内容正文:
单元复习课件
第二章 等式与不等式
沪教版2020必修第一册·高一
学习内容导览
单元知识图谱
2
单元复习目标
1
3
考点串讲
针对训练
5
题型剖析
4
6
课堂总结
1.知识理解目标:透彻理解等式、不等式的概念及基本性质,明确等式与不等式在定义和性质上的联系与区别,能准确判断等式和不等式的成立条件。
2.技能掌握目标:熟练运用等式性质求解一元一次方程、二元一次方程组等各类方程,并能准确检验解的正确性;
3.思维培养目标:通过对比等式与不等式的性质和求解过程,培养类比迁移思维,学会借助已有知识探索新内容;
4.实际应用目标:能敏锐发现生活中的等量关系和不等量关系,将实际问题转化为等式或不等式模型,如购物预算、行程规划等问题,运用所学知识解决实际问题,
单元学习目标
单元知识图谱
关系 方法
作差法 作商法 作商比较的两个数是同号的
a>b a-b>0 >1(a,b>0)或<1(a,b<0)
a=b a-b=0 =1(b≠0)
a<b a-b<0 <1(a,b>0)或>1(a,b<0)
一、两个实数比较大小的方法
考点串讲
二、等式的性质
性质1 对称性:如果a=b,那么 ;
性质2 传递性:如果a=b,b=c,那么 ;
性质3 可加(减)性:如果a=b,那么a±c=b±c;
性质4 可乘性:如果a=b,那么ac=bc;
性质5 可除性:如果a=b,c≠0,那么 .
b=a
a=c
考点串讲
三、不等式的性质
性质1 对称性:a>b⇔ ;
性质2 传递性:a>b,b>c⇒ ;
性质3 可加性:a>b⇔a+c>b+c;
性质4 可乘性:a>b,c>0⇒ ;a>b,c<0⇒ ;
性质5 同向可加性:a>b,c>d⇒ ;
性质6 同向同正可乘性:a>b>0,c>d>0⇒ ;
性质7 同正可乘方性:a>b>0⇒an>bn(n∈N,n≥2).
b<a
a>c
ac>bc
ac<bc
a+c>b+d
ac>bd
微思考 对于非零实数a,b,如果a>b,是否一定有?
考点串讲
基本不等式:≤
(1)基本不等式成立的条件:a>0,b>0.
(2)等号成立的条件:当且仅当 时,等号成立.
(3)其中 叫做正数a,b的算术平均数, 叫做正数a,b的几何平均数.
a=b
四、基本不等式
考点串讲
利用基本不等式求最值
(1)已知x,y都是正数,如果积xy等于定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值 .
(2)已知x,y都是正数,如果和x+y等于定值S,那么当x=y时,积xy有最
大值 .
注意:利用基本不等式求最值应满足三个条件“一正、二定、三相等”.
2
S2
五、基本不等式求最值
考点串讲
如图,对于函数f(x)=x+,k>0,x∈[a,b],[a,b]⊆(0,+∞).
(1)当∈[a,b]时,f(x)=x+≥2,f(x)min=f()
==2;
(2)当<a时,f(x)=x+在区间[a,b]上单调递增,
f(x)min=f(a)=a+;
(3)当>b时,f(x)=x+在区间[a,b]上单调递减,f(x)min=f(b)=b+.
因此,只有当∈[a,b]时,才能使用基本不等式求最值,而当∉[a,b]时只能利用对勾函数的单调性求最值.
六、对勾函数模型
考点串讲
七、绝对值三角不等式
考点串讲
题型一、作差法/作商法比较大小
【例1】(1)比较(x+3)(x+7)和(x+4)(x+6)的大小;
(2)已知x∈R且x≠-1,比较与1-x的大小.
【解析】(1)因为(x+3)(x+7)-(x+4)(x+6)=(x2+10x+21)-(x2+10x+24)=-3<0,
所以(x+3)(x+7)<(x+4)(x+6).
作差法
作商法
题型剖析
【解析】(2)因为-(1-x)==,
当x=0时,=1-x;
当1+x<0,即x<-1时,<0,所以<1-x;
当1+x>0且x≠0,即-1<x<0或x>0时,>0,所以>1-x.
【例1】(1)比较(x+3)(x+7)和(x+4)(x+6)的大小;
(2)已知x∈R且x≠-1,比较与1-x的大小.
题型一、作差法/作商法比较大小
情况不确定:分类讨论
题型剖析
题型一、作差法/作商法比较大小
比较大小的常用方法
(1)作差法:①作差;②变形;③定号;④得出结论.
(2)作商法:①作商;②变形;③判断商与1的大小关系;④得出结论.
(3)构造函数法:利用函数的单调性比较大小.
题型剖析
【解析】因为a-==,a>0,
所以当a>1时,>0,有a>;
当a=1时,=0,有a=;
当0<a<1时,<0,有a<.
综上,当a>1时,a>;当a=1时,a=;当0<a<1时,a<.
已知a>0,试比较a与的大小.
题型一、作差法/作商法比较大小
变式训练
【探究1】将本例条件改为-1<x<y<3,求x-y的范围.
【探究2】若将本例条件改为“-1<x+y<4,2<x-y<3”,求3x+2y的取值范围.
由于变量间相互制约,在“取等”的条件上会有所不同,则应建立待求整体与已知变量之间的关系,然后根据不等式的性质求待求整体的取值范围
题型二、利用不等式的性质求代数式的范围
题型剖析
题型二、利用不等式的性质求代数式的范围
【探究1】将本例条件改为-1<x<y<3,求x-y的范围.
【探究2】若将本例条件改为“-1<x+y<4,2<x-y<3”,求3x+2y的取值范围.
题型剖析
题型二、利用不等式的性质求代数式的范围
利用不等式的性质求代数式的取值范围的注意点
(1)必须严格运用不等式的性质;
(2)多次运用不等式的性质有可能扩大变量的取值范围,解决途径是先
建立所求范围的整体与已知范围的整体的等量关系,然后通过“一次性”
不等关系的运算求解范围.
题型剖析
题型二、利用不等式的性质求代数式的范围
已知1<a<4,2<b<8,试求下列各式的取值范围:
(1)2a+3b (2)a-b (3).
【解析】(1)因为1<a<4,2<b<8,所以2<2a<8,6<3b<24.
所以8<2a+3b<32,故2a+3b的取值范围是8<2a+3b<32.
(2)因为2<b<8,所以-8<-b<-2.又因为1<a<4,所以1+(-8)<a+(-b)<4+(-2),即-7<a-b<2,故a-b的取值范围是-7<a-b<2.
(3)因为2<b<8,所以<<,而1<a<4,所以1×<a·<4×,即<<2.
故的取值范围是<<2.
变式训练
题型三、一元二次不等式的解法
题型剖析
题型三、一元二次不等式的解法
题型剖析
题型三、一元二次不等式的解法
1.解一元二次不等式的一般步骤
一化:把不等式变形为二次项系数大于零的标准形式.
二判:计算对应方程的判别式.
三求: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.
四写:利用“大于取两边,小于取中间”写出不等式的解集.
2.解含参数的一元二次不等式时分类讨论的依据
(1)二次项中若含有参数应讨论是等于0,小于0,还是大于0,然后将不等式转化为一次不等式或二次项系数为正的形式.
(2)当不等式对应方程的根的个数不确定时,讨论判别式Δ与0的关系.
(3)确定无根时可直接写出解集,确定方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定解集形式.
提醒:当不等式中二次项的系数含有参数时,不要忘记讨论其等于0的情况.
题型剖析
题型三、一元二次不等式的解法
变式训练
题型四、一元二次不等式的恒成立问题
题型剖析
题型四、一元二次不等式的恒成立问题
题型剖析
题型四、一元二次不等式的恒成立问题
题型剖析
题型四、一元二次不等式的恒成立问题
题型剖析
一元二次不等式恒成立问题求参数的策略
(1)弄清楚自变量、参数.一般情况下,求谁的范围,谁就是参数;
(2)一元二次不等式在R上恒成立,可用判别式Δ;一元二次不等式在给
定区间上恒成立,不能用判别式Δ,一般分离参数求最值或分类讨论.
题型四、一元二次不等式恒成立问题
题型剖析
已知函数f(x)=的定义域为R,则实数a的取值范围是( )
A.(0,1] B.[0,1]
C.(1,+∞) D.[1,+∞)
解析 由题意知,关于x的不等式ax2+2ax+1≥0对任意的x∈R恒成立.
当a=0时,1≥0恒成立,即a=0符合题意;
当a≠0时,则需解得0<a≤1.
综上,a的取值范围是[0,1].
题型四、一元二次不等式恒成立问题
变式训练
题型五、简单的分式不等式的解法
【例5】解不等式:(1)<0;(2)≤1.
【解析】(1)<0⇔(2x+1)(1-x)<0,不等式等价于(x+)(x-1)>0,解得x>1或x<-.
故原不等式的解集为.
(2)因为≤1,所以-1≤0,所以≤0,则(4-x)(2x-3)≤0且2x≠3.
所以(x-4)(x-)≥0且x≠从而x<或x≥4.
故原不等式的解集为.
题型剖析
分式不等式的解法
(1)对于比较简单的分式不等式,可直接转化为一元二次不等式或一元二次不等式组求解,但要注意等价变形,保证分母不为零.
(2)对于不等号右边不为零的较复杂的分式不等式,先移项再通分(不要去分母),使之转化为不等号右边为零,然后再用上述方法求解.
题型五、简单的分式不等式的解法
题型剖析
解下列不等式:(1)≥0;(2)<3.
【解析】(1)不等式≥0可转化成不等式组解得x≤-1或x>3.即原不等式的解集为{x|x≤-1或x>3}.
(2)不等式<3可改写为-3<0,即<0.
可将这个不等式转化成2(x-1)(x+1)<0,解得-1<x<1.
所以原不等式的解集为{x|-1<x<1}.
题型五、简单的分式不等式的解法
变式训练
题型六、含绝对值不等式的求解
【例6】(1)解不等式:|1—2x|>x
题型剖析
题型六、含绝对值不等式的求解
题型剖析
题型七、利用基本不等式求最值
题型剖析
题型七、利用基本不等式求最值
题型剖析
题型七、利用基本不等式求最值
题型剖析
题型七、利用基本不等式求最值
题型剖析
题型七、利用基本不等式求最值
利用基本不等式求最值问题的常见类型及解题策略
(1)知和求积的最值.求解此类问题的关键:明确“和为定值,积有最大值”.但应注意以下两点:①具备条件——正数;②验证等号成立.
(2)知积求和的最值.明确“积为定值,和有最小值”,直接应用基本不等式求解,但要注意利用基本不等式求最值的条件.
(3)构造不等式求最值.在求解含有两个变量的代数式的最值问题时,通常采用“变量替换”或“常数1”的替换,构造不等式求解.
题型剖析
题型七、利用基本不等式求最值
(2025·绍兴质检)若两个正实数x,y满足 + =1,且不等
式x+ <m2-3m有解,则实数m的取值范围是( C )
A. (-1,4)
B. (-4,1)
C. (-∞,-1)∪(4,+∞)
D. (-∞,0)∪(3,+∞)
变式训练
解析:因为两个正实数x,y满足 + =1,所以x+ =(x+ )( + )=2+ + ≥2+2 =4,当且仅当 = ,即x=2,y=8时取等号,因为不等式x+ <m2-3m有解,所以m2-3m大于x+ 的最小值,即m2-3m>4,解得m<-1或m>4,即实数m的取值范围是(-∞,-1)∪(4,+∞),故选C.
题型七、利用基本不等式求最值
变式训练
题型八、绝对值三角不等式
考点串讲
题型八、绝对值三角不等式
题型剖析
题型八、绝对值三角不等式
变式训练
针对训练
针对训练
针对训练
针对训练
课堂总结
课堂总结
课堂总结
感谢聆听!
定理1
如果a,b是实数,则|a+b|≤|a|+|b|,当且仅当ab≥0时,等号成立.该定理被称为绝对值三角不等式.
定理2
如果a,b,c是实数,那么|a-c|≤|a-b|+|b-c|,当且仅当(a-b)(b-c)≥0时,等号成立.
【例2】已知-1<x<4,2<y<3,则x-y的取值范围是___,3x+2y的取值范围是_____.
【解析】∵-1<x<4,2<y<3,
∴-3<-y<-2,
∴-4<x-y<2.
由-1<x<4,2<y<3,得-3<3x<12,4<2y<6,
∴1<3x+2y<18.
答案:(-4,2) (1,18)
【解析】∵-1<x<3,-1<y<3,∴-3<-y<1,
∴-4<x-y<4.①又∵x<y,∴x-y<0,②
由①②得-4<x-y<0.故x-y的取值范围为(-4,0).
【解析】设3x+2y=m(x+y)+n(x-y),则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m+n=3,,m-n=2,))∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m=\f(5,2),,n=\f(1,2),))
即3x+2y=eq \f(5,2)(x+y)+eq \f(1,2)(x-y),又-1<x+y<4,2<x-y<3,
∴-eq \f(5,2)<eq \f(5,2)(x+y)<10,1<eq \f(1,2)(x-y)<eq \f(3,2),∴-eq \f(3,2)<eq \f(5,2)(x+y)+eq \f(1,2)(x-y)<eq \f(23,2),
即-eq \f(3,2)<3x+2y<eq \f(23,2).故3x+2y的取值范围为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,2),\f(23,2))).
【例3】(1)已知函数f(x)=(ax-1)·(x+b),如果不等式f(x)>0的解集是
(-1,3),则不等式f(-2x)<0的解集是( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(3,2)))∪eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),+∞)) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,2),\f(1,2)))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(1,2)))∪eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2),+∞)) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),\f(3,2)))
【解析】由f(x)>0,得ax2+(ab-1)x-b>0,又其解集是(-1,3),
∴a<0.且eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(1-ab,a)=2,,-\f(b,a)=-3,))解得a=-1或a=eq \f(1,3)(舍去),
∴a=-1,b=-3,∴f(x)=-x2+2x+3,∴f(-2x)=-4x2-4x+3,
由-4x2-4x+3<0,得4x2+4x-3>0,解得x>eq \f(1,2)或x<-eq \f(3,2), 故选A.
【例3】(2)解关于x的不等式:ax2-2≥2x-ax(a∈R).
【解析】原不等式可化为ax2+(a-2)x-2≥0.
①当a=0时,原不等式化为x+1≤0,解得x≤-1.
②当a>0时,原不等式化为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(2,a)))(x+1)≥0,解得x≥eq \f(2,a)或x≤-1.
③当a<0时,原不等式化为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(2,a)))(x+1)≤0.
当eq \f(2,a)>-1,即a<-2时,解得-1≤x≤eq \f(2,a);当eq \f(2,a)=-1,即a=-2时,解得x=-1满足题意;
当eq \f(2,a)<-1,即a>-2时,解得eq \f(2,a)≤x≤-1.
综上所述,当a=0时,不等式的解集为{x|x≤-1};当a>0时,不等式的解集为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|x≥\f(2,a),或≤-1));当-2<a<0时,不等式的解集为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|\f(2,a)≤x≤-1));
当a=-2时,不等式的解集为{x|x=-1};当a<-2时,不等式的解集为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|-1≤x≤\f(2,a))).
解下列不等式:
(1)0<x2-x-2≤4;(2)x2-4ax-5a2>0(a≠0).
【解析】(1)原不等式等价于
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x2-x-2>0,,x2-x-2≤4))⇔eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x2-x-2>0,,x2-x-6≤0))⇔eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1((x-2)(x+1)>0,,(x-3)(x+2)≤0))⇔eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x>2或x<-1,,-2≤x≤3.))
借助于数轴,如图所示,
原不等式的解集为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|-2≤x<-1或2x<x≤3)).
(2)由x2-4ax-5a2>0知(x-5a)(x+a)>0.由于a≠0故分a>0与a<0讨论.
当a<0时,x<5a或x>-a;当a>0时,x<-a或x>5a.
综上,a<0时,解集为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|x<5a或x>-a));
a>0时,解集为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|x>5a或x<-a)).
【探究1】在本例中,把“x∈R,f(x)<0”改为“x∈[1,3],f(x)<-m+5”,如何求解?
【探究2】在本例条件下,求使f(x)<0,且|m|≤1恒成立的x的取值范围.
【探究3】在本例条件下,若函数f(x)的值域为(-∞,0],且关于x的不等式f(x)>c的解集为(m,m+5),求实数c的值.
【例3】设函数f(x)=mx2-mx-1.若对于x∈R,f(x)<0恒成立,
则实数m的取值范围为________.
【解析】要使mx2-mx-1<0恒成立,
若m=0,显然-1<0;
若m≠0,则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m<0,,Δ=m2+4m<0))⇒-4<m<0.
所以m的取值范围为(-4,0] 答案:(-4,0]
【探究1】在本例中,把“x∈R,f(x)<0”改为“x∈[1,3],f(x)<-m+5”,如何求解?
【解析1】要使f(x)<-m+5在[1,3]上恒成立,
只需mx2-mx+m<6恒成立(x∈[1,3]),又因为x2-x+1=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1,2)))
eq \s\up12(2)+eq \f(3,4)>0,
所以m<eq \f(6,x2-x+1).令y=eq \f(6,x2-x+1)=eq \f(6,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1,2)))\s\up12(2)+\f(3,4)),
因为t=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1,2)))
eq \s\up12(2)+eq \f(3,4)在[1,3]上是增函数,所以y=eq \f(6,x2-x+1)在[1,3]上是减函数.
因此函数的最小值ymin=eq \f(6,7).所以,m的取值范围是eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,\f(6,7))).
【探究2】在本例条件下,求使f(x)<0,且|m|≤1恒成立的x的取值范围.
【解析2】将不等式f(x)<0整理成关于m的不等式为(x2-x)m-1<0.
令g(m)=(x2-x)m-1,m∈[-1,1].
则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(g(-1)<0,,g(1)<0,))即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-x2+x-1<0,,x2-x-1<0,))
解得eq \f(1-\r(5),2)<x<eq \f(1+\r(5),2),
即x的取值范围为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1-\r(5),2),\f(1+\r(5),2))).
【探究3】在本例条件下,若函数f(x)的值域为(-∞,0],且关于x的
不等式f(x)>c的解集为(m,m+5),求实数c的值.
【解析3】∵f(x)的值域为(-∞,0],
∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m<0,,Δ=m2+4m=0,))解得m=-4.
∴f(x)=-4x2+4x-1.
由f(x)>c,得-4x2+4x-1>c,即4x2-4x+1+c<0,
又∵不等式的解集为(m,m+5),
∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m+(m+5)=1,,m(m+5)=\f(1+c,4),))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m=-2,,c=-25.))
∴实数c的值是-25.
【解析】 当
时,原不等式化为
,即
。
此时,不等式的解为
。
当
时,原不等式化为
,即
。
此时,不等式的解为
。
综上所述,原不等式的解集为
。
【例6】(2)解不等式
.
【解析】 当
时,原不等式化为
,可解得
.
此时,不等式的解为
。
当
时,原不等式化为
,即
,它始终成立。
此时,不等式的解为
。
当
时,原不等式化为
,可解得
。
此时,不等式的解为
。
综上所述,原不等式的解集为
。
【例4】(1)已知x>0,y>0,且2x+y=1,则eq \f(1,x)+eq \f(1,y)的最小值为________;
(2)当x>0时,f(x)=eq \f(2x,x2+1)的最大值为________.
【解析】(1)∵x>0,y>0,且2x+y=1,
∴eq \f(1,x)+eq \f(1,y)=eq \f(2x+y,x)+eq \f(2x+y,y)=3+eq \f(y,x)+eq \f(2x,y)≥3+2eq \r(2),当且仅当eq \f(y,x)=eq \f(2x,y)时,取等号.
(2)∵x>0,
∴f(x)=eq \f(2x,x2+1)=eq \f(2,x+\f(1,x))≤eq \f(2,2)=1,当且仅当x=eq \f(1,x),即x=1时取等号.
答案:(1)3+2eq \r(2) (2)1
【探究1】在本例(1)的条件下,求xy的取值范围.
【探究2】在本例(1)的条件下,求4x+2y的最小值.
【解析1】∵1=2x+y≥2eq \r(2xy),
∴eq \r(xy)≤eq \f(1,2\r(2))=eq \f(\r(2),4),∴0<xy≤eq \f(1,8),即xy的取值范围为eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,8))).
【解析2】4x+2y=22x+2y≥2eq \r(22x·2y)=2eq \r(22x+y)=2eq \r(2),
当且仅当x=eq \f(1,4),y=eq \f(1,2)时取最小值2eq \r(2)
【解析3】∵x>0,y>0,2x+y=a,∴a>0,eq \f(2x+y,a)=1.
∴eq \f(1,x)+eq \f(1,y)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,x)+\f(1,y)))·eq \f(2x+y,a)=eq \f(1,a)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,x)+\f(1,y)))(2x+y)=eq \f(1,a)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3+\f(y,x)+\f(2x,y)))
=eq \f(3,a)+eq \f(1,a)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(y,x)+\f(2x,y)))≥eq \f(3,a)+eq \f(2,a) eq \r(\f(y,x)·\f(2x,y))=eq \f(3,a)+eq \f(2\r(2),a)=eq \f(3+2\r(2),a).
即eq \f(1,x)+eq \f(1,y)的最小值为eq \f(3+2\r(2),a).
【探究3】若将本例(1)中“2x+y=1”改为“2x+y=a”,如何求解?
【解析4】因为x<eq \f(5,4),所以5-4x>0,则f(x)=4x-2+eq \f(1,4x-5)
=-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(5-4x+\f(1,5-4x)))+3≤-2+3=1,当且仅当5-4x=eq \f(1,5-4x),即x=1时,
等号成立.故f(x)=4x-2+eq \f(1,4x-5)的最大值为1.
【探究4】若将本例(2)中的“x>0”改为“x<eq \f(5,4)”,试求f(x)=4x-2+eq \f(1,4x-5)的最大值.
【例8】 求函数y=|x+1|+|x-2|的最小值.
【解析】y=|x+1|+|x-2|=|x+1|+|2-x|
≥|x+1+2-x|=3,所以y≥3.
所以函数的最小值为y=3,
此时(x+1)(2-x)≥0,即-1≤x≤2.
所以-1≤x≤2时,函数的最小值为3.
归纳升华
1.用三角不等式放缩,主要用在含有绝对值的表达式中.由于它有|a±b|,|a|+|b|,±(|a|-|b|),||a|-|b||多种结构形式,因此,应在熟练的基础上,灵活应用.
2.运用绝对值不等式的性质证明不等式时,要注意放缩的方向和“尺度”,切忌放缩过度.
若a,b∈R,且|a|≤3,|b|≤2,则|a+b|的最大值________最小值是________.
【解析】由定理得|a+b|≤|a|+|b|=5,当且仅当ab>0,即a=3,b=2或a=-3,b=-2时等号成立.
因为|a|最小为0,|b|最小为0,
故|a+b|最小值为0.
所以|a+b|的最大值是5,最小值是0.
1.已知集合A={x|x2-2x-3≤0},B={x|x2-2mx+m2-4≤0,x∈R,m∈R}.
(1)若A∩B=[0,3],则实数m的值为________;
(2)若A⊆∁RB,则实数m的取值范围为________.
解析:由已知得A={x|-1≤x≤3},B={x|m-2≤x≤m+2}.
(1)∵A∩B=[0,3],∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m-2=0,,m+2≥3,))∴m=2.
(2)由(1)知:∁RB={x|x<m-2或x>m+2},
∵A⊆∁RB,∴m-2>3或m+2<-1,即m>5或m<-3.
因此实数m的取值范围是{m|m>5或m<-3}.
答案:(1)2 (2)(-∞,-3)∪(5,+∞)
2.已知集合A={x|x2-2x-3>0},B={x|x2+ax+b≤0},若A∪B=R,A∩B={x|3<x≤4},则a+b的值等于________.
解析:由已知得A={x|x<-1或x>3},
∵A∪B=R,A∩B={x|3<x≤4}.∴B={x|-1≤x≤4},
即方程x2+ax+b=0的两根为x1=-1,x2=4.∴a=-3,b=-4,∴a+b=-7.
答案:-7
【解析】选A ∵x>1,∴x-1>0,∴y=eq \f(x2+2,x-1)=eq \f(x2-2x+2x+2,x-1)=eq \f(x2-2x+1+2(x-1)+3,x-1)=eq \f((x-1)2+2(x-1)+3,x-1)=x-1+eq \f(3,x-1)+2≥2 eq \r((x-1)·\f(3,x-1))+2=2eq \r(3)+2,当且仅当x-1=eq \f(3,x-1),即x=1+eq \r(3)时取等号.所以函数y=eq \f(x2+2,x-1)(x>1)的最小值为2eq \r(3)+2.
3..函数y=eq \f(x2+2,x-1)(x>1)的最小值是( )
A.2eq \r(3)+2 B.2eq \r(3)-2
C.2eq \r(3) D.2
【解析】(1)∵f(x)+2x>0的解集为(1,3),则f(x)+2x=a(x-1)(x-3),且a<0,
因而f(x)=a(x-1)(x-3)-2x=ax2-(2+4a)·x+3a.①由方程f(x)+6a=0,得ax2-(2+4a)x+9a=0.②因为方程②有两个相等的根,所以Δ=[-(2+4a)]2-4a·9a=0,即5a2-4a-1=0,解得a=1或a=-eq \f(1,5).由于a<0,舍去a=1,将a=-eq \f(1,5)代入①,得f(x)=-eq \f(1,5)x2-eq \f(6,5)x-eq \f(3,5).(2)由f(x)=ax2-2(1+2a)x+3a=aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1+2a,a)))
eq \s\up12(2)-eq \f(a2+4a+1,a)及a<0,可得f(x)的最大值为-eq \f(a2+4a+1,a).由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-\f(a2+4a+1,a)>0,,a<0,))解得a<-2-eq \r(3)或-2+eq \r(3)<a<0.故当f(x)的最大值为正数时,实数a的取值范围是(-∞,-2-eq \r(3))∪(-2+eq \r(3),0).
4.已知二次函数f(x)的二次项系数为a,且不等式f(x)>-2x的解集为(1,3).
(1)若方程f(x)+6a=0有两个相等的根,求f(x)的解析式;
(2)若f(x)的最大值为正数,求a的取值范围.
eq \a\vs4\al(2)种方法——比较大小的方法
作差比较法与作商比较法是判定两个数或式大小的两种基本方法,其中变形是关键.
eq \a\vs4\al(3)个注意点——应用不等式的性质应注意的问题
(1)在应用传递性时,如果两个不等式中有一个带等号而另一个不带等号,那么等号是传递不过去的.如a≤b,b<c⇒a<c.
(2)在乘法法则中,要特别注意“乘数c的符号”,例如当c≠0时,有a>b⇒ac2>bc2;若无c≠0这个条件,a>b⇒ac2>bc2就是错误结论(当c=0时,取“=”).
(3)“a>b>0⇒an>bn(n∈N*,n>1)”成立的条件是“n为大于1的自然数,a>b>0”,假如去掉“n为大于1的自然数”这个条件,取n=-1,a=3,b=2,那么就会出现“3-1>2-1”的错误结论;假如去掉“b>0”这个条件,取a=3,b=-4,n=2,那么就会出现“32>(-4)2”的错误结论.
eq \a\vs4\al(1)个过程——一元二次不等式的求解过程
解一元二次不等式的一般过程是:一看(看二次项系数的符号),二算(计算判别式,判断方程根的情况),三写(写出不等式的解集).
eq \a\vs4\al(2)种思想——分类讨论和转化思想
(1)分类讨论的思想:含有参数的一元二次不等式一般需要分类讨论.在判断方程根的情况时,判别式是分类的标准;需要表示不等式的解集时,根的大小是分类的标准.
(2)转化思想:不等式在指定范围的恒成立问题,一般转化为求函数的最值或值域问题.
eq \a\vs4\al(3)个注意点——解含参数不等式应注意的问题
(1)二次项系数中含有参数时,参数的符号影响不等式的解集;不要忘了二次项系数为零的情况.
(2)解含参数的一元二次不等式,可先考虑因式分解,再对根的大小进行分类讨论;若不能因式分解,则可对判别式进行分类讨论,分类要不重不漏.
(3)不同参数范围的解集切莫取并集,应分类表述.
eq \a\vs4\al(1)个技巧——公式的逆用
运用公式解题时,既要掌握公式的正用,也要注意公式的逆用,例如a2+b2≥2ab逆用就是ab≤eq \f(a2+b2,2);eq \f(a+b,2)≥eq \r(ab)(a,b>0)逆用就是ab≤eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a+b,2)))
eq \s\up12(2)(a,b>0)等,还要注意“添”“拆”项技巧和公式等号成立的条件等.
eq \a\vs4\al(3)个注意点——利用基本不等式求最值应注意的问题
(1)使用基本不等式求最值,其失误的真正原因是对其存
在前提“一正、二定、三相等”的忽视.要利用基本不等式求最值,这三个条件缺一不可.
(2)在运用基本不等式时,要特别注意“拆”“拼”“凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”“定”“等”的条件.
(3)连续使用公式时取等号的条件很严格,要求同时满足任何一次的字母取值存在且一致.
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