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1、不得关系与不等式编稿:张林娟 审稿:孙永钊【学习目标】1.在复习不等式性质的基础上,介绍了含有绝对值的不等式及其解法,平均值不等式及简单应用、证明不等式的一些基本方法,以及不等式在实际生活中的应用.2.特别强调了不等式及证明的几何意义和背景,以加深学生对不等式的数学本质的理解、提高学生的逻辑思维能力和分析解决问题的能力.【要点梳理】要点一:不等式的性质性质1 对称性:;性质2 传递性:;性质3 加法法则(同向不等式可加性):; 推论:.性质4 乘法法则:若,则 推论1: ;推论2:;推理3:;推理4:.要点二:含有绝对值的不等式绝对值的几何意义设是一个实数,在数轴上|表示实数对应的点与原点的距
2、离;|-|表示实数对应的点与实数对应的点之间的距离.关于绝对值的几个结论定理对任意实数和,有推论 1.;2.3. .要点诠释:(1)关于定理,可以把、看作是三角形三边,很象三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,这样理解便于记忆,此定理在后面学习复数时,可以推广到比较复数的模长,并有其几何意义,有时也称其为“三角形不等式”.(2)绝对值不等式|或|c|c|,从左到右是一个不等式放大过程,从右到左是缩小过程,证明不等式可以直接使用,也可通过适当的添、拆项证明不等式,还可利用它消去变量求最值绝对值不等式的解法含绝对值的不等式|的解集不等式0=00|的解集-的解集或1; (2)|34|1; (
3、3)|4|2+5|1.【思路点拨】去绝对值,转化为解一元一次不等式(组)的形式.【解析】(1)由原不等式可得2 + 31,1原不等式的解集为 | 1.(2)当10,即 1时,不等式的解集为.当10, 即 1时,有: 解得,原不等式的解集为.(3)原不等式可化为:当 或解不等式组得:4综上所述,原不等式的解集为|.【总结升华】解含有绝对值的不等式的关键在于去掉绝对值符号,处理的方法通常是利用绝对值的定义与几何意义或平方等方法.对含多个绝对值符号的不等式一般利用“零点分段”法,分类讨论.如本题(3)中,分别令-4=0, 2+5=0,得两个零点. 故分、和4三种情况.举一反三:【变式1】已知,求.【
4、答案】由|1得1或 1, A = | 1或 1, = |11.由|2|1得121,即13,B = | 1 + 1.【答案】原不等式可化为下面不等式组来解: 或不等式组的解为0; 不等式组的解集为.原不等式的解集为.【变式3】解不等式.【答案】由题意得解得10,原不等式的解集为|10,例2.已知函数f()|2|.(1)当3时,求不等式f()3的解集;(2)若f()|4|的解集包含1,2,求的取值范围【思路点拨】本题第(1)问较简单,一般用零点划分法就可以转化,第(2)问容易犯直接求解f()|4|的解集的错误,应该是利用1,2是其解集而将绝对值先去掉再转化为1,2 2,2这一问题,注意不要弄反【解
5、析】(1)当3时,当2时,由f()3得253,解得1;当20,也就是证 ,由条件可知,显然成立. 故.【总结升华】分析法是由果索因,在用分析法证明问题时,一定要恰当运用“要证”、“只要证”、“即证”、“也即证”等用语. 举一反三:【变式】已知函数.若,且,用分析法证明:.【证明】要证即证明 只需证明只需证明,由于,故,所以故只需证明,即证.即证,因为,且,所以上式成立.所以.例7. 用比较法证明:(1),()(2)().【思路点拨】(1)用求差比较法,(1)用求商比较法.【证明】(1),又,得证.(2),又,.【总结升华】比较法是证明不等式的一种最基本、最重要的一种方法,用比较法证明不等式的步
6、骤是:作差(商)变形判断符号(比较与1的大小)下结论。举一反三:【变式1】用比较法证明:.【证明】【变式2】用求商比较法证明:若,则.【证明】,即,.例8. 用放缩法证明:【思路点拨】将放大为,注意从第三项开始放缩.【解析】,【总结升华】放缩拆项时,不一定从第一项开始,须根据具体题型分别对待,即不能放的太宽,也不能缩的太窄,真正做到恰到好处。举一反三:【变式】函数,用放缩法证明: .【证明】=1-得.例9. 在ABC中,A、B、C的对边分别为、c,若、c三边的倒数成等差数列,求证:B90.【思路点拨】用反证法证明.【解析】假设B,c.所以,所以,这与矛盾,所以B90不成立,故B90.【总结升华
7、】结论中若有“都是”、“都不是”、“至多”、“至少”等字眼,或直接从正面证明较为困难的问题,一般可以考虑使用反证法.举一反三:【变式1】试证一元二次方程至多有两个不同的实根.【证明】假设一元二次方程有两个以上的实数根,且各不相 等。令为方程的三个相异实根,则:这与各不相等矛盾。故原命题成立。【变式2】若为自然数,且,则中至少有一个为偶数。【证明】假定均为奇数,令,类型四:不等式的应用例10. 某单位决定投资3200元建一仓库(长方体状),高度恒定,它的后墙利用旧墙不花钱,正面用铁栅,每米长造价40元,两侧墙砌砖,每米长造价45元,顶部每平方米造价20元,求:(1)仓库面积的最大允许值是多少?(
8、2)为使达到最大,而实际投资又不超过预算,那么正面铁栅应设计为多长?【解析】设铁栅长为米,一堵砖墙长为米,则顶部面积为 依题设,则,即,故,从而所以的最大允许值是100平方米,取得此最大值的条件是且,求得,即铁栅的长是15米。【总结升华】用平均值不等式解决此类问题时,应按如下步骤进行:(1)理解题意,设变量,设变量时一般把要求最大值或最小值的变量定为函数;(2)建立相应的函数关系式,把实际问题抽象为函数的最大值或最小值问题;(3)在定义域内,求出函数的最大值或最小值;(4)正确写出答案.举一反三:【变式1】设计一副宣传画,要求画面面积为4840cm2,画面的宽与高的比为(1),画面的上下各留出8cm的空白,左右各留5cm的空白,怎样确定画面的高与宽的尺寸,能使宣传画所用纸张面积最小?【解析】设画面的宽为 cm,面积为S cm2,则当且仅当,即取等号.所以,当画面的宽为55 cm、高为88 cm时,宣传画所用纸张面积最小.【变式2】用篱笆围一个面积为100m2的矩形菜园,问这个矩形菜园长、宽个为多少时,所用篱笆最短?最短的篱笆是多少?【解析】设矩形菜园的长为 m,宽为y m,则y=100,篱笆的长为2(+y)m.由可得,2(+y)40,当且仅当=y时等号成立,此时=y=10.这个矩形的长、宽都为10m时,所用篱笆最短,最短篱笆是40 m.