资源描述
不等式的基本知识
一、解不等式
1、一元二次不等式的解法
一元二次不等式的解集:
设相应的一元二次方程的两根为,,则不等式的解的各种情况如下表:
二次函数
()的图象
一元二次方程
有两相异实根
有两相等实根
无实根
R
2、简单的一元高次不等式的解法:
标根法:其步骤是:
1)分解成若干个一次因式的积,并使每一个因式中最高次项的系数为正;
2)将每一个一次因式的根标在数轴上,从最大根的右上方依次通过每一点画曲线;并注意奇穿过偶弹回;
3)根据曲线显现的符号变化规律,写出不等式的解集。
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3、分式不等式的解法:分式不等式的一般解题思路是先移项使右边为0,再通分并将分子分母分解因式,并使每一个因式中最高次项的系数为正,最后用标根法求解。解分式不等式时,一般不能去分母,但分母恒为正或恒为负时可去分母。
4、不等式的恒成立问题:常应用函数方程思想和“分离变量法”转化为最值问题
若不等式在区间上恒成立,则等价于在区间上
若不等式在区间上恒成立,则等价于在区间上
二、线性规划
1、用二元一次不等式(组)表示平面区域
二元一次不等式Ax+By+C>0在平面直角坐标系中表示直线Ax+By+C=0某一侧所有点组成的平面区域.(虚线表示区域不包括边界直线)
2、二元一次不等式表示哪个平面区域的判断方法
由于对在直线Ax+By+C=0同一侧的所有点(),把它的坐标()代入Ax+By+C,所得到实数的符号都相同,所以只需在此直线的某一侧取一特殊点(x0,y0),从Ax0+By0+C的正负即可判断Ax+By+C>0表示直线哪一侧的平面区域.(特殊地,当C≠0时,常把原点作为此特殊点)
3、线性规划的有关概念:
①线性约束条件:在上述问题中,不等式组是一组变量x、y的约束条件,这组约束条件都是关于x、y的一次不等式,故又称线性约束条件.
②线性目标函数:
关于x、y的一次式z=ax+by是欲达到最大值或最小值所涉及的变量x、y的解析式,叫线性目标函数.
③线性规划问题:
一般地,求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题.
④可行解、可行域和最优解:
满足线性约束条件的解(x,y)叫可行解.
由所有可行解组成的集合叫做可行域.
使目标函数取得最大或最小值的可行解叫线性规划问题的最优解.
4、求线性目标函数在线性约束条件下的最优解的步骤:
1)寻找线性约束条件,列出线性目标函数;
2)由二元一次不等式表示的平面区域做出可行域;
3)依据线性目标函数作参照直线ax+by=0,在可行域内平移参照直线求目标函数的最优解
三、基本不等式
1、若a,b∈R,则a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时取等号.
2、如果a,b是正数,那么
变形: 有:a+b≥;ab≤,当且仅当a=b时取等号.
3、如果a,b∈R+,a·b=P(定值),当且仅当a=b时,a+b有最小值;
如果a,b∈R+,且a+b=S(定值),当且仅当a=b时,ab有最大值.
注:
1)当两个正数的积为定值时,可以求它们和的最小值,当两个正数的和为定值时,可以求它们的积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”.
2)求最值的重要条件“一正,二定,三取等”
4、常用不等式有:
1)(根据目标不等式左右的运算结构选用) ;
2)a、b、cR,(当且仅当时,取等号);
3)若,则(糖水的浓度问题)。
不等式主要题型讲解
一、不等式和不等关系
题型一:不等式的性质
1、对于实数中,给出下列命题:
①;②;
③;④;
⑤;⑥;
⑦;⑧,则。
其中正确的命题是______
题型二:比较大小(作差法、函数单调性、中间量比较,基本不等式)
2、设,,,试比较的大小
3、比较1+和的大小
4、若,则的大小关系是.
二、解不等式
题型三:解不等式
5、解不等式:
6、解不等式。
7、解不等式
8、不等式的解集为{x|-1<x<2},则=_____, b=_______
9、关于的不等式的解集为,则关于的不等式的解集为
10、解关于x的不等式
题型四:恒成立问题
11、关于x的不等式a x2+ a x+1>0恒成立,则a的取值范围是_____________
12、若不等式对的所有实数都成立,求的取值范围.
13、已知且,求使不等式恒成立的实数的取值范围。
三、基本不等式
题型五:求最值
14、(直接用)求下列函数的值域
1)y=3x 2+2)y=x+
15、(配凑项和系数)
1)已知,求函数的最大值。
2)当时,求的最大值。
16、(耐克函数型)求的值域。
注意:在应用基本不等式求最值时,若遇等号取不到的情况,应结合函数的单调性。
17、(用耐克函数单调性)求函数的值域。
18、(条件不等式)
1)若实数满足,则的最小值是.
2)已知,且,求的最小值。
3)已知x,y为正实数,且x 2+=1,求x的最大值.
4)已知a,b为正实数,2b+ab+a=30,求函数y=的最小值.
题型六:利用基本不等式证明不等式
19、已知为两两不相等的实数,求证:
20、正数a,b,c满足a+b+c=1,求证:(1-a)(1-b)(1-c)≥8abc
21、已知a、b、c,且。求证:
题型七:均值定理实际应用问题:
22、某工厂拟建一座平面图形为矩形且面积为200m2的三级污水处理池(平面图如图),如果池外圈周壁建造单价为每米400元,中间两条隔墙建筑单价为每米248元,池底建造单价为每平方米80元,池壁的厚度忽略不计,试设计污水池的长和宽,使总造价最低,并求出最低造价。
四、线性规划
题型八:目标函数求最值
23、满足不等式组,求目标函数的最大值
24、已知实系数一元二次方程的两个实根为、,并且,.则的取值范围是
25、已知满足约束条件: ,则的最小值是
26、已知变量(其中a>0)仅在点(3,0)处取得最大值,则a的取值范围为。
27、已知实数满足如果目标函数的最小值为,则实数等于
题型九:实际问题
28、某饼店制作的豆沙月饼每个成本35元,售价50元;凤梨月饼每个成本20元,售价30元。现在要将这两种月饼装成一盒,个数不超过10个,售价不超过350元,问豆沙月饼和凤梨月饼各放几个,可使利润最大?又利润最大为多少?
不等式的基本知识参考答案
高中数学必修内容练习---不等式
1、②③⑥⑦⑧;
2、;
3、当或时,1+>;
当时,1+<;
当时,1+=
4、∵∴
(
∴R>Q>P。
5、
6、或;
7、);
8、不等式的解集为{x|-1<x<2},则=___-6____, b=__6_____
9、).
10、解:当a=0时,不等式的解集为; 2分
当a≠0时,a(x-)(x-1)<0;当a<0时,原不等式等价于(x-)(x-1)>0
不等式的解集为; 6分
当0<a<1时,1<,不等式的解集为; 8分
当a>1时,<1,不等式的解集为; 10分
当a=1时,不等式的解为φ. 12分
11、0≤x<4
12、)
13、
14、解:1)y=3x 2+≥2=∴值域为[,+∞)
2)当x>0时,y=x+≥2=2;当x<0时,y=x+= -(-x-)≤-2=-2
∴值域为(-∞,-2]∪[2,+∞)
15、1)解,
当且仅当,即时,上式等号成立,故当时,。
2)
当,即x=2时取等号 当x=2时,的最大值为8。
16、解析一:
当,即时,(当且仅当x=1时取“=”号)。
解析二:本题看似无法运用基本不等式,可先换元,令t=x+1,化简原式在分离求最值。
当,即t=时,(当t=2即x=1时取“=”号)。
17、解:令,则
因,但解得不在区间,故等号不成立,考虑单调性。
因为在区间单调递增,所以在其子区间为单调递增函数,故。
所以,所求函数的值域为。
18、(条件不等式)
1)解:都是正数,≥
当时等号成立,由及得即当时,的最小值是6.
2)解:,
当且仅当时,上式等号成立,又,可得时,
3)解:x=x=x·
下面将x,分别看成两个因式:
x·≤==即x=·x≤
4)解:法一:a=,ab=·b=
由a>0得,0<b<15
令t=b+1,1<t<16,ab==-2(t+)+34∵t+≥2=8
∴ab≤18 ∴y≥当且仅当t=4,即b=3,a=6时,等号成立。
法二:由已知得:30-ab=a+2b∵a+2b≥2∴ 30-ab≥2
令u= 则u2+2u-30≤0, -5≤u≤3
∴≤3,ab≤18,∴y≥
19、已知为两两不相等的实数,求证:
20、正数a,b,c满足a+b+c=1,求证:(1-a)(1-b)(1-c)≥8abc
21、已知a、b、c,且。求证:
证明:a、b、c,。。同理,。上述三个不等式两边均为正,分别相乘,得
。当且仅当时取等号。
22、解:若设污水池长为x米,则宽为(米)水池外圈周壁长:(米)中间隔墙长:(米)池底面积:200(米2)目标函数:≥
23、4
24、
25、1
26、
27、5
28、解:设一盒內放入x个豆沙月饼,y个凤梨月饼,利润为z元则x,y必须满足,目标函数为z=15x+10y
在可行区內的顶点附近z=f ( x,y ) 的最大值,所以,一盒内装2个豆沙月饼8个凤梨月饼或4个豆沙月饼5个凤梨月饼,可得最大利润110元。
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