(4)高中数学不等式典型例题解析、恒成立、均值不等式的运用

高中数学辅导网京翰教育概念、方法、题型、易误点及应试技巧总结不等式一．不等式的性质：1．同向不等式可以相加；异向不等式可以相减：若,abcd，则acbd（若,abcd，则acbd），但异向不等式不可以相加；同向不等式不可以相减；2．左右同正不等式：同向的不等式可以相乘，但不能相除；异向不等式可以相除，但不能相乘：若0,0abcd，则acbd（若0,0abcd，则abcd）；3．左右同正不等式：两边可以同时乘方或开方：若0ab，则nnab或nnab；4．若0ab，ab，则11ab；若0ab，ab，则11ab。如（1）对于实数cba,,中，给出下列命题：①22,bcacba则若；②babcac则若,22；③22,0bababa则若；④baba11,0则若；⑤baabba则若,0；⑥baba则若,0；⑦bcbacabac则若,0；⑧11,abab若，则0,0ab。其中正确的命题是______（答：②③⑥⑦⑧）；（2）已知11xy，13xy，则3xy的取值范围是______（答：137xy）；（3）已知cba，且,0cba则ac的取值范围是______（答：12,2）二．不等式大小比较的常用方法：1．作差：作差后通过分解因式、配方等手段判断差的符号得出结果；2．作商（常用于分数指数幂的代数式）；3．分析法；4．平方法；5．分子（或分母）有理化；6．利用函数的单调性；7．寻找中间量或放缩法；8．图象法。其中比较法（作差、作商）是最基本的方法。如（1）设0,10taa且，比较21loglog21ttaa和的大小高中数学辅导网京翰教育（答：当1a时，11loglog22aatt（1t时取等号）；当01a时，11loglog22aatt（1t时取等号））；（2）设2a，12paa，2422aaq，试比较qp,的大小（答：pq）；（3）比较1+3logx与)10(2log2xxx且的大小（答：当01x或43x时，1+3logx＞2log2x；当413x时，1+3logx＜2log2x；当43x时，1+3logx＝2log2x）三．利用重要不等式求函数最值时，你是否注意到：“一正二定三相等，和定积最大，积定和最小”这17字方针。如（1）下列命题中正确的是A、1yxx的最小值是2B、2232xyx的最小值是2C、423(0)yxxx的最大值是243D、423(0)yxxx的最小值是243（答：C）；（2）若21xy，则24xy的最小值是______（答：22）；（3）正数,xy满足21xy，则yx11的最小值为______（答：322）；4.常用不等式有：（1）2222211abababab(根据目标不等式左右的运算结构选用)；（2）a、b、cR，222abcabbcca（当且仅当abc时，取等号）；（3）若0,0abm，则bbmaam（糖水的浓度问题）。如如果正数a、b满足3baab，则ab的取值范围是_________（答：9,）五．证明不等式的方法：比较法、分析法、综合法和放缩法(比较法的步骤是：作差（商）后通过分解因式、配方、通分等手段变形判断符号或与1的大小，然后作出结论。).常用的放缩技巧有：211111111(1)(1)1nnnnnnnnn高中数学辅导网京翰教育如（1）已知cba，求证：222222cabcabaccbba；(2)已知Rcba,,，求证：)(222222cbaabcaccbba；（3）已知,,,abxyR，且11,xyab，求证：xyxayb；(4)若a、b、c是不全相等的正数，求证：lglglglglglg222abbccaabc；（5）已知Rcba,,，求证：2222abbc22()caabcabc；(6)若*nN，求证：2(1)1(1)nn21nn；(7)已知||||ab，求证：||||||||||||abababab；（8）求证：2221111223n。六．简单的一元高次不等式的解法：标根法：其步骤是：（1）分解成若干个一次因式的积，并使每一个因式中最高次项的系数为正；（2）将每一个一次因式的根标在数轴上，从最大根的右上方依次通过每一点画曲线；并注意奇穿过偶弹回；（3）根据曲线显现()fx的符号变化规律，写出不等式的解集。如（1）解不等式2(1)(2)0xx。（答：{|1xx或2}x）；（2）不等式2(2)230xxx的解集是____（答：{|3xx或1}x）；（3）设函数()fx、()gx的定义域都是R，且()0fx的解集为{|12}xx，()0gx的解集为，则不等式()()0fxgx的解集为______（答：(,1)[2,)）；（4）要使满足关于x的不等式0922axx（解集非空）的每一个x的值至少满足不等式08603422xxxx和中的一个，则实数a的取值范围是______.（答：81[7,)8）七．分式不等式的解法：分式不等式的一般解题思路是先移项使右边为0，再通分并将分子分母分解因式，并使每一个因式中最高次项的系数为正，最后用标根法求解。解分式不等式时，一般不能去分母，但分母恒为正或恒为负时可去分母。如（1）解不等式25123xxx（答：(1,1)(2,3)）；（2）关于x的不等式0bax的解集为),1(，则关于x的不等式02xbax的解集为____________（答：),2()1,(）.高中数学辅导网京翰教育八．绝对值不等式的解法：1．分段讨论法（最后结果应取各段的并集）：如解不等式|21|2|432|xx（答：xR）；（2）利用绝对值的定义；（3）数形结合；如解不等式|||1|3xx（答：(,1)(2,)）（4）两边平方：如若不等式|32||2|xxa对xR恒成立，则实数a的取值范围为______。（答：4{}3）九．含参不等式的解法：求解的通法是“定义域为前提，函数增减性为基础，分类讨论是关键．”注意解完之后要写上：“综上，原不等式的解集是…”。注意：按参数讨论，最后应按参数取值分别说明其解集；但若按未知数讨论，最后应求并集.如（1）若2log13a，则a的取值范围是__________（答：1a或203a）；（2）解不等式2()1axxaRax（答：0a时，{|x0}x；0a时，1{|xxa或0}x；0a时，1{|0}xxa或0}x）提醒：（1）解不等式是求不等式的解集，最后务必有集合的形式表示；（2）不等式解集的端点值往往是不等式对应方程的根或不等式有意义范围的端点值。如关于x的不等式0bax的解集为)1,(，则不等式02baxx的解集为__________（答：（－1,2））十一．含绝对值不等式的性质：ab、同号或有0||||||abab||||||||abab；ab、异号或有0||||||abab||||||||abab.如设2()13fxxx，实数a满足||1xa，求证：|()()|2(||1)fxfaa十二．不等式的恒成立,能成立,恰成立等问题：不等式恒成立问题的常规处理方式？（常应用函数方程思想和“分离变量法”转化为最值问题，也可抓住所给不等式的结构特征，利用数形结合法）1).恒成立问题若不等式Axf在区间D上恒成立,则等价于在区间D上minfxA若不等式Bxf在区间D上恒成立,则等价于在区间D上maxfxB如（1）设实数,xy满足22(1)1xy，当0xyc时，c的取值范围是______（答：21,）；高中数学辅导网京翰教育（2）不等式axx34对一切实数x恒成立，求实数a的取值范围_____（答：1a）；（3）若不等式)1(122xmx对满足2m的所有m都成立，则x的取值范围_____（答：（712,312））；（4）若不等式nann1)1(2)1(对于任意正整数n恒成立，则实数a的取值范围是_____（答：3[2,)2）；（5）若不等式22210xmxm对01x的所有实数x都成立，求m的取值范围.（答：12m）2).能成立问题若在区间D上存在实数x使不等式Axf成立,则等价于在区间D上maxfxA；若在区间D上存在实数x使不等式Bxf成立,则等价于在区间D上的minfxB.如已知不等式axx34在实数集R上的解集不是空集，求实数a的取值范围____（答：1a）3).恰成立问题若不等式Axf在区间D上恰成立,则等价于不等式Axf的解集为D；若不等式Bxf在区间D上恰成立,则等价于不等式Bxf的解集为D.