不等式問題選講

2022-10-10 04:51:03 字數 5017 閱讀 6448

例1:集合

若(a,b)∈m 且對m中的其它元素(c,d),總有c≥a,則a=____.

例2. 己知三個不等式

(1)若同時滿足①、②的值也滿足③,求m的取值範圍;

(2)若滿足的③值至少滿足①和②中的乙個,求m的取值範圍。

例3.已知對於自然數a,存在乙個以a為首項係數的整係數二次三項式,它有兩個小於1的正根,求證:a≥5.

例4.若二次函式y=f(x)的圖象經過原點,且1≤f(-1)≤2,3≤f(1)≤4,求f(-2)的範圍.

例5.己知,

(1)當時,若對任意都有,證明:;

(2),證明:對任意,的充要條件是;

(3)討論:對任意,的充要條件。

例6.若a>0,b>0,a3+b3=2.求證:a+b≤2,ab≤1.

例7.設函式f(x)=ax2+bx+c的圖象與兩直線y=x,y=-x,均不相交。

試證明:對一切都有

例8.某城市2023年末汽車保有量為30萬輛,預計此後每年報廢上一年末汽車保有量的6%,並且每年新增汽車數量相同。為了保護城市環境,要求該城市汽車保有量不超過60萬輛,那麼每年新增汽車數量不應超過多少輛?

例9.已知奇函式

知函式例10.已知n∈n,n>1.求證

練習:1.已知非負實數,滿足且,則的最大值是( )

abcd.

2.已知命題p:函式的值域為r,命題q:函式

是減函式。若p或q為真命題,p且q為假命題,則實數a的取值範圍是 ( )

a.a≤1 b.a<2 c.13. 解關於的不等式>0

4.求a,b的值,使得關於x的不等式ax2+bx+a2-1≤0的解集分別是:

(1)[-1,2];(2)(-∞,-1]∪[2,+∞);(3);(4)[-1,+∞).

5. 解關於的不等式

6.數列由下列條件確定:

(1)證明:對於, (2)證明:對於.

7.設p=(log2x) +(t-2)log2x-t+1,若t在區間[-2,2]上變動時,p恒為正值,試求x的變化範圍.

8.已知數列中,

b1=1,點p(bn,bn+1)在直線x-y+2=0上。

ⅰ)求數列

ⅱ)設的前n項和為bn, 試比較。

ⅲ)設tn=

一、內容

不等式,不等式的基本性質,不等式的證明,不等式的解法,含絕對值不等式

二、要求

1.理解不等式的性質及其證明。

2.掌握兩個(不擴充套件到三個)正數的算術平均數不小於它們的幾何平均數的定理,並會簡單的應用。

3.掌握分析法、綜合法、比較法證明簡單的不等式。

4.掌握簡單不等式的解法。

5.理解不等式|a|-|b|≤|a+b|≤|a|+|b|。

三、目標

1.在熟練掌握一元一次不等式(組)、一元二次不等式的解法基礎上,掌握其它的一些簡單不等式的解法.通過不等式解法的複習,提高學生分析問題、解決問題的能力以及計算能力;

2.掌握解不等式的基本思路,即將分式不等式、絕對值不等式等不等式,化歸為整式不等式(組),會用分類、換元、數形結合的方法解不等式;

3.通過複習不等式的性質及常用的證明方法(比較法、分析法、綜合法、數學歸納法等),使學生較靈活的運用常規方法(即通性通法)證明不等式的有關問題;

4.通過證明不等式的過程,培養自覺運用數形結合、函式等基本數學思想方法證明不等式的能力;

5.能較靈活的應用不等式的基本知識、基本方法,解決有關不等式的問題.

6.通過不等式的基本知識、基本方法在代數、三角函式、數列、立體幾何、解析幾何等各部分知識中的應用,深化數學知識間的融匯貫通,從而提高分析問題解決問題的能力.在應用不等式的基本知識、方法、思想解決問題的過程中,提高學生數學素質及創新意識.

四、雙基透視

1.解不等式的核心問題是不等式的同解變形,不等式的性質則是不等式變形的理論依據,方程的根、函式的性質和圖象都與不等式的解法密切相關,要善於把它們有機地聯絡起來,互相轉化.在解不等式中,換元法和**法是常用的技巧之一.通過換元,可將較複雜的不等式化歸為較簡單的或基本不等式,通過建構函式、數形結合,則可將不等式的解化歸為直觀、形象的圖形關係,對含有引數的不等式,運用**法可以使得分類標準明晰.

2.整式不等式(主要是一次、二次不等式)的解法是解不等式的基礎,利用不等式的性質及函式的單調性,將分式不等式、絕對值不等式等化歸為整式不等式(組)是解不等式的基本思想,分類、換元、數形結合是解不等式的常用方法.方程的根、函式的性質和圖象都與不等式的解密切相關,要善於把它們有機地聯絡起來,相互轉化和相互變用.

3.在不等式的求解中,換元法和**法是常用的技巧之一,通過換元,可將較複雜的不等式化歸為較簡單的或基本不等式,通過建構函式,將不等式的解化歸為直觀、形象的圖象關係,對含有引數的不等式,運用**法,可以使分類標準更加明晰.通過複習,感悟到不等式的核心問題是不等式的同解變形,能否正確的得到不等式的解集,不等式同解變形的理論起了重要的作用.

4.比較法是不等式證明中最基本、也是最常用的方法,比較法的一般步驟是:作差(商)→變形→判斷符號(值).

5.證明不等式的方法靈活多樣,內容豐富、技巧性較強,這對發展分析綜合能力、正逆思維等,將會起到很好的促進作用.在證明不等式前,要依據題設和待證不等式的結構特點、內在聯絡,選擇適當的證明方法.通過等式或不等式的運算,將待證的不等式化為明顯的、熟知的不等式,從而使原不等式得到證明;反之亦可從明顯的、熟知的不等式入手,經過一系列的運算而匯出待證的不等式,前者是「執果索因」,後者是「由因導果」,為溝通聯絡的途徑,證明時往往聯合使用分析綜合法,兩面夾擊,相輔相成,達到欲證的目的.

6.證明不等式的方法靈活多樣,但比較法、綜合法、分析法和數學歸納法仍是證明不等式的最基本方法.要依據題設、題斷的結構特點、內在聯絡,選擇適當的證明方法,要熟悉各種證法中的推理思維,並掌握相應的步驟,技巧和語言特點.

7.不等式這部分知識,滲透在中學數學各個分支中,有著十分廣泛的應用.因此不等式應用問題體現了一定的綜合性、靈活多樣性,這對同學們將所學數學各部分知識融會貫通,起到了很好的促進作用.在解決問題時,要依據題設、題斷的結構特點、內在聯絡、選擇適當的解決方案,最終歸結為不等式的求解或證明.不等式的應用範圍十分廣泛,它始終貫串在整個中學數學之中.諸如集合問題,方程(組)的解的討論,函式單調性的研究,函式定義域的確定,三角、數列、複數、立體幾何、解析幾何中的最大值、最小值問題,無一不與不等式有著密切的聯絡,許多問題,最終都可歸結為不等式的求解或證明。

8.不等式應用問題體現了一定的綜合性.這類問題大致可以分為兩類:一類是建立不等式、解不等式;另一類是建立函式式求最大值或最小值.利用平均值不等式求函式的最值時,要特別注意「正數、定值和相等」三個條件缺一不可,有時需要適當拼湊,使之符合這三個條件.利用不等式解應用題的基本步驟:10審題,20建立不等式模型,30解數學問題,40作答。

五、注意事項

1.解不等式的基本思想是轉化、化歸,一般都轉化為最簡單的一元一次不等式(組)或一元二次不等式(組)來求解,。

2.解含引數不等式時,要特別注意數形結合思想,函式與方程思想,分類討論思想的錄活運用。

3.不等式證明方法有多種,既要注意到各種證法的適用範圍,又要注意在掌握常規證法的基礎上,選用一些特殊技巧。如運用放縮法證明不等式時要注意調整放縮的度。

4.根據題目結構特點,執果索因,往往是有效的思維方法

例1:集合

若(a,b)∈m 且對m中的其它元素(c,d),總有c≥a,則a=____.

分析:讀懂並能揭示問題中的數學實質,將是解決該問題的突破口.怎樣理解「對m中的其它元素(c,d),總有c≥a」?m中的元素又有什麼特點?

解:依題可知,本題等價於求函式x=f(y)=(y+3)·|y-1|+(y+3)

(2)當1≤y≤3時,

所以當y=1時,xmin=4.

說明:題設條件**現集合的形式,因此要認清集合元素的本質屬性,然後結合條件,揭示其數學實質.即求集合m中的元素滿足關係式

橫座標最小的點

例2. 己知三個不等式

(1)若同時滿足①、②的值也滿足③,求m的取值範圍;

(2)若滿足的③值至少滿足①和②中的乙個,求m的取值範圍。

分析:本例主要綜合複習整式、分式不等式和含絕對值不等的解法,以及數形結合思想,解本題的關鍵弄清同時滿足①、②的值的滿足③的充要條件是:③對應的方程的兩根分別在和內。

不等式和與之對應的方程及函式圖象有著密不可分的內在聯絡,在解決問題的過程中,要適時地聯絡它們之間的內在關係。

解:記①的解集為a,②的解集為b,③的解集為c。

解①得a=(-1,3);解②得b=

(1) 因同時滿足①、②的值也滿足③,abc

設,由的圖象可知:方程的小根小於0,大根大於或等於3時,即可滿足

(2) 因滿足③的值至少滿足①和②中的乙個,因

此小根大於或等於-1,大根小於或等於4,因而

說明:同時滿足①②的x值滿足③的充要條件是:③對應的方程2x+mx-1=0的兩根分別在(-∞,0)和[3,+∞)內,因此有f(0)<0且f(3)≤0,否則不能對a∩b中的所有x值滿足條件.不等式和與之對應的方程及圖象是有著密不可分的內在聯絡的,在解決問題的過程中,要適時地聯絡它們之間的內在關係.

例3.已知對於自然數a,存在乙個以a為首項係數的整係數二次三項式,它有兩個小於1的正根,求證:a≥5.

分析:回憶二次函式的幾種特殊形式.設f(x)=ax+bx+c(a≠0).①

頂點式.f(x)=a(x-x)+f(x)(a≠0).這裡(x,f(x))是二次函式的頂點,x=

))、(x,f(x))、(x,f(x))是二次函式圖象上的不同三點,則係數a,b,c可由

證明:設二次三項式為:f(x)=a(x-x)(x-x),a∈n.

依題意知:0<x<1,0<x<1,且x≠x.於是有

f(0)>0,f(1)>0.

又f(x)=ax-a(x+x)x+axx為整係數二次三項式,

所以f(0)=axx、f(1)=a·(1-x)(1-x)為正整數.故f(0)≥1,f(1)≥1.

從而   f(0)·f(1)≥1

另一方面,

且由x≠x知等號不同時成立,所以

由①、②得,a>16.又a∈n,所以a≥5.

說明:二次函式是一類被廣泛應用的函式,用它構造的不等式證明問題,往往比較靈活.根據題設條件恰當選擇二次函式的表達形式,是解決這類問題的關鍵.

例4.若二次函式y=f(x)的圖象經過原點,且1≤f(-1)≤2,3≤f(1)≤4,求f(-2)的範圍.

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