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本文格式為Word版,下載可任意編輯——2023年不等式選講求解集(五篇)每個(gè)人都曾試圖在平淡的學(xué)習(xí)、工作和生活中寫一篇文章。寫作是培養(yǎng)人的觀測、聯(lián)想、想象、思維和記憶的重要手段。大家想知道怎么樣才能寫一篇比較優(yōu)質(zhì)的范文嗎?以下是我為大家搜集的優(yōu)質(zhì)范文,僅供參考,一起來看看吧
不等式選講求解集篇一
第1講不等式的證明
一、輔導(dǎo)內(nèi)容
不等式證明的方法與技巧
二、學(xué)習(xí)指導(dǎo)
不等式的證明主要研究對(duì)絕對(duì)不等式的變形、化簡。其原理是利用不等式的傳遞性從不等式的左端或右端適當(dāng)?shù)胤糯螅ɑ蚩s?。橛叶嘶蜃蠖?。不等式的性質(zhì)是不等式證明的基礎(chǔ)。
不等式證明的常規(guī)方法有:比較法、綜合法、分析法。比較法的研究對(duì)象尋常是代數(shù)不等式,如整式不等式,分式不等式;綜合法主要是用基本不等式及不等式的性質(zhì)研究非負(fù)實(shí)數(shù)集內(nèi)的絕對(duì)值不等式;當(dāng)因題目條件簡單或結(jié)論形式繁雜而無法對(duì)不等式下手時(shí),可考慮用分析法,但應(yīng)重視格式,注意規(guī)范化用語。
根據(jù)題目條件或結(jié)論的特別形式,證明不等式還有一些技巧方法;換元法、反證法、放縮法、判別式法等。
三、典型例題
設(shè)a,b∈r,求證:a+b≥ab+a+b-1。
解題思路分析:
思路一:這是一個(gè)整式不等式,可考慮用比較法,在配方過程應(yīng)表達(dá)將a或b看成主元的思想,在這樣的思想下變形,接下來的配方或因式分解相對(duì)簡單操作。
作差δ=a+b-ab-a-b+1=a-(b+1)a+b-b+1=(a=(ab123)(b1)2≥02
422222
222
b123233)bb2424思路二:注意到不等式兩邊式子a+b與ab的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),聯(lián)想到基本不等式;為了得到左邊的a與b項(xiàng),應(yīng)用增減項(xiàng)法變形。增加若干項(xiàng)或減少若干項(xiàng)的技巧在本節(jié)應(yīng)用得較為普遍。
因a+b≥2ab,a+1≥2a,b+1≥2b三式同向相加得:a+b≥ab+a+b-1思路三:在思路一中,作差δ后得到關(guān)于a的二次三項(xiàng)式,除了用配方法,還可以聯(lián)系二次函數(shù)的知識(shí)求解。記f(a)=a-(b+1)a+b-b+1因二次項(xiàng)系數(shù)為正,△=(b+1)-4(b-b+1)=-3(b-1)≤0∴f(a)≥0已知0根據(jù)已知條件:a+b+c+abc0,首先將題目結(jié)論改造為1+ab+bc+ca≥a+b+c+abc,即1+ab+bc+ca-a-b-c-abc≥0。這樣的化簡或變形(變形的目的也是化簡)在絕大多數(shù)解題中都是需要的),而且是必要的。在變形過程中尋常注意前后問題的等價(jià)性。
其次在對(duì)欲證不等式左邊的化簡時(shí),應(yīng)從已知條件中尋覓思路:由a≤1,b≤1,c≤1得:1-a≥0,1-b≥0,1-c≥0,因此在對(duì)1+ab+bc+ca-a-b-c-abc因式分解時(shí),應(yīng)向1-a,1-b,1-c這三個(gè)因式靠攏,這樣才便于判斷整個(gè)因式的符號(hào)。由輪換式的特點(diǎn),找準(zhǔn)1-a,1-b,1-c中的一個(gè)因式即可。
1+ab+bc+ca-a-b-c-abc=(1-a)+b(a-1)+c(a-1)+bc(1-a)=(1-a)(1-b-c+bc)=(1-a)(1-b)(1-c)≥0設(shè)a=a+d,b=b+c,a,b,c,d∈r+,ad=bc,a=max{a,b,c,d},試比較a與b的大小。
解題思路分析:
因a、b的表達(dá)形式比較簡單,故作差后如何對(duì)因式進(jìn)行變形是此題難點(diǎn)之一。利用等式ad=bc,借助于消元思想,至少可以消去a,b,c,d中的一個(gè)字母。關(guān)鍵是消去哪個(gè)字母,因條件中已知a的不等關(guān)系:ab,ac,ad,故保存a,消b,c,d中任一個(gè)均可。
由ad=bc得:dbcbcbcaca-b=a+d-(b+c)=abcabaaa1abbcca≥1。
abcabc
22222222222
=abc(ab)(ab)(ac)0aabcd(bd)(cd)bcbccda-b=adbcdbc(bd)=ddd下面是判斷b-d與c-d的符號(hào),即比較a、c與d的大小:應(yīng)從條件a=max{a,b,c,d}及ad=bc出發(fā)才挖掘隱蔽條件。又:若不慎消去了a,該怎么辦呢?由ad=bc得:aacbdac∵ab0∴1即1∴cd,c-d0bd由ad=bc得:同理b-d0∴a-b0a,b,c∈r,求證:a+b+c≥(a+b+c)。
解題思路分析:
不等號(hào)兩邊均是和的形式,利用一次基本不等式顯然不行。不等號(hào)右邊為三項(xiàng)和,根據(jù)不等號(hào)方向,應(yīng)自左向右運(yùn)用基本不等式后再同向相加。因不等式左邊只有三項(xiàng),故把三項(xiàng)變化六項(xiàng)后再利用二元基本不等式,這就是“化奇為偶〞的技巧。
11左=(2a42b42c4)[(a4b4)(b4c4)(c4a4)]
21≥(2a2b22b2c22c2a2)a2b2b2c2c2a2
2發(fā)現(xiàn)縮小后沒有達(dá)到題目要求,此時(shí)應(yīng)再利用不等式傳遞性繼續(xù)縮小,處理的方法與方才類似。a2b2b2c2c2a21(2a2b22b2c22c2a2)24
441[(a2b2b2c2)(b2c2c2a2)(c2a2a2b2)]21≥(2ab2c2abc22a2bc)ab(abc)2
(1)a,b,c為正實(shí)數(shù),求證:
111111;≥
abcabbcaca2b2c2abc(2)a,b,c為正實(shí)數(shù),求證:≥。bcacab2解題思路分析:
(1)不等式的結(jié)構(gòu)與例4完全一致,處理方法也完全一樣。
(2)同學(xué)們可試一試,再用方才的方法處理該題是行不通的。注意到從左向右,分式變成了整式,可考慮在左邊每一個(gè)分式后配上該分式的分母,利用二元基本不等式后約去分母,再利用不等式可加性即可達(dá)到目的。試一試行嗎?a2
x,y為正實(shí)數(shù),x+y=a,求證:x+y≥。
2解題思路分析:
思路一;根據(jù)x+y和x+y的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),聯(lián)想到算術(shù)平均數(shù)與平方平均數(shù)之間的不等關(guān)系。x2y2xy∵≤
22(xy)2a2∴xy≥222222思路二:因所求不等式右邊為常數(shù),故可從求函數(shù)最小值的角度去思考。思路一所用的是基本不等式法,這里采用消元思想轉(zhuǎn)化為一元函數(shù),再用單調(diào)性求解。換元有以下三種途徑:
途徑1:用均值換元法消元:令xaam,ym22
a2aaa2222則xy(m)(m)2m≥
2222途徑2:代入消元法:22y=a-x,0
22令x=acosθ,y=asinθ,θ∈(0,]
222244222222則x+y=a(cosθ+sinθ)=a[(sinθ+cosθ)-2sinθcosθ]
a211222=a[1-2(sin2θ)]=a(1-sin2θ)≥
222注:為了達(dá)到消元的目的,途徑1和途徑3引入了適當(dāng)?shù)膮?shù),也就是找到一個(gè)中間變量表示x,y。這種引參的思想2是高中數(shù)學(xué)常用的重要方法。
(ab)2ab(ab)2ab
已知ab0,求證:。8a28b解題思路分析:
所證不等式的形式較繁雜(如從次數(shù)看,有二次,一次,1次等),難以從某個(gè)角度著手。故考慮用分析法證明,即2執(zhí)果索因,尋覓使不等式成立的必要條件。實(shí)際上就是對(duì)所證不等式進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕?、變形,?shí)際上這種變形在相當(dāng)多的題目里都是充要的。
abab2ab(ab)2ab222ab(ab)(ab)(ab)2(ab)2(ab)2(ab)2(ab)2所證不等式可化為
8a28b∵ab0∴ab∴ab0
(ab)2(ab)21∴不等式可化為:
4a4b2(ab)4aab2a即要證只需證
24b(ab)2bab在ab0條件下,不等式組顯然成立∴原不等式成立
已知f(x)=解題思路分析:
不等號(hào)兩邊字母不統(tǒng)一,采用常規(guī)方法難以著手。根據(jù)表達(dá)式的特點(diǎn),借助于函數(shù)思想,可分別求f(a)及g(b)=b-4b+的最值,看能否通過最值之間的大小關(guān)系進(jìn)行比較。
22x34x8,求證:對(duì)任意實(shí)數(shù)a,b,恒有f(a)211.2112f(a)2a3482a82a(2)8a282a82a≤
822a82a8422
令g(b)=b-4b+∵11323g(b)=(b-2)+≥
22232∴g(b)f(a)2注:此題實(shí)際上利用了不等式的傳遞性,只不過中間量為常數(shù)而已,這種思路在兩數(shù)大小比較時(shí)曾講過。由此也說明,實(shí)數(shù)大小理論是不等式大小理論的基礎(chǔ)。
已知a,b,c∈r,f(x)=ax+bx+c,當(dāng)|x|≤1時(shí),有|f(x)|≤1,求證:
(1)|c|≤1,|b|≤1;
(2)當(dāng)|x|≤1時(shí),|ax+b|≤2。
解題思路分析:
這是一個(gè)與絕對(duì)值有關(guān)的不等式證明題,除運(yùn)用前面已介紹的不等式性質(zhì)和基本不等式以外,還涉及到與絕對(duì)值有關(guān)的基本不等式,如|a|≥a,|a|≥-a,||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|,|a1±a2±?±an|≤|a1|+|a2|+?+|an|。就此題來說,還有一個(gè)如何充分利用條件“當(dāng)|x|≤1時(shí),|f(x)|≤1〞的解題意識(shí)。
從特別化的思想出發(fā)得到:令x=0,|f(0)|≤1即|c|≤1當(dāng)x=1時(shí),|f(1)|≤1;當(dāng)x=-1時(shí),|f(-1)|≤1下面問題的解決試圖利用這三個(gè)不等式,即把f(0),f(1),f(-1)化作已知量,去表示待求量。∵f(1)=a+b+c,f(-1)=a-b+c1∴b[f(1)f(1)]2111∴|b||f(1)f(1)|≤[|f(1)||f(1)|]≤(11)≤1222(2)思路一:利用函數(shù)思想,借助于單調(diào)性求g(x)=ax+b的值域。
2當(dāng)a0時(shí),g(x)在[-1,1]上單調(diào)遞增∴g(-1)≤g(x)≤g(1)∵g(1)=a+1=f(1)-f(0)≤|f(1)-f(0)|≤|f(1)|+|f(0)|≤2g(-1)=-a+b=f(0)-f(-1)=-[f(-1)-f(0)]
≥-|f(-1)-f(0)|≥-[|f(-1)|+|f(0)|]≥-2∴-2≤g(x)≤2即|g(x)|≤2當(dāng)a0時(shí),同理可證。思路二:直接利用絕對(duì)值不等式
為了能將|ax+b|中的絕對(duì)值符號(hào)分派到a,b,可考慮a,b的符號(hào)進(jìn)行探討。當(dāng)a0時(shí)
|ax+b|≤|ax|+|b|=|a||x|+|b|≤|a|+|b|≤a+|b|下面對(duì)b探討
①b≥0時(shí),a+|b|=a+b=|a+b|=|f(1)-f(0)|≤|f(1)|+|f(0)|≤2;②b0時(shí),a+|b|=a-b=|a-b|=|f(-1)-f(0)|≤|f(-1)|+f(0)|≤2?!鄚ax+b|≤2當(dāng)a0時(shí),同理可證。
評(píng)注:此題證明過程中,還應(yīng)根據(jù)不等號(hào)的方向,合理選擇不等式,例如:既有|a-b|≥|a|-|b|,又有|a-b|≥|b|-|a|,若不適選中擇,則不能滿足題目要求。
同步練習(xí)
(一)選擇題
1、設(shè)a,b為正數(shù),且a+b≤4,則以下各式一定成立的是()1111111≤b、≤≤ab44ab211111c、≤≤1d、≥12ababa、2、已知a,b,c均大于1,且logac·logbc=4,則以下各式中一定正確的是()a、ac≥bb、ab≥cc、bc≥ad、ab≤c
3、設(shè)m不等于n,x=m-mny=nm-n,則x,y的大小關(guān)系為()
a、xyb、x=yc、yxd、與m,n的取植有關(guān)
43344、已知a,b是不相等的正數(shù),在a、b之間插入兩組數(shù):x1,x2,?,xn和y1,y2,?,yn,b成等比數(shù)列,并給出以下不等式:
①②1ab2(x1x2xn)ab()n21nn(x1x2xn)ab2
③y1y2ynab④y1y2ynnabab2()22那么,其中為真命題的是()
a、①③b、①④c、②③d、②④
5、已知a,b,c0,且a+bc,設(shè)m=
abc,n=,則mn的大小關(guān)系是4abc4ca、mnb、m=nc、m6、已知函數(shù)f(x)=-x-x,x1,x2,x3∈r,且x1+x20,x2+x30,x3+x10,則f(x1)+f(x2)+f(x3)的值()
a、一定大于零b、一定小于零c、一定等于零d、正負(fù)都有可能
111117、若a0,b0,x(),y,z,則()
2abababa、x≥yzb、x≥zyc、y≥xzd、yz≥x
8、設(shè)a,b∈r,下面的不等式成立的是()a、a+3abbb、ab-ab+abc、(二)填空題
9、設(shè)a0,b0,a≠b,則ab與ab的大小關(guān)系是__________。
10、若a,b,c是不全相等的正數(shù),則(a+b)(b+c)(c+a)______8abc(用不等號(hào)填空)。
11、設(shè)n個(gè)正數(shù)x1,x2,?,xn的算術(shù)平均數(shù)是x,若a是不等于x的任意實(shí)數(shù),并記ab
ba22
3aa12d、a+b≥2(a-b-1)bb1p(x1x1)2(x2x)2(xnx)2,q(x1a)2(x2a)2(xna)2,則p與q大小關(guān)系是__________。
1t112、當(dāng)00且t≠1時(shí),logat與loga的大小關(guān)系是__________。
22nnn13、若a,b,c為rt△abc的三邊,其中c為斜邊,則a+b與c(其中n∈n,n2)的大小關(guān)系是________________。
(三)解答題
14、已知a0,b0,a≠b,求證:ababba。
15、已知a,b,c是三角形三邊的長,求證:1abc2。bcacab1116、已知a≥0,b≥0,求證:(ab)2(ab)≥aaba。
243317、已知a,b為正數(shù),a+b=2,求證:a+b≤2。
111a8b8c818、若a,b,c為正數(shù),求證:≤。
abca3b3c3112519、設(shè)a0,b0,且a+b=1,求證:(a)(b)≥。
ab420、已知a+b+c0,ab+bc+ca0,abc0,求證:a,b,c全為正數(shù)。
第2講含有絕對(duì)值的不等式
一、輔導(dǎo)內(nèi)容
含有絕對(duì)值的不等式證明
二、學(xué)習(xí)指導(dǎo)
1、絕對(duì)值的性質(zhì)
(1)基本性質(zhì):①x∈r時(shí),|x|≥x,|x|≥-x;②|x|a,或x-axa。
(2)運(yùn)算性質(zhì):|ab|=|a||b|,|a|a||,||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|,|a1±a2±?+an|≤|a1|+|a2|+?+|an|。b|b|
222(3)幾何意義:|x-a|表示數(shù)軸上數(shù)x,a對(duì)應(yīng)的兩點(diǎn)之間的距離。
2、與絕對(duì)值有關(guān)的不等式的證明
其方法仍是證明一般不等式的方法,如比較法、綜合法、分析法等,但它除了涉及一般不等式的性質(zhì)外,還經(jīng)常用到方才所介紹的絕對(duì)值的性質(zhì),特別是||a|-|b||≤|a|±|b|這一條性質(zhì)。
在利用絕對(duì)值的性質(zhì)時(shí),應(yīng)根據(jù)不等號(hào)的方向進(jìn)行合理的選擇。
3、含絕對(duì)值不等式的證明與解法有較大的差異,在解不等式中,主要是考慮如何去掉絕對(duì)值符號(hào);而在證明中,一般不提倡去掉絕對(duì)值符號(hào),當(dāng)然,少數(shù)題目例外。
三、典型例題
設(shè)|a|ε,|a-b|2ε,求證:|b|3ε。
解題思路分析:
根據(jù)解題的“結(jié)論向條件靠攏〞的原則,此題主要思考如何用a,a-b表示b,從而利用|a|及|a-b|的條件得到|b|的范圍。
∵b=a-(a-b)∴|b|=|a-(a-b)|≤|a|+|a-b|ε+2ε=3ε
注:此題還涉及到了化簡變形中的整體思想,即將a-b看作一個(gè)整體。
實(shí)際上根據(jù)|a-b|的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),也可用絕對(duì)值的基本不等式對(duì)其縮小:||a|-|b||≤|a-b|,關(guān)鍵是不等式的左端是選擇|a|-|b|,還是|b|-|a|,盡管兩個(gè)不等式都成立,但由此題的消元要求,應(yīng)消去a,保存b,應(yīng)選|b|-|a|≤|a-b|。
∴|b|-|a|2ε又|a|ε
∴兩不等式同向相加得|b|3ε
已知f(x)=x-x+c,|x-a|1,a,c∈r,求證:|f(x)-f(a)|2(|a|+1)。
求證:|f(x)-f(a)|2(|a|+1)解題思路分析:
因f的對(duì)應(yīng)法則已知,故首先對(duì)不等式左邊化簡:|f(x)-f(a)|=|x-x+c-(a-a+c)|=|x-a-x+a|。接下來的變形向條件|x-a|1靠攏,即湊出因式x-a:
|f(x)-f(a)|=|x-a-x+a|=1(x-a)(x+a)-(x-a)|=|x-a||x+a-1||x+a-1|下一步化簡有兩種途徑:從結(jié)論向條件湊,或從條件向結(jié)論湊。
途徑一:|x+a-1|=|x-a+2a-1|≤|x-a|+|2a-1|≤|x-a|+|2a|+11+2|a|+1=2(|a|+1)途徑二:|x+a-1|≤|x|+|a-1|≤|x|+|a|+1又|x-a|≥|x|-|a|∴|x|-|a|1∴|x||a|+1∴|x+a-1|≤|x|+|a|+1|a|+1+|a|+1=2(|a|+1)注:途徑二在利用基本不等式|x-a|≥||x|-|a||時(shí),涉及到是選擇|x-a|≥|x|-|a|,還是|x-a|≥|a|-|x|,應(yīng)根據(jù)與|x|有關(guān)的不等號(hào)方向選擇。此題是要將|a|放大,應(yīng)選擇|x-a|≥|x|-|a|。
|ab||a||b|求證≤。
1|ab|1|a|1|b|解題思路分析:
思路一:三個(gè)分式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)完全一致,可構(gòu)造函數(shù)f(x)=2
222
x,利用f(x)的單調(diào)性放縮。1xx(x≥0)1x易證f(x)在[0,+∞)上遞增令f(x)=∵0≤|a+b|≤|a|+|b|∴f(|a+b|)≤f(|a|+|b|)
∴|ab||a||b||a||b|≤
1|ab|1|a||b|1|a||b|1|a||b||a||a||b||b|,1|a||b|1|a|1|a||b|1|b||a||b||a||b|
1|a||b|1|a||b|1|a|1|b|根據(jù)結(jié)論要求,采用縮小分母增大分式的放縮技巧∵∴
∴由不等式傳遞性,原不等式成立
思路二:用|a+b|≤|a|+|b|進(jìn)行放縮。但不等式左邊分式的分子、分母均含有|a+b|,必需轉(zhuǎn)化為只有一項(xiàng)含|a+b|的分式。
∵|a+b|≤|a|+|b|11∴≥
|ab||a||b|
111|ab|111|ab|≤111|a||b||a||b|
1|a||b|下同思路一。
已知a,b,x∈r,ab≥0,x≠0,求證|ax解題思路分析:
此題考慮去絕對(duì)值符號(hào)后進(jìn)行證明。
b|≥2ab。xb思路一:不等號(hào)兩邊均為非負(fù),原不等式(ax)2≥(2ab)2
xb2即ax22ab≥4ab
x22b2∵ax2≥2a2b22ab
x22b2∴ax2≥4ab
x2ab22b|≥0,|ax|≥0,顯然成立ab當(dāng)a≠0且b≠0時(shí),由a、b0知,(ax)()0
x思路二:當(dāng)a=0,或b=0時(shí),原不等式為|∴|axbbb||ax|||≥2|ax|||2|ab|2ab
xxx2已知f(x)=x+ax+b,(1)求f(1)-2f(2)+f(3);(2)證明|f(1)|,|f(2)|,|f(3)|中至少有一個(gè)不小于解思路分析:
(1)f(1)-f(2)+f(3)=2;問題(2)的求解想方法利用(1)的結(jié)論。
這是一個(gè)存在性的命題,因正面情形較多,難以確定有幾個(gè),故采用反證法。
假設(shè)|f(x)|
1。2111,|f(2)|,|f(3)|22211122222則|f(1)-2f(2)+f(3)|≤|f(1)|+2|f(2)|+|f(3)|但|f(1)-2f(2)+f(3)|=2由此得到矛盾。
已知a,b∈r,|a|1,|b|1,且a≠b,求證:|解題思路分析:
此題用分析法較為便利。
1ab|1。ab1ab1ab2|1()1(1ab)2(ab)21a2b2a2b20abab(1a2)(1b2)0|∵|a|1,|b|1∴a1,b1∴1-a0,1-b0∴(1-a)(1-b)0∴原不等式成立
設(shè)x,y∈r,x+y≤1,求證:|x+2xy-y|≤2。
解題思路分析:可能有同學(xué)會(huì)這樣解:
|x+2xy-y|≤|x|+|2xy|+|-y|=x+y+2|xy|≤x+y+x+y=2(x+y)≤2但放縮過度,不能滿足此題要求。
根據(jù)條件“平方和〞的特征,考慮用三角換元法:令x=rcosθ,y=rsinθ,|r|≤1則|x+2xy-y|=2r|sin(2θ+222222
222
222
22222222)|≤2r≤24同步練習(xí)
(一)選擇題
1、已知函數(shù)f(x)=-2x+1對(duì)任意正數(shù)ε,使得|f(x1)-f(x2)|ε成立的一個(gè)充分但不必要條件是
c、|x1-x2|d、|x1-x2|ε242、a,b是實(shí)數(shù),則使|a|+|b|1成立的充分不必要條件是a、|x1-x2|εb、|x1-x2|3、設(shè)a,b|a-b|
d、|a-b||a|+|b|
4、若a,b∈r,且|a+b|=|a|+|b|,則
a0a0a、b、ab0c、d、ab0
b0b011且|b|≥c、a≥1d、b-1225、已知h0,命題甲;兩個(gè)實(shí)數(shù)a,b滿足|a-b|2h;命題乙:兩個(gè)實(shí)數(shù)a,b滿足|a-1|c、甲是乙的充要條件d、甲既不是乙的充分條件又不是乙的必要條件
|ab|
6、不等式≤1成立的充要條件是
|a||b|a、ab≠0b、a+b≠0c、ab0d、ab0
7、設(shè)a,b∈r,則|a|1且|b|1是ab+1a+b的a、充分非必要條件b、必要非充分條件c、充要條件d、既非充分又非必要條件
8、已知函數(shù)f(x)=-2x+1,對(duì)于任意正數(shù)ε,使得|f(x1)-f(x2)|ε成立的一個(gè)充分非必要條件是a、|x1-x2|εb、|x1-x2|
(二)填空題
9、若|x+y|=4,則xy最大值是________。
|a||b|
10、若a≠b,a≠0,b≠0,則______|a||b|(填、≥、、≤)。|b||a|
11、a,b∈r,則|a+b|-|a-b|與2|b|的大小關(guān)系是______________。
12、關(guān)于x的不等式|x+2|+|x-1|22
c、|x1-x2|d、|x1-x2|23
3(三)解答題
2
13、已知|a+b|,|a-b|,求證|a|。
233cbcb|x1|,|x2|。baba15、已知f(x)在[0。1]上有意義,且f(0)=f(1),對(duì)于任意不同的x1,x2∈[0,1],都有|f(x1)-f(x2)||x1-x2|成立,14、已知二次方程ax+bx+c=0(a0,b0,c0)的兩個(gè)實(shí)根x1,x2,求證:2求證:|f(x1)-f(x2)1。2a2b2|a||b|
16、求證:≥(a,b∈r)。
2217、已知a,b∈r,|a|1,|b|1,求證:|1+ab||a+b|。
18、已知|a|1,|b|1,|c|1,求證:
(1)|abc|1;
|1abc|(2)a+b+c19、求證
220、已知a,b∈r,且|a|+|b|1,求證方程x+ax+b=0的兩個(gè)根的絕對(duì)值都小于1。
21、在一條筆直的街道上住著7位小朋友,他們各家的門牌分別為3號(hào),6號(hào),15號(hào),19號(hào),20號(hào),30號(hào),39號(hào),這7位小朋友準(zhǔn)備湊在一起玩游戲,問地點(diǎn)選在哪位小朋友家,才能使大家所走的路程和最短?(假定數(shù)字相連的兩個(gè)門牌號(hào)碼的房子間的距離相等)。
不等式選講求解集篇二
“登峰〞輔導(dǎo)伴你行
專題
1、不等式性質(zhì)及解不等式講義
類型
一、不等式性質(zhì)
基本知識(shí)點(diǎn)要求:能熟練應(yīng)用不等式性質(zhì).題型
1、不等式性質(zhì)考察.例1.若,滿足
2
2,則2的取值范圍是(不等式性質(zhì))
b,則2ab的取值范圍是的范圍.(不等式性質(zhì))練習(xí)1.若a,b滿足2a3and1b4且aa2例2.已知1a3and2b4,求ab,ab,b
練習(xí)2.已知1a3and2b4,求ab,ab,a2b的范圍.(不等式性質(zhì))
2ab4,求2a3b的取值范圍.題型
2、不等式性質(zhì)+待定系數(shù)法以及整體構(gòu)造思想構(gòu)造題.例3.已知1ab3and
練習(xí)3.已知1xy1,1xy3,求3xy的取值范圍.練習(xí)4.已知函數(shù)f(x)ax2bx(a0)滿足1f(1)2,2f(1)5,求f(3)的取值范圍.類型
二、解不等式
基本知識(shí)點(diǎn)要求:(1)知道不等式、方程及函數(shù)之間的關(guān)系;
(2)知道不等式解與方程的根之間的關(guān)系;
(3)能用數(shù)軸標(biāo)根法求解不等式.題型
1、解不等式基本知識(shí)考察.例4.解不等式:2xx30.練習(xí)5.解不等式:xx60.例5.解不等式:22x10.x2
x23x2x10.練習(xí)7.20.練習(xí)6.解不等式:2xx2x3
總結(jié)高次不等式求解步驟:(1)最高次系數(shù)化正;(2)分式不等式化整式;(3)因式分解;(4)數(shù)軸標(biāo)根
法寫出答案.題型
2、解含參不等式.例6.解關(guān)于x的不等式:(x2)(ax2)0.練習(xí)8.關(guān)于x的不等式axb0的解集為1,,求
練習(xí)9.解關(guān)于x的不等式:x(1a)axa0.總結(jié):(自己填寫)
會(huì)當(dāng)凌絕頂,一覽眾山小——成功者的領(lǐng)地.江西省、南昌市、西湖區(qū)
聯(lián)系電話:***徐(數(shù)學(xué)老師)23axb0的解集.x2
不等式選講求解集篇三
不等式講義ⅱ
1、排序不等式:anan1a1,bnbn1b1,則:
n
n
k
n
k
a
k
1bk
a
k1
bik
a
k1
k
bnk1(其中i1,i2,,in是1,2,,n的一個(gè)排列)
212
1例1:x,y,zr,求證:○
yzx
zxy
xyz
2xyz;○
x
yz
y
zx
z
xy
x
y
z102、均值不等式:mmaxa1,a2,,an,mmina1,a2,,an,則:
a1a2an
n
m
a1a2an
n
a1a2an
n
1a
11a2
1an
m
aaax
,注:記fxn
x
1x2xn
以上不等式即:ff2f1f0f1f可猜測fx是單增函數(shù),這就是冪均值不等式。
1例1○1;○2x,y,zr,且xyz1求:s例2:○
3x23y23z2
txy2z3的最大值。例3:求ft48t
1t
3,t0的最小值。
例4:a,br,ab1求sa
11
b的最小值。ab
22
3、柯西不等式:akbkakbk
k1k1k1
n
akk1
n
nnn
n
最重要的變形:
k1
akbk
,(bi0)當(dāng)且僅當(dāng)a1:a2::anb1:b2::bn時(shí)取等。
b
k12
k
例5:求sxyyx的最大值。
a
1例6:a1,b1,求證:○
b1
b
a1
28;○
a
a1
b
b1
8。
例7:x1,y1,求證:
例8:,為銳角,且
11x
11y
21xy
cossin
sincos
1,求證:
例9:a,b,cr,abc1,求證:
1abc
1bca
1cab
例10:a,b,c,d,e都是實(shí)數(shù),且abcde8,a2b2c2d2e216求e的取值范圍。
nakk1
n
n
通過以上例子,我們感受到了柯西不等式的推論:
k1
akbk
十分好用,我們把它
b
k1
k
推廣。以下給出幾個(gè)引理或定理,它們的證明你可以在教程中找到。切比雪夫不等式:
1
10aaa,0bbb,則:akbk○12n12n
nk1n
1
b1,則:akbk
nk1n
n
n
1
aknk11
aknk1
n
nn
b
k1n
k
20aaa,0bb○12nnn1
n
bkk1
1x1,nn,則:1x1nx貝努力不等式:○
2x1,且x0,r1或r0,則:1x1rx○
r
3x1,且x0,0r1,則:1x1rx○
r
赫爾德不等式:ai,bir,p0,q1,1p
1q
1,則:
n
pqpq1當(dāng)p1有:○ababkkkk
k1k1k1
n
n
p
n
nn
qpq2當(dāng)0p1有:○akbkakbk
k1k1k1
n
1當(dāng)m0或m1,則:權(quán)方和不等式:xi,yir,○
k1
xk
m1m
yk
n
xkk1
n
m1
ykk1
m1
m
n
2當(dāng)1m0,則:○
k1
xk
m1m
k
y
nxkk1
n
ykk1
m
q
注:當(dāng)且僅當(dāng)x1:x2::xny1:y2::yn時(shí)取等。證明時(shí)只需令:xkakbk,ykbk
pm1,直接運(yùn)用赫爾德不等式。
nakk1bkk1
n
p
n
推論:ai,bir,p,qn,pq,則:
k1
akb
p
qk
n
1qp
q
注:證明可參考教程p311習(xí)題11
1例11:a,b,cr,且abc3,求證:○
112ab12bc12ca11132○
1ab1bc1ca2
222
例12:a,b,cr,求證:
abc
bca
cab
abc
例13:a,b,cr,求證:
aa8bc
bb8ca
cc8ab
1
例14:a,b,cr,且abc1求證:
例15:a,b,cr,求證:
abc
a1bc
b1ca
c1ab
910
bca
cab
1112abc
n
例16:已知:a1,a2,,an是兩兩互異的正整數(shù),求證:
k1
akk
n
k1
1k
不等式選講求解集篇四
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難點(diǎn)18不等式的證明策略
不等式的證明,方法靈活多樣,它可以和好多內(nèi)容結(jié)合.高考解答題中,常滲透不等式證明的內(nèi)容,純不等式的證明,歷來是高中數(shù)學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn),本難點(diǎn)著重培養(yǎng)考生數(shù)學(xué)式的變形能力,規(guī)律思維能力以及分析問題和解決問題的能力.●難點(diǎn)磁場
(★★★★)已知a>0,b>0,且a+b=1.求證:(a+1a1b254)(b+)≥.●案例探究
[例1]證明不等式112131n2n(n∈n)
*命題意圖:此題是一道考察數(shù)學(xué)歸納法、不等式證明的綜合性題目,考察學(xué)生觀測能力、構(gòu)造能力以及規(guī)律分析能力,屬★★★★★級(jí)題目.知識(shí)依托:此題是一個(gè)與自然數(shù)n有關(guān)的命題,首先想到應(yīng)用數(shù)學(xué)歸納法,另外還涉及不等式證明中的放縮法、構(gòu)造法等.錯(cuò)解分析:此題易出現(xiàn)以下放縮錯(cuò)誤:
這樣只重視形式的統(tǒng)一,而忽略大小關(guān)系的錯(cuò)誤也是經(jīng)常發(fā)生的.技巧與方法:此題證法一采用數(shù)學(xué)歸納法從n=k到n=k+1的過渡采用了放縮法;證法二先放縮,后裂項(xiàng),有的放矢,直達(dá)目標(biāo);而證法三運(yùn)用函數(shù)思想,借助單調(diào)性,獨(dú)具匠心,發(fā)人深省.證法一:(1)當(dāng)n等于1時(shí),不等式左端等于1,右端等于2,所以不等式成立;
(2)假設(shè)n=k(k≥1)時(shí),不等式成立,即1+12131k11k112131k<2k,則12k2k(k1)1k1k(k1)1k1
2k1,∴當(dāng)n=k+1時(shí),不等式成立.綜合(1)、(2)得:當(dāng)n∈n*時(shí),都有1+
12131n<2n.另從k到k+1時(shí)的證明還有以下證法:
2(k1)12k(k1)k2k(k1)(k1)(kk1)0,22k(k1)12(k1),k10,2k1k12k1.2k1k2k1k11k1,又如:2k12k
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2k1k12k1.證法二:對(duì)任意k∈n*,都有:
1k2k12k132kk11n2(kk1),2)2(nn1)2n.因此122(21)2(312131n證法三:設(shè)f(n)=2n(1*
),那么對(duì)任意k∈n都有:
f(k1)f(k)2(k11k11k1k)1k1[2(k1)2k(k1)1](k1k1k)2
0[(k1)2k(k1)k]∴f(k+1)>f(k)因此,對(duì)任意n∈n都有f(n)>f(n-1)>?>f(1)=1>0,∴112131n2n.xy(x>0,y>0)恒成立的a的最小值.*[例2]求使xy≤a命題意圖:此題考察不等式證明、求最值函數(shù)思想、以及學(xué)生規(guī)律分析能力,屬于★★★★★級(jí)題目.知識(shí)依托:該題實(shí)質(zhì)是給定條件求最值的題目,所求a的最值蘊(yùn)含于恒成立的不等式中,因此需利用不等式的有關(guān)性質(zhì)把a(bǔ)浮現(xiàn)出來,等價(jià)轉(zhuǎn)化的思想是解決題目的突破口,然后再利用函數(shù)思想和重要不等式等求得最值.錯(cuò)解分析:此題解法三利用三角換元后確定a的取值范圍,此時(shí)我們習(xí)慣是將x、y與cosθ、sinθ來對(duì)應(yīng)進(jìn)行換元,即令x=cosθ,y=sinθ(0<θ<
2),這樣也得a≥sinθ+cosθ,但是這種換元是錯(cuò)誤的.其原因是:(1)縮小了x、y的范圍;(2)這樣換元相當(dāng)于此題又增加了“x、y=1〞這樣一個(gè)條件,顯然這是不對(duì)的.技巧與方法:除了解法一經(jīng)常用的重要不等式外,解法二的方法也很典型,即若參數(shù)a滿足不等關(guān)系,a≥f(x),則amin=f(x)max;若a≤f(x),則amax=f(x)min,利用這一基才能實(shí),可以較輕松地解決這一類不等式中所含參數(shù)的值域問題.還有三角換元法求最值用的恰當(dāng)好處,可以把原問題轉(zhuǎn)化.解法一:由于a的值為正數(shù),將已知不等式兩邊平方,得:
22x+y+2xy≤a(x+y),即2xy≤(a-1)(x+y),①②∴x,y>0,∴x+y≥2xy,當(dāng)且僅當(dāng)x=y時(shí),②中有等號(hào)成立.本資料從網(wǎng)上收集整理
比較①、②得a的最小值滿足a-1=1,∴a2=2,a=2(因a>0),∴a的最小值是2.xxyy(xxyy)22解法二:設(shè)uxy2xyxy12xyxy.∵x>0,y>0,∴x+y≥22xy2xyxy(當(dāng)x=y時(shí)“=〞成立),∴xy≤1,xy的最大值是1.從而可知,u的最大值為112,又由已知,得a≥u,∴a的最小值為2.解法三:∵y>0,∴原不等式可化為
xy+1≤a
xy1,設(shè)xy=tanθ,θ∈(0,2).∴tanθ+1≤atan21;即tanθ+1≤asecθ∴a≥sinθ+cosθ=2sin(θ+又∵sin(θ+44),4).③)的最大值為1(此時(shí)θ=由③式可知a的最小值為2.●錦囊妙計(jì)
1.不等式證明常用的方法有:比較法、綜合法和分析法,它們是證明不等式的最基本的方法.(1)比較法證不等式有作差(商)、變形、判斷三個(gè)步驟,變形的主要方向是因式分解、配方,判斷過程必需詳細(xì)表達(dá);假使作差以后的式子可以整理為關(guān)于某一個(gè)變量的二次式,則考慮用判別式法證.(2)綜合法是由因?qū)Ч治龇ㄊ菆?zhí)果索因,兩法相互轉(zhuǎn)換,相互滲透,互為前提,充分運(yùn)用這一辯證關(guān)系,可以增加解題思路,開擴(kuò)視野.2.不等式證明還有一些常用的方法:換元法、放縮法、反證法、函數(shù)單調(diào)性法、判別式法、數(shù)形結(jié)合法等.換元法主要有三角代換,均值代換兩種,在應(yīng)用換元法時(shí),要注意代換的等價(jià)性.放縮性是不等式證明中最重要的變形方法之一,放縮要有的放矢,目標(biāo)可以從要證的結(jié)論中考察.有些不等式,從正面證假使不易說明白,可以考慮反證法.凡是含有“至少〞“惟一〞或含有其他否定詞的命題,適合用反證法.證明不等式時(shí),要依據(jù)題設(shè)、題目的特點(diǎn)和內(nèi)在聯(lián)系,選擇適當(dāng)?shù)淖C明方法,要熟悉各
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種證法中的推理思維,并把握相應(yīng)的步驟、技巧和語言特點(diǎn).●殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練
一、填空題
1.(★★★★★)已知x、y是正變數(shù),a、b是正常數(shù),且
axby=1,x+y的最小值為__________.2.(★★★★)設(shè)正數(shù)a、b、c、d滿足a+d=b+c,且|a-d|<|b-c|,則ad與bc的大小關(guān)系是__________.3.(★★★★)若m<n,p<q,且(p-m)(p-n)<0,(q-m)(q-n)<0,則m、n、p、q的大小順序是__________.二、解答題
4.(★★★★★)已知a,b,c為正實(shí)數(shù),a+b+c=1.求證:(1)a2+b2+c2≥
(2)3a23b23c2≤65.(★★★★★)已知x,y,z∈r,且x+y+z=1,x2+y2+z2=6.(★★★★★)證明以下不等式:(1)若x,y,z∈r,a,b,c∈r,則(2)若x,y,z∈r,且x+y+z=xyz,則yzxzxyxyz+
+
12,證明:x,y,z∈[0,23]
bcax2caby2abcz≥2(xy+yz+zx)
2≥2(1x1y1z)7.(★★★★★)已知i,m、n是正整數(shù),且1<i≤m<n.(1)證明:niaim<miain;
(2)證明:(1+m)n>(1+n)m
338.(★★★★★)若a>0,b>0,a+b=2,求證:a+b≤2,ab≤1.參考答案
難點(diǎn)磁場
證法一:(分析綜合法)
欲證原式,即證4(ab)+4(a+b)-25ab+4≥0,即證4(ab)-33(ab)+8≥0,即證ab≤ab≥8.∵a>0,b>0,a+b=1,∴ab≥8不可能成立∵1=a+b≥2ab,∴ab≤證法二:(均值代換法)設(shè)a=121
4222
14或,從而得證.+t1,b=12+t2.12∵a+b=1,a>0,b>0,∴t1+t2=0,|t1|<,|t2|<
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(a(121a)(b21b)(1a1a22b1b(14t1t11)((222t1)112t122t2)11214t21412t2t21)t2)2212t1)(22(14t1t11)(14t2t21)2(54t2)t214t22
t2425161432t2t222252516.144t2顯然當(dāng)且僅當(dāng)t=0,即a=b=證法三:(比較法)
12時(shí),等號(hào)成立.∵a+b=1,a>0,b>0,∴a+b≥2ab,∴ab≤1125222214
a1b1254ab33ab8(14ab)(8ab)(a)(b)0ab4ab44ab4ab1125(a)(b)ab4證法四:(綜合法)∵a+b=1,a>0,b>0,∴a+b≥2ab,∴ab≤
14.2(1ab)125ab4252(1ab)11391621ab1(1ab)441614ab即(a1a)(b1b)254
證法五:(三角代換法)
∵a>0,b>0,a+b=1,故令a=sin2α,b=cos2α,α∈(0,2)
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(a1a4)(b1b)(sin4221sin22)(cos21cos222)2sincos2sincos24sin2222(4sin)164sin2sin21,4sin2413.42sin2162522(4sin2)2511244sin224sin2即得(a1a)(b1b)254.22殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練
一、1.解析:令ax=cos2θ,by=sin2θ,則x=asec2θ,y=bcsc2θ,∴x+y=asec2θ+bcsc2θ=a+b+atan2θ+bcot2θ≥a+b+2atan2bcot2ab2ab.答案:a+b+2ab
2.解析:由0≤|a-d|<|b-c|(a-d)2<(b-c)2(a+b)2-4ad<(b+c)2-4bc∵a+d=b+c,∴-4ad<-4bc,故ad>bc.答案:ad>bc
3.解析:把p、q看成變量,則m<p<n,m<q<n.答案:m<p<q<n
二、4.(1)證法一:a2+b2+c2-===13131313=
13(3a2+3b2+3c2-1)[3a2+3b2+3c2-(a+b+c)2]
[3a2+3b2+3c2-a2-b2-c2-2ab-2ac-2bc][(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2]≥0∴a2+b2+c2≥
222
證法二:∵(a+b+c)=a+b+c+2ab+2ac+2bc≤a+b+c2+a2+b2+a2+c2+b2+c2∴3(a2+b2+c2)≥(a+b+c)2=1∴a2+b2+c2≥abc32222
abc3證法三:∵∴a2+b2+c2≥
abc3∴a2+b2+c2≥
13證法四:設(shè)a=+α,b=
13+β,c=
13+γ.∵a+b+c=1,∴α+β+γ=0∴a+b+c=(22213+α)+(2
13+β)+(2
13+γ)
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==1313+23(α+β+γ)+α+β+γ
13222+α2+β2+γ2≥13
∴a2+b2+c2≥(2)證法一:同理
3a23b32(3a2)13c323(abc)9263a212,3b2,3c23c2
3a23b2∴原不等式成立.證法二:3a23b233c2(3a2)(3b2)(3c2)3
3(abc)633
∴3a23b23c2≤33<6∴原不等式成立.5.證法一:由x+y+z=1,x2+y2+z2=次方程得:
2y2-2(1-x)y+2x2-2x+
1212,得x2+y2+(1-x-y)2=
12,整理成關(guān)于y的一元二
=0,∵y∈r,故δ≥0
12∴4(1-x)2-4×2(2x2-2x+同理可得y,z∈[0,證法二:設(shè)x=于是==1313121323)≥0,得0≤x≤
23,∴x∈[0,23]
]
132+x′,y=2
+y′,z=
13132
+z′,則x′+y′+z′=0,=(13+x′)+(13+y′)+(23+z′)
+x′2+y′2+z′2+222
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