内容正文:
[网络构建] 对应学生课时P54
[归纳提升]
不等式的性质及应用
不等关系与不等式的解法是高考重点考查的内容之一,在试题中多以选择题或填空题的形式考查,有时也渗透到解答题中,主要考查不等式的性质及运用.
[例1] (1)如果a,b,c满足c<b<a且ac<0,那么下列选项中不一定成立的是( )
A.ab>ac B.c(b-a)>0
C.cb2<ab2 D.ac(a-c)<0
(2)不等式x2+6x+10<0的解集是( )
A.∅ B.R
C.{x|x>5} D.{x|x<2}
(3)已知2<a<3,-2<b<-1,求ab,的取值范围.
[解析] (1)C (2)A [(1)因为c<a.且ac<0,所以c<0,a>0.
A成立,因为c<b,所以ac<ab,即ab>ac.
B成立,因为b<a,b-a<0,
所以c(b-a)>0.
C不一定成立,当b=0时,cb2<ab2不成立.
D成立,因为c<a,所以a-c>0,
所以ac(a-c)<0.
(2)∵x2+6x+10=(x+3)2+1>0,
∴原不等式的解集为∅.]
(3)因为-2<b<-1,所以1<-b<2.
又因为2<a<3,所以2<-ab<6,
所以-6<ab<-2.
因为-2<b<-1,所以1<b2<4.
因为2<a<3,所以<<,
所以<<2.
所以ab的取值范围为-6<ab<-2,的取值范围为<<2.
[变式训练]
1.(1)(多选)下列命题正确的有( )
A.若a>1,则<1
B.若a+c>b,则<
C.对任意实数a,都有a2≥a
D.若ac2>bc2,则a>b
(2)已知a>0,b>0,且a≠b,比较+与a+b的大小.
(1)解析:AD [因为a>1,所以<1,所以A正确;若a+c>b,可令a=1,c=1,b=-1,则有>,故B错误;对于C,可取a=,则a2<a,故C错误;因为ac2>bc2,所以c2>0,所以a>b,故D正确.]
(2)(+)-(a+b)=-b+-a=+
=(a2-b2)(-)
=(a2-b2)=,
因为a>0,b>0,且a≠b,
所以(a-b)2>0,a+b>0,ab>0,
所以(+)-(a+b)>0,
即+>a+b.
解一元二次不等式
一元二次方程的解集及其根与系数的关系,虽在高考中不直接考查,但它是解决某些数学问题的基础,常在解题过程中用到,主要涉及到一元二次方程的解法及其根与系数的关系的应用.
[例2] 解下列关于x的不等式:
(1)-1<x2+2x-1≤2;
(2)m2x2+2mx-3<0.
[解] (1)原不等式等价于
即
由①得x(x+2)>0,
所以x<-2或x>0;
由②得(x+3)(x-1)≤0,
所以-3≤x≤1.
将①②的解集在数轴上表示出来,如图.
求其交集得原不等式的解集为{x|-3≤x<-2,或0<x≤1}.
(2)当m=0时,-3<0恒成立,解集为R.
当m≠0时,二次项系数m2>0,Δ=16m2>0,不等式化为(mx+3)(mx-1)<0.
当m>0时,解集为{x|-<x<};
当m<0时,解集为{x|<x<-}.
[变式训练]
2.解下列不等式(组):
(1)
(2)6-2x≤x2-3x<18.
解:(1)原不等式组可化为,即0<x<1,所以原不等式组的解集为{x|0<x<1}.
(2)原不等式等价于
即
因式分解,得
所以
所以-3<x≤-2或3≤x<6.
所以不等式的解集为{x|-3<x≤-2,或3≤x<6}.
利用基本不等式求最值
基本不等式:≤(a>0,b>0)是每年高考的热点,主要考查命题判断、不等式证明以及求最值问题,特别是求最值问题往往与实际问题相结合,同时在基本不等式的使用条件上设置一些问题,实际上是考查学生恒等变形的技巧,另外,基本不等式的和与积的转化在高考中也经常出现.
[例3] (1)设a>0,b>0,2a+b=1,则+的最小值为____________.
(2)已知a,b都是正数,且a2+=1,则y=a的最大值为____________.
[解析] (1)∵a>0,b>0,且2a+b=1,
∴+=(+)(2a+b)
=4++≥4+2=8,
当且仅当,即时等号成立.∴+的最小值为8.
(2)∵a2+=1,∴2a2+b2=2.
又∵a是正数,b也是正数,
∴y=a=
=·≤·
=,
当且仅当即时,
y=a有最大值.
[答案](1)8 (2)
[变式训练]
3.若x>0,y>0,且x+2y=5,求+的最小值,并求出取得最小值时x,y的值.
解:因为x>0,y>0,且x+2y=5,
所以+=(x+2y)(+)
=(13++)
≥(13+2)=5,
当且仅当
即时等号成立.
所以+的最小值为5,此时x=3,y=1.
恒成立问题
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)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.
(2)分离参数法
若m<y恒成立,则m<y的最小值.
若m>y恒成立,则m>y的最大值.
(3)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.
[例4] 设函数y=mx2-mx-1,(1≤x≤3),若y<-m+5恒成立,求m的取值范围.
[解] y<-m+5恒成立.
即m(x2-x+1)-6<0恒成立,
∵x2-x+1=(x-)2+>0,
又m(x2-x+1)-6<0,
∴m<.
∵y==在1≤x≤3上的最小值为,∴只需m<即可.
∴m的取值范围为{m|m<}.
[变式训练]
4.对于满足0≤p≤4的一切实数,不等式x2+px>4x+p-3恒成立,试求x的取值范围.
解:不等式x2+px>4x+p-3恒成立,即(x-1)p+(x2-4x+3)>0,
设y=(x-1)p+(x2-4x+3)是以p为自变量的一次函数,则0≤p≤4时y>0恒成立,
即
解得x>3或x<-1.
∴x的取值范围是{x|x>3,或x<-1}.
构建不等式模型解决实际问题
数学建模是应用数学实际问题的基本手段,在本章中体现在:(1)基本不等式的实际应用;(2)一元二次不等式的实际应用.
[例5] 某水产养殖场拟造一个平面图为矩形且面积为160平方米的水产养殖网箱,为了避免混养,箱中要安装一些筛网,如平面图所示.如果网箱四周网衣(图中实线部分)建造单价为每米112元,筛网(图中虚线部分)的建造单价为每米96元,网箱底面建造单价为每平方米100元,网衣及筛网的厚度忽略不计.把建造网箱的总造价y(元)表示为网箱的长x(如图所示,单位为米)的函数,并求出最低造价.
[解] y=112(2x+×2)+96(x+×3)+100×160=320×(x+)+16 000≥26 240.
此时,x=,即x=16时,取得最小值.
最小值为26 240元.
[变式训练]
5.某商品的成本价80元/件,售价100元/件,每天售出100件,若售价降低x成(1成=10%),售出商品的数量就增加x成,要求售价不能低于成本价.
(1)设该商店一天的营业额为y,试求出y与x之间的函数关系式y=f(x),并写出定义域;
(2)若再要求该商品一天营业额至少10 260元,求x的取值范围.
解:(1)依题意y=100(1-)·100(1+x);
又售价不能低于成本价,
所以100(1-)-80≥0,解得x≤2,
所以y=f(x)=20(10-x)(50+8x)(0≤x≤2).
(2)20(10-x)(50+8x)≥10 260,
化简得:8x2-30x+13≤0,解得≤x≤.
又x∈{x|0≤x≤2},所以x的取值范围为{x|≤x≤2}.
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