高中數(shù)學(xué)不等式經(jīng)典方法總結(jié)
次不等式:
一元二
一元一次不等式的解軸表示)例1、已知關(guān)于x圍.
例2.關(guān)于x的不等式
對(duì)所有實(shí)數(shù)x∈R都成立,求a的取值范圍.
例3、若關(guān)于x的不等式x2axa0的解集為(,),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是
______________;若關(guān)于x的不等式x2axa3的解集不是空集,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是______________。(-4,0),,62,
幾個(gè)重要不等式(1)若aR,則|a|0,a2x(3a)x2a1022法:(依據(jù)、步驟、注意的問(wèn)題,利用數(shù)
ylog2(ax2ax1)的不等式在(2,0)上恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范
0(2)若a、bR,則a2b22ab(或a2b22|ab|2ab)(當(dāng)僅當(dāng)a=b時(shí)取等號(hào))(3)如果a,b都是正數(shù),那么
(4)若a、b、cR,則abab(當(dāng)僅當(dāng).2a=b時(shí)取等號(hào))一正、二定、三相等.
abc3abc(當(dāng)僅當(dāng)3a=b=c時(shí)取等號(hào))
ba(5)若ab0,則2(當(dāng)僅當(dāng)ab
22a=b時(shí)取等號(hào))
2|x|axaxa或xa;|x|ax(6)a0時(shí),(7)若a、bR,則||a||b|||ab||a||b|
a2axa
常用不等式
22ababab2(根據(jù)目標(biāo)不等式左右的運(yùn)算結(jié)構(gòu)選用);(1)2211ab(2)a、b、cR,a2b2c2abbcca(當(dāng)且僅當(dāng)abc時(shí),取等號(hào));(3)若ab0,m0,則babm(糖水的濃度問(wèn)題)。如am如果正數(shù)a、b滿(mǎn)足abab3,則ab的取值范圍是_________(答:9,)常用不等式的放縮法:①1n1111112(n2)n1n(n1)nn(n1)n1n②n1n性
1nn112n1nn1nn1(n1)利用函數(shù)的單調(diào)
簡(jiǎn)單的一元高次不等式的解法:標(biāo)根法:其步驟是:(1)分解成若干個(gè)一次因式的積,
并使每一個(gè)因式中最高次項(xiàng)的系數(shù)為正;(2)將每一個(gè)一次因式的根標(biāo)在數(shù)軸上,從最大根的右上方依次通過(guò)每一點(diǎn)畫(huà)曲線(xiàn);并注意奇穿過(guò)偶彈回;(3)根據(jù)曲線(xiàn)顯現(xiàn)f(x)的符號(hào)變化規(guī)律,寫(xiě)出不等式的解集。如(1)解不等式(x1)(x2)20。(答:{x|x1或x2});
(2)不等式(x2)x22x30的解集是____(答:{x|x3或x1});
(3)設(shè)函數(shù)f(x)、g(x)的定義域都是R,且f(x)0的解集為{x|1x2},g(x)0的解集為,則不等式f(x)g(x)0的解集為_(kāi)_____(答:(,1)[2,));
(4)要使?jié)M足關(guān)于x的不等式2x29xa0(解集非空)的每一個(gè)x的值至少滿(mǎn)足不等式x24x30和x26x80中的一個(gè),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是______.(答:[7,))分式不等式的解法:先移項(xiàng)使右邊為0,再通分并將分子分母分解因式,并使每一個(gè)因式
中最高次項(xiàng)的系數(shù)為正,最后用標(biāo)根法求解。解分式不等式時(shí),一般不能去分母,但分母恒為正或恒為負(fù)時(shí)可去分母。如(1)解不等式
5x1(答:(1,1)(2,3));
x22x3axb0的解x2818(2)關(guān)于x的不等式axb0的解集為(1,),則關(guān)于x的不等式集為_(kāi)____(答:(,1)(2,)).絕對(duì)值不等式的解法:
(1)分段討論法(最后結(jié)果應(yīng)取各段的并集):如x1x2>a在xR上有解,則a的取值范圍是(,3)(2)利用絕對(duì)值的定義;xa(a0)axa,xa(a0)xa或xa(3)數(shù)形結(jié)合;如解不等式|x||x1|3(答:(,1)(2,))
(4)兩邊平方:如若不等式|3x2||2xa|對(duì)xR恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為_(kāi)_____。(答:{})
含參不等式的解法:求解通法是“定義域?yàn)榍疤幔瘮?shù)增減性為基礎(chǔ),分類(lèi)討論是關(guān)鍵.”注意解完之后要寫(xiě)上:“綜上,原不等式的解集是”。注意:按參數(shù)討論,最后按參數(shù)取值分別說(shuō)明其解集;但若按未知數(shù)討論,最后應(yīng)求并集.
如(1)若loga1,則a的取值范圍是__________(答:a1或0a);
ax2x(aR)(2)解不等式
ax1
234323(答:a0時(shí),{x|x0};a0時(shí),{x|x或x0};a0時(shí),{x|x0}或x0})
提醒:(1)解不等式是求不等式的解集,最后務(wù)必有集合的形式表示;(2)不等式解集的端點(diǎn)值往往是不等式對(duì)應(yīng)方程的根或不等式有意義范圍的端點(diǎn)值。如關(guān)于x的不等式axb0的解集為(,1),則不等式含絕對(duì)值不等式的性質(zhì):
a、b同號(hào)或有0|ab||a||b|||a||b|||ab|;a、b異號(hào)或有0|ab||a||b|||a||b|||ab|.
x20的解集為_(kāi)_________(答:(-1,2))axb1a1a如設(shè)f(x)x2x13,實(shí)數(shù)a滿(mǎn)足|xa|1,求證:|f(x)f(a)|2(|a|1)
不等式的恒成立,能成立,恰成立等問(wèn)題:不等式恒成立問(wèn)題的常規(guī)處理方式?(常應(yīng)用
函數(shù)方程思想和“分離變量法”轉(zhuǎn)化為最值問(wèn)題,也可抓住所給不等式的結(jié)構(gòu)特征,利用數(shù)形結(jié)合法)1).恒成立問(wèn)題
若不等式fxA在區(qū)間D上恒成立,則等價(jià)于在區(qū)間D上fxminA若不等式fxB在區(qū)間D上恒成立,則等價(jià)于在區(qū)間D上fxmaxB
如(1)設(shè)實(shí)數(shù)x,y滿(mǎn)足x2(y1)21,當(dāng)xyc0時(shí),c的取值范圍是______(答:21,);(2)不等式x4x3a對(duì)一切實(shí)數(shù)x恒成立,a1)求實(shí)數(shù)a的取值范圍_____(答:;
(3)若不等式2x1m(x21)對(duì)滿(mǎn)足m2的所有m都成立,則x的取值范圍_____(答:(
7131,));22(1)n1(4)若不等式(1)a2對(duì)于任意正整數(shù)n恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是
nn_____(答:[2,));
(5)若不等式x22mx2m10對(duì)0x1的所有實(shí)數(shù)x都成立,求m的取值范圍(.答:
m1)2322).能成立問(wèn)題
若在區(qū)間D上存在實(shí)數(shù)x使不等式fxA成立,則等價(jià)于在區(qū)間D上fxmaxA;若在區(qū)間D上存在實(shí)數(shù)x使不等式fxB成立,則等價(jià)于在區(qū)間D上的fxminB.如已知不等式(答:a1)
兩個(gè)重要函數(shù):|x||x1|3函數(shù)y=x+練習(xí):
1、已若x1,求23x1x9y145的最小值.已知x<,求函數(shù)y=4x-2+的最大值
4x5x14x4x3a在實(shí)數(shù)集R上的解集不是空集,求實(shí)數(shù)a的取值范圍____
1x2、知x,yR且1,則xy的最小值是_____________.若x2y1,則2x4y的最小值是______
3、知a,b,c,d均為實(shí)數(shù),有下列命題:若ab0,bcad0,則若bcad0,
cacadcd0;若ab0,0,則bcad0babd0,則ab0其中正確命題是()b
(x1)24f(x)(x1)x14.求函數(shù)的最小值.
5、求證:11111123422x(1x)2x(1x)(1x)()2232n222327二元一次不等式組與簡(jiǎn)單線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題
1.二元一次不等式表示的平面區(qū)域:直線(xiàn)l:ax+by+c=0把直角坐標(biāo)平面分成了三個(gè)部分:(1)直線(xiàn)l上的點(diǎn)(x,y)的坐標(biāo)滿(mǎn)足ax+by+c=0
(2)直線(xiàn)l一側(cè)的平面區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)(x,y)的坐標(biāo)都滿(mǎn)足ax+by+c>0(3)直線(xiàn)l另一側(cè)的平面區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)(x,y)的坐標(biāo)滿(mǎn)足ax+by+cxy30x2y50例3、已知實(shí)數(shù)x,y滿(mǎn)足,則y2x的最大值是_________.x0y01、點(diǎn)P(x,y)在直線(xiàn)4x+3y=0上,且滿(mǎn)足-14≤x-y≤7,則點(diǎn)P到
坐標(biāo)原點(diǎn)距離的取值范圍是()A.[0,5]
B.[0,10]C.[5,10]D.[5,15]
xy2≤0,y2.已知變量x,y滿(mǎn)足約束條件x≥1,則的取值范圍是()
xy7≤0,xA.B.36,,6,6,C.,5599D.[3,6]
x2y10,2xy3,3.設(shè)D是不等式組表示的平面區(qū)域,則D中的點(diǎn)P(x,y)到直線(xiàn)x+y=10距離0x4,y1的最大值是.
x1,4.已知xy10,則x2y2的最小值是.
2xy20例1.C;例2.A;例3、___0_____.1、B;2.A;3.42;4.5;
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幾個(gè)重要不等式
(1)若aR,則|a|0,a20
(2)若a、bR,則a2b22ab(或a2b22|ab|2ab)(當(dāng)僅當(dāng)a=b時(shí)取等號(hào))
(3)如果a,b都是正數(shù),那么abab.(當(dāng)僅當(dāng)a=b時(shí)取等號(hào))一正、二定、三相等.
2(4)若a、b、cR,則abc3abc(當(dāng)僅當(dāng)a=b=c時(shí)取等號(hào))3
ba(5)若ab0,則2(當(dāng)僅當(dāng)a=b時(shí)取等號(hào))
ab|x|ax2a2xa或xa;|x|ax2a2axa(6)a0時(shí),(7)若a、bR,則||a||b|||ab||a||b|
常用不等式
22ababab2(根據(jù)目標(biāo)不等式左右的運(yùn)算結(jié)構(gòu)選用);(1)2211ab222(2)a、b、cR,abcabbcca(當(dāng)且僅當(dāng)abc時(shí),取等號(hào));
(3)若ab0,m0,則
bbm(糖水的濃度問(wèn)題)。如aam如果正數(shù)a、b滿(mǎn)足abab3,則ab的取值范圍是_________(答:9,)
11111常用不等式的放縮法:①112(n2)
nn1n(n1)nn(n1)n1n②n1n1nn112n1nn1nn1(n1)利用函數(shù)的單調(diào)性
簡(jiǎn)單的一元高次不等式的解法:標(biāo)根法:其步驟是:(1)分解成若干個(gè)一次因式的積,并使每一個(gè)因式中最高次項(xiàng)的
系數(shù)為正;(2)將每一個(gè)一次因式的根標(biāo)在數(shù)軸上,從最大根的右上方依次通過(guò)每一點(diǎn)畫(huà)曲線(xiàn);并注意奇穿過(guò)偶
彈回;(3)根據(jù)曲線(xiàn)顯現(xiàn)f(x)的符號(hào)變化規(guī)律,寫(xiě)出不等式的解集。如(1)解不等式(x1)(x2)0。(答:{x|x1或x2});
(2)不等式(x2)x22x30的解集是____(答:{x|x3或x1});
(3)設(shè)函數(shù)f(x)、g(x)的定義域都是R,且f(x)0的解集為{x|1x2},g(x)0的解集為,則不等式f(x)g(x)0的解集為_(kāi)_____(答:(,1)[2,));
2(4)要使?jié)M足關(guān)于x的不等式2x9xa0(解集非空)的每一個(gè)x的值至少滿(mǎn)足不等式
2x24x30和x26x80中的一個(gè),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是______.(答:[7,81))8分式不等式的解法:先移項(xiàng)使右邊為0,再通分并將分子分母分解因式,并使每一個(gè)因式中最高次項(xiàng)的系數(shù)為正,最后
用標(biāo)根法求解。解分式不等式時(shí),一般不能去分母,但分母恒為正或恒為負(fù)時(shí)可去分母。如(1)解不等式
5x1(答:(1,1)(2,3));
x22x3axb0的解集為_(kāi)____(答:x2(2)關(guān)于x的不等式axb0的解集為(1,),則關(guān)于x的不等式
(,1)(2,)).絕對(duì)值不等式的解法:
(1)分段討論法(最后結(jié)果應(yīng)取各段的并集):如x1x2>a在xR上有解,則a的取值范圍是(,3)(2)利用絕對(duì)值的定義;xa(a0)axa,xa(a0)xa或xa
(3)數(shù)形結(jié)合;如解不等式|x||x1|3(答:(,1)(2,))
(4)兩邊平方:如若不等式|3x2||2xa|對(duì)xR恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為_(kāi)_____。(答:{})
含參不等式的解法:求解通法是“定義域?yàn)榍疤,函?shù)增減性為基礎(chǔ),分類(lèi)討論是關(guān)鍵.”注意解完之后要寫(xiě)上:“綜上,原不等式的解集是”。注意:按參數(shù)討論,最后按參數(shù)取值分別說(shuō)明其解集;但若按未知數(shù)討論,最后應(yīng)求并集.如(1)若loga43221,則a的取值范圍是__________(答:a1或0a);33ax2x(aR)(2)解不等式
ax1
(答:a0時(shí),{x|x0};a0時(shí),{x|x11或x0};a0時(shí),{x|x0}或x0})aax20的解
axb提醒:(1)解不等式是求不等式的解集,最后務(wù)必有集合的形式表示;(2)不等式解集的端點(diǎn)值往往是不等式對(duì)應(yīng)方程的根或不等式有意義范圍的端點(diǎn)值。如關(guān)于x的不等式axb0的解集為(,1),則不等式集為_(kāi)_________(答:(-1,2))含絕對(duì)值不等式的性質(zhì):
a、b同號(hào)或有0|ab||a||b|||a||b|||ab|;a、b異號(hào)或有0|ab||a||b|||a||b|||ab|.
如設(shè)f(x)xx13,實(shí)數(shù)a滿(mǎn)足|xa|1,求證:|f(x)f(a)|2(|a|1)
不等式的恒成立,能成立,恰成立等問(wèn)題:不等式恒成立問(wèn)題的常規(guī)處理方式?(常應(yīng)用函數(shù)方程思想和“分離變量法”轉(zhuǎn)化為最值問(wèn)題,也可抓住所給不等式的結(jié)構(gòu)特征,利用數(shù)形結(jié)合法)
1).恒成立問(wèn)題
若不等式fxA在區(qū)間D上恒成立,則等價(jià)于在區(qū)間D上fxminA若不等式fxB在區(qū)間D上恒成立,則等價(jià)于在區(qū)間D上fxmaxB
22如(1)設(shè)實(shí)數(shù)x,y滿(mǎn)足x(y1)1,當(dāng)xyc0時(shí),c的取值范圍是______(答:21,);
2(2)不等式x4x3a對(duì)一切實(shí)數(shù)x恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍_____(答:a1);
(3)若不等式2x1m(x1)對(duì)滿(mǎn)足m2的所有m都成立,則x的取值范圍_____(答:(
27131,));22(1)n13(4)若不等式(1)a2對(duì)于任意正整數(shù)n恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是_____(答:[2,));
2nn2(5)若不等式x2mx2m10對(duì)0x1的所有實(shí)數(shù)x都成立,求m的取值范圍.(答:m1)22).能成立問(wèn)題若在區(qū)間D上存在實(shí)數(shù)x使不等式fxA成立,則等價(jià)于在區(qū)間D上fxmaxA;若在區(qū)間D上存在實(shí)數(shù)x使不等式fxB成立,則等價(jià)于在區(qū)間D上的fxminB.如
已知不等式x4x3a在實(shí)數(shù)集R上的解集不是空集,求實(shí)數(shù)a的取值范圍____(答:a1)兩個(gè)重要函數(shù):|x||x1|3函數(shù)y=x+練習(xí):
1、已若x1,求23x2、知x,yR且
1x514的最小值.已知x<,求函數(shù)y=4x-2+的最大值
44x5x1191,則xy的最小值是_____________.若x2y1,則2x4y的最小值是______xy3、知a,b,c,d均為實(shí)數(shù),有下列命題:若ab0,bcad0,則若bcad0,cdcd0;若ab0,0,則bcad0ababcd0,則ab0其中正確命題是()ab
(x1)24f(x)(x1)4.求函數(shù)的最小值.x1
5.求證:11111123422x(1x)2x(1x)(1x)()2232n222327
二元一次不等式組與簡(jiǎn)單線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題
1.二元一次不等式表示的平面區(qū)域:直線(xiàn)l:ax+by+c=0把直角坐標(biāo)平面分成了三個(gè)部分:(1)直線(xiàn)l上的點(diǎn)(x,y)的坐標(biāo)滿(mǎn)足ax+by+c=0
(2)直線(xiàn)l一側(cè)的平面區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)(x,y)的坐標(biāo)都滿(mǎn)足ax+by+c>0(3)直線(xiàn)l另一側(cè)的平面區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)(x,y)的坐標(biāo)滿(mǎn)足ax+by+c例題分析:
x0例1.若A為不等式組y0表示的平面區(qū)域,則當(dāng)a從-2連續(xù)變化到1時(shí),動(dòng)直線(xiàn)xya掃過(guò)A中的那部
yx2分區(qū)域的面積為()
A.
37B.1C.D.5442xy20例2.如果點(diǎn)P在平面區(qū)域xy20上,點(diǎn)O在曲線(xiàn)x2(y2)21上,
2y10那么|PQ|的最小值為()
(A)
431(C)221(D)21(B)
25xy30x2y50例3、已知實(shí)數(shù)x,y滿(mǎn)足,則y2x的最大值是_________.
x0y01、點(diǎn)P(x,y)在直線(xiàn)4x+3y=0上,且滿(mǎn)足-14≤x-y≤7,則點(diǎn)P到
坐標(biāo)原點(diǎn)距離的取值范圍是()A.[0,5]B.[0,10]C.[5,10]D.[5,15]
xy2≤0,y2.已知變量x,y滿(mǎn)足約束條件x≥1,則的取值范圍是()
xy7≤0,xA.,6B.,6,36,C.,5599D.[3,6]
x2y10,2xy3,3.設(shè)D是不等式組表示的平面區(qū)域,則D中的點(diǎn)P(x,y)到直線(xiàn)x+y=10距離的最大值是.
0x4,y1x1,224.已知xy10,則xy的最小值是.
2xy20例1.C;例2.A;例3、___0_____.1、B;2.A;3.42;4.5;
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