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1、实用标准 文档大全 6.不等式选讲 6.1 均值不等式在证明中的应用 1.(1)已知,a bRx yR,求证:222xyxyabab;(2)已知实数,x y 满足:2221xy,试利用(1)求2221xy的最小值。(1)证:2222222222xybxayabxyxyxyxyabab 222xyxyabab(当且仅当xyab时,取等号);(2)解:2222222222 12121922xyxyxy,当且仅当2213xy时,2221xy的最小值是9。考点:均值不等式在证明中的应用、综合法证明不等式 6.2 绝对值不等式 6.2.1 单绝对值不等式 2.已知函数254,0()22,0 xxxf x
2、xx若函数()yf xa x恰有4个零点,则实数a的取值范围为_.答案:(1,2)实用标准 文档大全 解析:分别作出函数()yf x与|ya x的图像,由图知,0a 时,函数()yf x与|ya x无交点,0a 时,函数()yf x与|ya x有三个交点,故0.a 当0 x,2a 时,函数()yf x与|ya x有一个交点,当0 x,02a时,函数()yf x与|ya x有两个交点,当0 x 时,若yax 与254,(41)yxxx 相切,则由0 得:1a 或9a(舍),因此当0 x,1a 时,函数()yf x与|ya x有两个交点,当0 x,1a 时,函数()yf x与|ya x有三个交点,
3、当0 x,01a时,函数()yf x与|ya x有四个交点,所以当且仅当12a时,函数()yf x与|ya x恰有4个交点.实用标准 文档大全 考点:单绝对值不等式 3.存 在0 x ,使 得 不 等 式22xxt 成 立,则 实 数t 的 取 值 范 围 为_ 答案:9,24 解析:不等式22xxt,即22xtx,令11,yxt y 的图象是关于xt 对称的一个V 字形图形,其象位于第一、二象限;222yx,是一个开口向下,关于y 轴对称,最大值为2 的抛物线;要存在0 x ,使不等式22xtx 成立,则1y 的图象应该在第二象限和2y 的图象有交点,两种临界情况,当0t 时,1y的右半部分
4、和2y 在第二象限相切:1y 的右半部分即1yxt,联列方程22yxtyx,只有一个解;即22xtx ,即220 xxt ,1 480t ,得:94t ;此时1y 恒大于等于2y,所以94t 取不到;所以904t ;当0t 时,要使1y 和2y 在第二象限有交点,即1y 的左半部分和2y 的交点的位于第二象限;无需联列方程,只要1y 与y 轴的交点小于2 即可;1ytx 与y 轴的交点为(0,)t,所以2t ,又因为0t ,所以02t ;实用标准 文档大全 综上,实数t 的取值范围是:924t ;故答案为:9,24 考点:单绝对值不等式 6.2.2 同系数绝对值相加型不等式 4.已知函数()|
5、21|2|f xxxa,()3g xx.(1)当2a 时,求不等式()()f xg x的解集;(2)设1a,且当1,)2 2ax 时,()()f xg x,求a的取值范围。(1)当2a 时,令15,21212232,1236,1x xyxxxxxxx ,作出函数图像可知,当(0,2)x时,0y,故原不等式的解集为02xx;(2)依题意,原不等式化为13ax,实用标准 文档大全 故2xa对1,2 2a都成立,故22aa,故43a,故a的取值范围是41,3.考点:同系数绝对值相加型不等式 6.2.3 同系数绝对值相减型不等式 5.已知函数()25f xxx(1)证明:3()3;f x (2)求不等
6、式2()815f xxx的解集。(1)3,2()2527,253,5xf xxxxxx 当25x时,3273x,所以,33fx (2)由(1)可知 实用标准 文档大全 当2x 时,2()815f xxx的解集为空集;当25x时,2()815f xxx的解集为|535xx 当5x 时,2()815f xxx的解集为|56xx 综上:不等式2()815f xxx的解集:|536xx 考点:同系数绝对值相减型不等式 6.2.4 不同系数绝对值相加减型不等式 6.设函数 212f xxx (1)求不等式 2f x 的解集;(2)若 211,2xR f xtt 恒成立,求实数t的取值范围(1)由题意得1
7、3,21()31,223,2xxf xxxxx 当12x 时,不等式化为32x ,解得55xx ,当122x时,不等式化为312x,解得1 12xx ,当2x 时,不等式化为32x,解得12xx ,综上,不等式的解集为15x xx (2)由(1)得 min52f x ,若xR,2112fxtt 恒成立,则只需 2min51122f xtt ,解得152t ,实用标准 文档大全 综上,t的取值范围为1,52 考点:不同系数绝对值相加减型不等式 6.3 已知绝对值不等式解求参数 7.设函数()3,0f xxax a(1)当1a 时,求不等式()32f xx的解集;(2)如果不等式()0f x 的解
8、集为1x x ,求a的值。(1)当1a 时,()32f xx可化为|1|2x。由此可得 3x或1x。故不等式()32f xx的解集为|3x x 或1x 。(2)由()0f x 得 30 xax 此不等式化为不等式组 30 xaxax 或30 xaaxx 即 4xaax或2xaaa 因为0a,所以不等式组的解集为|2ax x 由题设可得=-12a,故2a 考点:已知绝对值不等式解求参数 实用标准 文档大全 6.4 已知绝对值不等式解的范围求参数范围 8.已知函数()|2|f xxax.(1)当3a 时,求不等式()3f x 的解集;(2)若()|4|f xx的解集包含1,2,求a的取值范围.答案
9、:(1)当3a 时,52(2)()|3|2|1(23)25(3)x xf xxxxxx 所以不等式()3f x 可化为2523xx,或2313x,或3253xx 解得1x或4x 因此不等式()3f x 的解集为|1x x 或4x (2)由已知()|4|f xx 即为|2|4|xaxx,也即|4|2|xaxx 若()|4|f xx的解集包含1,2,则1,2x,|4|2|xaxx,也就是1,2x,|2xa,所以1,2x,22xaxa,从而1222aa,实用标准 文档大全 解得30a 因此a的取值范围为 3,0a.考点:已知绝对值不等式解的范围求参数范围、同系数绝对值不等式相加减 6.5 含绝对值不
10、等式的恒成立问题 9.已知函数()2121f xxx,(1)若对任意的x有()f xa成立,求a的取值范围;(2)若不等式12()02abaab f x,对于任意的,a b都成立,求x的取值范围。(1)根据题意,a 小于等于()f x 的最小值 由14,211()2,2214,2x xf xxx x 可得min()2f x 所以 2a (2)当0ab 即ab 时,20()0bf x 恒成立,xR 当0ab 时,由绝对值不等式得性质可得 2(2)abaabaab,当且仅当(2)0ab a 时取 ,21abaab 恒成立,实用标准 文档大全 12()02abaab f x,21()2abaf xa
11、b 1()12f x,()2f x 1122x 考点:含绝对值不等式的恒成立问题、同系数绝对值相加型不等式 6.6 含绝对值不等式的能成立问题 10.已知函数 13f xxx .(1)求x 的取值范围,使 f x 为常数函数.(2)若关于x 的不等式 0f xa 有解,求实数a 的取值范围.(1)22,3134,3122,1xxf xxxxxx 则当3,1x 时,f x 为常数函数.(2)方法一:如图,结合(1)知函数 f x的最小值为4,实数a 的取值范围为4a .方法二:1313xxxx ;134xx ,等号当且仅当3,1x 时成立.得函数 f x 的最小值为4,则实数a 的取值范围为4a
12、 .实用标准 文档大全 考点:含绝对值不等式的能成立问题 6.7 利用绝对值的三角不等式放缩求最值 11.已知实数,x y满足:11|,|2|,36xyxy求证:5|18y 证明:3|=|3|=|22|22yyxyxyxyxy,由题设11|,|2|,36xyxy 1153|=366y.5|18y.考点:绝对值的三角不等式 6.8 数形结合在含参绝对值不等式中的应用 12.已知函数22()69816f xxxxx (1)求()(4)f xf的解集;(2)设函数()(3)g xk x,kR,若()()f xg x对任意的xR都成立,求实数k的取值范围(1)22()69816f xxxxx22(3)
13、(4)|3|4|xxxx,()(4)f xf,即|3|4|xx9,4,349xxx 或43,349xxx 或3,349,xxx 实用标准 文档大全 解得不等式:5x;:无解;:4x,所以()(4)f xf的解集为|5x x 或4x (2)()()f xg x即()|3|4|f xxx的图象恒在()(3)g xk x图象的上方,可以作出21,4,()|3|4|7,43,21,3xxf xxxxxx 的图象,而()(3)g xk x图象为恒过定点(3,0)P,且斜率k变化的一条直线,作出函数(),yf x()yg x图象,其中2,PBk(4,7)A,1PAk,由图可知,要使得()f x的图象恒在(
14、)g x图象的上方,实数k的取值范围应该为12k 实用标准 文档大全 考点:同系数绝对值不等式相加型、数形结合在含参绝对值不等式中的应用 7.证明不等式的基本方法 7.1 比较法证明不等式 13.设不等式|21|1x的解集是M,,a bM (1)试比较1ab与ab的大小;(2)设max表示数集A的最大数2222max,abhaabb求证:2.h 答案:(1)1;abab(2)见解析 解析:(1)先解出|01.Mxx(1)()(1)(1)0ababab.问题得证.(2)2222max,abhaabb 可知2222,abhhhaabb,所以根据不等式的性质,同向正向不等式具有可乘性,从而可证出38
15、h.故2h.考点:比较法证明不等式 实用标准 文档大全 7.2 综合法证明不等式 7.3 分析法证明不等式 14.已知()11f xxx,不等式()4f x 的解集为M.(1)求M;(2)当,a bM时,证明:24abab.(1)解不等式:114xx ;124xx 或1124x 或124xx 12x或11x 或21x,22x 2,2M .(2)需证明:22224(2)816aabba bab,只需证明222244160a bab,即需证明22(4)(4)0ab 2222,(2,2)4,4(4)0,(4)0a babab 22(4)(4)0ab,所以原不等式成立.考点:分析法证明不等式 实用标准
16、 文档大全 7.4 反证法证明不等式 15.设0,0.ab 且11.abab证明:(1)2ab;(2)22aa 与22bb 不可能同时成立.由11=abababab,0,0.ab 得1ab (1)由基本不等式及1ab ,有22abab,即2ab;(2)假设22aa与22bb同时成立,则由22aa 及0a 得01a,同理01b,从而1ab,这与1ab 矛盾,故22aa 与22bb 不可能同时成立.考点:反证法证明不等式、均值不等式在证明中的应用 8.5 放缩法证明不等式(多为数列的题)16.已知数列 na的前n项和nS满足2nnSan (1)求数列 na的通项公式;(2)设1nnnaba,记数列
17、 nb的前n和为nT,证明:1032nnT 【答案】(1)21nna;(2)详见解析.【解析】试题分析:(1)考虑到nnnSSa11,因此可以利用条件中的式子得到数列na的一个递推公式,从而实用标准 文档大全 即可求解;(2)由(1)可知112121nnnnnaba,211222nnb,从而可证02nnT,进一步放缩可得211122223 23 2nnnn,求和即可得证.试题解析:(1)2nnSan,当1n时,1111211Saaa ,又1121nnSan,与2nnSan两边分别相减得11221nnnaaa,得1121nnaa,又112a ,数列1na是以2为首项,2为公比的等比数列,12nn
18、a ,得21nna;112121nnnnnaba,211222nnb,34211102222222nnnT,得02nnT,又211122223 23 2nnnn,21 11123 222nnnT 11133 23n ,1032nnT.9.柯西不等式 9.1 柯西不等式的代数形式 17.已知关于x的不等式xab的解集为|24xx 1 求实数,a b 的值;2 求12atbt的最大值.1 由xab,得baxba 则24baba,解得3,1.ab 实用标准 文档大全 2 3123 4tttt 2222(3)1(4)()tt 2 44tt 当且仅当413tt即1t 时等号成立,故min3124tt.考点:柯西不等式的代数形式 9.2 一般形式的柯西不等式 18.已知函数()|2|,f xmxmR且(2)0f x的解集为1,1,(1)求m的值;(2)若,a b cR且111,23mabc求证239.abc(1)(2)0,f xmxxm 0,(2)0mmxmf x的解集是1,1 故1m.(2)由(1)知1111,23a b cRabc 由柯西不等式得 211123(23)()23111(23)9.23abcabcabcabcabc 考点:一般的柯西不等式