2017届高考数学一轮复习 第二章 不等式 课时4 不等关系与不等式学案 文
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教学准备
教学目标
解三角形及应用举例
教学重难点
解三角形及应用举例
教学过程
一.基础知识精讲
掌握三角形有关的定理
利用正弦定理,可以解决以下两类问题:
(1)已知两角和任一边,求其他两边和一角;
(2)已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角(从而进一步求出其他的边和角);
利用余弦定理,可以解决以下两类问题:
(1)已知三边,求三角;(2)已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两角。
掌握正弦定理、余弦定理及其变形形式,利用三角公式解一些有关三角形中的三角函数问题.
二.问题讨论
思维点拨:已知两边和其中一边的对角解三角形问题,用正弦定理解,但需注意解的情况的讨论.
思维点拨::三角形中的三角变换,应灵活运用正、余弦定理.在求值时,要利用三角函数的有关性质.
例6:在某海滨城市附近海面有一台风,据检测,当前台
风中心位于城市O(如图)的东偏南方向
300km的海面P处,并以20km/h的速度向西偏北的
方向移动,台风侵袭的范围为圆形区域,当前半径为60km,
并以10km/h的速度不断增加,问几小时后该城市开始受到
台风的侵袭。
一.小结:
1.利用正弦定理,可以解决以下两类问题:
(1)已知两角和任一边,求其他两边和一角;
(2)已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角(从而进一步求出其他的边和角);2。
利用余弦定理,可以解决以下两类问题:
(1)已知三边,求三角;(2)已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两角。
3.边角互化是解三角形问题常用的手段.
三.作业:P80闯关训练。
课时4 不等关系与不等式(课前预习案)班级: 姓名:一、高考考纲要求1.了解不等式(组)的实际背景,借助数轴能从“数”和“形”两个方面来认识不等式,会比较两个代数式的大小.2.掌握实数的运算性质,能运用不等式的性质证明简单的不等式。
二、高考考点回顾1、实数的大小顺序与实数运算性质之间的关系 (1)①_____a b >⇔; ②a b =_____;⇔ ③____a b <⇔ (2)设0,0,a b >>则 ①1_____a b >⇔;②1_____a b =⇔;③1_____ab<⇔; 2、不等式的的性质(1) _____a b >⇔;(对称性) (2) ,_____a b b c >>⇒(传递性) (3)b+c a b a c >⇔+____(加法运算) 推论: ①___a b c a +>⇔> ;②,___________a b c d >>⇒(同向不等式的相加) 1122,,...___________________n n a b a b a b >>>⇒(4),0______;,0_______;a b c a b c >>⇒><⇒(乘法运算) ; 推论:①0,0____________;a b c d >>>>⇒ ②0________(,1)a b n N n +>>⇒∈>(乘方运算) ③ 0_________(,1)a b n N n +>>⇒∈>(开方运算)(5) 0_________a b >>⇒,0_________b a <<⇒(倒数法则) 三、课前检测1.已知,a b c d >>,且c d 、不为0,那么下列不等式成立的是( ) A .ad bc > B .ac bd > C .a c b d ->- D .a c b d +>+ 2.已知0,1a b <<-,则下列不等式成立的是( ) A . 2a a a b b >> B .2a a a b b >> C . 2a a a b b >> D .2a aa b b>> 3.若10a b -<<<,则2211,,,a b a b按从小到大排列为______________.课内探究案班级: 姓名:考点一:比较大小:【典例1】若x<y<0,试比较2222()()()(+)x y x y x y x y +--与的大小;【变式1】>0a b >,试比较a b b aa b a b 与的大小考点二:求式子的范围【典例2】设2(),1(1)2,2(1)4f x ax bx f f =+≤-≤≤≤,求(2)f -的取值范围。
7.1 不等关系与不等式考纲传真1.了解现实世界和日常生活中的不等关系.2.了解不等式(组)的实际背景.1.实数的大小顺序与运算性质的关系a >b ⇔a -b >0,a =b ⇔a -b =0,a <b ⇔a -b <0. 2.不等式的性质(1)对称性:a >b ⇔b <a ;(双向性) (2)传递性:a >b ,b >c ⇒a >c ;(单向性) (3)可加性:a >b ⇔a +c >b +c ;(双向性) a >b ,c >d ⇒a +c >b +d ;(单向性) (4)可乘性:a >b ,c >0⇒ac >bc ;a >b ,c <0⇒ac <bc ; a >b >0,c >d >0⇒ac >bd ;(单向性) (5)乘方法则:a >b >0⇒a n >b n (n ∈N ,n ≥2);(单向性) (6)开方法则:a >b >0⇒n a >nb (n ∈N ,n ≥2);(单向性) (7)倒数性质:设ab >0,则a <b ⇔1a >1b.(双向性)1.(人教A 版教材习题改编)对于实数a ,b ,c ,“a >b ”是“ac 2>bc 2”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 『解析』 a >6D /⇒ac 2>bc 2,如c =0时,ac 2=bc 2,但ac 2>bc 2⇒a >b , ∴“a >b ”是“ac 2>bc 2”的必要不充分条件. 『答案』 B2.在城区限速40 km/h 的路标,指示司机在前方路段行驶时,应使汽车的速度v 不超过40 km/h ,写成不等式就是( )A .v <40 km/hB .v >40 km/hC .v ≠40 km/hD .v ≤40 km/h 『答案』 D3.(2013·合肥质检)已知a ,b 为非零实数,且a >b ,则下列不等式一定成立的是( ) A .a 4>b 4 B.1a <1bC .|a |>|b |D .2a >2b『解析』 当a =1,b =-2时,A 、B 、C 均不正确,由y =2x 的单调性知,D 正确. 『答案』 D4.(2012·湖南高考)设a >b >1,c <0,给出下列三个结论: ①c a >cb ;②ac <b c ;③log b (a -c )>log a (b -c ). 其中所有的正确结论的序号是( )A .①B .①②C .②③D .①②③ 『解析』 ∵a >b >1,∴1a <1b .又c <0,∴c a >cb,故①正确.当c <0时,y =x c 在(0,+∞)上是减函数,又a >b >1,∴a c <b c ,故②正确. ∵a >b >1,-c >0,∴a -c >b -c >1.∵a >b >1,∴log b (a -c )>log a (a -c )>log a (b -c ), 即log b (a -c )>log a (b -c ),故③正确. 『答案』 D 5.12-1与3+1的大小关系为________. 『解析』 12-1-(3+1)=(2+1)-(3+1)=2-3<0,∴12-1<3+1. 『答案』12-1<3+1利用不等式(组)表示不等关系用锤子以均匀的力敲击铁钉钉入木板,随着铁钉的深入,铁钉所受的阻力会越来越大,使得每次钉入木板的钉子长度后一次为前一次的1k (k ∈N *),已知一个铁钉受击3次后全部进入木板,且第一次受击后进入木板部分的铁钉长度是钉长的47,请从这个实例中提炼出一个不等式组.『思路点拨』 由题意,找出题目中相应的不等式关系,特别是“一个铁钉受击3次后全部进入木板”,然后用不等式(组)将它们表示出来.『尝试解答』 依题意得,第二次钉子没有全部进入木板;第三次全部进入木板,∴⎩⎨⎧47+47k<1,47+47k +47k 2≥1,(k ∈N *).,1.本题常见的错误:(1)没能准确理解“一个铁钉受击3次后全部进入木板”的含义,导致遗漏不等式47+47k<1;(2)忽视变量k ∈N *.2.求解此类问题一定要准确将题目中文字语言转化为数学符号语言(如不等式等),特别是注意“不超过”、“至少”、“低于”表示的不等关系,同时还应考虑变量的实际意义.某汽车公司由于发展的需要需购进一批汽车,计划使用不超过1 000万元的资金购买单价分别为40万元、90万元的A 型汽车和B 型汽车.根据需要,A 型汽车至少买5辆,B 型汽车至少买6辆,写出满足上述所有不等关系的不等式.『解』 设购买A 型汽车和B 型汽车分别为x 辆、y 辆,则x 、y 满足⎩⎪⎨⎪⎧40x +90y ≤1 000,x ≥5,y ≥6,x ,y ∈N *.不等式性质的应用(2013·包头模拟)若a >0>b >-a ,c <d <0,则下列命题:(1)ad >bc ;(2)a d +bc<0;(3)a -c >b -d ;(4)a ·(d -c )>b (d -c )中能成立的命题为________. 『思路点拨』 利用不等式的性质说明正误或举反例说明真假.『尝试解答』 ∵a >0>b ,c <d <0,∴ad <0,bc >0,则ad <bc ,(1)错误.由a >0>b >-a ,知a >-b >0,又-c >-d >0,因此a ·(-c )>(-b )·(-d ),即ac +bd <0, ∴a d +b c =ac +bd cd <0,故(2)正确.显然a -c >b -d ,∴(3)正确. ∵a >b ,d -c >0,∴a (d -c )>b (d -c ),∴(4)正确. 『答案』 (2)(3)(4),1.解题时,易忽视不等式性质成立的条件,或“无中生有”自造性质导致推理判定失误. 2.对于不等式的常用性质,要弄清其条件和结论,不等式性质包括 “单向性”和“双向性”两个方面,单向性主要用于证明不等式,双向性是解不等式的依据,因为解不等式要求的是同解变形.(2012·浙江高考)设a >0,b >0,( )A .若2a +2a =2b +3b ,则a >bB .若2a +2a =2b +3b ,则a <bC .若2a -2a =2b -3b ,则a >bD .若2a -2a =2b -3b ,则a <b 『解析』 当0<a ≤b 时,显然2a ≤2b ,2a ≤2b <3b ,∴2a +2a <2b +3b , 即2a +2a ≠2b +3b .∴它的逆否命题“若2a +2a =2b +3b ,则a >b ”成立, 因此A 正确. 『答案』 A比较大小(1)已知m ∈R ,a >b >1,f (x )=m 2xx -1,试比较f (a )与f (b )的大小;(2)比较a a b b 与a b b a (a >0且a ≠1,b >0且b ≠1)的大小.『思路点拨』 (1)计算出f (a )与f (b ),用作差法或综合法比较大小;(2)幂式比较大小,用作商法比较大小.『尝试解答』 (1)法一 ∵f (a )=m 2a a -1,f (b )=m 2bb -1,∴f (a )-f (b )=m 2a a -1-m 2b b -1=m 2(a a -1-bb -1)=m 2·a (b -1)-b (a -1)(a -1)(b -1)=m 2·b -a(a -1)(b -1), 当m =0时,f (a )=f (b );当m ≠0时,m 2>0,又a >b >1,∴f (a )<f (b ),即f (a )≤f (b ).法二 ∵f (x )=m 2x x -1=m 2(1+1x -1),∴f (a )=m 2(1+1a -1),f (b )=m 2(1+1b -1),由于a >b >1,∴a -1>b -1>0,∴1+1a -1<1+1b -1,当m =0时,m 2(1+1a -1)=m 2(1+1b -1),即f (a )=f (b );当m ≠0时,m 2(1+1a -1)<m 2(1+1b -1),即f (a )<f (b ),∴f (a )≤f (b ).(2)根据同底数幂的运算法则,采用作商法,a a b b a b b a =a a -b b b -a =(ab )a -b ,当a >b >0时,a b >1,a -b >0,则(a b )a -b >1,∴a a b b >a b b a ,当b >a >0时,0<a b <1,a -b <0,则(a b)a -b >1,∴a a b b >a b b a ,当a =b >0时,(a b )a -b =1,∴a a b b =a b b a ,综上知a a b b ≥a b b a (当且仅当a =b 时取等号).,1.第(1)中,若注意到m 2≥0,亦可构造函数φ(x )=xx -1(x >1),判断出φ(x )是减函数,f (a )≤f (b ).2.(1)“作差比较法”的过程可分为四步:①作差;②变形;③判断差的符号;④作出结论.其中关键一步是变形,手段可以有通分、因式分解、配方等.(2)“作商比较法”的依据是“ab >1,b >0⇒a >b ”,在数式结构含有幂或根式时,常采用比商法.若a >b >0,试比较a a +b b 与a b +b a 的大小.『解』 (a a +b b )-(a b +b a )=a (a -b )+b (b -a )=(a -b )(a -b )=(a -b )2(a +b ),∵a +b >0,(a -b )2>0,∴(a a +b b )-(a b +b a )>0,∴a a +b b >a b +b a .两点注意1.运用不等式性质,一定弄清性质成立的条件,切忌弱化或强化性质成立的条件. 2.求代数式的范围,应利用待定系数法或数形结合建立待求范围的整体与已知范围的整体的等量关系,避免扩大变量范围. 两种方法作差比较法与作商比较法是判定两个数或式大小的两种基本方法,其中变形是关键. 两条性质1.倒数性质,若ab >0,则a >b ⇔1a <1b.2.真分数的性质,若m >0,a >b >0,则b a <b +ma +m.从近两年的高考试题来看,不等关系、不等式的性质及应用是高考的热点,题型既有选择题,也有填空题,难度为中低档,客观题突出对不等式性质及应用的考查,主观题与其他知识交汇,考查不等式的性质及综合分析问题、解决问题的能力.在涉及求范围问题时,应特别注意不等式性质的应用,防止出错.易错辨析之十 忽视不等式的隐含条件致误(2012·陕西高考改编)设函数f (x )=x n +bx +c (n ∈N *,b ,c ∈R ). (1)设n ≥2,b =1,c =-1,证明f (x )在区间(12,1)内存在唯一零点;(2)设n 为偶数,|f (-1)|≤1,|f (1)|≤1,求b +3c 的最大值和最小值.『错解』 (1)当b =1,c =-1,n ≥2时,f (x )=x n +x -1,f (12)f (1)=(12n -12)×1<0,∴f (x )在区间(12,1)内有零点,又当x ∈(12,1)时,f ′(x )=n ·x n -1+1>0,∴f (x )在(12,1)上是单调递增的,∴f (x )在(12,1)内存在唯一零点.(2)∵n 为偶数,且|f (-1)|≤1,|f (1)|≤1,∴⎩⎪⎨⎪⎧0≤b -c ≤2,-2≤b +c ≤0.因此-1≤b ≤1,且-2≤c ≤0.∴-7≤b +3c ≤1,故b +3c 的最大值为1,最小值为-7.错因分析:(1)忽视字母b 、c 相互制约的条件,片面将b ,c 分割开来导致字母范围发生变化.(2)多次运用同向不等式相加这一性质,不是等价变形,扩大变量的取值范围,致使最值求解错误.防范措施:(1)利用待定系数法先建立待求整体与已知范围的整体的等量关系,最后通过“一次性”使用不等式的运算求得待求整体的范围.(2)运用线性规划,根据t =b +3c 的几何意义,数形结合求t 的最值. 『正解』 (1)同上述解法.(2)法一 由n 为偶数,且|f (-1)|≤1,|f (1)|≤1,∴⎩⎪⎨⎪⎧-1≤f (-1)≤1,-1≤f (1)≤1.即⎩⎪⎨⎪⎧0≤b -c ≤2,-2≤b +c ≤0.作上述不等式组表示的可行域,如图所示.令t =b +3c ,则c =t 3-b3.平移b +3c =0,知直线过原点O 时截距最大,过点A 时截距最小,∴t =b +3c 的最大值为0+3×0=0;最小值为0+3×(-2)=-6.法二 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)=1-b +c ,f (1)=1+b +c ,解得b =f (1)-f (-1)2,c =f (1)+f (-1)-22,∴b +3c =2f (1)+f (-1)-3.又∵-1≤f (-1)≤1,-1≤f (1)≤1,∴-6≤b +3c ≤0. 当b =0,c =-2时,b +3c =-6;当b =c =0时,b +3c =0, ∴b +3c 的最小值为-6,最大值为0.1.(2013·青岛质检)设0<x <π2,则“x sin 2x <1”是“x sin x <1”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 『解析』 当0<x <π2时,0<sin x <1,∴x sin x <1⇒x sin 2x <sin x <1.如果x sin 2x <1⇒x sin x <1sin x ,因为1sin x >1,则不能保证x sin x <1,因此“x sin 2x <1”是“x sin x <1”的必要不充分条件. 『答案』 B2.(2013·西城模拟)已知a >b >0,给出下列四个不等式: ①a 2>b 2;②2a >2b -1;③a -b >a -b ;④a 3+b 3>2a 2b . 其中一定成立的不等式为( )A .①②③B .①②④C .①③④D .②③④『解析』 对于①可直接利用不等式的性质求解,也可作差,即a 2-b 2=(a +b )(a -b )>0,知①正确;对于②由条件知a >b >b -1,结合指数函数f (x )=2x 的单调性知2a >2b -1,②正确.也可作商,即2a 2b -1=2a -b +1. ∵a >b >0,∴a -b >0,∴a -b +1>0,∴2a-b +1>1,故2a >2b -1;对于③,∵a >b >0,∴a -b >0,a -b >0,原不等式⇔a -b >a -2ab +b ⇔b -ab <0⇔b (b -a )<0,显然成立,故③正确; 对于④,a 3+b 3-2a 2b =(a 3-a 2b )+(b 3-a 2b )=a 2(a -b )-b (a -b )(a +b )=(a -b )(a 2-ab -b 2)=(a -b )『(a -b 2)2-54b 2』由于(a -b 2)2-54b 2符号不定,故④不一定成立.。
会从实际情境中抽象出一元二次不等式模型.通过函数图象了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解 会从实际情境中抽象出二元一次不等式组.了解二元一次不等式的几何意义,能用平面区域表示二元一次 会从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问题,并能加 了解基本不等式的证明过程.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.1.实数大小顺序与运算性质之间的关系 a -b >0⇔a >b ;a -b =0⇔a =b ;a -b <0⇔a <b . 2.不等式的基本性质 (1)对称性:a >b ⇔b <a ; (2)传递性:a >b ,b >c ⇒a >c ;(3)可加性:a >b ⇒a +c >b +c ;a >b ,c >d ⇒a +c >b +d ; (4)可乘性:a >b ,c >0⇒ac >bc , a >b >0,c >d >0⇒ac >bd ;(5)可乘方:a >b >0⇒a n >b n (n ∈N ,n ≥1); (6)可开方:a >b >0⇒n a >nb (n ∈N ,n ≥2). 3.不等式的一些常用性质 (1)有关倒数的性质 ①a >b ,ab >0⇒1a <1b .②a <0<b ⇒1a <1b .③a >b >0,0<c <d ⇒a c >bd .④0<a <x <b 或a <x <b <0⇒1b <1x <1a .(2)有关分数的性质 若a >b >0,m >0,则①b a <b +m a +m ;b a >b -m a -m (b -m >0). ②a b >a +m b +m ;a b <a -m b -m(b -m >0).判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)两个实数a ,b 之间,有且只有a >b ,a =b ,a <b 三种关系中的一种.( ) (2)若ab>1,则a >b .( )(3)一个不等式的两边同加上或同乘以同一个数,不等号方向不变.( ) (4)一个非零实数越大,则其倒数就越小.( ) (5)同向不等式具有可加性和可乘性.( )(6)两个数的比值大于1,则分子不一定大于分母.( ) 答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√(教材习题改编)设A =(x -3)2,B =(x -2)(x -4),则A 与B 的大小关系为( )A .A ≥B B .A >BC .A ≤BD .A <B解析:选B.A -B =(x 2-6x +9)-(x 2-6x +8)=1>0,所以A >B .故选B.已知a ,b 是实数,则“a >0且b >0”是“a +b >0且ab >0”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选C.⎩⎨⎧a >0,b >0⇒⎩⎨⎧a +b >0,ab >0.又当ab >0时,a 与b 同号,由a +b >0知a >0,且b >0.12-1________3+1(填“>”或“<”). 解析:12-1=2+1<3+1. 答案:<下列不等式中恒成立的是__________.①m -3>m -5;②5-m >3-m ;③5m >3m ;④5+m >5-m . 解析:m -3-m +5=2>0,故①恒成立; 5-m -3+m =2>0,故②恒成立;5m -3m =2m ,无法判断其符号,故③不恒成立; 5+m -5+m =2m ,无法判断其符号,故④不恒成立. 答案:①②比较两个数(式)的大小[典例引领](1)已知a >b >0,m >0,则( ) A.b a =b +m a +m B.b a >b +m a +m C.b a <b +m a +mD.b a 与b +m a +m的大小关系不确定 (2)若a =ln 33,b =ln 22,比较a 与b 的大小.【解】 (1)选C.b a -b +m a +m =b (a +m )-a (b +m )a (a +m )=m (b -a )a (a +m ).因为a >b >0,m >0.所以b -a <0,a +m >0,所以m (b -a )a (a +m )<0.即b a -b +m a +m <0.所以b a <b +m a +m . (2)因为a =ln 33>0,b =ln 22>0,所以a b =ln 33·2ln 2=2ln 33ln 2=ln 9ln 8=log 8 9>1, 所以a >b .若本例(1)的条件不变,试比较b a 与b -ma -m 的大小.解:b a -b -m a -m =b (a -m )-a (b -m )a (a -m )=m (a -b )a (a -m ).因为a >b >0,m >0. 所以a -b >0,m (a -b )>0. (1)当a >m 时,a (a -m )>0, 所以m (a -b )a (a -m )>0,即b a -b -m a -m >0, 故b a >b -m a -m. (2)当a <m 时,a (a -m )<0. 所以m (a -b )a (a -m )<0,即b a -b -m a -m <0,故b a <b -m a -m.比较大小常用的方法[提醒] 用作差法比较大小的关键是对差进行变形,常用的变形有通分、因式分解、配方等.[通关练习]1.设m =(x +2)(x +3),n =2x 2+5x +9,则m 与n 的大小关系为( ) A .m >n B .m <n C .m ≥nD .m ≤n解析:选B.m -n =x 2+5x +6-(2x 2+5x +9) =-x 2-3<0, 所以m <n .故选B.2.比较a 2b +b 2a 与a +b (a >0,b >0)两个代数式的大小.解:因为a 2b +b 2a -(a +b )=a 3+b 3-a 2b -ab 2ab=a 2(a -b )+b 2(b -a )ab =(a -b )(a 2-b 2)ab=(a -b )2(a +b )ab.又因为a >0,b >0,所以(a -b )2(a +b )ab ≥0,故a 2b +b 2a≥a +b .不等式的性质及应用(高频考点)不等式的性质是高考的常考内容,题型多为选择题,难度为中档题. 高考对不等式性质的考查主要有以下两个命题角度: (1)应用性质判断命题真假; (2)应用性质求代数式的范围.[典例引领]角度一 应用性质判断命题真假(1)(特值法)设a ,b ∈R ,则“a >b ”是“a |a |>b |b |”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件(2)若a >0>b >-a ,c <d <0,则下列结论:①ad >bc ;②a d +bc <0;③a -c >b -d ;④a (d-c )>b (d -c )中成立的个数是( ) A .1 B .2 C .3D .4【解析】 (1)当b <0时,显然有a >b ⇔a |a |>b |b |; 当b =0时,显然有a >b ⇔a |a |>b |b |;当b >0时,由a >b 有|a |>|b |,所以a >b ⇔a |a |>b |b |. 综上可知a >b ⇔a |a |>b |b |,故选C. (2)因为a >0>b ,c <d <0, 所以ad <0,bc >0, 所以ad <bc ,故①错误.因为0>b >-a ,所以a >-b >0, 因为c <d <0,所以-c >-d >0, 所以a (-c )>(-b )(-d ),所以ac +bd <0,所以a d +b c =ac +bdcd <0,故②正确.因为c <d ,所以-c >-d ,因为a >b ,所以a +(-c )>b +(-d ), 即a -c >b -d ,故③正确.因为a >b ,d -c >0,所以a (d -c )>b (d -c ), 故④正确,故选C. 【答案】 (1)C (2)C角度二 应用性质求代数式的范围(整体思想)已知二次函数y =f (x )的图象过原点,且1≤f (-1)≤2,3≤f (1)≤4,求f (-2)的取值范围.【解】 因为f (x )过原点,所以设f (x )=ax 2+bx (a ≠0).由⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)=a -b ,f (1)=a +b ,得⎩⎨⎧a =12[f (-1)+f (1)],b =12[f (1)-f (-1)],所以f (-2)=4a -2b =3f (-1)+f (1).又⎩⎪⎨⎪⎧1≤f (-1)≤2,3≤f (1)≤4, 所以6≤3f (-1)+f (1)≤10, 即f (-2)的取值范围是[6,10].(1)判断不等式命题真假的方法①判断不等式是否成立,需要逐一给出推理判断或用特值法.常用的推理判断需要利用不等式性质.②在判断一个关于不等式的命题真假时,先把判断的命题和不等式性质联系起来考虑,找到与命题相近的性质,并应用性质判断命题真假. (2)求代数式的取值范围利用不等式性质求某些代数式的取值范围时,多次运用不等式的性质时有可能扩大变量的取值范围,解决此类问题,一般是利用整体思想,通过“一次性”不等关系的运算求得整体范围,是避免错误的有效途径.[通关练习]1.(2018·河南百校联盟模拟)设a ,b ∈R ,则“(a -b )a 2≥0”是“a ≥b ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选C.当(a -b )a 2≥0时,由a 2≥0得a -b ≥0,即a ≥b ,反之也成立,故“(a -b )a 2≥0”是“a ≥b ”的充要条件.2.若-1<a +b <3,2<a -b <4,则2a +3b 的取值范围为________. 解析:设2a +3b =x (a +b )+y (a -b ),则⎩⎪⎨⎪⎧x +y =2,x -y =3,解得⎩⎨⎧x =52,y =-12.又因为-52<52(a +b )<152,-2<-12(a -b )<-1,所以-92<52(a +b )-12(a -b )<132.即-92<2a +3b <132.答案:⎝⎛⎭⎫-92,132真假分数的性质(1)真分数的分子与分母都加上同一个正数,分数的值变大. (2)假分数的分子与分母都加上同一个正数,分数的值变小.判断不等式是否成立,主要有利用不等式的性质和特殊值验证两种方法,特别是对于有一定限制条件的选择题,用特殊值验证的方法更简单.易错防范(1)在应用传递性时,注意等号是否传递下去,如a ≤b ,b <c ⇒a <c ;(2)在乘法法则中,要特别注意“乘数c 的符号”,例如当c ≠0时,有a >b ⇒ac 2>bc 2;若无c ≠0这个条件,a >b ⇒ac 2>bc 2就是错误结论(当c =0时,取“=”).1.已知a >b ,则下列结论正确的是( ) A .a 2>b 2 B .ac 2>bc 2 C.a >bD .a -1>b -2解析:选D.因为a >b 时,a 与b 的符号不确定,所以A 、C 不正确; 当c =0时,B 不正确;对于D ,a >b ⇒a -1>b -1, 又b -1>b -2,所以a -1>b -2正确. 2.若1a <1b <0,则下列结论不正确的是( )A .a 2<b 2B .ab <b 2C .a +b <0D .|a |+|b |>|a +b |解析:选D.由题可知b <a <0,所以A ,B ,C 正确,而|a |+|b |=-a -b =|a +b |,故D 错误.选D.3.若x 2+y 2≤2(x +y -1),则x ,y 满足的条件是( ) A .x 、y ∈R B .x ≥1且y ≥1 C .x ≤1且y ≤1D .x =1且y =1解析:选D.因为x 2+y 2-2(x +y -1) =x 2-2x +1+y 2-2y +1 =(x -1)2+(y -1)2≥0,当且仅当x =1且y =1时,取等号, 即x 2+y 2≥2(x +y -1). 又因为x 2+y 2≤2(x +y -1), 所以x 2+y 2=2(x +y -1). 所以x =1且y =1,故选D.4.(2018·湖北黄冈检测)已知x >y >z ,且x +y +z =0,下列不等式中成立的是( ) A .xy >yz B .xz >yz C .xy >xzD .x |y |>z |y | 解析:选C.因为x >y >z ,所以3x >x +y +z =0,3z <x +y +z =0, 所以x >0,z <0,由⎩⎨⎧x >0,y >z得xy >xz .故选C. 5.对于任意实数a ,b ,c ,d ,有以下四个命题: ①若ac 2>bc 2,则a >b ; ②若a >b ,c >d ,则a +c >b +d ; ③若a >b ,c >d ,则ac >bd ; ④若a >b ,则1a >1b .其中正确的有( ) A .1个 B .2个 C .3个D .4个解析:选B.由ac 2>bc 2知c ≠0,c 2>0,所以a >b ,故①正确;由不等式的同向可加性易知②正确;对于③,当a =-1,b =-4,c =-2,d =-3时,ac <bd ,故③不正确;对于④,若a =2,b =1,满足a >b ,但12>11不成立,故④不正确.6.(2018·扬州模拟)若a 1<a 2,b 1<b 2,则a 1b 1+a 2b 2与a 1b 2+a 2b 1的大小关系是________. 解析:作差可得(a 1b 1+a 2b 2)-(a 1b 2+a 2b 1)=(a 1-a 2)·(b 1-b 2), 因为a 1<a 2,b 1<b 2, 所以(a 1-a 2)(b 1-b 2)>0, 即a 1b 1+a 2b 2>a 1b 2+a 2b 1. 答案:a 1b 1+a 2b 2>a 1b 2+a 2b 17.已知a ,b ∈R ,则a <b 和1a <1b 同时成立的条件是________.解析:若ab <0,由a <b 两边同除以ab 得,1b >1a ,即1a <1b ;若ab >0,则1a >1b. 所以a <b 和1a <1b 同时成立的条件是a <0<b .答案:a <0<b8.若α,β满足⎩⎪⎨⎪⎧-1≤α+β≤1,1≤α+2β≤3,则α+3β的取值范围是________.解析:设α+3β=x (α+β)+y (α+2β) =(x +y )α+(x +2y )β.则⎩⎪⎨⎪⎧x +y =1,x +2y =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =2.因为-1≤-(α+β)≤1,2≤2(α+2β)≤6, 两式相加,得1≤α+3β≤7. 所以α+3β的取值范围为[1,7]. 答案:[1,7]9.设实数a ,b ,c 满足 ①b +c =6-4a +3a 2, ②c -b =4-4a +a 2.试确立a ,b ,c 的大小关系.解:因为c -b =(a -2)2≥0,所以c ≥b ,又2b =2+2a 2,所以b =1+a 2,所以b -a =a 2-a +1=⎝⎛⎭⎫a -122+34>0, 所以b >a ,从而c ≥b >a .10.若a >b >0,c <d <0,e <0.求证:e (a -c )2>e (b -d )2. 证明:因为c <d <0,所以-c >-d >0.又因为a >b >0,所以a -c >b -d >0.所以0<1(a -c )2<1(b -d )2. 又因为e <0,所以e (a -c )2>e (b -d )2.1.已知x ,y ∈R ,且x >y >0,则( )A. 1x -1y>0 B .sin x -sin y >0C. ⎝⎛⎭⎫12x -⎝⎛⎭⎫12y<0D .ln x +ln y >0解析:选C.法一:(通性通法)因为x >y >0,选项A ,取x =1,y =12,则1x -1y=1-2=-1<0,排除A ;选项B ,取x =π,y =π2,则sin x -sin y =sin π-sin π2=-1<0,排除B ;选项D ,取x =2,y =12,则ln x +ln y =ln(xy )=ln 1=0,排除D.故选C. 法二:(光速解法)因为函数y =⎝⎛⎭⎫12x 在R 上单调递减,且x >y >0,所以⎝⎛⎭⎫12x <⎝⎛⎭⎫12y ,即⎝⎛⎭⎫12x - ⎝⎛⎭⎫12y<0,故选C. 2.(2017·高考山东卷)若a >b >0,且ab =1,则下列不等式成立的是( )A .a +1b <b 2a <log 2(a +b )B.b 2a <log 2(a +b )<a +1bC .a +1b <log 2(a +b )<b 2aD .log 2(a +b )<a +1b <b 2a 解析:选B.根据题意,令a =2,b =12进行验证,易知a +1b =4,b 2a =18,log 2(a +b )=log 252>1,因此a +1b >log 2(a +b )>b 2a . 3.已知△ABC 的三边长分别为a ,b ,c 且满足b +c ≤3a ,则c a的取值范围为( ) A .(1,+∞)B .(0,2)C .(1,3)D .(0,3)解析:选B.由已知及三角形的三边关系得⎩⎪⎨⎪⎧a <b +c ≤3a ,a +b >c ,a +c >b ,所以⎩⎪⎨⎪⎧1<b a +c a ≤3,1+b a >c a ,1+c a >b a ,所以⎩⎨⎧1<b a +c a≤3,-1<c a -b a <1, 两式相加得,0<2×c a <4,所以c a的取值范围为(0,2),故选B. 4.(2018·安徽合肥模拟)已知a ,b ,c ∈(0,+∞),若c a +b <a b +c <b c +a ,则( ) A .c <a <bB .b <c <aC .a <b <cD .c <b <a 解析:选 A.由c a +b <a b +c <b c +a ,可得c a +b +1<a b +c +1<b c +a +1,即a +b +c a +b <a +b +c b +c<a +b +c c +a,又a ,b ,c ∈(0,+∞),所以a +b >b +c >c +a .由a +b >b +c 可得a >c ;由b +c >c +a 可得b >a ,于是有c <a <b .故选A.5.某公司组织员工去某地参观学习需包车前往,甲车队:“如果领队买一张全票,其余人可享受7.5折优惠.”乙车队:“团体票可按原价的8折优惠.”这两个车队的原价、车型都是一样的,试根据去的人数选择收费优惠的车队.解:设该公司员工有n 人(n ∈N *),全票价为x 元,选择甲车队需花y 1元,选择乙车队需花y 2元,则y 1=x +34x ·(n -1)=14x +34nx ,y 2=45nx . 所以y 1-y 2=14x +34nx -45nx =14x -120nx =14x ⎝⎛⎭⎫1-n 5. 当n =5时,y 1=y 2;当n >5时,y 1<y 2;当n <5时,y 1>y 2.因此当去的人数为5人时,两车队收费相同;多于5人时,选甲车队更优惠;少于5人时,选乙车队更优惠.6.已知12<a <60,15<b <36,求a -b ,a b的取值范围. 解:因为15<b <36,所以-36<-b <-15.又12<a <60,所以12-36<a -b <60-15,所以-24<a -b <45,即a -b 的取值范围是(-24,45).因为136<1b <115, 所以1236<a b <6015, 所以13<a b<4, 即a b的取值范围是⎝⎛⎭⎫13,4.。
高中高三数学不等关系与不等式教案精选整体设计教学分析本节课的研究是对初中不等式学习的延续和拓展,也是实数理论的进一步发展.在本节课的学习过程中,将让学生回忆实数的基本理论,并能用实数的基本理论来比较两个代数式的大小.通过本节课的学习,让学生从一系列的具体问题情境中,感受到在现实世界和日常生活中存在着大量的不等关系,并充分认识不等关系的存在与应用.对不等关系的相关素材,用数学观点进行观察、归纳、抽象,完成量与量的比较过程.即能用不等式或不等式组把这些不等关系表示出来.在本节课的学习过程中还安排了一些简单的、学生易于处理的问题,其用意在于让学生注意对数学知识和方法的应用,同时也能激发学生的学习兴趣,并由衷地产生用数学工具研究不等关系的愿望.根据本节课的教学内容,应用再现、回忆得出实数的基本理论,并能用实数的基本理论来比较两个代数式的大小.在本节教学中,教师可让学生阅读书中实例,充分利用数轴这一简单的数形结合工具,直接用实数与数轴上点的一一对应关系,从数与形两方面建立实数的顺序关系.要在温故知新的基础上提高学生对不等式的认识.三维目标1.在学生了解不等式产生的实际背景下,利用数轴回忆实数的基本理论,理解实数的大小关系,理解实数大小与数轴上对应点位置间的关系.2.会用作差法判断实数与代数式的大小,会用配方法判断二次式的大小和范围.3.通过温故知新,提高学生对不等式的认识,激发学生的学习兴趣,体会数学的奥秘与数学的结构美.重点难点教学重点:比较实数与代数式的大小关系,判断二次式的大小和范围.教学难点:准确比较两个代数式的大小.课时安排1课时教学过程导入新课思路1.(章头图导入)通过多媒体展示卫星、飞船和一幅山峦重叠起伏的壮观画面,它将学生带入“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”的大自然和浩瀚的宇宙中,使学生在具体情境中感受到不等关系在现实世界和日常生活中是大量存在的,由此产生用数学研究不等关系的强烈愿望,自然地引入新课.思路2.(情境导入)列举出学生身体的高矮、身体的轻重、距离学校路程的远近、百米赛跑的时间、数学成绩的多少等现实生活中学生身边熟悉的事例,描述出某种客观事物在数量上存在的不等关系.这些不等关系怎样在数学上表示出来呢?让学生自由地展开联想,教师组织不等关系的相关素材,让学生用数学的观点进行观察、归纳,使学生在具体情境中感受到不等关系与相等关系一样,在现实世界和日常生活中大量存在着.这样学生会由衷地产生用数学工具研究不等关系的愿望,从而进入进一步的探究学习,由此引入新课.推进新课新知探究提出问题1回忆初中学过的不等式,让学生说出“不等关系”与“不等式”的异同.怎样利用不等式研究及表示不等关系?2在现实世界和日常生活中,既有相等关系,又存在着大量的不等关系.你能举出一些实际例子吗?3数轴上的任意两点与对应的两实数具有怎样的关系?4任意两个实数具有怎样的关系?用逻辑用语怎样表达这个关系?活动:教师引导学生回忆初中学过的不等式概念,使学生明确“不等关系”与“不等式”的异同.不等关系强调的是关系,可用符号“>”“b”“a教师与学生一起举出我们日常生活中不等关系的例子,可让学生充分合作讨论,使学生感受到现实世界中存在着大量的不等关系.在学生了解了一些不等式产生的实际背景的前提下,进一步学习不等式的有关内容.实例1:某天的天气预报报道,气温32 ℃,最低气温26 ℃.实例2:对于数轴上任意不同的两点A、B,若点A在点B的左边,则xA实例3:若一个数是非负数,则这个数大于或等于零.实例4:两点之间线段最短.实例5:三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边.实例6:限速40 km/h的路标指示司机在前方路段行驶时,应使汽车的速度v不超过40 km/h.实例7:某品牌酸奶的质量检查规定,酸奶中脂肪的含量f应不少于2.5%,蛋白质的含量p应不少于2.3%.教师进一步点拨:能够发现身边的数学当然很好,这说明同学们已经走进了数学这门学科,但作为我们研究数学的人来说,能用数学的眼光、数学的观点进行观察、归纳、抽象,完成这些量与量的比较过程,这是我们每个研究数学的人必须要做的,那么,我们可以用我们所研究过的什么知识来表示这些不等关系呢?学生很容易想到,用不等式或不等式组来表示这些不等关系.那么不等式就是用不等号将两个代数式连结起来所成的式子.如-71+4,2x≤6,a+2≥0,3≠4,0≤5等.教师引导学生将上述的7个实例用不等式表示出来.实例1,若用t表示某天的气温,则26 ℃≤t≤32 ℃.实例3,若用x表示一个非负数,则x≥0.实例5,|AC|+|BC|>|AB|,如下图.|AB|+|BC|>|AC|、|AC|+|BC|>|AB|、|AB|+|AC|>|BC|.|AB|-|BC| 实例6,若用v表示速度,则v≤40 km/h.实例7,f≥2.5%,p≥2.3%.对于实例7,教师应点拨学生注意酸奶中的脂肪含量与蛋白质含量需同时满足,避免写成f≥2.5%或p≥2.3%,这是不对的.但可表示为f≥2.5%且p≥2.3%.对以上问题,教师让学生轮流回答,再用投影仪给出课本上的两个结论.讨论结果:(1)(2)略;(3)数轴上任意两点中,右边点对应的实数比左边点对应的实数大.(4)对于任意两个实数a和b,在a=b,a>b,a应用示例例1(教材本节例1和例2)活动:通过两例让学生熟悉两个代数式的大小比较的基本方法:作差,配方法.点评:本节两例的求解,是借助因式分解和应用配方法完成的,这两种方法是代数式变形时经常使用的方法,应让学生熟练掌握.变式训练1.若f(x)=3x2-x+1,g(x)=2x2+x-1,则f(x)与g(x)的大小关系是( )A.f(x)>g(x)B.f(x)=g(x)C.f(x)答案:A解析:f(x)-g(x)=x2-2x+2=(x-1)2+1≥1>0,∴f(x)>g(x).2.已知x≠0,比较(x2+1)2与x4+x2+1的大小.解:由(x2+1)2-(x4+x2+1)=x4+2x2+1-x4-x2-1=x2.∵x≠0,得x2>0.从而(x2+1)2>x4+x2+1.例2比较下列各组数的大小(a≠b).(1)a+b2与21a+1b(a>0,b>0);(2)a4-b4与4a3(a-b).活动:比较两个实数的大小,常根据实数的运算性质与大小顺序的关系,归结为判断它们的差的符号来确定.本例可由学生独立完成,但要点拨学生在最后的符号判断说理中,要理由充分,不可忽略这点.解:(1)a+b2-21a+1b=a+b2-2aba+b=a+b2-4ab2a+b= a-b22a+b.∵a>0,b>0且a≠b,∴a+b>0,(a-b)2>0.∴a-b22a+b >0,即a+b2>21a+1b.(2)a4-b4-4a3(a-b)=(a-b)(a+b)(a2+b2)-4a3(a-b)=(a-b)(a3+a2b+ab2+b3-4a3)=(a-b)[(a2b-a3)+(ab2-a3)+(b3-a3)]=-(a-b)2(3a2+2ab+b2)=-(a-b)2[2a2+(a+b)2].∵2a2+(a+b)2≥0(当且仅当a=b=0时取等号),又a≠b,∴(a-b)2>0,2a2+(a+b)2>0.∴-(a-b)2[2a2+(a+b)2] ∴a4-b4 点评:比较大小常用作差法,一般步骤是作差——变形——判断符号.变形常用的手段是分解因式和配方,前者将“差”变为“积”,后者将“差”化为一个或几个完全平方式的“和”,也可两者并用.变式训练已知x>y,且y≠0,比较xy与1的大小.活动:要比较任意两个数或式的大小关系,只需确定它们的差与0的大小关系.解:xy-1=x-yy.∵x>y,∴x-y>0.当y 当y>0时,x-yy>0,即xy-1>0.∴xy>1.点评:当字母y取不同范围的值时,差xy-1的正负情况不同,所以需对y分类讨论.例3建筑设计规定,民用住宅的窗户面积必须小于地板面积.但按采光标准,窗户面积与地板面积的比值应不小于10%,且这个比值越大,住宅的采光条件越好.试问:同时增加相等的窗户面积和地板面积,住宅的采光条件是变好了,还是变坏了?请说明理由.活动:解题关键首先是把文字语言转换成数学语言,然后比较前后比值的大小,采用作差法.解:设住宅窗户面积和地板面积分别为a、b,同时增加的面积为m,根据问题的要求a由于a+mb+m-ab=m b-a b b+m>0,于是a+mb+m>ab.又ab≥10%,因此a+mb+m>ab≥10%.所以同时增加相等的窗户面积和地板面积后,住宅的采光条件变好了.点评:一般地,设a、b为正实数,且a变式训练已知a1,a2,…为各项都大于零的等比数列,公比q≠1,则( )A.a1+a8>a4+a5B.a1+a8C.a1+a8=a4+a5D.a1+a8与a4+a5大小不确定答案:A解析:(a1+a8)-(a4+a5)=a1+a1q7-a1q3-a1q4=a1[(1-q3)-q4(1-q3)]=a1(1-q)2(1+q+q2)(1+q)(1+q2).∵{an}各项都大于零,∴q>0,即1+q>0.又∵q≠1,∴(a1+a8)-(a4+a5)>0,即a1+a8>a4+a5.课堂小结1.教师与学生共同完成本节课的小结,从实数的基本性质的回顾,到两个实数大小的比较方法;从例题的活动探究点评,到紧跟着的变式训练,让学生去繁就简,联系旧知,将本节课所学纳入已有的知识体系中.2.教师画龙点睛,点拨利用实数的基本性质对两个实数大小比较时易错的地方.鼓励学有余力的学生对节末的思考与讨论在课后作进一步的探究.作业习题3—1A组3;习题3—1B组2.设计感想1.本节设计关注了教学方法的优化.经验告诉我们:课堂上应根据具体情况,选择、设计最能体现教学规律的教学过程,不宜长期使用一种固定的教学方法,或原封不动地照搬一种实验模式.各种教学方法中,没有一种能很好地适应一切教学活动.也就是说,世上没有万能的教学方法.针对个性,灵活变化,因材施教才是成功的施教灵药.2.本节设计注重了难度控制.不等式内容应用面广,可以说与其他所有内容都有交汇,历来是高考的重点与热点.作为本章开始,可以适当开阔一些,算作抛砖引玉,让学生有个自由探究联想的平台,但不宜过多向外拓展,以免对学生产生负面影响.3.本节设计关注了学生思维能力的训练.训练学生的思维能力,提升思维的品质,是数学教师直面的重要课题,也是中学数学教育的主线.采用一题多解有助于思维的发散性及灵活性,克服思维的僵化.变式训练教学又可以拓展学生思维视野的广度,解题后的点拨反思有助于学生思维批判性品质的提升.。
【学习目标】1.了解现实世界和日常生活中的不等关系.2.了解不等式(组)的实际背景. 预 习 案1.两个实数的大小比较:(1)a >b ⇔ . (2)a =b ⇔ . (3)a <b ⇔ .2.不等式的性质(1)对称性:a >b ⇔ . (2)传递性:a >b ,b >c ⇒a >c .(3)可加性:a >b ⇔a +c b +c ; a >b ,c >d ⇒ .(4)可乘性:a >b ,c >0⇒ac bc ; a >b ,c <0⇒ac bc ;a >b >0,c >d >0⇒ac bd .(5)可方性:a >b >0,n ∈N +⇒a n b n ; a >b >0,n ∈N +(6)倒数性质:a >b ,ab >0⇒1a 1b ; 1a <1b ,ab >0⇒a b .【预习自测】1.已知a <b <0,c >0,在下列空白处填上恰当的不等号:①若ad >bd ,则d ________0; ②(a -2)c ________(b -2)c ;③|a |________|b |; ④c a ________c b.2.若a ,b ,c ∈R ,a >b ,则下列不等式成立的是 ( )A .a 2>b 2B .a |c |>b |c | C.1a <1b D.a c 2+1>b c 2+13.设a ,b ∈R ,则“(a -b )·a 2<0”是“a <b ”的 ( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件4.如果a ,b ,c 满足c <b <a ,且ac <0,那么下列选项中不一定成立的是 ( )A .ab >acB .c (b -a )>0C .cb 2<ab 2D .ac (c -a )>05.已知a <0,-1<b <0,则a ,ab ,ab 2的大小关系是_______ _.探 究 案题型一:不等式的性质例1.对于实数a ,b ,c ,判断下列命题的真假.(1)若a >b ,则ac >bc ; (2)若a >b ,则ac 2>bc 2;(3)若a <b <0,则a 2>ab >b 2; (4)若a <b <0,则1a >1b ; (5)若a <b <0,则b a >a b.拓展1.适当增加不等式条件使得下列命题成立:(1)若a >b ,则ac ≤bc ;(2)若ac 2>bc 2,则a 2>b 2;(3)若a >b ,则lg(a +1)>lg(b +1).题型二:比较大小例2.(1)比较a +mb +m 与a b (其中实数b >a >0,实数m >0)的大小.(2)已知a >0,b >0,且a ≠b ,试比较a a b b 与(ab )a +b 2的大小.拓展2.(1)若0<a 1<a 2,0<b 1<b 2,且a 1+a 2=b 1+b 2=1,则下列代数式中值最大的是( ) A .a 1b 1+a 2b 2 B .a 1a 2+b 1b 2 C .a 1b 2+a 2b 1 D.12(2)设x <y <0,试比较(x 2+y 2)(x -y )与(x 2-y 2)(x +y )的大小.题型三:综合应用例3.已知-1<x +y <4且2<x -y <3,则z =2x -3y 的取值范围是________.(答案用区间表示)拓展3.设f (x )=ax 2+bx ,且1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,求f (-2)的取值范围.当堂检测:1.设a ∈R ,则a >1是1a<1的 ( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件2.设a >b >0,下列各数小于1的是 ( )A .2a -b B . C .(a b )a -b D .(b a )a -b3.设a ,b 为实数,则“0<ab <1”是“b <1a”的 ( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件4.已知一个三边分别为15,19,23个单位长度的三角形,若把它的三边分别缩短x 个单位长度且构成钝 角三角形,试用不等式写出x 满足的不等关系____ ____.5.设a ,b 为正实数.现有下列命题:①若a 2-b 2=1,则a -b <1; ②若1b -1a=1,则a -b <1; ③若|a -b |=1,则|a -b |<1; ④若|a 3-b 3|=1,则|a -b |<1.其中的真命题有________.(写出所有真命题的编号)我的学习总结:(1)我对知识的总结 .(2)我对数学思想及方法的总结。
第2章一元二次函数、方程和不等式知识系统整合规律方法收藏1.比较数(式)的大小依据:a-b>0⇔a>b;a-b<0⇔a<b;a-b=0⇔a=b.适用范围:若数(式)的大小不明显,作差后可化为积或商的形式.步骤:①作差;②变形;③判断差的符号;④下结论.变形技巧:①分解因式;②平方后再作差;③配方法;④分子(分母)有理化.2.利用基本不等式证明不等式(1)充分利用条件是关键,要注意“1”的整体代换及几个“=”必须保证同时成立.(2)利用基本不等式证明不等式是综合法证明不等式的一种情况,其实质就是从已知的不等式入手,借助不等式的性质和基本不等式,经过逐步的逻辑推理,最后推得所证结论,其特征是“由因导果”.(3)证明不等式时要注意灵活变形,可以多次利用基本不等式的变形形式.3.利用基本不等式求最值(1)利用基本不等式求最值,必须同时满足以下三个条件:一正、二定、三相等.即:①x,y都是正数.②积xy(或和x+y)为常数(有时需通过“配凑、分拆”凑出定值).③x与y必须能够相等(等号能够取到).(2)构造定值条件的常用技巧①加项变换;②拆项变换;③统一换元;④平方后利用基本不等式.4.解一元二次不等式的步骤当a>0时,解形如ax2+bx+c>0(≥0)或ax2+bx+c<0(≤0)的一元二次不等式的一般步骤如下:(1)确定对应方程ax2+bx+c=0的解;(2)画出对应函数y=ax2+bx+c的图象的简图;(3)由图象写出不等式的解集.特别提醒:(1)在通过图象获取解集时,注意不等式中的不等号方向、是否为严格不等关系及Δ=0时的特殊情况.(2)当a<0时,解不等式可以从两个方面入手:①画出对应图象进行直接判定(此时图象开口向下);②两边同乘以-1,把a 转变为-a 再进行求解.5.一元二次不等式的实际应用不等式在解决生活、生产中的一些实际问题中有着广泛的应用,主要有范围问题、最值问题等.解一元二次不等式的应用问题的关键在于构造一元二次不等式模型.解题的一般步骤是:(1)理清题意:弄清问题的实际背景和意义,用数学语言来描述问题. (2)简化假设:精选问题中的关键变量. (3)列出关系式:建立变量间的不等关系式. (4)求解:运用数学知识解相应不等式.(5)检验并作答:将所得不等式的解集放回原题中检验是否符合实际情况,然后给出问题的答案.学科思想培优一、常数代换法[典例1] 已知正数x ,y 满足x +y =1,则1x +41+y 的最小值为( )A .5 B.143 C.92D .2解析 因为x +y =1,所以x +(1+y )=2,则2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +41+y =[x +(1+y )]⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +41+y =4x 1+y +1+yx+5≥24x 1+y ·1+y x +5=9,所以1x +41+y ≥92,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧4x 1+y =1+y x ,x +y =1,即⎩⎪⎨⎪⎧x =23,y =13时,等号成立,因此1x +41+y 的最小值为92.故选C.答案 C 二、消元法[典例2] 设x ,y ,z 为正实数,满足x -2y +3z =0,则y 2xz 的最小值为________.解析 解法一:由x -2y +3z =0,得y =x +3z2,故y 2xz =(x +3z )24xz =14⎝ ⎛⎭⎪⎫6+x z +9z x ≥14⎝ ⎛⎭⎪⎫6+2x z ·9z x =3, 当且仅当x =y =3z 时取等号,即y 2xz 的最小值为3.解法二:由x -2y +3z =0,得x =2y -3z ,x y=2-3zy>0.y 2xz =y 2(2y -3z )z =3⎝ ⎛⎭⎪⎫2-3z y ·3z y ≥3⎣⎢⎡⎦⎥⎤12⎝⎛⎭⎪⎫2-3z y +3z y 2=3.当且仅当x =y =3z 时取等号,即y2xz 的最小值为3.答案 3 三、配凑法1.从和或积为定值的角度入手配凑某些不等式的约束条件可看成若干变元的和或积的定值,在不等式的变形中,配凑出这些定值,可使问题巧妙获解.常见的配凑变形有化积为和、常数的代换、加法结合律等常规运算和技巧.[典例3] 设x >0,y >0,x 2+y 22=1,求x 1+y 2的最大值.解 ∵x >0,y >0,x 2与y 22的和为定值,∴x 1+y 2=x 2(1+y 2)=2x 2·1+y 22≤2·x 2+1+y 222=2·x 2+y 22+122=324,当且仅当x 2=1+y 22,即x =32,y =22时取等号,即x 1+y 2的最大值为324.[典例4] 已知x ,y ,z 为正数,且满足xyz (x +y +z )=1,求(x +y )(y +z )的最小值. 解 由条件得x +y +z =1xyz,则(x +y )(y +z )=xy +xz +y 2+yz =y (x +y +z )+xz =y ·1xyz +xz =1xz +xz ≥2,当且仅当1xz=xz ,即xz =1时取等号,故(x +y )(y +z )的最小值为2.[典例5] 设a 1,a 2,a 3,…,a n 均为正实数,求证:a 21a 2+a 22a 3+…+a 2n -1a n +a 2n a 1≥a 1+a 2+a 3+…+a n .证明 为了约去a 2k a k +1中的分母,可考虑配上一项a k +1,于是有a 21a 2+a 2≥2a 1,a 22a 3+a 3≥2a 2,…,a 2n -1a n +a n ≥2a n -1,a 2na 1+a 1≥2a n ,当且仅当a 1=a 2=…=a n 时取等号.以上不等式相加,化简,可得原不等式成立.2.从取等号的条件入手配凑在题中约束条件下,各变元将取某个特定值,这就提示我们可考虑用这些值来进行配凑. [典例6] 设a ,b ,c >0,a +b +c =1,求3a +1+3b +1+3c +1的最大值. 解2·3a +1≤2+3a +12=3a +32,2·3b +1≤3b +32,2·3c +1≤3c +32.以上三式相加,并利用a +b +c =1,得2(3a +1+3b +1+3c +1)≤6,故3a +1+3b +1+3c +1的最大值为3 2.四、判别式法在“三个二次”问题中的应用一元二次方程、一元二次不等式与二次函数的关系十分密切,习惯上称为“三个二次”问题.根据判别式法在解一元二次方程中的作用,可见判别式法在“三个二次”问题中的重要性.1.求变量的取值范围[典例7] 不等式(m 2-2m -3)x 2-(m -3)x -1<0对任意x ∈R 恒成立,求实数m 的取值范围.解 (m 2-2m -3)x 2-(m -3)x -1<0对任意x ∈R 恒成立. ①若m 2-2m -3=0,则m =-1或m =3.当m =-1时,不符合题意;当m =3时,符合题意.②若m 2-2m -3≠0,设y =(m 2-2m -3)x 2-(m -3)x -1<0对任意x ∈R 恒成立. 则m 2-2m -3<0,Δ=b 2-4ac =5m 2-14m -3<0, 解得-15<m <3.故实数m 的取值范围是-15<m <3.2.求最值[典例8] 已知正实数a ,b 满足a +2b +ab =30,试求实数a ,b 为何值时,ab 取得最大值.解 构造关于a 的二次方程,应用“判别式法”.设ab =y , ①由已知得a +2b +y =30. ②由①②消去b ,整理得a 2+(y -30)a +2y =0, ③对于③,由Δ=(y -30)2-4×2y ≥0,即y 2-68y +900≥0,解得y ≤18或y ≥50,又y =ab <30,故舍去y ≥50,得y ≤18.把y =18代入③(注意此时Δ=0),得a 2-12a +36=0,即a =6,从而b =3.故当a =6,b =3时,ab 取得最大值18.3.证明不等式[典例9] 已知x ,y ∈R ,证明:2x 2+2xy +y 2-4x +5>0恒成立.证明 不等式可变形为y 2+2xy +2x 2-4x +5>0,将不等式左边看作关于y 的二次函数,令z =y 2+2xy +2x 2-4x +5,则关于y 的一元二次方程y 2+2xy +2x 2-4x +5=0的根的判别式Δ=4x 2-4(2x 2-4x +5)=-4(x -2)2-4<0,即Δ<0.则对于二次函数z =y 2+2xy +2x2-4x +5,其图象开口向上,且在x 轴上方,所以z >0恒成立,即2x 2+2xy +y 2-4x +5>0恒成立.五、含变量的不等式恒成立问题[典例10] 对于满足0≤p ≤4的一切实数,不等式x 2+px >4x +p -3恒成立,试求x 的取值范围.解 原不等式可化为x 2+px -4x -p +3>0, 令y =x 2+px -4x -p +3 =(x -1)p +(x 2-4x +3).由题设得⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3>0(p =0),4(x -1)+x 2-4x +3>0(p =4),解得x >3或x <-1.故x 的取值范围是x <-1或x >3.。
第一节不等关系与不等式不等式的概念和性质了解现实世界和日常生活中的不等关系,了解不等式(组)的实际背景.知识点一实数的大小顺序与运算性质的关系(1)a>b⇔a-b>0;(2)a=b⇔a-b=0;(3)a<b⇔a-b<0.必备方法比较大小的常用方法:(1)作差法一般步骤是:①作差;②变形;③定号;④结论.其中关键是变形,常采用配方、因式分解、有理化等方法把差式变成积式或者完全平方式.当两个式子都为正数时,有时也可以先平方再作差.(2)作商法一般步骤是:①作商;②变形;③判断商与1的大小;④结论(注意所比较的两个数的符号).[自测练习]1.已知a1,a2∈(0,1),记M=a1a2,N=a1+a2-1,则M与N的大小关系是() A.M<N B.M>NC.M=N D.不确定解析:M-N=a1a2-(a1+a2-1)=a1a2-a1-a2+1=a1(a2-1)-(a2-1)=(a1-1)(a2-1),又∵a 1∈(0,1),a 2∈(0,1),∴a 1-1<0,a 2-1<0. ∴(a 1-1)(a 2-1)>0,即M -N >0.∴M >N . 答案:B知识点二 不等式性质性质 性质内容 注意 对称性 a >b ⇔b <a ⇔ 传递性 a >b ,b >c ⇒a >c ⇒ 可加性a >b ⇔a +c >b +c⇔可乘性⎭⎬⎫a >bc >0⇒ac >bc c 的符号⎭⎬⎫a >bc <0⇒ac <bc 同向可加性 ⎭⎬⎫a >bc >d ⇒a +c >b +d ⇒同向同正 可乘性⎭⎬⎫a >b >0c >d >0⇒ac >bd ⇒可乘方性a >b >0⇒a n >b n (n ∈N ,n ≥1) 同正可开方性a >b >0⇒na >nb (n ∈N ,n ≥2)易误提醒1.在应用传递性时,注意等号是否传递下去,如a ≤b ,b <c ⇒a <c .2.在乘法法则中,要特别注意“乘数c 的符号”,例如当c ≠0时,有a >b ⇒ac 2>bc 2;若无c ≠0这个条件,a >b ⇒ac 2>bc 2就是错误结论(当c =0时,取“=”).[自测练习]2.设a ,b ,c ∈R ,且a >b ,则( ) A .ac >bc B.1a <1b C .a 2>b 2D .a 3>b 3解析:当c <0时,ac >bc 不成立,故A 不正确,当a =1,b =-3时,B 、C 均不正确,故选D.答案:D3.若a >b >0,则下列不等式中恒成立的是( ) A.b a >b +1a +1 B .a +1a >b +1bC .a +1b >b +1aD.2a +b a +2b >ab解析:由a >b >0⇒0<1a <1b ⇒a +1b >b +1a ,故选C.答案:C4.已知a <0,-1<b <0,那么a ,ab ,ab 2的大小关系是________. 解析:⎭⎬⎫-1<b <0⇒0<b 2<1a <0⇒a <ab 2<0,又ab >0,∴ab >ab 2>a . 答案:ab >ab 2>a考点一 利用不等式(组)表示不等关系|1.将一个三边长度分别为5,12,13的三角形的各边都缩短x ,构成一个钝角三角形,试用不等式(组)表示x 应满足的不等关系.解:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧5-x >0,(5-x )+(12-x )>13-x ,(5-x )2+(12-x )2<(13-x )2.2.某厂拟生产甲、乙两种适销产品,甲、乙产品都需要在A ,B 两台设备上加工,在A ,B 设备上加工一件甲产品所需工时分别为1小时、2小时,加工一件乙产品所需工时分别为2小时、1小时,A ,B 两台设备每月有效使用时数分别为400和500.写出满足上述所有不等关系的不等式.解:设甲、乙两种产品的产量分别为x 件,y 件,由题意可知,⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤400,2x +y ≤500,x ≥0,x ∈N ,y ≥0,y ∈N .利用不等式(组)表示不等关系的一个注意点及一个关键点: 关键点:准确将题目中的文字语言转化为数学符号语言.注意点:要注意“不超过”,“至少”,“低于”表示的不等关系,同时还应考虑变量的实际意义.考点二 不等式性质及应用|1.(2016·大庆质检)若a <b <0,则下列不等式不能成立的是( ) A.1a -b >1a B.1a >1b C .|a |>|b |D .a 2>b 2解析:由a <b <0,可用特殊值法加以验证,取a =-2,b =-1,则1a -b >1a 不成立,选A.答案:A2.(2016·武汉调研)若实数a ,b ∈(0,1),且满足(1-a )b >14,则a ,b 的大小关系是( )A .a <bB .a ≤bC .a >bD .a ≥b解析:∵a ,b ∈(0,1),∴1-a >0,又(1-a )b >14,∴14<⎝ ⎛⎭⎪⎫1-a +b 22,12<1-a +b 2,即b -a >0,故选A. 答案:A3.设a ,b 是实数,则“a >b >1”是“a +1a >b +1b ”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:法一:因为a +1a -⎝⎛⎭⎫b +1b =(a -b )(ab -1)ab ,所以若a >b >1,显然a +1a -⎝⎛⎭⎫b +1b =(a -b )(ab -1)ab >0,则充分性成立;当a =12,b =23时,显然不等式a +1a >b +1b 成立,但a >b >1不成立,所以必要性不成立,故选A.法二:令函数f (x )=x +1x ,则f ′(x )=1-1x 2=x 2-1x2,可知f (x )在(-∞,-1),(1,+∞)上为增函数,在(-1,1)上为减函数,所以“a >b >1”是“a +1a >b +1b ”的充分不必要条件,选A.答案:A运用不等式性质求解问题的两个注意点1.解题时,易忽视不等式性质成立的条件,或“无中生有”自造性质导致推理判定失误.2.对于不等式的常用性质,要注意弄清其条件和结论,不等式性质包括“单向性”和“双向性”两个方面,单向性主要用于证明不等式,双向性是解不等式的依据.考点三 比较大小|(1)若实数a ≠1,比较a +2与31-a 的大小;(2)比较a a b b 与a b b a (a >0且a ≠1,b >0且b ≠1)的大小. [解] (1)a +2-31-a =-(a 2+a +1)1-a,∵a 2+a +1=⎝⎛⎭⎫a +122+34>0,∴-(a 2+a +1)<0, ∴当1-a >0,即a <1时,-(a 2+a +1)1-a <0,则有a +2<31-a.当1-a <0即a >1时,-(a 2+a +1)1-a >0,则有a +2>31-a .综上知,当a <1时,a +2<31-a,当a >1时,a +2>31-a .(2)a a b b a b b a =a a -b b b -a =⎝⎛⎭⎫a b a -b , 当a >b >0时,ab >1,a -b >0,则⎝⎛⎭⎫a b a -b>1,∴a a b b >a b b a; 当b >a >0时,0<ab <1,a -b <0,则⎝⎛⎭⎫a b a -b>1,∴a a b b >a b b a;当a =b >0时,⎝⎛⎭⎫a b a -b=1,∴a a b b =a b b a, 综上知a a b b ≥a b b a (当且仅当a =b 时取等号).比较两个数(式)大小的两种方法(1)比较大小时,要把各种可能的情况都考虑进去,对不确定的因素需进行分类讨论,每一步运算都要准确,每一步推理都要有充分的依据.(2)用作商法比较代数式的大小一般适用于分式、指数式、对数式,作商只是思路,关键是化简变形,从而使结果能够与1比较大小.已知实数a ,b ,c 满足b +c =6-4a +3a 2,c -b =4-4a +a 2,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .c ≥b >aB .a >c ≥bC .c >b >aD .a >c >b解析:c -b =4-4a +a 2=(2-a )2≥0,∴c ≥b .将题中两式作差得2b =2+2a 2,即b =1+a 2. ∵1+a 2-a =⎝⎛⎭⎫a -122+34>0,∴1+a 2>a , ∴b =1+a 2>a .∴c ≥b >a . 答案:A10.不等式变形中不等价致误【典例】 设f (x )=ax 2+bx ,若1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,则f (-2)的取值范围是________.[解析] 法一:设f (-2)=mf (-1)+nf (1)(m ,n 为待定系数),则4a -2b =m (a -b )+n (a +b ),即4a -2b =(m +n )a +(n -m )b ,于是得⎩⎪⎨⎪⎧ m +n =4,n -m =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =3,n =1.∴f (-2)=3f (-1)+f (1). 又∵1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,∴5≤3f (-1)+f (1)≤10,即5≤f (-2)≤10.法二:由⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)=a -b ,f (1)=a +b得⎩⎨⎧a =12[f (-1)+f (1)],b =12[f (1)-f (-1)].∴f (-2)=4a -2b =3f (-1)+f (1). 又∵1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,∴5≤3f (-1)+f (1)≤10,故5≤f (-2)≤10.法三:由⎩⎪⎨⎪⎧1≤a -b ≤2,2≤a +b ≤4,确定的平面区域如图阴影部分,当f (-2)=4a -2b 过点A ⎝⎛⎭⎫32,12时, 取得最小值4×32-2×12=5,当f (-2)=4a -2b 过点B (3,1)时,取得最大值4×3-2×1=10,∴5≤f (-2)≤10. [答案] [5,10][易误点评] 解题中多次使用同向不等式的可加性,先求出a ,b 的范围,再求f (-2)=4a -2b 的范围,导致变量范围扩大.[防范措施] (1)此类问题的一般解法:先建立待求整体与已知范围的整体的关系,最后通过“一次性”使用不等式的运算求得整体范围;(2)求范围问题如果多次利用不等式有可能扩大变量取值范围.[跟踪练习] 若α,β满足⎩⎪⎨⎪⎧-1≤α+β≤1,1≤α+2β≤3,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.则⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =1,x +2y =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =2.∵-1≤-(α+β)≤1,2≤2(α+2β)≤6, 两式相加,得1≤α+3β≤7. ∴α+3β的取值范围为[1,7].A 组 考点能力演练1.已知1a <1b <0,则下列结论错误的是( )A .a 2<b 2 B.b a +a b >2 C .ab >b 2D .lg a 2<lg ab解析:∵1a <1b <0,∴1b -1a =a -bab >0,∴a -b >0,∴ab -b 2=(a -b )b <0,∴ab <b 2,故选C. 答案:C2.已知实数a ,b ∈(0,1),且满足cos πa <cos πb ,则下列关系式成立的是( ) A .ln a <ln b B .sin a <sin b C.1a <1bD .a 3<b 3解析:因为a ,b ∈(0,1),则πa ,πb ∈(0,π),而函数y =cos x 在(0,π)上单调递减,又cos πa <cos πb ,所以πa >πb ,即a >b ,由函数y =ln x ,y =sin x ,y =1x ,y =x 3的单调性知C正确.答案:C3.(2016·资阳一诊)已知a ,b ∈R ,下列命题正确的是( ) A .若a >b ,则|a |>|b | B .若a >b ,则1a <1bC .若|a |>b ,则a 2>b 2D .若a >|b |,则a 2>b 2解析:当a =1,b =-2时,A 不正确;当a =1,b =-2时,B 不正确;当a =1,b =-2时,C 不正确;对于D ,a >|b |≥0,则a 2>b 2,故选D.答案:D4.已知ab >0,则“b <1a ”是“a <1b ”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:由b <1a ,ab >0得ab 2<b ,又b 2>0,所以a <1b ,同理由a <1b 可得b <1a ,故选C.答案:C5.(2016·贵阳期末)下列命题中,正确的是( ) A .若a >b ,c >d ,则ac >bd B .若ac >bc ,则a >b C .若a c 2<bc2,则a <bD .若a >b ,c >d ,则a -c >b -d解析:A 项,取a =2,b =1,c =-1,d =-2,可知A 错误;B 项,当c <0时,ac >bc ⇒a <b ,∴B 错误;C 项,∵a c 2<bc 2,∴c ≠0,又c 2>0,∴a <b ,C 正确;D 项,取a =c =2,b=d =1,可知D 错误;故选C.答案:C6.若m <n ,p <q ,且(p -m )(p -n )<0,(q -m )(q -n )<0,则m ,n ,p ,q 的大小顺序是________.解析:把p ,q 看成变量,则m <p <n ,m <q <n ,即得m <p <q <n .答案:m <p <q <n7.(2015·安庆二模)若x >y ,a >b ,则在①a -x >b -y ,②a +x >b +y ,③ax >by ,④a y >bx 这四个式子中,恒成立的不等式有________(写出所有恒成立的不等式的序号).解析:令x =-2,y =-3,a =3,b =2,符合题设条件x >y ,a >b ,∵a -x =3-(-2)=5,b -y =2-(-3)=5,∴a -x =b -y ,因此①不成立.又ax =-6,by =-6,∴ax =by ,因此③也不成立.又a y =3-3=-1,b x =2-2=-1,∴a y =bx ,因此④不成立.由不等式的性质可推出②成立.答案:②8.如果0<a <b <c <d <e ,S =a b +c d +1e ,则把变量________的值增加1会使S 的值增加最大(填入a ,b ,c ,d ,e 中的某个字母).解析:显然变量a 或c 的值增加1会使S 的值增加,∵0<a <b <c <d <e ,∴⎝⎛⎭⎪⎫a +1b +cd +1e -⎝ ⎛⎭⎪⎫a b +c +1d +1e =1b -1d =d -bbd >0,∴a +1b +c d +1e >a b +c +1d +1e ,即当变量a 的值增加1会使S 的值增加最大.答案:a9.若a >b >0,c <d <0,e <0.求证:e (a -c )2>e(b -d )2.证明:∵c <d <0,∴-c >-d >0. 又∵a >b >0,∴a -c >b -d >0. ∴(a -c )2>(b -d )2>0. ∴0<1(a -c )2<1(b -d )2. 又∵e <0,∴e (a -c )2>e(b -d )2.10.某单位组织职工去某地参观学习需包车前往.甲车队说:“如果领队买一张全票,其余人可享受7.5折优惠.”乙车队说:“你们属团体票,按原价的8折优惠.”这两个车队的原价、车型都是一样的,试根据单位去的人数比较两车队的收费哪家更优惠.解:设该单位职工有n 人(n ∈N *),全票价为x 元,坐甲车需花y 1元,坐乙车需花y 2元,则y 1=x +34x ·(n -1)=14x +34xn ,y 2=45nx . 所以y 1-y 2=14x +34xn -45nx =14x -120nx =14x ⎝⎛⎭⎫1-n 5. 当n =5时,y 1=y 2;当n >5时,y 1<y 2;当n <5时,y 1>y 2.因此当单位去的人数为5人时,两车队收费相同;多于5人时,甲车队更优惠;少于5人时,乙车队更优惠.B 组 高考题型专练1.(2013·高考天津卷)设a ,b ∈R ,则“(a -b )·a 2<0”是“a <b ”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:(a -b )·a 2<0,则必有a -b <0,即a <b ;而a <b 时,不能推出(a -b )·a 2<0,如a =0,b =1,所以“(a -b )·a 2<0”是“a <b ”的充分而不必要条件.答案:A2.(2012·高考湖南卷)设a >b >1,c <0,给出下列三个结论:①c a >c b;②a c <b c ;③log b (a -c )>log a (b -c ). 其中所有的正确结论的序号是( )A .①B .①②C .②③D .①②③解析:∵a >b >1,∴1a <1b.又c <0, ∴c a >c b,故①正确. 当c <0时,y =x c 在(0,+∞)上是减函数,又a >b >1,∴a c <b c ,故②正确.∵a >b >1,-c >0,∴a -c >b -c >1.∵a >b >1,∴log b (a -c )>log a (a -c )>log a (b -c ),即log b (a -c )>log a (b -c ),故③正确.答案:D3.(2014·高考山东卷)已知实数x ,y 满足a x <a y (0<a <1),则下列关系式恒成立的是( )A.1x 2+1>1y 2+1B .ln(x 2+1)>ln(y 2+1)C .sin x >sin yD .x 3>y 3解析:根据指数函数的性质得x >y ,此时x 2,y 2的大小不确定,故选项A ,B 中的不等式不恒成立;根据三角函数的性质,选项C 中的不等式也不恒成立;根据不等式的性质知,选项D 中的不等式恒成立.答案:D4.(2014·高考四川卷)若a >b >0,c <d <0,则一定有( )A.a c >b dB.a c <b dC.a d >b cD.a d <b c解析:依题意取a =2,b =1,c =-2,d =-1,代入验证得A ,B ,C 均错,只有D 正确.答案:D。
一、教学目标⒈了解日常生活中的不等关系及不等式(组)的实际背景,能通过具体情境建立不等式模型;⒉掌握不等式的一些简单性质,并能运用其解决相关问题;⒊对含参数的不等式,要把握分类讨论的标准和技巧.二、基础知识回顾与梳理回顾∙不等式证明的基本方法:比较法、分析法、综合法∙不等式的常见性质、不等式的运算性质性质1:如果a>b,b>c,那么 (不等式的传递性).性质2:如果a>b,那么 (不等式的可加性).性质3:如果a>b,c>0,那么 ;如果a>b,c<0,那么 如果a>b,c>d,那么 .性质5:如果a>b>0,c>d>0,那么 .∙回顾函数单调性的定义与导数证明单调性定义解析⒈ 不等式证明的三种基本方法应掌握,在解题中常常用到,注意其基本步骤;⒉ 不等关系是现实世界和日常生活中大量存在的一种关系,不等式是刻画现实世界中不等关系的数学模型,反应了事物在量上的区别。
因此,不等式在解决实际问题中有着广泛的应用。
在学习时,要注意不等式和等式之间的相同点和不同点。
三、 诊断练习⒈ 某地规定本地最低生活保障金x (元)不低于400元,用不等式可表示为 . 【答案】400x ≥ ⒉ 某品牌酸奶的质量检查规定,酸奶中脂肪的含量x 应不少于2.5%,蛋白质的含量y 应不少于2.3%,可用不等式表示为 . 【答案】 2.5%,2.3%.x y ≥⎧⎨≥⎩ ⒊ 已知0,a b <<给出下列不等式 ① a b > ② 11a b a >- ③ 11a b> ④ 22a b > 其中正确不等式的序号是 . 【答案】 ①③④⒋已知2<m <4,3<n <5,则m n 的取值范围是 。
【答案】25<m n <43四、范例导析例1 已知a >b >c >0,求证:b bc .a b a c a c --->>[来源:学+科+网Z+X+X+K]答案为:∵b >c,∴-b <-c .∴a-b <a-c .∵a >b >c,∴0<a-b <a-c .11.a b a c ∴-->又∵b >0,b b ,a b a c ∴-->1b c b b c b c 0,0...a c a c a c a b a c a c∴∴------>>>>>> 【点拨】观察好结论中相邻两项的关系,然后利用不等式性质寻找证明方法.例2 ⑴ 设0,x y <<试比较()()22x y x y +-与()()22xy x y -+的大小; ⑵ 设0,0a b >>且,a b ≠试比较a b a b 与b aa b 的大小.分析:作差(商)比较是比较两式大小和证明不等式的基本方法.解 ⑴ 方法一:()()()()()()()()()()()()2222222222220,0,0,20,.x y x y x y x y x y x y x y xy x y x y xy x y xy x y x y x y x y x y ⎡⎤+---+=-+-+=--⎣⎦<<∴>-<∴-->∴+->-+ 方法二:()()()()()()()()()()()()2222222222222222220,0,,0,0,0,01,.2x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y xyx y x y <<∴-<>+<∴+-<-+<+-+∴<=<∴+->-+++-+⑵ 0,0,,a b a b a b b a a b a b a a a b a b b b ---⎛⎫>>== ⎪⎝⎭① 01,0,1,;a b a b b a a a a b a b a b a b b b -⎛⎫>>⇒>->>∴> ⎪⎝⎭② 001,0,1,.a b a b b a a a b a a b a b a b b b -⎛⎫>>⇒<<-<>∴> ⎪⎝⎭综上:a b b a a b a b > 点评:比较两个数或代数式的大小通常有两种方法. 其一,作差比较法,0;0;0a b a b a b a b a b a b >⇔->=⇔-=<⇔-<来进行比较大小,在应用此方法时,关键在于作差后的变形,变形通常情况下有:因式分解,配方法,分母有理化法等. 另外,有的问题还要进行乘方后来进行作差. 其二,作商比较法.思考题:已知,,a b c 是不全相等的正数,求证:222222()()()6a b c b c a c a b abc +++++>.证明:∵2()0b c -≥,∴22 20b c bc +-≥,即222b c bc +≥.又0a >,∴22()2a b c abc +≥.同理2222()2()2b c a abc c a b abc +≥+≥,.∵,,a b c 不全相等,∴ 以上三个式子中至少有一个式子取不到等号(这在论证中极易被忽略的). 故222222()()()6a b c b c a c a b abc +++++>.点评:具有一定对称关系的不等式的证明有特殊办法例3、设f (x )=ax 2+bx,1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,求f (-2)的取值范围.分析:1、为了求4a-2b 的范围,可分别求得a,b 的范围,再由不等式的性质求出:2、 由1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4可得出关于a,b 的不等式组⎩⎪⎨⎪⎧1≤a -b ≤22≤a +b ≤4,能将两式相加减分别求出a,b 的范围,这样得出4a-2b 的范围,方法对吗?错在哪?解方法一 设f (-2)=mf (-1)+nf (1) (m ,n 为待定系数),则4a -2b =m (a -b )+n (a +b ),即4a -2b =(m +n )a +(n -m )b . 于是得⎩⎪⎨⎪⎧ m +n =4n -m =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =3n =1, ∴f (-2)=3f (-1)+f (1).又∵1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,∴5≤3f (-1)+f (1)≤10,故5≤f (-2)≤10. 方法二 由⎩⎪⎨⎪⎧ f (-1)=a -bf (1)=a +b ,得⎩⎨⎧ a =12[f (-1)+f (1)]b =12[f (1)-f (-1)],∴f (-2)=4a -2b =3f (-1)+f (1).又∵1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,∴5≤3f (-1)+f (1)≤10,故5≤f (-2)≤10.方法三 由⎩⎪⎨⎪⎧1≤a -b ≤22≤a +b ≤4确定的平面区域如图阴影部分,当f (-2)=4a -2b 过点A ⎝⎛⎭⎫32,12时,取得最小值4×32-2×12=5, 当f (-2)=4a -2b 过点B (3,1)时,取得最大值4×3-2×1=10,∴5≤f (-2)≤10.五、当堂反馈1. 向一杯未饱和的糖水中加入一些糖,溶解后糖水更甜了,请根据这个事实写出一个不等式 . 【答案】()0,0,0b b m a b m a a m+<>>>+ 2. 已知a ,b ,c 为不全相等的实数,P =a 2+b 2+c 2+3,Q=2(a+b+c ),那么P 与Q 的大小关系是 。
第二章等式与不等式本章小结学习目标能够从函数的观点认识方程和不等式,感悟函数和方程、不等式之间的联系,认识函数的重要性.掌握等式与不等式的性质.重点提升数学抽象、逻辑推理和数学运算素养.自主预习{等式式与不等关系实数大小的比较依据——次不等式及其解法{{课堂探究任务一:不等式的基本性质的应用例1下列结论中正确的是()①a>b>0,d>c>0⇒ac>bd;②a>b,c>d⇒a-c>b-d;③ac2>bc2⇒a>b;④a>b⇒a n>b n(n∈N,n>1).A.①②③B.①③C.②③④D.①③④任务二:一元二次不等式的解法及其应用例2解下列不等式:(1)x-1x≥2;(2)2x3+x2-5x+2>0.例3解关于x的不等式(x-2)(ax-2)>0.解一元二次不等式的步骤:任务三:二次函数、一元二次方程、一元二次不等式之间的关系例4当实数m取何范围的值时,方程x2+(m-3)x+m=0的两根满足:(1)都是正根;(2)都在(0,2)内?思考:根的分布问题应该从哪几个方面考虑?例5已知一元二次不等式ax2+bx+1>0的解集为{x|-2<x<1},则a= ,b= .任务四:基本不等式的应用例6已知3a2+2b2=5,试求y=(2a2+1)(b2+2)的最大值.例7如图所示,将一矩形花坛ABCD扩建成一个更大的矩形花坛AMPN,要求点B在AM上,点D在AN上,且对角线MN过点C,已知AB=3米,AD=2米.(1)要使矩形AMPN的面积大于32平方米,则DN的长应在什么范围内?(2)当DN 的长为多少时,矩形花坛AMPN 的面积最小?并求出最小值.课堂练习1.若a ∈R 且a ≠0,比较a 与1a 的大小.2.求函数y=x 4+3x 2+3x 2+1的最小值.核心素养专练对任意x ∈[1,2],不等式1-mx ≤√1+x≤1-nx 恒成立,试求n 的最大值与m 的最小值.参考答案自主预习略 课堂探究例1 思路分析:判断不等关系的真假,要紧扣不等式的性质,应注意条件与结论之间的联系. 【解析】∵d>c>0⇒1c >1d>0,又a>b>0,∴a c >bd,∴①对;∵a>b ,-c<-d 不同向,不等式不可加,∴②错; ∵ac 2>bc 2,c 2>0,∴a>b ,∴③对;只有当a>b>0时,才有a n >b n ,∴④错,故选B .答案:B例2 【思路分析】对于(1),要先移项、通分化为f(x)g(x)≥0(或f(x)g(x)≤0)的形式,再化为整式不等式,转化必须保持等价;对于(2),要因式分解后借助穿根法处理.【解】(1)原不等式可化为x -1x -2≥0,∴-x -1x>0,∴{x(x +1)≤0,x ≠0,∴-1≤x<0.∴原不等式的解集为{x|-1≤x<0}.(2)原不等式可化为(x-1)(x+2)(2x-1)>0. 利用数轴标根法或穿根法(如图所示),∴-2<x<12或x>1.∴不等式的解集为{x |-2<x <12或x >1}.例3 【思路分析】不等式中含有参数a ,因此需要先判断参数a 对方程(x-2)(ax-2)=0的解的影响,然后求解.【解】(1)当a=0时,原不等式化为x-2<0,∴x<2,∴原不等式的解集为{x|x<2}.(2)当a<0时,原不等式化为(x-2)(x -2a )<0.方程(x-2)(x -2a )=0的两根为2,2a ,又2>2a,∴原不等式的解集为{x |2a<x <2}.(3)当a>0时,原不等式化为(x-2)(x -2a )>0.方程(x-2)(x -2a )=0的两根为2,2a .当0<a<1时,2a >2,原不等式的解集为{x |x >2a 或x <2}. 当a=1时,原不等式化为(x-2)2>0,解集为{x ∈R |x ≠2}. 当a>1时,2>2a >0,原不等式的解集为{x |x >2或x <2a }. 综上所述,不等式解集为当a=0时,{x ∈R |x<2};当a=1时,{x ∈R |x ≠2};当a<0时,{x |2a<x <2};当0<a<1时,{x |x >2a 或x <2};当a>1时,{x |x >2或x <2a }.解一元二次不等式的步骤: 1.若能因式分解,则用数轴穿根法; 2.若不能因式分解,则用配方法. 配方法的步骤:(1)把一元二次不等式的二次项系数化为1;(2)一元二次不等式通过配方变为(x-h )2>k 或(x-h )2<k 的形式; (3)根据k 值情况确定不等式的解集.例4 【思路分析】对于(1),可利用判别式及根与系数的关系求解;对于(2),可构造二次函数,结合二次函数的图像求解.【解】(1)设方程的两根为x 1,x 2.则由题意可得{Δ=m 2-10m +9≥0,x 1+x 2=3-m >0,x 1x 2=m >0.解得m 的取值范围是(0,1]. (2)(由对应的函数几何意义求解) 设f (x )=x 2+(m-3)x+m ,由题意得{Δ=m 2-10m +9≥0,f(0)=m >0,0<3-m2<2,f(2)=3m -2>0.解得23<m ≤1. 思考:根的分布问题应该从哪几个方面考虑? 1.开口方向; 2.判别式Δ; 3.对称轴;4.区间端点函数值的正负.例5 【思路分析】由于一元二次不等式解集的分界点是相应一元二次方程的两根,所以解答就从这个关系入手.【解析】由于ax 2+bx+1>0的解集为{x|-2<x<1},所以-2和1是方程ax 2+bx+1=0(a ≠0)的两根. 由根与系数的关系,得 {-2+1=-ba ,-2×1=1a ,解得a=b=-12. 答案:-12-12例6 【思路分析】要求积的最大值,关键是结合条件配凑出和为定值,然后利用基本不等式求解. 【解】∵2a 2+1>0,b 2+2>0,y=(2a 2+1)(b 2+2),∴√12y =√3(2a 2+1)·4(b 2+2)≤6a 2+3+4b 2+82.∵3a 2+2b 2=5,∴6a 2+4b 2=10. ∴√12y ≤212,可得√y ≤7√34.∴y 的最大值为14716.例7 【思路分析】对于(1),首先建立矩形AMPN 的面积y 与DN 的长x 的函数关系式,然后利用不等式求解;对于(2),根据(1)中建立的函数关系式结合基本不等式求解.【解】(1)设DN 的长为x (x>0)米,则AN 的长为(x+2)米,如图所示.∵DN AN =DC AM ,∴AM=3(x+2)x.∴矩形花坛AMPN 的面积y=AN ·AM=3(x+2)2x.由y>32,得3(x+2)2x>32.∵x>0,∴3x 2-20x+12>0.解得0<x<23或x>6,即DN 长的取值范围是(0,23)∪(6,+∞). (2)由(1)知矩形花坛AMPN 的面积为y=3(x+2)2x=3x 2+12x+12x=3x+12x +12≥2√3x ·12x +12=24.当且仅当3x=12x,即x=2时,矩形花坛AMPN 的面积取得最小值24平方米.故DN 的长为2米时,矩形AMPN 的面积最小,最小值为24平方米. 课堂练习1.【思路分析】可以利用作差比较法比较两个代数式的大小. 【解】a-1a =(a -1)(a+1)a.当a=±1时,(a -1)(a+1)a=0,则a=1a ;当-1<a<0或a>1时,(a -1)(a+1)a>0,则a>1a . 当a<-1或0<a<1时,(a -1)(a+1)a<0,则a<1a .2.【思路分析】从函数解析式结构上看,它与基本不等式结构相差太大,而且利用前面求最值的方法不易求解,怎么办呢?事实上,我们可以把分母视为一个整体,用它来表示分子,原式即可展开.【解】令t=x 2+1,则t ≥1,且x 2=t-1.∴y=x 4+3x 2+3x 2+1=(t -1)2+3(t -1)+3t =t 2+t+1t=t+1t +1.∵t ≥1,∴t+1t ≥2√t ·1t =2,当且仅当t=1t ,即t=1时,等号成立.∴当x=0时,函数取得最小值3.核心素养专练【思路分析】对任意x ∈[1,2],不等式恒成立,且m 与n 都是一次的,因此可考虑分离参数m 和n. 【解】∵1-mx ≤√1+x≤1-nx 恒成立,∴-mx ≤√1+x -1≤-nx ,∴-mx ≤√1+x√1+x ≤-nx ,∴-mx ≤√1+x(1+√1+x)≤-nx.又∵x ∈[1,2],∴n ≤(√1+x)2+√1+x≤m 恒成立. 设y=(√1+x)2+√1+x,x ∈[1,2],令√1+x =t ,则t ∈[√2,√3],y=1t 2+t . 可求得y min =3-√36,y max =2-√22,∴m=2-√22,n=3-√36.故所求n 的最大值为3-√36,m 的最小值为2-√22.学习目标1.梳理等式的性质,理解不等式的概念,掌握不等式的性质,通过类比理解等式与不等式的共性与差异;2.会解常见的方程和不等式及不等式组,如一元二次方程、一元二次不等式、绝对值不等式、二元及三元方程组等;3.掌握基本不等式,结合具体实例,能用基本不等式解决简单的最大值和最小值问题. 本章重点:绝对值不等式的解法、一元二次不等式的解法、均值不等式的应用.本章难点:均值不等式的灵活应用及不等式的证明.重点提升数学抽象、逻辑推理和数学运算素养.培养学生类比思想、分类讨论思想和数形结合的数学思想等.知识点梳理课堂探究●不等式性质的应用例1(1)(多选)下列命题正确的有()A.若a>1,则1a<1B.若a+c>b,则1a <1 bC.对任意实数a,都有a2≥aD.若ac2>bc2,则a>b(2)已知2<a<3,-2<b<-1,求ab,b2a的取值范围.◎跟踪训练1(多选)已知a,b,c∈R,那么下列命题中错误的是() A.若a>b,则ac2>bc2B.若ac >bc,则a>bC.若a3>b3且ab<0,则1a >1 bD .若a 2>b 2且ab>0,则1a <1b●不等式组的解法 例21.解不等式组:{5x-1<3(x +1),2x-13-1≤5x +12.2.已知关于x 的不等式组{x +a ≤0,3+2x >5的整数解只有3个,求a 的取值范围.3.解下列关于x 的不等式. (1)-1<x 2+2x-1≤2; (2)m 2x 2+2mx-3<0.◎跟踪训练2 解下列不等式. (1)x -1x+2≤0; (2)-3x 2-2x+8≥0; (3)ax 2-(a+1)x+1<0.●绝对值不等式的解法 例3 解下列不等式. (1)|2x-5|>3; (2)|2x-1|+|2x+1|≤6.◎跟踪训练3解下列不等式.(1)|2x+1|-2|x-1|>0;(2)|x+3|-|2x-1|<x2+1.●均值不等式例4若x>0,y>0,且x+2y=5,求9x +2y的最小值,并求出取得最小值时x,y的值.◎跟踪训练41.函数y=x(3-2x)(0≤x≤1)的最大值是.2.当x>1时,不等式x+1x-1≥a恒成立,当x= 时等号成立,实数a的取值范围是.●等式与不等式的应用例5某单位用2 160万元购得一块空地,计划在该空上建造一栋至少10层,每层2 000平方米的楼房.经测算,如果将楼房建为x(x≥10)层,则每平方米的平均建筑费用为560+48x(单位:元).为了使楼房每平方米的平均综合费用最少,该楼房应建为多少层?注:平均综合费用=平均建筑费用+平均购地费用,平均购地费用=购地总费用建筑总面积.课堂练习1.已知集合M={x|-4≤x ≤7},N={x|x 2-x-12>0},则M ∩N=( ) A.{x|-4≤x<-3或4<x ≤7} B.{x|-4<x ≤-3或4≤x<7} C.{x|x ≤-3或x>4} D.{x|x<-3或x ≥4}2.(多选)已知a>b>0,下列不等式不成立的是( ) A.a+1b >b+1aB.a+1a ≥b+1bC.b a >b+1a+1D.b-1b>a-1a3.不等式|x+1|-|x-2|≥1的解集是 .4.已知x>0,y>0,且满足8x +1y=1,xy= 时,x+2y 的最小值为 .核心素养专练[A 基础达标]1.(多选)如果a ,b ,c 满足c<b<a ,且ac<0,那么下列不等式中一定成立的是( ) A .ab>ac B .c (b-a )>0 C .cb 2<ab 2 D .ac (a-c )<02.若a>0,b>0,且a 2+3b 2=6,则ab 的最大值为( ) A .1B .√2C .√3D .23.设m>1,P=m+4m -1,Q=5,则P ,Q 的大小关系为( ) A .P<QB .P=QC .P ≥QD .P ≤Q4.不等式1+x>11-x 的解集为( ) A .{x|x>0} B .{x|x ≥1} C .{x|x>1} D .{x|x>1或x=0} 5.设a ,b 是不相等的正数,x=√a+√b2,y=√a+b 2,则x ,y 的大小关系是 (用“>”“<”或“=”连接).6.设m+n>0,则关于x 的不等式(m-x )(n+x )>0的解集是 .7.已知0<x<12,则y=12x (1-2x )的最大值为 ,此时x= . 8.解下列不等式: (1)0<|x-2|≤|4x+2|; (2)2x+1x -5≥-1.9.已知x ,y 都是正数.(1)若3x+2y=12,求xy 的最大值;(2)若x+2y=3,求1x +1y 的最小值.[B 能力提升]10.不等式4x -2≤x-2的解集是( )A .(-∞,0]∪(2,4]B .[0,2)∪[4,+∞)C .[2,4)D .(-∞,2]∪(4,+∞)11.已知实数x ,y ,若x ≥0,y ≥0且x+y=3,则x+1x+2+y y+1的最大值为 ,此时xy= . 12.解不等式3x -7x 2+2x -3≥2.13.解关于x 的不等式ax 2+(1-a )x-1>0(a<0).14.志愿者团队要设计一个如图所示的矩形队徽ABCD ,已知点E 在边CD 上,AE=CE ,AB>AD ,矩形的周长为8 cm .(1)设AB=x cm,试用x 表示出图中DE 的长度,并求出x 的取值范围;(2)计划在△ADE 区域涂上蓝色代表星空,如果要使△ADE 的面积最大,那么应怎样设计队徽的长和宽?参考答案课堂探究例1 (1)AD (2)-6<ab<-213<b 2a <2跟踪训练1 ABD例2 1.解集为[-1,2) 2.(-5,-4]3.解:(1){x 2+2x -1≤2,x 2+2x -1>-1⇒{x 2+2x -3≤0,x 2+2x >0⇒{-3≤x ≤1,x >0或x <-2,不等式的解集为{x|-3≤x<-2或0<x ≤1}.(2)当m=0时,-3<0恒成立,解集为R .当m ≠0时,二次项系数m 2>0,Δ=16m 2>0.不等式化为(mx+3)(mx-1)<0.当m>0时,解集为{x |-3m <x <1m }; 当m<0时,解集为{x |1m <x <-3m }.跟踪训练2 (1)(-2,1](2)[-2,43] (3)解:当a=0时,x>1,解集为(1,+∞);当a ≠0时,方程化简为(ax-1)(x-1)<0.当a<0时,方程整理为(x -1a )(x-1)>0,(1a <0), ∴x>1或x<1a ,解集为(-∞,1a )∪(1,+∞);当a>0时,方程整理为(x -1a )(x-1)<0,(1a>0), 当0<a<1时,1a >1,∴1<x<1a ,解集为(1,1a); 当a=1时,1a =1,∴方程无解,解集为空集;当a>1时,1a <1,∴1a <x<1,解集为(1a ,1). 例3 (1)(-∞,-1)∪(4,+∞)(2)[-32,32]跟踪训练3(1)不等式的解集为{x |x >14}.(2)不等式的解集为{x |x <-25或x >2}.例4 解:因为x>0,y>0,且x+2y=5, 所以9x +2y =15(x+2y )(9x +2y ) =15(13+18y x +2x y ) ≥15(13+2√18y x ·2x y )=5,当且仅当{x +2y =5,18y x =2x y,即{x =3,y =1时等号成立. 所以9x +2y 的最小值为5,此时x=3,y=1. 跟踪训练41.982.2 a ≤3例5 解:设将楼房建为x 层,平均综合费用设为y 元. 则每平方米的平均购地费用为2 160×1042 000x =10 800x .∴每平方米的平均综合费用y=560+48x+10 800x =560+48(x +225x ). 当x+225x取最小值时,y 有最小值. ∵x>0,∴x+225x ≥2√x ·225x =30. 当且仅当x=225x ,即x=15时,上式等号成立.∴当x=15时,y 有最小值2 000元.因此该楼房建为15层时,每平方米的平均综合费用最少. 课堂练习1.A2.BCD3.[1,+∞)4.36 18 核心素养专练A 基础达标1.ABD2.C3.C4.C5.x<y6.(-n ,m )7.116 148.(1){x |x ≤-43或x ≥0且x ≠2} (2){x |x >5或x ≤43}9.(1)6 (2)1+23√2B 能力提升10.B11.43 212.(-3,1)13.当-1<a<0时,解集为{x |1<x <-1a } 当a=-1时,解集为⌀ 当a<-1时,解集为{x |-1a <x <1} 14.解: (1)设DE=y cm,则AE=CE=(x-y )cm, 由矩形周长为8 cm,可得AD=(4-x )cm . 在三角形ADE 中,由勾股定理可得(4-x )2+y 2=(x-y )2, 整理得y=4-8x ,由AB>AD 可得x>2,由周长为8可得x<4, 综上DE 长度为(4-8x )cm,2<x<4. (2)S=12(4-x )×y ,由y=4-8x 可得S=12(4-x )·(4-8x )=2(4-x )(1-2x )=2(6-x -8x), 由2<x<4可得x+8x ≥2√8=4√2,当且仅当x=2√2时取到等号, 因此S max =2(6-4√2)=12-8√2,此时队徽的长为2√2 cm,宽为(4-2√2)cm .。
7.1 不等关系与不等式『考纲要求』结合命题真假判断、充要条件、大小比较等知识考查不等式性质的基本应用.『复习指导』不等式的性质是解(证)不等式的基础,关键是正确理解和运用,要弄清条件和结论,近几年高考中多以小题出现,题目难度不大,复习时,应抓好基本概念,少做偏难题.『基础梳理』1.不等式的定义在客观世界中,量与量之间的不等关系是普遍存在的,我们用数学符号 连接两个数或代数式以表示它们之间的不等关系,含有这些不等号的式子,叫做不等式.2.比较两个实数的大小两个实数的大小是用实数的运算性质来定义的,有a -b >0⇔ ;a -b =0⇔ ;a -b <0⇔ .另外,若b >0,则有a b >1⇔a >b ;a b =1⇔a =b ;a b<1⇔a <b . 3.不等式的性质(1)对称性:a >b ⇔b <a ;(2)传递性:a >b ,b >c ⇔ ;(3)可加性:a >b ⇔a +c b +c ,a >b ,c >d ⇒a +c b +d ;(4)可乘性:a >b ,c >0⇒ac >bc ;a >b >0,c >d >0⇒ac >bd ;(5)可乘方:a >b >0⇒a n b n (n ∈N ,n ≥2);(6)可开方:a >b >0⇒n a >n b (n ∈N ,n ≥2).『助学微博』一个技巧作差法变形的技巧:作差法中变形是关键,常进行因式分解或配方.一种方法待定系数法:求代数式的范围时,先用已知的代数式表示目标式,再利用多项式相等的法则求出参数,最后利用不等式的性质求出目标式的范围.两条常用性质(1)倒数性质:①a >b ,ab >0⇒1a <1b;②a <0<b ⇒1a <1b; ③a >b >0,0<c <d ⇒a c >b d; ④0<a <x <b 或a <x <b <0⇒1b <1x <1a. (2)若a >b >0,m >0,则①真分数的性质:b a <b +m a +m ;b a >b -m a -m(b -m >0); ②假分数的性质:a b >a +m b +m ;a b <a -m b -m(b -m >0).『考向探究』考向一 比较大小『例1』►已知a ,b ,c 是实数,试比较a 2+b 2+c 2与ab +bc +ca 的大小.『训练1』 已知a ,b ∈R 且a >b ,则下列不等式中一定成立的是( ).A.a b>1 B .a 2>b 2 C .lg(a -b )>0 D.⎝⎛⎭⎫12a <⎝⎛⎭⎫12b考向二 不等式的性质『例2』►若a >0>b >-a ,c <d <0,则下列命题:(1)ad >bc ;(2)a d +b c<0;(3)a -c >b -d ;(4)a ·(d -c )>b (d -c )中能成立的个数是( ).A .1B .2C .3D .4『训练2』 已知三个不等式:①ab >0;②bc >ad ;③c a >d b.以其中两个作为条件,余下一个作为结论,则可以组成正确命题的个数是( ).A .0B .1C .2D .3考向三 不等式性质的应用『例3』►已知函数f (x )=ax 2+bx ,且1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4.求f (-2)的取值范围.『训练3』 若α,β满足⎩⎪⎨⎪⎧-1≤α+β≤1,1≤α+2β≤3,试求α+3β的取值范围.考向四 利用不等式的性质证明简单不等式『例4』►设a >b >c ,求证:1a -b +1b -c +1c -a>0.『训练4』 若a >b >0,c <d <0,e <0,求证:e (a -c )2>e (b -d )2.『专题突破』难点突破——数式大小比较问题数式大小的比较是高考中最常见的一种命题方式,涉及的知识点和问题求解的方法不仅局限于不等式知识,而且更多的关联到函数、数列、三角函数、向量、解析几何、导数等知识,内容丰富多彩.命题的方式主要是选择题、填空题,考查不等式性质、函数性质的应用.一、作差法『示例』►设0<a <b ,则下列不等式中正确的是( ).A .a <b <ab <a +b 2B .a <ab <a +b 2<b C .a <ab <b <a +b 2D.ab <a <a +b 2<b二、作商法『示例』► 若0<x <1,a >0且a ≠1,则|log a (1-x )|与|log a (1+x )|的大小关系是( ).A .|log a (1-x )|>|log a (1+x )|B .|log a (1-x )|<|log a (1+x )|C .不确定,由a 的值决定D .不确定,由x 的值决定三、中间量法『示例』► 若a =20.6,b =log π3,c =log 2sin 2π5,则( ). A .a >b >cB .b >a >cC .c >a >bD .b >c >a答案『基础梳理』1.>、<、≥、≤、≠ 2.a >b a =b a <b 3.(2)a >c (3)> > (5)>『例1』『审题视点』 采用作差法比较,作差后构造完全平方式即可.解 ∵a 2+b 2+c 2-(ab +bc +ca )=12『(a -b )2+(b -c )2+(c -a )2』≥0, 当且仅当a =b =c 时取等号.∴a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca .比较大小的方法常采用作差法与作商法,但题型为选择题时可以用特殊值法来比较大小.『训练1』『解析』令a =2,b =-1,则a >b ,a b =-2,故a b>1不成立,排除A ;令a =1,b =-2,则a 2=1,b 2=4,故a 2>b 2不成立,排除B ;当a -b 在区间(0,1)内时,lg(a -b )<0,排除C ;f (x )=⎝⎛⎭⎫12x 在R 上是减函数,∵a >b ,∴f (a )<f (b ).『答案』D『例2』『审题视点』 利用不等式的性质说明正误或举反例说明真假.『解析』∵a >0>b ,c <d <0,∴ad <0,bc >0,∴ad <bc ,∴(1)错误.∵a >0>b >-a ,∴a >-b >0,∵c <d <0,∴-c >-d >0,∴a (-c )>(-b )(-d ),∴ac +bd <0,∴a d +b c =ac +bd cd<0,∴(2)正确. ∵c <d ,∴-c >-d ,∵a >b ,∴a +(-c )>b +(-d ),a -c >b -d ,∴(3)正确.∵a >b ,d -c >0,∴a (d -c )>b (d -c ),∴(4)正确,故选C.『答案』C在判断一个关于不等式的命题真假时,先把要判断的命题和不等式性质联系起来考虑,找到与命题相近的性质,并应用性质判断命题真假,当然判断的同时还要用到其他知识,比如对数函数,指数函数的性质等.『训练2』『解析』命题1:若ab >0,c a >d b,则bc >ad ; 命题2:若ab >0,bc >ad ,则c a >d b; 命题3:若c a >d b,bc >ad ,则ab >0. 『答案』D『例3』『审题视点』 可利用待定系数法寻找目标式f (-2)与已知式f (-1),f (1)之间的关系,即用f (-1),f (1)整体表示f (-2),再利用不等式的性质求f (-2)的范围.解 f (-1)=a -b ,f (1)=a +b .f (-2)=4a -2b .设m (a +b )+n (a -b )=4a -2b .∴⎩⎪⎨⎪⎧ m +n =4,m -n =-2,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =1,n =3. ∴f (-2)=(a +b )+3(a -b )=f (1)+3f (-1).∵1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,∴5≤f (-2)≤10.由a <f (x ,y )<b ,c <g (x ,y )<d ,求F (x ,y )的取值范围,可利用待定系数法解决,即设F (x ,y )=mf (x ,y )+ng (x ,y ),用恒等变形求得m ,n ,再利用不等式的性质求得F (x ,y )的取值范围.『训练3』解 设α+3β=x (α+β)+y (α+2β)=(x +y )α+(x +2y )β.由⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =1,x +2y =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =2. ∵-1≤-(α+β)≤1,2≤2(α+2β)≤6,∴两式相加,得1≤α+3β≤7.『例4』『审题视点』 充分运用已知条件及不等式性质进行求证.证明 ∵a >b >c ,∴-c >-b .∴a-c>a-b>0,∴1a-b>1a-c>0.∴1a-b+1c-a>0.又b-c>0,∴1b-c>0.1a-b+1b-c+1c-a>0.(1)运用不等式性质解决问题时,必须注意性质成立的条件.(2)同向不等式的可加性与可乘性可推广到两个以上的不等式.『训练4』求证:ea-c2>eb-d2.证明∵c<d<0,∴-c>-d>0.又∵a>b>0,∴a-c>b-d>0.∴(a-c)2>(b-d)2>0.∴0<1a-c2<1b-d2.又∵e<0,∴ea-c2>eb-d2.。
1。
了解现实世界和日常生活中的不等关系.2。
了解不等式(组)的实际背景.3。
掌握不等式的性质及应用.1.不等式的基本性质性质性质内容特别提醒对称性a〉b⇔b<a⇔传递性a>b,b>c⇒a>c⇒可加性a〉b⇔a+c>b+c⇔可乘性错误!⇒ac〉bc注意c的符号错误!⇒ac<bc同向可加性错误!⇒a+c>b+d⇒同向同正可乘性错误!⇒ac>bd⇒可乘方性a〉b〉0⇒a n〉b n(n∈N,n≥1)a,b同为正数可开方性a〉b〉0⇒错误!〉错误!(n∈N,n≥2)2。
不等式的一些常用性质(1)倒数的性质①a〉b,ab〉0⇒错误!〈错误!。
②a〈0<b⇒错误!<错误!.③a>b>0,0〈c〈d⇒错误!>错误!.④0<a<x<b或a<x〈b〈0⇒错误!〈错误!〈错误!。
(2)有关分数的性质若a〉b〉0,m〉0,则①ba〈错误!;错误!〉错误!(b-m〉0).②错误!〉错误!;错误!〈错误!(b-m>0).高频考点一比较两个数(式)的大小例1、(1)已知实数a,b,c满足b+c=6-4a+3a2,c-b=4-4a+a2,则a,b,c的大小关系是()A.c≥b>a B.a〉c≥bC.c〉b〉a D.a>c>b(2)若a=错误!,b=错误!,c=错误!,则()A.a〈b〈c B.c〈b<aC.c<a<b D.b<a<c【答案】(1)A (2)B因为e<3<4〈5,所以f(3)>f(4)>f(5),即c<b<a.【感悟提升】比较大小的常用方法(1)作差法:一般步骤:①作差;②变形;③定号;④结论.其中关键是变形,常采用配方、因式分解、有理化等方法把差式变成积式或者完全平方式.当两个式子都为正数时,有时也可以先平方再作差.(2)作商法:一般步骤:①作商;②变形;③判断商与1的大小;④结论.(3)函数的单调性法:将要比较的两个数作为一个函数的两个函数值,根据函数的单调性得出大小关系.【变式探究】(1)已知x∈R,m=(x+1)(x2+错误!+1),n=(x+错误!)(x2+x+1),则m,n的大小关系为( )A.m≥n B.m〉nC.m≤n D.m〈n(2)若a=1816,b=1618,则a与b的大小关系为______________________________.【答案】(1)B (2)a<b=(错误!)16(错误!)16=(错误!)16,∵错误!∈(0,1),∴(错误!)16〈1,∵1816>0,1618〉0,∴1816〈1618.即a<b。
7.1 不等关系与不等式『导学目标』了解现实世界和日常生活中存在着大量的不等关系,了解不等式(组)的实际背景. 本节在高考中主要考查运用不等式的性质判断正误、比较大小等,也有与函数单调性综合的题目,小题居多,难度一般不大.『知识梳理』1.比较原理两实数a ,b 之间有且只有以下三个大小关系之一:__________、__________、__________. 其中a >b ⇔a -b >0;a <b ⇔______________;a =b ⇔__________.2.不等式的性质现行教材中介绍的不等式的11条性质可以分为两部分.第一部分为以下4条性质定理:(1)对称性:a >b ⇔__________;(2)传递性:a >b ,b >c ⇒__________;(3)不等式加等量:a >b ⇔a +c______b +c ;(4)不等式乘正量:a >b ,c >0⇒__________;不等式乘负量:a >b ,c <0⇒__________.第二部分为两个不等式的运算性质,共有7条:(5)同向不等式相加:a >b ,c >d ⇒__________;(6)异向不等式相减:a >b ,c <d ⇒__________;(7)同向不等式相乘:a >b >0,c >d >0⇒__________;(8)异向不等式相除:a >b >0,0<c <d ⇒a c ______b d; (9)不等式取倒数:a >b ,ab >0⇒1a ______1b; (10)不等式的乘方:a >b >0⇒______________;(11)不等式的开方:a >b >0⇒______________.注:1.(5)(6)说明,同向不等式可相加,但不可相减,而异向不等式可相减;2.(7)(8)说明,都是正数的同向不等式可相乘,但不可相除,而都是正数的异向不等式可相除.『基础自测』(2013·上海)如果a <b <0,那么下列不等式成立的是( )A .1a <1bB .ab <b 2C .-ab <-a 2D .-1a <-1b 设f (x )=3x 2-x +1,g (x )=2x 2+x -1,x ∈R ,则f (x )与g (x )的大小关系是( )A .f (x )>g (x )B .f (x )≥g (x )C .f (x )=g (x )D .f (x )<g (x )已知a ,b ∈R +,A =a 3+b 3,B =a 2b +b 2a ,则A ,B 的大小关系为( )A .A ≥BB .A <BC .A ≤BD .与a ,b 的大小有关已知a =27,b =6+22,则a ,b 的大小关系是a________b .若a ,b ∈R +,则1a +1b 与1a +b的大小关系是__________.『典例解析』类型一 建立不等关系燃放礼花弹时,为了确保安全,人在点燃导火线后要在燃放前转移到10 m 以外的安全区域.已知导火线的燃烧速度为0.2 m/s ,人离开的速度为4 m/s ,导火线的长度x (m)应满足怎样的关系式?用锤子以均匀的力敲击铁钉进入木板.随着铁钉的深入,铁钉所受的阻力会越来越大,使得每次钉入木板的钉子长度为前一次的1k(k ∈N *),已知一个铁钉受击3次后全部进入木板,且第一次受击后进入木板部分的铁钉长度是钉长的47,试从中提炼出一个不等式组.(钉帽厚度不计)类型二 不等式的性质已知下列三个不等式①ab >0;②c a >d b ;③bc >ad .以其中两个作为条件,余下一个作结论,则可组成几个正确命题?“a +c >b +d ”是“a >b 且c >d ”的( )A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件类型三 不等式性质的应用(1)若1<α<3,-4<β<2,则α2-β的取值范围是________.(2)已知-1<a +b <3且2<a -b <4,求2a +3b 的取值范围.(1)若角α,β满足-π2<α<β<π2,则2α-β的取值范围是________.(2)设f (x )=ax 2+bx ,且1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,求f (-2)的取值范围.类型四 比较大小比较a +m b +m 与a b(其中实数b >a >0,实数m >0)的大小.若a<0,-1<b<0,则下列不等式成立的是________.①log0.5(-a)<log0.5(-ab2);②(-a)2<(-ab2)2;③(-a)-1>(-ab2)-1;④0.5-a>0.52ab .『名师点津』1.理解不等式的意义和实数运算的符号法则是不等式性质的依据,是比较法的依据,也是解不等式和证明不等式的基础.2.一般数学结论都有前提,不等式性质也是如此.在运用不等式性质之前,一定要准确把握前提条件,注意放宽条件和加强条件与其结论的关系,以及条件与结论间的相互联系.如:同向不等式相加,方向不改变或者都是正数的同向不等式相乘,方向不改变;异向不等式相减,方向与被减不等式方向相同;都是正数的异向不等式相除,方向与被除不等式方向相同;两个正数的n次(n∈N+,n>1)乘方或者是开方,当这两个正数相等时,它们的方幂或者方根相等;而不等的两个正数,它们的方幂或者方根也不等,较大的正数方幂或者方根也较大.3.不等式性质包括“充分条件(或者是必要条件)”和“充要条件”两种,前者一般是证明不等式的理论基础,后者一般是解不等式的理论基础.4.比较两个实数的大小,有作差法和作商法两种方法.一般多用作差法,注意当这两个数都是正数时,才可以用作商法.作差法是比较作差后的式子与“0”的大小关系;作商法是比较作商后的式子与“1”的大小关系.5.对于实际问题中的不等量关系,还要注意实际问题对各个参变数的限制.答案『知识梳理』1.a >b a <b a =b a -b <0 a -b =02.(1)b <a (2)a >c (3)> (4)ac >bc ac <bc(5)a +c >b +d (6)a -c >b -d (7)ac >bd(8)> (9)< (10)a n >b n (n ∈N *且n >1) (11)n a >n b (n ∈N *且n >1)『基础自测』解:1a -1b =b -a ab >0,故1a >1b, ∴-1a <-1b.故选D. 解:f (x )-g (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1>0恒成立,故选A.解:A -B =(a +b )(a 2+b 2-ab -ab )=(a +b )(a -b )2≥0,A ≥B .故选A.解:由于a =27,b =6+22,平方作差得a 2-b 2=28-14-83=14-83=8⎝⎛⎭⎫74-3>0,从而a >b .故填>.解:∵a ,b ∈R +,∴⎝⎛⎭⎫1a +1b ÷1a +b =(a +b )2ab >2ab ab=2>1, ∴1a +1b >1a +b .故填1a +1b >1a +b. 解:人到达安全区域的时间小于导火线燃烧的时间,所以104<x 0.2. 『评析』解决有关不等关系的实际问题,应抓住关键字词,例如“要”“必须”“不少于”“大于”等,从而建立相应的方程或不等式模型.解:假设钉长为1,第一次受击后,进入木板部分的铁钉长度是47;第二次受击后,该次铁钉进入木板部分的长度为47k ,此时进入木板部分的铁钉的总长度为47+47k ,有47+47k <1;第三次受击后,该次钉入木板部分的长度为47k 2,此时应有47+47k +47k 2,有47+47k +47k 2≥1.所以可从中提炼出一个不等式组:⎩⎨⎧47+47k<1,47+47k +47k 2≥1. 解:(1)对②变形c a >d b ⇔bc -ad ab>0,由ab >0,bc >ad 得②成立,∴①③⇒②. (2)若ab >0,bc -ad ab>0,则bc >ad , ∴①②⇒③.(3)若bc >ad ,bc -ad ab>0,则ab >0,∴②③⇒①. 综上所述可组成3个正确命题.『评析』运用比较法及不等式性质进行比较时要注意不等式需满足的条件,如比较ac 与bc 的大小关系应注意从c >0,c =0,c <0三个方面讨论.解:a >b 且c >d ⇒a +c >b +d ;a +c >b +d a >b 且c >d ,故选A .(1)解:由1<α<3得12<α2<32,由-4<β<2得-2<-β<4,所以α2-β的取值范围是⎝⎛⎭⎫-32,112.故填⎝⎛⎭⎫-32,112. 『评析』①需要注意的是,两同向不等式可以相加但不可以相减,所以不能直接由12<α2<32和-4<β<2两式相减来得到α2-β的范围.②此类题目用线性规划也可解.(2)解:设2a +3b =x (a +b )+y (a -b ), ∴⎩⎪⎨⎪⎧x +y =2,x -y =3.解得⎩⎨⎧x =52,y =-12.∴-52<52(a +b )<152,-2<-12(a -b )<-1.∴-92<52(a +b )-12(a -b )<132, 即-92<2a +3b <132, 故2a +3b 的取值范围为⎝⎛⎭⎫-92,132. 『评析』由于a +b ,a -b 的范围已知,所以要求2a +3b 的取值范围,只需将2a +3b 用已知量a +b ,a -b 表示出来,可设2a +3b =x (a +b )+y (a -b ),用待定系数法求出x ,y ,再利用同向不等式的可加性求解.(1)解:∵-π2<α<β<π2,∴-π2<α<π2,-π2<β<π2,-π2<-β<π2,而α<β,∴-π<α-β<0,∴2α-β=(α-β)+α∈⎝⎛⎭⎫-3π2,π2.故填⎝⎛⎭⎫-3π2,π2.(2)解法一:由已知⎩⎪⎨⎪⎧1≤a -b ≤2,2≤a +b ≤4.①② f (-2)=4a -2b .设4a -2b =m (a -b )+n (a +b )(m ,n 为待定系数),即4a -2b =(m +n )a -(m -n )b ,于是得⎩⎪⎨⎪⎧m +n =4,m -n =2.解得m =3,n =1. 由①×3+②×1得5≤4a -2b ≤10,即5≤f (-2)≤10.解法二:由⎩⎪⎨⎪⎧a -b =f (-1),a +b =f (1) 得⎩⎨⎧a =12[f (1)+f (-1)],b =12[f (1)-f (-1)].∴f (-2)=4a -2b =3f (-1)+f (1),后面同解法一.解法一:(作差比较):a +mb +m -a b =b (a +m )-a (b +m )b (b +m )=m (b -a )b (b +m ), ∵b >a >0,m >0,∴m (b -a )b (b +m )>0,∴a +mb +m >a b . 解法二(作商比较):∵b >a >0,m >0,∴bm >am ⇒ab +bm >ab +am >0,∴ab +bm ab +am >1,即a +m b +m ·b a >1⇒a +m b +m >a b. 『评析』本题思路是作差整理,定符号,所得结论也称作真分数性质.作差(商)比较法的步骤是:①作差(商);②变形:配方、因式分解、通分、分母(分子)有理化等;③判断符号(判断商和“1”的大小关系);④作出结论.解法一:对于①,∵a <0,-1<b <0,可知-a >0,0<b 2<1,∴-a >-ab 2>0,结合对数函数的性质容易得到log 0.5(-a )<log 0.5(-ab 2),①成立;对于②,由①知-a >-ab 2>0,故(-a )2>(-ab 2)2,②不成立;对于③,由-a >0知,-1a >-1ab 2⇔1>1b 2⇔b 2>1,与-1<b <0矛盾,③不成立;对于④,由①知④不成立.解法二:用作差或作商法解本题也是可行的,如对于①,有log 0.5(-a )-log 0.5(-ab 2)=log 0.51b 2<0,从而①正确,其余类似可解.故填①.。
7.1 不等关系与不等式『知识回顾』1.实数大小顺序与运算性质之间的关系a -b >0⇔ ;a -b =0⇔ ;a -b <0⇔ . 2.不等式的基本性质 (1)对称性:a >b ⇔b <a ; (2)传递性:a >b ,b >c ⇒ ;(3)可加性:a >b ⇒a +c b +c ,a >b ,c >d ⇒a +c b +d ; (4)可乘性:a >b ,c >0⇒ac >bc , a >b >0,c >d >0⇒ac >bd ;(5)可乘方:a >b >0⇒a n b n (n ∈N ,n ≥1); (6)可开方:a >b >0⇒n a >nb (n ∈N ,n ≥2). 『做一做』1.已知a >b ,c >d ,且c ,d 不为0,那么下列不等式成立的是( ) A .ad >bc B .ac >bd C .a -c >b -d D .a +c >b +d2.12-1________3+1(填“>”或“<”). 『要点整合』1.辨明两个易误点(1)在应用传递性时,注意等号是否传递下去,如a ≤b ,b <c ⇒a <c ;(2)在乘法法则中,要特别注意“乘数c 的符号”,例如当c ≠0时,有a >b ⇒ac 2>bc 2;若无c ≠0这个条件,a >b ⇒ac 2>bc 2就是错误结论(当c =0时,取“=”).2.不等式中的倒数性质 (1)a >b ,ab >0⇒1a <1b ;(2)a <0<b ⇒1a <1b ;(3)a >b >0,0<c <d ⇒a c >bd ;(4)0<a <x <b 或a <x <b <0⇒1b <1x <1a .『做一做』3.已知a ,b 是实数,则“a >0且b >0”是“a +b >0且ab >0”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件4.下列不等式中恒成立的是__________. ①m -3>m -5 ②5-m >3-m ③5m >3m ④5+m >5-m『考点梳理』考点一__用不等式(组)表示不等关系__________某厂拟生产甲、乙两种适销产品,甲、乙产品都需要在A ,B 两台设备上加工,在A ,B 设备上加工一件甲产品所需工时分别为1小时、2小时,加工一件乙产品所需工时分别为2小时、1小时,A ,B 两台设备每月有效使用时数分别为400和500.写出满足上述所有不等关系的不等式.1.某汽车公司因发展需要需购进一批汽车,计划使用不超过1 000万元的资金购买单价分别为40万元、90万元的A 型汽车和B 型汽车,根据需要,A 型汽车至少买5辆,B 型汽车至少买6辆,写出满足上述所有不等关系的不等式.解:设购买A 型汽车和B 型汽车分别为x 辆、y 辆,则⎩⎪⎨⎪⎧40x +90y ≤1 000,x ≥5,y ≥6,x ,y ∈N *.即⎩⎪⎨⎪⎧4x +9y ≤100,x ≥5,y ≥6,x ,y ∈N *.考点二__不等式的性质(高频考点)______________不等式的性质及其应用是高考命题的热点.不等式性质的应用是高考的常考点,常以选择题、填空题的形式出现,题目难度不大.高考对不等式性质的考查有以下三个命题角度: (1)判断命题的真假; (2)与充要条件相结合命题; (3)求代数式的取值范围.(1)(2014·高考天津卷)设a ,b ∈R ,则“a >b ”是“a |a |>b |b |”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件(2)(2015·青海西宁模拟)已知a ,b ,c ∈R ,那么下列命题中正确的是( ) A .若a >b ,则ac 2>bc 2 B .若a c >bc,则a >bC .若a 3>b 3且ab <0,则1a >1bD .若a 2>b 2且ab >0,则1a <1b(3)若α,β满足⎩⎪⎨⎪⎧-1≤α+β≤1,1≤α+2β≤3,则α+3β的取值范围为________.2.(1)(2015·大庆市第二次教学质量检测)若a <b <0,则下列不等式不能成立的是( )A.1a -b >1a B.1a >1b C .|a |>|b |D .a 2>b 2(2)设a ,b ∈R ,则“(a -b )·a 2<0”是“a <b ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件(3)若1<α<3,-4<β<2,则α-|β|的取值范围是________.考点三__比较两个数(式)的大小______________比较下列各组中两个代数式的大小.(1)3m 2-m +1与2m 2+m -3; (2)a 2b +b 2a 与a +b (a >0,b >0).3.已知a ≠1,且a ∈R ,试比较11-a与1+a 的大小.『智能训练』1.“1≤x ≤4”是“1≤x 2≤16”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件2.若a >b >0,则下列不等式不成立的是( ) A.1a <1bB .|a |>|b |C .a +b <2abD.⎝⎛⎭⎫12a<⎝⎛⎭⎫12b3.(2015·扬州模拟)若a 1<a 2,b 1<b 2,则a 1b 1+a 2b 2与a 1b 2+a 2b 1的大小关系是________. 4.已知a ,b ,c ∈R ,有以下命题:①若ac 2>bc 2,则a >b ;②若a >b ,则a ·2c >b ·2c . 其中正确的是________(请把正确命题的序号都填上). 5.若a >b >0,c <d <0,e <0.求证:e (a -c )2>e(b -d )2.答案『知识回顾』1.a >b a =b a <b2.(2) a >c (3)> > (5) > 『做一做』 1.『答案』D 2.『解析』12-1=2+1<3+1. 『答案』<3.『解析』选C.⎩⎨⎧a >0b >0⇒⎩⎪⎨⎪⎧a +b >0ab >0. 又当ab >0时,a 与b 同号,由a +b >0知a >0,且b >0. 4.『解析』m -3-m +5=2>0,故①恒成立; 5-m -3+m =2>0,故②恒成立;5m -3m =2m ,无法判断其符号,故③不恒成立; 5+m -5+m =2m ,无法判断其符号,故④不恒成立. 『答案』①②『解』 设甲、乙两种产品的产量分别为x ,y ,则由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤400,2x +y ≤500,x ≥0,x ∈N ,y ≥0,y ∈N .『规律方法』 (1)常见的文字语言与符号语言之间的转换:文字语言大于,高于,超过小于,低于,少于大于等于,至少,不低于小于等于,至多,不超过 符号语言> < ≥≤(2)注意变量的实际意义:体积、面积、长度、重量、时间等均为非负实数.1.解:设购买A 型汽车和B 型汽车分别为x 辆、y 辆,则⎩⎪⎨⎪⎧40x +90y ≤1 000,x ≥5,y ≥6,x ,y ∈N *.即⎩⎪⎨⎪⎧4x +9y ≤100,x ≥5,y ≥6,x ,y ∈N *.『解析』 (1)当b <0时,显然有a >b ⇔a |a |>b |b |;当b =0时,显然有a >b ⇔a |a |>b |b |; 当b >0时,a >b 有|a |>|b |,所以a >b ⇔a |a |>b |b |. 综上可知a >b ⇔a |a |>b |b |,故选C.(2)当c =0时,可知A 不正确;当c <0时,可知B 不正确;由a 3>b 3且ab <0知a >0且b <0,所以1a >1b成立,C 正确;当a <0且b <0时,可知D 不正确.(3)设α+3β=x (α+β)+y (α+2β)=(x +y )α+(x +2y )β.则⎩⎪⎨⎪⎧x +y =1,x +2y =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =2. ∵-1≤-(α+β)≤1,2≤2(α+2β)≤6, 两式相加,得1≤α+3β≤7. ∴α+3β的取值范围是『1,7』. 『答案』 (1)C (2)C (3)『1,7』『规律方法』 判断多个不等式是否成立,需要逐一给出推理判断或反例说明.常用的推理判断需要利用不等式的性质,常见的反例构成方式可从以下几个方面思考:(1)不等式两边都乘以一个代数式时,考察所乘的代数式是正数、负数还是0; (2)不等式左边是正数,右边是负数,当两边同时平方后不等号方向不一定保持不变; (3)不等式左边是正数,右边是负数,当两边同时取倒数后不等号方向不变等.2.『解析』(1)由a <b <0,可用特殊值法加以验证,取a =-2,b =-1,则1a -b >1a 不成立.(2)(a -b )·a 2<0,则必有a -b <0,即a <b ;而a <b 时,不能推出(a -b )·a 2<0,如a =0,b =1,所以“(a -b )·a 2<0”是“a <b ”的充分不必要条件.(3)∵-4<β<2,∴0≤|β|<4. ∴-4<-|β|≤0. ∴-3<α-|β|<3.『答案』(1)A (2)A (3)(-3,3)『解』 (1)∵(3m 2-m +1)-(2m 2+m -3) =m 2-2m +4=(m -1)2+3>0,∴3m 2-m +1>2m 2+m -3.(2)∵a 2b +b 2a -(a +b )=a 3+b 3-a 2b -ab 2ab=a 2(a -b )+b 2(b -a )ab =(a -b )(a 2-b 2)ab=(a -b )2(a +b )ab .又∵a >0,b >0, ∴(a -b )2(a +b )ab ≥0,故a 2b +b 2a≥a +b . 『规律方法』 (1)作差比较法的目的是判断差的符号,而作商比较法的目的是判断商与1的大小,两种方法的关键是变形.(2)当两个代数式为多项式形式时,常用作差法比较大小;当两个代数式均为正且均为幂的乘积式时,常用作商比较法.3.解:∵11-a -(1+a )=a 21-a,(1)当a =0时,a 21-a =0,∴11-a =1+a .(2)当a <1,且a ≠0时,a 21-a >0,∴11-a>1+a . (3)当a >1时,a 21-a <0,∴11-a<1+a .『智能训练』1.『解析』选A.由1≤x ≤4,可得1≤x 2≤16,但由1≤x 2≤16可得1≤x ≤4或-4≤x ≤-1,所以“1≤x ≤4”是“1≤x 2≤16”的充分不必要条件.2.『解析』选C.∵a >b >0,∴1a <1b ,且|a |>|b |,a +b >2ab ,又2a >2b,∴⎝⎛⎭⎫12a <⎝⎛⎭⎫12b .3.『解析』作差可得(a 1b 1+a 2b 2)-(a 1b 2+a 2b 1)=(a 1-a 2)·(b 1-b 2), ∵a 1<a 2,b 1<b 2, ∴(a 1-a 2)(b 1-b 2)>0, 即a 1b 1+a 2b 2>a 1b 2+a 2b 1. 『答案』a 1b 1+a 2b 2>a 1b 2+a 2b 14.『解析』①正确.②中由2c >0可知式子成立.『答案』①② 5.证明:∵c <d <0, ∴-c >-d >0,又∵a >b >0,∴a -c >b -d >0. ∴(a -c )2>(b -d )2>0. ∴0<1(a -c )2<1(b -d )2. 又∵e <0,∴e (a -c )2>e(b -d )2.。
高三数学不等关系与不等式教案教案:高三数学不等关系与不等式一、教学目标:1. 理解不等关系的含义和性质;2. 掌握不等式的基本性质和解法方法;3. 能够应用不等式解决实际问题。
二、教学内容:1. 不等关系:a. 不等关系的定义;b. 不等关系的性质。
2. 不等式:a. 不等式的定义;b. 不等式的基本性质;c. 不等式的解法方法;d. 不等式的实际应用。
三、教学过程:1. 不等关系:a. 引入不等关系的概念,通过实际例子说明不等关系的含义;b. 讲解不等关系的定义,并通过例题让学生理解不等关系的性质。
2. 不等式:a. 讲解不等式的定义和基本性质,包括加减乘除等运算对不等式的影响;b. 教授不等式的解法方法,包括图像法、试数法和代数法;c. 通过例题和练习让学生掌握不等式的解题技巧。
3. 不等式的实际应用:a. 引导学生观察和分析实际问题中的不等关系;b. 结合实际问题,讲解不等式在解决实际问题中的应用;c. 练习解决实际问题的不等式。
四、教学评价:1. 课堂练习:通过课堂上的例题和练习题,考察学生对不等关系和不等式的理解和掌握程度;2. 作业完成情况:布置相关的作业,检查学生对知识点的掌握情况;3. 课堂参与度:评价学生在课堂上的积极参与程度以及对问题的思考和解答能力。
五、教学资源:1. 教材:高中数学教材;2. 教具:黑板、彩色粉笔、多媒体投影仪等。
六、教学反思:1. 需要注重练习:不等式解题需要通过大量的练习来提高方法和技巧;2. 注意引导思考:教师要注重引导学生思考,让学生在解题过程中不仅能够得到正确答案,更重要的是理解解题的原理和思路;3. 结合实际应用:要注重将不等式的知识点与实际问题相结合,让学生能够在实际生活中灵活运用。
高中数学不等关系的教案
一、教学目标:
1. 知识目标:学生能够掌握不等关系的基本概念和性质。
2. 能力目标:培养学生分析和解决不等关系问题的能力。
3. 情感目标:培养学生对数学的兴趣和学习动力。
二、教学重点和难点:
1. 重点:不等关系的定义、性质和应用。
2. 难点:不等式的解法及不等式组的解法。
三、教学设计:
1. 导入新知识(5分钟):
通过举例引导学生思考何为不等关系,引导学生认识到不等关系的重要性,并提出学习不
等关系的意义。
2. 理论讲解(15分钟):
教师介绍不等关系的基本概念和性质,包括不等式的定义、解法,不等式组的概念等,并
让学生掌握相关概念。
3. 练习与训练(20分钟):
设计一些练习题,并让学生进行解答。
通过课堂练习让学生巩固掌握不等关系的基本解法。
4. 拓展应用(10分钟):
通过实际问题引导学生将所学的知识应用到实际生活中,让学生感受数学在日常生活中的
重要性。
5. 总结提升(5分钟):
教师总结本节课的重点内容,并对学生进行知识点的强化巩固。
四、课后作业:
1. 完成相关练习题,巩固不等关系的基本概念和解法。
2. 自主学习相关知识,扩展应用不等关系的场景。
五、教学反思:
通过设置导入、理论讲解、练习与训练、拓展应用、总结提升的教学环节,帮助学生建立系统的不等关系知识结构。
同时,通过设置课后作业,巩固学生的学习成果,提高学生的数学应用能力。
课时4 不等关系与不等式(课前预习案)
班级: 姓名:
一、高考考纲要求
1.了解不等式(组)的实际背景,借助数轴能从“数”和“形”两个方面来认识不等式,会比较两个代数式的大小.
2.掌握实数的运算性质,能运用不等式的性质证明简单的不等式。
二、高考考点回顾
1、实数的大小顺序与实数运算性质之间的关系 (1)①_____a b >⇔; ②a b =_____;⇔ ③____a b <⇔ (2)设0,0,a b >>则 ①1_____a b >⇔;②1_____a b =⇔;③1_____a b
<⇔; 2、不等式的的性质
(1) _____a b >⇔;(对称性) (2) ,_____a b b c >>⇒(传递性) (3)b+c a b a c >⇔+____(加法运算) 推论: ①___a b c a +>⇔> ;
②,___________a b c d >>⇒(同向不等式的相加) 1122,,...___________________n n a b a b a b >>>⇒
(4),0______;,0_______;a b c a b c >>⇒><⇒(乘法运算) ; 推论:①0,0____________;a b c d >>>>⇒ ②0________(,1)a b n N n +>>⇒∈>(乘方运算) ③ 0_________(,1)a b n N n +>>⇒∈>(开方运算)
(5) 0_________a b >>⇒,0_________b a <<⇒(倒数法则) 三、课前检测
1.已知,a b c d >>,且c d 、不为0,那么下列不等式成立的是( ) A .ad bc > B .ac bd > C .a c b d ->- D .a c b d +>+ 2.已知0,1a b <<-,则下列不等式成立的是( ) A . 2a a a b b >
> B .2a a a b b >> C . 2a a a b b >> D .2a a
a b b
>> 3.若10a b -<<<,则22
11,,,a b a b
按从小到大排列为______________.
课内探究案
班级: 姓名:
考点一:比较大小:
【典例1】若x<y<0,试比较2222()()()(+)x y x y x y x y +--与的大小;
【变式1】>0a b >,试比较a b
b a
a b a b 与的大小
考点二:求式子的范围
【典例2】设2
(),1(1)2,2(1)4f x ax bx f f =+≤-≤≤≤,求(2)f -的取值范围。
【变式2】 设2
(),f x ax c =-且4(1)1,1(2)5f f -≤≤--≤≤,求(3)f 的取值范围。
规律总结:由12(,),(,)a f x y b c f x y d <<<<,求(,)g x y 的取值范围,利用 法解决,对已知的范围进行整体代换,而不能求出变量的范围,否则会扩大范围。
【当堂检测】
1.若a b >且c R ∈,则下列不等式中一定成立的是( )
A .ac bc >
B .22
a b > C .a c b c +>+ D .22ac bc >
2.下列不等式正确的是( )
A .3log 4log 43>
B .7.08.03.03.0>
C . 11-->e π
D . )1,0(23≠>>a a a a 且
3.下列命题中真命题是( )
A .若,a b c d >>,则ac bd > B. 若||a b >,则2
2
a b > C. 若,a b >则2
2
a b > D. 若||a b >,则2
2a b >
课后巩固案
班级: 姓名: 完成时间:30分钟
1.设,,a b c 均为正数,且11222
11
2log ,()log ,()log 2
2a
b
c a b c ===,则( ) A .a b c << B .c a b << C .c b a << D . b a c <<
2.下列命题中,真命题有( ) ①若0a b >>,则
2211a b
<; ②若a b >,那么22c a c b -<-; ③若a b >,e f >,则f ac e bc -<-, ④若a b >,则11
a b
<
A .1个
B .2个
C .3个
D . 4个
3.若x,y 为 非零实数,且x<y ,则下列不等式成立的是( )
A .
11x y > B.22xy x y < C.2211xy x y
< D.y x x y <
4.三个数6log 5.0, 65.0, 5.06的大小顺序为( ) A. 5.05.0666log 5.0<< B. 6log 65.05.05.06<< C. 65.05.05.066log << D. 5.065.065.06log <<
5.给出下列不等式:①a 2
2
)
A .0
B .1
C .
D .3
6.若不等式20x bx c ++<的解集是(-1,2),则b=_____,c =_____
1.若角βα,满足,则βα-2的取值范围是 .
2.求证:
参考答案
课前自测
1.D ;
2.C ;
3.22
11,,,b a b a
. 课内探究案
【典例1】2
2
2
2
()()()(+)x y x y x y x y +->- 【变式1】a b
b a
a b a b > 【典例2】(2)[5,10]f -∈ 【变式2】(3)[1,20]f ∈- 规律总结:整体代换
【当堂检测】 1.C ;2.A ;3.D ;
1. A ;2.C ;3.C ;4.D ;5.C ; 6.1-;2-.
1.33(,)22
ππ-
. 2.略.。