第五讲、不等式十三、 不等式 (一)不等关系了解现实世界和日常生活中的不等关系,了解不等式(组)的实际背景。
(二)一元二次不等式1.会从实际情境中抽象出一元二次不等式模型。
2.通过函数图象了解一元二次不等式与相应函数、一元二次方程的联系。
3.会解一元二次不等式。
(三)二元一次不等式组与简单线性规划问题 1.会从实际情境中抽象出二元一次不等式组。
2.了解二元一次不等式的几何意义,能用平面区域表示二元一次不等式组。
3.从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问题,并能加以解决。
(四)基本不等式:,0)2a ba b +≥> 会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题。
不等式的概念与性质1.实数的大小顺序与运算性质之间的关系:0>-⇔>b a b a 0<-⇔<b a b a 0=-⇔=b a b a2.不等式的性质:(1)a b b a <⇔> , a b b a >⇔< (反对称性)(2)c a c b b a >⇒>>, ,c a c b b a <⇒<<, (传递性) (3)c b c a b a +>+⇒>,故b c a c b a ->⇒>+ (移项法则) 推论:d b c a d c b a +>+⇒>>, (同向不等式相加) (4)bc ac c b a >⇒>>0,,bc ac c b a <⇒<>0, 推论1:bd ac d c b a >⇒>>>>0,0推论2:nn b a b a >⇒>>0 推论3:nn b a b a >⇒>>0算术平均数与几何平均数1.常用的基本不等式和重要的不等式(1)0,0,2≥≥∈a a R a 当且仅当”取“==,0a(2)ab b a R b a 2,,22≥+∈则 (3)+∈R b a ,,则ab b a 2≥+(4)222)2(2b a b a +≤+2最值定理:设xy y x y x 2,0.,≥+由(1)如积P y x P xy 2(有最小值定值),则积+= (2)如积22()有最大值(定值),则积S xy S y x =+即:积定和最小,和定积最大运用最值定理求最值的三要素:一正二定三相等3 均值不等式:两个正数的均值不等式:ab ba ≥+2三个正数的均值不等是:33abc c b a ≥++n 个正数的均值不等式:nn n a a a na a a 2121≥+++4四种均值的关系:两个正数b a 、的调和平均数、几何平均数、算术平均数、均方根之间的关系是 2211222b a b a ab ba +≤+≤≤+ 不等式的证明 不等式的证明方法(1)比较法:作差比较:B A B A ≤⇔≤-0 作差比较的步骤:①作差:对要比较大小的两个数(或式)作差②变形:对差进行因式分解或配方成几个数(或式)的完全平方和③判断差的符号:结合变形的结果及题设条件判断差的符号注意:若两个正数作差比较有困难,可以通过它们的平方差来比较大小(2)综合法:由因导果(3)分析法:执果索因基本步骤:要证……只需证……,只需证……①“分析法”证题的理论依据:寻找结论成立的充分条件或者是充要条件②“分析法”证题是一个非常好的方法,但是书写不是太方便,所以我们可以利用分析法寻找证题的途径,然后用“综合法”进行表达(4)反证法:正难则反(5)放缩法:将不等式一侧适当的放大或缩小以达证题目的放缩法的方法有:①添加或舍去一些项,如:a a >+12;n n n >+)1(; ②将分子或分母放大(或缩小) ③利用基本不等式, 如:4lg 16lg 15lg )25lg 3lg (5lg 3log 2=<=+<⋅; 2)1()1(++<+n n n n ④利用常用结论: Ⅰ、kkk k k 21111<++=-+;Ⅱ、k k k k k 111)1(112--=-< ; 111)1(112+-=+>k k k k k (程度大) Ⅲ、)1111(21)1)(1(111122+--=+-=-<k k k k k k ; (程度小) (6)换元法:换元的目的就是减少不等式中变量,以使问题化难为易,化繁为简,常用的换元有三角换元和代数换元如:已知222a y x =+,可设θθsin ,cos a y a x ==;已知122≤+y x ,可设θθsin ,cos r y r x ==(10≤≤r );已知12222=+b y a x ,可设θθsin ,cos b y a x ==;已知12222=-by a x ,可设θθtan ,sec b y a x ==;(7)构造法:通过构造函数、方程、数列、向量或不等式来证明不等式; 解不等式1.解不等式问题的分类(1)解一元一次不等式. (2)解一元二次不等式. (3)可以化为一元一次或一元二次不等式的不等式.①解一元高次不等式;②解分式不等式;③解无理不等式;④解指数不等式; ⑤解对数不等式; ⑥解带绝对值的不等式; ⑦解不等式组. 2.解不等式时应特别注意下列几点: (1)正确应用不等式的基本性质.(2)正确应用幂函数、指数函数和对数函数的增、减性. (3)注意代数式中未知数的取值范围. 3.不等式的同解性(1)f(x)g(x)0 f(x)0 g(x)0 f(x)0g(x)0·>与>>或<<同解.⎧⎨⎩⎧⎨⎩ (2)f(x)g(x)0f(x)0g(x)0 f(x)0g(x)0·<与><或<>同解.⎧⎨⎩⎧⎨⎩ (3)f(x)g(x)0f(x)0g(x)0 f(x)0g(x)0(g(x)0)>与>>或<<同解.≠⎧⎨⎩⎧⎨⎩ (4)f(x)g(x)0f(x)0g(x)0 f(x)0g(x)0(g(x)0)<与><或<>同解.≠⎧⎨⎩⎧⎨⎩(5)|f(x)|<g(x)与-g(x)<f(x)<g(x)同解.(g(x)>0)(6)|f(x)|>g(x) 与①f(x)>g(x)或f(x)<-g(x)(其中g(x)≥0);②g(x)<0同解(7)f(x)g(x) f(x)[g(x)]f(x)0g(x)0f(x)0g(x)02>与>≥≥或≥<同解.⎧⎨⎪⎩⎪⎧⎨⎩(8)f(x)g(x)f(x)[g(x)]f(x)02<与<≥同解.⎧⎨⎩(9)当a >1时,a f(x)>a g(x)与f(x)>g(x)同解,当0<a <1时,a f(x)>a g(x)与f(x)<g(x)同解.(10)a 1log f(x)log g(x)f(x)g(x)f(x)0a a 当>时,>与>>同解.⎧⎨⎩当<<时,>与<>>同解.0a 1log f(x)log g(x)f(x)g(x) f(x)0g(x)0a a ⎧⎨⎪⎩⎪4 零点分段法:高次不等式与分式不等式的简洁解法步骤:①形式:分母)移项,通分(不轻易去←>0)()(x Q x P ②首项系数符号>0——标准式,若系数含参数时,须判断或讨论系数的符号,化负为正③判断或比较根的大小绝对值不等式1.解绝对值不等式的基本思想:解绝对值不等式的基本思想是去绝对值,常采用的方法是讨论符号和平方2.注意利用三角不等式证明含有绝对值的问题||a|─|b||≤|a+b|≤|a|+|b|;||a|─|b||≤|a─b|≤|a|+|b|;并指出等号条件3.(1)|f(x)|<g(x)⇔─g(x)<f(x)<g(x);(2)|f(x)|>g(x)⇔f(x)>g(x)或f(x)<─g(x)(无论g(x)是否为正)(3)含绝对值的不等式性质(双向不等式) b a b a b a +≤±≤± 左边在)0(0≥≤ab 时取得等号,右边在)0(0≤≥ab 时取得等号一.不等式的性质:1.同向不等式可以相加;异向不等式可以相减; 2.左右同正不等式:同向的不等式可以相乘,但不能相除;异向不等式可以相除,但不能相乘; 3.左右同正不等式:两边可以同时乘方或开方;4.若0ab >,a b >,则11a b<;若0ab <,a b >,则11a b>。
(1)对于实数c b a ,,中,给出下列命题:①22,bc ac b a >>则若; ②b a bc ac >>则若,22;③22,0b ab a b a >><<则若; ④ba b a 11,0<<<则若;⑤baa b b a ><<则若,0; ⑥b a b a ><<则若,0;⑦b c b a c a b a c ->->>>则若,0; ⑧11,a b a b>>若,则0,0a b ><。
其中正确的命题是______(2)已知11x y -≤+≤,13x y ≤-≤,则3x y -的取值范围是______(3)已知c b a >>,且,0=++c b a 则ac的取值范围是______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。
(1)设0,10>≠>t a a 且,比较21log log 21+t t a a 和的大小(2)设2a >,12p a a =+-,2422-+-=a a q ,试比较q p ,的大小(3)比较1+3log x 与)10(2log 2≠>x x x 且的大小三.利用重要不等式求函数最值时,注意:“一正二定三相等,和定积最大,积定和最小”(1)下列命题中正确的是A 、1y x x =+的最小值是2 B、2y =的最小值是2C 、423(0)y x x x =-->的最大值是2- D 、423(0)y x x x=-->的最小值是2-(2)若21x y +=,则24x y+的最小值是______(3)正数,x y 满足21x y +=,则yx 11+的最小值为______4.常用不等式有:(12211a b a b+≥≥≥+(根据目标不等式左右的运算结构选用) ;(2)a 、b 、c ∈R ,222a b c ab bc ca ++≥++(当且仅当a b c==时,取等号);(3)若0,0a b m >>>,则b b ma a m+<+(糖水的浓度问题)。