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知识框图
不 等 式
不等式的性质
不等式的证明
基本不等式
不等式的解法
比较法
综合法
分析法
一元二次不等式
分式不等式
绝对值不等式
对数不等式
绝对不等式
不等式的应用
定义域、根的分布、最值问题、实际应用
1. 有关不等式的性质
●主要运用不等式的8个性质及其基本不等式的知识,判断不等式的大小关系
1、若a>0,b>0,则不等式-b<<a等价于( )
A.<x<0或0<x< B.-<x< C.x<-或x> D.x<或x>
解析:-b<<a等价于-b<<0或0<<a等价于x<或x>
答案:D
2、如果正数满足,那么( )
A.,且等号成立时的取值唯一
B.,且等号成立时的取值唯一
C.,且等号成立时的取值不唯一
D.,且等号成立时的取值不唯一
解析:正数满足,∴ 4=,即,当且仅当a=b=2时,“=”成立;又4=,∴ c+d≥4,当且仅当c=d=2时,“=”成立;综上得,且等号成立时的取值都为2
答案:A
3、设则以下不等式中不恒成立的是 ( )
A. B.
C. D.
正确答案:B
4、已知,则2a+3b的取值范围是
A B C D
错解:对条件“”不是等价转化,解出a,b的范围,再求2a+3b的范围,扩大了范围。正解:用待定系数法,解出2a+3b=(a+b)(a-b),求出结果为D。
5、已知,.
变式1:(1)如果,那么,下列不等式中正确的是( )
A. B. C. D.
解:选A
设计意图:不等式基本性质的熟练应用
变式2:设a,b,c,d∈R,且a>b,c>d,则下列结论中正确的是( )
A.a+c>b+d B.a-c>b-d C.ac>bd D.
解:选A
设计意图:不等式基本性质的熟练应用
2. 有关不等式的解法及解集问题
●注意含参数不等式,这类问题经常一集合结合在一起出现在解答题中。
1、已知集合,.若,则实数的取值范围是
解析:集合={x| a-1≤x≤a+1},={x| x≥4或x≤1 }.又,∴ ,解得2<a<3,实数的取值范围是(2,3)。
答案:(2,3)
2、已知集合,
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
●解集涉及有限个整数解的情况
1、关于的不等式组的整数解的集合为,求实数的取值范围。
2、若关于x的不等式组的解集只含有一个元素,求实数m的取值范围。
3、不等式的解集中的整数有且仅有,则的取值范围是_________.
●解集注意端点等号的取值及其根的大小的判断
1、不等式的解集是
A B C D
错解:选B,不等式的等价转化出现错误,没考虑x=-2的情形。正确答案为D。
2、0的解集为( )
A B C D
3、下列各式中与等价的是( )
A. B. C D.
●已知不等式解集,探究系数关系
1、若关于的不等式≤+4的解集是M,则对任意实常数,总有( )
(A)2∈M,0∈M; (B)2M,0M; (C)2∈M,0M; (D)2M,0∈M.
类似:不等式ax+ bx + c>0 ,解集区间(- ,2),对于系数a、b、c,则有如下结论:
① a >0 ②b>0 ③ c>0 ④a + b + c>0 ⑤a – b + c>0,其中正确的结论的序号是_____2、3、4___________________________.
2、若不等式的解集为,则的值为
3、一元二次不等式的解集是,求实数与的值。
4、若不等式的解集为,其中,求不等式的解集;
3. 一元二次方程根的分布讨论
记,方程的根为、
,,,设
根的分布
利用韦达定理讨论
图示
结合图像讨论
两个正根
两个负根
一个正根
一个负根
两根都
大于m
两根都
小于m
一根大于m
一根小于m
一根小于n
一根大于m
两根都在区间(n,m)内
有且只有一根在区间(n,m)内
1、已知二次方程的两根都大于5,求k范围
2、为何实数时,方程的两个根都在0和1之间?
3、求实数m的范围,使关于x的方程有两实数根且分别满足(1)一个根比2大,一个根比2小;
(2)两根都比1大;
(3)两根、满足;
(4)两根、都在(0,4)内。
4.有关不等式的证明
1.不等式证明常用的方法有:比较法、综合法和分析法,它们是证明不等式的最基本的方法.
(1)比较法证不等式有作差(商)、变形、判断三个步骤,变形的主要方向是因式分解、配方,判断过程必须详细叙述;如果作差以后的式子可以整理为关于某一个变量的二次式,则考虑用判别式法证.
(2)综合法是由因导果,而分析法是执果索因,两法相互转换,互相渗透,互为前提,充分运用这一辩证关系,可以增加解题思路,开扩视野.
例1 已知a>0,b>0,且a+b=1.
求证:(a+)(b+)≥.
证法一:(分析综合法)
欲证原式,即证4(ab)2+4(a2+b2)-25ab+4≥0,即证4(ab)2-33(ab)+8≥0,即证ab≤或ab≥8.
∵a>0,b>0,a+b=1,∴ab≥8不可能成立
∵1=a+b≥2,∴ab≤,从而得证.
证法二:(均值代换法)
设a=+t1,b=+t2.
∵a+b=1,a>0,b>0,∴t1+t2=0,|t1|<,|t2|<
显然当且仅当t=0,即a=b=时,等号成立.
证法三:(比较法)
∵a+b=1,a>0,b>0,∴a+b≥2,∴ab≤
证法四:(综合法)
∵a+b=1, a>0,b>0,∴a+b≥2,∴ab≤.
2、已知、、,,求证
分析 显然这个题用比较法是不易证出的。若把通分,则会把不等式变得较复杂而不易得到证明.由于右边是一个常数,故可考虑把左边的式子变为具有“倒数”特征的形式,比如,再利用“均值定理”就有可能找到正确的证明途径,这也常称为“凑倒数”的技巧.
证明:∵
∴
∵,同理:,。
∴
说明:此题考查了变形应用综合法证明不等式.题目中用到了“凑倒数”,这种技巧在很多不等式证明中都可应用,但有时要首先对代数式进行适当变形,以期达到可以“凑倒数”的目的
5.有关不等式的求最值问题
●基本不等式问题的几大类型(强调一正二定三相等思想的判断)
1、已知a,b,且满足a+3b=1,则ab的最大值为___________________.
错解:
错因:由得,,
等号成立的条件是与已知矛盾。
正解:
2、下列式子中最小值为的是( )
(A) (B)
(C) (D)
题型1 当积为定值时,求和最小值
【例1 】 已知且满足,求的最小值。
练兵场:
1、已知x>0.y>0,且=1,求x+y的最小值。
2、已知则的最小值为 。
3、已知,则的最大值是________。
4、函数y=+x(x>3)的最小值是_________。
5、函数的最大值是 。
6、若,求的最大值。
7、若的最值。
题型2 当和为定值时, 求积最大值
【例1】已知0<x<,求函数的y=x (1-3x)最大值。
练兵场:
1、设0<x<, 函数y=4x (3-2x)的最大值是_________。
2、已知的最大值是 。
3、设x>0,y>0且3x+2y=12,则xy的最大值是___________。
●涉及积与和的等式,如何求解其中一方的最值
1、若,且2x+8y-xy=0则x+y的范围是 。
答案:由原方程可得
错解:设代入原方程使用判别式。
错因:忽视隐含条件,原方程可得y (x-8)=2x,则x>8则x+y>8
2、已知,且,求的最小值。
3、若正数a,b满足ab=a+b+3,则ab的取值范围是_______ ,则的取值范围---------
●恒成立问题
1、若对于任意x∈R,都有(m-2)x2-2(m-2)x-4<0恒成立,则实数m的取值范围是 。
正确答案:(-2,2) 。
错误原因:容易忽视m=2。
2、如果方程(x-1)(x 2-2x+m)=0的三个根可以作为一个三角形的三条边长,那么实数m的取值范围是 ( )
A、0≤m≤1 B、<m≤1 C、≤m≤1 D、m≥
正确答案:(B)
3、-4<k<o是函数y=kx2-kx-1恒为负值的___________条件
错解:充要条件
错因:忽视时符合题意。
正解:充分非必要条件
4、设函数的定义域为R,则k的取值范围是 。
A、 B、 C、 D、
答案:B
5、若不等式对一切成立,则的范围是
6、已知不等式的解集为,则实数的取值范围是________________.
7. 已知两个正变量恒成立的实数m的取值范围是 。
正确答案:
●分式类型注意判断分子、分母的
1、对任意实数x,不等式恒成立,则a的取值范围是____________
2、若关于的不等式的解集为R,求实数的取值范围。
6.有关不等式的应用题
例:如图,动物园要围成相同面积的长方形虎笼四间。
一面可利用原有的墙,其他各面用钢筋网围成。
⑴现有可围成36长网的材料,每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使每间虎笼的面积最大?
⑵若使每间虎笼的面积为24,则每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使围成的四间虎笼的钢筋网总长最小?
⑴设每间虎笼长为,宽为,
则 ,面积。由于
,所以,即,当
且仅当时取等号。,所以,每间虎笼长、宽
分别为时,可使面积最大。
⑵设围成四间虎笼的钢筋网总长为,则,所以
,当
且仅当时取等号。。故每间虎笼长、宽分别为、时,可使钢筋的总长最小,为。
类题:
1、经观测,某公路段在某时段内的车流量y(千辆/小时)与汽车的平均速度v(千/小时)之间有函数关系:
(1)在该时段内,当汽车的平均速度v为多少时车流量y最大?最大车流量为多少?(精确到0.01千辆)
(2)为保证在该时段内车流量至少为10千辆/小时,则汽车的平均速度应控制在什么范围内?
2、市场上常有这样一个规律:某商品价格愈高,购买的人愈少;价格低,购买的人较多.现有某杂志以每本本的价格可以发行万本,若每本价格每提高元,发行量就减少本,要使总收入不低于万元,则该杂志的定价应是多少元?每本价格是多少时,可使总收入最高?
3、某公司一年购买某种货物400吨,每次都购买吨,运费为4万元/次,一年的总存储费用为万元。
(1)要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则每次购买多少吨?
(2)要使一年的总运费与总存储费用之和不超过200万元,则每次购买量在什么范围?
4、A市一卡车运送物资到相距120千米的B市,卡车每小时的费用L(元)可表示为车速v(千米/小时)平方的一次函数。当车速为60km/h时,每小时的费用为19元;当车速为90km/h时,每小时费用为31.5元。求:
(1)写出每小时费用(L)与车速(v)之间的函数关系式;
(2)写出本次运输的总费用y(元)与车速v(km/h)的函数关系式并指出v为多大费用最省。(精确到1)
5、某村计划建造一个室内面积为的矩形蔬菜温室.在温室内,沿左、右两侧与后侧内墙各保留宽的通道,沿前侧内墙保留宽的空地,设矩形温室的一边长为,蔬菜的种植面积为(如图所示).
(1)试建立关于的函数关系式;
(2)当矩形温室的长和宽分别为多少时,蔬菜的种植面积最大,并求出最大值。
6、某公司租地建仓库,每月土地占用费y1与车库到车站的距离成反比,而每月库存货物的运费y2与到车站的距离成正比,如果在距车站10公里处建仓库,这两项费用y1和y2分别为2万元和8万元,那么要使这两项费用之和最小,仓库应建在离车站__________公里处.
只供学习与交流
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