高三數學二輪專題復習(不等式部分)最新
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不等式這部分知識,滲透在中學數學各個分支中,有著十分廣泛的應用.因此不等式應用問題體現了一定的綜合性、靈活多樣性,對數學各部分知識融會貫通,起到了很好的促進作用.在解決問題時,要依據題設與結論的結構特點、內在聯系、選擇適當的解決方案,最終歸結為不等式的求解或證明.不等式的應用范圍十分廣泛,它始終貫串在整個中學數學之中.諸如集合問題,方程(組)的解的討論,函數單調性的研究,函數定義域的確定,三角、數列、復數、立體幾何、解析幾何中的最大值、最小值問題,無一不與不等式有著密切的聯系,許多問題,最終都可歸結為不等式的求解或證明。
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1.解不等式的核心問題是不等式的同解變形,w.w.w.k.s.5.u.c.o.m不等式的性質則是不等式變形的理論依據,方程的根、函數的性質和圖象都與不等式的解法密切相關,要善于把它們有機地聯系起來,互相轉化.在解不等式中,換元法和圖解法是常用的技巧之一.通過換元,可將較復雜的不等式化歸為較簡單的或基本不等式,通過構造函數、數形結合,則可將不等式的解化歸為直觀、形象的圖形關系,對含有參數的不等式,運用圖解法可以使得分類標準明晰.
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2.整式不等式(主要是一次、二次不等式)的解法是解不等式的基礎,利用不等式的性質及函數的單調性,將分式不等式、絕對值不等式等化歸為整式不等式(組)是解不等式的基本思想,分類、換元、數形結合是解不等式的常用方法.方程的根、函數的性質和圖象都與不等式的解密切相關,要善于把它們有機地聯系起來,相互轉化和相互變用.
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3.在不等式的求解中,換元法和圖解法是常用的技巧之一,通過換元,可將較復雜的不等式化歸為較簡單的或基本不等式,通過構造函數,將不等式的解化歸為直觀、形象的圖象關系,對含有參數的不等式,運用圖解法,可以使分類標準更加明晰.
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4.證明不等式的方法靈活多樣,但比較法、綜合法、分析法仍是證明不等式的最基本方法.要依據題設、題斷的結構特點、內在聯系,選擇適當的證明方法,要熟悉各種證法中的推理思維,并掌握相應的步驟,技巧和語言特點.比較法的一般步驟是:作差(商)→變形→判斷符號(值).
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5.證明不等式的方法多樣,內容豐富、技巧性較強.在證明不等式前,要依據題設和待證不等式的結構特點、內在聯系,選擇適當的證明方法.通過等式或不等式的運算,將待證的不等式化為明顯的、熟知的不等式,從而使原不等式得到證明;反之亦可從明顯的、熟知的不等式入手,經過一系列的運算而導出待證的不等式,前者是“執果索因”,后者是“由因導果”,為溝通聯系的途徑,證明時往往聯合使用分析綜合法,兩面夾擊,相輔相成,達到欲證的目的.
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6.不等式應用問題體現了一定的綜合性.這類問題大致可以分為兩類:一類是建立不等式、解不等式;另一類是建立函數式求最大值或最小值.利用平均值不等式求函數的最值時,要特別注意“正數、定值和相等”三個條件缺一不可,有時需要適當拼湊,使之符合這三個條件.利用不等式解應用題的基本步驟:1.審題,2.建立不等式模型,3.解數學問題,4.作答.
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7.通過不等式的基本知識、基本方法在代數、三角函數、數列、復數、立體幾何、解析幾何等各部分知識中的應用,深化數學知識間的融匯貫通,從而提高分析問題解決問題的能力.在應用不等式的基本知識、方法、思想解決問題的過程中,提高學生數學素質及創新意識.
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二、方法技巧
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1.解不等式的基本思想是轉化、化歸,一般都轉化為最簡單的一元一次不等式(組)或一元二次不等式(組)來求解.
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2.解含參數不等式時,要特別注意數形結合思想,函數與方程思想,分類討論思想的錄活運用.
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3.不等式證明方法有多種,既要注意到各種證法的適用范圍,又要注意在掌握常規證法的基礎上,選用一些特殊技巧。如運用放縮法證明不等式時要注意調整放縮的度.
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4.根據題目結構特點,執果索因,往往是有效的思維方法.
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三、例題分析
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b)∈M,且對M中的其它元素(c,d),總有c≥a,則a=____.
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分析:讀懂并能揭示問題中的數學實質,將是解決該問題的突破口.怎樣理解“對M中的其它元素(c,d),總有c≥a”?M中的元素又有什么特點?
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解:依題可知,本題等價于求函數x=f(y)=(y+3)?|y-1|+(y+3)
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(2)當1≤y≤3時,![]()
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所以當y=1時,
= 4.
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簡評:題設條件中出現集合的形式,因此要認清集合元素的本質屬性,然后結合條件,揭示
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其數學實質.即求集合M中的元素滿足關系式
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例2.已知非負實數
,
滿足
且
,則
的最大值是( )
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A.
B.
C.
D. ![]()
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解:畫出圖象,由線性規劃知識可得,選D
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例3.數列
由下列條件確定:![]()
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(1)證明:對于
,
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(2)證明:對于
.
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證明:(1)![]()
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(2)當
時,![]()
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=
.
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例4.解關于
的不等式:![]()
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分析:本例主要復習含絕對值不等式的解法,分類討論的思想。本題的關鍵不是對參數
進行討論,而是去絕對值時必須對末知數進行討論,得到兩個不等式組,最后對兩個不等式組的解集求并集,得出原不等式的解集.
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解:當![]()
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.
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例5.若二次函數y=f(x)的圖象經過原點,且1≤f(-1)≤2,3≤f(1)≤4,求f(-2)的范圍.
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分析:要求f(-2)的取值范圍,只需找到含人f(-2)的不等式(組).由于y=f(x)是二次函數,所以應先將f(x)的表達形式寫出來.即可求得f(-2)的表達式,然后依題設條件列出含有f(-2)的不等式(組),即可求解.
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解:因為y=f(x)的圖象經過原點,所以可設y=f(x)=ax2+bx.于是
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解法一(利用基本不等式的性質)
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不等式組(Ⅰ)變形得
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(Ⅰ)
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所以f(-2)的取值范圍是[6,10].
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解法二(數形結合)
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建立直角坐標系aob,作出不等式組(Ⅰ)所表示的區域,如圖6中的陰影部分.因為f(-2)=
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解法三(利用方程的思想)
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又f(-2)=
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1≤f(-1)≤2,3≤f(1)≤4, ①
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所以 3≤
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①+②得4≤
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簡評:(1)在解不等式時,要求作同解變形.要避免出現以下一種錯解:
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2b,8≤
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(2)對這類問題的求解關鍵一步是,找到f(-2)的數學結構,然后依其數學結構特征,揭示其代數的、幾何的本質,利用不等式的基本性質、數形結合、方程等數學思想方法,從不同角度去解決同一問題.若長期這樣思考問題,數學的素養一定會迅速提高.
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例6.設函數f(x)=ax2+bx+c的圖象與兩直線y=x,y=
x,均不相交.試證明對一切
都有
.
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分析:因為x∈R,故|f(x)|的最小值若存在,則最小值由頂點確定,故設f(x)=a(x-x0)2+f(x0).
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證明:由題意知,a≠0.設f(x)=a(x-x0)2+f(x0),則![]()
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又二次方程ax2+bx+c=±x無實根,故
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Δ1=(b+1)2
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所以(b+1)2+(b-1)2
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簡評:從上述幾個例子可以看出,在證明與二次函數有關的不等式問題時,如果針對題設條件,合理采取二次函數的不同形式,那么我們就找到了一種有效的證明途徑.
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例7.某城市2001年末汽車保有量為30萬輛,預計此后每年報廢上一年末汽車保有量的6%,并且每年新增汽車數量相同.為了保護城市環境,要求該城市汽車保有量不超過60萬輛,那么每年新增汽車數量不應超過多少輛?
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解:設2001年末的汽車保有量為
,以后每年末的汽車保有量依次為
,每年新增汽車
萬輛.由題意得
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