不等式专题
一.不等式的基本性质
1. 不等式的基本概念
(1) 不等(等)号的定义:
(2) 不等式的分类:绝对不等式;条件不等式;矛盾不等式.
(3) 同向不等式与异向不等式.
(4) 同解不等式与不等式的同解变形.
2.不等式的基本性质
(1)(对称性)
(2)(传递性)
(3)(加法单调性)
(4)(同向不等式相加)
(5)(异向不等式相减)
(6)
(7)(乘法单调性)
(8)(同向不等式相乘)
(异向不等式相除)
(倒数关系)
(11)(平方法则)
(12)(开方法则)
二.一元二次不等式
1.不等式的解法
(1)整式不等式的解法(根轴法).
步骤:正化,求根,标轴,穿线(偶重根打结),定解.
特例① 一元一次不等式ax>b解的讨论;
一元一次不等式的解法与解集形式
当时,, 即解集为
当 时 ,即解集为
②一元二次不等式ax2+bx+c>0(a≠0)解的讨论.
一元二次不等式的解集
二次函数()的图象
一元二次方程
有两相异实根
有两相等实根
无实根
R
(2)分式不等式的解法:先移项通分
标准
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化,则
>0 <0
切忌去分母
(3)无理不等式:转化为有理不等式求解
(4).指数不等式:转化为代数不等式
(5)对数不等式:转化为代数不等式
(6)含绝对值不等式
应用分类讨论思想去绝对值; 应用数形思想;
应用化归思想等价转化
2:典型例题
例1. 求下列不等式的解集
(1),
(2)
(3)的解集
例2 解下列不等式.
(1) ,(2)
例3.解不等式
变式练习:
例4:解关于的不等式
(1), (2)
变式练习:
1、
2、
3、
4、
例5.已知不等式的解集是,则不等式的解集
变式练习:若不等式的解集为,则不等式的解集为 __________.
例6.若一元二次不等式的解集是R则的取值范围是
变式练习:
1已知关于x的不等式的解集为空集,求的取值范围。
2、若不等式对一切实数恒成立,求实数的取值范围。
三.基本不等式及其应用
1.几个重要不等式
(1)
(2)(当仅当a=b时取等号)
(3)如果a,b都是正数,那么 (当仅当a=b时取等号)
极值定理:若则:
如果P是定值, 那么当x=y时,S的值最小;
如果S是定值, 那么当x=y时,P的值最大.
利用极值定理求最值的必要条件: 一正、二定、三相等.
(当仅当a=b=c时取等号)
(当仅当a=b时取等号)
(7)
2.几个著名不等式
(1)平均不等式: 如果a,b都是正数,那么
(当仅当a=b时取等号)
即:平方平均数≥算术平均数≥几何平均数≥调和平均数(a、b为正数):
特别地,(当a = b时,)
幂平均不等式:
注:例如:.
常用不等式的放缩法:①
②
(2)柯西不等式:
(3)不等式(特例)与凸函数、凹函数
若定义在某区间上的函数f(x),对于定义域中任意两点有
则称f(x)为凸(或凹)函数.
3.不等式
证明
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的几种常用方法
比较法、综合法、分析法、换元法、反证法、放缩法、构造法.
注:常用不等式的解法举例(x为正数):
①
②
类似于,③
应用一:求最值
例1:求下列函数的值域
(1)y=3x 2+ (2)y=x+
解题技巧:
技巧一:凑项
例1:已知,求函数的最大值。
技巧二:凑系数
例1. 当时,求的最大值。
技巧三: 分离
例3. 求的值域。
。
技巧四:换元
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,应结合函数的单调性。
例:求函数的值域。
练习.求下列函数的最小值,并求取得最小值时,x 的值.
(1) (2) (3)
2.已知,求函数的最大值.;3.,求函数的最大值.
条件求最值
1.若实数满足,则的最小值是 .
变式:若,求的最小值.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,且,求的最小值。
变式: (1)若且,求的最小值
(2)已知且,求的最小值
技巧七、已知x,y为正实数,且x 2+=1,求x的最大值.
技巧八:已知a,b为正实数,2b+ab+a=30,求函数y=的最小值.
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=+的最值.
变式: 求函数的最大值。
应用二:利用基本不等式证明不等式
1. 已知为两两不相等的实数,求证:
1) 正数a,b,c满足a+b+c=1,求证:(1-a)(1-b)(1-c)≥8abc
2) 已知a、b、c,且。求证:
应用三:基本不等式与恒成立问题
例:已知且,求使不等式恒成立的实数的取值范围。
应用四:均值定理在比较大小中的应用:
例:若
,则的大小关系是 .
四.简单的线性规划
1、已知线性约束条件,探求线性截距——加减的形式(非线性距离——平方的形式,斜率——商的形式)目标关系最值问题(重点)
例、设变量x、y满足约束条件,则
①的最大值为
②则的最小值是 .
③的取值范围是 .
2 含参问题:(较难)
①约束条件设计参数形式,考查目标函数最值范围问题。
例、在约束条件下,当时,目标函数的最大值的变化范围是()
A. B. C. D.
②已知最优解成立条件,探求目标函数参数范围问题。
例 已知变量,满足约束条件。若目标函数(其中)仅在点处取得最大值,则的取值范围为 。
3、已知平面区域,逆向考查约束条件。
例 、已知双曲线的两条渐近线与直线围成一个三角形区域,
表
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示该区域的不等式组是()
(A) (B) (C) (D)
4、已知最优解成立条件,探求目标函数参数范围问题。
例 已知变量,满足约束条件。若目标函数(其中)仅在点处取得最大值,则的取值范围为 。
5、设计线性规划,探求平面区域的面积问题
例 在平面直角坐标系中,不等式组表示的平面区域的面积是
6、研究线性规划中的整点最优解问题
例 某公司招收男职员x名,女职员y名,x和y须满足约束条件则的最大值是
综合检测
一. 选择题
1.已知那么的大小关系是( )
2.下列各组不等式中,同解的是( )
与 与
与 与
3.不等式的解集是( )
4.不等式的解集是( )
或
或
5.函数的定义域是( )
6.若与异号,则的取值范围是( )
或
7.下列命题中正确的是( )
的最小值是2 的最小值是2
的最小值是 的最大值是
8.不等式对于一切实数恒成立,则的取值范围是( )
9.现有含盐7%的食盐水200克,生产需要含盐在5%以上且6%以下的食盐水,设需要加入含盐4%的食盐水克,则的范围是( )
10.若则下列结论中正确的是( )
不等式和均不能成立
不等式和均不能成立
不等式和均不能成立
不等式和均不能成立
11.若则的最小值和最大值分别是( )
0,16
12.已知,则之间的大小关系为( )
二.填空题:
13.已知则与间大小关系是
14.不等式的解是
15.若成立,则的取值范围是
16.设满足且则的最大值是
三.解答题:
17.已知与不等式同解,求的值.
18.设,且,求证:
19.若,求的最大值.
20.解不等式:
21.某摩托车生产企业,上年度生产摩托车的投入成本为1万元/辆,出厂价为1.2万元/辆,年销售量为1000辆.本年度为适应市场需求,
计划
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提高产品档次,适度增加投入成本.若每辆车投入成本增加的比例为,则出厂价相应提高的比例为,同时预计年销售量增加的比例为.已知年利润=(出厂价-投入成本)年销售量.
(1)写出本年度预计的年利润与投入成本增加的比例的关系式;
(2)为使本年度的年利润比上年有所增加,问投入成本增加的比例应在什么范围内?
22.函数的定义域为[0,1],设且
证明: (1)(2); (3)
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