内容正文:
专题2.1 不等式的性质及常见不等式解法(知识点讲解)
【知识框架】
【核心素养】
1.结合集合,考查不等式的概念、性质,结合作差法,凸显数学运算、逻辑推理的核心素养.
2.结合函数的图象,考查不等式的解法,凸显直观想象、数学运算的核心素养.
【知识点展示】
(一)不等式的性质
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.比较大小的常用方法
(1)作差法
一般步骤:①作差;②变形;③定号;④结论.其中关键是变形,常采用配方、因式分解、有理化等方法把差式变成积式或者完全平方式.当两个式子都为正数时,有时也可以先平方再作差.
(2)作商法
一般步骤:①作商;②变形;③判断商与1的大小关系;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.
4.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.
5.求代数式的取值范围
利用不等式性质求某些代数式的取值范围时.一般是利用整体思想,通过“一次性”不等关系的运算求得整体范围,是避免错误的有效途径.
6.不等式性质
(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.
(4)可乘性:a>b,c>0⇒ac>bc;a>b,c<0⇒ac<bc.
(5)加法法则:a>b,c>d⇒a+c>b+d.
(6)乘法法则:a>b>0,c>d>0⇒ac>bd.
(7)乘方法则:a>b>0⇒an>bn(n∈N,n≥2).
(8)开方法则:a>b>0⇒>(n∈N,n≥2).
(二)不等式的解法
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.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.
>0⇔f(x)g(x)__>__0,<0⇔f(x)·g(x)__<__0.
≥0⇔
⇔f(x)·g(x)__>__0或.
≤0⇔⇔f(x)·g(x)__<__0或
3.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.
4.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.
(三)绝对值不等式
1.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).
2. 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.
(四)几条常用结论
1.倒数性质的几个必备结论
(1)a>b,ab>0⇒<.
(2)a<0<b⇒<.
(3)a>b>0,0<c<d⇒>.
(4)0<a<x<b或a<x<b<0⇒<<.
2.两个重要不等式
若a>b>0,m>0,则
(1)<;>(b-m>0).
(2)>;<(b-m>0).
【常考题型剖析】
题型一 用不等式表示不等关系