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专题一 第四讲 不等式
一、不等式的概念、性质及解法
1、含参数不等式的解法
例1:已知:函数f(x)=(a>0).解不等式:<1.
解:(1)当x≤0时,即解<1,即>0,不等式恒成立,即x≤0;
(2)当x>0时,即解<1,即>0,因为a+2>2,所以0<x<2或x>a+2.
由(1)(2)得,原不等式解集为(-∞,2)∪(a+2,+∞)
2、含绝对值不等式的解法
例2:解关于的不等式:
分析:本例主要复习含绝对值不等式的解法,分类讨论的思想.本题的关键不是对参数进行讨论,而是去绝对值时必须对末知数进行讨论,得到两个不等式组,最后对两个不等式组的解集求并集,得出原不等式的解集.
解:当
.
二、线性规划
例3:设不等式组所表示的平面区域是,平面区域与关于直线对称,对于中的任意一点A与中的任意一点B, 的最小值为____________.
例4:已知函数在处取得极大值,在处取得极小值,且,若设,求实数的取值范围.
解析:,又处取得极大值,在处取得极小值
故在有,在上有
方程即的两根分布在内
又,由线性规划知识易知,当过两点时取得最大和最小值,的范围为.
三、基本不等式
例5:(1)已知是正常数,,,求证:,指出等号成立的条件;
(2)利用(1)的结论求函数()的最小值,指出取最小值时的值.
解:⑴,
故.当且仅当,即时上式取等号;
⑵由⑴.
当且仅当,即时上式取最小值,即.
四、不等式恒成立问题
1、双变量的恒成立问题
例6:已知二次函数,对任意,不等式恒成立,求实数a的取值范围.
答案:
2、用图形解题
例7:若≥对一切x>0恒成立,则a的取值范围是 .
答案:
专题一 第四讲 不等式
班级_________________姓名____________________
一、填空题:
1.已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y的最小值是___________.
2.设x,y∈R,a>1,b>1,若ax=by=3,a+b=2,则+的最大值为 .
3.若,则下列不等式对一切满足条件的恒成立的是 .
①;②;③ ; ④;⑤
4.设不等式x2-2ax+a+2≤0的解集为M,如果M[1,4],则实数a的取值范围是_____.
5.若不等式的解集为区间,且,则k=_________.
6.已知非负实数,满足且,则的最大值是_______.
7.实系数方程x2+ax+2b=0的两根为x1、x2,0<x1<1<x2<2,则的取值范围是_______.
8.设x,y满足约束条件,若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为12,则的最小值为___________.
9.已知D是由不等式组,所确定的平面区域,则圆在区域D内的弧长为_____________.
10.不等式(a-2)x2+2(a-2)x-4<0,对一切x∈R恒成立,则a的取值范围是_______________.
11.若关于x的不等式至少有一个负数解,则实数a的取值范围是________.
12.若不等式x2-logax<0在内恒成立,则实数a的取值范围是 .
13.若不等式[(1-a)n-a]lga<0对于任意正整数n恒成立,则实数a的取值范围是_______.
14.已知,且方程无实数根,下列命题:
①方程也一定没有实数根;
②若,则不等式对一切实数都成立;
③若,则必存在实数,使;
④若,则不等式对一切实数都成立.
其中正确命题的序号是 .(把你认为正确的命题的所有序号都填上)
二、解答题:
15.设f(x)=lg(x+1),g(x)=2lg(2x+t),(t∈R),如果当x∈[0,1]时,f(x)≤g(x)恒成立,求实数t的取值范围.
16.设函数,其中.若对于任意的,不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
17.设函数f(x)=|x-a|-ax,其中a>0.
(1)解不等式f(x)<0;
(2)当0<a≤1时,求函数f(x)的最小值.
18.设f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,且对任意a,b∈[-1,1],当a+b≠0时,都有>0.
(1)若a>b,试比较f(a)与f(b)的大小;
(2)解不等式:f(x-)<f(x-);
(3)证明:若-1≤c≤2,则函数g(x)=f(x-c)和h(x)=f(x-c2)存在公共定义域,并求出这个公共定义域.
专题一 第四讲 不等式答案
1.4 2.1 3.①③⑤ 4. 5. 6.3
7.(,1) 8. 9. 10.(-2,2] 11.
12. 13. 14.①②④
15.x∈[0,1]时,f(x)≤g(x)恒成立.
∴x∈[0,1]时,恒成立;
即x∈[0,1]时,t≥-2x+恒成立.
于是转化求-2x+在x∈[0,1]的最大值问题.
令M=,则x=M2-1,由x∈[0,1],知M∈[1, ],
∴-2x+=-2(M2-1)+M=-2(M-)2+.
∴当M=1,即x=0时,-2x+有最大值为1.
∴t的取值范围是{t|t≥1}.
16.
17.(1)由f(x)<0,得|x-a|<ax,∵a>0,∴x>0,∴
①当a>1时,有∵<,∴x>.
②当a=1时,解不等式组得x>.
③当0<a<1时,有∵>,∴<x<.
综上所述,当a≥1时,不等式的解集为;
当0<a<1时,不等式的解集为.
(2)∵f(x)=|x-a|-ax=
∴当0<a<1时,函数f(x)在[a,+∞)上为增函数,在(-∞,a)上为减函数;
当x=a时,函数f(x)的最小值为f(a)=-a2;当a=1时,f(x)=
∴f(x)的最小值为-1.综上所述,x=a时,f(x)有最小值为-a2.
18.(1)解:任取x1,x2∈[-1,1],当x1<x2时,由奇函数的定义和题设不等式,得
f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)=(x1-x2)<0.
∴f(x)是增函数,a,b∈[-1,1],且a>b.∴f(a)>f(b).
(2)解:∵f(x)是[-1,1]上的增函数,
∴f(x-)<f(x-)⇔-≤x≤.
∴该不等式的解集为{x|-≤x≤}.
(3)证明:设函数g(x)与h(x)的定义域分别为P和Q,则P=[c-1,c+1],Q=[c2-1,c2+1].
∵-1≤c≤2,
∴(c2-1)-(c+1)=(c-2)(c+1)≤0,即c2-1≤c+1.
又c2+1>c-1,
∴g(x)定义域与h(x)定义域交集非空.
当-1≤c<0,或1<c≤2时,c(c-1)>0,这时公共定义域为[c2-1,c+1],
当0≤c≤1时,c(c-1)≤0,这时公共定义域为[c-1,c2+1].
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