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不等式知识点与题型总结

不等式一、知识点:1. 实数的性质:0>-⇔>b a b a ;0<-⇔<b a b a ;0=-⇔=b a b a .2. 不等式的性质:性 质内 容对称性 a b b a >⇔<,a b b a <⇔>. 传递性 a b >且b c a c >⇒>.加法性质 a b a c b c >⇒+>+;a b >且c d a c b d >⇒+>+.乘法性质 ,0a b c ac bc >>⇒>;0a b >>,且00c d ac bd >>⇒>>. 乘方、开方性质 0,n n a b n N a b *>>∈⇒>;0,n n a b n N a b *>>∈⇒>.倒数性质 11,0a b ab a b>>⇒<.3. 常用基本不等式:条 件结 论 等号成立的条件a R ∈20a ≥ 0a = ,a R b R ∈∈ 222a b ab +≥,2()2a b ab +≤,222()22a b a b ++≥ a b =0,0>>b a基本不等式: 2a b ab +≥常见变式:2≥+b a a b ; 21≥+aa ab =0,0>>b a2211222b a b a ab b a +≤+≤≤+ a b =4.利用重要不等式求最值的两个命题:命题1:已知a ,b 都是正数,若ab 是实值P ,则当a=b=时,和a +b 有最小值2.命题2:已知a ,b 都是正数,若a +b 是实值S ,则当a=b=2s时,积ab 有最大值42s .注意:运用重要不等式求值时,要注意三个条件:一“正”二“定”三“等”,即各项均为正数,和或积为定值,取最值时等号能成立,以上三个条件缺一不可.5.一元二次不等式的解法:设a>0,x 1x 2是方程ax 2+bx+c=0的两个实根,且x 1≤x 2,则有结论:ax 2+bx+c>0⇔2040a ab ac >⎧=⎨-<⎩或检验;ax 2+bx+c<0⇔2040a ab ac <⎧=⎨-<⎩或检验 6. 绝对值不等式(1)|x |<a (a >0)的解集为:{x |-a <x <a}; |x |>a (a >0)的解集为:{x |x >a 或x <-a}。

(2)|b ||a ||b a |||b ||a ||+≤±≤-7. 不等式证明方法:基本方法:比较法、综合法、分析法、反证法 辅助方法:换元法(三角换元、均值换元等)、放缩法、构造法、判别式法特别提醒:不等式的证明,方法灵活多样,它可以和很多内容结合.高考解答题中,常渗透不等式证明的内容,最常用的思路是用分析法探求证明途径,再用综合法加以叙述。

我们在利用不等式的性质或基本不等式时要注意等号、不等号成立的条件。

例:解下列不等式:(1)27120x x -+>; (2)2230x x --+≥;(3)2210xx -+<;(4)2220xx -+<.解:(1)方程27120x x -+=的解为123,4x x ==.根据2712y x x =-+的图象,可得原不等式27120x x -+>的解集是{|34}x x x <>或.(2)不等式两边同乘以1-,原不等式可化为2230x x +-≤.方程2230x x +-=的解为123,1x x =-=.根据223y x x =+-的图象,可得原不等式2230x x --+≥的解集是{|31}x x -≤≤.△ △>0 △=0 △<0图象ax 2+bx+c=0的解x=x 1或x=x 2x=x 1=x 2=-b/2a无实数解ax 2+bx+c>0解集 {x ︱x<x 1或x>x 2} {x ︱x ≠x 1 } Rax 2+bx+c<0解集 {x ︱x 1<x<x 2} Φ Φ(3)方程2210x x -+=有两个相同的解121x x ==.根据221y x x =-+的图象,可得原不等式2210x x -+<的解集为∅.(4)因为0∆<,所以方程2220x x -+=无实数解,根据222y x x =-+的图象,可得原不等式2220x x -+<的解集为∅.练习1. (1)解不等式073<+-x x ;(若改为307x x -≤+呢?) (2)解不等式2317x x -<+;解:(1)原不等式⎩⎨⎧>-<+⎩⎨⎧<->+⇔03,0703,07x x x x 或{|73}x x ∴-<<(该题后的答案:{|73}x x -<≤).(2)1007x x -<+即{|710}x x ∴-<<.8、最值定理设x 、y 都为正数,则有⑴ 若x y s +=(和为定值),则当x y =时,积xy 取得最大值24s .⑵ 若xy p =(积为定值),则当x y =时,和x y +取得最小值. 即:“积定,和有最小值;和定,积有最大值” 注意:一正、二定、三相等几种常见解不等式的解法 重难点归纳解不等式对学生的运算化简等价转化能力有较高的要求,随着高考命题原则向能力立意的进一步转化,对解不等式的考查将会更是热点,解不等式需要注意下面几个问题(1)熟练掌握一元一次不等式(组)、一元二次不等式(组)的解法(2)掌握用零点分段法解高次不等式和分式不等式,特别要注意因式的处理方法(3)掌握无理不等式的三种类型的等价形式,指数和对数不等式的几种基本类型的解法 (4)掌握含绝对值不等式的几种基本类型的解法(5)在解不等式的过程中,要充分运用自己的分析能力,把原不等式等价地转化为易解的不等式 (6)对于含字母的不等式,要能按照正确的分类标准,进行分类讨论典型题例示范讲解例1:如果多项式)(x f 可分解为n 个一次式的积,则一元高次不等式0)(>x f (或0)(<x f )可用“穿根法”求解,但要注意处理好有重根的情况.当分式不等式化为)0()()(≤<或xgxf时,要注意它的等价变形①0)()()()(<⋅⇔<xgxfxgxf②0)()()()()()()()()()(<⋅=⇔≤⎩⎨⎧≠≤⋅⇔≤xgxfxfxgxfxgxgxfxgxf或或用“穿根法”解不等式时应注意:①各一次项中x的系数必为正;②对于偶次或奇次重根可转化为不含重根的不等式,也可直接用“穿根法”,但注意“奇穿偶不穿”,其法如下图.不等式左右两边都是含有x的代数式,必须先把它们移到一边,使另一边为0再解.例:解不等式:(1)015223>--xxx;(2)0)2()5)(4(32<-++xxx.解:(1)原不等式可化为)3)(52(>-+xxx把方程0)3)(52(=-+xxx的三个根3,25,0321=-==xxx顺次标上数轴.然后从右上开始画线顺次经过三个根,其解集如下图的阴影部分.∴原不等式解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧><<-325xxx或(2)原不等式等价于⎩⎨⎧>-<-≠⇔⎩⎨⎧>-+≠+⇔>-++245)2)(4(5)2()5)(4(32xxxxxxxxx或∴原不等式解集为{}2455>-<<--<xxxx或或解下列分式不等式:例:(1)22123+-≤-xx;(2)12731422<+-+-xxxx(1)解:原不等式等价于⎩⎨⎧≠-+≥+-+-⇔≥+-+-⇔≤+-++-⇔≤+---+⇔≤+--⇔+≤-0)2)(2(0)2)(2)(1)(6(0)2)(2()1)(6(0)2)(2(650)2)(2()2()2(302232232x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x xx x x x用“穿根法”∴原不等式解集为[)[)+∞⋃-⋃--∞,62,1)2,(。

(2)解法一:原不等式等价于 027313222>+-+-x x x x 21213102730132027301320)273)(132(222222><<<⇔⎪⎩⎪⎨⎧<+-<+-⎪⎩⎪⎨⎧>+->+-⇔>+-+-⇔x x x x x x x x x x x x x x x 或或或 ∴原不等式解集为),2()1,21()31,(+∞⋃⋃-∞。

解法二:原不等式等价于0)2)(13()1)(12(>----x x x x0)2()13)(1)(12(>-⋅---⇔x x x x用“穿根法”∴原不等式解集为),2()1,21()31,(+∞⋂⋃-∞例2:绝对值不等式,解此题的关键是去绝对值符号,而去绝对值符号有两种方法:一是根据绝对值的意义⎩⎨⎧<-≥=)0()0(a a a a a二是根据绝对值的性质:a x a x a x a a x >⇔<<-⇔<.,或a x -<,因此本题有如下两种解法. 例:解不等式242+<-x x解:原不等式等价于 24)2(2+<-<+-x x x即⎪⎩⎪⎨⎧+->-+<-)2(42422x x x x ∴312132<<⎩⎨⎧-<><<-x x x x 故或.例3:已知f (x )是定义在[-1,1]上的奇函数,且f (1)=1,若m 、n ∈[-1,1],m +n ≠0时nm n f m f ++)()(>0(1)用定义证明f (x )在[-1,1]上是增函数;(2)解不等式f (x +21)<f (11-x );(3)若f (x )≤t 2-2at +1对所有x ∈[-1,1],a ∈[-1,1]恒成立,求实数t 的取值范围 技巧与方法(1)问单调性的证明,利用奇偶性灵活变通使用已知条件不等式是关键,(3)问利用单调性把f (x )转化成“1”是点睛之笔(1)证明任取x 1<x 2,且x 1,x 2∈[-1,1],则f (x 1)-f (x 2)=f (x 1)+f (-x 2)=2121)()(x x x f x f --+·(x 1-x 2)∵-1≤x 1<x 2≤1, ∴x 1+(-x 2)≠0,由已知2121)()(x x x f x f --+>0,又 x 1-x 2<0,∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x )在[-1,1]上为增函数 (2)解∵f (x )在[-1,1]上为增函数,∴⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-<+≤-≤-≤+≤-112111111211x x x x 解得{x |-23≤x <-1,x ∈R }(3)解由(1)可知f (x )在[-1,1]上为增函数,且f (1)=1, 故对x ∈[-1,1],恒有f (x )≤1,所以要f (x )≤t 2-2at +1对所有x ∈[-1,1],a ∈[-1,1]恒成立,即要t 2-2at +1≥1成立, 故t 2-2at ≥0,记g (a )=t 2-2at ,对a ∈[-1,1],g (a )≥0,只需g (a )在[-1,1]上的最小值大于等于0,g (-1)≥0,g (1)≥0, 解得,t ≤-2或t =0或t ≥2∴t 的取值范围是{t |t ≤-2或t =0或t ≥2}例5:解关于x 的不等式2)1(--x x a >1(a ≠1) 解原不等式可化为2)2()1(--+-x a x a 0,①当a >1时,原不等式与(x -12--a a )(x -2)>0同解由于2111211a a a -=-<<--∴原不等式的解为(-∞,12--a a )∪(2,+∞) ②当a <1时,原不等式与(x -12--a a )(x -2) <0同解由于21111a a a -=---, 若a <0,211211a a a -=-<--,解集为(12--a a ,2); 若a =0时,211211a a a -=-=--,解集为∅;若0<a <1,211211a a a -=->--,解集为(2,12--a a ) 综上所述 当a >1时解集为(-∞,12--a a )∪(2,+∞);当0<a <1时,解集为(2,12--a a );当a =0时,解集为∅;当a <0时,解集为(12--a a ,2) 例6 设R m ∈,解关于x 的不等式03222<-+mx x m . 分析:进行分类讨论求解.解:当0=m 时,因03<-一定成立,故原不等式的解集为R . 当0≠m 时,原不等式化为0)1)(3(<-+mx mx ;当0>m 时,解得m x m 13<<-; 当0<m 时,解得mx m 31-<<.∴当0>m 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-m x m x 13;当0<m 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<<m x mx31. 说明:解不等式时,由于R m ∈,因此不能完全按一元二次不等式的解法求解.因为当0=m 时,原不等式化为03<-,此时不等式的解集为R ,所以解题时应分0=m 与0≠m 两种情况来讨论.的解是1>x .例8 解关于x 的不等式0)(322>++-a x a a x .分析:不等式中含有字母a ,故需分类讨论.但解题思路与一般的一元二次不等式的解法完全一样:求出方程0)(322=++-a x a a x 的根,然后写出不等式的解,但由于方程的根含有字母a ,故需比较两根的大小,从而引出讨论.解:原不等式可化为0))((2>--a x a x .(1)当2a a <(即1>a 或0<a )时,不等式的解集为:{}2a x a x x ><或;(2)当2a a >(即10<<a )时,不等式的解集为:{}a x a x x><或2;(3)当2a a =(即0=a 或1)时,不等式的解集为:{}a x R x x≠∈且.说明:对参数进行的讨论,是根据解题的需要而自然引出的,并非一开始就对参数加以分类、讨论.比如本题,为求不等式的解,需先求出方程的根a x =1,22a x =,因此不等式的解就是x 小于小根或x 大于大根.但a 与2a 两根的大小不能确定,因此需要讨论2a a <,2a a >,2a a =三种情况.例9 不等式022<-+bx ax 的解集为{}21<<-x x ,求a 与b 的值.分析:此题为一元二次不等式逆向思维题,要使解集为{}21<<-x x ,不等式022<-+bx ax 需满足条件0>a ,0>∆,022=-+bx ax 的两根为11-=x ,22=x .解法一:设022=-+bx ax 的两根为1x ,2x ,由韦达定理得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=⋅-=+a x x a b x x 22121 由题意:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯-=-+-=-21221aab∴1=a ,1-=b ,此时满足0>a ,0)2(42>-⨯-=∆a b . 解法二:构造解集为{}21<<-x x 的一元二次不等式:0)2)(1(<-+x x ,即022<--x x ,此不等式与原不等式022<-+bx ax 应为同解不等式,故需满足:2211--=-=b a ∴1=a ,1-=b .例10 解关于x 的不等式01)1(2<++-x a ax .分析:本题考查一元一次不等式与一元二次不等式的解法,因为含有字母系数,所以还考查分类思想. 解:分以下情况讨论(1)当0=a 时,原不等式变为:01<+-x ,∴1>x (2)当0≠a 时,原不等式变为:0)1)(1(<--x ax ①①当0<a 时,①式变为0)1)(1(>--x a x ,∴不等式的解为1>x 或ax 1<.②当0>a 时,①式变为0)1)(1(<--x ax . ② ∵a a a -=-111,∴当10<<a 时,11>a ,此时②的解为ax 11<<.当1=a 时,11=a ,此时②的解为11<<x a. 说明:解本题要注意分类讨论思想的运用,关键是要找到分类的标准,就本题来说有三级分类:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧>=<<><≠=∈11100000a a a a a a a R a 分类应做到使所给参数a 的集合的并集为全集,交集为空集,要做到不重不漏.另外,解本题还要注意在讨论0<a 时,解一元二次不等式01)1(2<++-x a ax 应首选做到将二次项系数变为正数再求解.例11解不等式x x x ->--81032.分析:无理不等式转化为有理不等式,要注意平方的条件和根式有意义的条件,一般情况下,)()(x g x f ≥可转化为)()(x g x f >或)()(x g x f =,而)()(x g x f >等价于:⎩⎨⎧<≥0)(0)(x g x f 或⎪⎩⎪⎨⎧>≥≥2)]([)(0)(0)(x g x f x g x f . 解:原不等式等价于下面两个不等式组:①⎩⎨⎧≥--<-0103082x x x ②⎪⎩⎪⎨⎧->--≥--≥-222)8(103010308x x x x x x 由①得⎩⎨⎧-≤≥>258x x x 或,∴8>x由②得∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>-≤≥≤.1374258x x x x 或81374≤<x ,所以原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧>≤<881374x x x 或,即为⎭⎬⎫⎩⎨⎧>1374x x .说明:本题也可以转化为)()(x g x f ≤型的不等式求解,注意:⎪⎩⎪⎨⎧≤≥≥⇔≤2)]([)(0)(0)()()(x g x f x g x f x g x f 例12.已知关于x 的不等式20x mx n -+≤的解集是{|51}x x -≤≤,求实数,m n 之值. 解:不等式20x mx n -+≤的解集是{|51}x x -≤≤∴125,1x x =-=是20x mx n -+=的两个实数根,∴由韦达定理知:5151m n -+=⎧⎨-⨯=⎩∴45m n =-⎧⎨=-⎩.练习.已知不等式20ax bx c ++>的解集为{|23}x x <<求不等式20cx bx a -+>的解集.解:由题意 23230b ac a a ⎧+=-⎪⎪⎪⨯=⎨⎪<⎪⎪⎩, 即560b a c a a =-⎧⎪=⎨⎪<⎩.代入不等式20cx bx a -+>得: 2650(0)ax ax a a ++><.即26510x x ++<,∴所求不等式的解集为11{|}32x x -<<-.1).恒成立问题若不等式()A x f >在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()min f x A >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 < 如(1)设实数,x y 满足22(1)1x y +-=,当0x y c ++≥时,c 的取值范围是______(答:)1,+∞); (2)不等式a x x >-+-34对一切实数x 恒成立,求实数a 的取值范围_____(答:1a <); (3)若不等式)1(122->-x m x 对满足2≤m 的所有m 都成立,则x 的取值范围_____(答:(712-,312+)); (4)若不等式na n n1)1(2)1(+-+<-对于任意正整数n 恒成立,则实数a 的取值范围是_____(答:3[2,)2-);(5)若不等式22210x mx m -++>对01x ≤≤的所有实数x 都成立,求m 的取值范围.11 / 11 (答:12m >-) 2).能成立问题若在区间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 <.如 已知不等式a x x <-+-34在实数集R 上的解集不是空集,求实数a 的取值范围____(答:1a >)3).恰成立问题若不等式()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 .。

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