内容正文:
第二章 一元二次函数、
方程和不等式
章末总结
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目录
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堵点自记:﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍
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1.比较数(式)的大小
(1)依据:a-b>0⇔a>b;a-b<0⇔a<b;a-b=0⇔a=b.
(2)适用范围:若数(式)的大小不明显,作差后可化为积或商的形式.
(3)步骤:①作差;②变形;③判断差的符号;④下结论.
(4)变形技巧:①分解因式;②平方后再作差;③配方法;④分子(分母)有理化.
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2.利用基本不等式证明不等式
(1)充分利用条件是关键,要注意“1”的整体代换及几个“=”必须保证同时成立.
(2)利用基本不等式证明不等式是综合法证明不等式的一种情况,其实质就是从已知的不等式入手,借助不等式的性质和基本不等式,经过逐步的逻辑推理,最后推得所证结论,其特征是“由因导果”.
(3)证明不等式时要注意灵活变形,可以多次利用基本不等式的变形形式.
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3.利用基本不等式求最值
(1)利用基本不等式求最值,必须同时满足以下三个条件:一正、二定、三相等.
即①x,y都是正数;
②积xy(或和x+y)为常数(有时需通过“配凑、拆分”凑出定值);
③x与y必须能够相等(等号能够取到).
(2)构造定值条件的常用技巧
①加项变换;②拆项变换;③统一换元;④平方后利用基本不等式.
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4.解一元二次不等式的步骤
当a>0时,解形如ax2+bx+c>0(≥0)或ax2+bx+c<0(≤0)的一元二次不等式的一般步骤如下:
(1)确定对应方程ax2+bx+c=0的解.
(2)画出对应函数y=ax2+bx+c的大致图象.
(3)由图象写出不等式的解集.
特别提醒:(1)在通过图象获取解集时,注意不等式中的不等号方向、是否为严格不等关系及Δ=0时的特殊情况.
(2)当a<0时,解不等式可以从两个方面入手:①画出对应图象进行直接判定(此时图象开口向下);②两边同乘以-1,把a转变为-a再进行求解.
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5.一元二次不等式的实际应用
不等式在解决生活、生产中的一些实际问题中有着广泛的应用,主要有范围问题、最值问题等.解一元二次不等式的应用问题的关键在于构造一元二次不等式模型.解题的一般步骤如下:
(1)理清题意:弄清问题的实际背景和意义,用数学语言来描述问题.
(2)简化假设:精选问题中的关键变量.
(3)列出关系式:建立变量间的不等关系式.
(4)求解:运用数学知识解相应不等式.
(5)检验并作答:将所得不等式的解集放回原题中检验是否符合实际情况,然后给出问题的答案.
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当两个代数式的正负不确定且为多项式形式时,常用作差法比较大小,当两个代数式均为正且均为幂的乘积形式时,常用作商法比较大小.
作差法,步骤如下:①作差;②变形;③判断差的符号;④结论.
作商法,步骤如下:①作商;②变形;③判断商与1的关系;④结论.
一、不等关系与不等式的性质
答案
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解析
解析 对于A,当c大于零时才成立,故A错误;对于B,结论应该为|a|>|b|,故B错误;对于C,不等式的两边同时加上一个数,不等号的方向不变,故C错误;D项涉及不等式的乘方运算性质,D正确.
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解
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二、利用基本不等式求最值
基本不等式的主要应用是求最值或范围,既适用于一个变量的情况,也适用于两个变量的情况.基本不等式具有将“和式”转化为“积式”及将“积式”转化为“和式”的放缩功能,解答此类问题的关键是创设应用基本不等式的条件,合理拆分项或配凑因式是常用的解题技巧,而拆与凑的目的在于使等号能够成立.
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解
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三、不等式恒成立问题
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(2)数形结合法
利用不等式与函数的关系将恒成立问题通过函数图象直观化.
(3)变更主元法
根据实际情况的需要确定合适的主元,一般知道取值范围的变量要看作主元.
(4)分离参数法
将参数分离转化为求解最值问题.
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解
(1)若对于一切实数x,不等式mx2-mx-1<0恒成立,求m的取值范围;
(2)当1≤x≤2时,不等式x2+mx+4<0恒成立,求m的取值范围.
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解
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四、基本不等式的实际应用
解决基本不等式的实际应用问题,关键在于弄清问题的各种数量关系,抽象出数学模型,解题时要注意应用基本不等式的条件是否具备,还要注意有关量的实际含义.
如图所示,某公园要在一块矩形绿地的中央修
建两个相同的矩形池塘,每个池塘的面积为10000 m2,池塘前
方要留4 m宽的走道,其余各方留2 m宽的走道,问:每个池塘
的长和宽分别为多少时,占地总面积最小?
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解
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R
下列结论正确的是( )
A.若ac>bc,则a>b
B.若a2>b2,则a>b
C.若a>b,c<0,则a+c<b+c
D.若eq \r(a)<eq \r(b),则a<b
已知a>0,b>0,且a≠b,试比较eq \f(a2,b)+eq \f(b2,a)与a+b的大小.
解 因为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a2,b)+\f(b2,a)))-(a+b)=eq \f(a2,b)-b+eq \f(b2,a)-a=eq \f(a2-b2,b)+eq \f(b2-a2,a)=(a2-b2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,b)-\f(1,a)))=(a2-b2)eq \f(a-b,ab)=eq \f((a-b)2(a+b),ab),
又a>0,b>0,且a≠b,所以(a-b)2>0,a+b>0,ab>0,
所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a2,b)+\f(b2,a)))-(a+b)>0,即eq \f(a2,b)+eq \f(b2,a)>a+b.
已知x<-1,求eq \f((x+5)(x+2),x+1)的最大值.
解 ∵x<-1,∴x+1<0.∴-(x+1)>0,
∴eq \f((x+5)( x+2),x+1)=eq \f(x2+7x+10,x+1)=eq \f((x+1)2+5(x+1)+4,x+1)=(x+1)+eq \f(4,x+1)+5
=-eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-(x+1)+\f(4,-(x+1))))+5≤-2eq \r(4)+5=1,
当且仅当(x+1)2=4,即x=-3时取等号.
故eq \f((x+5)(x+2),x+1)的最大值为1.
对于不等式恒成立求参数范围问题常见类型及解法有以下几种:
(1)判别式法
一元二次不等式对任意实数x恒成立的问题,常常用到判别式法,即
ax2+bx+c>0(a≠0)恒成立⇔eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a>0,,Δ<0;))
ax2+bx+c≤0(a≠0)恒成立⇔eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a<0,,Δ≤0.))
解 (1)要使mx2-mx-1<0恒成立,
若m=0,显然-1<0,满足题意;
若m≠0,则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m<0,,Δ=m2+4m<0))⇒-4<m<0.
所以-4<m≤0.
(2)令y=x2+mx+4.
∵当1≤x≤2时,y<0恒成立,
∴x2+mx+4=0的根一个小于1,另一个大于2.
如图,得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(1+m+4<0,,4+2m+4<0,))
∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m+5<0,,2m+8<0.))
∴m的取值范围是{m|m<-5}.
解 设池塘的长为x m时占地总面积为S,则池塘的宽y=eq \f(10000,x)(x>0),
S=(6+x)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(20000,x)+6))=eq \f(120000,x)+6x+20036
≥2eq \r(720000)+20036=1200eq \r(2)+20036,
当且仅当eq \f(120000,x)=6x,即x=100eq \r(2),y=50eq \r(2)时,等号成立.
故每个池塘的长为100eq \r(2) m,宽为50eq \r(2) m时,占地总面积最小.
$$