双向不等式的巧思妙解
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此题与以下 2001年广东及浙江高考试题 x一4)…(1), — -= I_;兰 x一4)…(2),
为同一类型.
在(1)、(2)中令 Y=0,得直线 AN 、BM 与X轴
例2如图2,已知椭圆等+Y47-=I的右准 的交点的横坐标分别为:z=二
+4
线 z与z轴相交于E,过椭 圆右焦点 F的直线 与椭圆相交于A、B两点,点 C在右准线 z上 , 且 BC//X轴,求证直线AC经过线段EF的中 点.
厂(z)≤ag(x),
定理:不等式 口≤ ≤6(口≤6)与不等
即[f(x)一ag(x)][f(x)一 (z)]≤0.
式[ X)一ag(x)][f(x)一 (z)]≤0等价.
综上,无论 g(x)>0还是 g(X)<0,不等
证明:当g(z)>0,原不等式等价于
· 41 ·
2005年第7期
0的两根为 z1,z2,满足:0<Xl< 2< .求
f v/ 1一z f<2.
证 :当 z∈(0,z1)时, <厂(z)<X1.
解:原不等式等价于 一2< ̄/2x一1一Z<
2,
即:( ̄// 一z+2)( 二I_1一X一2) <0…①
设v厂 二1:£(£≥0)即z:蔓兰} ,代入
.
‘ 。
(z— 1) >0,zl—z2<0,
a(x—z2)+1=a,27一a,272+1>1一ax2>
· 42 ·
中学数学研究
维普资讯
2005年第7期
0,
.
‘ .
[f(x)一X][f(x)一X1]<O,
.
‘ .
z<,(z)<z1.
例 6 已知 口> b≥ 0,求 证 :
中学数学研究
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2005年第 7期
例 1 (2 004高考 ,浙江理
(11)题)设 厂(z)是函数 f(x) 的导函数,Y=厂(X)的图像如
图所示 ,则 Y=厂(z)的图像最有 可能是( ).
=mir,tf(一3),厂(一1),厂(0)}=一17.选(c). 例3(2004高考,湖北 22题)已知 b>一1.
(A)1,一1 (B)1,一17
纵观以上实例,只要我们掌握了对这个 函
(c)3,一17 (D)9,一19
数的研究方法,了解了这些性数的理解水平.在解题时无论是容易题还
另0为 1和 一1,‘.’一1∈[一3,0],所 以厂(z) =lnax{厂(一3),f(一1),f(0)}=3,厂( ) -m
又 , 厂( )=g( )’...(6+1) :
函数,则 Y=厂(z)的图像给出了如下信息:
4c,‘.‘b> 一1,c>0,.‘.b= 一1+2 .
f)a>0(排除(B)、(D));
(1I)F(x)=厂(z)g(z)=X +2bz +(b
②导函数方程两根是 0,2,(f(X)对称中 +c)x+bc,
心的横坐标是 1);
F(z)的导方程为:3x +4bx+b +c=0,
③在[0,2]上厂(z)<0,厂(z)减函数;在 因为 F(z)有极值点,所以,△=4(b 一3c)>
(一∞,0]或[2,+∞)上 厂(X)>0,f(z)增函 0,.‘.6< 一 3c或b> 3c,.‘.一1+2√c<
是难题,都能找到明确的解题思路,拓宽解题思 维 .
双 向 不 等 式 的 巧 思 妙 解
云南玉溪元江民族中学 (653300) 张荣华
对于不等式 口≤ ≤6(口≤b)是一类 常见的问题 ,按常规解法往往需要讨论 ,显得比 较复杂,下面介绍关于它的一种简便解法 :
(z)≤ ( )≤bg(z), 即[厂(z)一ag(x)][f(x)一 (z)]≤0; 当g(x)<0,原不等式等价于 (z)≤
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中学数学研究
式 口≤ ≤6(口≤6)与不等式[厂( )一
又 ‘.‘£≥≥0’...0≤t<3,即:
<3.
ag(x)][f(x)一 (z)]≤0等价. 值得我们重视的是 ,利用这个定理 ,可以使
很多不等式获得简便巧妙的解法,也能很简便
)z<0.
1) ≥≥0,
· . ’ z>0’...原不等式∞z(z一 )<0∞0
.
‘ .
原不等式成立.
< z< ,
‘ 原不等式的解集为 {z;0<z< ̄/6}.
..
例 6 (1997年全 国高考题)设二次 函数 f(x)=a37 +bx+c(a>0),方程 f(x)一 =
例3 (2002年北京高考题)解不等式
c>0,函数f(x)=X+b的图像与函数g(z)= X +k +c的图像相切.
(I)求 b与 c的关系式(用 c表示 6); (Ⅱ)设函数 F(x)=f(x)g(X)在(一∞, +oo)内有极值点 ,求 c的取值范围.
解:(I)依题意,厂(X)=g (X),得 X=
分析:根据图像特征 ,不妨设 厂(z)是三次
. 一·. (口一6sIn口)2鲁(口2 —62),/u成肭立且,’
甘{
一 }{
一 }
即 ≤
≤ .
用 梯 形 性 质 妙 解 高 考 题
浙江省诸暨市草塔中学 (311813) 杨 宣文 杨 国平
解析几何是用代数的方法解决几何问题的
例 3 如 图 3,设抛物线 y =2px(P>O)
①式得 :
x2)+(z— 1)]
(£一 一2)(£一 十2)<o,
=a(x—x1) ( —x2)[a(x—x2)+1].
去 卜母得(t 一2£+5)(t 一2£一3)<0. 又‘.‘£ —2t+5恒大于 0,
‘ t —2t一3<O 一1<t<3,
..
又 ‘.‘0< <Xl< 2< ,口>0,
- FI学科.用平面几何性质解相应的解析几何 的焦点 F,经过点 F的直线交抛物线于A、B
问题 ,在许多情况下可以收到意想不到的效果 . 两点,点 C在抛物线的准线上,且 BC//X轴.
在高考复习中,遇到了这样一道题 :
证明直线 AC经过原点 0.
例 1 如图 1,过椭圆
参照上述两道高考题的解法 ,例 1的解答 如下 :
数学第 2册(上)P17页例 1)
+b+1+oh )(a+b一1一oh)<0铺(口2—1)(1 解:f z 一5x+5 l<1铺 一1<z 一5x+5
一 b )<0.
<1错(z 一5x+6)(z 一5z+4)<0铺(z一2) · (IT一3)(z一1)(z一4)<0,
从而得解集 {z f 1<z<2或 3<z<4}.
J -
’ ^
’^
辩 ∞爱 < <蠹 铺( 一…x-3) 证明:原不等式铺[ + +1一 1(z +
辩 )<0, (2-
x
。
一
+z
1)][z +z+1一詈( +1)]≤0
番 <0 + )(z一 铺 (z2+2z+1). (一z2+2 一1)40 铺 一(z+1) (z一1) ≤0∞(z+1) ( 一
证明:‘.。z1, 2是 f(x)一z=0的两根 ,
. ’ . f(x)一z=口(z—X1)(z—z2),
下面证明[f(x)一 ][f(x)一 1]<0.
‘‘ .
[f(x)一z][f(x)一z1]
= [f(x)一z]c(厂(z)一z)+(z— 1)]
=a(x—x1)(x—x2)[a(x—x1)(x—
‘
‘
.
f a f<1,f b f<1,
. ‘ . 口 2—1<0。1一 b2> 0。
. ‘ . (a 一1)(1一b )<0成立 ,
fz>0,
. 。 . 原不等式成立.
解不等式组 辩 >f 2 -X f. 7 例5已知z∈R,求证: ≤钾 ≤
年全国高考题)
解 :不 等式 3 - 517> f 2 -X f铺 f 2 - X f< 2 ‘
,z 1z 2 :
. 联立
y1=忌(Xl一1)及 Y2=k(X2—1),
· 43 ·
+ 3=1的右焦点 的直线交
设 A(X1,Y1),B(X2,Y2),因为椭 圆的右
椭圆于 A、B两 点,A、B 在
准线方程为 :X=4,则有 M (4,Y1),N(4,Y2),
右准线 z的射影 分别为 M、 图1
直线AN、BM的方程分别为: — z= 主 ‘
N.求证 AN与BM 的公共点在X轴上 .
数.故选(c). 例 2 (2004高考,江苏理(10)题)函数
一
3c或 一1+2√c>、,/8c,
解之得:0<c<7—4√3或 c>7+4√3.
厂(z)=X —3z+1在闭区间[一3,0]上的最大
故所求 c的范围是(0,7—4√3)U(7+
值、最小值分别是( ).
4 ,+∞).
. ‘· . ‘{l2 z 一11 < 9I。t.‘ ̄.‘昙2 ≤zz<\ 5.’
例 4 已知f口f<1,I b f<1,求证 f而a+b f
地解答某些高考题 .
<1.(高中数学第二册(上)P 页例 3)
例1 解不等式 f z 一5z+5 f<1.(高中
证明:f f<1铺 一1< <1铺(口
, L
f
^
厂一 。
E
C
图 2
/一o /F j
C \
… (3),z:二
+4…(4)
又设直线 AB的方程为Y=k(X一1),则由
fY=k(x一1),
1【 + 一1 得 4 。3
(3+4忌 )z 一8k X+4k 一1=O.
8k 2
4k2 - 1
嘲 ‘
.
+ z 2=
a+bsina/ 口+ b 口一6sin口 口一 6‘
证 a - b<
6 口 +
~
≤
 ̄= ̄ 2ab( sina+ 1 ) ·
口 _ 6S
【口
≤0
甘一 (口一 bsin 口) (口2 一 b2 ) u
≤
甘 (口 一
6sin口) (口2—6 )
.‘
‘ . ‘ a>6≥≥o,a—bsina=#0, 口 ,
为同一类型.
在(1)、(2)中令 Y=0,得直线 AN 、BM 与X轴
例2如图2,已知椭圆等+Y47-=I的右准 的交点的横坐标分别为:z=二
+4
线 z与z轴相交于E,过椭 圆右焦点 F的直线 与椭圆相交于A、B两点,点 C在右准线 z上 , 且 BC//X轴,求证直线AC经过线段EF的中 点.
厂(z)≤ag(x),
定理:不等式 口≤ ≤6(口≤6)与不等
即[f(x)一ag(x)][f(x)一 (z)]≤0.
式[ X)一ag(x)][f(x)一 (z)]≤0等价.
综上,无论 g(x)>0还是 g(X)<0,不等
证明:当g(z)>0,原不等式等价于
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0的两根为 z1,z2,满足:0<Xl< 2< .求
f v/ 1一z f<2.
证 :当 z∈(0,z1)时, <厂(z)<X1.
解:原不等式等价于 一2< ̄/2x一1一Z<
2,
即:( ̄// 一z+2)( 二I_1一X一2) <0…①
设v厂 二1:£(£≥0)即z:蔓兰} ,代入
.
‘ 。
(z— 1) >0,zl—z2<0,
a(x—z2)+1=a,27一a,272+1>1一ax2>
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0,
.
‘ .
[f(x)一X][f(x)一X1]<O,
.
‘ .
z<,(z)<z1.
例 6 已知 口> b≥ 0,求 证 :
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例 1 (2 004高考 ,浙江理
(11)题)设 厂(z)是函数 f(x) 的导函数,Y=厂(X)的图像如
图所示 ,则 Y=厂(z)的图像最有 可能是( ).
=mir,tf(一3),厂(一1),厂(0)}=一17.选(c). 例3(2004高考,湖北 22题)已知 b>一1.
(A)1,一1 (B)1,一17
纵观以上实例,只要我们掌握了对这个 函
(c)3,一17 (D)9,一19
数的研究方法,了解了这些性数的理解水平.在解题时无论是容易题还
另0为 1和 一1,‘.’一1∈[一3,0],所 以厂(z) =lnax{厂(一3),f(一1),f(0)}=3,厂( ) -m
又 , 厂( )=g( )’...(6+1) :
函数,则 Y=厂(z)的图像给出了如下信息:
4c,‘.‘b> 一1,c>0,.‘.b= 一1+2 .
f)a>0(排除(B)、(D));
(1I)F(x)=厂(z)g(z)=X +2bz +(b
②导函数方程两根是 0,2,(f(X)对称中 +c)x+bc,
心的横坐标是 1);
F(z)的导方程为:3x +4bx+b +c=0,
③在[0,2]上厂(z)<0,厂(z)减函数;在 因为 F(z)有极值点,所以,△=4(b 一3c)>
(一∞,0]或[2,+∞)上 厂(X)>0,f(z)增函 0,.‘.6< 一 3c或b> 3c,.‘.一1+2√c<
是难题,都能找到明确的解题思路,拓宽解题思 维 .
双 向 不 等 式 的 巧 思 妙 解
云南玉溪元江民族中学 (653300) 张荣华
对于不等式 口≤ ≤6(口≤b)是一类 常见的问题 ,按常规解法往往需要讨论 ,显得比 较复杂,下面介绍关于它的一种简便解法 :
(z)≤ ( )≤bg(z), 即[厂(z)一ag(x)][f(x)一 (z)]≤0; 当g(x)<0,原不等式等价于 (z)≤
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式 口≤ ≤6(口≤6)与不等式[厂( )一
又 ‘.‘£≥≥0’...0≤t<3,即:
<3.
ag(x)][f(x)一 (z)]≤0等价. 值得我们重视的是 ,利用这个定理 ,可以使
很多不等式获得简便巧妙的解法,也能很简便
)z<0.
1) ≥≥0,
· . ’ z>0’...原不等式∞z(z一 )<0∞0
.
‘ .
原不等式成立.
< z< ,
‘ 原不等式的解集为 {z;0<z< ̄/6}.
..
例 6 (1997年全 国高考题)设二次 函数 f(x)=a37 +bx+c(a>0),方程 f(x)一 =
例3 (2002年北京高考题)解不等式
c>0,函数f(x)=X+b的图像与函数g(z)= X +k +c的图像相切.
(I)求 b与 c的关系式(用 c表示 6); (Ⅱ)设函数 F(x)=f(x)g(X)在(一∞, +oo)内有极值点 ,求 c的取值范围.
解:(I)依题意,厂(X)=g (X),得 X=
分析:根据图像特征 ,不妨设 厂(z)是三次
. 一·. (口一6sIn口)2鲁(口2 —62),/u成肭立且,’
甘{
一 }{
一 }
即 ≤
≤ .
用 梯 形 性 质 妙 解 高 考 题
浙江省诸暨市草塔中学 (311813) 杨 宣文 杨 国平
解析几何是用代数的方法解决几何问题的
例 3 如 图 3,设抛物线 y =2px(P>O)
①式得 :
x2)+(z— 1)]
(£一 一2)(£一 十2)<o,
=a(x—x1) ( —x2)[a(x—x2)+1].
去 卜母得(t 一2£+5)(t 一2£一3)<0. 又‘.‘£ —2t+5恒大于 0,
‘ t —2t一3<O 一1<t<3,
..
又 ‘.‘0< <Xl< 2< ,口>0,
- FI学科.用平面几何性质解相应的解析几何 的焦点 F,经过点 F的直线交抛物线于A、B
问题 ,在许多情况下可以收到意想不到的效果 . 两点,点 C在抛物线的准线上,且 BC//X轴.
在高考复习中,遇到了这样一道题 :
证明直线 AC经过原点 0.
例 1 如图 1,过椭圆
参照上述两道高考题的解法 ,例 1的解答 如下 :
数学第 2册(上)P17页例 1)
+b+1+oh )(a+b一1一oh)<0铺(口2—1)(1 解:f z 一5x+5 l<1铺 一1<z 一5x+5
一 b )<0.
<1错(z 一5x+6)(z 一5z+4)<0铺(z一2) · (IT一3)(z一1)(z一4)<0,
从而得解集 {z f 1<z<2或 3<z<4}.
J -
’ ^
’^
辩 ∞爱 < <蠹 铺( 一…x-3) 证明:原不等式铺[ + +1一 1(z +
辩 )<0, (2-
x
。
一
+z
1)][z +z+1一詈( +1)]≤0
番 <0 + )(z一 铺 (z2+2z+1). (一z2+2 一1)40 铺 一(z+1) (z一1) ≤0∞(z+1) ( 一
证明:‘.。z1, 2是 f(x)一z=0的两根 ,
. ’ . f(x)一z=口(z—X1)(z—z2),
下面证明[f(x)一 ][f(x)一 1]<0.
‘‘ .
[f(x)一z][f(x)一z1]
= [f(x)一z]c(厂(z)一z)+(z— 1)]
=a(x—x1)(x—x2)[a(x—x1)(x—
‘
‘
.
f a f<1,f b f<1,
. ‘ . 口 2—1<0。1一 b2> 0。
. ‘ . (a 一1)(1一b )<0成立 ,
fz>0,
. 。 . 原不等式成立.
解不等式组 辩 >f 2 -X f. 7 例5已知z∈R,求证: ≤钾 ≤
年全国高考题)
解 :不 等式 3 - 517> f 2 -X f铺 f 2 - X f< 2 ‘
,z 1z 2 :
. 联立
y1=忌(Xl一1)及 Y2=k(X2—1),
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+ 3=1的右焦点 的直线交
设 A(X1,Y1),B(X2,Y2),因为椭 圆的右
椭圆于 A、B两 点,A、B 在
准线方程为 :X=4,则有 M (4,Y1),N(4,Y2),
右准线 z的射影 分别为 M、 图1
直线AN、BM的方程分别为: — z= 主 ‘
N.求证 AN与BM 的公共点在X轴上 .
数.故选(c). 例 2 (2004高考,江苏理(10)题)函数
一
3c或 一1+2√c>、,/8c,
解之得:0<c<7—4√3或 c>7+4√3.
厂(z)=X —3z+1在闭区间[一3,0]上的最大
故所求 c的范围是(0,7—4√3)U(7+
值、最小值分别是( ).
4 ,+∞).
. ‘· . ‘{l2 z 一11 < 9I。t.‘ ̄.‘昙2 ≤zz<\ 5.’
例 4 已知f口f<1,I b f<1,求证 f而a+b f
地解答某些高考题 .
<1.(高中数学第二册(上)P 页例 3)
例1 解不等式 f z 一5z+5 f<1.(高中
证明:f f<1铺 一1< <1铺(口
, L
f
^
厂一 。
E
C
图 2
/一o /F j
C \
… (3),z:二
+4…(4)
又设直线 AB的方程为Y=k(X一1),则由
fY=k(x一1),
1【 + 一1 得 4 。3
(3+4忌 )z 一8k X+4k 一1=O.
8k 2
4k2 - 1
嘲 ‘
.
+ z 2=
a+bsina/ 口+ b 口一6sin口 口一 6‘
证 a - b<
6 口 +
~
≤
 ̄= ̄ 2ab( sina+ 1 ) ·
口 _ 6S
【口
≤0
甘一 (口一 bsin 口) (口2 一 b2 ) u
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甘 (口 一
6sin口) (口2—6 )
.‘
‘ . ‘ a>6≥≥o,a—bsina=#0, 口 ,