(完整)高三一轮复习《不等式》

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第五部分:不等式专题(线性规划,一元二次不等式,基本不等式)

不等式是高中数学重要的知识,考试中涉及的考点也很多,从江苏目前的高中数学要求来说,除了不等式证

明以外,其他形式的考察还是很多的。就内容来说,这部分分为高一难度和高考难度;从题型上来说,包含:线性规划,基本不等式,解不等式,不等式恒(能)成立,还有一些转化为不等式问题的题型。

高一难度的不等式问题主要是线性规划,基本不等式的常规考察,解不等式(包含含参形式),涉及常规函数

的不等式恒(能)成立问题。

1、线性规划

(1)掌握好线性规划,首先需要知道,线性规划的考题特点:已知条件一般是一个不等式组或者一条曲线方程,问题一般是求解一个含有两个变量式子的范围、最值。所以,有的时候是要根据题目的条件形式和所求问题的形式,将所求解问题转化为线性规划问题。

比如:已知等差数列{}n a ,2,185≤≥a a ,则12a 的取值范围是

(2)线性规划性的常规考题相对简单一些,从问题来说有三个常见形式:(1)截距型:by ax +;(2)距离型:

()()2

2b y a x -+-;(3)斜率型:

a

x b

y --;如果直接考这几个类型倒还好。 比如:已知y x ,满足条件??

?

??≥≤-+≥00120y y x x ,则y x +2的最大值是 ,

()()2212-+-y x 的最小

值是 ,

3

+x y

的取值范围是 。

(3)有的时候会求解不等式组对应区域的面积等稍微活一点的题目。 比如:

① 已知),(b a P 满足不等式组??

?

??≥++≤+≥-040202y x y x y x ,则P 所在区域的面积是

② 已知y x ,满足条件???

??≥≤-+≥00120y y x x ,使得y ax +取得最大值的点有无数个,则实数a 的值是

③ 已知y x ,满足条件??

?

??≥≤-+≥00120y y x x ,且y ax +在点(1,0)处取得最大值,则实数a 的范围是

(4)稍微难的是需要转化为这几个类型的的时候要能够看得出。

比如:已知y x ,满足条件??

?

??≥≤-+≥0

0120

y y x x ,则2

2)1(652-++--x y y x xy 的取值范围是

2、解不等式

解不等式分为含参和不含参之分,普通解不等式倒还好,不管是解一元一次不等式,一元二次不等式,分数不等式(注意分母不为零),指数、对数不等式,还是需要用“换元”解决的一些复合不等式,都还不算难;有时候可以用函数单调性解不等式,但是需要考虑定义域,这个需要在解题的时候能够想到,一般会条件这么给“已知或者能求出单调性,知道函数的零点”。

另外需要注意的是,其实解不等式和解方程的过程是差不多的,所以不等式的解集中式“边界”和不等 式对应的根式有关系的,比如:已知不等式012

≥--bx ax 的解是3

1

21-≤≤-x ,则不等式02<-+a bx x 的解是________.

解含参不等式是相对难一点的,不过过了高一后,真正到后面的函数学习中,又不多见这种情况,只是作为不等式的内容之一,也要好好的学一学,理清楚分类讨论的思路和步骤。

而含参不等式中,最为重要的就是一元二次不等式的分类讨论,因为在高二所学的导数那部分知识中会涉及这个内容。关于这个分类讨论,条理性要注意的:首先考虑是否是一元二次不等式,其次考虑对应的一元二次方程根的情况(是否有根,有几个根,大小怎么样,是否在定义域中),最后根据题目变量x 的取值范围去得出不等式的解集。 例1、解不等式)0( 01)1

(2

≠<++-a x a

a x

分析: 首先因式分解)1)((a x a x --,二次函数=y )1)((a x a x --的两根为a

x a x 1

,21==,解应该是两根之间,但是两根大小关系不确定,这就需要进行分情况讨论,

1°a a 1=

,解不存在;2°a a 1>,即1>a 或01<<-a ,a x a

<<1

;3°a a 1<,即1-

x a 1<

<

例2、解不等式:()0112

>+++x a ax

分析:因式分解0)1)(1(>++x ax ,考虑到影响因素,到底解是在两根之间还是两根之外是由二次项系数决定的,所以a 的取值是关键,联系到二次函数)1)(1(++=x ax y ,两根为1,1

21-=-

=x a

x 1°0=a ,不等式变为01>+x ,解为1->x , 2°0-

a ,12x x x <<,解为a

x 11-<<-,

3°0>a ,a 1

-和1-的大小关系不一定,这个时候就需要进行二者的讨论, 当a 1->1-时,即1>a ,a x 1->或1-

-<1-时,1

->x 或a

x 1

-<

例3、解不等式()

()R m x x m ∈≥+-+01412

2

分析:当m+1=0时,它是一个关于x 的一元一次不等式;当m+1≠1时,还需对m+1>0及m+1<0来分类讨

论,并结合判别式及图象的开口方向进行分类讨论:

⑴ 当m<-1时,⊿=4(3-m )>0,图象开口向下,与x 轴有两个不同交点,不等式的解集取两边。 ⑵ 当-10, 图象开口向上,与x 轴有两个不同交点,不等式的解集取中间。 ⑶ 当m=3时,⊿=4(3-m )=0,图象开口向上,与x 轴只有一个公共点,不等式的解为方程2

4410

x x -+=的根。

⑷ 当m>3时,⊿=4(3-m )<0,图象开口向上全部在x 轴的上方,不等式的解集为?。

3、不等式恒成立、不等式有解常见方法

1) 恒成立问题

(1)若不等式()A x f >在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()min f x A > (2)若不等式()B x f <在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()max f x B < (3)特别的,若上述的()()min max

x f x f 取不到,则最后的参数范围需要加上“=”.

(4)有一些可以转化为恒成立问题的,比如:“函数()x f 的图像横在()x g 的图像的上方()()x g x f >?恒成立”。

2) 能成立问题(也就是有解问题)

若在区间D 上存在实数x 使不等式()A x f >成立,则等价于在区间D 上()max f x A >; 若在区间D 上存在实数x 使不等式()B x f <成立,则等价于在区间D 上的()min f x B <.

3) 恰成立问题(相对少见)

若不等式()A x f >在区间D 上恰成立, 则等价于不等式()A x f >的解集为D ; 若不等式()B x f <在区间D 上恰成立, 则等价于不等式()B x f <的解集为D . 以上题型和方法在函数解答题的材料中有涉及,这里就不具体展开了。

4、基本不等式 一、知识点总结

1、基本不等式原始形式:(1)若R b a ∈,,则ab b a 22

2

≥+ (2)若R b a ∈,,则2

2

2b a ab +≤

2、基本不等式一般形式:若*

,R b a ∈,则ab b a 2≥+

3、基本不等式的两个重要变形:(1)若*

,R b a ∈,则ab b a ≥+2 (2)若*,R b a ∈,则2

2??

? ??+≤b a ab 总结:当两个正数的积为定植时,它们的和有最小值; 当两个正数的和为定植时,它们的积有最小值;

4、求最值的条件:“一正,二定,三相等”

5、常用:若*

,R b a ∈,则

22111

22b a b a ab b a +≤+≤≤+

二、题型分析

题型:利用不等式求最值 (一)(凑项) 1、已知2>x ,求函数4

24

42-+-=x x y 的最小值;

2、已知5

4x <,求函数14245

y x x =-+-的最大值;

题型:巧用“1”的代换求最值问题或者两者相乘

1、已知12,0,=+>b a b a ,求t a b

=+11

的最小值; 法一:

法二:

变式:已知12,0,=+>b a b a ,求b

a 1

11++的最小值;

变式:已知12,0,=+>b a b a ,求b

a b 1

1++的最小值;

变式:已知12,0,=+>a ab b a ,求a

b 1

2+的最小值;

变式:已知0>>b a ,求2

2

12a ab

ab a ++-的最小值;

变式:已知2,0=+>b a b a ,,求

1

21222++

+b a

a b 的最小值;

变式:已知2,0=+>b a b a ,,求1

12

2+++b b a a 的最小值;

变式:已知0>>>z y x 且z

x n z y y x -=-+-11恒成立,如果+

∈N n ,求n 的最小值;(参考:4) (提示:分离参数,换元法)

变式:已知28

,0,

1x y x y

>+=,求xy 的最小值;

变式:已知正项等比数列{}n a 满足:5672a a a +=,若存在两项n m a a ,,使得14a a a n m =,求n

m 41+的最小值;

题型:分离换元法求最值(了解)

1、求函数)1(1

10

72-≠+++=

x x x x y 的值域;

变式:求函数)1(1

8

2>-+=

x x x y 的最小值;

2、求函数5

22

++=x x y 的最大值;(提示:换元法)

变式:求函数9

41

++=x x y 的最大值;

题型:基本不等式的综合应用

1、已知1log log 22≥+b a ,求b

a 93+的最小值

2、已知0,>b a ,求ab b a 211++的最小值;

3、已知0,>y x ,822=++xy y x ,求y x 2+最小值;

变式1:已知0,>b a ,满足3++=b a ab ,求ab 范围;

变式2:已知0,>y x ,3

12121=+++y x ,求xy 最大值;(提示:通分或三角换元)

变式3:已知0,>y x ,12

2

=++xy y x ,求xy 最大值;

4、设正实数z y x ,,满足0432

2

=-+-z y xy x ,则当

z

xy

取得最大值时,z y x 212-+的最大值为

(提示:代入换元,利用基本不等式以及函数求最值)

变式:设z y x ,,是正数,满足032=+-z y x ,求xz

y 2

的最小值;

变式:设z y x ,,是正数,满足2,>>z y x ,求2

5

2-+

-+z z xy z y xz 的最小值;

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