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(完整版)高中数学不等式归纳讲解

第三章不等式定义:用不等号将两个解析式连结起来所成的式子。

3-1 不等式的最基本性质①对称性:如果x>y,那么y<x;如果y<x,那么x>y;②传递性:如果x>y,y>z;那么x>z;③加法性质;如果x>y,而z为任意实数,那么x+z>y +z;④乘法性质:如果x>y,z>0,那么xz>yz;如果x>y,z<0,那么xz<yz;(符号法则)3-2 不等式的同解原理①不等式F(x)<G(x)与不等式G(x)>F(x)同解。

②如果不等式F (x ) < G (x )的定义域被解析式H ( x )的定义域所包含,那么不等式 F (x )<G (x )与不等式F (x )+H (x )<G (x )+H (x )同解。

③如果不等式F (x )<G (x ) 的定义域被解析式H (x )的定义域所包含,并且H (x )>0,那么不等式F(x)<G (x )与不等式H (x )F (x )<H ( x )G (x ) 同解;如果H (x )<0,那么不等式F (x )<G (x )与不等式H (x)F (x )>H (x )G (x )同解。

④不等式F (x )G (x )>0与不等式0)x (G 0)x (F >>或0)x (G 0)x (F <<同解不等式解集表示方式F(x)>0的解集为x 大于大的或x 小于小的F(x)<0的解集为x 大于小的或x 小于大的 3-3 重要不等式3-3-1 均值不等式1、调和平均数: )a 1...a 1a 1(nH n21n +++= 2、几何平均数: n 1n 21n )a ...a a (G =3、算术平均数: n)a a a (A n 21n +++= 4、平方平均数: n )a ...a a (Q 2n 2221n +++=这四种平均数满足Hn ≤Gn ≤An ≤Qna1、a2、… 、an ∈R +,当且仅当a1=a2= … =an 时取“=”号3-3-1-1均值不等式的变形(1)对正实数a,b ,有2ab b a22≥+ (当且仅当a=b 时取“=”号)(2)对非负实数a,b ,有ab 2b a ≥+ (6)对非负数a,b ,有ab )2b a (b a 222≥+≥+ (7) 若,,a bc R +∈,有a b c ++≥a b c ==时成立)(8)对非负数a,b,c ,有ac bc ab c b a 222++≥++ (9)对非负数a,b , 2b a 2b a ab 222b1a 1+≤+≤≤+ 3-3-1-1最值定理当两个正数的和一定时,其乘积有最大值;当两个正数的乘积一定时,其和有最小值。

均值不等式求最值主要方法:1.常见构造条件的变换:加项变换,系数变换,平方变换,拆项变换,常量代换,三角代换等.2.当使用均值定理时等号不能成立时,应考虑函数的单调性(例如“对号”函数,导数法).3-3-2 权方和不等式 m n3211m n 321m n 1m n m 31m 3m 21m 2m 11m 1)b ...b b (b )a ...a a a (b a ....b a b a b a ++++++++>+++++++++ a,b,n 为正整数。

m 为正数。

3-4绝对值不等式|a +b |≤|a |+|b |||||||a b a b -≤+3-5 不等式例题解析3-5-1 绝对值不等式1、求2|55|1x x -+<的解2、右边的常数变为代数式(1)|x +1|>2-x ;(2)|2x -2x -6|<3x形如|()f x|>()g x型不等式f x|<()g x,|()这类不等式的简捷解法是等价命题法,即:①|()f x<()g xg x<()f x|<()g x⇔-()②|()f x<-()g x或()g xg x⇔()f x>()f x|>()3、两个绝对值不等式解不等式(1)|x-1|<|x+a|;(2)|x-2|+|x+3|>5.形如|()g x|型不等式f x|<|()1)此类不等式的简捷解法是利用平方法,即:|()g x|⇔22f x|<|()<⇔[()()][()()]f xg x()()+-<0f xg x f x g x2)所谓零点分段法,是指:若数x,2x,……,n x分别使含有1|x-x|,|x-2x|,……,|x-n x|的代数式中相应绝对值为零,称1x,1x,……,n x为相应绝对值的零点,零点1x,2x,……,n x将数轴分2为m+1段,利用绝对值的意义化去绝对值符号,得到代数式在各段上的简化式,从而化为不含绝对值符号的一般不等式来解,即令每项等于零,得到的值作为讨论的分区点,然后再分区间讨论绝对值不等式,最后应求出解集的并集。

零点分段法是解含绝对值符号的不等式的常用解法,这种方法主要体现了化归、分类讨论等数学思想方法,它可以把求解条理化、思路直观化。

例题.不等式|x+3|-|2x-1|<2x +1的解集为 。

解:|x+3|-|2x-1|=⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-≤-<<-+≥-)3(4)213(24)21(4x x x x x x 4、含参数绝对值不等式解关于x 的不等式 34422+>+-m m mx x[解题]原不等式等价于 3|2|+>-m m x当03>+m 即3->m 时, )3(232+-<-+>-m m x m m x 或∴3mx或x>m3<3-+当0m时,0|6m即3-=3=++x∴x≠-6|>当0m时,x∈Rm即3-<+3<方法归纳:形如|()f x|>a(a R∈)型不等式f x|<a,|()此类不等式的简捷解法是等价命题法,即:①当a>0时,|()f x>af x|<a⇔-a<()f x|>a⇔()f x<a;|()或()f x<-a;②当a=0时,|()f x≠0f x|>a⇔()f x|<a无解,|()③当a<0时,|()f x有意义。

f x|<a无解,|()f x|>a⇔()4、含参数绝对值不等式有解、解集为空和恒成立的问题若不等式|x-4|+|3-x|<a的解集为空集,求a的取值范围。

[思路]此不等式左边含有两个绝对值符号,可考虑采用零点分段法,即令每一项都等于0,得到的值作为讨论的分区点,然后再分区间讨论绝对值不等式,最后应求出解集的并集,这是按常规去掉绝对值符号的方法求解,运算量较大。

若仔细观察不等式左边的结构,利用绝对值的几何意义用数形结合方法或联想到绝对值不等式|a +b |≤|a |+|b |,便把问题简化。

[解题]解法一 (1)当a ≤0时,不等式的解集是空集。

(2)当a >0时,先求不等式|x -4|+|3-x |<a 有解时a 的取值范围。

令x -4=0得x =4,令3-x =0得x =3① 当x ≥4时,原不等式化为x -4+x -3<a ,即2x -7<a 解不等式组474272x a x x a≥⎧+⇒≤<⎨-<⎩,∴a >1 ② 当3<x <4时,原不等式化为4-x +x -3<a 得a >1 ③ 当x ≤3时,原不等式化为4-x +3-x <a 即7-2x <a解不等式377337222x a a x x a≤⎧--⇒<≤⇒<⎨-<⎩,∴a >1 综合①②③可知,当a >1时,原不等式有解,从而当0<a ≤1时,原不等式解集为空集。

由(1)(2)知所求a 取值范围是a ≤1解法二由|x -4|+|3-x |的最小值为1得当a >1时,|x -4|+|3-x |<a 有解从而当a ≤1时,原不等式解集为空集。

解法三: ∵a >|x -4|+|3-x |≥|x -4+3-x |=1 ∴当a >1时,|x -4|+|3-x |<a 有解 从而当a ≤1时,原不等式解集为空集。

方法总结:1)一题有多法,解题时需学会寻找最优解法。

2)()f x a ≤有解()min a f x ⇒≥;()f x a ≤解集为空集()min a f x ⇒<;这两者互补。

()f x a ≤恒成立()max a f x ⇒≥。

()f x a <有解()min a f x ⇒>;()f x a <解集为空集()min a f x ⇒≤;这两者互补。

()f x a <恒成立()max a f x ⇒>。

()f x a ≥有解()max a f x ⇒≤;()f x a ≥解集为空集()max a f x ⇒>;这两者互补。

()f x a ≥恒成立()min a f x ⇒≤。

()f x a >有解()max a f x ⇒<;()f x a >解集为空集()max a f x ⇒≤;这两者互补。

()f x a >恒成立()min a f x ⇒≤。

6、绝对值三参数不等式问题已知函数2()(,,)f x ax bx c a b c R =++∈,当[1,1]x ∈-时|()|1f x ≤,求证:(1)||1b ≤;(2)若2()(,,)g x bx ax c a b c R =++∈,则当[1,1]x ∈-时,求证:|()|2g x ≤。

[思路]本题中所给条件并不足以确定参数a,b,c 的值,但应该注意到:所要求的结论不是()b g x 或的确定值,而是与条件相对应的“取值范围”,因此,我们可以用()1-f 、(0)f 、()1f 来表示b a ,,c 。

因为由已知条件得|(1)|1f -≤,|(0)|1f ≤,|(1)|1f ≤。

[解题]证明:(1)由()()()()11,1[11]2f a b c f a b c b f f =++-=-+⇒=--,从而有11||[(1)(1)](|(1)||(1)|),|(1)|1,|(1)|1,221||(|(1)||(1)|) 1.2b f f f f f f b f f =--≤+-≤-≤∴≤+-≤ (2)由()()()()()()111,1[11],[11],(0),22f a b c f a b c b f f a c f f c f =++-=-+⇒=--+=+-= 从而 ()()1[11](0)2a f f f =+-- 将以上三式代入2()(,,)g x bx ax c abc R =++∈,并整理得22222211|()||(0)(1)(1)(1)(1)(1)|2211|(0)(1)||(1)(1)||(1)(1)|2211|(0)|1||(1)||1||(1)||1|221111|1||1||1|1(1)(1)222222g x f x f x f x f x f x f x f x f x f x x x x x x x x =-+++--≤-+++--=-+++--≤-+++-=-+++-=-≤ 收获1) 二次函数的一般式c bx ax y ++=2)0(≠c 中有三个参数c b a ,,. 解题的关键在于:通过三个独立条件“确定”这三个参数.2)本题变形技巧性强,同时运用公式||||||a b a b +≤+,||||||a b a b -≤+及已知条件进行适当的放大。

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