专题一 第3讲 不等式

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第3讲 不等式

[考情分析] 1.不等式的解法是数学的基本功,在许多题目中起到工具作用.2.线性目标函数的最值常和代数式的几何意义(如斜率、截距、距离等)结合考查;求最值和不等式恒成立问题常用到基本不等式.3.题型多以选择题、填空题形式考查,中等难度. 考点一 不等式的性质与解法 核心提炼

1.不等式的倒数性质 (1)a >b ,ab >0⇒1a <1b .

(2)a <0

b .

(3)a >b >0,0b

d

.

2.不等式恒成立问题的解题方法

(1)f (x )>a 对一切x ∈I 恒成立⇔f (x )min >a ,x ∈I ;f (x )g (x )对一切x ∈I 恒成立⇔当x ∈I 时,f (x )的图象在g (x )的图象的上方. (3)解决恒成立问题还可以利用分离参数法.

例1 (1)若p >1,01 B.p -m p -n

n C .m -

p

p D .log m p >log n p

答案 D

解析 方法一 设m =14,n =1

2

,p =2,逐个代入可知D 正确.

方法二 对于选项A ,因为0

n <1,又p >1,所以0<⎝⎛⎭⎫m n p <1,故A 不正确;对于选项B ,p -m p -n -m n =(p -m )n -m (p -n )n (p -n )=p (n -m )n (p -n )>0,所以p -m p -n >m n ,故B 不正确;对于

选项C ,由于函数y =x -p 在(0,+∞)上为减函数,且0n -p ,故C 不正确;对于选项D ,结合对数函数的图象可得,当p >1,0log n p ,故D 正确. (2)已知f (x )=-2x 2+bx +c ,不等式f (x )>0的解集为(-1,3).若对任意x ∈[-1,0],f (x )+m ≥4恒成立,则实数m 的取值范围是( )

A .(-∞,2]

B .(-∞,4]

C .[2,+∞)

D .[4,+∞)

答案 D

解析

由题意,得⎩⎪⎨

⎪⎧

-1+3=-b -2=b 2

-1×3=-c

2

,解得⎩

⎪⎨⎪⎧

b =4,

c =6,所以f (x )=-2x 2+4x +6.因为对任

意的x ∈[-1,0],f (x )+m ≥4恒成立,所以对任意的x ∈[-1,0],m ≥2x 2-4x -2恒成立,又y =2x 2-4x -2在[-1,0]上的最大值为4,所以m ≥4.

易错提醒 求解含参不等式ax 2+bx +c <0恒成立问题的易错点 (1)对参数进行讨论时分类不完整,易忽略a =0时的情况. (2)不会通过转换把参数作为主元进行求解. (3)不考虑a 的符号.

跟踪演练1 (1)已知函数

f (x )=⎩⎨⎧

3,x <12

1x ,x ≥1

2,

则不等式x 2f (x )+x -2≤0的解集是

________________. 答案 {x |-1≤x ≤1} 解析 由x 2f (x )+x -2≤0,得 ⎩⎪⎨⎪⎧

x <12,3x 2+x -2≤0或⎩⎨⎧

x ≥1

2,x 2·1x

+x -2≤0,

即⎩⎨⎧ x <1

2,-1≤x ≤2

3

或⎩⎪⎨⎪⎧

x ≥12,

x ≤1,

∴-1≤x <12或1

2

≤x ≤1,

∴原不等式的解集为{x |-1≤x ≤1}.

(2)若不等式(a 2-4)x 2+(a +2)x -1≥0的解集是空集,则实数a 的取值范围是( ) A.⎝

⎛⎭⎫-2,65 B.⎣

⎡⎭⎫-2,6

5

C.⎣⎡⎦⎤-2,65

D.⎣

⎡⎭⎫-2,6

5∪{2} 答案 B

解析 当a 2-4=0时,解得a =2或a =-2,

当a =2时,不等式可化为4x -1≥0,解集不是空集,不符合题意; 当a =-2时,不等式可化为-1≥0,此式不成立,解集为空集. 当a 2-4≠0时,要使不等式的解集为空集,

则有⎩⎪⎨⎪⎧

a 2-4<0,Δ=(a +2)2+4(a 2-4)<0,

解得-2

5

.

综上,实数a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫-2,6

5. 考点二 基本不等式 核心提炼

基本不等式求最值的三种解题技巧

(1)凑项:通过调整项的符号,配凑项的系数,使其积或和为定值.

(2)凑系数:若无法直接运用基本不等式求解,通过凑系数后可得到和或积为定值,从而利用基本不等式求最值.

(3)换元:分式函数求最值,通常直接将分子配凑后将式子分开或将分母换元后将式子分开,即化为y =m +A

g (x )+Bg (x )(AB >0),g (x )恒正或恒负的形式,然后运用基本不等式来求最值.

例2 (1)下列不等式的证明过程正确的是( ) A .若a ,b ∈R ,则b a +a

b ≥2

b a ·a b =2 B .若a <0,则a +4

a

≥-2

a ·4

a

=-4 C .若a ,b ∈(0,+∞),则lg a +lg b ≥2lg a ·lg b D .若a ∈R ,则2a +2-

a ≥22a ·2-

a =2 答案 D

解析 由于b a ,a b 的符号不确定,故选项A 错误;∵a <0,∴a +4a =-⎣⎡⎦⎤(-a )+⎝⎛⎭⎫-4a ≤-2

(-a )·⎝⎛⎭

⎫-4a =-4(当且仅当a =-2时,等号成立),故B 错误;由于lg a ,lg b 的符号不