内容正文:
3.4.1章末复习课
[网络构建]
[核心归纳]
1.不等式的性质
(1)a>b⇔b<a;
(2)a>b,b>c⇒a>c;
(3)a>b⇔a+c>b+c;
(4)a>b,c>0⇒ac>bc;
(5)a>b,c<0⇒ac<bc;
(6)a>b,c>d⇒a+c>b+d;
(7)a>b>0,c>d>0⇒ac>bd;
(8)a>b>0,n∈N*⇒an>bn.
2.基本不等式
利用基本不等式求最大(小)值问题要注意“一正,二定,三相等”.常常需要对代数式进行通分、分解等变形,构造和为定值或积为定值的模型.
由公式a2+b2≥2ab和≥可得出以下结论:
(1)+≥2(a,b同号);
(2)≤≤≤(a,b∈(0,+∞));
(3)2(a2+b2)≥(a+b)2;
(4)ab≤.
3.一元二次不等式与二次函数、一元二次方程的关系
一元二次不等式ax2+bx+c>0(<0)(其中a>0)的解集.
Δ=b2-4ac
Δ>0
Δ=0
Δ<0
y=ax2+bx+c(a>0)的图象
ax2+bx+c=0(a>0)的根
有两个不等的实根(x1<x2)
有两个相等的实根(x1=x2)
没有实根
ax2+bx+c>0(a>0)的解集
{x|x<x1或x>x2}
R
ax2+bx+c<0(a>0)的解集
{x|x1<x<x2}
∅
∅
要点一 不等式的性质
不等式的性质常用来比较大小和证明不等式,防止由于考虑不全面出现错误,有时也可结合特殊值法求解.
【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)已知2<a<3,-2<b<-1,求ab,的取值范围.
(1)解析 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.
答案 C
(2)解 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.
【训练1】 (1)下列结论正确的是( )
A.若a<b,则ac2<bc2
B.若a2>b2,则a>b
C.若a>b,c<0,则a+c<b+c
D.若<,则a<b
(2)已知x>y>z,x+y+z=0,则下列不等式中一定成立的是( )
A.xy>yz B.xz>yz
C.xy>xz D.x|y|>z|y|
解析 (1)A中,当c=0时不符,所以A错误;
B中,当a=-2,b=-1时,符合a2>b2,不满足a>b,B错误;
C中,a+c>b+c,所以C错误;
D中,因为0≤<,由不等式的可乘方性,()2<()2,即a<b.故选D.
(2)因为x>y>z,x+y+z=0,
所以3x>x+y+z=0,3z<x+y+z=0,
所以x>0,z<0.
所以由可得xy>xz.
答案 (1)D (2)C
要点二 基本不等式的应用
运用基本不等式求最值时把握三个条件
①“一正”——各项为正数;
②“二定”——“和”或“积”为定值;
③“三相等”——等号一定能取到.这三个条件缺一不可.
利用基本不等式求最值,通过恒等变形及配凑,使“和”或“积”为定值,常用变形技巧如下:
(1)拆——裂项拆项
对分子的次数不低于分母次数的分式进行整式分离——分离成整式与“真分式”的和,再根据分式中分母的情况对整式进行拆项,为应用基本不等式凑定积创造条件.
(2)并——分组并项
目的是分组后各组可以单独应用基本不等式,或分组后先对一组应用基本不等式,再在组与组之间应用基本不等式得出最值.
(3)配——配式、配系数
有时为了挖掘出“积”或“和”为定值,常常需要根据题设条件采取合理配式、配系数的方法,使配式与待求式相乘后可以应用基本不等式得出定值,或配以恰当的系数后,使积式中的各项之和为定值.
【例2】 (1)已知x>0,求y=的最大值;
(2)设x,y都是正数,且+=3,求2x+y的最小值.
解 (1)∵x>0,∴y==,
∵x+≥2=2,
当且仅当x=,即x=1(x=-1舍去)时等号成立.
∴y≤=1,故y的最大值为1.
(2)∵+=3,∴=1.
∴2x+y=(2x+y)×1=(2x+y)×
=≥
=+=.
当且仅当=,
即y=2x时,取等号.
又∵+=3,∴x=,y=.
∴2x+y的最小值为.
【训练2】 (1)已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y的最小值为( )
A.2 B.4
C.6 D.8
(2)已知a,b都是正数,且a2+=1,则y=a的最大值为________.
解析 (1)法一 依题意得x+1>1,2y+1>1,易知(x+1)(2y+1)=9,则(x+1)+(2y+1)≥2=2=6,当且仅当x+1=2y+1=3,即x=2,y=1时,等号成立,因此有x+2y≥4,所以x+2y的最小值为4.
法二 由题意得x===-1+,
∴x+2y=-1++2y=-1++2y+1-1≥2-2=4,
当且仅当2y+1=3,即y=1时,等号成立.
(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)B (2)
要点三 一元二次不等式的解法
1.解一元二次不等式(分式不等式)首先转化为标准形式(二次项系数为正),然后能分解因式的变成因式相乘的形式,从而得到不等式的解集.
2.对于含参数的不等式要注意对参数进行讨论,做到不重不漏.
【例3】 解关于x的不等式ax2-2(a+1)x+4>0.
解 (1)当a=0时,原不等式可化为-2x+4>0,
解得x<2,所以原不等式的解集为{x|x<2}.
(2)当a>0时,原不等式可化为(ax-2)(x-2)>0,
对应方程的两个根为x1=,x2=2.
①当0<a<1时,>2,
所以原不等式的解集为;
②当a=1时,=2,所以原不等式的解集为{x|x≠2};
③当a>1时,<2,所以原不等式的解集为
.
(3)当a<0时,原不等式可化为(-ax+2)(x-2)<0,对应方程的两个根为x1=,x2=2,则<2,所以原不等式的解集为.
综上,a<0时,原不等式的解集为;
a=0时,原不等式的解集为{x|x<2};
0<a≤1时,原不等式的解集为;
a>1时,原不等式的解集为.
【训练3】 若不等式ax2+5x-2>0的解集是,
(1)求a的值;
(2)求不等式>a+5的解集.
解 (1)依题意,可得ax2+5x-2=0的两个实数根为和2,
由根与系数的关系,得解得a=-2.
(2)将a=-2代入不等式,得>3,即-3>0,整理得>0,即(x+1)(x+2)<0,解得-2<x<-1,则不等式的解集为(-2,-1).
要点四 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:
将参数分离转化为求解最值问题.
(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】 求使不等式x2+(a-6)x+9-3a>0,-1≤a≤1恒成立的x的取值范围.
解 将原不等式整理为形式上是关于a的不等式(x-3)a+x2-6x+9>0.设关于a的一次函数为
y=(x-3)a+x2-6x+9.
因为y>0,当-1≤a≤1时恒成立,所以
(1)若x=3,则y=0,不符合题意,应舍去.
(2)若x≠3,则由一次函数的图象,
可得
解得x<2或x>4.
所以x的取值范围是{x|x<2或x>4}.
【训练4】 已知函数y=对于任意x≥1有y>0恒成立,求实数a的取值范围.
解 x≥1时,y=>0恒成立,
等价于x2+2x+a>0恒成立,
即a>-(x2+2x)恒成立,
即a>[-(x2+2x)]max.
令y1=-(x2+2x),则
当x≥1时,y1=-(x2+2x)=-(x2+2x+1)+1
=-(x+1)2+1≤-3.
∴实数a的取值范围为{a|a>-3}.
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