高三數學不等式選講知識點和練習

2022-08-11 11:03:03 字數 3773 閱讀 2643

不等式選講

一、絕對值不等式

1.絕對值三角不等式

定理1:如果a,b是實數,則|a+b|≤|a|+|b|,當且僅當ab≥0時,等號成立。

注:(1)絕對值三角不等式的向量形式及幾何意義:當,不共線時它的幾何意義就是三角形的兩邊之和大於第三邊。

(2)不等式|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|中「=」成立的條件分別是:不等式|a|-|b|≤|a+b|≤|a|+|b|,在側「=」成立的條件是ab≥0,左側「=」成立的條件是ab≤0且|a|≥|b|;不等式|a|-|b|≤|a-b|≤|a|+|b|,右側「=」成立的條件是ab≤0,左側「=」成立的條件是ab≥0且|a|≥|b|。

定理2:如果a,b,c是實數,那麼|a-c|≤|a-b|+|b-c|,當且僅當(a-b)(b-c)≥0時,等號成立。

2.絕對值不等式的解法

(1)含絕對值的不等式|x|<a與|x|>a的解集

注:|x|以及|x-a|±|x-b|表示的幾何意義(|x|表示數軸上的點x到原點的距離;| x-a |±|x-b|)表示數軸上的點x到點a,b的距離之和(差)

(2)|ax+b|≤c(c>0)和|ax+b|≥c(c>0)型不等式的解法

①|ax+b|≤c-c≤ax+b≤c;

②| ax+b|≥c ax+b≥c或ax+b≤-c.

(3)|x-a|+|x-b|≥c(c>0)和|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式的解法

方法一:利用絕對值不等式的幾何意義求解,體現了數形結合的思想;

方法二:利用「零點分段法」求解,體現了分類討論的思想;

方法三:通過建構函式,利用函式的圖象求解,體現了函式與方程的思想。

二、證明不等式的基本方法

1.比較法

(1)作差比較法

①理論依據:a>ba-b>0;a<b a-b<0.

②證明步驟:作差→變形→判斷符號→得出結論。

注:作差比較法的實質是把兩個數或式子的大小判斷問題轉化為乙個數(或式子)與0的大小關係。

(2)作商比較法

①理論依據:

②證明步驟:作商→變形→判斷與1的大小關係→得出結論。

2.綜合法

(1)定義:從已知條件出發,利用定義、公理、定理、性質等,經過一系列的推理、論證而得到命題成立,這種證明方法叫做綜合法。綜合法又叫做推證法或由因導果法。

(2)思路:綜合法的思索路線是「由因導果」,也就是從乙個(組)已知的不等式出發,不斷地用必要條件代替前面的不等式,直至推導出要求證明的不等式。

3.分析法

(1)定義:從要證的結論出發,逐步尋求使它成立的充分條件,直至所需條件為已知條件或乙個明顯成立的事實(定義、公理或已證明的定理、性質等),從而得出要證的命題成立,這種證明方法叫做分析法。

(2)思路:分析法的思索路線是「執果索因」,即從要證的不等式出發,不斷地用充分條件來代替前面的不等式,直到打到已知不等式為止。

注:綜合法和分析法的內在聯絡是綜合法往往是分析法的相反過程,其表述簡單、條理清楚。當問題比較複雜時,通常把分析法和綜合法結合起來使用,以分析法尋找證明的思路,用綜合法敘述、表達整個證明過程。

4.放縮法

(1)定義:證明不等式時,通常把不等式中的某些部分的值放大或縮小,簡化不等式,從而達到證明的目的,這種證明方法稱為放縮法。

(2)思路:分析證明式的形式特點,適當放大或縮小是證題關鍵。

5.除此之外還有反證法和數學歸納法

【絕對值不等式習題】

【例1】不等式的解集為

(a)[-5.7b)[-4,6]

(cd答案】d

【解析】由不等式的幾何意義知,式子表示數軸的點與點(5)的距離

和與點(-3)的距離之和,其距離之和的最小值為8,結合數軸,選項d正確

【例2】 已知集合,則集合

【答案】

【解析】∵,,∴.

【例3】對於實數x,y,若,,則的最大值為.【答案】5

【例4】不等式的解集是______.

【解析】。由題得所以不等式的解集為。

【例5】若關於x的不等式存在實數解,則實數的取值範圍是

【答案】

【解析】:因為所以存在實數解,有或

【例6】已知函式f(x)=|x-2|-|x-5|.

(i)證明:-3≤f(x)≤3;(ii)求不等式f(x)≥x2-8x+15的解集.

解:(i)

當所以(ii)由(i)可知,

當的解集為空集;

當;當.

綜上,不等式

【例7】已知函式

(1)解關於的不等式;

(2)若函式的圖象恆在函式圖象的上方,求的取值範圍。

解:(1)不等式,即。

當時,不等式的解集是;

當時,不等式的解集為;

當時,即,即或者,即或者,解集為。 (5分)

(2)函式的圖象恆在函式圖象的上方,即對任意實數恆成立。即對任意實數恆成立。

由於,故只要。

所以的取值範圍是。

【不等式證明習題】

【例1】若a,b,c為不全相等的正數,求證:

lg+lg+lg>lg a+lg b+lg c.

證明: 由a,b,c為正數,得

lg≥lg;lg≥lg;lg≥lg.

而a,b,c不全相等,

所以lg+lg+lg>lg+lg+lg=lg=lg(abc)=lg a+lg b+lg c.

即lg+lg+lg>lg a+lg b+lg c.

【例2】證明不等式1+

證法一 (1)當n等於1時,不等式左端等於1,右端等於2,所以不等式成立

(2)假設n=k(k≥1)時,不等式成立,即1+<2,

∴當n=k+1時,不等式成立

綜合(1)、(2)得當n∈n*時,都有1+<2

證法二對任意k∈n*,都有

證法三設f(n)=

那麼對任意k∈n* 都有

∴f(k+1)>f(k)

因此,對任意n∈n* 都有f(n)>f(n-1)>…>f(1)=1>0,

∴【例3】已知a>0,b>0,且a+b=1 求證(a+)(b+)≥

證法一 (分析綜合法)

欲證原式,即證4(ab)2+4(a2+b2)-25ab+4≥0,

即證4(ab)2-33(ab)+8≥0,即證ab≤或ab≥8

∵a>0,b>0,a+b=1,∴ab≥8不可能成立

∵1=a+b≥2,∴ab≤,從而得證

證法二 (比較法)

∵a+b=1,a>0,b>0,∴a+b≥2,∴ab≤

證法三 (綜合法)

∵a+b=1, a>0,b>0,∴a+b≥2,∴ab≤

【例4】已知求證:

證明:【例5】若,,,求證:,不能同時大於1。

證明:由題意知

假設有那麼

同理,①+②+③,得矛盾,假設不成立。

故,,不能同時大於1。

【例6】設函式f(x)=x-a(x+1)ln(x+1)(x>-1,a≥0).

(1)求f(x)的單調區間;

(2)求證:當m>n>0時,(1+m)n<(1+n)m.

【解析】(1)f′(x)=1-aln(x+1)-a,

①a=0時,f′(x)>0,所以f(x)在(-1,+∞)上是增函式;

②當a>0時,f(x)在(-1,-1]上單調遞增,在[-1,+∞)單調遞減.

(2)證明:要證(1+m)n<(1+n)m,只需證nln(1+m)<mln(1+n),只需證<.

設g(x)= (x>0),則g′(x)==.

由(1)知x-(1+x)ln(1+x)在(0,+∞)單調遞減,

所以x-(1+x)ln(1+x)<0,即g(x)是減函式,

而m>n,所以g(m)<g(n),故原不等式成立.

不等式選講4 5 知識點

一 絕對值不等式 1 絕對值三角不等式 定理1 如果a,b是實數,則 a b a b 當且僅當ab 0時,等號成立。注 1 絕對值三角不等式的向量形式及幾何意義 當,不共線時它的幾何意義就是三角形的兩邊之和大於第三邊。2 不等式 a b a b a b 中 成立的條件分別是 不等式 a b a b ...

中考數學知識點 不等式和不等式組

5.不等式和不等式組 分類 004060 5.1.1.不等式的概念 用不等號表示不等關係的式子,叫做不等式 如 3 44 3,等都是不等式 五種不等號的讀法及意義 1 讀作 不等於 它說明兩個量之間的關係是不相等的,但不能明確哪個大哪個小 2 讀作 大於 表示其左邊的量比右邊的量大 3 讀作 小於 ...

高一不等式知識點和練習

一 不等式的性質 1 對稱性 2 傳遞性 3 加法法則 4 乘法法則 5 倒數法則 6 乘方法則 7 開方法則 4.公式 二 解不等式 1 一元一次不等式 2 一元二次不等式 一元二次不等式的求解流程 一化 化二次項前的係數為正數.二判 判斷對應方程的根.三求 求對應方程的根.四畫 畫出對應函式的圖...