2019屆高三數學複習 12 不等式的解法及其綜合應用

2023-01-29 16:36:06 字數 4497 閱讀 1118

1.解分式不等式不能輕意去分母,通常採用:移項(化一邊為零)→通分→轉化為整式不等式→化所有因式中的變數係數為正,(即不等式兩邊同除以變數係數,若它的符號不能確定即需要討論)→「序軸標根」(注意比較各個根的大小,不能比較時即需要討論); [特別關注] 求乙個變數的範圍時,討論的也是這個變數,結果要並;討論的若是另乙個變數,結果不能並。

[舉例1]關於x的不等式ax-b>0的解集是(1,+∞),則關於x的不等式的解集是( )

a.(-∞,-1)∪(2b.(-1,2c.(1,2d.(-∞,1)∪(2,+∞)

解析:不等式ax-b>0的解集是(1,+∞)a>0且a=b,則不等式等價於:

(x+1)(x-2)>0x>2或x<-1,選a。

[舉例2] 解關於的不等式:

解析:以下不等式兩邊同除以a-1,需討論其正負;①若a>1,等價於:

此時需知不等式相應的方程的兩根與=2的大小,比差:=,

可見a>1時,<,∴不等式的解為:(-∞,)∪(2,+∞)

②若a<1,不等式等價於:,(ⅰ)若0,不等式的解為:

(2,);(ⅱ)若a<0,<,不等式的解為:(,2);(ⅲ) 若a=0, 不等式等價於:,不等式的解為;綜上所述:

當a>1時不等式的解為(-∞,)∪(2,+∞);當0[鞏固1]若不等式的解為,則的取值範圍是

[鞏固2]解關於x的不等式:

[遷移] 已知(),則數列最大項為第項。

2.解絕對值不等式的關鍵是「去絕對值」,通常有①利用絕對值不等式的性質:若m>0則

|f(x)|>mf(x)>m或f(x)<-m;②平方(不等式兩邊同正);③討論(絕對值內的式子為0)。

[舉例]設p:x-x-20>0,q:<0,則p是q的 ( )

(a)充分不必要條件b)必要不充分條件[**:學科網zxxk]

(c)充要條件d)既不充分也不必要條件

解析:p:(-∞,-4) ∪(5,+∞);以下對命題q中的不等式去絕對值:(ⅰ)≥0時

原不等式等價於:<0-1<<1或》2;注意到≥0,

∴0≤<1或》2;(ⅱ)<0時,原不等式等價於:<0

-1<<1或<-2;注意到<0, ∴-1<<0或<-2;∴q:(-∞,-2)∪(-1,1)∪(2,+∞)

可見:pq,故選a。

[鞏固]不等式的解集是

[遷移]已知函式在上是增函式,a (0, -2 ), b (4 ,2 )是其圖象

上的兩個點,那麼不等式的解集是

3.分段函式形成的不等式一般分段解,再取並集;對較為複雜的分段函式問題可以借助於圖象解決。[**:學+科+網z+x+x+k]

[舉例1]設函式,若則x0取值範圍是 ( )

a.(-,-1)∪(1,+) b.(-,-1)∪(0,+)[**:z&xx&

c.(-1,0)∪(0,1) d.(-1,0)∪(0,+)[****:學,科,網]

解析:若x0<0,則f(x0)=lg|x0|>0 |x0|>1 x0<-1;若x0≥0,則f(x0)= >0 x0>0

故選b[舉例2]已知:函式().解不等式:.

解析:(ⅰ)當時,即解,此時不等式恆成立,即;[**:學.科.網

(ⅱ)當時,即解 ,∵ ,

∴或.綜上:不等式的解為:

[鞏固1]設函式,則使。則x0的取值範圍是( )

a (-][0,10] b (-] c ( d[-2,0][1,10]

[鞏固2]已知則不等式≤5的解集是

4.解抽象函式的不等式離不開函式的單調性。抽象函式的不等式反映出的函式值的大小,需借助於函式的單調性化歸為自變數的大小,特別注意定義域。畫抽象函式的「概念圖」是化抽象為形象的有效途徑;對某些有具體函式背景的抽象函式,可以從該具體函式中尋找解題線索。

[舉例1]已知奇函式f(x)在為減函式,f(2)=0則不等式(x-1)f(x-1)<0的解集為:[**:學|科|網]

解析:作函式f(x)的「概念圖」如右:

先求不等式xf(x)<0的解:當x>0時

(y軸右側),f(x)<0(x軸下方),

∴x>2;當x<0時(y軸左側),

f(x)>0(x軸下方),∴x<-2;可見

不等式xf(x)<0的解為:x<-2或x>2

(也可以根據滿足不等式xf(x)<0的函式圖象上的點橫、縱座標異號,看圖象在第

二、四象限的部分得出)。再將x換成x-1,得:x-1<-2或x-1>2即x<-1或x>3。

[舉例2]已知函式f(x)對任意實數x、y均有f(x+y)+2=f(x)+f(y),且當x>0時,f(x)>2,f(3)=5,求不等式 f(a2-2a-2)<3的解.

解析:正比例函式f(x)滿足:f(x+y)=f(x)+f(y),本題中函式f(x)可視為一次函式。

解抽象函式的不等式,需知函式的單調性;用定義:任取x10,則f(x2-x1)>2

f(x2)+f(-x1)-2>2f(x2)+f(-x1)>4;對f(x+y)+2=f(x)+f(y)取x=y=0得:f(0)=2,再取y= -x

得f(x)+f(-x)=4即f(-x)=4-f(x),∴有f(x2)+4-f(x1)>4f(x2) > f(x1) f(x)在r上遞增

又f(3)=f(2)+f(1)-2=f(1)+f(1)-2+f(1)-2=3f(1)-4=5 f(1)=3;於是:不等式 f(a2-2a-2)<3

等價於f(a2-2a-2)注:(ⅰ)已知抽象函式的運算性質,常用「賦值法」。

(ⅱ)有具體函式背景的抽象函式問題,如果是客觀題,可以用具體函式求解。如本題:可設f(x)=kx+b,根據條件求出k、b,再解不等式。

[鞏固1]是

奇函式,它們的定義域均為,且

它們在上的圖象如圖所示,則

不等式[鞏固2]已知定義在正實數集上的函式滿足①若》1,則 <0;②;③對定義域內的任意實數,,都有:,則不等式

的解集為

5.解決含參變數的無理不等式、含參變數的絕對值不等式、含參變數的指(對數)數不等式問題時常用數形結合。

[舉例1]不等式在[-1,1]上恆成立,[**:z,xx,

則的取值範圍是

解析:分別作函式和的圖象如右,

前者是以原點為圓心的單位圓的上半部分,後者是斜率

為1的直線。不等式的解即半圓在直線

的下方的點的橫座標;不等式恆成立即半圓都在直線的下[**:學|科|網z|x|x|k]

方,由圖可見,只需直線在與圓相切的位置的上方,即。

[舉例2] 若不等式的解集為[1,2],則

實數的取值集合是

解析:分別作函式和的圖象如右,

前者是雙曲線x2-y2=1的x軸上方的部分,後者是過原點

的直線。不等式的解即雙曲線在直線下方

的點的橫座標;如圖所示,不等式的解集為[1,2],即兩圖象交點p的橫座標為2,分別代入兩函式表示式,得:,即.

[鞏固1]不等式的解集是( )

a b c d

[鞏固2]關於x的不等式在(0,1)上恆成立,則a的取值範圍是 。

6. 遇到含參不等式恆成立求參變數的範圍問題,通常採用分離引數法,轉化為求某函式的最大值(或最小值);具體地:g(a)>f(x)在x∈a上恆成立 g(a)>f(x)max,g(a)0在x∈a上恆成立f(a,x)min>0, (x∈a)及f(a,x)<0在x∈a上恆成立f(a,x)max>0, (x∈a)來轉化;還可以借助於函式圖象解決問題。

特別關注:「不等式f(a,x)≥0對所有x∈m恆成立」與 「不等式f(a,x)≥0對所有a∈m恆成立」是兩個不同的問題,前者是關於x的不等式,而後者則應視為是關於a的不等式。特別提醒:

「判別式」只能用於「二次函式對一切實數恆成立」的問題,其它場合,概不適用。

[舉例1]定義在r上的函式f(x)為奇函式,且在[0,+為增函式,對任意∈r,不等式f(cos2-3)+f(2m-sin)>0恆成立,則實數m的取值範圍是 [**:學科網]

解析:∵函式f(x)為奇函式且在[0,+為增函式,易見:函式f(x)為在(-,0上遞增,∴函式f(x) 在(-,+上遞增;不等式f(cos2-3)+f(2m-sin)>0恆成立

不等式f(cos2-3)>f(-2m+sin)恆成立不等式cos2-3>-2m+sin恆成立

2m>2sin2+ sin+2恆成立,記g()=2sin2+ sin+2=2(sin+)2+, g()max=g(1)=5

∴2m>5m>.

[舉例2]設奇函式在[-1,1]上是增函式,且,若函式對所有的及所有的都成立,則的取值範圍是**:z*xx*

解析:先視x為主元,關於x的不等式對所有的橫成立

,又在[-1,1]上遞增,∴,即:

≥1,現在視a為主元,關於a的不等式≥0對所有的都成立,

記g(a)= -2ta+t2,此時分離引數(t)或求函式g(a)的最小值均需討論,但如果注意到函式g(a)是一次函式,其圖象是一條直線,則g(-1) ≥0且g(1) ≥0得t≥2或t≤-2或t=0。

[鞏固1]f(x)是偶函式,且f(x)在[0,+上是增函式,如果f(ax+1)≤f(x-2)在[,1]上恆成立,則實數a的取值範圍是

[鞏固2]]對滿足的實數p,做恆成立的x的取值範圍是:  a.   b.  c.   d.

[遷移]已知函式,直線:,若當時,函式的圖象恆在直線的下方,則的取值範圍是

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