高二数学不等式的解法知识点
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不等式不等式這部分知識,滲透在中學數學各個分支中,有著十分廣泛的應用。
因此不等式應用問題體現了一定的綜合性、靈活多樣性,對數學各部分知識融會貫通,起到了很好的促進作用。
在解決問題時,要依據題設與結論的結構特點、內在聯繫、選擇適當的解決方案,最終歸結為不等式的求解或證明。
不等式的應用範圍十分廣泛,它始終貫串在整個中學數學之中。
諸如集合問題,方程(組)的解的討論,函數單調性的研究,函數定義域的確定,三角、數列、複數、立體幾何、解析幾何中的值、最小值問題,無一不與不等式有著密切的聯繫,許多問題,最終都可歸結為不等式的求解或證明。
知識整合1。
解不等式的核心問題是不等式的同解變形,不等式的性質則是不等式變形的理論依據,方程的根、函數的性質和圖象都與不等式的解法密切相關,要善於把它們有機地聯繫起來,互相轉化。
在解不等式中,換元法和圖解法是常用的技巧之一。
通過換元,可將較複雜的不等式化歸為較簡單的或基本不等式,通過構造函數、數形結合,則可將不等式的解化歸為直觀、形象的圖形關係,對含有參數的不等式,運用圖解法可以使得分類標準明晰。
2。
整式不等式(主要是一次、二次不等式)的解法是解不等式的基礎,利用不等式的性質及函數的單調性,將分式不等式、絕對值不等式等化歸為整式不等式(組)是解不等式的基本思想,分類、換元、數形結合是解不等式的常用方法。
方程的根、函數的性質和圖象都與不等式的解密切相關,要善於把它們有機地聯繫起來,相互轉化和相互變用。
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在不等式的求解中,換元法和圖解法是常用的技巧之一,通過換元,可將較複雜的不等式化歸為較簡單的或基本不等式,通過構造函數,將不等式的解化歸為直觀、形象的圖象關係,對含有參數的不等式,運用圖解法,可以使分類標準更加明晰。
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證明不等式的方法靈活多樣,但比較法、綜合法、分析法仍是證明不等式的最基本方法。
要依據題設、題斷的結構特點、內在聯繫,選擇適當的證明方法,要熟悉各種證法中的推理思維,並掌握相應的步驟,技巧和語言特點。
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高二数学不等式知识点一、不等式的定义和性质不等式是用不等号连接的数学表达式,包括等于和不等于两种情况。
不等式的解是使得不等式成立的数的集合。
1. 不等式的基本性质- 对于任意实数a,b和c,有以下性质:- 自反性:a ≥ a,a ≤ a;- 对称性:如果a ≥ b,则b ≤ a,如果a > b,则b < a;- 传递性:如果a ≥ b,b ≥ c,则a ≥ c;- 加法性:如果a ≥ b,c ≥ d,则a + c ≥ b + d;- 乘法性:如果a ≥ b,c ≥ 0,则ac ≥ bc;如果c ≤ 0,则ac ≤ bc。
2. 不等式的解集表示法- 图形表示法:将不等式的解集表示在数轴上的一段区间;- 区间表示法:使用不等式的解表示出来的数的区间,如[a, b]表示包括a和b的闭区间;- 集合表示法:使用集合进行表示,如{x | x > 0}表示x大于0的数。
二、一元一次不等式一元一次不等式是指只含有一个未知量的线性不等式。
1. 不等式的解集表示- 当不等式是大于等于或小于等于形式时,解集可用区间表示;- 当不等式是大于或小于形式时,解集可用集合或图形表示。
2. 解一元一次不等式的基本步骤a) 将不等式化为标准形式,即将不等式移项并合并同类项;b) 判断不等式的方向,根据不等式的符号确定区间;c) 画出解集的图形表示或用集合表示出来。
三、一元二次不等式一元二次不等式是指含有一个未知量的二次式与0之间的关系。
1. 不等式的解集表示- 当不等式是大于等于或小于等于形式时,解集可用区间表示;- 当不等式是大于或小于形式时,解集可用集合或图形表示。
2. 解一元二次不等式的基本步骤a) 将不等式化为标准形式,即将不等式移项并合并同类项;b) 判断不等式的方向,根据二次项系数的正负情况确定区间;c) 画出解集的图形表示或用集合表示出来。
四、绝对值不等式绝对值不等式是指含有绝对值符号的不等式。
高二数学基本不等式知识点一、不等式的基本性质在学习不等式之前,我们先来了解一下不等式的基本性质。
不等式具有以下性质:1. 若不等式两边同时加(减)一个相同的正(负)数,不等式的不等关系不变。
2. 若不等式两边同时乘(除)一个相同的正(负)数,不等式的不等关系不变。
但是需注意,当乘(除)以一个负数时,不等号方向需要颠倒。
3. 若不等式两边交换位置,不等号方向需要颠倒。
二、基本不等式1. 两个正数的不等式:若a > 0,b > 0,则a > b等价于a² > b²。
2. 两个负数的不等式:若a < 0,b < 0,则a > b等价于a² < b²。
3. 正负数的不等式:若a > 0,b < 0,则a > b等价于a² < b²。
4. 平方不等式:若x > 0,y > 0,则x < y等价于√x < √y。
同理,对于x < 0,y < 0的情况,不等号方向需要颠倒。
5. 两个正数与一个负数的不等式:若a > 0,b > 0,c < 0,则a > b等价于 -a < -b,a * c > b * c。
三、不等式的解集表示法当我们解不等式时,需要将解表示出来。
不等式的解集表示法有以下几种形式:1. 区间表示法:用数轴上的区间表示解集。
例:对于不等式x > 3,解集可以用开区间(3, +∞)表示。
2. 图形表示法:我们可以通过图形的方式表示解集。
例:对于不等式x ≤ -2,解集可以用沿x轴方向的线段表示。
3. 集合表示法:用集合的形式表示解集。
例:对于不等式2 < x ≤ 5,解集可以用集合表示为{x | 2 < x ≤ 5}。
四、不等式的应用不等式是数学中常见的工具,在现实生活中也有广泛的应用。
高二数学知识点:不等式的解法不等式的解法:(1)一元二次不等式:一元二次不等式二次项系数小于零的,同解变形为二次项系数大于零;注:要对进行讨论:(2)绝对值不等式:若,则;;注意:(1)解有关绝对值的问题,考虑去绝对值,去绝对值的方法有:⑴对绝对值内的部分按大于、等于、小于零进行讨论去绝对值;(2).通过两边平方去绝对值;需要注意的是不等号两边为非负值。
(3).含有多个绝对值符号的不等式可用“按零点分区间讨论”的方法来解。
(4)分式不等式的解法:通解变形为整式不等式;(5)不等式组的解法:分别求出不等式组中,每个不等式的解集,然后求其交集,即是这个不等式组的解集,在求交集中,通常把每个不等式的解集画在同一条数轴上,取它们的公共部分。
(6)解含有参数的不等式:解含参数的不等式时,首先应注意考察是否需要进行分类讨论.如果遇到下述情况则一般需要讨论:①不等式两端乘除一个含参数的式子时,则需讨论这个式子的正、负、零性.②在求解过程中,需要使用指数函数、对数函数的单调性时,则需对它们的底数进行讨论.③在解含有字母的一元二次不等式时,需要考虑相应的二次函数的开口方向,对应的一元二次方程根的状况(有时要分析△),比较两个根的大小,设根为(或更多)但含参数,要讨论几种常见不等式的解法:1.一元一次不等式的解法任何一个一元一次不等式经过变形后都可以化为axb或axb而言,当a0时,其解集为(ab,+),当a0时,其解集为(-,ba),当a=0时,b0时,期解集为R,当a=0,b0时,其解集为空集。
例1:解关于x的不等式ax-2b+2x解:原不等式化为(a-2)xb+2①当a2时,其解集为(b+2a-2,+)②当a2时,其解集为(-,b+2a-2)③当a=2,b-2时,其解集为④当a=2且b-2时,其解集为R.2.一元二次不等式的解法任何一个一元二次不等式都可化为ax?2+bx+c0或ax?2+bx+c0(a0)的形式,然后用判别式法来判断解集的各种情形(空集,全体实数,部分实数),如果是空集或实数集,那么不等式已经解出,如果是部分实数,则根据“大于号取两根之外,小于号取两根中间”分别写出解集就可以了。
高二数学不等式的公式定理记忆口诀高中数学中通常不等式中的数是实数,字母也代表实数,下面是店铺给大家带来的高二数学不等式的公式定理记忆口诀,希望对你有帮助。
数学不等式的公式定理记忆口诀解不等式的途径,利用函数的性质。
对指无理不等式,化为有理不等式。
高次向着低次代,步步转化要等价。
数形之间互转化,帮助解答作用大。
证不等式的方法,实数性质威力大。
求差与0比大小,作商和1争高下。
直接困难分析好,思路清晰综合法。
非负常用基本式,正面难则反证法。
还有重要不等式,以及数学归纳法。
图形函数来帮助,画图建模构造法。
数学不等式例题例1判断下列命题的真假,并说明理由.若a>b,c=d,则ac>bd(假,因为c.d符号不定)若a+c>c+b,则a>b;(真)若a>b且ab<0,则a<0;(假)若-a<-b,则a>b;(真)若|a|b2;(充要条件)说明:本题要求学生完成一种规范的证明或解题过程,在完善解题规范的过程中完善自身逻辑思维的严密性.例2a,b∈R且a>b,比较a3-b3与ab2-a2b的大小.(≥)说明:强调在最后一步中,说明等号取到的情况,为今后基本不等式求最值作思维准备.例3设a>b,n是偶数且n∈N*,试比较an+bn与an-1b+abn-1的大小.说明:本例条件是a>b,与正值不等式乘方性质相比在于缺少了a,b 为正值这一条件,为此我们必须对a,b的取值情况加以分类讨论.因为a>b,可由三种情况(1)a>b≥0;(2)a≥0>b;(3)0>a>b.由此得到总有an+bn>an-1b+abn-1.通过本例可以开始渗透分类讨论的数学思想。
数学·必修5(人教A版)一、本章概述不等关系是中学数学中最基本、最广泛、最普遍的关系.不等关系起源于实数的性质,产生了实数的大小关系、简单不等式、不等式的基本性质,如果赋予不等式中变量以特定的值、特定的关系,又产生了重要不等式、基本不等式等.不等式是永恒的吗?显然不是,由此又产生了解不等式与证明不等式两个极为重要的问题.解不等式即寻求不等式成立时变量应满足的范围或条件,不同类型的不等式又有不同的解法.不等式证明则是推理性问题或探索性问题.推理性即在特定条件下,阐述论证过程,揭示内在规律,基本方法有比较法、综合法、分析法;探索性问题大多是与自然数n有关的证明问题,常采用观察—归纳—猜想—证明的思路,以数学归纳法完成证明.另外,不等式的证明方法还有换元法、放缩法、反证法、构造法等.不等式中常见的基本思想方法有等价转化、分类讨论、数形结合、函数与方程.不等式的知识渗透在数学中的各个分支,相互之间有着千丝万缕的联系,因此不等式又可作为一个工具来解决数学中的其他问题,诸如集合问题,方程(组)的解的讨论,函数单调性的研究,函数定义域的确定,以及三角、数列、立体几何、解析几何中的最大值、最小值问题,这些问题无一不与不等式有着密切的联系.不等式还可以解决现实世界中反映出来的数学问题,许多问题最终归结为不等式的求解或证明.解决这类综合问题的一般思维方法是:引参,建立不等关系,解某一主元的不等式(实为分离变元),适时活用基本不等式.其中建立不等关系的常用途径是:①根据题设条件;②判别式法;③基本不等式法;④依据某些变量(如sin x,cos x)的有界性等.不等式的应用体现了一定的综合性、灵活多样性.这类问题大致可以分为两类:一类是建立不等式、解不等式;另一类是建立函数式求最大值或最小值.利用不等式解应用题的基本步骤:①审题;②建立不等式模型;③解决数学问题;④作答.本章中,不等式的证明是难点,解不等式是重点,含参数的不等式综合题是高考命题的热点.掌握不等式的意义和实数的符号法则,是分散难点和解决难点的关键.如能熟悉不等式的性质,认清基本不等式的特点,灵活运用比较、分析、综合等基本方法,认真进行思考和探索,是不难找到解题途径的.要善于进行转化变形,即化无理为有理、化分式为整式、化高次为低次、化绝对值为非绝对值等等,以突破解证不等式这一难关.通过本章的学习达到以下基本目标:1.会用不等式(组)表示不等关系;2.熟悉不等式的性质,能应用不等式的性质求解“范围问题”,会用作差法比较大小;3.会解一元二次不等式,熟悉一元二次不等式、一元二次方程和二次函数的关系;4.会作二元一次不等式(组)表示的平面区域,会解简单的线性规划问题;5.明确基本不等式及其成立条件,会灵活应用基本不等式证明或求解最值.二、主干知识1.不等式与不等关系.不等式的性质刻画了在一定条件下两个量的不等关系.不等式的性质包括“单向性”和“双向性”.单向性主要用于证明不等式,双向性是解不等式的基础.因为解不等式要求的是同解变形.要正确理解不等式的性质,必须先弄清每一性质的条件和结论、注意条件和结论的放宽和加强,以及条件与结论之间的相互联系.双向性主要有:(1)不等式的基本性质:⎩⎪⎨⎪⎧ a >b ⇔a -b >0,a =b ⇔a -b =0,a <b ⇔a -b <0,这是比较两个实数的大小的依据;(2)a >b ⇔b <a ;(3)a >b ⇔a +c >b +c .单向性主要有:(1)a >b ,b >c ⇒a >c ;(2)a >b ,c >d ⇒a +c >b +d ;(3)a >b ,c >0(c < 0)⇒ac >bc (ac <bc );(4)a >b >0,c >d >0⇒ac >bd ;(5)a >b >0,0<c <d ⇒a c >b d ;(6)a >b >0,m ∈N *⇒a m >b m ;(7)a >b >0,n ∈N *,n >1⇒n a >n b .特别提醒:(1)同向不等式可以相加,异向不等式可以相减.即: 若a >b ,c >d ,则a +c >b +d ;若a >b ,c <d ,则a -c >b -d .但异向不等式不可以相加,同向不等式不可以相减.(2)左右同正不等式,同向的不等式可以相乘,但不能相除;异向不等式可以相除,但不能相乘.即:若a >b >0,c >d >0,则ac >bd ;若a >b >0,0<c <d ,则a c >b d .(3)左右同正不等式,两边可以同时乘方或开方.即:若a >b >0,n ∈N *,n >1,则a n >b n 或n a >nb .(4)若ab >0,a >b ,则1a <1b ;若ab <0,a >b ,则1a >1b .如果对不等式两边同时乘以一个代数式,要注意它的正负号,如果正负号未定,要注意分类讨论.2.一元二次不等式及其解法解一元二次不等式常用数形结合法,基本步骤如下:①将一元二次不等式化成ax 2+bx +c >0的形式,②计算判别式并求出相应的一元二次方程的实数解,③画出相应的二次函数的图象,④根据图象和不等式的方向写出一元二次不等式的解集.设相应二次函数的图象开口向上,并与x 轴相交,则有口诀:大于取两边,小于取中间.解含参数的不等式的通法是“定义域为前提,函数增减性为基础,分类讨论是关键”.要注意对字母参数的讨论,如果遇到下述情况则一般需要讨论:(1)在解含有字母的一元二次不等式时,需要考虑相应的二次函数的开口方向,对应的一元二次方程根的状况(有时要分析Δ),比较两个根的大小,设根为x 1,x 2,要分x 1>x 2、x 1=x 2、x 1<x 2讨论.(2)不等式两端乘或除一个含参数的式子时,则需讨论这个式子的正负.(3)求解过程中,需用指数函数、对数函数的单调性时,则需对它们的底数进行讨论.注意解完之后要写上:“综上,原不等式的解集是…”.若按参数讨论,最后应按参数取值分别说明其解集;若按未知数讨论,最后应求并集.一元二次不等式ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0(a>0)的解集:设相应的一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的两根为x1、x2且x1≤x2,Δ=b2-4ac,则不等式的解的各种情况如下表所示:二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象一元二次方程ax2+bx+c=(a>0)的根ax2+bx+c>0(a>0)的解集ax2+bx+c<0(a>0)的解集Δ>0有两相异实根x1,x2(x1<x2){x|x<x1,或x>x2}{x|x1<x<x2}Δ=0有两相等实根x1=x2=-b2a{x|x≠-b2a}∅Δ<0无实根R∅特别提醒:(1)解题中要充分利用一元二次不等式的解集是实数集R和空集∅的几何意义,准确把握一元二次不等式的解集与相应一元二次方程的根及二次函数图象之间的内在联系.(2)解不等式的关键在于保证变形转化的等价性.简单分式不等式可化为整式不等式求解:先通过移项、通分等变形手段将原不等式化为右边为0的形式,然后通过符号法则转化为整式不等式求解.转化为求不等式组的解时,应注意区别“且”、“或”,涉及最后几个不等式的解集是“交”,还是“并”.注意:不等式解集的端点值往往是不等式对应方程的根或不等式有意义范围的端点值.(3)在解决实际问题时,先要从实际问题中抽象出数学模型,并寻找出该数学模型中已知量与未知量,再建立数学关系式,然后用适当的方法解决问题.(4)解含参数的不等式是高中数学中的一类较为重要的题型,解决这类问题的难点在于对参数进行恰当分类.分类相当于增加了题设条件,便于将问题分而治之.在解题过程中,经常会出现分类难以入手或者分类不完全的现象.强化分类意识,选择恰当的解题切入点,掌握一些基本的分类方法,善于借助直观图形找出分类的界值是解决此类问题的关键.3.二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题.(1)确定二元一次不等式表示的区域的步骤:①在平面直角坐标系中作出直线Ax+By+C=0;②在直线的一侧任取一点P(x0,y0),当C≠0时,常把原点作为特殊点;③将P(x0,y0)代入Ax+By+C求值:若Ax0+By0+C>0,则包含点P的半平面为不等式Ax+By+C>0所表示的平面区域,不包含点P的半平面为不等式Ax+By+C <0所表示的平面区域.也可采用:把二元一次不等式改写成y>kx +b或y<kx+b的形式,前者表示直线的上方区域,后者表示直线的下方区域.(2)线性规划的有关概念:①满足关于x,y的一次不等式或一次方程的条件叫线性约束条件;②关于变量x,y的解析式叫目标函数,关于变量x,y一次式的目标函数叫线性目标函数;③求目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,称为线性规划问题;④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;⑤使目标函数取得最大值或最小值的可行解叫做最优解.(3)解简单线性规划问题的基本步骤:①根据实际问题的约束条件列出不等式;②作出可行域,写出目标函数;③确定目标函数的最优位置,从而获得最优解.具体来讲有以下5步:a.画图:画出线性约束条件所表示的平面区域即可行域;b.定线:令z=0,得一过原点的直线;c.平移:在线性目标函数所表示的一组平行线中,利用平移的方法找出与可行域有公共点且纵截距最大或最小的直线;d.求最优解:通过解方程组求出最优解;e.求最值:求出线性目标函数的最大或最小值.特别提醒:(1)画不等式Ax+By+C≥0所表示的平面区域时,区域包括边界线,因此,将边界直线画成实线;无等号时区域不包括边界线,用虚线表示不包含直线l.(2)Ax+By+C>0表示在直线Ax+By+C=0(B>0)的上方,Ax +By+C<0表示在直线Ax+By+C=0(B>0)的下方.(3)设点P(x1,y1),Q(x2,y2),直线l:Ax+By+C=0,若Ax1+By1+C与Ax2+By2+C同号,则P,Q在直线l的同侧,异号则在直线l的异侧.(4)在求解线性规划问题时要注意:①将目标函数改成斜截式方程;②寻找最优解时注意作图规范.4.基本不等式ab≤a+b 2.(1)基本不等式:设a,b是任意两个正数,那么ab≤a+b2.当且仅当a=b时,等号成立.①基本不等式可叙述为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.②如果把a+b2看做是正数a,b的等差中项,ab看做是正数a,b的等比中项,那么基本不等式也可以叙述为:两个正数的等差中项不小于它们的等比中项.③基本不等式ab≤a+b2几何意义是“半径不小于半弦”.(2)对基本不等式的理解:①基本不等式的左式为和结构,右式为积的形式,该不等式表明两正数a ,b 的和与两正数a ,b 的积之间的大小关系,运用该不等式可作和与积之间的不等变换.②“当且仅当a =b 时,等号成立”的含义:a .当a =b 时等号成立的含意是:a =b ⇒a +b 2=ab ; b .仅当a =b 时等号成立的含意是:a +b 2=ab ⇒a =b ; 综合起来,其含意是:a +b 2=ab ⇔a =b . (3)设a ,b ∈R ,不等式a 2+b 2≥2ab ⇔ab ≤a 2+b 22⇔ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22. (4)基本不等式的几种变式:设a >0,b >0,则a +1a ≥2,b a +a b ≥2,a 2b ≥2a -b .(5)常用的几个不等式:① a 2+b 22≥a +b 2≥ab ≥21a +1b(根据目标不等式左右的运算结构选用);②设a ,b ,c ∈R ,则a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca (当且仅当a =b =c 时,取等号);③真分数的性质:若a >b >0,m >0,则b a <b +m a +m(糖水的浓度问题).特别提醒:(1)用基本不等式求函数的最值时,要特别注意“一正、二定、三相等,和定积最大,积定和最小”这17字方针.常用的方法为:拆、凑、平方.(2)用基本不等式证明不等式时,应重视对所证不等式的分析和化归,应观察不等式左右两边的结构,注意识别轮换对称式,此时可先证一部分,其他同理可证,然后再累加或累乘.题型1 恒成立问题(1)若不等式f (x )>A 在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上f (x )min >A ;(2)若不等式f (x )<B 在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上f (x )max <B .设函数f (x )=x ,g (x ) =x +a (a >0),若x ∈[1,4]时不等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪f (x )-ag (x )f (x )≤1恒成立,求a 的取值范围.解析:由⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪f (x )-ag (x )f (x )≤1⇔-1≤f (x )-ag (x )f (x )≤1,得0≤ag (x )f (x )≤2, 即ax +a 2x ≤2在x ∈[1,4]上恒成立,也就是ax +a 2≤2x 在x ∈[1,4]上恒成立.令t =x ,则t ≥0,且x =t 2,由此可得 at 2-2t +a 2≤0在t ∈[1,2]上恒成立,设g (t ) = at 2-2t +a 2,则只需⎩⎪⎨⎪⎧g (1)≤0,g (2)≤0⇒⎩⎨⎧a -2+a 2≤0,4a -4+a 2≤0,解得 0<a ≤22-2,即满足题意的a 的取值范围是(0,22-2].题型2 能成立问题(1)若在区间D 上存在实数x 使不等式f (x )>A 成立,则等价于在区间D 上的f (x )max >A ;(2)若在区间D 上存在实数x 使不等式f (x )<B 成立,则等价于在区间D 上的f (x )min <B .若存在x ∈R ,使不等式|x -4|+|x -3|<a 成立,求实数a的取值范围.解析:设f (x )=|x -4|+|x -3|,依题意f (x )的最小值<a .又f (x )=|x -4|+|x -3|≥|(x -4)-(x -3)|=1(等号成立的条件是3≤x ≤4).故f (x )的最小值为1,∴a >1.即实数a 的取值范围是(1,+∞).题型3 恰成立问题(1)若不等式f (x )>A 在区间D 上恰成立,则等价于不等式f (x )>A 的解集为D ;(2)若不等式f (x )<B 在区间D 上恰成立,则等价于不等式f (x )<B 的解集为D .已知函数y =2x 2-ax +10x 2+4x +6的最小值为1,求实数a 的取值集合.解析:由y ≥1即2x 2-ax +10x 2+4x +6≥1⇒x 2-(a +4)x +4≥0恒成立,∴Δ=(a +4)2-16≤0,解得-8≤a ≤0(必要条件).再由y =1有解,即2x 2-ax +10x 2+4x +6=1有解,⇒x 2-(a +4)x +4=0有解,得:Δ=(a +4)2-16≥0,解得a ≤-8或a ≥0.综上即知a =-8或a =0时,y min =1,故所求实数a 的取值集合是{-8,0}.题型4 利用基本不等式求最值基本不等式通常用来求最值问题:一般用a +b ≥2ab (a >0,b>0)解“定积求和,和最小”问题,用ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫a +b 22求“定和求积,积最大”问题,一定要注意适用的范围和条件:“一正、二定、三相等”,特别是利用拆项、添项、配凑、分离变量、减少变元等方法,构造定值条件的方法,和对等号能否成立的验证.若等号不能取到,则应用函数单调性来求最值,还要注意运用基本不等式解决实际问题.已知0<x <2,求函数y =x (8-3x )的最大值.解析:∵0<x <2,∴0<3x <6,8-3x >0, ∴y =x (8-3x )=13·3x ·(8-3x )≤132+-⎛⎫⎪⎝⎭3x 83x 2=163, 当且仅当3x =8-3x ,即x =43时,取等号,∴当x =43时,y =x (8-3x )有最大值为163.设函数f (x )=x +2x +1,x ∈[0,+∞).求函数f (x )的最小值.解析:f (x )=x +2x +1=(x +1)+2x +1-1,∵x ∈[0,+∞),∴x +1>0,2x +1>0,∴x +1+2x +1≥2 2.当且仅当x +1=2x +1,即x =2-1时,f (x )取最小值. 此时f (x )min =22-1.题型5 简单线性规划问题求目标函数在约束条件下的最优解,一般步骤为:一是寻求约束条件和目标函数,二是作出可行域,三是在可行域内求目标函数的最优解,特别注意目标函数z =ax +by +c 在直线ax +by =0平移过程中变化的规律和图中直线斜率关系.简单的线性规划应用题在现实生活中的广泛应用也是高考的热点.若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x +3y ≥4,3x +y ≤4所表示的平面区域被直线y =kx +43分为面积相等的两部分,则k 的值是( )A.73B.37C.43D.34解析:不等式组表示的平面区域如图所示:由于直线y =kx +43过定点⎝⎛⎭⎪⎫0,43,因此只有直线过AB 中点时,直线y =kx +43能平分平面区域,因为A (1,1),B (0,4),所以AB 中点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,52.当y =kx +43过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,52时,52=k 2+43,所以k =73.答案:A题型6 三个二次(二次函数、二次不等式、二次方程)问题 一元二次方程、一元二次不等式与二次函数三者之间形成一个关系密切、互为关联、互为利用的知识体系.将二次函数看作主体,一元二次方程和一元二次不等式分别为二次函数的函数值为零(零点)和不为零的两种情况,一般讨论二次函数主要是将其通过一元二次方程和一元二次不等式来讨论,而讨论一元二次方程和一元二次不等式又要将其与相应的二次函数相联系,通过二次函数的图象揭示解(集)的几何特征.当m 为何值时,方程2x 2+4mx +3m -1=0有两个负根?解析:方程2x 2+4mx +3m -1=0有两个负根,则有⎩⎪⎨⎪⎧Δ=(4m )2-4×2×(3m -1)≥0,-b a =-4m 2=-2m <0,c a =3m -12>0,即⎩⎪⎨⎪⎧m ≤12或m ≥1,m >0,m >13.∴当m ∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫m 13<m ≤12或m ≥1时,原方程有两个负根.题型7 不等式与函数的综合问题定义在(-1,1)上的奇函数f (x )在整个定义域上是减函数,且f (1-a )+f (1-a 2)<0,求实数 a 的取值范围.解析:∵f (x )的定义域为(-1,1),∴⎩⎨⎧-1<1-a <1,-1<1-a 2<1,∴⎩⎨⎧0<a <2,-2<a <2且a ≠0,∴0<a <2,①原不等式变形为f (1-a )<-f (1-a 2). 由于f (x )为奇函数,有-f (1-a 2)=f (a 2-1), ∴f (1-a )<f (a 2-1). 又f (x )在(-1,1)上是减函数,∴1-a >a 2-1,解得-2<a <1.② 由①②可得0<a <1, ∴a 的取值范围是(0,1).题型8 求分式函数的最值求函数y =x 4+3x 2+3x 2+1的最小值.解析:y =(x 4+2x 2+1)+(x 2+1)+1x 2+1=(x 2+1)+1x 2+1+1≥2(x 2+1)·1x 2+1+1=3,当且仅当x 2+1=1x 2+1,即x 2+1=1,即x =0时等号成立.。
专题2.1 不等式的性质及常见不等式解法【考纲要求】1.不等关系: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.2.一元二次不等式:(1)会从实际情境中抽象出一元二次不等式模型.(2)通过函数图像了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系.(3)会解一元二次不等式.3.会解|x+b|≤c,|x+b|≥c,|x-a|+|x-b|≥c,|x-a|+|x-b|≤c 型不等式.4.掌握不等式||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|及其应用.5.培养学生的数学抽象、数学运算、数学建模、逻辑推理等核心数学素养.【知识清单】1.实数的大小(1)数轴上的任意两点中,右边点对应的实数比左边点对应的实数大.(2)对于任意两个实数a和b,如果a-b是正数,那么a>b;如果a-b是负数,那么a<b;如果a-b等于零,那么a=b.2.不等关系与不等式我们用数学符号“≠”、“>”、“<”、“≥”、“≤”连接两个数或代数式,以表示它们之间的不等关系,含有这些符号的式子,叫做不等式.3.不等式的性质(1)性质1:如果a>b,那么b<a;如果b<a,那么a>b.即a>b⇔b<a.(2)性质2:如果a>b,b>c,那么a>c.即a>b,b>c⇒a>c.(3)性质3:如果a>b,那么a+c>b+c.(4)性质4:①如果a>b,c>0那么ac>bc.②如果a>b,c<0,那么ac<bc.(5)性质5:如果a>b,c>d,那么a+c>b+d.(6)性质6:如果a >b >0,c >d >0,那么ac >bd . (7)性质7:如果a >b >0,那么a n >b n ,(n ∈N ,n ≥2). (8)性质8:如果a >b >0,那么n a >nb ,(n ∈N ,n ≥2). 4.一元二次不等式的概念及形式(1)概念:我们把只含有一个未知数,并且知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式. (2)形式:①ax 2+bx +c >0(a ≠0); ②ax 2+bx +c ≥0(a ≠0); ③ax 2+bx +c <0(a ≠0); ④ax 2+bx +c ≤0(a ≠0).(3)一元二次不等式的解集的概念:一般地,使某个一元二次不等式成立的x 的值叫做这个不等式的解,一元二次不等式的所有解组成的集合叫做这个一元二次不等式的解集. 5.分式不等式的解法定义:分母中含有未知数,且分子、分母都是关于x 的多项式的不等式称为__分式不等式__. f (x )g (x )>0⇔f (x )g (x )__>__0,f (x )g (x )<0⇔f (x )·g (x )__<__0. f (x )g (x )≥0⇔⎩⎪⎨⎪⎧f (x )g (x ) ≥ 0,g (x )≠0. ⇔f (x )·g (x )__>__0或⎩⎪⎨⎪⎧ f (x )=0g (x )≠0.f (x )g (x )≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧f (x )·g (x ) ≤ 0,g (x )≠0⇔f (x )·g (x )__<__0或⎩⎪⎨⎪⎧f (x )=0g (x )≠0. 6.简单的高次不等式的解法高次不等式:不等式最高次项的次数高于2,这样的不等式称为高次不等式. 解法:穿根法①将f (x )最高次项系数化为正数;②将f (x )分解为若干个一次因式的积或二次不可分因式的积;③将每一个一次因式的根标在数轴上,自上而下,从右向左依次通过每一点画曲线(注意重根情况,偶次方根穿而不过,奇次方根穿过);④观察曲线显现出的f (x )的值的符号变化规律,写出不等式的解集. 7.不等式恒成立问题 1.一元二次不等式恒成立问题(1)ax 2+bx +c >0(a ≠0)恒成立(或解集为R )时,满足⎩⎨⎧ a >0Δ<0;(2)ax 2+bx +c ≥0(a ≠0)恒成立(或解集为R )时,满足⎩⎪⎨⎪⎧ a >0Δ≤0;(3)ax 2+bx +c <0(a ≠0)恒成立(或解集为R )时,满足⎩⎨⎧a <0Δ<0;(4)ax 2+bx +c ≤0(a ≠0)恒成立(或解集为R )时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a <0Δ≤0.2.含参数的一元二次不等式恒成立.若能够分离参数成k <f (x )或k >f (x )形式.则可以转化为函数值域求解. 设f (x )的最大值为M ,最小值为m .(1)k <f (x )恒成立⇔k <m ,k ≤f (x )恒成立⇔k ≤m . (2)k >f (x )恒成立⇔k >M ,k ≥f (x )恒成立⇔k ≥M . 8.绝对值不等式的解法1.形如|ax +b|≥|cx+d|的不等式,可以利用两边平方的形式转化为二次不等式求解. 2.形如|ax +b|≤c(c>0)和|ax +b|≥c(c>0)型不等式 (1)绝对值不等式|x|>a 与|x|<a 的解集(2)|ax +b|≤c(c>0)和|ax +b|≥c(c>0)型不等式的解法|ax +b|≤c ⇔-c≤ax +b≤c (c>0),|ax +b|≥c ⇔ax +b≥c 或ax +b≤-c(c>0). 9.绝对值不等式的应用如果a ,b 是实数,那么|a +b|≤|a|+|b|,当且仅当ab≥0时,等号成立.【考点梳理】考点一 :用不等式表示不等关系【典例1】某种杂志原以每本2.5元的价格销售,可以售出8万本.根据市场调查,若单价每提高0.1元,销售量就可能相应减少2 000本,若把提价后杂志的定价设为x 元,怎样用不等式表示销售的总收入仍不低于20万元? 【答案】见解析【解析】提价后杂志的定价为x 元,则销售的总收入为(8-x -2.50.1×0.2)x 万元,那么不等关系“销售的收入不低于20万元”用不等式可以表示为:(8-x -2.50.1×0.2)x ≥20.【规律总结】用不等式(组)表示实际问题中不等关系的步骤:①审题.通读题目,分清楚已知量和待求量,设出待求量.找出体现不等关系的关键词:“至少”“至多”“不少于”“不多于”“超过”“不超过”等.②列不等式组:分析题意,找出已知量和待求量之间的约束条件,将各约束条件用不等式表示.【变式探究】某钢铁厂要把长度为4 000 mm 的钢管截成500 mm 和600 mm 两种,按照生产的要求,600 mm 钢管的数量不能超过500 mm 钢管的3倍.试写出满足上述所有不等关系的不等式. 【答案】见解析 【解析】分析:应先设出相应变量,找出其中的不等关系,即①两种钢管的总长度不能超过4 000 mm ;②截得600 mm 钢管的数量不能超过500 mm 钢管数量的3倍;③两种钢管的数量都不能为负.于是可列不等式组表示上述不等关系.详解:设截得500 mm 的钢管x 根,截得600 mm 的钢管y 根,依题意,可得不等式组:⎩⎪⎨⎪⎧500x +600y ≤4 0003x ≥yx ≥0y ≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧5x +6y ≤403x ≥y x ≥0y ≥0考点二:比较数或式子的大小【典例2】(1)比较x 2+y 2+1与2(x +y -1)的大小; (2)设a ∈R 且a ≠0,比较a 与1a 的大小.【答案】见解析【解析】 (1)x 2+y 2+1-2(x +y -1)=x 2-2x +1+y 2-2y +2=(x -1)2+(y -1)2+1>0, ∴x 2+y 2+1>2(x +y -1). (2)由a -1a =(a -1)(a +1)a当a =±1时,a =1a;当-1<a <0或a >1时,a >1a ;当a <-1或0<a <1时,a <1a.【领悟技法】 1.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、通分、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的大小关系;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】已知x <y <0,比较(x 2+y 2)(x -y )与(x 2-y 2)(x +y )的大小. 【答案】见解析【解析】∵x <y <0,xy >0,x -y <0,∴(x 2+y 2)(x -y )-(x 2-y 2)(x +y )=-2xy (x -y )>0, ∴(x 2+y 2)(x -y )>(x 2-y 2)(x +y ). 考点三:不等式性质的应用【典例3】(2020·黑龙江省佳木斯一中高一期中(理))对于任意实数a b c d ,,,,下列正确的结论为( ) A .若,0a b c >≠,则ac bc >; B .若a b >,则22ac bc >; C .若a b >,则11a b <; D .若0a b <<,则b a a b<. 【答案】D 【解析】A :根据不等式的基本性质可知:只有当0c >时,才能由a b >推出ac bc >,故本选项结论不正确;B :若0c时,由a b >推出22ac bc =,故本选项结论不正确;C :若3,0a b ==时,显然满足a b >,但是1b没有意义,故本选项结论不正确; D :22()()b a b a b a b a a b ab ab-+--==,因为0a b <<,所以0,0,0b a ab a b ->>+<, 因此0b a b aa b a b-<⇒<,所以本选项结论正确. 故选:D【典例4】 若a =ln33,b =ln44,c =ln55,则( )A .a <b <cB .c <b <aC .c <a <bD .b <a <c 【答案】B【解析】方法一 易知a ,b ,c 都是正数, b a =3ln44ln3=log 8164<1,所以a >b ; b c =5ln44ln5=log 6251 024>1,所以b >c .即c <b <a . 方法二 对于函数y =f (x )=ln xx ,y ′=1-ln x x2, 易知当x >e 时,函数f (x )单调递减. 因为e <3<4<5,所以f (3)>f (4)>f (5), 即c <b <a .【典例5】设f (x )=ax 2+bx ,若1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4”,则f (-2)的取值范围是 . 【答案】[5,10]【解析】方法一(待定系数法)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.所以f (-2)=3f (-1)+f (1). 又因为1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,所以5≤3f (-1)+f (1)≤10,即5≤f (-2)≤10. 方法二(解方程组法)由⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)=a -b ,f (1)=a +b , ⎩⎨⎧a =12[f (-1)+f (1)],b =12[f (1)-f (-1)].所以f (-2)=4a -2b =3f (-1)+f (1). 又因为1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,所以5≤3f (-1)+f (1)≤10,故5≤f (-2)≤10.【规律总结】1.判断不等式的真假.(1)首先要注意不等式成立的条件,不要弱化条件.(2)解决有关不等式选择题时,也可采用特值法进行排除,注意取值要遵循以下原则:一是满足题设条件;二是取值要简单,便于验证计算.(3)若要判断某结论正确,应说明理由或进行证明,推理过程应紧扣有关定理、性质等,若要说明某结论错误,只需举一反例. 2.证明不等式(1)要在理解的基础上,记准、记熟不等式的性质并注意在解题中灵活准确地加以应用.(2)应用不等式的性质进行推证时,应注意紧扣不等式的性质成立的条件,且不可省略条件或跳步推导,更不能随意构造性质与法则. 3.求取值范围(1)建立待求范围的代数式与已知范围的代数式的关系,利用不等式的性质进行运算,求得待求的范围. (2)同向(异向)不等式的两边可以相加(相减),这种转化不是等价变形,如果在解题过程中多次使用这种转化,就有可能扩大其取值范围.4.掌握各性质的条件和结论.在各性质中,乘法性质的应用最易出错,即在不等式的两边同时乘(除)以一个数时,必须能确定该数是正数、负数或零,否则结论不确定. 【变式探究】1.(2020·陕西省西安中学高二期中(文))已知0a b <<,则下列不等式成立的是 ( ) A .22a b < B .2a ab <C .11a b< D .1ba< 【答案】D 【解析】22a b -=22)()0,,a b a b a b +->∴>(所以A 选项是错误的. 2a ab -=2()0,.a a b a ab ->∴>所以B 选项是错误的.11a b -=110,.b a ab a b ->∴>所以C 选项是错误的. 1b a -=0, 1.b a b a a -<∴<所以D 选项是正确的. D 故选:.2. (2020·江西省崇义中学高一开学考试(文))下列结论正确的是( ) A .若ac bc >,则a b >B .若88a b >,则a b >C .若a b >,0c <,则ac bc <D <a b >【答案】C 【解析】对于A 选项,若0c <,由ac bc >,可得a b <,A 选项错误;对于B 选项,取2a =-,1b =,则88a b >满足,但a b <,B 选项错误; 对于C 选项,若a b >,0c <,由不等式的性质可得ac bc <,C 选项正确;对于D a b >,D 选项错误.故选:C. 3.已知12<a <60,15<b <36,求a -b 及ab的取值范围.【错解】∵12<a <60,15<b <36,∴12-15<a -b <60-36,1215<a b <6036,∴-3<a -b <24,45<a b <53.【辨析】错解中直接将12<a <60,15<b <36相减得a -b 的取值范围,相除得ab 的取值范围而致错.【正解】∵15<b <36,∴-36<-b <-15.∴12-36<a -b <60-15, 即-24<a -b <45.又15<b <36,∴136<1b <115.又12<a <60,∴1236<a b <6015,即13<a b <4.综上,-24<a -b <45,13<ab <4.【易错警示】错用不等式的性质致错. 考点四:一元二次不等式的解法【典例6】(2020·全国高考真题(文))已知集合2{|340},{4,1,3,5}A x x x B =--<=-,则A B =( )A .{4,1}-B .{1,5}C .{3,5}D .{1,3}【答案】D 【解析】由2340x x --<解得14x -<<, 所以{}|14A x x =-<<, 又因为{}4,1,3,5B =-,所以{}1,3A B =,故选:D. 【规律方法】1.解一元二次不等式的一般步骤(1)化:把不等式变形为二次项系数大于零的标准形式. (2)判:计算对应方程的判别式.(3)求:求出对应的一元二次方程的根,或根据判别式说明方程有没有实根. (4)写:利用“大于取两边,小于取中间”写出不等式的解集. 2.含有参数的不等式的求解,往往需要对参数进行分类讨论.(1)若二次项系数为常数,首先确定二次项系数是否为正数,再考虑分解因式,对参数进行分类讨论,若不易分解因式,则可依据判别式符号进行分类讨论.(2)若二次项系数为参数,则应先考虑二次项系数是否为零,确定不等式是不是二次不等式,然后再讨论二次项系数不为零的情形,以便确定解集的形式. (3)对方程的根进行讨论,比较大小,以便写出解集. 【易错警示】忽视二次项系数的符号致误 【变式探究】1.(2019·全国高考真题(理))已知集合{}}242{60M x x N x x x =-<<=--<,,则M N ⋂=( )A .}{43x x -<<B .}{42x x -<<-C .}{22x x -<<D .}{23x x <<【答案】C 【解析】由题意得,{}{}42,23M x x N x x =-<<=-<<,则{}22M N x x ⋂=-<<.故选C .2. (2020·黑龙江省大庆实验中学高三一模(文))已知集合1|03x A x x -⎧⎫=≥⎨⎬-⎩⎭,集合{|15}B x N x =∈-≤≤,则A B =( )A .{0,1,4,5}B .{0,1,3,4,5}C .{1,0,1,4,5}-D .{1,3,4,5}【答案】A 【解析】 因为集合{1|033x A x x x x -⎧⎫=≥=⎨⎬-⎩⎭或}1x ≤, 集合{|15}{0,1,2,3,4,5}B x N x =∈-≤≤=,所以A B ={0,1,4,5}.故选:A考点五:绝对值不等式的解法【典例7】(2020·江苏省高考真题)设x ∈R ,解不等式2|1|||4x x ++<. 【答案】2(2,)3- 【解析】1224x x x <-⎧⎨---<⎩或10224x x x -≤≤⎧⎨+-<⎩或0224x x x >⎧⎨++<⎩21x ∴-<<-或10x -≤≤或203x <<所以解集为:2(2,)3-【典例8】(2020·周口市中英文学校高二月考(文))(1)求不等式|x -1|+|x +2|≥5的解集;(2)若关于x 的不等式|ax -2|<3的解集为51|33x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭,求a 的值.【答案】(1) {x |x ≤-3或x ≥2} (2) a =-3 【解析】(1)当x <-2时,不等式等价于-(x -1)-(x +2)≥5,解得x ≤-3; 当-2≤x <1时,不等式等价于-(x -1)+(x +2)≥5,即3≥5,无解; 当x ≥1时,不等式等价于x -1+x +2≥5,解得x ≥2. 综上,不等式的解集为{x |x ≤-3或x ≥2}. (2)∵|ax -2|<3,∴-1<ax <5. 当a >0时,15x a a -<< , 153a -=-,且513a =无解; 当a =0时,x ∈R ,与已知条件不符; 当a <0时,51x a a <<-,553a =-,且113a -=, 解得a =-3. 【规律方法】形如|x -a|+|x -b|≥c(或≤c)型的不等式主要有三种解法:(1)分段讨论法:利用绝对值号内式子对应方程的根,将数轴分为(-∞,a],(a ,b],(b ,+∞)(此处设a<b)三个部分,在每个部分上去掉绝对值号分别列出对应的不等式求解,然后取各个不等式解集的并集. (2)几何法:利用|x -a|+|x -b|>c(c>0)的几何意义:数轴上到点x 1=a 和x 2=b 的距离之和大于c 的全体,|x -a|+|x -b|≥|x-a -(x -b)|=|a -b|.(3)图象法:作出函数y 1=|x -a|+|x -b|和y 2=c 的图象,结合图象求解. 【变式探究】1.(2017天津,文2)设x ∈R ,则“20x -≥”是“|1|1x -≤”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 【答案】B【解析】20x -≥,则2x ≤,11x -≤,则111,02x x -≤-≤≤≤,{}{}022x x x x ≤≤⊂≤ ,据此可知:“20x -≥”是“11x -≤”的的必要的必要不充分条件,本题选择B 选项. 2.(2014·广东高考真题(理))不等式的解集为 .【答案】(][),32,-∞-⋃+∞. 【解析】令()12f x x x =-++,则()21,2{3,2121,1x x f x x x x --<-=-≤≤+>,(1)当2x <-时,由()5f x ≥得215x --≥,解得3x ≤-,此时有3x ≤-; (2)当21x -≤≤时,()3f x =,此时不等式无解;(3)当1x >时,由()5f x ≥得215x +≥,解得2x ≥,此时有2x ≥; 综上所述,不等式的解集为(][),32,-∞-⋃+∞.考点六:绝对值不等式的应用如果a ,b 是实数,那么|a +b|≤|a|+|b|,当且仅当ab ≥0时,等号成立.【典例9】(2020·陕西省西安中学高二期中(理))已知不等式53m x x ≤-+-对一切x ∈R 恒成立,则实数m 的取值范围为( ) A .2m ≤B .2m ≥C .8m ≤-D .8m ≥-【答案】A【解析】()()-+-≥---=,∴根据题意可得2x x x x53532m≤.故选:A【典例10】(2018年理新课标I卷)已知.(1)当时,求不等式的解集;(2)若时不等式成立,求的取值范围.【答案】(1).(2).【解析】分析:(1)将代入函数解析式,求得,利用零点分段将解析式化为,然后利用分段函数,分情况讨论求得不等式的解集为;(2)根据题中所给的,其中一个绝对值符号可以去掉,不等式可以化为时,分情况讨论即可求得结果.(2)当时成立等价于当时成立.若,则当时;若,的解集为,所以,故.综上,的取值范围为.【总结提升】1.两类含绝对值不等式的证明问题一类是比较简单的不等式,往往可通过平方法、换元法去掉绝对值符号转化为常见的不等式证明题,或利用绝对值三角不等式性质定理:||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|,通过适当的添、拆项证明;另一类是综合性较强的函数型含绝对值的不等式,往往可考虑利用一般情况成立,则特殊情况也成立的思想,或利用一元二次方程的根的分布等方法来证明.2.含绝对值不等式的应用中的数学思想(1)利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想;(2)利用函数的图象求解,体现了数形结合的思想.3.求f(x)=|x+a|+|x+b|和f(x)=|x+a|-|x+b|的最值的三种方法(1)转化法:转化为分段函数进而利用分段函数的性质求解.(2)利用绝对值三角不等式进行“求解”,但要注意两数的“差”还是“和”的绝对值为定值. (3)利用绝对值的几何意义. 【变式探究】1.(2020·宁夏回族自治区高三其他(理))已知函数()|21||2|f x x x =-+-. (1)若()4f x <,求实数x 的取值范围;(2)若对于任意实数x ,不等式()|21|f x a >-恒成立,求实数a 的值范围.【答案】(1) 17,33⎛⎫- ⎪⎝⎭;(2) 15,44⎛⎫- ⎪⎝⎭【解析】(1)由题,()133,211,2233,2x x f x x x x x ⎧-+≤⎪⎪⎪=+<<⎨⎪-≥⎪⎪⎩;当12x ≤时,334x -+<,解得1132x -<≤;当122x <<时,14x +<恒成立,解得122x <<; 当2x ≥时,334x -<,解得723x ≤<.综上有3137x -<<.故实数x 的取值范围为17,33⎛⎫- ⎪⎝⎭(2)因为()133,211,2233,2x x f x x x x x ⎧-+≤⎪⎪⎪=+<<⎨⎪-≥⎪⎪⎩,当12x ≤时,()1322f x f ⎛⎫≥= ⎪⎝⎭;当122x <<时,()332f x <<;当2x ≥时,()()23f x f ≥=. 故()f x 的最小值为32.故3212a -<,即332122a -<-<,解得1544a -<<.故实数a 的值范围为15,44⎛⎫-⎪⎝⎭2.已知函数f(x)=|x−1|.(1)解不等式f(x)+f(x+4)≥8;(2)若|a|<1,|b|<1,且a≠0,求证:f(ab)>|a|f(ba).【答案】(1) {x|x≤−5或x≥3} (2)见解析【解析】(1)f(x)+f(x+4)=|x−1|+|x+3|={−2x−2,x<−3, 4,−3≤x≤1, 2x+2,x>1,当x<−3时,由−2x−2≥8,解得x≤−5;当−3≤x≤1时,f(x)≥8不成立;当x>1时,由2x+2≥8,解得x≥3.所以不等式f(x)+f(x+4)≥8的解集为{x|x≤−5或x≥3}.(2)f(ab)>|a|f(ba),即|ab−1|>|a−b|.因为|a|<1,|b|<1,所以|ab−1|2−|a−b|2=(a2b2−2ab+1)−(a2−2ab+b2)=(a2−1)(b2−1)>0,所以|ab−1|>|a−b|,故所证不等式成立.。
高二数学不等式的解法知识点
高二数学不等式的解法知识点
不等式的解法:
(1)一元二次不等式:一元二次不等式二次项系数小于零的,同
解变形为二次项系数大于零;注:要对进行讨论:
(2)绝对值不等式:若,则;;
注意:
(1)解有关绝对值的问题,考虑去绝对值,去绝对值的方法有:
⑴对绝对值内的部分按大于、等于、小于零进行讨论去绝对值;
(2).通过两边平方去绝对值;需要注意的.是不等号两边为非负值。
(3).含有多个绝对值符号的不等式可用按零点分区间讨论的方法来解。
(4)分式不等式的解法:通解变形为整式不等式;
(5)不等式组的解法:分别求出不等式组中,每个不等式的解集,然后求其交集,即是这个不等式组的解集,在求交集中,通常把每
个不等式的解集画在同一条数轴上,取它们的公共部分。
(6)解含有参数的不等式:
解含参数的不等式时,首先应注意考察是否需要进行分类讨论.
如果遇到下述情况则一般需要讨论:
①不等式两端乘除一个含参数的式子时,则需讨论这个式子的正、负、零性.
②在求解过程中,需要使用指数函数、对数函数的单调性时,则需对它们的底数进行讨论.
③在解含有字母的一元二次不等式时,需要考虑相应的二次函数的开口方向,对应的一元二次方程根的状况(有时要分析△),比较两个根的大小,设根为(或更多)但含参数,要讨论。