2017届高考数学一轮复习 第二章 不等式 课时6 不等式解法学案 文
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专题九 不等式一、考试内容:不等式.不等式的基本性质.不等式的证明.不等式的解法.含绝对值的不等式. 二、考试要求:(1)理解不等式的性质及其证明.(2)掌握两个(不扩展到三个)正数的算术平均数不小于它们的几何平均数的定理,并会简单的应用.(3)掌握分析法、综合法、比较法证明简单的不等式. (4)掌握简单不等式的解法.(5)理解不等式│a │-│b │≤│a+b │≤│a │+│b │ 三、命题热点高考对该部分主要从以下几个方面考查:一元二次不等式、一元二次不等式组和简单的线性规划问题、基本不等式的应用等。
高考在解答题中一般有一道数列题,各地高考的试题不尽相同,但总的趋势是难度在下降;试卷中没有不等式解答题,通常会在小题中设置1到2道,而对不等式的深层考查则在数列解答题、解析几何解答题、函数导数解答题中考查。
四、知识回顾1. 不等式的基本概念(1) 不等(等)号的定义:.0;0;0b a b a b a b a b a b a <⇔<-=⇔=->⇔>- (2) 不等式的分类:绝对不等式;条件不等式;矛盾不等式. (3) 同向不等式与异向不等式.(4) 同解不等式与不等式的同解变形. 2.不等式的基本性质(1)a b b a <⇔>(对称性)(2)c a c b b a >⇒>>,(传递性)(3)c b c a b a +>+⇒>(加法单调性)(4)d b c a d c b a +>+⇒>>,(同向不等式相加) (5)d b c a d c b a ->-⇒<>,(异向不等式相减) (6)bc ac c b a >⇒>>0,.(7)bc ac c b a <⇒<>0,(乘法单调性)(8)bd ac d c b a >⇒>>>>0,0(同向不等式相乘)(9)0,0a b a b c d c d>><<⇒>(异向不等式相除)11(10),0a b ab a b>>⇒<(倒数关系) (11))1,(0>∈>⇒>>n Z n b a b a n n 且(平方法则) (12))1,(0>∈>⇒>>n Z n b a b a n n 且(开方法则)3.几个重要不等式(1)0,0||,2≥≥∈a a R a 则若(2))2||2(2,2222ab ab b a ab b a R b a ≥≥+≥+∈+或则、若(当仅当a=b 时取等号) (3)如果a ,b 都是正数,那么.2a b +(当仅当a=b 时取等号)极值定理:若,,,,x y R x y S xy P +∈+==则:○1如果P 是定值, 那么当x=y 时,S 的值最小; ○2如果S 是定值, 那么当x =y 时,P 的值最大. 利用极值定理求最值的必要条件: 一正、二定、三相等.,3a b c a b c R +++∈≥(4)若、、则a=b=c 时取等号) 0,2b aab a b>+≥(5)若则(当仅当a=b 时取等号)2222(6)0||;||a x a x a x a x a x a x a a x a >>⇔>⇔<-><⇔<⇔-<<时,或(7)||||||||||||,b a b a b a R b a +≤±≤-∈则、若 4.几个著名不等式(1)平均不等式: 如果a ,b 都是正数,那么2112a b a b ++(当仅当a=b 时取等号)即:平方平均≥算术平均≥几何平均≥调和平均(a 、b 为正数):特别地,222()22a b a b ab ++≤≤(当a = b 时,222()22a b a b ab ++==)),,,(332222时取等c b a R c b a c b a c b a ==∈⎪⎭⎫ ⎝⎛+++≥++ ⇒幂平均不等式:22122221)...(1...n n a a a na a a +++≥+++ 注:例如:22222()()()ac bd abcd +≤++.常用不等式的放缩法:①21111111(2)1(1)(1)1n n n n n n n n n n-==-≥++--1)n ==≥(2)柯西不等式: 时取等号当且仅当(则若nn n n n n n n b a b a b ab a b b b b a a a a b a b a b a b a R b b b b R a a a a ====+++++++≤++++∈∈ 332211223222122322212332211321321))(();,,,,,,,,(3)琴生不等式(特例)与凸函数、凹函数若定义在某区间上的函数f(x),对于定义域中任意两点1212,(),x x x x ≠有12121212()()()()()().2222x x f x f x x x f x f x f f ++++≤≥或则称f(x)为凸(或凹)函数.5.不等式证明的几种常用方法比较法、综合法、分析法、换元法、反证法、放缩法、构造法.6.不等式的解法(1)整式不等式的解法(根轴法).步骤:正化,求根,标轴,穿线(偶重根打结),定解. 特例① 一元一次不等式ax >b 解的讨论;②一元二次不等式ax 2+bx +c >0(a ≠0)解的讨论.(2)分式不等式的解法:先移项通分标准化,则()()0()()0()()0;0()0()()f x g x f x f x f x g x g x g x g x ≥⎧>⇔>≥⇔⎨≠⎩ (3)无理不等式:转化为有理不等式求解1()0()0()()f x g x f x g x ⎧≥⎫⇒⎪⎬≥⎨⎭⎪>⎩定义域○2⎩⎨⎧<≥⎪⎩⎪⎨⎧>≥≥⇔>0)(0)()]([)(0)(0)()()(2x g x f x g x f x g x f x g x f 或 ○3⎪⎩⎪⎨⎧<≥≥⇔<2)]([)(0)(0)()()(x g x f x g x f x g x f (4).指数不等式:转化为代数不等式()()()()()(1)()();(01)()()(0,0)()lg lg f x g x f x g x f x a a a f x g x a a a f x g x a b a b f x a b>>⇔>><<⇔<>>>⇔⋅>(5)对数不等式:转化为代数不等式()0()0log ()log ()(1)()0;log ()log ()(01)()0()()()()a a a a f x f x f x g x a g x f x g x a g x f x g x f x g x >>⎧⎧⎪⎪>>⇔>><<⇔>⎨⎨⎪⎪><⎩⎩(6)含绝对值不等式○1应用分类讨论思想去绝对值; ○2应用数形思想; ○3应用化归思想等价转化 ⎩⎨⎧>-<>≤⇔>⎩⎨⎧<<->⇔<)()()()(0)()0)(),((0)()(|)(|)()()(0)()(|)(|x g x f x g x f x g x g x f x g x g x f x g x f x g x g x g x f 或或不同时为注:常用不等式的解法举例(x 为正数): ①231124(1)2(1)(1)()22327x x x x x -=⋅--≤=②2222232(1)(1)124(1)()22327x x x y x x y y --=-⇒=≤=⇒≤类似于22sin cos sin (1sin )y x x x x ==-,③111||||||()2x x x x x x+=+≥与同号,故取等7、二元一次不等式(组)与简单线性规划问题(一)二元一次不等式表示的区域对于直线0=++C By Ax (A>0)当B>0时, 0>++C By Ax 表示直线0=++C By Ax 上方区域; 0<++C By Ax 表示直线0=++c By Ax 的下方区域.当B<0时, 0>++C By Ax 表示直线0=++C By Ax 下方区域; 0<++C By Ax 表示直线0=++c By Ax 的上方区域.(二)线性规划(1)不等式组是一组对变量x 、y 的约束条件,由于这组约束条件都是关于x 、y 的一次不等式,所以又可称其为线性约束条件.z =A x +B y 是欲达到最大值或最小值所涉及的变量x 、y 的解析式,我们把它称为目标函数.由于z =A x +B y 又是关于x 、y 的一次解析式,所以又可叫做线性目标函数.另外注意:线性约束条件除了用一次不等式表示外,也可用一次方程表示.(2)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.(3)那么,满足线性约束条件的解(x ,y )叫做可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行域.在上述问题中,可行域就是阴影部分表示的三角形区域.其中可行解(11,y x )和(22,y x )分别使目标函数取得最大值和最小值,它们都叫做这个问题的最优解. 线性目标函数的最值常在可行域的顶点处取得;而求最优整数解必须首先要看它们是否在可行(4)用图解法解决简单的线性规划问题的基本步骤:1.首先,要根据线性约束条件画出可行域(即画出不等式组所表示的公共区域).2.设z =0,画出直线l 0.3.观察、分析,平移直线l 0,从而找到最优解.4.最后求得目标函数的最大值及最小值.(5) 利用线性规划研究实际问题的解题思路:首先,应准确建立数学模型,即根据题意找出约束条件,确定线性目标函数.然后,用图解法求得数学模型的解,即画出可行域,在可行域内求得使目标函数取得最值的解.最后,还要根据实际意义将数学模型的解转化为实际问题的解,即结合实际情况求得最优解.五、典型例题例1 在ΔABC 中,已知lgtgA+lgtgc=2lgtgB.求证:3π≤B <2π. 这个问题的已知是三角形中量的一种相等关系,要求从相等的条件出发,去推证出关于另一(些)量的不等关系.虽说本题考查的是对数、三角函数、不等式的一些相关基础知识,并要求把分析法、综合法加以综合运用,但问题的实质却是某种“相等关系”向“不等关系”的转化,抓住这一实质特征,就可以找到解决问题的方法.当然要熟练掌握对数、三角函数及不等式的知识,在这里根据题意激活知识也是必不可少的.简解:lgtgA+lgtgC=2lgtgB=lgtgA ·tgc ⇒tg 2B=tgA ·tgctgB=tg(π-(A+C))=-Btg 21tgCtgA -+∴tgA+tgC=tgB(tg 2B -1) ∵tgA+tgC ≥2tgC tgA ⋅=2tgB 即 tg 2B-1≥2∴tgB ≥3 ∵B ≥3π……这里,抓住了tg 2B=tgA ·tgC 这一相等关系及tgB=-tgCtgA ⋅-+1tgCtgA 隐含关系.通过tgA+tgC≥2tgC tgA ⋅这一恒成立的不等式得出关于tgB 的不等式,求解即得结论.b)“不等”向“相等”的转化.ⅰ)由实数理论知:若a ≥b 且a ≤b 则必有a=b ,这是由“不等”变为“相等”的典型模型,在数学运算中经常用到,例如:由(x-y)2≤0及隐含条件(x-y)2≥0可以导出(x-y)2=0ⅱ)添加变量使“不等”变“相等”.例如:由x+y >0⇒y >-x 可含y=-x+t ,这里t >0,从而把x,y 的“不等”关系转化为某种“相等”关系.例2 已知a 、b 、c ∈R ,函数f(x)=ax 2+bx+c ,g(x)=ax+b ,当-1≤x ≤1时,f(x)≤1 (1)证明:|c |≤|(2)证明:当|x |≤1时,|g(x)|≤2(3)设a >0,当|x |≤1时,g(x)的最大值是2,求f(x).本题综合了函数、方程、不等式的知识与方法,由于是以证明不等式为主,对逻辑思维和推理论证能力的要求很高,难度很大,它以二次函数和一次函数为载体,侧重考查函数的概念,含绝对值的不等式的性质,函数的单调性等数学知识的综合灵活运用,并利用函数作为材料,考查恒等变形,放缩变形的方法和技能,等式和不等式的联系和转化.这里仅剖析第(3)小题.已知告诉我们:对一切x ∈[-1,1],g(x)≤2恒成立,这是不等的关系,由此(加上“a >0”)要得出f(x)的表达式,即给出一组值,使之分别与a 、b 、c 相等,很明显是“不等”向“相等”的转化.简解如下:∵a >0,∴g(x)=ax+b 是[-1,1]上的增函数,当x=1时,g(x)max =g(1)即:a+b=g(1)=2=f(1)-f(0) ①∵-1≤f(0)=f(1)-2≤1-2≤-1 ∴c=f(0)=-1∵当-1≤x ≤1时f(x)≥-1恒成立,即f(x)≥f(0)∴直线x=0是抛物线y=f(x)的对称轴,由此可得-ab2=0,即b=0代入①得a=2 ∴f(x)=2x 2-12.“相等”与“不等”的构造 从上可以看出,“相等”向“不等”的转化,其关键之处在于构建出相关的不等关系,再将这个不等关系向目标(不等式)作进一步的变形处理即可.a)在“相等关系”中构造出“不等关系”:途径:①利用重要不等式:ⅰ)a 2+b 2≥2abⅱ)a 、b 、c ∈R +,a+b ≥2ab ,a+b+c ≥33abc ⅲ)a b +ba≥2(a 、b >0)等等 ②利用函数单调性:f(x)是区间I 上的增函数,若x 1、x 2∈I ,则f(x 2)<f(x 1);f(x)是区间I 上的减函数,若x 1、x 2∈I ,则f(x 1)>f(x 2);③利用等量关系中的隐含条件,如x 2-1≥0 |x |≤a y=1-x 2⇒ x 2+y 2=a 2⇒y ≥0 |y |≤a例3 已知a 、b ∈R 且a 21b -+b 21a -=1,求证a 2+b 2=1这是一道脍炙人口的名题,其证法有多种,常见的方法有:平方法、三角法、几何法等,但另辟蹊径,巧用“相等”与“不等”,又可别开生面,证明如下:证明:∵a21b-≤2b -1a 22+ b 21a -≤2a -1b 22+两式相加得a 21b -+b 21a - ≤1又已知a 21b -+b 21a - =1,则上述两不等式必同时取等号即a=21b - ,b=21a -∴a 2+b 2=1例4 求满足(x 2+2x+3)(y 2+1)=2的实数x,y解:∵x 2+2x+3=(x+1)2+2≥2 y 2+1≥1∴(x 2+2x+3)(y 2+1)≥2 当且仅当x 2+2x+3=2,y 2+1=1时成立解之得x=-1且y=0 b)在“不等”关系中构造“相等”关系.x=rcos θ途径:①设元构造.例:x 2+y 2≤1⇒ (0≤r ≤1) y=rsin θ②数形结合,构造函数(或方程).例:x -4x -52≥x 可设y 1=x -4x -52,y 2=x例5 求证:nn 2<1-n 2 (n ∈N ,n ≥2) 证明:∵2n =(1+1)n=1+n+21)-n(n +…∴n ≥2,n ∈N,右端展开式中的各项为正∴2n>21)-n(n即n n 2<1-n 2例6 为使不等式x 2+4xy+4y 2+10x+ay+b >0对任意实数x 、y 恒成立,求实数a 、b 应满足的条件.解:为使不等式恒成立,须且仅须x 2+4xy+4y 2+10x+ay+b 为一个实数的平方加上一个正增量t ,可令x 2+4xy+4y 2+10x+ay+b=(x+2y+m)2+t=x 2+4xy+4y 2+2mx+4my+m 2+410=2m a=20 根据多项式相等的条件有: a=4m ⇒b=m 2+t(t >0) b=25+t >25 所以当a=20,b >25时,原不等式恒成立.例7 已知x 2+y 2≤1,求x+y 的最大值.分析:这里,量x+y 与x 2+y 2的直接关系可以通过2(x 2+y 2)≥(x+y)2得出,还可以通过换元令x=rcos θ,y=rsin θ,则有r 2≤1∴0≤r ≤1∴x+y=rcos θ+rsin θ=2rsin(θ+4π)≤2 r ≤2 得出. 3.由不等进行估算估计变数或式子的取值范围,对某些数学问题能起到挖掘隐含信息,找到思维的切入点,从而使困难的问题迎刃而解.x+y=6 例8 求解方程组z 2=xy-9这是二个方程三个变量的方程组,按常规似乎有无数个解.但可对xy 进行估算,可知xy >9,否则z 2<0,x+y >0∵x >0,且y >0且6=x+y ≥2xy ⇒xy ≤9故z 2=xy-9≤9-9=0∴z=0且x=y=34.由不等推出矛盾:反证法是“数学家最精良的武器之一”,它在数学解题中确有奇效,若能有意识地挖掘问题中潜在的不等关系,使两者联手,往往可以及时找到矛盾点——由不等导出矛盾.例9 已知锐角α,β满足βαsin cos +αβsin cos =2,求证α+β=2π证明:假设α+β>2π,则α>2π-β,β>2π-α ∵α,β,2π-2,2π-β∈(0,2π)∴cos α<cos(2π-β)=sin βcos β<cos(2π-α)=sin α从而2=βαcos cos +αβsin log <ββsin sin +ααsin sin =2矛盾 故α+β≤2π,同理α+β≥2π,∴α+β=2π(二)不等式与函数、方程的关系前面谈到“不等”与“相等”的相互依存,转化,在不等式与函数、方程中尤为突出. 1.一元二次不等式与二次函数,一元二次方程的关系(1)一元二次方程的根(二次函数图像与x 轴交点的横坐标)是对应一元二次不等式解集的端点值,由此可引申出解一元高次不等式的“根轴法”,可以由数形结合,根据函数图像求不等式的解集.(2)方程的条件根问题可以借助所设辅助函数与关于函数值的不等式,得出等价转化.例10 2x 2-3x=k 在[-1,1]内有实根,求实数k 的取值范围.此题是有关一元二次方程根的个数讨论,通过构造二次函数,讨论其零值点的分布,借助不等式求出k 的范围.解:设y=2x 2-3x-k=f(x)①若方程2x 2-3x-k=0在[-1,1]上有两根,则 Δ≥0f(-1)≥0 9+8k ≥0f(1)≥0 ⇔ 2+3-k ≥0 解之得:-89≤k ≤-1 -1<43<1 2-3-k ≥0 ②若方程2x 2-3x-k=0在[-1,1]上仅有一根则 Δ>0 k >-89 ⇔ ⇔ -1≤k ≤5 f(-1)f(1)≤0 (5-k)(1-k)≤0 综上可知,k ∈[-89,5] 2.不等式与函数最值(1)求函数的最大值与最小值涉及的范围极为广泛,可使用的方法很多,代数的,三角的,几何的问题中都有大量的求最值问题,求函数的值域也常归结为函数的最值;许多实际问题的应用题也能利用最值解决.而最值问题往往归结为不等问题,用不等式的性质以及求解不等式的方法都可用于解决最值问题,代数课本上册P26例2实际上是两个极值定理,有着广泛的应用价值,(课本上虽为二个正数,但可推广到三、四个及多个的情形)在利用它解决问题时,要注意三个条件“一正、二定、三能等”即:①这几个数都必须是正数.例如:当xy=4,如果没有x 、y 都为正数这个条件,就不能说x+y 有最小值4,因为若x=y=-2虽满足xy=4但x+y=-4<4.②这几个数必须满足条件“和为定值”或“积为定值”,如果找不出“定值”这个条件,就不能应用这两个定理.例如:当x >0时,求y=x 2+x 1的最小值,若写成y=x 2+x1≥2xx 12⋅=2x (等号当且仅当x 2=x 1即x=1时y min =21=2)则最小值为2,这是错误的.而应该是这样的:由于x 2·x 21·x 21=4为定值,故y=x 2+x 1=x 2+x 21+x 21≥3322121x x x ⋅⋅=2332,即y min =2332(显然(2332)3=427<8 即2332<2=③要保证等号能成立,如果等号不能成立,则求出的仍不是最值,例如:当0<x <2π时求y=sinx+sinx 4的最小值,尽管y=sinx+sinx 4≥2xsin 4sin ⋅=4.但y min =4是错误的,因为当sinx=sinx4时可推出sinx=2(sinx >0)不成立,这只能说y >4恒成立,因此y min >4必成立,实际上由y=t+t4在(0,1]上是单调减函数可知,当sinx=1时y min =5(2)不等式与二次函数y=ax 2+bx+c(a ≠0)的最椎 x ∈R 时①当a >0时,x=-a b 2时,y min =a 4b -4ac 2;当a <0,x=-a b 2时y max =a4b -4ac 2②当x ∈[m,n ](m <n =时,易画出图像(是抛物线的一部分)“看图说话”. 例11 若a >0,y=ax 2+bx+c 的最值如下表当a <0时,可依上表写出类似结论.(3)重要函数y=x+c ,(a >0,x >0)的单调性.利用不等式的性质可证明,y=x+ f(m) 在(o ,a )上是减函数,在QS [a ,+∞)上是增函数.例12 求y=4522++x x 的最值解:y=41422+++x x =4x 2++412+x令t=4x 2+≥2,于是y=t+t 1在[1,+∞)单调递增,可知t=2,即x=0时y min =25 (三)不等式与几何的关系数学关系实质上是反映现实生活中的量与量的关系的,因而往往具有一些实际意义(或几何意义),不等关系也是这样.1.构造几何图形证明不等式1)对于一些含有“A+B ≥C ”结构的不等式问题,可联想“三角形两边之和大于第三边.”构造三角形证明例13 x 、y 、z ∈R +,求证:-xy y x 22+ +yz -z y 22+>xz y x -+22简析:x 2+y 2-xy=x 2+y 2-2xycos60°由 y 2+z 2-yz=y 2+z 2-2yzcos60°联想到余弦定理,构造三棱锥z 2+x 2-xz=x 2+z 2-2xzcos60°o-ABC 得证(如图),AB=xy -y x 22+ BC=yz -y 22z + CA=xz -x 22z +及ΔABC 中,AB+BC >AC2)对于一些含有“A ·B 或21(A+B)·C ”结构的不等式问题,可联想面积证明之例14 设a >c,b >c >0,求证:c)-c(a +)(c b c -≤ab 简析:∵(c -b )2+(c )2=(b )2(c -a )2+(c )2=(a )2即勾股定理,c)-c(a +)(c b c -=c (c -a +c -b )联想到梯形面积可用补形法构造一个梯形.(如图二)3)对于含有“a 2+b 2=c 2”结构的不等式问题,可联想长方体中的对角线与棱长的公式,构造长方体.4)对于一些含有“(a-m)2+(b-n)2”或22C bB aA BA +++”结构的不等式问题可用解几中的两点间的距离,点到直线的距离公式进行构图求证.5)对含有“a 2+b 2=R 2且aA+bB+C=0”结构的不等问题,可构造圆与直线的位置关系求证. 2.运用不等式知识解决几何最值这类问题主要是通过建立目标函数之后,应用不等式知识(如函数单调性,基本不等式等)求出函数最值,这里不作详述.(四)不等式与其它杂题 1.不等关系的探索.现实生活中量与量的不等关系是普遍的、大量的,高考中探索性问题即包含对不等关系的探索,下面举例说明之:例15 已知S n =1+21+31+…n1(n ∈N),设f(n)=S 2n+1-S n+1.试确定m 的取值范围,使得对于一切大于1的自然数,不等式f(n)>m 恒成立.分析:依题意f(n)=S 2n+1-S n+1=2n 1++3n 1++…+12n 1+ (n ∈N)由于f(n)无法求和化简,故应把f(n)看作n 的函数,只须求出f(n)的最小值即可.略解:∵f(n)=2n 1++3n 1++…+12n 1+ f(n+1)=3n 1++…+32n 1+ 且f(n+1)-f(n)=22n 1++ 32n 1+-2n 1+=(22n 1+-42n 1+)+(32n 1+-42n 1+)>0∴f(n+1)>f(n) (n >1,n ∈N)∴f(2)是f(n)(n >1,n ∈N)的最小值f(2)=209 要使f(n)>m 恒成立,只须f(2)>m 恒成立,故m <209 例16 已知等差数列{a n }和等比数列{b n }中,a 1=b 1,a 2=b 2,a 1≠a 2,a n >0,n ∈N (1)试比较a 3,b 3及a 4,b 4的大小.(2)推测a n 与b n 的大小,并证明你的结论. (结论:b n >a n 对任意n ∈N ,n ≥3成立)简析:运用归纳法进行探测,猜出一般性的结果,用数学归纳法证明之.例17 定义在(-1,1)上的函数f(x)满足(ⅰ)对任意x 、y ∈(-1,1)有f(x)+f(y)=f(xyyx ++1) (ⅱ)当x ∈(-1,0)时,有f(x)>0,试研究f(51)+f(111)+…+f(13n n 12++)与f(21)的关系.简析:由(ⅰ)、(ⅱ)可知f(x)是(-1,1)上的奇函数且是减函数. f(13n n 12++)=f(1-2)1)(n (n 1++)=f(211111)21(11+-⋅+++-++n n n n ) =f(1n 1+)+f(-2n 1+)=f(1n 1+)-f(2n 1+)∴f(51)+f(111)+…+f(13n n 12++)=[f(21)-f(31)]+[f(31)-f(41)]+…+[f(1n 1+)-f(2n 1+)]=f(21)-f(2n 1+)>f(21)(∵0<2n 1+<1,∴f(2n 1+)<0)2.不等式问题中的思维策略1)反客为主当从正面按常规方法不易得出问题的解时,可以变换角度从侧面入手寻找突破口.例18 当|p |≤2时,不等式2x-1>p(x 2-1)恒成立,求x 的取值范围x 2-1=0 x 2-1>0 x 2-1<0 简析:若按常规思路,将问题转化为 或 或 2x-1>0 1-x 1-2x 2>2 1-x 1-2x 2<-2 分别解三个不等式组获解,但太繁琐.若“反客为主”将原不等式化为关于P 的不等式:(1-x 2)p+(2x-1)>0构造函数f(p)=(1-x 2)p+2x-1 问题转化为对一切|p |≤2,f(p)>0恒成立当1-x 2=0时易得x=1f(-2)>0 当1-x 2≠0时,当且仅当 解之得217-<x <231+且x ≠1 f(2)>0 综上217-<x <231+ 2)以退为进有时从问题的整体去思考颇为费解,但若退出局部着手,常能轻易找出问题的解决途径. 例19 在锐角ΔABC 中,求证:sinA+sinB+sinC >cosA+cosB+cosC简析:观察此题,求证式整体与局部,三个角的三角函数有轮换的特征可退出局部考察A 、B 的关系是否有sinA >sinB证明:∵A+B=π-C >2π ∴2π>A >2π-B >0 ∴sinA >sin(2π-B)=cosB同理 sinB >cosCsinC >cosA三式相加得sinA+sinB+siC >cosA+cosB+cosC 五、二元一次不等式(组)与简单线性规划问题 (一)二元一次不等式(组)与平面区域 (1)求约束条件及平面区域的面积例20.双曲线4y x 22=-的两条渐近线与直线x=3围成一个三角形区域,表示该区域的不等式组是( )A. ⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≥+≥-3x 00y x 0y xB. ⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤+≥-3x 00y x 0y xC. ⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤+≤-3x 00y x 0y xD. ⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≥+≤-3x 00y x 0y x【解题思路】依据平面区域的画法求解.[解析]双曲线4y x 22=-的两条渐近线方程为x y ±=,两者与直线3x =围成一个三角形区域时有⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≥+≥-3x 00y x 0y x ,故选A 。
2016届高考数学大一轮复习 第六章 不等式、推理与证明同步练习文第一节 不等关系与不等式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.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 b>b n(n ∈N ,n ≥1); (6)可开方:a >b >0⇒n a >nb (n ∈N ,n ≥2).不等式的两类常用性质 (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)有关分数的性质若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).1.判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)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.( ) (2)一个非零实数越大,则其倒数就越小.( ) (3)同向不等式具有可加和可乘性.( )(4)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)√ 2.下列命题正确的是( ) A .若ac >bc ,则a >b B .若a 2>b 2,则a >b C .若1a >1b,则a <bD .若a <b ,则a <b答案: D3.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 解析: ⎩⎪⎨⎪⎧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.答案: C 4.12-1________3+1(填“>”或“<”). 解析:12-1=2+1<3+1.答案: <5.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)的大小自主练透型1.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),∵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 12.若a =ln 22,b =ln 33,则a ________b (填“>”或“<”).解析: 易知a ,b 都是正数,b a =2ln 33ln 2=log 89>1,所以b >a .答案: <3.若实数m ≠1,比较m +2与31-m 的大小.解析: m +2-31-m =-m 2-m -11-m =m 2+m +1m -1,∴当m >1时,m +2>31-m ;当m <1时,m +2<31-m.比较两个数大小的常用方法(1)作差法:其基本步骤为:作差、变形、判断符号、得出结论,用作差法比较大小的关键是判断差的正负,常采用配方、因式分解、分子(分母)有理化等变形方法.(2)作商法:即判断商与1的关系,得出结论,要特别注意当商与1的大小确定后必须对商式分子分母的正负做出判断,这是用作商法比较大小时最容易漏掉的关键步骤.(3)特值验证法:对于一些题目,有的给出取值范围,可采用特值验证法比较大小.不等式的性质分层深化型(1)(2014·四川卷)若a >b >0,c <d <0,则一定有( )A .a d >b cB .a d <b cC .a c >b dD .a c <b d(2)(2014·陕西咸阳摸底)若a ,b 是任意实数,且a >b ,则下列不等式成立的是( ) A .a 2>b 2B .b a<1 C .lg(a -b )>0D .⎝ ⎛⎭⎪⎫13a <⎝ ⎛⎭⎪⎫13b 解析: (1)∵c <d <0,∴0>1c >1d ,∴-1d >-1c>0,又a >b >0,∴-a d >-b c,故选B .(2)当a =-1,b =-2时,a 2<b 2,b a>1,lg(a -b )=0,可排除A ,B ,C ,故选D . 答案: (1)B (2)D1.(2014·广东东莞一模)设a ,b ∈R ,若a +|b |<0,则下列不等式中正确的是( ) A .a -b >0 B .a 3+b 3>0 C .a 2-b 2<0D .a +b <0解析: 当b ≥0时,a +b <0;当b <0时,a -b <0, ∴a <b <0,∴a +b <0,故选D . 答案: D2.若a >0>b >-a ,c <d <0,则下列结论:①ad >bc ;②a d +b c<0;③a -c >b -d ;④a ·(d -c )>b (d -c )中成立的个数是( )A .1B .2C .3D .4解析: ∵a >0>b ,c <d <0,∴ad <0,bc >0, ∴ad <bc ,故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 +bdcd<0,故②正确.∵c <d ,∴-c >-d .∵a >b ,∴a +(-c )>b +(-d ),a -c >b -d ,故③正确.∵a >b ,d -c >0,∴a (d -c )>b (d -c ), 故④正确,故选C . 答案:C3.(2014·浙江卷)已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,且0<f (-1)=f (-2)=f (-3)≤3,则( )A .c ≤3B .3<c ≤6C .6<c ≤9D .c >9解析: 由0<f (-1)=f (-2)=f (-3)≤3,得0<-1+a -b +c =-8+4a -2b +c =-27+9a -3b +c ≤3, 由-1+a -b +c =-8+4a -2b +c ,得3a -b -7=0①, 由-1+a -b +c =-27+9a -3b +c ,得4a -b -13=0②, 由①②,解得a =6,b =11,∴0<c -6≤3,即6<c ≤9,故选C . 答案:C1.判断不等式是否成立,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.2.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.用不等式(组)表示不等关系互动讲练型某厂拟生产甲、乙两种适销产品,甲、乙产品都需要在A ,B 两种设备上加工,在每台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 两种设备每月有效使用台时数分别为400和500.写出满足上述所有不等关系的不等式.解析: 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 .某化工厂制定明年某产品的生产计划,受下面条件的制约:生产此产品的工人不超过200人;每个工人的年工作时间约为2 100 h ;预计此产品明年的销售量至少为80 000袋;生产每袋产品需用4 h ;生产每袋产品需用原料20 kg ;年底库存原料600 t ,明年可补充1 200 t .试根据这些数据预测明年的产量.解析: 设明年的产量为x 袋,则⎩⎪⎨⎪⎧4x ≤200×2 100,x ≥80 000,0.02x ≤600+1 200,解得80 000≤x ≤90 000.预计明年的产量在80 000袋到90 000袋之间.用不等式(组)表示实际问题中的不等关系时,除了把文字语言“翻译”成符号语言,把握“不超过”、“不低于”、“至少”、“至多”等关键词外,还应考虑变量的实际意义,即变量的取值范围.A 级 基础训练1.已知a 1,a 2∈(0,1),记M =a 1a 2,N =a 1+a 2-1,则M 与N 的大小关系是( ) A .M <N B .M >N C .M =ND .不确定解析: M -N =a 1a 2-(a 1+a 2-1) =a 1a 2-a 1-a 2+1=a 1(a 2-1)-(a 2-1)=(a 1-1)(a 2-1), 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: B2.设α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,那么2α-β3的取值范围是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫0,5π6B .⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,5π6 C .(0,π)D .⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,π解析: 由题设得0<2α<π,0≤β3≤π6,∴-π6≤-β3≤0,∴-π6<2α-β3<π.答案: D3.(2014·山西太原模拟)已知a ,b 为非零实数,且a <b ,则下列命题成立的是( ) A .a 2<b 2B .a 2b <ab 2C .1ab2<1a 2bD .b a <ab解析: 由a <b <0得a 2>b 2,知A 不成立;由a <b ,若ab <0,则a 2b >ab 2,知B 不成立;若a =1,b =2,则b a =2,a b =12,此时b a >a b ,所以D 不成立;对于C ,∵1ab 2-1a 2b =a -ba 2b2<0,∴1ab 2<1a 2b.故选C .答案: C4.(2014·山东泰安一模)如果a >b ,则下列各式正确的是( ) A .a lg x >b lg x B .ax 2>bx 2C .a 2>b 2D .a ·2x >b ·2x解析: A 项,当lg x =0,即x =1时不满足;B 项,当x 2=0时不满足;C 项,当a =1,b =-2时不满足;D 项,因为2x>0,所以a ·2x>b ·2x.综上可知选D .答案: D5.设甲:m ,n 满足⎩⎪⎨⎪⎧2<m +n <4,0<mn <3.乙:m ,n 满足⎩⎪⎨⎪⎧0<m <1,2<n <3,那么甲是乙的( )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⎩⎪⎨⎪⎧0<m <1,2<n <3⇒2<m +n <4,0<mn <3;但⎩⎪⎨⎪⎧2<m +n <4,0<mn <3⇒/ ⎩⎪⎨⎪⎧0<m <1,2<n <3.反例,如⎩⎪⎨⎪⎧m =32,n =1,故甲是乙的必要不充分条件.答案: B6.若1<α<3,-4<β<2,则α-|β|的取值范围是________. 解析: ∵-4<β<2,∴0≤|β|<4.∴-4<-|β|≤0. ∴-3<α-|β|<3. 答案: (-3,3)7.已知a +b >0,则a b2+b a2与1a +1b的大小关系是________.解析:a b 2+b a 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b =a -b b2+b -a a 2 =(a -b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1b 2-1a 2=a +b a -b 2a 2b 2.∵a +b >0,(a -b )2≥0, ∴a +ba -b2a 2b 2≥0.∴a b2+b a2≥1a +1b.答案:a b 2+b a 2≥1a +1b8.已知-1≤x +y ≤4,且2≤x -y ≤3,则z =2x -3y 的取值范围是________(用区间表示).解析: ∵z =-12(x +y )+52(x -y ),∴3≤-12(x +y )+52(x -y )≤8,∴z ∈[3,8]. 答案: [3,8]9.若a >b >0,c <d <0,e <0.求证:e a -c2>e b -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,∴e a -c2>e b -d2.10.某公司租赁甲、乙两种设备生产A ,B 两类产品,甲种设备每天能生产A 类产品5件和B 类产品10件,乙种设备每天能生产A 类产品6件和B 类产品20件.已知设备甲每天的租赁费为200元,设备乙每天的租赁费为300元,现该公司要生产A 类产品至少50件,B类产品至少140件,所需租赁费最多不超过2 500元,写出满足上述所有不等关系的不等式.解析: 设甲种设备需要生产x 天,乙种设备需要生产y 天,则甲、乙两种设备每天生产A ,B 两类产品的情况如表所示:则x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧5x +6y ≥50,10x +20y ≥140,200x +300y ≤2 500,x ∈N ,y ∈N ,即⎩⎪⎨⎪⎧5x +6y ≥50,x +2y ≥14,2x +3y ≤25,x ∈N ,y ∈N .B 级 能力提升1.(2014·北京平谷4月)已知a ,b ,c ,d 均为实数,有下列命题: ①若ab >0,bc -ad >0,则c a -db>0; ②若ab >0,c a -d b>0,则bc -ad >0; ③若bc -ad >0,c a -d b>0,则ab >0. 其中正确命题的个数是( ) A .0 B .1 C .2D .3解析: ∵ab >0,bc -ad >0, ∴c a -d b =bc -adab>0,∴①正确;∵ab >0,又c a -db>0,即bc -adab>0, ∴bc -ad >0,∴②正确; ∵bc -ad >0,又c a -d b >0,即bc -adab>0, ∴ab >0,∴③正确.故选D . 答案: D2.已知存在实数a 满足ab 2>a >ab ,则实数b 的取值范围是________. 解析: ∵ab 2>a >ab ,∴a ≠0, 当a >0时,b 2>1>b ,即⎩⎪⎨⎪⎧ b 2>1,b <1,解得b <-1;当a <0时,b 2<1<b ,即⎩⎪⎨⎪⎧b 2<1,b >1无解.综上可得b <-1. 答案: (-∞,-1)3.已知12<a <60,15<b <36,求a -b ,a b的取值范围. 解析: ∵15<b <36,∴-36<-b <-15. 又12<a <60,∴12-36<a -b <60-15, ∴-24<a -b <45,即a -b 的取值范围是(-24,45). ∵136<1b <115, ∴1236<a b <6015, ∴13<ab<4, 即a b 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫13,4. 4.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.解析: 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.第二节 一元二次不等式及其解法1.会从实际情境中抽象出一元二次不等式模型.2.通过函数图象了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的关系. 3.会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的程序框图.三个“二次”间的关系1.分式不等式与一元二次不等式的关系 (1)x -ax -b>0等价于(x -a )(x -b )>0. (2)x -ax -b<0等价于(x -a )(x -b )<0. (3)x -a x -b ≥0等价于⎩⎪⎨⎪⎧x -ax -b ≥0,x -b ≠0.(4)x -a x -b ≤0等价于⎩⎪⎨⎪⎧x -ax -b ≤0,x -b ≠0.2.两个常用的结论 (1)不等式ax2+bx +c >0(a ≠0)对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ<0.(2)不等式ax2+bx +c <0(a ≠0)对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ<0.1.判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)若不等式ax 2+bx +c <0的解集为(x 1,x 2),则必有a >0.( )(2)若不等式ax 2+bx +c >0的解集是(-∞,x 1)∪(x 2,+∞),则方程ax 2+bx +c =0的两个根是x 1和x 2.( )(3)若方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)没有实数根,则不等式ax 2+bx +c >0的解集为R .( )(4)不等式ax 2+bx +c ≤0在R 上恒成立的条件是a <0且Δ=b 2-4ac ≤0.( ) (5)若二次函数y =ax 2+bx +c 的图象开口向下,则不等式ax 2+bx +c <0的解集一定不是空集.( )答案: (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√ 2.不等式x (2-x )>0的解集是( ) A .(-∞,0)B .(0,2)C .(-∞,0)∪(2,+∞)D .(2,+∞)答案: B3.x 2-ax +b >0的解集为{x |x <2或x >3},则a +b 的值是( ) A .1 B .-1 C .11 D .12答案: C4.a <0时,不等式x 2-2ax -3a 2<0的解集是________. 解析: ∵x 2-2ax -3a 2=0, ∴x 1=3a ,x 2=-a .又a <0,∴不等式的解集为{x |3a <x <-a }. 答案: {x |3a <x <-a }5.不等式x 2+ax +4<0的解集不是空集,则实数a 的取值范围是________. 解析: ∵不等式x 2+ax +4<0的解集不是空集,∴Δ=a 2-4×4>0,即a 2>16. ∴a >4或a <-4.答案: (-∞,-4)∪(4,+∞)一元二次不等式的解法互动讲练型 解下列不等式: (1)x 2+3x +4<0; (2)-3x 2-2x +8≤0; (3)12x 2-ax >a 2(a ∈R ).解析: (1)由Δ=9-16=-7<0,故不等式的解集为∅.(2)原不等式等价于3x 2+2x -8≥0⇔(x +2)(3x -4)≥0⇔x ≤-2或x ≥43,故不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | x ≤-2或x ≥43 . (3)原不等式可化为12x 2-ax -a 2>0⇔(4x +a )(3x -a )>0, 令(4x +a )(3x -a )=0得x 1=-a 4,x 2=a3. ①a >0时,-a 4<a 3,此时不等式等价于x <-a 4或x >a3.②a =0时,不等式等价于x 2>0⇔x ≠0.③a <0时,-a 4>a 3,此时不等式等价于x <a 3或x >-a4. 综上所述,当a >0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | x <-a 4或x >a 3; 当a =0时,不等式的解集为{x |x ≠0};当a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | x <a 3或x >-a 4 .解下列不等式: (1)8x -1≤16x 2;(2)ax 2-(2a +1)x +2<0(a >0).解析: (1)原不等式转化为16x 2-8x +1≥0, 即(4x -1)2≥0,∴x ∈R , 故原不等式的解集为R .(2)原不等式可化为(ax -1)(x -2)<0.因a >0,原不等式可以化为a (x -2)⎝⎛⎭⎪⎫x -1a <0,根据不等式的性质知这个不等式等价于(x -2)·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0,方程(x -2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a =0的两个根是2,1a.当0<a <12时,2<1a ,不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | 2<x <1a ,当a =12时,不等式的解集是∅,当a >12时,1a <2,不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1a<x <2 .综上所述,当0<a <12时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪ 2<x <1a ;当a =12时,不等式的解集为∅;当a >12时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1a<x <2 .1.解一元二次不等式的一般步骤:(1)对不等式变形,使一端为0且二次项系数大于0,即ax 2+bx +c >0(a >0),ax 2+bx +c <0(a >0);(2)计算相应的判别式;(3)当Δ≥0时,求出相应的一元二次方程的根; (4)根据对应二次函数的图象,写出不等式的解集.2.解含参数的一元二次不等式可先考虑因式分解,再对根的大小进行分类讨论;若不能因式分解,则可对判别式进行分类讨论,分类要不重不漏.一元二次不等式恒成立问题分层深化型 设函数f (x )=mx 2-mx -1(m ≠0).(1)若对于一切实数x ,f (x )<0恒成立,求m 的取值范围; (2)若对于x ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,求m 的取值范围. 解析: (1)要使mx 2-mx -1<0恒成立,由m ≠0,得⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ=m 2+4m <0⇒-4<m <0.所以-4<m <0.(2)要使f (x )<-m +5在[1,3]上恒成立,即m ⎝⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6<0在x ∈[1,3]上恒成立. 有以下两种方法:法一:令g (x )=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6,x ∈[1,3].当m >0时,g (x )在[1,3]上是增函数, 所以g (x )max =g (3)=7m -6<0, 所以m <67,则0<m <67;当m <0时,g (x )在[1,3]上是减函数,所以g (x )max =g (1)=m -6<0,所以m <6,所以m <0. 综上所述,m 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪⎪0<m <67或m <0 .法二:因为x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34>0,又因为m (x 2-x +1)-6<0,所以m <6x 2-x +1.因为函数y =6x 2-x +1=6⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34在[1,3]上的最小值为67,所以只需m <67即可.因为m ≠0,所以,m 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪⎪m <0或0<m <67.1.(2014·河南郑州调研)若不等式x 2+ax +1≥0对一切x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12都成立,求a 的最小值.解析: 法一:由于x >0,则由已知可得a ≥-x -1x 在x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上恒成立,而当x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12时,⎝⎛⎭⎪⎫-x -1x max =-52,∴a ≥-52,故a 的最小值为-52. 法二:设f (x )=x 2+ax +1,则其对称轴为x =-a2. (1)若-a 2≥12,即a ≤-1时,f (x )在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上单调递减,此时应有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12≥0,从而-52≤a ≤-1.(2)若-a 2<0,即a >0时,f (x )在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上单调递增,此时应有f (0)=1>0恒成立,故a >0.(3)若0≤-a 2<12,即-1<a ≤0时,则应有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=a 24-a 22+1=1-a 24≥0恒成立,故-1<a ≤0.综上可知a ≥-52,故a 的最小值为-52.2.求使不等式x 2+(a -6)x +9-3a >0,|a |≤1恒成立的x 的取值范围.解析: 将原不等式整理为形式上是关于a 的不等式(x -3)a +x 2-6x +9>0. 令f (a )=(x -3)a +x 2-6x +9. 因为f (a )>0在|a |≤1时恒成立,所以(1)若x =3,则f (a )=0,不符合题意,应舍去.(2)若x ≠3,则由一次函数的单调性,可得⎩⎪⎨⎪⎧f -,f,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-7x +12>0,x 2-5x +6>0,解得x <2或x >4.故x 的取值范围为(-∞,2)∪(4,+∞).3.(2014·广东湛江检测)设奇函数f (x )在[-1,1]上是单调函数,且f (-1)=-1.若函数f (x )≤t 2-2at +1对所有的x ∈[-1,1]都成立,则当a ∈[-1,1]时,求t 的取值范围.解析: ∵f (x )为奇函数,f (-1)=-1, ∴f (1)=-f (-1)=1.又∵f (x )在[-1,1]上是单调函数, ∴-1≤f (x )≤1,∴当a ∈[-1,1]时,t 2-2at +1≥1恒成立, 即t 2-2at ≥0恒成立.令g (a )=t 2-2at ,a ∈[-1,1],∴⎩⎪⎨⎪⎧t 2-2t ≥0,t 2+2t ≥0,解得t ≥2或t =0或t ≤-2.t 的取值范围为t ≥2或t =0或t ≤-2.恒成立问题及二次不等式恒成立的条件(1)解决恒成立问题一定要清楚选谁为主元,谁是参数.一般地,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数.(2)对于二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴上方;恒小于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴下方.一元二次不等式的应用互动讲练型某产品生产厂家根据以往的生产销售经验得到下面有关销售的统计规律:每生产产品x (百台),其总成本为G (x )万元,其中固定成本为2万元,并且每生产100台的生产成本为1万元(总成本=固定成本+生产成本),销售收入R (x )满足R (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-0.4x 2+4.2x -0.8 ≤x ≤,10.2x >,假定该产品产销平衡,那么根据上述统计规律: (1)要使工厂有盈利,产品数量x 应控制在什么范围?(2)工厂生产多少台产品时盈利最大?此时每台产品的售价为多少?解析: 依题意得G (x )=x +2,设利润函数为f (x ),则f (x )=R (x )-G (x ),所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-0.4x 2+3.2x -2.8≤x ≤,8.2-xx >,(1)要使工厂有盈利,则有f (x )>0,因为f (x )>0⇔⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤5,-0.4x 2+3.2x -2.8>0或⎩⎪⎨⎪⎧x >5,8.2-x >0⇒⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤5,x 2-8x +7<0或5<x <8.2⇒⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤5,1<x <7或5<x <8.2⇒1<x ≤5或5<x <8.2⇒1<x <8.2.所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于100台小于820台的范围内. (2)0≤x ≤5时,f (x )=-0.4(x -4)2+3.6, 故当x =4时,f (x )有最大值3.6. 而当x >5时,f (x )<8.2-5=3.2, 所以当工厂生产400台产品时,盈利最大, 又x =4时,R4=2.4(万元/百台)=240(元/台).故此时每台产品的售价为240元.某同学要把自己的计算机接入因特网.现有两家ISP 公司可供选择.公司A 每小时收费1.5元;公司B 在用户每次上网的第1小时内收费1.7元,第2小时内收费1.6元,以后每小时减少0.1元(若用户一次上网时间超过17小时,按17小时计算).假设该同学一次上网时间总和小于17小时,那么该同学如何选择ISP 公司较省钱?解析: 假设一次上网x 小时,则公司A 收取的费用为1.5x 元, 公司B 收取的费用为x-x20元. 若能够保证选择A 比选择B 费用少,则x-x20>1.5x (0<x <17),整理得x 2-5x <0,解得0<x <5,所以当一次上网时间在5小时以内时,选择公司A 的费用少;超过5小时,选择公司B 的费用少;上网5小时,公司A 、B 的费用一样.求解不等式应用题的四个步骤(1)阅读理解,认真审题,把握问题中的关键量,找准不等关系.(2)引进数学符号,将文字信息转化为符号语言,用不等式表示不等关系,建立相应的数学模型.(3)解不等式,得出数学结论,要注意数学模型中自变量的实际意义. (4)回归实际问题,将数学结论还原为实际问题的结果.A 级 基础训练1.(2014·广东惠州模拟)不等式1-x2+x ≥0的解集为( )A .[-2,1]B .(-2,1]C .(-∞,-2)∪(1,+∞)D .(-∞,-2]∪(1,+∞)解析: 1-x 2+x ≥0⇔⎩⎪⎨⎪⎧-x +x ≥0,2+x ≠0⇔-2<x ≤1.答案: B2.已知不等式x 2-2x -3<0的解集为A ,不等式x 2+x -6<0的解集为B ,不等式x 2+ax +b <0的解集为A ∩B ,那么a +b 等于( )A .-3B .1C .-1D .3解析: 由题意得A ={x |-1<x <3},B ={x |-3<x <2},A ∩B ={x |-1<x <2},由根与系数的关系可知,a =-1,b =-2,∴a +b =-3.答案: A3.下列选项中,使不等式x <1x<x 2成立的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1)B .(-1,0)C .(0,1)D .(1,+∞)解析: 由x <1x<x2可得⎩⎪⎨⎪⎧x <1x ,1x <x 2,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1x<0,1-x 3x <0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x <-1或0<x <1,x <0或x >1,综合知x <-1.答案: A4.如果关于x 的不等式5x 2-a ≤0的所有正整数解是1,2,3,4,那么实数a 的取值范围是( )A .[80,125)B .(80,125)C .(-∞,80)D .(125,+∞)解析: 由5x 2-a ≤0,得-a5≤x ≤a5,而5x 2-a ≤0的所有正整数解是1,2,3,4, ∴4≤a5<5,∴80≤a <125. 答案: A5.(2014·辽宁五校协作体联考)已知一元二次不等式f (x )≤0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≤12或x ≥3,则f (e x)>0的解集为( ) A .{x |x <-ln 2或x >ln 3} B .{x |ln 2<x <ln 3} C .{x |x <ln 3}D .{x |-ln 2<x <ln 3}解析: 由题意可知一元二次不等式所对应的二次函数的图象开口向下,故f (x )>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪12<x <3, 又∵f (e x)>0,∴12<e x <3,解得-ln 2<x <ln 3.答案: D6.不等式|x (x -2)|>x (x -2)的解集是________.解析: 不等式|x (x -2)|>x (x -2)的解集即x (x -2)<0的解集,解得0<x <2. 答案: {x |0<x <2}7.(2014·重庆万州考前模拟)若关于x 的不等式ax >b 的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,15,则关于x 的不等式ax 2+bx -45a >0的解集为____________.解析: 由已知ax >b 的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-∞,15,可知a <0,且b a =15,将不等式ax 2+bx -45a >0两边同除以a ,得x 2+b a x -45<0,所以x 2+15x -45<0,即5x 2+x -4<0,解得-1<x <45,故原不等式的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-1,45. 答案: ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,45 8.若关于x 的不等式ax 2-x +2a <0的解集为∅,则实数a 的取值范围是________. 解析: 依题意可知,问题等价于ax 2-x +2a ≥0恒成立, 当a =0时,-x ≥0不恒成立,故a =0舍去; 当a ≠0时,要使ax 2-x +2a ≥0恒成立, 即f (x )=ax 2-x +2a 的图象不在x 轴的下方,∴⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧a >0,1-8a 2≤0,解得a ≥24,即a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫24,+∞. 答案: ⎣⎢⎡⎭⎪⎫24,+∞ 9.已知二次函数y =x 2+px +q ,当y <0时,有-12<x <13,解不等式qx 2+px +1>0.解析: 因为当y <0时,有-12<x <13,所以x 1=-12与x 2=13是方程x 2+px +q =0的两个实数根.由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧13-12=-p ,13×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=q ,解得⎩⎪⎨⎪⎧p =16,q =-16,所以不等式qx 2+px +1>0⇔-16x 2+16x +1>0⇔x 2-x -6<0,解得-2<x <3,即不等式qx 2+px +1>0的解集为{x |-2<x <3}. 10.已知函数f (x )=ax 2+2ax +1的定义域为R . (1)求a 的取值范围;(2)若函数f (x )的最小值为22,解关于x 的不等式x 2-x -a 2-a <0. 解析: (1)∵函数f (x )=ax 2+2ax +1的定义域为R , ∴ax 2+2ax +1≥0恒成立, 当a =0时,1≥0恒成立, 当a ≠0时,则有⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=a2-4a ≤0,∴0<a ≤1.综上可知,a 的取值范围是[0,1]. (2)∵f (x )=ax 2+2ax +1 =ax +2+1-a ,∵a >0,∴当x =-1时,f (x )min =1-a , 由题意得,1-a =22, ∴a =12,∴不等式x 2-x -a 2-a <0可化为x 2-x -34<0,解得-12<x <32,所以不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32. B 级 能力提升1.对一切正整数n ,不等式2x -1x >nn +1恒成立,则实数x 的取值范围是( )A .(-∞,0)B .(-∞,0)∪(1,+∞)C .(1,+∞)D .(-∞,0)∪[1,+∞)解析: 由条件知只需2x -1x >⎝ ⎛⎭⎪⎫n n +1max ,而n n +1=11+1n<1.∵2x -1x ≥1,解得x ∈(-∞,0)∪[1,+∞).答案: D2.若不等式x 2-(a +1)x +a ≤0的解集是[-4,3]的子集,则a 的取值范围是________. 解析: 原不等式即(x -a )(x -1)≤0,当a <1时,不等式的解集为[a,1],此时只要a ≥-4即可,即-4≤a <1;当a =1时,不等式的解为x =1,此时符合要求;当a >1时,不等式的解集为[1,a ],此时只要a ≤3即可,即1<a ≤3.综上可得-4≤a ≤3. 答案: [-4,3]3.一个服装厂生产风衣,月销售量x (件)与售价p (元/件)之间的关系为p =160-2x ,生产x 件的成本R =500+30x (元).(1)该厂月产量多大时,月利润不少于1 300元?(2)当月产量为多少时,可获得最大利润,最大利润是多少? 解析: (1)由题意知,月利润y =px -R ,即y =(160-2x )x -(500+30x )=-2x 2+130x -500. 由月利润不少于1 300元,得-2x 2+130x -500≥1 300. 即x 2-65x +900≤0,解得20≤x ≤45.故该厂月产量在20~45件时,月利润不少于1 300元. (2)由(1)得,y =-2x 2+130x -500=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -6522+3 2252, 由题意知,x 为正整数.故当x =32或33时,y 最大为1 612.所以当月产量为32或33件时,可获最大利润,最大利润为1 612元.4.设二次函数f (x )=ax 2+bx +c ,函数F (x )=f (x )-x 的两个零点为m ,n (m <n ). (1)若m =-1,n =2,求不等式F (x )>0的解集; (2)若a >0,且0<x <m <n <1a,比较f (x )与m 的大小.解析: (1)由题意知,F (x )=f (x )-x =a (x -m )·(x -n ), 当m =-1,n =2时,不等式F (x )>0, 即a (x +1)(x -2)>0.那么当a >0时,不等式F (x )>0的解集为{x |x <-1或x >2}; 当a <0时,不等式F (x )>0的解集为{x |-1<x <2}. (2)f (x )-m =a (x -m )(x -n )+x -m =(x -m )(ax -an +1), ∵a >0,且0<x <m <n <1a,∴x -m <0,1-an +ax >0.∴f (x )-m <0,即f (x )<m .第三节 二元一次不等式(组)及简单的线性规划问题1.会从实际情境中抽象出二元一次不等式组.2.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不等式组. 3.会从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问题,并能加以解决.1.二元一次不等式(组)表示的平面区域满足二元一次不等式(组)的x 和y 的取值构成的有序数对(x ,y ),叫做二元一次不等式(组)的解,所有这样的有序数对(x ,y )构成的集合称为二元一次不等式(组)的解集.3.线性规划的有关概念1.确定二元一次不等式表示的平面区域的方法确定二元一次不等式表示的平面区域,常采用“直线定界,测试点定域”的方法. (1)直线定界,即若不等式不含等号,则应把直线画成虚线;若不等式含有等号,把直线画成实线.(2)特殊点定域,由于对在直线Ax +By +C =0同侧的点,实数Ax +By +C 的值的符号都相同,故为确定Ax +By +C 的值的符号,可采用特殊点法,如取原点、(0,1)、(1,0)等点.2.求二元一次函数z =ax +by (ab ≠0)的最值的方法将函数z =ax +by 转化为直线的斜截式:y =-ab x +z b ,通过求直线的截距z b的最值间接求出z 的最值.(1)当b >0时,截距z b 取最大值时,z 也取最大值;截距z b取最小值时,z 也取最小值; (2)当b <0时,截距z b取最大值时,z 取最小值;截距z b取最小值时,z 取最大值.1.判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)不等式Ax +By +C >0表示的平面区域一定在直线Ax +By +C =0的上方.( ) (2)任何一个二元一次不等式组都表示平面上的一个区域.( ) (3)线性目标函数的最优解可能是不唯一的.( )(4)线性目标函数取得最值的点一定在可行域的顶点或边界上.( )(5)目标函数z =ax +by (b ≠0)中,z 的几何意义是直线ax +by -z =0在y 轴上的截距.( )答案: (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×2.下面给出的四个点中,位于⎩⎪⎨⎪⎧x +y -1<0,x -y +1>0表示的平面区域内的点是( )A .(0,2)B .(-2,0)C .(0,-2)D .(2,0)解析: 将四个点的坐标分别代入不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y -1<0,x -y +1>0,满足条件的是(0,-2).答案: C3.(2014·湖北卷)若变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤4,x -y ≤2,x ≥0,y ≥0,则2x +y 的最大值是( )A .2B .4C .7D .8解析: 画出x ,y 的约束条件限定的可行域为如图阴影区域,令u =2x +y ,则y =-2x +u ,先画出直线y =-2x ,再平移直线y =-2x ,当经过点A (3,1)时,代入u ,可得最大值为7,故选C .答案: C4.已知实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,y ≤2,x -y ≤0,则此不等式组表示的平面区域的面积是________.解析: 作出可行域为如图所示的三角形,∴S △=12×1×1=12.答案: 125.若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥0x +2y ≥32x +y ≤3,则z =x -y 的最大值是________.解析: 作出约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0x +2y ≥32x +y ≤3表示的平面区域,如图阴影部分所示,当直线z=x -y 过点A (1,1)时,目标函数z =x -y 取得最大值0.答案: 0二元一次不等式(组)表示的平面区域自主练透型1.若关于x ,y 的不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x +y ≤2,y ≥ax所表示的区域为三角形,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,1)B .(0,1)C .(-1,1)D .(1,+∞)解析: y =ax 为过原点的直线,当a ≥0时,若能构成三角形,则需0≤a <1;当a <0时,若能构成三角形,则需-1<a <0,综上a ∈(-1,1).答案: C2.(2014·安徽卷)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≥0,x +2y -4≤0,x +3y -2≥0表示的平面区域的面积为________.解析: 作出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,可知S △ABC =12×2×(2+2)=4.答案: 41.作平面区域时要“直线定界,测试点定域”,当不等式无等号时直线画成虚线,有等号时直线画成实线,若直线不过原点,测试点常选取原点.2.求平面区域的面积,要先确定区域,若是规则图形可直接求,若不规则可通过分割求解.求线性目标函数的最值分层深化型(1)(2014·辽宁卷)已知x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x +y -2≥0,x -2y +4≥0,3x -y -3≤0,则目标函数z =3x +4y 的最大值为________.(2)(2014·湖南卷)若变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≤x ,x +y ≤4,y ≥k ,且z =2x +y 的最小值为-6,则k =________.解析: (1)画出x ,y 满足约束条件的可行域如图阴影部分.由⎩⎪⎨⎪⎧3x -y -3=0,x -2y +4=0得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =3,∴点A 的坐标为(2,3).作直线l 0:3x +4y =0,可知当平移l 0到l (l 过点A )时,目标函数有最大值,此时z max =3×2+4×3=18.(2)由题意知当z =2x +y 过(k ,k )时z =2x +y 有最小值,将(k ,k )代入z =2x +y ,∴3k =-6,∴k =-2.答案: (1)18 (2)-21.(2014·全国卷Ⅱ)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -7≤0,x -3y +1≤0,3x -y -5≥0,则z =2x -y 的最大值为( )A .10B .8C .3D .2解析: 作出可行域如图中阴影部分所示,由z =2x -y 得y =2x -z ,作出直线y =2x ,平移使之经过可行域,观察可知,当直线经过点A (5,2)时,对应的z 值最大.故z max =2×5-2=8.答案: B2.(2014·北京卷)若x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≥0,kx -y +2≥0,y ≥0,且z =y -x 的最小值为-4,则k的值为( )A .2B .-2C .12D .-12解析: 作出可行域,如图中阴影部分所示,当k >0时,z =y -x 无最小值,所以k <0,当k =-2时可行域内为点(0,2),不合题意.∴k =-12,故选D .答案: D3.(2014·浙江卷)若实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -4≤0,x -y -1≤0,x ≥1,则x +y 的取值范围是________.解析: 画出约束条件所确定的可行域(如图中阴影部分所示).令z =x +y ,则y =-x +z ,画出直线l :y =-x ,平移直线l ,当l 经过可行域中的点A (1,0)时,z 取最小值,且z min =1+0=1;当l 经过可行域中的点B (2,1)时,z 取最大值,且z max =2+1=3,故x +y 的取值范围是[1,3].答案: [1,3]4.若x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧3x -5y +6≥0,2x +3y -15≤0,y ≥0,当且仅当x =y =3时,z =ax -y 取得最小值,则实数a 的取值范围是________.解析: 画出可行域,如图中阴影部分所示,直线3x -5y +6=0与2x +3y -15=0交于点M (3,3),由目标函数z =ax -y ,得y =ax -z ,其纵截距为-z ,当z 最小时,-z 最大.依题意,有-23<a <35.答案: ⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,355.(2014·课标全国卷Ⅰ)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥1,x -2y ≤4的解集记为D ,有下面四个命题:p 1:∀(x ,y )∈D ,x +2y ≥-2,p 2:∃(x ,y )∈D ,x +2y ≥2, p 3:∀(x ,y )∈D ,x +2y ≤3,p 4:∃(x ,y )∈D ,x +2y ≤-1.其中的真命题是( ) A .p 2,p 3 B .p 1,p 2 C .p 1,p 4D .p 1,p 3解析: 画出可行域如图阴影部分所示.作直线l 0:y =-12x ,平移l 0,当直线经过A (2,-1)时,x +2y 取最小值,此时(x +2y )min =0.故p 1:∀(x ,y )∈D ,x +2y ≥-2为真,p 2:∃(x ,y )∈D ,x +2y ≥2为真.故选B .答案: B6.(2014·浙江卷)当实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -4≤0,x -y -1≤0,x ≥1时,1≤ax +y ≤4恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析: 画可行域如图所示,设目标函数z =ax +y ,即y =-ax +z ,要使1≤z ≤4恒成立,则a >0,数形结合知,满足⎩⎪⎨⎪⎧1≤2a +1≤4,1≤a ≤4即可,解得1≤a ≤32.所以a 的取值范围是1≤a ≤32.答案: ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,32线性目标函数最值问题的解题策略(1)求线性目标函数的最值.线性目标函数的最优解一般在平面区域的顶点或边界处取得,所以对于一般的线性规划问题,我们可以直接解出可行域的顶点,然后将坐标代入目标函数求出相应的数值,从而确定目标函数的最值.(2)由目标函数的最值求参数.求解线性规划中含参数问题的基本方法有两种:一是把参数当成常数用,根据线性规划问题的求解方法求出最优解,代入目标函数确定最值,通过构造方程或不等式求解参数的值或取值范围;二是先分离含有参数的式子,通过观察的方法确定含参的式子所满足的条件,确定最优解的位置,从而求出参数.求非线性目标函数的最值互动讲练型(1)(2014·福建卷)已知圆C :(x -a )2+(y -b )2=1,平面区域Ω:⎩⎪⎨⎪⎧x +y -7≤0,x -y +3≥0,y ≥0.若圆心C ∈Ω,且圆C 与x 轴相切,则a 2+b 2的最大值为( )A .5B .29 B .37D .49(2)实数x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≥0,x -y ≥0,2x -y -2≥0,求z =y -1x +1的取值范围. 解析: (1)平面区域Ω,如图中阴影部分所示,∵圆C 与x 轴相切,∴b =1,把y =1分别代入x -y +3=0和x +y -7=0, 得x =-2和x =6,∴-2≤a ≤6,∴(a 2)max =36,∴(a 2+b 2)max =36+1=37,故选C .(2)作出不等式组表示的可行域,如图中的阴影部分.z =y -1x +1=y -1x --,所以z 的几何意义是动点(x ,y )与定点A (-1,1)所连直线的斜率.结合图可知,z 的最小值为直线l 1的斜率,z 的最大值无限接近于直线l 2的斜率值.l 1的斜率k 1=k AB ,l 2与直线x -y =0平行.由⎩⎪⎨⎪⎧y =0,2x -y -2=0,得点B 的坐标为(1,0),k 1=-12.∴z ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,1. 答案: (1)C变量x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -4y +3≤0,3x +5y -25≤0,x ≥1.(1)设z =y x,求z 的最小值; (2)设z =x 2+y 2,求z 的取值范围.解析: 由约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -4y +3≤0,3x +5y -25≤0,x ≥1,作出(x ,y )的可行域如图所示.由⎩⎪⎨⎪⎧x =1,3x +5y -25=0,解得A ⎝⎛⎭⎪⎫1,225.由⎩⎪⎨⎪⎧x =1,x -4y +3=0,解得C (1,1).由⎩⎪⎨⎪⎧x -4y +3=0,3x +5y -25=0,解得B (5,2).(1)∵z =y x =y -0x -0,∴z 的值即是可行域中的点与原点O 连线的斜率. 观察图形可知z min =k OB =25.(2)z =x 2+y 2的几何意义是可行域上的点到原点O 的距离的平方. 结合图形可知,可行域上的点到原点的距离中,d min =|OC |=2,d max =|OB |=29.∴2≤z ≤29.常见代数式的几何意义有(1)x 2+y 2表示点(x ,y )与原点(0,0)的距离; (2)x -a2+y -b2表示点(x ,y )与点(a ,b )之间的距离;(3)y x表示点(x ,y )与原点(0,0)连线的斜率; (4)y -bx -a表示点(x ,y )与点(a ,b )连线的斜率.实际生活中的线性规划问题互动讲练型(2014·北京丰台第一学期期末练习)小明准备用积攒的300元零用钱买一些科普书和文具,作为礼品送给山区的学生.已知科普书每本6元,文具每套10元,并且买的文具的数量不少于科普书的数量.那么最多可以买的科普书与文具的总数是________.解析: 设买科普书x 本与文具y 套,总数为z =x +y ,由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧6x +10y ≤300,x ≤y ,x ≥0,y ≥0,x ∈N ,y ∈N ,作出可行域如图中阴影部分,将z =x +y 转化为y =-x +z ,作出直线y =-x 并平移,使之经过可行域,易知经过点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫754,754时,纵截距最大,但因x ,y 均属于正整数,故取得最大值时的最优解应为(18,19),此时z 最大为37.答案:37某企业生产甲、乙两种产品.已知生产每吨甲产品要用A 原料3吨、B 原料2吨;生产每吨乙产品要用A 原料1吨、B 原料3吨.销售每吨甲产品可获得利润5万元,每吨乙产品可获得利润3万元.该企业在一个生产周期内消耗A 原料不超过13吨、B 原料不超过18吨,那么该企业可获得的最大利润是( )A .12万元B .20万元C .25万元D .27万元解析: 设生产甲产品x 吨,生产乙产品y 吨,该企业获得的利润为z 万元,则由题目可获得如下信息:所以⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,3x +y ≤13,2x +3y ≤18,目标函数为z =5x +3y ,作出可行域后如图所示:。
6.5 不等式的解法(二)●知识梳理1.|x|>a ⇔x >a 或x <-a (a >0); |x|<a ⇔-a <x <a (a >0).2.形如|x -a|+|x -b|≥c 的不等式的求解通常采用“零点分段讨论法”.3.含参不等式的求解,通常对参数分类讨论.4.绝对值不等式的性质:||a|-|b||≤|a ±b|≤|a|+|b|. 思考讨论1.在|x|>a ⇔x >a 或x <-a (a >0)、|x|<a ⇔-a <x <a (a >0)中的a >0改为a ∈R 还成立吗?2.绝对值不等式的性质中等号成立的条件是什么? ●点击双基1.(2003年成都第三次诊断题)设a 、b 是满足ab <0的实数,那么 A.|a+b|>|a -b| B.|a+b|<|a -b|C.|a -b|<||a|-|b||D.|a -b|<|a|+|b|解析:用赋值法.令a=1,b=-1,代入检验. 答案:B2.(2004年春季安徽)不等式|2x 2-1|≤1的解集为A.{x|-1≤x ≤1}B.{x|-2≤x ≤2}C.{x|0≤x ≤2}D.{x|-2≤x ≤0}解析:由|2x 2-1|≤1得-1≤2x 2-1≤1.∴0≤x 2≤1,即-1≤x ≤1. 答案:A3.不等式|x+log 3x|<|x|+|log 3x|的解集为A.(0,1)B.(1,+∞)C.(0,+∞)D.(-∞,+∞) 解析:∵x >0,x 与log 3x 异号, ∴log 3x <0.∴0<x <1. 答案:A4.已知不等式a ≤||22x x +对x 取一切负数恒成立,则a 的取值范围是____________.解析:要使a ≤||22x x +对x 取一切负数恒成立,令t=|x|>0,则a ≤t t 22+.而t t 22+≥tt 22=22,∴a ≤22. 答案:a ≤225.已知不等式|2x -t|+t -1<0的解集为(-21,21),则t=____________. 解析:|2x -t|<1-t ,t -1<2x -t <1-t ,2t -1<2x <1,t -21<x <21. ∴t=0.答案:0 ●典例剖析【例1】 解不等式|2x+1|+|x -2|>4.剖析:解带绝对值的不等式,需先去绝对值,多个绝对值的不等式必须利用零点分段法去绝对值求解.令2x+1=0,x -2=0,得两个零点x 1=-21,x 2=2.解:当x ≤-21时,原不等式可化为-2x -1+2-x >4, ∴x <-1.当-21<x ≤2时,原不等式可化为2x+1+2-x >4,∴x >1.又-21<x ≤2,∴1<x ≤2.当x >2时,原不等式可化为2x+1+x -2>4,∴x >35.又x >2,∴x >2.综上,得原不等式的解集为{x|x <-1或1<x}. 深化拓展若此题再多一个含绝对值式子.如:|2x+1|+|x -2|+|x -1|>4,你又如何去解? 分析:令2x+1=0,x -2=0,x -1=0,得x 1=-21,x 2=1,x 3=2.解:当x ≤-21时,原不等式化为-2x -1+2-x+1-x >4,∴x <-21.当-21<x ≤1时,原不等式可化为2x+1+2-x+1-x >4,4>4(矛盾). 当1<x ≤2时,原不等式可化为 2x+1+2-x+x -1>4,∴x >1. 又1<x ≤2, ∴1<x ≤2.当x >2时,原不等式可化为2x+1+x -2+x -1>4,∴x >23.又x >2,∴x >2.综上所述,原不等式的解集为{x|x <-21或x >1}.【例2】 解不等式|x 2-9|≤x +3.剖析:需先去绝对值,可按定义去绝对值,也可利用|x|≤a -a ≤x ≤a 去绝对值.解法一:原不等式⇔(1)⎪⎩⎪⎨⎧+≤-≥-390922x x x ,或(2)⎪⎩⎪⎨⎧+≤-<-.390922x x x ,不等式(1)⇔⎩⎨⎧≤≤-≥≤4333x x x 或⇔x =-3或3≤x ≤4;不等式(2)⇔⎩⎨⎧≥-≤<<-2333x x x 或⇔2≤x <3.∴原不等式的解集是{x |2≤x ≤4或x =-3}. 解法二:原不等式等价于 ⎩⎨⎧+≤-≤+-≥+393032x x x x )( ⇔⎪⎩⎪⎨⎧≤≤--≤-≥4333x x x ,或x ≥2⇔x=-3或2≤x ≤4. ∴原不等式的解集是{x |2≤x ≤4或x =-3}. 【例3】 (理)已知函数f (x )=x|x -a|(a ∈R ). (1)判断f (x )的奇偶性;(2)解关于x 的不等式:f (x )≥2a 2. 解:(1)当a=0时,f (-x )=-x|-x|=-x|x|=-f (x ), ∴f (x )是奇函数.当a ≠0时,f (a )=0且f (-a )=-2a|a|. 故f (-a )≠f (a )且f (-a )≠-f (a ). ∴f (x )是非奇非偶函数.(2)由题设知x|x -a|≥2a 2,∴原不等式等价于⎩⎨⎧≥+-<222a ax x a x ,① 或⎩⎨⎧≥-≥.222a ax x a x ,②由①得⎩⎨⎧≤+-<.0222a ax x a x ,x ∈∅. 由②得⎩⎨⎧≥+-≥.02))((,a x a x a x当a=0时,x ≥0.当a >0时,⎩⎨⎧-≥≤≥,或,a x a x a x 2∴x ≥2a.当a <0时,⎩⎨⎧-≤≥≥,或,a x a x a x 2即x ≥-a. 综上a ≥0时,f (x )≥2a 2的解集为{x|x ≥2a};a <0时,f (x )≥2a 2的解集为{x|x ≥-a}.(文)设函数f (x )=ax+2,不等式| f (x )|<6的解集为(-1,2),试求不等式)(x f x≤1的解集.解:|ax+2|<6,∴(ax+2)2<36,即a 2x 2+4ax -32<0.由题设可得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=-.2321422a a a ,解得a=-4.∴f (x )=-4x+2.由)(x f x ≤1,即24+-x x ≤1可得2425--x x ≥0. 解得x >21或x ≤52.∴原不等式的解集为{x|x >21或x ≤52}.●闯关训练 夯实基础1.(2003年北京海淀区一模题)已知集合A={x|a -1≤x ≤a+2},B={x|3<x <5},则能使A ⊇B 成立的实数a 的取值范围是A.{a|3<a ≤4}B.{a|3≤a ≤4}C.{a|3<a <4}D.∅解析:由题意知⎩⎨⎧≥+≤-,,5231a a 得3≤a ≤4.答案:B 2.不等式|x 2+2x|<3的解集为____________.解析:-3<x 2+2x <3,即⎪⎩⎪⎨⎧>++<-+.03203222x x x x ,∴-3<x <1. 答案:-3<x <13.(2004年全国Ⅰ,13)不等式|x+2|≥|x|的解集是____________.解法一:|x+2|≥|x|⇔(x+2)2≥x 2⇔4x+4≥0⇔x ≥-1.解法二: 在同一直角坐标系下作出f (x )=|x+2|与g (x )=|x|的图象,根据图象可得x ≥-1.|表示数轴上x 到-2的距离不小于到0的距离,∴x ≥-1.答案:{x|x ≥-1}评述:本题的三种解法均为解绝对值不等式的基本方法,必须掌握.4.(2004年春季北京)当0<a <1时,解关于x 的不等式a 12-x <ax -2.解:由0<a <1,原不等式可化为12-x >x -2.这个不等式的解集是下面不等式组①及②的解集的并集.⎩⎨⎧<-≥-02012x x ,①或⎪⎩⎪⎨⎧->-≥-≥-.212020122)(,,x x x x ② 解不等式组①得解集为{x|21≤x <2},解不等式组②得解集为{x|2≤x <5},所以原不等式的解集为{x|21≤x <5}.5.关于x 的方程3x 2-6(m -1)x+m 2+1=0的两实根为x 1、x 2,若|x 1|+|x 2|=2,求m 的值. 解:x 1、x 2为方程两实根,∴Δ=36(m -1)2-12(m 2+1)≥0. ∴m ≥253+或m ≤253-. 又∵x 1·x 2=212+m >0,∴x 1、x 2同号.∴|x 1|+|x 2|=|x 1+x 2|=2|m -1|.于是有2|m -1|=2,∴m=0或2. ∴m=0. 培养能力6.解不等式212-x ≤||1x .解:(1)当x 2-2<0且x ≠0,即当-2<x <2且x ≠0时,原不等式显然成立.(2)当x 2-2>0时,原不等式与不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≥->||22||2x x x ,等价.x 2-2≥|x |,即|x |2-|x |-2≥0. ∴|x |≥2.∴不等式组的解为|x |≥2, 即x ≤-2或x ≥2.∴原不等式的解集为(-∞,-2]∪(-2,0)∪(0,2)∪[2,+∞).7.(2003年湖北黄冈模拟题)已知函数f (x )=xx ax 122-+的定义域恰为不等式log 2(x+3)+log 21x ≤3的解集,且f (x )在定义域内单调递减,求实数a 的取值范围.解:由log 2(x+3)+log 21x ≤3得⎪⎩⎪⎨⎧>≤+033log 2x x x ⇔⎪⎩⎪⎨⎧>≤+⇔083x x x x ≥73, 即f (x )的定义域为[73,+∞).∵f (x )在定义域[73,+∞)内单调递减,∴当x 2>x 1≥73时,f (x 1)-f (x 2)>0恒成立,即有(ax 1-11x +2)-(ax 2-21x +2)>0⇔a (x 1-x 2)-(11x -21x )>0⇔(x 1-x 2)(a+211x x )>0恒成立. ∵x 1<x 2,∴(x 1-x 2)(a+211x x )>0⇔a+211x x <0. ∵x 1x 2>499⇒-211x x >-949, 要使a <-211x x 恒成立,则a 的取值范围是a ≤-949.8.有点难度哟!已知f (x )=x 2-x+c 定义在区间[0,1]上,x 1、x 2∈[0,1],且x 1≠x 2,求证: (1)f (0)=f (1);(2)| f (x 2)-f (x 1)|<|x 1-x 2|;(3)| f (x 1)-f (x 2)|<21;(4)| f (x 1)-f (x 2)|≤41. 证明:(1)f (0)=c ,f (1)=c , ∴f (0)=f (1).(2)| f (x 2)-f (x 1)|=|x 2-x 1||x 2+x 1-1|. ∵0≤x 1≤1,∴0≤x 2≤1,0<x 1+x 2<2(x 1≠x 2). ∴-1<x 1+x 2-1<1.∴| f (x 2)-f (x 1)|<|x 2-x 1|. (3)不妨设x 2>x 1,由(2)知| f (x 2)-f (x 1)|<x 2-x 1. ①而由f (0)=f (1),从而| f (x 2)-f (x 1)|=| f (x 2)-f (1)+f (0)-f (x 1)|≤| f (x 2)-f (1)|+| f (0)-f (x 1)|<|1-x 2|+|x 1|<1-x 2+x 1. ②①+②得2| f (x 2)-f (x 1)|<1,即| f (x 2)-f (x 1)|<21.(4)|f (x 2)-f (x 1)|≤f max -f min =f (0)-f (21)=41.探究创新9.(1)已知|a|<1,|b|<1,求证:|b a ab--1|>1;(2)求实数λ的取值范围,使不等式|ba ab --λλ1|>1对满足|a|<1,|b|<1的一切实数a 、b 恒成立;(3)已知|a|<1,若|ab ba ++1|<1,求b 的取值范围.(1)证明:|1-ab|2-|a -b|2=1+a 2b 2-a 2-b 2=(a 2-1)(b 2-1).∵|a|<1,|b|<1,∴a 2-1<0,b 2-1<0.∴|1-ab|2-|a -b|2>0. ∴|1-ab|>|a -b|, |||1|b a ab --=|||1|b a b a -⋅->1. (2)解:∵|ba ab --λλ1|>1⇔|1-ab λ|2-|a λ-b|2=(a 2λ2-1)(b 2-1)>0.∵b 2<1,∴a 2λ2-1<0对于任意满足|a|<1的a 恒成立.当a=0时,a 2λ2-1<0成立;当a ≠0时,要使λ2<21a 对于任意满足|a|<1的a 恒成立,而21a>1,∴|λ|≤1.故-1≤λ≤1.(3)|ab b a ++1|<1⇔(ab b a ++1)2<1⇔(a+b )2<(1+ab )2⇔a 2+b 2-1-a 2b 2<0⇔(a2-1)(b 2-1)<0.∵|a|<1,∴a 2<1.∴1-b 2>0,即-1<b <1. ●思悟小结1.解含有绝对值的不等式的指导思想是去掉绝对值.常用的方法是:(1)由定义分段讨论;(2)利用绝对值不等式的性质;(3)平方.2.解含参数的不等式,如果转化不等式的形式或求不等式的解集时与参数的取值范围有关,就必须分类讨论.注意:(1)要考虑参数的总取值范围.(2)用同一标准对参数进行划分,做到不重不漏.●教师下载中心教学点睛1.绝对值是历年高考的重点,而绝对值不等式更是常考常新.在教学中要从绝对值的定义和几何意义来分析,绝对值的特点是带有绝对值符号,如何去掉绝对值符号,一定要教给学生方法,切不可以题论题.2.无理不等式在新课程书本并未出现,但可以利用不等式的性质把其等价转化为代数不等式.3.指数、对数不等式能利用单调性求解.拓展题例【例1】设x1、x2、y1、y2是实数,且满足x12+x22≤1,证明不等式(x1y1+x2y2-1)2≥(x12+x22-1)(y12+y22-1).分析:要证原不等式成立,也就是证(x1y1+x2y2-1)2-(x12+x22-1)(y12+y22-1)≥0.证明:(1)当x12+x22=1时,原不等式成立.(2)当x12+x22<1时,联想根的判别式,可构造函数f(x)=(x12+x22-1)x-2(x1y1+x2y2-1)x+(y12+y22-1),其根的判别式Δ=4(x1y1+x2y2-1)2-4(x12+x22-1)(y12+y22-1).由题意x12+x22<1,函数f(x)的图象开口向下.又∵f(1)=x12+x22-2x1y1-2x2y2+y12+y22=(x1-y1)2+(x2-y2)2≥0,因此抛物线与x轴必有公共点.∴Δ≥0.∴4(x1y1+x2y2-1)2-4(x12+x22-1)(y12+y22-1)≥0,即(x1y1+x2y2-1)2≥(x12+x22-1)(y12+y22-1).。
高中数学第一轮复习04基本不等式·知识梳理·模块01:平均值不等式一、平均值不等式有关概念1、通常我们称a b+2为正数a b 、a b 、的几何平均值。
2、定理:两个正数的算术平均数大于等于它们的几何平均值,即对于任意的正数b a 、,有2a b+≥,且等号当且仅当a b =时成立.3、定理:对于任意的实数b a 、,有2()2a b ab +≥,且等号当且仅当b a =时成立。
即对任意的实数b a 、,有222a b ab +≥,且等号当且仅当b a =时成立。
[注意事项]:222a b ab +≥和2a b+≥两者的异同:(1)成立的条件是不同的:前者只要求,a b 都是实数,而后者要求,a b 都是正数;(2)取等号的条件在形式上是相同的,都是“当且仅当a b =时取等号”;(3)222a b ab +≥可以变形为:222a b ab +≤;2a b +≥可以变形为:2(2a b ab +≤。
4、平均值不等式的几何证明法:如图,AB 是圆的直径,点C 是AB 上的一点,AC a =,BC b =,过点C 作DC AB ⊥交圆于点D ,连接AD 、BD .易证~Rt ACD Rt DCB ∆∆,那么2CD CA CB =⋅,即CD =.这个圆的半径为2b a +,它大于或等于CD ,即ab ba ≥+2,其中当且仅当点C 与圆心重合,即a b =时,等号成立.[知识拓展]1、当0a b <≤时,2112a ba b a b+≤≤≤+(调和平均值≤几何平均值≤算术平均值≤平方平均值)2、123,,,,n a a a a 是n 个正数,则12na a a n+++ 称为这n个正数的算术平均数,称为这n 个正数的几何平均数,它们的关系是:12n a a a n+++≥ ,当且仅当12n a a a ===时等号成立.二、利用基本不等式求最值问题(1)“积定和最小”:a b +≥⇔如果积ab 是定值P ,那么当a b =时,和a b +有最小值;(2)“和定积最大”:2(2a b ab +≤⇔如果和a b +是定值S ,那么当a b =时,积ab 有最大值214S .[注意事项]:基本不等式求最值需注意的问题:(1)各数(或式)均为正;(2)和或积为定值;(3)等号能否成立,即“一正、二定、三相等”这三个条件缺一不可。
学习资料第六节幂函数、二次函数授课提示:对应学生用书第26页[基础梳理]1.幂函数(1)定义:一般地,函数y=xα叫作幂函数,其中底数x是自变量,α是常数.(2)幂函数的图像比较:2.二次函数(1)解析式:一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0).顶点式:f(x)=a(x-h)2+k(a≠0).两根式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).)图像与性质:解析式f(x)=ax2+bx+c(a>0)f(x)=ax2+bx+c(a<0) 图像定义域(-∞,+∞)(-∞,+∞)值域错误!错误!单调性在x∈错误!上单调递增在x∈错误!上单调递减在x∈错误!上单调递增在x∈错误!上单调递减解析式f(x)=ax2+bx+c(a>0)f(x)=ax2+bx+c(a<0) 奇偶性当b=0时为偶函数顶点错误!对称性图像关于直线x=-b2a成轴对称图形五个幂函数在第一象限内的图像的大致情况可以归纳为“正抛负双,大竖小横”,即α>0(α≠1)时的图像是抛物线型(α>1时的图像是竖直抛物线型,0<α<1时的图像是横卧抛物线型),α<0时的图像是双曲线型.1.一个易混点函数y=ax2+bx+c,不能盲目认为是二次函数,要注意对a的讨论,a>0,a=0,a<0。
2.两个条件:一元二次不等式恒成立的条件(1)ax2+bx+c>0(a≠0)恒成立的充要条件是错误!(2)ax2+bx+c<0(a≠0)恒成立的充要条件是错误!3.幂函数y=xα在第一象限的图像特征(1)α>1时,图像过(0,0),(1,1),下凸递增,例如y=x3;(2)0<α<1时,图像过(0,0),(1,1),上凸递增,例如y=x错误!;(3)α<0时,图像过(1,1),下凸递减,且以两条坐标轴为渐近线,例如y=x-1。
[四基自测]1.(基础点:幂函数定义)已知幂函数f(x)=k·xα的图像过点错误!,则k+α=() A。
错误!B.1C。
高三数学一轮复习知识点讲解专题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 .1b a< 【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 <,则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】()()53532x x x x -+-≥---=,∴根据题意可得2m ≤.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=(a 2b 2−2ab +1)−(a 2−2ab +b 2)=(a 2−1)(b 2−1)>0, 所以|ab −1|>|a −b |,故所证不等式成立.。
第六章不等式第1讲不等关系与不等式的性质及一元二次不等式[考纲解读] 1.不等式性质是进行变形、证明、解不等式的依据,掌握不等式关系与性质及比较大小的常用方法:作差法与作商法.(重点)2.能从实际情景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,一元二次方程之间的联系,能解一元二次不等式.(重点、难点)[考向预测] 从近三年高考情况来看,本讲是高考中的一个热点内容,但一般不会单独命题.预测2020年将会考查:利用不等式的性质判断结论的成立性,求参数的取值X围;一元二次不等式的解法,对含参数的二次不等式的分类讨论等.命题时常将不等式与函数的单调性相结合.试题一般以客观题的形式呈现,属中、低档题型.1.两个实数比较大小的依据2.不等式的基本性质3.必记结论 (1)a >b ,ab >0⇒1a <1b.(2)a <0<b ⇒1a <1b.(3)a >b >0,0<c <d ⇒a c >b d. (4)0<a <x <b 或a <x <b <0⇒1b <1x <1a.(5)若a >b >0,m >0,则b a <b +ma +m; b a >b -m a -m (b -m >0);a b >a +m b +m ; a b <a -m b -m(b -m >0). 4.一元二次函数的三种形式(1)一般式:□01y =ax 2+bx +c (a ≠0). (2)顶点式:□02y =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +b 2a 2+4ac -b 24a (a ≠0). (3)两根式:□03y =a (x -x 1)(x -x 2)(a ≠0). 5.三个二次之间的关系1.概念辨析(1)a>b⇔ac2>bc2.( )(2)若不等式ax2+bx+c>0的解集是(-∞,x1)∪(x2,+∞),则方程ax2+bx+c=0的两个根是x1和x2.( )(3)若方程ax2+bx+c=0(a≠0)没有实数根,则不等式ax2+bx+c>0的解集为R.( )(4)不等式ax2+bx+c≤0在R上恒成立的条件是a<0且Δ=b2-4ac≤0.()答案(1)×(2)√(3)×(4)×2.小题热身(1)设集合M={x|x2-3x-4<0},N={x|0≤x≤5},则M∩N等于( )A .(0,4]B .[0,4)C .[-1,0)D .(-1,0] 答案 B解析 因为M ={x |-1<x <4},N ={x |0≤x ≤5},所以M ∩N =[0,4). (2)已知a ,b ,c 满足c <b <a ,且ac <0,那么下列选项中一定成立的是( ) A .ab >ac B .c (b -a )<0 C .cb 2<ab 2D .ac (a -c )>0 答案 A解析 因为c <b <a ,且ac <0,所以a >0,c <0.b 的符号不确定,b -a <0,a -c >0,据此判断A 成立,B ,C ,D 不一定成立.(3)设M =2a (a -2),N =(a +1)(a -3),则有( ) A .M >N B .M ≥N C .M <N D .M ≤N 答案 A解析 M -N =2a (a -2)-(a +1)(a -3)=a 2-2a +3=(a -1)2+2>0,故M >N . (4)已知函数f (x )=ax 2+ax -1,若对任意实数x ,恒有f (x )≤0,则实数a 的取值X 围是________.答案 [-4,0]解析 当a =0时,f (x )=-1≤0成立, 当a ≠0时,若对∀x ∈R ,f (x )≤0,须有⎩⎪⎨⎪⎧a 2-4×a ×-1≤0,a <0,解得-4≤a <0.综上知,实数a 的取值X 围是[-4,0].题型 一 不等式性质的应用1.若a >b >0,c <d <0,则一定有( ) A.a c >b d B.a c <b d C.a d >b c D.a d <b c答案 D 解析 解法一:⎭⎪⎬⎪⎫c <d <0⇒cd >0 c <d <0⇒⎭⎪⎬⎪⎫c cd <d cd <0⇒1d <1c <0⇒-1d >-1c >0 a >b >0⇒-a d >-b c ⇒a d <b c .故选D. 解法二:依题意取a =2,b =1,c =-2,d =-1, 代入验证得A ,B ,C 均错误,只有D 正确.故选D.2.已知等比数列{a n }中,a 1>0,q >0,前n 项和为S n ,则S 3a 3与S 5a 5的大小关系为________.答案S 3a 3<S 5a 5解析 当q =1时,S 3a 3=3,S 5a 5=5,所以S 3a 3<S 5a 5. 当q >0且q ≠1时,S 3a 3-S 5a 5=a 11-q 3a 1q 21-q -a 11-q 5a 1q 41-q =q 21-q 3-1-q 5q 41-q =-q -1q 4<0,所以S 3a 3<S 5a 5.综上可知S 3a 3<S 5a 5.3.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X 围.解 由题意知f (x )=ax 2+bx ,则f (-2)=4a -2b , 由f (-1)=a -b ,f (1)=a +b ,设存在实数x ,y ,使得4a -2b =x (a +b )+y (a -b ), 即4a -2b =(x +y )a +(x -y )b ,所以⎩⎪⎨⎪⎧x +y =4,x -y =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =3,所以f (-2)=4a -2b =(a +b )+3(a -b ). 又3≤a +b ≤4,3≤3(a -b )≤6,所以6≤(a +b )+3(a -b )≤10, 即f (-2)的取值X 围是[6,10].1.判断不等式是否成立的方法(1)判断不等式是否成立,需要逐一给出推理判断或反例说明.(2)在判断一个关于不等式的命题的真假时,可结合不等式的性质,对数函数、指数函数的性质进行判断.2.比较两个数(式)大小的两种方法3.求代数式的取值X 围利用不等式性质求某些代数式的取值X 围时,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X 围,是避免错误的有效途径.如举例说明3.1.若1a <1b <0,给出下列不等式:①1a +b <1ab ;②|a |+b >0;③a -1a >b -1b ;④ln a 2>ln b 2.其中正确的不等式是( )A .①④B .②③C .①③D .②④ 答案 C解析 因为1a <1b <0,所以b <a <0,|b |>|a |,所以|a |+b <0,ln a 2<ln b 2,由a >b ,-1a>-1b 可推出a -1a >b -1b ,显然有1a +b <0<1ab,综上知,①③正确,②④错误. 2.若a >0,且a ≠7,则( ) A .77a a<7a a 7B .77a a =7a a 7C .77a a >7a a 7D .77a a与7a a 7的大小不确定 答案 C解析 显然77a a>0,7a a 7>0,因为77a a7a a 7=⎝ ⎛⎭⎪⎫7a 7·⎝ ⎛⎭⎪⎫a 7a =⎝ ⎛⎭⎪⎫7a 7·⎝ ⎛⎭⎪⎫7a -a =⎝ ⎛⎭⎪⎫7a 7-a.当a >7时,0<7a <1,7-a <0,⎝ ⎛⎭⎪⎫7a 7-a>1,当0<a <7时,7a>1,7-a >0,⎝ ⎛⎭⎪⎫7a 7-a>1. 综上知77a a>7a a 7.3.若1<α<3,-4<β<2,则α-|β|的取值X 围是________. 答案 (-3,3)解析 ∵-4<β<2,∴0≤|β|<4,∴-4<-|β|≤0. ∴-3<α-|β|<3.题型 二 不等式的解法1.函数f (x )=1ln -x 2+4x -3的定义域是( )A .(-∞,1)∪(3,+∞) B.(1,3) C .(-∞,2)∪(2,+∞) D.(1,2)∪(2,3) 答案 D解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+4x -3>0,ln -x 2+4x -3≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3<0,x 2-4x +4≠0.解得1<x <3且x ≠2,所以函数f (x )的定义域为(1,2)∪(2,3). 2.解关于x 的不等式ax 2-2≥2x -ax (a ∈R ). 解 本题采用分类讨论思想. 原不等式可化为ax 2+(a -2)x -2≥0.①当a =0时,原不等式化为x +1≤0,解得x ≤-1.②当a >0时,原不等式化为⎝⎛⎭⎪⎫x -2a (x +1)≥0,解得x ≥2a或x ≤-1.③当a <0时,原不等式化为⎝⎛⎭⎪⎫x -2a (x +1)≤0.当2a >-1,即a <-2时,解得-1≤x ≤2a;当2a =-1,即a =-2时,解得x =-1满足题意; 当2a<-1,即0>a >-2,解得2a≤x ≤-1.综上所述,当a =0时,不等式的解集为{x |x ≤-1};当a >0时,不等式的解集为{x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ≥2a或x ≤-1;当-2<a <0时,不等式的解集为{x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫2a≤x ≤-1;当a =-2时,不等式的解集为{-1}; 当a <-2时,不等式的解集为{x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫-1≤x ≤2a .条件探究 把举例说明2中的不等式改为“ax 2-(a +1)x +1<0,a ∈R ”,如何解答? 解 若a =0,原不等式等价于-x +1<0,解得x >1.若a <0,则原不等式等价于⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)>0,解得x <1a或x >1.若a >0,原不等式等价于⎝⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0.①当a =1时,1a=1,⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0无解;②当a >1时,1a <1,解⎝⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0得1a<x <1;③当0<a <1时,1a>1,解⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0得1<x <1a.综上所述,当a <0时,解集为{x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x <1a或x >1;当a =0时,解集为{x |x >1};当0<a <1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 <1.1.解一元二次不等式的四个步骤2.分式不等式的解法求解分式不等式的关键是对原不等式进行恒等变形,转化为整式不等式(组)求解. (1)f xg x>0(<0)⇔f (x )·g (x )>0(<0);如巩固迁移2.(2)f xg x ≥0(≤0)⇔⎩⎪⎨⎪⎧f x ·g x ≥0≤0,g x ≠0.1.关于x 的不等式x 2-2ax -8a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),且x 2-x 1=15,则a =( ) A.52 B.72 C.154 D.152 答案 A解析 由条件知x 1,x 2为方程x 2-2ax -8a 2=0的两根,则x 1+x 2=2a ,x 1x 2=-8a 2.故(x 2-x 1)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=(2a )2-4×(-8a 2)=36a 2=152,得a =52,故选A.2.不等式2x +1x -5≥-1的解集为________.答案 {x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ≤43或x >5解析 将原不等式移项通分得3x -4x -5≥0,等价于⎩⎪⎨⎪⎧3x -4x -5≥0,x -5≠0,解得x ≤43或x >5.∴原不等式的解集为{x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ≤43或x >5.题型 三 二次不等式中的任意性与存在性角度1 任意性与存在性1.(1)若关于x 的不等式x 2-ax -a >0的解集为(-∞,+∞),某某数a 的取值X 围; (2)若关于x 的不等式x 2-ax -a ≤-3的解集不是空集,某某数a 的取值X 围. 解 (1)设f (x )=x 2-ax -a ,则关于x 的不等式x 2-ax -a >0的解集为(-∞,+∞)⇔f (x )>0在(-∞,+∞)上恒成立⇔f (x )min >0,即f (x )min =-4a +a24>0,解得-4<a <0(或用Δ<0).(2)设f (x )=x 2-ax -a ,则关于x 的不等式x 2-ax -a ≤-3的解集不是空集⇔f (x )≤-3在(-∞,+∞)上能成立⇔f (x )min ≤-3,即f (x )min =-4a +a24≤-3,解得a ≤-6或a ≥2.角度2 给定区间上的任意性问题2.(1)已知函数f (x )=x 2+mx -1,若对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0成立,则实数m 的取值X 围是________.(2)设函数f (x )=mx 2-mxx ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,求m 的取值X 围. 答案 (1)⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0 (2)见解析解析 (1)要满足f (x )=x 2+mx -1<0对于任意x ∈[m ,m +1]恒成立,只需⎩⎪⎨⎪⎧ f m <0,f m +1<0,即⎩⎪⎨⎪⎧ 2m 2-1<0,m +12+m m +1-1<0,解得-22<m <0.(2)要使f (x )<-m +5在x ∈[1,3]上恒成立,即m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6<0在x ∈[1,3]上恒成立.有以下两种方法:解法一:令g (x )=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6,x ∈[1,3].当m >0时,g (x )在[1,3]上是增函数,所以g (x )max =g (3),即7m -6<0,所以m <67,所以0<m <67;当m =0时,-6<0恒成立;当m <0时,g (x )在[1,3]上是减函数,所以g (x )max =g (1),即m -6<0,所以m <6,所以m <0.综上所述,m 的取值X 围是{m ⎪⎪⎪⎭⎬⎫m <67.解法二:因为x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34>0,又因为m (x 2-x +1)-6<0,所以m <6x 2-x +1.因为函数y =6x 2-x +1=6⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34在[1,3]上的最小值为67,所以只需m <67即可.所以m 的取值X 围是{m ⎪⎪⎪⎭⎬⎫m <67.角度3 给定参数X 围的恒成立问题3.已知a ∈[-1,1]时不等式x 2+(a -4)x +4-2a >0恒成立,则x 的取值X 围为()A .(-∞,2)∪(3,+∞)B .(-∞,1)∪(2,+∞)C .(-∞,1)∪(3,+∞)D .(1,3)答案 C解析 把不等式的左端看成关于a 的一次函数,记f (a )=(x -2)a +x 2-4x +4,则由f (a )>0对于任意的a ∈[-1,1]恒成立,所以f (-1)=x 2-5x +6>0,且f (1)=x 2-3x +2>0即可,解不等式组⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-5x +6>0,x 2-3x +2>0,得x <1或x >3.故选C.形如f (x )≥0(f (x )≤0)恒成立问题的求解思路(1)x ∈R 的不等式确定参数的X 围时,结合二次函数的图象,利用判别式来求解. (2)x ∈[a ,b ]的不等式确定参数X 围时,①根据函数的单调性,求其最值,让最值大于等于或小于等于0,从而求参数的X 围;②数形结合,利用二次函数在端点a ,b 处的取值特点确定不等式求X 围.如举例说明2.(3)已知参数m ∈[a ,b ]的不等式确定x 的X 围,要注意变换主元,一般地,知道谁的X围,就选谁当主元,求谁的X 围,谁就是参数.如举例说明3.1.若不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,则a 的取值X 围是________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞ 解析 由Δ=a 2+8>0,知方程x 2+ax -2=0恒有两个不等实数根,又知两根之积为负,所以方程x 2+ax -2=0必有一正根、一负根.于是不等式在区间[1,5]上有解的充要条件是f (5)>0,解得a >-235,故a 的取值X 围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞. 2.函数f (x )=x 2+ax +3.(1)当x ∈R 时,f (x )≥a 恒成立,某某数a 的取值X 围;(2)当x ∈[-2,2]时,f (x )≥a 恒成立,某某数a 的取值X 围; (3)当a ∈[4,6]时,f (x )≥0恒成立,某某数x 的取值X 围.解 (1)∵当x ∈R 时,x 2+ax +3-a ≥0恒成立,需Δ=a 2-4(3-a )≤0,即a 2+4a -12≤0,∴实数a 的取值X 围是[-6,2].(2)当x ∈[-2,2]时,设g (x )=x 2+ax +3-a ≥0,分如下三种情况讨论(如图所示): ①如图1,当g (x )的图象恒在x 轴上方且满足条件时,有Δ=a 2-4(3-a )≤0,即-6≤a ≤2.②如图2,g (x )的图象与x 轴有交点,但当x ∈[-2,+∞)时,g (x )≥0, 即⎩⎪⎨⎪⎧ Δ≥0,x =-a 2≤-2,g -2≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧ a 2-43-a ≥0,-a 2≤-2,4-2a +3-a ≥0, 可得⎩⎪⎨⎪⎧a ≥2或a ≤-6,a ≥4,a ≤73,解得a ∈∅. ③如图3,g (x )的图象与x 轴有交点,但当x ∈(-∞,2]时,g (x )≥0. 即⎩⎪⎨⎪⎧ Δ≥0,x =-a 2≥2,g 2≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧a 2-43-a ≥0,-a 2≥2,7+a ≥0, 可得⎩⎪⎨⎪⎧ a ≥2或a ≤-6,a ≤-4,a ≥-7.∴-7≤a ≤-6.综上,实数a 的取值X 围是[-7,2].(3)令h (a )=xa +x 2+3.当a ∈[4,6]时,h (a )≥0恒成立.只需⎩⎪⎨⎪⎧ h 4≥0,h 6≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+4x +3≥0,x 2+6x +3≥0,解得x ≤-3-6或x ≥-3+ 6.∴实数x 的取值X 围是(-∞,-3-6]∪[-3+6,+∞).。
普通高中课程标准实验教科书—数学 [人教版]高三新数学第一轮复习教案(讲座31)—不等式性质及证明一.课标要求:1.不等关系通过具体情境,感受在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;2.基本不等式:(a ,b ≥0)①探索并了解基本不等式的证明过程;②会用基本不等式解决简单的最大(小)问题。
二.命题走向不等式历来是高考的重点内容。
对于本将来讲,考察有关不等式性质的基础知识、基本方法,而且还考察逻辑推理能力、分析问题、解决问题的能力。
本将内容在复习时,要在思想方法上下功夫。
预测2007年的高考命题趋势:1.从题型上来看,选择题、填空题都有可能考察,把不等式的性质与函数、三角结合起来综合考察不等式的性质、函数单调性等,多以选择题的形式出现,解答题以含参数的不等式的证明、求解为主;2.利用基本不等式解决像函数)0(,)(>+=a xax x f 的单调性或解决有关最值问题是考察的重点和热点,应加强训练。
三.要点精讲1.不等式的性质比较两实数大小的方法——求差比较法 0a b a b >⇔->; 0a b a b =⇔-=; 0a b a b <⇔-<。
定理1:若a b >,则b a <;若b a <,则a b >.即a b >⇔b a <。
说明:把不等式的左边和右边交换,所得不等式与原不等式异向,称为不等式的对称性。
定理2:若a b >,且b c >,则a c >。
说明:此定理证明的主要依据是实数运算的符号法则及两正数之和仍是正数;定理2称不等式的传递性。
定理3:若a b >,则a c b c +>+。
说明:(1)不等式的两边都加上同一个实数,所得不等式与原不等式同向; (2)定理3的证明相当于比较a c +与b c +的大小,采用的是求差比较法; (3)定理3的逆命题也成立;(4)不等式中任何一项改变符号后,可以把它从一边移到另一边。
课时6 不等式的解法(课前预习案)班级: 姓名:一、高考考纲要求1.会解一元二次不等式,了解一元二次不等式与相应函数、方程之间的联系和转化。
2.能运用一元二次不等式解决综合性较强的问题.3.掌握整式不等式、分式不等式、绝对值不等式的解法;4.掌握用分类讨论的思想方法解含参数的不等式. 二、高考考点回顾1.一元一次不等式通常等价转换为ax>b 的形式 (1)当a>0时,该不等式的解集为_______________ (2)当a<0时,该不等式的解集为_____________________(3)当a=0时,若b<0,则该不等式的解集为______;若b ≥0时,则该不等式的解集为_____________.注:当a<0时,可利用不等式的性质将二次项系数化为正数,注意不等号的变化,而后求得方程两根,再利用“大于号取两边,小于号取中间”求解.3.分式不等式的解法先将不等式整理为()0()f x g x >或()0()f xg x ≥的形式,再转化为整式不等式求解,即()0()f x g x >⇔_________________;()0()f x g x <⇔_____________ ()0()f x g x ≥⇔_________________;()0()f x g x ≤⇔___________________4.绝对值不等式的解法(1)当a>0时,|x|>a ⇔____________ |x|<a ⇔____________________(2)|f(x)|>g(x)⇒_________________;|f(x)|<g(x)⇒_____________________ (3)去掉绝对值符号是解绝对值不等式的常用方法.(4)根据绝对值的几何意义,通过数形结合解绝对值不等式.三、课前检测1.不等式102x x -<+ 的解集是为( ) (A )(1,)+∞ (B ) (,2)-∞- (C )(-2,1)(D )(,2)-∞-∪(1,)+∞ 2.不等式x 2-5x+6≤0的解集为______.3. 不等式的解集是___________。
4.若集合{},{}x A x x B xx -2=-1≤2+1≤3=≤0,则A B ⋂=(A .{}x x -1≤<0B . {}x x 0<≤1C .{}x x 0≤≤2D .{}x x 0≤≤15.在R 上定义运算e :2a b ab a b ⊗=++,则满足(2)0x x ⊗-<的实数x 的取值范围为( ) A.(0,2) B.(2,1)- C.(,2)(1,)-∞-⋃+∞ D.(1,2)-课内探究案考点一 一元二次不等式解法【典例1】解不等式:(1)23440x x -++> (2)213022x x ++>(3)()()21322x x x x +->-- (4)2232142-<---<-x x【变式1】已知函数2()()f x x ax b a b =++∈R ,的值域为[0)+∞,,若关于x 的不等式()f x c <的解集为(6)m m +,,则实数c 的值为 .【变式2】 设x ∈R ,则“x>12”是“2x 2+x-1>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 考点二 分式不等式的解法【典例2】不等式11x≤的解集是( ) A .(1,+∞) B .[1,+∞) C .(-∞,0)∪[1,+∞) D .(-∞,0)∪(1,+∞)【变式3】不等式054≤-+x x 的解为 .考点三 绝对值不等式的解法【典例3】集合{}|25A x R x =∈-≤中最小整数为 .【变式4】已知集合M ={}5||1|2,R ,|1,Z 1x x x P x x x ⎧⎫-≤∈=≥∈⎨⎬+⎩⎭,则=⋂P M ( ) A {}|03,Z x x x <≤∈ B {}|03,Z x x x ≤≤∈C {}|10,Z x x x -≤≤∈D {}|10,Z x x x -≤<∈.考点四 高次不等式与穿根法【典例4】不等式2104x x ->-的解集是( ) A.(-2,1) B.(2),+∞ C.(21)(2)-,⋃,+∞ D.(2)(1)-∞,-⋃,+∞【变式5】2601x x x -->-的解集为______________________考点五 指数不等式与对数不等式的解法【典例5】解不等式11221221-->--)(log )(log x x x【典例6】已知集合}0)1(log {},22{21322>-=>=x x N x M x x,则_______=⋂N M【变式6】设10<<a ,函数)22(log )(2--=x x a a a x f ,则使0)(<x f 的x 的取值范围是___________【变式7】若121()log (21)f x x =+,则()f x 的定义域为( )A.1(,0)2-B.1(,)2-+∞ C.1(,0)(0,)2-⋃+∞ D.1(,2)2- 考点六 含参不等式的解法【典例7】解关于x 的不等式(1-ax)2<1【变式8】解关于x 的不等式ax 2+(a-2)x-2≥0【变式9】若不等式02>++c bx ax 的解集为}21|{<<-x x ,则不等式bx c xba >++2的解集为 .考点七 不等式的恒成立问题【典例8】 设函数f(x)=x-1x,对任意x [1,∈+∞),f(mx)+mf(x)<0恒成立,则实数m 的取值范围是 。
【变式10】已知关于x 的不等式x 2-ax +2a >0在R 上恒成立,则实数a 的取值范围是_________. 考点八 分段不等式【典例9】若函数1,0()1(),03x x xf x x ⎧<⎪⎪=⎨⎪≥⎪⎩ 则不等式1|()|3f x ≥的解集为____________.【变式11】已知函数f(x)= 20210x x x x ⎧,≤,⎨-,>,⎩ 若()1f x ≥,则x 的取值范围是( )A.(1]-∞,-B.[1),+∞C.(0][1)-∞,⋃,+∞D.(1][1)-∞,-⋃,+∞【变式12】解不等式0342<+-x x【变式13】不等式1432160xx +-⋅->的解集是【当堂检测】1. 函数1()lg(1)1f x x x=++-的定义域是 ( ) A .(,1)-∞- B .(1,)+∞ C .(1,1)(1,)-+∞ D .(,)-∞+∞ 2. 不等式0121≤+-x x 的解集为( )A.⎥⎦⎤ ⎝⎛-1,21 B.⎥⎦⎤⎢⎣⎡-1,21 C.[)+∞⋃⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞-,121. D. [)+∞⋃⎥⎦⎤ ⎝⎛-∞-,121, 3.若关于x 的方程x 2+mx+1=0有两个不相等的实数根,则实数m 的取值范围是( )A. (-1,1)B. (-2,2)C. (-∞,-2) ∪(2,+∞)D.(-∞,-1)∪(1,+∞)课后巩固班级: 姓名: 完成时间:30分钟1.设函数f (x )=⎩⎨⎧≤,>,,,1x x log -11x 22x -1则满足f (x )≤2的x 的取值范围是( )(A )[-1,2] (B )[0,2] (C )[1,+∞) (D )[0,+∞) 2.不等式022≥+-x x )(的解集为( )A {}2>x x |B {}22|-=≥x x x 或C {}2≥x x |D {}22|≠-≥x x x 且3.设函数f(x)= 2(1)12(1)11111x x x x x x ⎧+,≤-,⎪⎪+,-<<,⎨⎪-,≥,⎪⎩已知f(a)>1,则a 的取值范围是( )A.1(2)()-∞,⋃-,+∞B.11()-,C.1(2)(1)2-∞,-⋃-,D.1(2)(1)2-,-⋃,+∞4.若关于x 的不等式260x ax a --<有解且解的区间长度不超过5个单位,则a 的取值范围是( )A.251a -≤≤B.25a ≤-或1a ≥C.250a -≤<或124a ≤<D.2524a -≤<-或01a <≤ 5.已知函数⎩⎨⎧<-≥-=)()()(2222x x x x f ,不等式101<-)(x xf 的解集为 。
6.若关于x 的不等式210ax ax a ++-<的解集为R ,则a 的取值范围是___________7.不等式220ax bx ++>解集为1123x -<<,则a 、b 的值分别为_________ 8.不等式142222--+≤x x 的解集是______________________9.不等式0)1(122≥---x x x x 的解集为 。
1.解关于x的不等式)1(12)1(≠>--a x x a2.不等式01<+-x ax 的解集为P ,集合 Q ]2,0[= (1)若,3=a 求P .(2)若P Q ⊆,求正数a 的取值范围.参考答案 课前检测1.C ;2.{|23}x x ≤≤;3.{|32x x -<<或3}x >;4.B ;5.B.【典例1】(1)2(,2)3-;(2)R ;(3)∅;(4)(1,1)11) . 【变式1】9; 【变式2】A 【典例2】C 【变式3】[4,5)-. 【典例3】-3 【变式4】B 【典例4】C【变式5】(2,1)(3,)-+∞ 【典例5】(2,3) 【典例6】3(,2)2【变式6】(,log 3)a -∞【变式7】C【典例7】当0a =时,不等式的解集为∅; 当0a >时,不等式的解集为2(0,)a; 当0a <时,不等式的解集为2(,0)a.【变式8】当0a =时,不等式的解集为(,1]-∞-; 当0a >时,不等式的解集为2(,1][,)a-∞-+∞ ; 当20a -<<时,不等式的解集为2[,1]a-; 当2a =-时,不等式的解集为{1}-; 当2a <-时,不等式的解集为2[1,]a-. 【变式9】(,0)-∞ 【典例8】(,1)-∞- 【变式10】(0,8) 【典例9】(3,1]- 【变式11】D【变式12】(3,1)(1,3)-- 【变式13】(3,)+∞ 当堂检测1.C ;2.A ;3.C1.D;2.B ;3.C;4.D ;5.(5,5)-;6.0a ≤;7.12,2--;8.[3,1]-;9.1(,](0,1)(1,)2-∞-+∞ .1.当0a =时,不等式的解集为∅;当0a <时,不等式的解集为2(,2)1a a --; 当01a <<时,不等式的解集为2(2,)1a a --; 当1a >时,不等式的解集为2(,)(2,)1a a --∞+∞- . 2. (1)(1,3)-;(2)2a >。