内容正文:
不等式
知识梳理
“三个二次”的关系
判别式Δ=b2-4ac
Δ>0
Δ=0
Δ<0
二次函数y=ax2+bx+c (a>0)的图象
一元二次方程ax2+bx+c=0 (a>0)的根
有两相异实根x1,x2(x1<x2)
有两相等实根x1=x2=-
没有实数根
一元二次不等式ax2+bx+c>0 (a>0)的解集
{x|x<x1或x>x2}
R
一元二次不等式ax2+bx+c<0 (a>0)的解集
{x|x1<x<x2}
∅
∅
例题解析
【例1】
热点一 不等式的解法
1.一元二次不等式的解法
先化为一般形式ax2+bx+c>0(a≠0),再求相应一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根,最后根据相应二次函数图象与x轴的位置关系,确定一元二次不等式的解集.
2.简单分式不等式的解法
(1)>0(<0)⇔f(x)g(x)>0(<0).
(2)≥0(≤0)⇔f(x)g(x)≥0(≤0)且g(x)≠0.
3.指数不等式、对数不等式及抽象函数不等式,可利用函数的单调性求解.
【例1】设f(x)= 则不等式f(x)>2的解集为( )
A.(1,2)∪(3,+∞) B.(,+∞)
C.(1,2)∪(,+∞) D.(1,2)
答案 C
解析 令2ex-1>2(x<2),解得1<x<2.
令log3(x2-1)>2(x≥2),解得x>,则不等式f(x)>2的解集为(1,2)∪(,+∞),故选C.
【例2】若关于x的不等式|x|+|x+a|<b的解集为(-2,1),则实数对(a,b)=______.
答案 (1,3)
解析 由题意知,-2,1是方程|x|+|x+a|=b的两个根,则解得
所以实数对(a,b)=(1,3).
思维升华 (1)对于和函数有关的不等式,可先利用函数的单调性进行转化.
(2)求解一元二次不等式的步骤:第一步,二次项系数化为正数;第二步,解对应的一元二次方程;第三步,若有两个不相等的实根,则利用“大于在两边,小于夹中间”得不等式的解集.
(3)含参数的不等式的求解,要对参数进行分类讨论.
【例3】不等式≥0的解集是__________.
答案 {x|1<x≤5}
解析 原不等式化为≥0,即≤0,
等价于 解得1<x≤5,
即不等式≥0的解集是{x|1<x≤5}.
【例4】已知函数f(x)=ln|x|,则f(x)>1的解集为________________.
答案 (-∞,-e)∪(e,+∞)
解析 函数f(x)的解析式为f(x)=
当x>0时,解f(x)=ln x>1,得x>e,即x的取值范围是(e,+∞);当x<0时,解f(x)=ln(-x)>1,
得x<-e,即x的取值范围是(-∞,-e).
综上可得f(x)>1的解集为(-∞,-e)∪(e,+∞).
热点二 基本不等式的应用
利用基本不等式求最大值、最小值,其基本法则是:(1)如果x>0,y>0,xy=p(定值),当x=y时,x+y有最小值2(简记为:积定,和有最小值);(2)如果x>0,y>0,x+y=s(定值),当x=y时,xy有最大值s2(简记为:和定,积有最大值).
【例5】已知实数x>0,y>0且满足x+y=1,则+的最小值为________.
答案 2+2
解析 因为x+y=1,
所以+=+
=2++≥2+2,
当且仅当
即x=2-,y=-1时等号成立.
【例6】已知a>b,且ab=1,则的最小值是________.
答案 2
解析 =
=a-b+≥2,
当且仅当a-b=时取得等号.
思维升华 在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号成立的条件)的条件,否则会出现错误.
【例7】已知a>1,b>1,且ab+2=2(a+b),则ab的最小值为________.
答案 6+4
解析 因为ab+2=2(a+b)≥4,当且仅当a=b时取等号.
所以(-2)2≥2.
因为a>1,b>1,所以≥2+,ab≥6+4.
即ab的最小值为6+4.
【例8】已知正实数a,b满足a+3b=7,则+的最小值为______.
答案
解析 +
=[(a+1)+3(2+b)]
=≥,
当且仅当=时取等号.
热点三 绝对值不等式及其应用
1.绝对值不等式的解法
(1)|ax+b|≤c(c>0)⇔-c≤ax+b≤c;
|ax+b|≥c(c>0)⇔ax+b≥c或ax+b≤-c.
(2)含绝对值的不等式的几种解法:公式法;零点分区间法;几何意义法;图象法.
2.绝对值三角不等式
(1)|a+b|≤|a|+|b|,当且仅当ab≥0时等号成立.
(2)|a-c|≤|a-b|+|b-c|,当且仅当(a-b)(