2018-2019學年高中數(shù)學 第一章 不等關(guān)系與基本不等式章末復習學案 北師大版選修4-5.docx
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第一章 不等關(guān)系與基本不等式 章末復習 學習目標 1.梳理本章的重要知識要點,構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò).2.進一步強化對平均值不等式的理解和應(yīng)用,尤其注意等號成立的條件.3.鞏固對絕對值不等式的理解和掌握,進一步熟練絕對值不等式的應(yīng)用.4.熟練掌握不等式的證明方法. 1.實數(shù)的運算性質(zhì)與大小順序的關(guān)系:a>b?a-b>0,a=b?a-b=0,a<b?a-b<0,由此可知要比較兩個實數(shù)的大小,判斷差的符號即可. 2.不等式的4個基本性質(zhì)及5個推論. 3.絕對值不等式 (1)絕對值不等式的解法 解含絕對值的不等式的基本思想是通過去掉絕對值符號,把含絕對值的不等式轉(zhuǎn)化為一元一次不等式或一元二次不等式.去絕對值符號常見的方法有: ①根據(jù)絕對值的定義; ②分區(qū)間討論(零點分段法); ③圖像法. (2)絕對值三角不等式 ①|(zhì)a|的幾何意義表示數(shù)軸上的點到原點的距離,|a-b|的幾何意義表示數(shù)軸上兩點間的距離; ②|a+b|≤|a|+|b|(a,b∈R,ab≥0時等號成立); ③|a-c|≤|a-b|+|b-c|(a,b,c∈R,(a-b)(b-c)≥0時等號成立); ④||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|(a,b∈R,左邊“=”成立的條件是ab≤0,右邊“=”成立的條件是ab≥0); ⑤||a|-|b||≤|a-b|≤|a|+|b|(a,b∈R,左邊“=”成立的條件是ab≥0,右邊“=”成立的條件是ab≤0). 4.平均值不等式 (1)定理1:若a,b∈R,則a2+b2≥2ab(當且僅當a=b時取“=”). (2)定理2:若a,b∈R+,則≥(當且僅當a=b時取“=”). (3)定理3:若a,b,c∈R+,則a3+b3+c3≥3abc(當且僅當a=b=c時取“=”). (4)定理4:若a,b,c∈R+,則≥(當且僅當a=b=c時取“=”). (5)推論:若a1,a2,…,an∈R+,則≥.當且僅當a1=a2=…=an時取“=”. 5.不等式的證明方法 (1)比較法.(2)分析法.(3)綜合法.(4)反證法.(5)幾何法.(6)放縮法. 類型一 絕對值不等式的解法 例1 解下列關(guān)于x的不等式. (1)|x+1|>|x-3|; (2)|x-2|-|2x+5|>2x. 解 (1)方法一 |x+1|>|x-3|, 兩邊平方得(x+1)2>(x-3)2,∴8x>8,∴x>1. ∴原不等式的解集為{x|x>1}. 方法二 分段討論: 當x≤-1時,有-x-1>-x+3,此時x∈?; 當-1<x≤3時,有x+1>-x+3, 即x>1, ∴此時1<x≤3; 當x>3時,有x+1>x-3,∴x>3. ∴原不等式解集為{x|x>1}. (2)分段討論:①當x<-時, 原不等式變形為2-x+2x+5>2x,解得x<7, ∴不等式解集為. ②當-≤x≤2時,原不等式變形為2-x-2x-5>2x,解得x<-, ∴不等式解集為. ③當x>2時,原不等式變形為x-2-2x-5>2x, 解得x<-,∴原不等式無解. 綜上可知,原不等式的解集為. 反思與感悟 含有兩個以上絕對值符號的不等式,可先求出使每個含絕對值符號的代數(shù)式等于零的未知數(shù)的值,將這些值依次在數(shù)軸上標注出來,它們把數(shù)軸分成若干個區(qū)間,討論每一個絕對值符號內(nèi)的代數(shù)式在每一個區(qū)間的符號,轉(zhuǎn)化為不含絕對值的不等式去解.這種方法通常稱為零點分段法. 跟蹤訓練1 已知函數(shù)f(x)=|x-a|,其中a>1. (1)當a=2時,求不等式f(x)≥4-|x-4|的解集; (2)已知關(guān)于x的不等式|f(2x+a)-2f(x)|≤2的解集為{x|1≤x≤2},求a的值. 解 (1)當a=2時,f(x)+|x-4|= 當x≤2時,由f(x)≥4-|x-4|,得-2x+6≥4,解得x≤1; 當2<x<4時,f(x)≥4-|x-4|無解; 當x≥4時,由f(x)≥4-|x-4|,得2x-6≥4,解得x≥5. 所以f(x)≥4-|x-4|的解集為{x|x≤1或x≥5}. (2)記h(x)=f(2x+a)-2f(x), 則h(x)= 由|h(x)|≤2,解得≤x≤. 又已知|h(x)|≤2的解集為{x|1≤x≤2}, 所以解得a=3. 類型二 不等式的證明 例2 已知a>b>c>d,求證:++≥. 證明 ∵a>b>c>d, ∴a-b>0,b-c>0,c-d>0, ∴(a-d)=[(a-b)+(b-c)+(c-d)] ≥33=9. ∴++≥. 反思與感悟 不等式證明的基本方法是比較法,分析法,綜合法,在證明時注意對所證不等式恰當分組,選擇適當?shù)姆椒ㄟM行證明. 跟蹤訓練2 已知a,b,c∈R+,且ab+bc+ca=1,求證: (1)a+b+c≥; (2)++≥(++). 證明 (1)要證a+b+c≥,由于a,b,c∈R+, 因此只需證(a+b+c)2≥3, 即證a2+b2+c2+2(ab+bc+ca)≥3, 根據(jù)條件,只需證a2+b2+c2≥1=ab+bc+ca, 由ab+bc+ca≤++=a2+b2+c2可知, 原不等式成立. (2)++=, 在(1)中已證a+b+c≥, ∴要證原不等式成立, 只需證≥++, ∵ab+bc+ca=1, 即證a+b+c≤1=ab+bc+ca. ∵a,b,c∈R+,a=≤, b≤,c≤, ∴a+b+c≤ab+bc+ca(當且僅當a=b=c=時取等號)成立, ∴原不等式成立. 類型三 利用平均值不等式求最值 例3 已知x,y,z∈R+,x-2y+3z=0,則的最小值為______. 答案 3 解析 由x-2y+3z=0,得y=, 則=≥=3, 當且僅當x=3z時取“=”. 反思與感悟 利用基本不等式求最值問題一般有兩種類型 (1)當和為定值時,積有最大值. (2)當積為定值時,和有最小值,在具體應(yīng)用基本不等式解題時,一定要注意適用的范圍和條件:“一正、二定、三相等”. 跟蹤訓練3 當0<x<時,函數(shù)f(x)=的最小值為________. 答案 4 解析 f(x)==+, ∵x∈,∴cos x>0,sin x>0. 故f(x)=+≥2=4,當且僅當tan x=時取“=”. 類型四 恒成立問題 例4 設(shè)函數(shù)f(x)=|x+1|+|x-4|-a. (1)當a=1時,求函數(shù)f(x)的最小值; (2)若f(x)≥+1對任意的實數(shù)x恒成立,求實數(shù)a的取值范圍. 解 (1)當a=1時, f(x)=|x+1|+|x-4|-1≥|x+1+4-x|-1=4, ∴f(x)min=4. (2)f(x)≥+1對任意的實數(shù)x恒成立 ?|x+1|+|x-4|-1≥a+對任意的實數(shù)x恒成立 ?a+≤4. 當a<0時,上式成立;當a>0時,a+≥2=4, 當且僅當a=,即a=2時上式取等號, 此時a+≤4成立. 綜上,實數(shù)a的取值范圍為(-∞,0)∪{2}. 反思與感悟 不等式恒成立問題,通常是分離參數(shù),將其轉(zhuǎn)化為求最大、最小值問題.當然,根據(jù)題目特點,還可能用變更主次元、數(shù)形結(jié)合等方法. 跟蹤訓練4 已知f(x)=|ax+1|(a∈R),不等式f(x)≤3的解集為{x|-2≤x≤1}. (1)求a的值; (2)若|f(x)-2f|≤k恒成立,求k的取值范圍. 解 (1)由|ax+1|≤3,得-4≤ax≤2, ∵f(x)≤3的解集為{x|-2≤x≤1}, ∴當a≤0時,不合題意. 又當a>0時,-≤x≤, ∴a=2. (2)令h(x)=f(x)-2f=|2x+1|-|2x+2|, ∴h(x)= ∴|h(x)|≤1, ∴k≥1,即k的取值范圍是[1,+∞). 1.給出下列四個命題: ①若a>b,c>1,則algc>blgc;②若a>b,c>0,則algc>blgc;③若a>b,則a2c>b2c;④若a<b<0,c>0,則>. 其中正確命題的個數(shù)為( ) A.1B.2C.3D.4 答案 C 解析?、僬_,c>1,lg c>0;②不正確,當0<c≤1時,lg c≤0;③正確,2c>0;④正確,由a<b<0,得0>>,故>. 2.設(shè)a,b為正實數(shù),以下不等式恒成立的是( ) ①>;②a>|a-b|-b;③a2+b2>4ab-3b2;④ab+>2. A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 答案 D 解析 ①不恒成立,因為a=b時取“=”;②恒成立,因為a,b均為正數(shù); ③不恒成立,當a=2,b=1時,a2+b2=5,4ab-3b2=5,a2+b2=4ab-3b2. ④是恒成立的,因為ab+≥2>2. 3.若a=,b=,c=,則( ) A.a(chǎn)<b<c B.c<b<a C.c<a<b D.b<a<c 答案 C 解析 a==,b==, ∵9>8,∴b>a. b==,c==, ∵35>53,∴b>c. a==,c=, ∵32>25,∴a>c.∴b>a>c,故選C. 4.求不等式<1的解集. 解 <1?-1<1+x+<1? ∴原不等式的解集為(-2,0). 5.若不等式|x-a|+|x-2|≥1對任意實數(shù)x恒成立,求實數(shù)a的取值范圍. 解 設(shè)y=|x-a|+|x-2|,則ymin=|a-2|. 因為不等式|x-a|+|x-2|≥1對任意x∈R恒成立. 所以|a-2|≥1,解得a≥3或a≤1. 1.本章的重點是平均值不等式、絕對值不等式和不等式的證明方法.要特別注意含絕對值不等式的解法. 2.重點題型有利用不等式的基本性質(zhì)、平均值不等式、絕對值不等式證明不等式或求函數(shù)最值問題;解絕對值不等式. 3.重點考查利用不等式的性質(zhì)、平均值不等式求函數(shù)的最值,含參數(shù)的絕對值不等式有解、解集是空集或恒成立問題. 4.證明不等式的基本方法及一題多證:證明不等式的基本方法主要有比較法、綜合法、分析法、反證法、放縮法等.證明不等式時既可探索新的證明方法,培養(yǎng)創(chuàng)新意識,也可一題多證,開闊思路,活躍思維,目的是通過證明不等式發(fā)展邏輯思維能力,提高數(shù)學素養(yǎng). 一、選擇題 1.a(chǎn),b∈R+,那么下列不等式中不正確的是( ) A.+≥2 B.+≥a+b C.+≤ D.+≥ 答案 C 解析 A滿足基本不等式;B可等價變形為(a-b)2(a+b)≥0,正確;B選項中不等式的兩端同除以ab,不等式方向不變,所以C選項不正確;D選項是A選項中不等式的兩端同除以ab得到的,D正確. 2.設(shè)0- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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