资源描述
不等式性质的应用错误
[典例] (2022·陕西高考)已知函数f(x)=xn+bx+c(n∈N+,b,c∈R).
设n为偶数,|f(-1)|≤1,|f(1)|≤1,求b+3c的最小值和最大值.
[审题视角] 在多次运用不等式的性质时有可能扩大了变量的取值范围,要特殊留意.错因在于运用同向不等式相加这一性质时,不是等价变形.
[解析] 解法一:由题意知
-1≤f(1)=1+b+c≤1,即-2≤b+c≤0,①
-1≤f(-1)=1-b+c≤1,即-2≤-b+c≤0,②
设b+3c=m(b+c)+n(-b+c)=(m-n)b+(m+n)c,
于是∴,
∴-6≤2(b+c)+(-b+c)=b+3c≤0,
当b=0,c=-2时,b+3c=-6;当b=c=0时,b+3c=0,
所以b+3c的最小值为-6,最大值为0.
解法二:由题意知
即
由图像知,b+3c在点(0,-2)取到最小值-6,在点(0,0)取到最大值0;
∴b+3c的最小值为-6,最大值为0.
1.同向不等式相加或相乘不是等价变形,在解题过程中多次使用有可能扩大所求范围.
2.此类问题的解决方法是:先建立待求整体与已知范围的整体的等量关系,最终通过“一次性”使用不等式的运算求得待求整体的范围.
3.还可利用线性规划求解,先画出可行域,再确定目标函数的最值.
1.(2022·保定统测)(1)已知2≤x≤3,6≤y≤9,求的取值范围;
(2)已知-1<a+b<3且2<a-b<4,求2a+3b的取值范围.
解:(1)∵2≤x≤3,∴6≤3x≤9
∵6≤y≤9,∴12≤2y≤18,∴≤≤
∴≤=3x·≤,即的取值范围为[,].
(2)设2a+3b=m(a+b)+n(a-b)
=(m+n)a+(m-n)b
故解m=,n=-
∴2a+3b=(a+b)-(a-b)
而(a+b)∈(-,)
-(a-b)∈(-2,-1)
∴2a+3b∈(-,) 即2a+3b的取值范围为(-,).
2.若α,β满足试求α+3β的取值范围.
解:设α+3β=x(α+β)+y(α+2β)=(x+y)α+(x+2y)β.
由解得
∵-1≤-(α+β)≤1,2≤2(α+2β)≤6,
∴两式相加,得1≤α+3β≤7.
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