人教版高中数学高二必修5学案 第三章《不等式》本章回顾

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本章回顾

识结构

点回放

1.不等式的基本性质 (1)比较两个实数的大小

两个实数的大小是用实数的运算性质来定义的,有a -b >0⇔a >b ;a -b =0⇔a =b ;a -b <0⇔a 0,则a b >1⇔a >b ;a b =1⇔a =b ;a

b

<1⇔a

(2)不等式的性质 ①对称性:a >b ⇔b b ,b >c ⇒a >c ; ③加法法则:a >b ⇔a +c >b +c ; ④移项法则:a +b >c ⇔a >c -b ; ⑤同向可加性:a >b ,c >d ⇒a +c >b +d ;

⑥乘法法则:a >b ,c >0⇒ac >bc 或a >b ,c <0⇒ac b >0,c >d >0⇒ac >bd ;

⑧乘方法则:a >b >0,n ∈N *⇒a n >b n ;

⑨开方法则:a >b >0,n ∈N *⇒n a >n

b . 2.不等式的解法 (1)一元一次不等式的解法

一元一次不等式ax +b >0 (a ≠0)的解集为 ①当a >0时,⎩⎨⎧

⎭⎬⎫x |x >-b a ;

②当a <0时,⎩

⎨⎧

⎬⎫x |x <-b a . (2)一元二次不等式的一般形式为 ax 2+bx +c >0,或ax 2+bx +c <0 (a ≠0).

一元二次不等式、一元二次方程及二次函数间的关系 判别式 Δ=b 2-4ac Δ>0

Δ=0

Δ<0

方程

ax 2+bx +c =0

有两不等实根x 1,

x 2(x 1

有两相等实根x 1=x 2 无实根

二次函数y =ax 2+bx +c (a >0)的图象

不等式ax 2+bx +c >0

(a >0)的解集 {x |x x 2}

{x |x ≠

-b 2a } R

不等式ax 2+bx +c <0

(a >0)的解集

{x |x 1

(1)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某一侧的平面区域(半平面)且不含边界直线;不等式Ax +By +C ≥0所表示的平面区域(半平面)包含边界直线.

(2)对于直线Ax +By +C =0同一侧的所有点(x ,y ),使得Ax +By +C 的值的符号相同,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(或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(或Ax +By +C >0).

(3)判断不等式Ax +By +C >0所表示的平面区域,可在直线Ax +By +C =0的某一侧的半平面内选取一个特殊点,如选原点或坐标轴上的点来验证Ax +By +C 的符号的正负.当C ≠0时,常选用原点(0,0);当C =0时,选用点(1,0)或(0,1).这种方法概括为“直线定边界,特殊点定区域”.

4.基本不等式及常用变形

(1)对于任意实数a 、b ,都有a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时,等号成立. (2)如果a ≥0,b ≥0,那么ab ≤a +b

2

,当且仅当a =b 时,等号成立. (3)设a ,b 为正实数,则有: min{a ,b }≤2

1a +1b

≤ ab ≤a +b

2≤

a 2+

b 2

2

≤max{a ,b }. (4)若ab >0,则a b +b

a

≥2.

(5)a ,b ∈R ,都有ab ≤(a +b )24≤a 2+b 2

2成立.

(6)a ,b ,c ∈R ,都有a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca .

想方法

一、分类讨论思想在解含参数不等式中的应用 例1 解关于x 的不等式ax 2-(a +1)x +1<0.

分析 先求出相应方程的根,再就两根的大小进行讨论. 解 原不等式可化为(x -1)(ax -1)<0.

(1)当a =0时,原不等式化为-x +1<0,∴x >1, 所以原不等式的解集为{x |x >1};

(2)当a <0时,原不等式化为(x -1)⎝⎛⎭⎫x -1

a >0, 又1a <0,∴x <1

a

或x >1, 所以原不等式的解集为⎩

⎨⎧⎭

⎬⎫x |x <1a 或x >1;

(3)当a >0时,原不等式化为(x -1)⎝⎛⎭⎫x -1

a <0, 对应方程(x -1)⎝⎛⎭⎫x -1a =0的两根为1和1

a . ①当01,∴1

a

②当a =1时,原不等式可化为(x -1)2<0,无解;

当a >1时,1a <1,∴1

a

综上所述,当a <0时,原不等式的解集为 ⎩⎨⎧⎭

⎬⎫

x |x <1a 或x >1;

当a =0时,原不等式的解集为{x |x >1}; 当0

⎨⎧

⎬⎫x |1

当a =1时,原不等式的解集为∅;

当a >1时,原不等式的解集为⎩

⎨⎧⎭

⎬⎫

x |1a

二、数形结合思想在线性规划中的应用 例2 已知实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪

x +y -3≥0,x -y +1≥0,

x ≤2,

(1)若z =2x +y ,求z 的最大值和最小值; (2)若z =x 2+y 2,求z 的最大值和最小值; (3)若z =y

x ,求z 的最大值和最小值.

分析 x 2+y 2表示点(x ,y )与原点(0,0)的距离,y

x

表示点(x ,y )与原点(0,0)连线的斜率.

不等式组

⎩⎨⎧

x +y -3≥0x -y +1≥0x ≤2

表示的平面区域

如图所示.

图中阴影部分即为可行域.