可利用绝对值的定义,得到不等式的解集。
3.绝对值不等式的图像:可利用数轴来表示绝对值不等式的解集。
高中《不等式》知识点总结
《不等式》知识点一、不等式及其解法:1.一元二次不等式: 化标准式(即二次项系数为正)⇒“大于取两边,小于取中间”如:解不等式(1)0322≤-+x x ; (2)0122≤++-x x解:(1)原不等式等价于 0)1)(3(≤-+x x , 方程0)1)(3(=-+x x 的根为3-,1故解集为}{}13≤≤-x x .(2)原不等式等价于0122≥--x x , 方程0122=--x x 的根为21+,21-, 故解集为}{}2121+≥-≤x x x 或. 2.高次不等式:“穿根法”. 化标准式(即每一项的x 系数为都为正)⇒穿根(从右上方出发,依次穿过每个根,如遇“重根”,奇穿偶回)如:解不等式(1)0)1)(1(≤-+x x x ; (2)0)1)(2(≥-+x x ; (3)0)1(2<-x解:(1)解集为{}101≤≤-<x x x 或; (2)解集为{312>≤≤-x x x 或; (3)解集为]1,2[--3.分式不等式:移项⇒通分.如:解不等式12≤x . 解:移项后012≤-x ,通分后02≤-x x ,化标准式为02≥-xx ,故解集为{}20≥<x x x 或 4.绝对值不等式:a x <)0(>a 的解集为{}a x a x <<-; a x >)0(>a 的解集为{}a x a x x -<>或 二、1.重要不等式:),(222Rb a ab b a ∈≥+,当且仅当b a =时,等号成立 变形:222b a ab +≤ 应用:22b a +为定值时,求ab 的最大值. 2.基本不等式:)0,0(2>>+≤b a b a ab 当且仅当b a =时,等号成立 变形一:ab b a 2≥+ 应用:ab 为定值时,求b a +的最小值.变形二:2)2(b a ab +≤ 应用:b a +为定值时,求ab 的最大值. 注:利用基本不等式求最值的条件:一正、二定、三相等.三、线性规划问题1.能画出二元一次不等式组表示的平面区域.2.相关概念:约束条件、目标函数、可行域、可行解、最优解.3.目标函数常见类型:(1)求线性目标函数By Ax z +=的最值时,先令0=z ,画出直线l :0=+By Ax ,①若0>B ,则l 向上平移,z 变大,向下平移,z 变小;②若0<B ,则l 向上平移,z 变小,向下平移,z 变大(2)“斜率型”目标函数ax b y z --=,z 表示可行域内动点),(y x 与定点),(b a 连线的斜率. (3)“距离型”目标函数22222))()(()()(b y a x b y a x z -+-=-+-=,z 表示可行域内动点),(y x 到定点),(b a的距离的平方.。
高中不等式知识点归纳总结
高中不等式知识点总结1. 不等式的定义和基本性质不等式是数学中用来表示大小关系的符号。
一般地,设a、b是实数,可以有以下四种不等式关系:•$ a < b $ :表示a小于b,即a严格小于b;•$ a > b $ :表示a大于b,即a严格大于b;•$ a b $ :表示a小于等于b,即a小于或等于b;•$ a b $ :表示a大于等于b,即a大于或等于b。
基本性质:•对于不等式的加减运算:若a小于等于b,则a+c小于等于b+c,a-c小于等于b-c(c为实数);•对于不等式的乘法运算:若a小于等于b且c大于0,则ac小于等于bc,若c小于0,则ac大于等于bc;•对于不等式的除法运算:若a小于等于b且c大于0,则a/c小于等于b/c,若c小于0,则a/c大于等于b/c(c不等于0)。
2. 一元一次不等式2.1 不等式的解集表示一元一次不等式的解集可以用数轴上的区间表示。
对于形如ax+b>0或ax+b<0的一元一次不等式,可以先求出方程的零点x=-b/a,再根据a的正负判断不等式的解集:•当a>0时,不等式的解集为x<−b/a或x>−b/a;•当a<0时,不等式的解集为x>−b/a或x<−b/a。
2.2 一元一次不等式的性质•当且仅当不等式两边同时加上(或减去)同一个正数时,不等号的方向不变;•当且仅当不等式两边同时乘以(或除以)同一个正数时,不等号的方向不变;•当且仅当不等式两边同时乘以(或除以)同一个负数时,不等号的方向改变。
3.1 不等式的解集表示一元二次不等式的解集可以用数轴上的区间表示。
对于形如ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0的一元二次不等式,可以先求出抛物线的顶点和判别式D的值,再根据D的正负判断不等式的解集。
•当a>0时,不等式的解集为抛物线顶点的左右两侧;•当a<0时,不等式的解集为抛物线顶点的外侧。
高中不等式知识点总结
高中不等式知识点总结一、知识点1.不等式性质比较大小方法:(1)作差比较法(2)作商比较法不等式的基本性质①对称性:a > bb > a②传递性: a > b, b > ca > c③可加性: a > b a + c > b + c④可积性: a > b, c > 0ac > bc;a > b, c < 0ac < bc;⑤加法法则: a > b, c > d a + c > b + d⑥乘法法则:a > b > 0, c > d > 0 ac > bd⑦乘方法则:a > b > 0, an > bn (n∈N)⑧开方法则:a > b > 0,2.算术平均数与几何平均数定理:(1)如果a、b∈R,那么a2 + b2 ≥2ab(当且仅当a=b时等号)(2)如果a、b∈R+,那么(当且仅当a=b时等号)推广:如果为实数,则重要结论1)如果积xy是定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值2;(2)如果和x+y是定值S,那么当x=y时,和xy有最大值S2/4。
3.证明不等式的常用方法:比较法:比较法是最基本、最重要的方法。
当不等式的两边的差能分解因式或能配成平方和的形式,则选择作差比较法;当不等式的两边都是正数且它们的商能与1比较大小,则选择作商比较法;碰到绝对值或根式,我们还可以考虑作平方差。
综合法:以已知或已证明的不等式为基础,根据不等式的性质推导出待证明的不等式。
平均不等式常用于综合法的标度。
分析方法:不等式两边的关系不够清晰。
通过寻找不等式成立的充分条件,对待证明的不等式进行逐步转化,直到找到一个容易证明或已知成立的结论。
4.不等式的解法(1) 不等式的有关概念同解不等式:如果两个不等式有相同的解集,那么这两个不等式称为同解不等式。
同解变形:当一个不等式转化为另一个不等式时,如果这两个不等式是同解不等式,那么这种变形称为同解变形。
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ax
b(a
x 0)
x
b
a b
(a (a
0) 0)
a
△=0
△<0
y=ax2+bx+c
y
的图象
(a>0)
x1 O
x2x
y
O x1
x
y x
O
ax2+bx+c=0 有两相异实根 (a>0)的根 x1, x2 (x1<x2)
有两相等实根
x1=x2=
b 2a
ax2+bx+c>0 {x|x<x1,或 x>x2} {x|x≠ b }
一.不等式知识要点
1.两实数大小的比较
a b a b 0 a b a b 0 a b a b 0
2.不等式的性质:8条性质.
3.基 本不 等式 定理
且且且且 且且且且 且且且且 且且且且
a 2 b 2 2ab
a2
b2
1 (a b)2 2
值。
z ax by z x2 y2
z y x
6
练习:1.求满足 | x | + | y | ≤4 的整点(横、纵坐标为整数)的
个数。
2.且且且且且且且f
(x)
2
log2
x
1 log2
x
(0
x
1)
34.f(x)=x+ 1 且x4且且且且且 x1
4.求函数 f ( x) ( x 1)2 4 ( x 1) 的最小值.
(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、
专题05 一元二次不等式与其他常见不等式解法(教师版)高中数学53个题型归纳与方法技巧总结篇
【考点预测】1高中数学53个题型归纳与方法技巧总结篇专题05一元二次不等式与其他常见不等式解法、一元二次不等式一元二次不等式20(0)ax bx c a ++>≠,其中24b ac ∆=-,12,x x 是方程20(0)ax bx c a ++>≠的两个根,且12x x <(1)当0a >时,二次函数图象开口向上.(2)①若0∆>,解集为{}21|x x x x x ><或.②若0∆=,解集为|2b x x R x a ⎧⎫∈≠-⎨⎬⎩⎭且.③若0∆<,解集为R .(2)当0a <时,二次函数图象开口向下.①若0∆>,解集为{}12|x x x x <<②若0∆≤,解集为∅2、分式不等式(1)()0()()0()f x f xg x g x >⇔> (2)()0()()0()f x f xg x g x <⇔< (3)()()0()0()0()f x g x f x g x g x ≥⎧≥⇔⎨≠⎩ (4)()()0()0()0()f x g x f x g x g x ≤⎧≤⇔⎨≠⎩ 3、绝对值不等式(1)22()()[()][()]f xg x f x g x >⇔>(2)()()(()0)()()()()f x g x g x f x g x f x g x >>⇔><-或;()()(()0)()()()f x g x g x g x f x g x <>⇔-<<;(3)含有两个或两个以上绝对值符号的不等式,可用零点分段法和图象法求解【方法技巧与总结】1.已知关于x 的不等式02>++c bx ax 的解集为)(n m ,(其中0>mn ),解关于x 的不等式02>++a bx cx .由02>++c bx ax 的解集为)(n m ,,得:01)1(2>++c x b x a 的解集为11(m n ,,即关于x 的不等式02>++a bx cx 的解集为11(mn ,.已知关于x 的不等式02>++c bx ax 的解集为)(n m ,,解关于x 的不等式02≤++a bx cx .由02>++c bx ax 的解集为)(n m ,,得:01)1(2≤++c x b x a 的解集为)1[1(∞+-∞,,m n 即关于x 的不等式02≤++a bx cx 的解集为)1[]1(∞+-∞,,mn .2.已知关于x 的不等式02>++c bx ax 的解集为)(n m ,(其中0>>m n ),解关于x 的不等式02>+-a bx cx .由02>++c bx ax 的解集为)(n m ,,得:01)1(2>+-c x b x a 的解集为)11(n m --,即关于x 的不等式02>+-a bx cx 的解集为)11(nm --,.3.已知关于x 的不等式02>++c bx ax 的解集为)(n m ,,解关于x 的不等式02≤+-a bx cx .由02>++c bx ax 的解集为)(n m ,,得:01)1(2≤+-c x b x a 的解集为)1[1(∞+---∞,,nm 即关于x 的不等式02≤+-a bx cx 的解集为)1[]1(∞+---∞,,nm ,以此类推.4.已知关于x 的一元二次不等式02>++c bx ax 的解集为R ,则一定满足⎩⎨⎧<∆>00a ;5.已知关于x 的一元二次不等式02>++c bx ax 的解集为φ,则一定满足⎩⎨⎧≤∆<00a ;6.已知关于x 的一元二次不等式02<++c bx ax 的解集为R ,则一定满足⎩⎨⎧<∆<00a ;7.已知关于x 的一元二次不等式02<++c bx ax 的解集为φ,则一定满足⎩⎨⎧≤∆>00a .【题型归纳目录】题型一:不含参数一元二次不等式的解法题型二:含参数一元二次不等式的解法题型三:一元二次不等式与韦达定理及判别式题型四:其他不等式解法题型五:二次函数根的分布问题【典例例题】题型一:不含参数一元二次不等式的解法例1.(2022·新疆乌鲁木齐·二模(理))不等式(2)(1)0x x +->的解集为()A .{2}x x <-∣B .{1}x x >∣C .{21}x x -<<∣D .{2∣<-xx 或1}x >【答案】D 【解析】【分析】结合一元二次不等式的解法求得正确答案即可.【详解】由(2)(1)0x x +->解得2x <-,或1x >,所以不等式(2)(1)0x x +->的解集为{2∣<-x x 或1}x >,故选:D.例2.(2022·全国·高三专题练习(文))已知函数()25x f x a -=-(0a >且1a ≠)的图象过定点(),m n ,则不等式210x mx n +++<的解集为()A .()1,3B .()3,1--C .()(),31,-∞-⋃+∞D .()3,1-【答案】D 【解析】【分析】根据指数型函数的定点求解,m n ,代入后再求解一元二次不等式.【详解】当2x =时,()220255154f a a -=-=-=-=-,故2,4m n ==-,所以不等式为2230x x +-<,解得31x -<<,所以不等式的解集为()3,1-.故选:D例3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x =()21,02,0ln x x x x ⎧+≥⎨-<⎩,则不等式()2f x +<()22f x x +的解集是()A .(﹣2,1)B .(0,1)C .(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞)D .(1,+∞)【答案】C 【解析】【分析】根据()f x 解析式,可得()f x 的单调性,根据条件,可得x +2<x 2+2x ,根据一元二次不等式的解法,即可得答案.【详解】函数()f x =()21,02,0ln x x x x ⎧+≥⎨-<⎩,可得x ≥0,()f x 递增;当x <0时,()f x 递增;且x =0时函数连续,所以()f x 在R 上递增,不等式()2f x +<()22f x x +,可化为x +2<x 2+2x ,即x 2+x ﹣2>0,解得x >1或x <﹣2,则原不等式的解集为(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞).故选:C例4.(2022·全国·高三专题练习)关于x 的不等式()2210m m x m x -+++>的解集为R ,则实数m 的范围是()A .m <B .m >C .0m >D .m >或m <【答案】B 【解析】【分析】根据该不等式是否为二次不等式,分情况讨论.【详解】当0m =时,该不等式为210x -+>,解集为12x <,不成立;当0m ≠时,由不等式的解集为R ,得()()2Δ2410m m m m >⎧⎪⎨=+-+<⎪⎩,解得m >故选:B.例5.(2022·全国·高三专题练习)若函数()23x f x x =+,则不等式()()124f x f x +≥-的解集为()A .[)3,+∞B .(],2-∞C .[]2,3D .[]1,5【答案】D 【解析】【分析】根据奇偶性定义可知()f x 为偶函数,并根据指数函数和二次函数单调性确定()f x 的单调性,从而将所求不等式转化为124x x +≥-,解不等式可求得结果.()f x 定义域为R ,()()()2233x x f x x x f x --=+-=+=,()f x ∴为定义在R 上的偶函数,图象关于y 轴对称;当0x ≥时,()23x f x x =+,又3x y =,2y x 在[)0,∞+上均为增函数,()f x ∴在[)0,∞+上为增函数,则()f x 在(],0-∞上为减函数;由()()124f x f x +≥-可得:124x x +≥-,即()()22124x x +≥-,解得:15x ≤≤,即不等式()()124f x f x +≥-的解集为[]1,5.故选:D.【方法技巧与总结】解一元二次不等式不等式的思路是:先求出其相应方程根,将根标在x 轴上,结合图象,写出其解集题型二:含参数一元二次不等式的解法例6.(2022·浙江·高三专题练习)不等式()()22200ax a x a -++≥<的解集为()A .2,1a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .11,a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .2,[1,)a ⎛⎤-∞⋃+∞ ⎥⎝⎦D .2(,1],a ⎫⎡-∞⋃+∞⎪⎢⎣⎭【答案】A 【解析】【分析】根据一元二次不等式的解法即可求解.【详解】解:原不等式可以转化为:()()120x ax --≥,当0a <时,可知2()(1)0x x a--≤,对应的方程的两根为1,2a,根据一元二次不等式的解集的特点,可知不等式的解集为:2[,1]a.故选:A.例7.(2022·全国·高三专题练习)设1a <-,则关于x 的不等式1()0a x a x a ⎛⎫--< ⎪⎝⎭的解集为()A .{|x x a <或1x a ⎫>⎬⎭B .{x |x >a }C .{x x a 或1x a ⎫<⎭D .1|x x a ⎧⎫<⎨⎬⎩⎭【解析】【分析】当1a <-时,根据开口方向及根的大小关系确定不等式的解集.【详解】因为1a <-,所以1()0a x a x a ⎛⎫--< ⎪⎝⎭等价于1()0x a x a ⎛⎫--> ⎪⎝⎭,又因为当1a <-时,1a a >,所以不等式1()0x a x a ⎛⎫--> ⎪⎝⎭的解集为:{|x x a <或1x a ⎫>⎬⎭.故选:A .【点睛】本题考查含参一元二次不等式的解法,较简单,解答时,注意根的大小关系比较.例8.(2022·全国·高三专题练习)已知定义在R 上的函数()f x 满足()()()f x y f x f y -=-,且当0x <时,()0f x >,则关于x 的不等式()()()()2222f mx f m f m x f x +>+(其中0m <<)的解集为()A .2x m x m ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭B .{|x x m <或2}x m >C .2x x m m ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭D .{|x x m >或2}x m<【答案】A 【解析】【分析】先判断函数()f x 单调递减,再利用已知条件和函数的单调性得()()20mx x m --<,解不等式即得解.【详解】任取12x x <,由已知得()120f x x ->,即()()120f x f x ->,所以函数()f x 单调递减.由()()()()2222f mx f m f m x f x +>+可得()()()()2222f mx f x f m x f m ->-,即()22f mx x f ->()22m x m -,所以2222mx x m x m -<-,即()22220mx m x m -++<,即()()20mx x m --<,又因为0m <<所以2m m>,此时原不等式解集为2x m x m ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭.故选:A 【点睛】方法点睛:解抽象函数不等式一般先要判断函数的单调性,再利用单调性化抽象函数不等式为具体的函数不等式解答.例9.(2022·全国·高三专题练习)在关于x 的不等式2(1)0x a x a -++<的解集中至多包含2个整数,则a 的取值范围是A .(3,5)-B .(2,4)-C .[3,5]-D .[2,4]-【答案】D 【解析】【详解】因为关于x 的不等式2(1)0x a x a -++<可化为(1)()0x x a --<,当1a >时,不等式的解集为1x a <<,当1a <时,不等式的解集为1<<a x ,要使得解集中至多包含2个整数,则4a ≤且2a ≥-,所以实数a 的取值范围是[2,4]a ∈-,故选D.点睛:本题主要考查了不等式解集中整数解的存在性问题,其中解答中涉及到一元二次不等式的求解,元素与集合的关系等知识点的综合应用,试题比较基础,属于基础题,同时着重考查了分类讨论思想的应用,解答中正确求解不等式的解集是解答的关键.例10.(2022·浙江·高三专题练习)设R a ∈,关于x 的二次不等式2220ax x a -->的解集为A ,集合{}12B x x =<<,满足A B ⋂≠∅,求实数a 的取值范围.【答案】()(),22,∞∞--⋃+【解析】【分析】由题意0a ≠,求出方程2220ax x a --=的两根,讨论a 的正负,确定二次不等式的解集A 的形式,然后结合数轴列出不等式求解即可得答案.【详解】解:由题意0a ≠,令2220ax x a --=,解得两根为1211x x a a ==+120,0x x <>,当0a >时,解集{}{}12||A x x x x x x =<> ,因为120,1x x <>,所以A B ⋂≠∅的充要条件是22x <,即12a <,解得2a >;当0a <时,解集{}12|A x x x x =<<,因为120,2x x <<,所以A B ⋂≠∅的充要条件是21>x ,即11a>,解得2a <-;综上,实数a 的取值范围为()(),22,∞∞--⋃+.例11.(2022·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式(kx -k 2-4)(x -4)>0,其中k ∈R.(1)当k 变化时,试求不等式的解集A ;(2)对于不等式的解集A ,若满足A ∩Z =B (其中Z 为整数集).试探究集合B 能否为有限集?若能,求出使得集合B 中元素个数最少的k 的所有取值,并用列举法表示集合B ;若不能,请说明理由.【答案】(1)答案见解析(2)能;2k =-,B ={-3,-2,-1,0,1,2,3}【解析】【分析】(1)对k 进行分类讨论,结合一元二次不等式的解法求得不等式的解集A .(2)结合(1)的结论进行分类讨论,结合基本不等式求得和正确答案.(1)当k =0时,A ={x |x <4};当k >0且k ≠2时,A ={x |x <4或4x k k>+};当k =2时,A ={x |x ≠4};当k <0时,A ={x |4k k+<x <4}.(2)由(1)知:当k ≥0时,集合B 中的元素的个数有无限个;当k <0时,集合B 中的元素的个数有限,此时集合B 为有限集.因为4k k+=-[(-k )+()4k -]≤-4,当且仅当k =-2时取等号,所以当k =-2时,集合B 中的元素个数最少,此时A ={x |-4<x <4},故集合B ={-3,-2,-1,0,1,2,3}.例12.(2022·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式21ln 02x mx x m ---<的解集为(,)a b ,其中0a >,若该不等式在(,)a b 中有且只有一个整数解,求实数m 的取值范围【答案】12ln2(,]43-【解析】【分析】将不等式转化为22ln 2(1)x xm x ->+,构造函数22ln ()=2(1)x x f x x -+,利用导数判断单调性,结合题意即可求解.【详解】关于x 的不等式21ln 02x mx x m ---<化为:22ln 2(1)x xm x ->+,令22ln ()=2(1)x xf x x -+,0x >,则3222222ln ()2(1)x x x x xf x x x +--+'=+.令32()2222ln u x x x x x x =+--+,2()342ln u x x x x '=++在(0,)+∞上单调递增,因此存在0(0,1)x ∈,使得20000()342ln 0u x x x x '=++=,20002ln 34x x x =--,3232232200000000000000000()2222ln 222(34)22222(1)(1)0u x x x x x x x x x x x x x x x x x =+--+=+--+--=----=-++<,u (1)10=-<,u (2)104ln20=+>.因此存在1(1,2)x ∈,使得1()0u x =,因此函数()f x 在1(0,)x 内单调递减,在1(x ,) +单调递增.f (1)14=,f (2)2ln23-=. 关于x 的不等式21ln 02x mx x m ---<的解集为(,)a b ,其中0a >,该不等式在(,)a b 中有且只有一个整数解,∴实数m 的取值范围是12ln2(,]43-.【方法技巧与总结】1.数形结合处理.2.含参时注意分类讨论.题型三:一元二次不等式与韦达定理及判别式例13.(2022·湖南岳阳·二模)已知关于x 的不等式2240ax bx ++<的解集为4,m m ⎛⎫⎪⎝⎭,其中0m <,则44b a b +的最小值为()A .2-B .1C .2D .8【答案】C 【解析】【分析】由一元二次不等式的解与方程根的关系求出系数1a =,确定2b ≥,然后结合基本不等式得最小值.【详解】2240ax bx ++<的解集为4,m m ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则2240ax bx ++=的两根为m ,4m ,∴44m m a ⋅=,∴1a =,42m b m +=-,则424b m m=-+≥-,即2b ≥,44244b b a b b+=+≥,当且仅当4b =时取“=”,故选:C.例14.(2022·江苏南京·模拟预测)已知关于x 的不等式22430(0)x ax a a -+<<的解集为()12x x ,,则1212ax x x x ++的最大值是()AB.CD.【答案】D 【解析】【分析】一元二次不等式解集转化为一元二次方程的解,根据韦达定理求出124x x a +=,2123x x a =,再用基本不等式求出最值【详解】22430(0)x ax a a -+<<的解集为()12x x ,,则12x x ,是方程22430-+=x ax a 的两个根,故124x x a +=,2123x x a =,故1212143a x x a x x a++=+因为0a <,所以有基本不等式得:114433a a a a ⎡⎤⎛⎫+=--+-≤-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦当且仅当143a a -=-即a =时,等号成立,所以1212a x x x x ++的最大值为故选:D(多选题)例15.(2022·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式20ax bx c ++>的解集为(,2)(3,)-∞-⋃+∞,则()A .0a >B .不等式0bx c +>的解集是{}|6x x <-C .0a b c ++>D .不等式20cx bx a -+<的解集为11(,(,)32-∞-⋃+∞【答案】ABD 【解析】【分析】根据不等式20ax bx c ++>的解集判断出0a >,结合根与系数关系、一元二次不等式的解法判断BCD 选项的正确性.【详解】关于x 的不等式20ax bx c ++>的解集为()(),23,,0,A a ∞∞--⋃+∴>选项正确;且-2和3是关于x 的方程20ax bx c ++=的两根,由韦达定理得2323b a c a ⎧-+=-⎪⎪⎨⎪-⨯=⎪⎩,则,6b a c a =-=-,则60a b c a ++=-<,C 选项错误;不等式0bx c +>即为60ax a -->,解得6,B x <-选项正确;不等式20cx bx a -+<即为260ax ax a -++<,即2610x x -->,解得13x <-或1,D 2x >选项正确.故选:ABD .例16.(2022·全国·高三专题练习)若不等式2510ax x ++≤的解集为1123x x ⎧⎫-≤≤-⎨⎬⎩⎭,则不等式303x ax -<-的解集为___________.【答案】{}23x x <<【解析】【分析】由不等式2510ax x ++≤的解集为1123x x ⎧⎫-≤≤-⎨⎬⎩⎭可得参数a 的值,则不等式303x ax -<-也具体化了,按分式不等式解之即可.【详解】由不等式2510ax x ++≤的解集为1123x x ⎧⎫-≤≤-⎨⎬⎩⎭,可知方程251=0ax x ++有两根121123x x =-=-,故6a =,则不等式303x a x -<-即3603x x -<-等价于3(2)(3)0x x --<,不等式3(2)(3)0x x --<的解集为{}23x x <<,则不等式303x ax -<-的解集为{}23x x <<,故答案为:{}23x x <<.例17.(2022·全国·高三专题练习)已知不等式210ax bx --≥的解集是11|23⎧⎫-≤≤-⎨⎬⎩⎭x x ,则不等式20x bx a --<的解集是________.【答案】{|23}x x <<【解析】【分析】根据给定的解集求出a ,b 的值,再代入解不等式即可作答.【详解】依题意,12-,13-是方程210ax bx --=的两个根,且0a <,于是得11()()23111()(23b aa ⎧-+-=⎪⎪⎨⎪-⨯-=-⎪⎩,解得:6,5ab =-=,因此,不等式20x bx a --<为:2560x x -+<,解得23x <<,所以不等式20x bx a --<的解集是{|23}x x <<.故答案为:{|23}x x <<【方法技巧与总结】1.一定要牢记二次函数的基本性质.2.含参的注意利用根与系数的关系找关系进行代换.题型四:其他不等式解法例18.(2022·上海市青浦高级中学高三阶段练习)不等式是12x>的解集为______.【答案】10,2⎛⎫⎪⎝⎭【解析】【分析】由12x >可得120x->,结合分式不等式的解法即可求解.【详解】由12x >可得120x ->,整理可得:120x x ->,则()210x x -<,解可得:102x <<.所以不等式是12x >的解集为:10,2⎛⎫⎪⎝⎭.故答案为:10,2⎛⎫⎪⎝⎭.例19.(2022·全国·高三专题练习)不等式111x >+的解集为___________.【答案】()1,0-【解析】【分析】根据分式不等式的解法进行求解.【详解】1111000101111x x x x x x x ->⇒->⇒>⇒<⇒-<<++++,故答案为:()1,0-.例20.(2022·全国·高三专题练习)写出一个解集为()0,2的分式不等式___________.【答案】02xx <-【解析】【分析】由题意根据分式不等式的解法,得出结论.【详解】一个解集为()0,2的分式不等式可以是02xx <-,故答案为:02xx <-.(答案不唯一)例21.(2022·上海·高三专题练习)关于x230≥的解集为_________.【答案】[4,5)【解析】【分析】通过2330x x -+>0≥恒成立,将不等式最终转化为405010x x x -≥⎧⎪->⎨⎪+≠⎩,解出即可.【详解】解:对于233x x -+,有23340∆=-⨯<,则2330x x -+>恒成立,0≥恒成立,2323(34)00150x x x x ⎧--≥⎪≥⇔+⎨⎪->⎩又2333(34)(4)(1)11x x x x x x ---+=++,23(34)0150x x x x ⎧--≥⎪∴+⎨⎪->⎩,2333(34)(4)(1)x x x x --=-+405010x x x -≥⎧⎪∴->⎨⎪+≠⎩解得不等式的解集为[4,5).故答案为:[4,5).【点睛】本题考查分式不等式的求解,发现部分因式恒大于零,以及分母不为零是解题的关键,是中档题.例22.(2022·四川德阳·三模(文))对于问题:“已知关于x 的不等式20ax bx c ++>的解集为()1,2-,解关于x 的不等式20ax bx c -+>”,给出如下一种解法:解析:由20ax bx c ++>的解集()1,2-,得()()20a x b x c -+-+>的解集为()2,1-,即关于x 的不等式20ax bx c -+>的解集为()2,1-.参考上述解法,若关于x 的不等式0k x b x a x c ++<++的解集为111,,1,32⎛⎫⎛⎫--⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭关于x 的不等式1011kx bx ax cx ++<++的解集为____.【答案】()()3,11,2 --.【解析】【分析】关于x 的不等式1011kx bx ax cx ++<++可看成前者不等式中的x 用1x 代入可得不等式1011kx bx ax cx ++<++的解集.【详解】若关于x 的不等式0k x b x a x c ++<++的解集为111,,1,32⎛⎫⎛⎫--⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭则关于x 的不等式1011kx bx ax cx ++<++可看成前者不等式中的x 用1x代入可得,则1111,,132x ⎛⎫⎛⎫∈--⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则()()3,11,2x ∈--⋃.故解集为:()()3,11,2 --.【点睛】本题考查不等式的解法,考查方法的类比,正确理解题意是关键.【方法技巧与总结】1.分式不等式化为二次或高次不等式处理.2.根式不等式绝对值不等式平方处理.题型五:二次函数根的分布问题例23.(2022·浙江·高三专题练习)若关于x 的方程2210ax ax -+=有两个不同的正根,则实数a 的取值范围是()A .()0,1B .()0, +C .()1,+∞D .(),0-∞【答案】C 【解析】【分析】由0a ≠,判别式0∆>及根与系数关系列出不等式组,即可求出实数a 的取值范围.【详解】因为关于x 的方程2210ax ax -+=有两个不同的正根,所以2044010a a a a ⎧⎪≠⎪∆=->⎨⎪⎪>⎩,解得1a >,故实数a 的取值范围是()1,+∞.故选:C例24.(2022·全国·高三专题练习)已知函数321()13f x x ax x =+++在(,0)-∞,(3,)+∞上为增函数,在()1,2上为减函数,则实数a 的取值范围为()A .(,1]-∞-B .55,34⎡⎤--⎢⎥⎣⎦C .5,13⎛⎤-- ⎥⎝⎦D .55,34⎛⎫-- ⎪⎝⎭【答案】B 【解析】求导得到2()21'=++f x x ax ,然后根据()f x 在(,0)-∞,(3,)+∞上为增函数,在()1,2上为减函数,由(0)0(1)0(2)0(3)0f f f f ''≥⎧⎪≤⎪⎨''≤⎪⎪≥⎩求解.【详解】已知函数321()13f x x ax x =+++,则2()21'=++f x x ax ,因为()f x 在(,0)-∞,(3,)+∞上为增函数,在()1,2上为减函数,所以(0)0(1)0(2)0(3)0f f f f ''≥⎧⎪≤⎪⎨''≤⎪⎪≥⎩,即10121044109610a a a ≥⎧⎪++≤⎪⎨++≤⎪⎪++≥⎩,解得5534a -≤≤-,所以实数a 的取值范围为55,34⎡⎤--⎢⎥⎣⎦故选:B 【点睛】本题主要考查导数与函数的单调性以及二次函数与根的分布,还考查了逻辑推理和运算求解的能力,属于中档题.例25.(2022·全国·高三专题练习)若函数()()()1cos 23sin cos 212f x x a x x a x =+++-在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,则实数a 的取值范围为A .11,5⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .1,15⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .[)1,1,5⎛⎤-∞-⋃+∞ ⎥⎝⎦D .(]1,1,5⎡⎫-∞-⋃+∞⎪⎢⎣⎭【答案】A 【解析】化简函数f (x ),根据f (x )在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,f ′(x )≤0恒成立,由此解不等式求出a 的取值范围.【详解】由函数()()()1cos 23sin cos 212f x x a x x a x =+++-,且f (x )在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,∴在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上,f ′(x )=−sin 2x +3a (cosx −sinx )+2a −1≤0恒成立,∵设4t cosx sinx x π=⎛⎫ ⎪⎝-⎭-,∴当x ∈0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦时,444x πππ-⎥∈-⎡⎤⎢⎣⎦,,t ∈[−1,1],即−1≤cosx −sinx ≤1,令t ∈[−1,1],sin 2x =1−t 2∈[0,1],原式等价于t 2+3at +2a −2≤0,当t ∈[−1,1]时恒成立,令g (t )=t 2+3at +2a −2,只需满足312(1)510a g a ⎧-≤-⎪⎨⎪=-≤⎩或312(1)10ag a ⎧-≥⎪⎨⎪-=--≤⎩或3112(1)510(1)10a g a g a ⎧-<-<⎪⎪=-≤⎨⎪-=--≤⎪⎩,解得∅或213a -≤≤-或2135a -<≤,综上,可得实数a 的取值范围是11,5⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,故选:A .【点睛】本题考查三角函数的公式及导数的应用,解题的关键是利用换元将不等式恒成立问题转化为一元二次不等式恒成立问题,属于较难题.例26.(2022·全国·高三专题练习)已知曲线322()13f x x x ax =-+-上存在两条斜率为3的不同切线,且切点的横坐标都大于零,则实数a 可能的取值()A .196B .3C .103D .92【答案】AC 【解析】【分析】本题先求导函数并根据题意建立关于m 的方程,再根据根的分布求a 的取值范围,最后判断得到答案即可.【详解】解:∵322()13f x x x ax =-+-,∴2()22f x x x a '=-+,可令切点的横坐标为m ,且0m >,可得切线斜率2223k m m a =-+=即22230m m a -+-=,由题意,可得关于m 的方程22230m m a -+-=有两个不等的正根,且可知1210m m +=>,则1200m m ∆>⎧⎨⋅>⎩,即2242(3)0302a a ⎧-⨯⨯->⎪⎨->⎪⎩,解得:732a <<,所以a 的取值可能为196,103.故选:AC.【点睛】本题考查求导函数,导数的几何意义,根的分布,是中档题.例27.(2022·全国·高三专题练习)若一元二次方程2(1)30mx m x -++=的两个实根都大于1-,则m 的取值范围____【答案】2m <-或5m ≥+.【解析】根据一元二次方程根的分布建立不等式组,解之可得答案.【详解】由题意得应满足0,11,20,(1)0m m m mf ≠⎧⎪+⎪>-⎪⎨⎪∆≥⎪->⎪⎩解得:2m <-或5m ≥+.故答案为:2m <-或5m ≥+.例28.(2022·全国·高三专题练习)设2()32f x ax bx c =++,若0,(0)0,(1)0a b c f f ++=>>,求证:(Ⅰ)0a >且21ba-<<-;(Ⅱ)方程()0f x =在(0,1)内有两个实根.【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)见解析.【解析】【分析】(Ⅰ)先由条件求得,a c 的符号,结合条件可得;(Ⅱ)根据(0),(1)()3bf f f a-的符号可得.【详解】(Ⅰ)因为(0)0,(1)0f f >>,所以0,320c a b c >++>.由条件0a b c ++=,消去b ,得0a c >>;由条件0a b c ++=,消去c ,得0a b +<,20a b +>.故21ba-<<-.(Ⅱ)函数2()32f x ax bx c =++的顶点坐标为23(,)33b ac b a a --,在21b a -<<-的两边乘以13-,得12333b a <-<.又因为(0)0,(1)0,f f >>而22(0,33b a c acf a a+--=-<又因为2()32f x ax bx c =++在(0,)3b a -上单调递减,在(,1)3ba-上单调递增,所以方程()0f x =在区间(0,)3b a -与(,1)3ba-内分别各有一实根.【方法技巧与总结】解决一元二次方程的根的分布时,常常需考虑:判别式,对称轴,特殊点的函数值的正负,所对应的二次函数图象的开口方向.【过关测试】一、单选题1.(2022·河南·南阳中学高三阶段练习(文))已知集合{}2280A x x x =--≤,203x B x x ⎧⎫-=≤⎨⎬+⎩⎭,则A B ⋃=()A .{}22x x -≤≤B .{}42,3x x x -≤≤≠-C .{}34x x ≤≤D .{}34x x -<≤【答案】D 【解析】【分析】由一元二次不等式的解法和简单分式不等式的解法求出集合,A B ,然后根据并集的定义即可求解.【详解】解:因为集合{}{}228024A x x x x x =--≤=-≤≤,()(){}2302032330x x x B x x x x x x ⎧⎫⎧-+≤⎧⎫-⎪⎪=≤==-<≤⎨⎬⎨⎨⎬++≠⎩⎭⎩⎪⎪⎩⎭,所以{}34A B x x ⋃=-<≤,故选:D.2.(2022·河北·模拟预测)“11a <”是“2,20x x x a ∃∈-+<R ”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】B 【解析】【分析】2,20x x x a ∃∈-+<R ,列出不等式,求出1a <,从而判断出答案.【详解】2,20x x x a ∃∈-+<R ,则要满足440a ∆=->,解得:1a <,因为11a <⇒1a <,但111a a <⇒<故“11a <”是“2,20x x x a ∃∈-+<R ”的必要不充分条件.故选:B3.(2022·陕西·模拟预测(理))已知集合 234|0A x x x ,{}2|B x a x a =<<,若A B =∅ ,则实数a 的取值范围是()A .(],1-∞-B .[)4,+∞C .()(),12,4-∞-⋃D .[][)1,24,-⋃+∞【答案】D 【解析】【分析】由题知{}1,4A =-,进而分B =∅和B ≠∅空集两种情况讨论求解即可.【详解】解:由题知{}{}2|3401,4A x x x =--==-,因为A B =∅ ,所以,当{}2|B x a x a =<<=∅时,2a a ≥,解得01a ≤≤,当{}2|B x a x a =<<≠∅时,2241a a a a ⎧≤⎪≥-⎨⎪>⎩或24a a a ≥⎧⎨>⎩,解得[)(][)1,01,24,a ∈-+∞ ,综上,实数a 的取值范围是[][)1,24,-⋃+∞.故选:D4.(2022·重庆南开中学模拟预测)已知函数()()ln ln 2cos 2f x x x x=---,则关于t 的不等式()()20f t f t +<的解集为()A .()2,1-B.(-C .()0,1D.(【答案】C 【解析】【分析】根据函数解析式判断函数关于点(1,0)成中心对称,再由基本初等函数判断函数单调性,转化原不等式后求解即可.【详解】()()ππln ln 2cos ln 2ln cos(π)0)2()(22f x f x x x x x x x ----+----=+= ,()f x ∴图象关于点(1,0)成中心对称,又()()ln ln 2cos2f x x x x π=---的定义域为(0,2),由πln ,ln(2),cos2y x y x y x ==--=-在(0,2)上单调递增知,()()ln ln 2cos2f x x x x π=---在(0,2)上递增,()()20f t f t +< ,()20(2)f f t t ∴+-<-,即()2(2)f t f t <-,22t t ∴<-,解得21t -<<,又20202t t <<⎧⎨<<⎩,解得0t <,所以01t <<.故选:C5.(2022·山西·二模(理))已知集合{}23A x x =∈<Z ,32B x a x a ⎧⎫=<<+⎨⎬⎩⎭,若A B 有2个元素,则实数a 的取值范围是()A .3,12⎛⎫-- ⎪⎝⎭B .3,02⎛⎫- ⎪⎝⎭C .()3,01,2⎛⎫-⋃+∞ ⎪⎝⎭D .31,1,022⎛⎫⎛⎫--⋃- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】D 【解析】【分析】由题知{}1,0,1A =-,进而根据题意求解即可.【详解】解:因为{}{}231,0,1A x Z x =∈<=-,32B x a x a ⎧⎫=<<+⎨⎬⎩⎭,若A B 有2个元素,则13012a a <-⎧⎪⎨<+≤⎪⎩或10312a a -≤<⎧⎪⎨+>⎪⎩,解得312a -<<-或102a -<<,所以,实数a 的取值范围是31,1,022⎛⎫⎛⎫--⋃- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:D .6.(2022·重庆·高三阶段练习)若关于x 的不等式sin |sin |2x x k -≤对任意5,66x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立,则实数k 的取值范围为()A .[1,3]-B .75,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C.[1,-D.[1,【答案】A【分析】令1sin ,[,1]2t x t =∈,则||2t t k -≤.对k 进行讨论,即可求出答案.【详解】令1sin ,[,1]2t x t =∈,则||2t t k -≤.(1)当12k <时,则2()220t t k t kt -≤⇒--≤,令2()2g t t kt =--,max ()(1)101g t g k k ==--≤⇒≥-.故112k -≤<.(2)当1k >时,则2()220t k t t kt -≤⇒-+≥,令2()2g t t kt =-+①当12k<时,212k k <⇒<<,则22min ()()201242k k k g t g k ==-+≥⇒<≤②当12k≥时,2k ≥,则min ()(1)120323g x g k k k ==-+≥⇒≤⇒≤≤故13k <<(3)当112k ≤≤时,则||2t t k -≤在1[,1]2t ∈上恒成立,故112k ≤≤.综上所述:[1,3]k ∈-故选:A.7.(2022·江苏无锡·模拟预测)已知实数a ,b 满足如下两个条件:(1)关于x 的方程2320x x ab --=有两个异号的实根;(2)211a b +=,若对于上述的一切实数a ,b ,不等式222a b m m +>+恒成立,则实数m 的取值范围是()A .()4,2-B .()2,4-C .][(),42,-∞-⋃+∞D .][(),24,-∞-⋃+∞【答案】A【分析】首先判断0,0a b >>,再化简()214224a b a b a b a b b a ⎛⎫+=++=++ ⎪⎝⎭,利用基本不等式求解.【详解】解:设方程2320x x ab --=的两个异号的实根分别为1x ,2x ,则1203abx x =-<,0ab ∴>.又211a b+=,0a ∴>,0b >,则()21422448a b a b a b a b b a ⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭(当且仅当4a =,2b =时取“=”),由不等式222a b m m +>+恒成立,得228m m +<,解得42m -<<.∴实数m 的取值范围是()4,2-.故选:A .8.(2022·全国·高三专题练习)已知[1a ∈-,1],不等式2(4)420x a x a +-+->恒成立,则x 的取值范围为()A .(-∞,2)(3⋃,)∞+B .(-∞,1)(2⋃,)∞+C .(-∞,1)(3⋃,)∞+D .(1,3)【答案】C 【解析】【分析】把不等式看作是关于a 的一元一次不等式,然后构造函数()2(2)44f a x a x x =-+-+,由不等式在[1-,1]上恒成立,得到(1)0(1)0f f ->⎧⎨>⎩,求解关于a 的不等式组得x 得取值范围.【详解】解:令()2(2)44f a x a x x =-+-+,则不等式2(4)420x a x a +-+->恒成立转化为()0f a >在[1,1]a ∈-上恒成立.∴有(1)0(1)0f f ->⎧⎨>⎩,即22(2)4402440x x x x x x ⎧--+-+>⎨-+-+>⎩,整理得:22560320x x x x ⎧-+>⎨-+>⎩,解得:1x <或3x >.x 的取值范围为()(),13,-∞⋃+∞.故选:C .9.(2022·全国·高三专题练习)若不等式2sin sin 20x a x -+≥对任意的0,2x π⎛⎤∈ ⎥⎝⎦恒成立,则实数a 可能是A .1B .2C .3D .4【答案】ABC 【解析】【分析】利用换元法令sin t x =,不等式可整理为220t at -+≥在(]0,1t ∈上恒成立,即2a t t ≤+,即min2a t t ⎛⎫≤+ ⎪⎝⎭,求函数的最小值即可得解.【详解】设sin t x =,0,2x π⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,(]0,1t ∴∈则不等式2sin sin 20x a x -+≥对任意0,2x π⎛⎤∈ ⎥⎝⎦恒成立,即转化为不等式220t at -+≥在(]0,1t ∈上恒成立,即转化为222t a t t t +≤=+在(]0,1t ∈上恒成立,由对勾函数知2y t t =+在(]0,1t ∈上单减,min 2131y =+=,3a ∴≤故选:ABC 【点睛】关键点点睛:本题主要考查不等式恒成立问题,利用换元法结合对勾函数的单调性求出函数的最值是解题的关键,考查学生的转化与化归能力,属于一般题.10.(2022·江苏·高三专题练习)已知不等式20ax bx c ++>的解集为{}x m x n <<,其中0m >,则以下选项正确的有()A .0a <B .0c >C .20cx bx a ++>的解集为11x x n m ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭D .20cx bx a ++>的解集为{1x x n <或}1x m>【答案】AC 【解析】由一元二次不等式的解法,再结合根与系数的关系逐个分析判断可得答案【详解】解:因为不等式20ax bx c ++>的解集为{}x m x n <<,其中0m >,所以0a <,,m n 是方程20ax bx c ++=的两个根,所以A 正确;所以b m n a c mn a ⎧+=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得()b m n a c mna =-+⎧⎨=⎩,因为0m >,m n <,所以0n >,又由于0a <,所以0c mna =<,所以B 错误;所以20cx bx a ++>可化为2()0mnax m n ax a -++>,即2()10mnx m n x -++<,即(1)(1)0mx nx --<,因为0n m >>,所以11n m<,所以不等式20cx bx a ++>的解集为11x x n m ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭,所以C 正确,D 错误,故选:AC 【点睛】关键点点睛:此题考查一元二次不等式的解法的应用,解题的关键由一元二次不等式的解法可知0a <,且,m n 是方程20ax bx c ++=的两个根,再利用根与系数的关系得b m n a c mn a ⎧+=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,再求得()b m n a c mna =-+⎧⎨=⎩,从而可求解不等式20cx bx a ++>,考查转化思想,属于中档题11.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()222f x x mx m =--,则下列命题正确的有()A .当0m ≠时,()0f x <的解集为2mx x m ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭B .当1m =时,[)12,1,x x ∀∈+∞时,()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦C .121,,4x x m ⎛⎤∀∈-∞ ⎥⎝⎦且12x x ≠时,()()121222f x f x x x f ++⎛⎫> ⎪⎝⎭D .当0m <时,若120x x <<,则()()2112>x f x x f x 【答案】BC 【解析】对于A ,分0m >和0m <时求解不等式;对于B ,根据函数的单调性可判断;对于C ,根据函数的单调性,任取两点,根据数形结合的方式可判断;对于D ,构造函数()()(0)f x g x x x=>,看作()y f x =在y 轴右侧图象上的点与原点所在直线的斜率,数形结合可判断单调性,即可得出结果.对于A ,由2220x mx m --<得()(2)0x m x m -+<,当0m >时,原不等式的解集为|2m x x m ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭;当0m <时,原不等式的解集为|2m x m x ⎧⎫<<-⎨⎩⎭,故A 错误;对于B ,1m =时,2219()212(48f x x x x =--=--在[)1+∞,上是增函数,则1212()()0f x f x x x ->-,即()[]1212()()0x x f x f x -->,故B 正确;对于C.()f x 在1,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦m 上单调递减,当121,4x x m ⎛⎤∈-∞ ⎥⎝⎦,时,设11(,())A x f x 、()22,()B x f x ,则AB 的中点C 1212()(),22x x f x f x ++⎛⎫⎪⎝⎭,又设1212,22x x x D f x ⎛⎫⎛++⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,数形结合可知,点D 位于点C 的下方,即1212()()22x x f x f x f ++⎛⎫<⎪⎝⎭,故C正确;对于D ,设()()(0)f x g x x x=>,则()g x 表示()y f x =在y 轴右侧图象上的点与原点所在直线的斜率,数形结合可知,()g x 是增函数,当120x x <<时,12()()<g x g x ,则1212()()f x f x x x <,即2112()()x f x x f x <,故D 错误.故选:BC.关键点睛:本题考查二次函数性质的综合应用,对于CD 选项的判断,关键是根据函数的单调性,利用数形结合的方法进行判断.12.(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)已知两个变量x ,y 的关系式(,)(1)f x y x y =-,则以下说法正确的是()A .(1,3)(3,1)0f f ==B .对任意实数a ,都有1(,)4f a a ≤成立C .若对任意实数x ,不等式(,)4f x a x a -≤-+恒成立,则实数a 的取值范围是[5,3]-D .若对任意正实数a ,不等式(,)4f x a x a -≤-+恒成立,则实数x 的取值范围是(,0)-∞【答案】BC 【解析】【分析】(1,3)f 和(3,1)f 的值直接代入即可求得,1(,)4f a a ≤转化为求二次函数最大值的问题,若对任意实数x ,不等式(,)4f x a x a -≤-+恒成立转化为关于x 的二次函数与x 轴至多有一个交点的问题,若对任意正实数a ,不等式(,)4f x a x a -≤-+恒成立转化为关于a 的一次函数在0a >内恒大于等于零恒成立的问题.【详解】对于选项A ,()(1,3)1132f =⨯-=-,()(3,1)3110f =⨯-=,即(1,3)(3,1)f f ≠,则A 选项错误;对于选项B ,()22211111(,)144244f a a a a a a a a a ⎛⎫⎛⎫=-=-=--++=--+≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则B 选项正确;对于选项C ,()()()2(,)114f x a x x a x x a x a a -=--=-++-≤-+恒成立,即()2140x a x -++≥恒成立,则()21160a ∆=+-≤,解得53a -≤≤,即实数a 的取值范围是[5,3]-,则C选项正确;对于选项D ,()2140x a x -++≥恒成立,令()24 0y ax x x a =-+-+>,当0x >时,该函数看成关于a 的一次函数,函数单调递减,不可能恒大于0,当0x =时,40y =≥成立,当0x <时,该函数看成关于a 的一次函数,函数单调递增,当0a =时,24y x x =-+211544x x =-++2115024x ⎛⎫=-+> ⎪⎝⎭,则实数x 的取值范围是(],0-∞,则D 选项错误;故选:BC .三、填空题13.(2022·全国·高三专题练习)不等式210ax x c a++>的解集为{|21}x x -<<,则函数y【答案】[0,1]【解析】根据不等式的解集可知一元二次不等式所对应的一元二次方程的根,利用韦达定理可求出a ,c 的值,再根据复合函数求单调区间的方法,得出单调递增区间.【详解】由题知-2和1是210ax x c a++=的两根,由根与系数的关系知-2+1=21a -,−2×1=c a,由不等式的解集为{|21}x x -<<,可知0a <,12a c ∴=-=,,则y ==因为函数y =[]0,2x ∈,令()22g x x x =-+则该函数的增区间为(],1-∞所以y =[]0,1故答案为:[]0,1.14.(2022·浙江·高三专题练习)若不等式2(3)16x b -<的解集中的整数有且仅有1,2,3,则实数b 的取值范围是___________.【答案】()5,7【解析】【分析】首先解一元二次不等式,求出不等式的解集,再根据解集中整数的情况,得到不等式组,解得即可;【详解】解:因为2(3)16x b -<,所以()()34340x b x b -+--<,解得4433b b x -+<<,所以原不等式的解集为44|33b b x x -+⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭,又解集中的整数有且仅有1,2,3,所以40134343b b -⎧<⎪⎪⎨+⎪<⎪⎩ 解得:57b <<,即()5,7b ∈,故答案为:()5,7.15.(2022·全国·高三专题练习)若关于x 的不等式()2220x a x a -++->恰有1个正整数解,则a 的取值范【答案】()(],13,4-∞ 【解析】【分析】先解带有参数的一元二次不等式,再对a 进行分类讨论,使得恰有1个正整数解,最后求出a 的取值范围【详解】不等式()2220x a x a -++->等价于()2220x a x a -++<.令()2220x a x a -++=,解得2x =或x a =.当2a >时,不等式()2220x a x a -++<的解集为()2,a ,要想恰有1个正整数解,则34a < ;当2a =时,不等式()2220x a x a -++<无解,所以2a =不符合题意;当2a <时,不等式()2220x a x a -++<的解集为(),2a ,则1a <.综上,a 的取值范围是()(],13,4-∞ .故答案为:()(],13,4-∞ 16.(2022·全国·高三专题练习)设a ,b ,c R ∈,对任意满足1x 的实数x ,都有21ax bx c ++ ,则a b c ++的最大可能值为__.【答案】3【解析】【分析】可先通过赋值0x =,判断1c ≤,再令1,0c b =-=,结合二次函数最值,可得所求最大值.【详解】任意满足1x 的实数x ,都有21ax bx c ++ ,若0x =,则1c ,可取1c =-,0b =,可得211ax - ,即22ax ≤恒成立,由于201x ,可得a 最大取2,可得3a b c ++ ,即有a b c ++的最大可能值为3.故答案为:3.四、解答题17.(2022·北京·高三学业考试)已知函数2()1f x x mx =++(m 是常数)的图象过点(1,2).(1)求()f x 的解析式;(2)求不等式()21f x x <+的解集.【答案】(1)2()1f x x =+;。
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。
完整版高中数学不等式知识点总结3篇
完整版高中数学不等式知识点总结第一篇:基本不等式和二元平均数不等式一、基本不等式:基本不等式又称柯西不等式,是数学中重要的基本工具,对于解决不等式问题有重大意义。
基本不等式的形式如下:$$(a_1^2 + a_2^2 + … + a_n^2)(b_1^2 + b_2^2 + … + b_n^2) \geqslant (a_1b_1 + a_2b_2 + … + a_nb_n)^2$$其中$a_1,a_2,…,a_n$ 和$b_1,b_2,…,b_n$ 是任意实数。
基本不等式的证明过程多种多样,这里给出一种简单易懂的证明方法:设$x=a_1b_1+a_2b_2+…+a_nb_n$,则 $x^2$ 可以表示为:$$x^2={(a_1b_1+a_2b_2+…+a_nb_n)}^2$$$$={a_1}^2{b_1}^2+{a_2}^2{b_2}^2+…+{a_n}^2{b_n}^ 2+2a_1b_1a_2b_2+2a_1b_1a_3b_3+…+2a_{n-1}b_{n-1}a_nb_n$$又因为:$${a_1}^2+{a_2}^2+…+{a_n}^2\geqslant2a_1a_2+2a_1a_3+…+2a_{n-1}a_n$$$${b_1}^2+{b_2}^2+…+{b_n}^2\geqslant2b_1b_2+2b_1b_3+…+2b_{n-1}b_n$$因此:$${a_1}^2{b_1}^2+{a_2}^2{b_2}^2+…+{a_n}^2{b_n}^2 \geqslant 2a_1b_1a_2b_2+2a_1b_1a_3b_3+…+2a_{n-1}b_{n-1}a_nb_n$$故:$$x^2={a_1}^2{b_1}^2+{a_2}^2{b_2}^2+…+{a_n}^2{b_ n}^2+2a_1b_1a_2b_2+2a_1b_1a_3b_3+…+2a_{n-1}b_{n-1}a_nb_n$$$$\leqslant({a_1}^2+{a_2}^2+…+{a_n}^2)({b_1}^2+{ b_2}^2+…+{b_n}^2)$$即为所求基本不等式。
高中数学不等式知识点总结
弹性学制数学讲义不等式(4课时)★知识梳理1、不等式的基本性质①(对称性)a b b a >⇔>②(传递性),a b b c a c >>⇒>③(可加性)a b a c b c >⇔+>+(同向可加性)d b c a d c b a +>+⇒>>,(异向可减性)d b c a d c b a ->-⇒<>,④(可积性)bc ac c b a >⇒>>0,bc ac c b a <⇒<>0,⑤(同向正数可乘性)0,0a b c d ac bd >>>>⇒> (异向正数可除性)0,0a b a b c d c d >><<⇒>⑥(平方法则)0(,1)n n a b a b n N n >>⇒>∈>且⑦(开方法则)0,1)a b n N n >>∈>且 ⑧(倒数法则)b a b a b a b a 110;110>⇒<<<⇒>>2、几个重要不等式①()222a b ab a b R +≥∈,,(当且仅当a b =时取""=号). 变形公式:22.2a b ab +≤②(基本不等式)2a b +≥()a b R +∈,,(当且仅当a b =时取到等号).变形公式:a b +≥2.2a b ab +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭ 用基本不等式求最值时(积定和最小,和定积最大),要注意满足三个条件“一正、二定、三相等”.③(三个正数的算术—几何平均不等式)3a b c ++≥()a b c R +∈、、(当且仅当a b c ==时取到等号).④()222a b c ab bc ca a b R ++≥++∈,(当且仅当a b c ==时取到等号).⑤3333(0,0,0)a b c abc a b c ++≥>>>(当且仅当a b c ==时取到等号). ⑥0,2baab a b >+≥若则(当仅当a=b 时取等号)0,2b aab a b <+≤-若则(当仅当a=b 时取等号) ⑦b an b n a m a mb a b<++<<++<1,(其中000)a b m n >>>>,,规律:小于1同加则变大,大于1同加则变小. ⑧220;a x a x a x a x a >>⇔>⇔<->当时,或22.x a x a a x a <⇔<⇔-<< ⑨绝对值三角不等式.a b a b a b -≤±≤+3、几个著名不等式①平均不等式:1122a b a b --+≤≤+,,a b R +∈(,当且仅当a b =时取""=号).(即调和平均≤几何平均≤算术平均≤平方平均).变形公式:222;22a b a b ab ++⎛⎫≤≤ ⎪⎝⎭ 222().2a b a b ++≥ ②幂平均不等式:222212121...(...).n n a a a a a a n +++≥+++③二维形式的三角不等式:≥1122(,,,).x y x y R ∈④二维形式的柯西不等式:22222()()()(,,,).a b c d ac bd a b c d R ++≥+∈当且仅当ad bc =时,等号成立. ⑤三维形式的柯西不等式:2222222123123112233()()().a a ab b b a b a b a b ++++≥++⑥一般形式的柯西不等式: 2222221212(...)(...)n n a a a b b b ++++++21122(...).n n a b a b a b ≥+++ ⑦向量形式的柯西不等式:设,αβ是两个向量,则,αβαβ⋅≤当且仅当β是零向量,或存在实数k ,使k αβ=时,等号成立.⑧排序不等式(排序原理):设1212...,...n n a a a b b b ≤≤≤≤≤≤为两组实数.12,,...,n c c c 是12,,...,n b b b 的任一排列,则12111122......n n n n n a b a b a b a c a c a c -+++≤+++1122....n n a b a b a b ≤+++(反序和≤乱序和≤顺序和),当且仅当12...n a a a ===或12...n b b b ===时,反序和等于顺序和.⑨琴生不等式:(特例:凸函数、凹函数)若定义在某区间上的函数()f x ,对于定义域中任意两点1212,(),x x x x ≠有12121212()()()()()().2222x x f x f x x x f x f x f f ++++≤≥或则称f(x)为凸(或凹)函数.4、不等式证明的几种常用方法常用方法有:比较法(作差,作商法)、综合法、分析法;其它方法有:换元法、反证法、放缩法、构造法,函数单调性法,数学归纳法等. 常见不等式的放缩方法: ①舍去或加上一些项,如22131()();242a a ++>+ ②将分子或分母放大(缩小), 如211,(1)kk k <- 211,(1)k k k >+=⇒<*,1)k N k >∈>等.5、一元二次不等式的解法求一元二次不等式20(0)ax bx c ++><或 2(0,40)a b ac ≠∆=->解集的步骤: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.规律:当二次项系数为正时,小于取中间,大于取两边.6、高次不等式的解法:穿根法.分解因式,把根标在数轴上,从右上方依次往下穿(奇穿偶切),结合原式不等号的方向,写出不等式的解集.7、分式不等式的解法:先移项通分标准化,则()0()()0()()()0()0()0()f x f x g x g x f x g x f x g x g x >⇔⋅>⋅≥⎧≥⇔⎨≠⎩ (<≤“或”时同理)规律:把分式不等式等价转化为整式不等式求解.8、无理不等式的解法:转化为有理不等式求解2()0(0)()f x a a f x a ≥⎧>>⇔⎨>⎩2()0(0)()f x a a f x a ≥⎧<>⇔⎨<⎩⑶2()0()0()()0()0()[()]f x f x g x g x g x f x g x >⎧≥⎧⎪>⇔≥⎨⎨<⎩⎪>⎩或⑷2()0()()0()[()]f x g x g x f x g x ≥⎧⎪<⇔>⎨⎪<⎩⑸()0()0()()f x g x f x g x ≥⎧⎪>⇔≥⎨⎪>⎩ 规律:把无理不等式等价转化为有理不等式,诀窍在于从“小”的一边分析求解.9、指数不等式的解法:⑴当1a >时,()()()()f x g x a a f x g x >⇔>⑵当01a <<时,()()()()f x g x a a f x g x >⇔< 规律:根据指数函数的性质转化.10、对数不等式的解法⑴当1a >时, ()0log ()log ()()0()()a a f x f x g x g x f x g x >⎧⎪>⇔>⎨⎪>⎩⑵当01a <<时, ()0log ()log ()()0.()()a a f x f x g x g x f x g x >⎧⎪>⇔>⎨⎪<⎩规律:根据对数函数的性质转化.11、含绝对值不等式的解法:⑴定义法:(0).(0)a a a a a ≥⎧=⎨-<⎩ ⑵平方法:22()()()().f x g x f x g x ≤⇔≤⑶同解变形法,其同解定理有: ①(0);x a a x a a ≤⇔-≤≤≥ ②(0);x a x a x a a ≥⇔≥≤-≥或 ③()()()()()(()0)f xg x g x f x g x g x ≤⇔-≤≤≥ ④()()()()()()(()0)f x g x f x g x f x g x g x ≥⇔≥≤-≥或规律:关键是去掉绝对值的符号.12、含有两个(或两个以上)绝对值的不等式的解法:规律:找零点、划区间、分段讨论去绝对值、每段中取交集,最后取各段的并集.13、含参数的不等式的解法解形如20ax bx c ++>且含参数的不等式时,要对参数进行分类讨论,分类讨论的标准有: ⑴讨论a 与0的大小;⑵讨论∆与0的大小;⑶讨论两根的大小.14、恒成立问题⑴不等式20ax bx c ++>的解集是全体实数(或恒成立)的条件是:①当0a =时 0,0;b c ⇒=> ②当0a ≠时00.a >⎧⇒⎨∆<⎩ ⑵不等式20ax bx c ++<的解集是全体实数(或恒成立)的条件是:①当0a =时0,0;b c ⇒=< ②当0a ≠时00.a <⎧⇒⎨∆<⎩⑶()f x a <恒成立max ();f x a ⇔<()f x a ≤恒成立max ();f x a ⇔≤⑷()f x a >恒成立min ();f x a ⇔>()f x a ≥恒成立min ().f x a ⇔≥15、线性规划问题常见的目标函数的类型:①“截距”型:;z Ax By =+ ②“斜率”型:y z x =或;y b z x a -=-③“距离”型:22z x y =+或z =22()()z x a y b =-+-或z =在求该“三型”的目标函数的最值时,可结合线性规划与代数式的几何意义求解,从而使问题简单化.。
高中数学不等式知识点总结教师版
/ 12 高中数学不等式专题教师版 一、 高考动态 考试内容: 不等式.不等式的基本性质.不等式的证明.不等式的解法.含绝对值的不等式. 考试要求: (1)理解不等式的性质及其证明. (2)掌握两个(不扩展到三个)正数的算术平均数不小于它们的几何平均数的定理,并会简单的应用. (3)掌握分析法、综合法、比较法证明简单的不等式. (4)掌握简单不等式的解法. (5)理解不等式│a│-│b│≤│a+b│≤│a│+│b│ 二、不 等 式 知识要点 1. 不等式的基本概念 (1) 不等(等)号的定义:.0;0;0babababababa (2) 不等式的分类:绝对不等式;条件不等式;矛盾不等式. (3) 同向不等式与异向不等式. (4) 同解不等式与不等式的同解变形. 2.不等式的基本性质 (1)abba(对称性) (2)cacbba,(传递性) (3)cbcaba(加法单调性) (4)dbcadcba,(同向不等式相加) (5)dbcadcba,(异向不等式相减) (6)bcaccba0,. (7)bcaccba0,(乘法单调性) (8)bdacdcba0,0(同向不等式相乘) (9)0,0ababcdcd(异向不等式相除) 11(10),0ababab(倒数关系) (11))1,(0nZnbabann且(平方法则) (12))1,(0nZnbabann且(开方法则) 3.几个重要不等式 (1)0,0||,2aaRa则若 (2))2||2(2,2222ababbaabbaRba或则、若(当仅当a=b时取等号) (3)如果a,b都是正数,那么 .2abab(当仅当a=b时取等号) 极值定理:若,,,,xyRxySxyP则: ○1如果P是定值, 那么当x=y时,S的值最小; ○2如果S是定值, 那么当x=y时,P的值最大. 利用极值定理求最值的必要条件: 一正、二定、三相等.
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高中数学不等式专题教师版一、 高考动态 考试内容:不等式.不等式的基本性质.不等式的证明.不等式的解法.含绝对值的不等式. 考试要求:(1)理解不等式的性质及其证明.(2)掌握两个(不扩展到三个)正数的算术平均数不小于它们的几何平均数的定理,并会简单的应用.(3)掌握分析法、综合法、比较法证明简单的不等式. (4)掌握简单不等式的解法.(5)理解不等式│a │-│b │≤│a+b │≤│a │+│b │ 二、不 等 式 知识要点 1. 不等式的基本概念(1) 不等(等)号的定义:.0;0;0b a b a b a b a b a b a <⇔<-=⇔=->⇔>- (2) 不等式的分类:绝对不等式;条件不等式;矛盾不等式. (3) 同向不等式与异向不等式.(4) 同解不等式与不等式的同解变形. 2.不等式的基本性质(1)a b b a <⇔>(对称性)(2)c a c b b a >⇒>>,(传递性)(3)c b c a b a +>+⇒>(加法单调性)(4)d b c a d c b a +>+⇒>>,(同向不等式相加) (5)d b c a d c b a ->-⇒<>,(异向不等式相减) (6)bc ac c b a >⇒>>0,.(7)bc ac c b a <⇒<>0,(乘法单调性)(8)bd ac d c b a >⇒>>>>0,0(同向不等式相乘)(9)0,0a b a b c d c d>><<⇒>(异向不等式相除) 11(10),0a b ab a b>>⇒<(倒数关系) (11))1,(0>∈>⇒>>n Z n b a b a n n 且(平方法则) (12))1,(0>∈>⇒>>n Z n b a b a n n 且(开方法则)3.几个重要不等式(1)0,0||,2≥≥∈a a R a 则若(2))2||2(2,2222ab ab b a ab b a R b a ≥≥+≥+∈+或则、若(当仅当a=b 时取等号) (3)如果a ,b 都是正数,那么 .2a b ab +(当仅当a=b 时取等号)极值定理:若,,,,x y R x y S xy P +∈+==则: ○1如果P 是定值, 那么当x=y 时,S 的值最小;○2如果S 是定值, 那么当x =y 时,P 的值最大. 利用极值定理求最值的必要条件: 一正、二定、三相等.3,3a b c a b c R abc +++∈(4)若、、则a=b=c 时取等号) 0,2b aab a b>+≥(5)若则(当仅当a=b 时取等号)2222(6)0||;||a x a x a x a x a x a x a a x a >>⇔>⇔<-><⇔<⇔-<<时,或(7)||||||||||||,b a b a b a R b a +≤±≤-∈则、若 4.几个著名不等式(1)平均不等式: 如果a ,b 都是正数,那么222.1122a ba b ab a b +++(当仅当a=b 时取等号)即:平方平均≥算术平均≥几何平均≥调和平均(a 、b 为正数):特别地,222()22a b a b ab ++≤≤(当a = b 时,222()22a b a b ab ++==)),,,(332222时取等c b a R c b a c b a c b a ==∈⎪⎭⎫ ⎝⎛+++≥++ ⇒幂平均不等式:22122221)...(1...n n a a a na a a +++≥+++ 注:例如:22222()()()ac bd a b c d +≤++.常用不等式的放缩法:①21111111(2)1(1)(1)1n n n n n n n n n n-==-≥++--11(1)121n n n n n n n nn n +==-≥+++-(2)柯西不等式: 时取等号当且仅当(则若nn n n n n n n b a b a b ab a b b b b a a a a b a b a b a b a R b b b b R a a a a ====+++++++≤++++∈∈ 332211223222122322212332211321321))(();,,,,,,,,(3)琴生不等式(特例)与凸函数、凹函数若定义在某区间上的函数f(x),对于定义域中任意两点1212,(),x x x x ≠有12121212()()()()()().2222x x f x f x x x f x f x f f ++++≤≥或则称f(x)为凸(或凹)函数.5.不等式证明的几种常用方法比较法、综合法、分析法、换元法、反证法、放缩法、构造法.6.不等式的解法(1)整式不等式的解法(根轴法).步骤:正化,求根,标轴,穿线(偶重根打结),定解. 特例① 一元一次不等式ax >b 解的讨论;②一元二次不等式ax 2+bx +c >0(a ≠0)解的讨论.(2)分式不等式的解法:先移项通分标准化,则()()0()()0()()0;0()0()()f x g x f x f x f x g x g x g x g x ≥⎧>⇔>≥⇔⎨≠⎩ (3)无理不等式:转化为有理不等式求解 1()0()()()0()()f x f x g x g x f x g x ⎧≥⎫⇒⎪⎬≥⎨⎭⎪>⎩定义域○2⎩⎨⎧<≥⎪⎩⎪⎨⎧>≥≥⇔>0)(0)()]([)(0)(0)()()(2x g x f x g x f x g x f x g x f 或 ○3⎪⎩⎪⎨⎧<≥≥⇔<2)]([)(0)(0)()()(x g x f x g x f x g x f (4).指数不等式:转化为代数不等式()()()()()(1)()();(01)()()(0,0)()lg lg f x g x f x g x f x a a a f x g x a a a f x g x a b a b f x a b>>⇔>><<⇔<>>>⇔⋅>(5)对数不等式:转化为代数不等式()0()0log ()log ()(1)()0;log ()log ()(01)()0()()()()a a a a f x f x f x g x a g x f x g x a g x f x g x f x g x >>⎧⎧⎪⎪>>⇔>><<⇔>⎨⎨⎪⎪><⎩⎩(6)含绝对值不等式○1应用分类讨论思想去绝对值; ○2应用数形思想; ○3应用化归思想等价转化 ⎩⎨⎧>-<>≤⇔>⎩⎨⎧<<->⇔<)()()()(0)()0)(),((0)()(|)(|)()()(0)()(|)(|x g x f x g x f x g x g x f x g x g x f x g x f x g x g x g x f 或或不同时为注:常用不等式的解法举例(x 为正数): ①231124(1)2(1)(1)()22327x x x x x -=⋅--≤=②2222232(1)(1)12423(1)()223279x x x y x x y y --=-⇒=≤=⇒≤类似于22sin cos sin (1sin )y x x x x ==-,③111||||||()2x x x x x x+=+≥与同号,故取等三、利用均值不等式求最值的方法均值不等式a bab a b +≥>>200(,,当且仅当a =b 时等号成立)是一个重要的不等式,利用它可以求解函数最值问题。
对于有些题目,可以直接利用公式求解。
但是有些题目必须进行必要的变形才能利用均值不等式求解。
下面是一些常用的变形方法。
一、配凑 1. 凑系数例1. 当04<<x 时,求y x x =-()82的最大值。
解析:由04<<x 知,820->x ,利用均值不等式求最值,必须和为定值或积为定值,此题为两个式子积的形式,但其和不是定值。
注意到2828x x +-=()为定值,故只需将y x x =-()82凑上一个系数即可。
y x x x x x x =-=-≤+-=()[()]()821228212282282·当且仅当282x x =-,即x =2时取等号。
所以当x =2时,y x x =-()82的最大值为8。
评注:本题无法直接运用均值不等式求解,但凑系数后可得到和为定值,从而可利用均值不等式求最大值。
2. 凑项例2. 已知x <54,求函数f x x x ()=-+-42145的最大值。
解析:由题意知450x -<,首先要调整符号,又()42145x x --·不是定值,故需对42x -进行凑项才能得到定值。
∵x x <->54540, ∴f x x x x x()()=-+-=--+-+42145541543≤---+=-+=2541543231()x x·当且仅当54154-=-x x,即x =1时等号成立。
评注:本题需要调整项的符号,又要配凑项的系数,使其积为定值。
3. 分离例3. 求y x x x x =+++-271011()≠的值域。
解析:本题看似无法运用均值不等式,不妨将分子配方凑出含有(x +1)的项,再将其分离。
y x x x x x x x x =+++=+++++=++++227101151411415()()()当x +>10,即x >-1时y x x ≥+++=214159()·(当且仅当x =1时取“=”号)。
当x +<10,即x <-1时y x x ≤-++=521411()·(当且仅当x =-3时取“=”号)。
∴y x x x x =+++271011()≠-的值域为(][)-∞+∞,,19 。
评注:分式函数求最值,通常化成y mg x Ag x B A m =++>>()()()00,,g(x)恒正或恒负的形式,然后运用均值不等式来求最值。
二、整体代换例4. 已知a b a b >>+=0021,,,求t a b=+11的最小值。