一.不等式的性质:二.不等式大小比较的常用方法:1.作差:作差后通过分解因式、配方等手段判断差的符号得出结果; 2.作商(常用于分数指数幂的代数式);3.分析法;4.平方法;5.分子(或分母)有理化; 6.利用函数的单调性;7.寻找中间量或放缩法 ;8.图象法。
其中比较法(作差、作商)是最基本的方法。
三.重要不等式1.(1)若R b a ∈,,则ab b a 222≥+ (2)若R b a ∈,,则222b a ab +≤(当且仅当b a =时取“=”)2. (1)若*,R b a ∈,则ab b a ≥+2(2)若*,R b a ∈,则ab b a 2≥+(当且仅当b a =时取“=”)(3)若*,R b a ∈,则22⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤b a ab (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0x >,则12x x+≥ (当且仅当1x =时取“=”); 若0x <,则12x x+≤- (当且仅当1x =-时取“=”) 若0x ≠,则11122-2x x x xxx+≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”) 若0>ab ,则2≥+ab ba (当且仅当b a =时取“=”)若0ab ≠,则22-2a b a b a bb a b a b a+≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”) 4.若R b a ∈,,则2)2(222b a b a +≤+(当且仅当b a =时取“=”) 注:(1)当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值,当两个正数的和为定植时,可以求它们的积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”.(2)求最值的条件“一正,二定,三取等”(3)均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用.5.a 3+b 3+c 3≥3abc (a,b,c ∈ R +), a +b +c3 a =b =c 时取等号);6. 1n (a 1+a 2+……+a n )(a i ∈ R +,i=1,2,…,n),当且仅当a 1=a 2=…=a n 取等号;变式:a 2+b 2+c 2≥ab+bc+ca; ab ≤( a +b 2 )2 (a,b ∈ R +) ; abc ≤( a +b +c3 )3(a,b,c ∈ R +)a ≤ 2ab a +b ≤ab ≤ a +b 2 ≤ a 2+b 22 ≤b.(0<a ≤b) 7.浓度不等式:b -n a -n < b a < b +ma +m ,a>b>n>0,m>0;应用一:求最值例1:求下列函数的值域(1)y =3x 2+12x 2 (2)y =x +1x解题技巧:技巧一:凑项 例1:已知54x <,求函数14245y x x =-+-的最大值。
评注:本题需要调整项的符号,又要配凑项的系数,使其积为定值。
技巧二:凑系数 例1. 当时,求(82)y x x =-的最大值。
技巧三: 分离 例3. 求2710(1)1x x y x x ++=>-+的值域。
技巧四:换元解析二:本题看似无法运用基本不等式,可先换元,令t =x +1,化简原式在分离求最值。
22(1)7(1+10544=5t t t t y t t t t-+-++==++)当,即t =时,4259y t t≥⨯=(当t =2即x =1时取“=”号)。
技巧五:注意:在应用最值定理求最值时,若遇等号取不到的情况,应结合函数()af x x x=+的单调性。
例:求函数224y x =+的值域。
24(2)x t t +=≥,则224y x =+2214(2)4x t t t x =+=+≥+因10,1t t t>⋅=,但1t t =解得1t =±不在区间[)2,+∞,故等号不成立,考虑单调性。
因为1y t t =+在区间[)1,+∞单调递增,所以在其子区间[)2,+∞为单调递增函数,故52y ≥。
所以,所求函数的值域为5,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭。
2.已知01x <<,求函数(1)y x x =-.;3.203x <<,求函数(23)y x x =-. 条件求最值1.若实数满足2=+b a ,则b a 33+的最小值是 .分析:“和”到“积”是一个缩小的过程,而且b a 33⋅定值,因此考虑利用均值定理求最小值, 解: b a 33和都是正数,b a 33+≥632332==⋅+b a b a当b a 33=时等号成立,由2=+b a 及b a 33=得1==b a 即当1==b a 时,b a 33+的最小值是6. 变式:若44log log 2x y +=,求11x y+的最小值.并求x ,y 的值 技巧六:整体代换:多次连用最值定理求最值时,要注意取等号的条件的一致性,否则就会出错。
2:已知0,0x y >>,且191x y+=,求x y +的最小值。
技巧七、已知x ,y 为正实数,且x 2+y 22=1,求x 1+y 2 的最大值.分析:因条件和结论分别是二次和一次,故采用公式ab ≤a 2+b 22 。
同时还应化简1+y 2中y 2前面的系数为 12 , x 1+y 2 =x2·1+y 22 = 2 x ·12 +y 22下面将x ,12 +y 22 分别看成两个因式:x ·12 +y 22 ≤x 2+(12 +y 22 )22 =x 2+y 22 +12 2 =34 即x 1+y 2= 2 ·x12 +y 22 ≤ 342技巧八:已知a ,b 为正实数,2b +ab +a =30,求函数y =1ab 的最小值.分析:这是一个二元函数的最值问题,通常有两个途径,一是通过消元,转化为一元函数问题,再用单调性或基本不等式求解,对本题来说,这种途径是可行的;二是直接用基本不等式,对本题来说,因已知条件中既有和的形式,又有积的形式,不能一步到位求出最值,考虑用基本不等式放缩后,再通过解不等式的途径进行。
法一:a =30-2b b +1 , ab =30-2b b +1 ·b =-2 b 2+30bb +1 由a >0得,0<b <15令t =b +1,1<t <16,ab =-2t 2+34t -31t =-2(t +16t )+34∵t +16t ≥2t ·16t =8∴ ab ≤18 ∴ y ≥ 118当且仅当t =4,即b =3,a =6时,等号成立。
法二:由已知得:30-ab =a +2b ∵ a +2b ≥22 ab ∴ 30-ab ≥22 ab 令u =ab 则u 2+2 2 u -30≤0, -5 2 ≤u ≤3 2∴ab ≤3 2 ,ab ≤18,∴y ≥118点评:①本题考查不等式ab ba ≥+2)(+∈R b a ,的应用、不等式的解法及运算能力;②如何由已知不等式230ab a b =++)(+∈R b a ,出发求得ab 的范围,关键是寻找到ab b a 与+之间的关系,由此想到不等式ab ba ≥+2)(+∈R b a ,,这样将已知条件转换为含ab 的不等式,进而解得ab 的范围. 变式:1.已知a >0,b >0,ab -(a +b )=1,求a +b 的最小值。
2.若直角三角形周长为1,求它的面积最大值。
技巧九、取平方5、已知x ,y 为正实数,3x +2y =10,求函数W =3x +2y 的最值.解法一:若利用算术平均与平方平均之间的不等关系,a +b 2 ≤a 2+b 22 ,本题很简单3x +2y ≤ 2(3x )2+(2y )2 = 23x +2y =2 5解法二:条件与结论均为和的形式,设法直接用基本不等式,应通过平方化函数式为积的形式,再向“和为定值”条件靠拢。
W >0,W 2=3x +2y +23x ·2y =10+23x ·2y ≤10+(3x )2·(2y )2 =10+(3x +2y )=20∴ W ≤20 =2 5应用二:利用基本不等式证明不等式1.已知c b a ,,为两两不相等的实数,求证:ca bc ab c b a ++>++2221)正数a ,b ,c 满足a +b +c =1,求证:(1-a )(1-b )(1-c )≥8abc例6:已知a 、b 、c R +∈,且1a b c ++=。
求证:1111118a b c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫---≥ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭分析:不等式右边数字8,使我们联想到左边因式分别使用基本不等式可得三个“2”连乘,又111a b c a a a -+-==≥解:a 、b 、c R +∈,1a b c ++=。
∴111a b c a a a a -+-==≥。
同理11b -≥11c -≥上述三个不等式两边均为正,分别相乘,得111221118ac ab a b c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫---= ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭。
当且仅当13a b c ===时取等号。
应用三:基本不等式与恒成立问题例:已知0,0x y >>且191x y+=,求使不等式x y m +≥恒成立的实数m 的取值范围。
解:令,0,0,x y k x y +=>>191x y +=,99 1.x y x y kx ky ++∴+=1091y x k kx ky∴++= 10312k k∴-≥⋅ 。
16k ∴≥ ,(],16m ∈-∞ 应用四:均值定理在比较大小中的应用:例:若)2lg(),lg (lg 21,lg lg ,1ba Rb a Q b a P b a +=+=⋅=>>,则R Q P ,,的大小关系是 . 分析:∵1>>b a ∴0lg ,0lg >>b a 21=Q (p b a b a =⋅>+lg lg )lg lgQ ab ab b a R ==>+=lg 21lg )2lg( ∴R >Q四.不等式的解法.1.一元一次不等式的解法。
2.一元二次不等式的解法3.简单的一元高次不等式的解法:标根法:其步骤是:(1)分解成若干个一次因式的积,并使每一个因式中最高次项的系数为正;(2)将每一个一次因式的根标在数轴上,从最大根的右上方依次通过每一点画曲线;并注意奇穿过偶弹回;(3)根据曲线显现()f x 的符号变化规律,写出不等式的解集。
如(1)解不等式2(1)(2)0x x -+≥。
(答:{|1x x ≥或2}x =-);(2)不等式(0x -≥的解集是____(答:{|3x x ≥或1}x =-);(3)设函数()f x 、()g x 的定义域都是R ,且()0f x ≥的解集为{|12}x x ≤<,()0g x ≥的解集为∅,则不等式()()0f x g x >的解集为______(答:(,1)[2,)-∞+∞);(4)要使满足关于x 的不等式0922<+-a x x (解集非空)的每一个x 的值至少满足不等式08603422<+-<+-x x x x 和中的一个,则实数a 的取值范围是______.(答:81[7,)8)4.分式不等式的解法:分式不等式的一般解题思路是先移项使右边为0,再通分并将分子分母分解因式,并使每一个因式中最高次项的系数为正,最后用标根法求解。