2014届高三数学精品复习之不等式的解法及其综合应用
1.解分式不等式不能轻意去分母,通常采用:移项(化一边为零)→通分→转化为整式不等式→化所有因式中的变量系数为正,(即不等式两边同除以变量系数,若它的符号不能确定即需要讨论)→“序轴标根”(注意比较各个根的大小,不能比较时即需要讨论); [特别关注] 求一个变量的范围时,讨论的也是这个变量,结果要并;讨论的若是另一个变量,结果不能并。
[举例1]关于x的不等式ax-b>0的解集是(1,+∞),则关于x的不等式的解集是( )
A.(-∞,-1)∪(2,+∞) B.(-1,2) C.(1,2) D.(-∞,1)∪(2,+∞)
解析:不等式ax-b>0的解集是(1,+∞)a>0且a=b,则不等式等价于:
(x+1)(x-2)>0x>2或x<-1,选A。
[举例2] 解关于的不等式:
解析:
以下不等式两边同除以a-1,需讨论其正负;①若a>1,等价于:
此时需知不等式相应的方程的两根与=2的大小,比差:=,
可见a>1时,<,∴不等式的解为:(-∞,)∪(2,+∞)
②若a<1,不等式等价于:,(ⅰ)若0,不等式的解为:
(2,);(ⅱ)若a<0,<,不等式的解为:(,2);(ⅲ) 若a=0, 不等式等价于:,不等式的解为;综上所述:当a>1时不等式的解为(-∞,)∪(2,+∞);当00则
|f(x)|>Mf(x)>M或f(x)<-M;②平方(不等式两边同正);③讨论(绝对值内的式子为0)。
[举例]设p:x-x-20>0,q:<0,则p是q的 ( )
(A)充分不必要条件 (B)必要不充分条件
(C)充要条件 (D)既不充分也不必要条件
解析:p:(-∞,-4) ∪(5,+∞);以下对命题q中的不等式去绝对值:(ⅰ)≥0时
原不等式等价于:<0-1<<1或>2;注意到≥0,
∴0≤<1或>2;(ⅱ)<0时,原不等式等价于:<0
-1<<1或<-2;注意到<0, ∴-1<<0或<-2;∴q:(-∞,-2)∪(-1,1)∪(2,+∞)
可见:pq,故选A。
[巩固]不等式的解集是 .
[迁移]已知函数在上是增函数,A (0, -2 ), B (4 ,2 )是其图象
上的两个点,那么不等式的解集是
3.分段函数形成的不等式一般分段解,再取并集;对较为复杂的分段函数问题可以借助于图象解决。
[
举例1]设函数,若则x0取值范围是 ( )
A.(-,-1)∪(1,+) B.(-,-1)∪(0,+)
C.(-1,0)∪(0,1) D.(-1,0)∪(0,+)
解析:若x0<0,则f(x0)=lg|x0|>0 |x0|>1 x0<-1;若x0≥0,则f(x0)= >0 x0>0
故选B
[举例2]已知:函数().解不等式:.
解析:(ⅰ)当时,即解,此时不等式恒成立,即;
(ⅱ)当时,即解 ,∵ ,
∴或.综上:不等式的解为:
[巩固1]设函数,则使。则x0的取值范围是( )
A (-][0,10] B (-] C ( D[-2,0][1,10]
[巩固2]已知则不等式≤5的解集是
4.解抽象函数的不等式离不开函数的单调性。抽象函数的不等式反映出的函数值的大小,需借助于函数的单调性化归为自变量的大小,特别注意定义域。画抽象函数的“概念图”是化抽象为形象的有效途径;对某些有具体函数背景的抽象函数,可以从该具体函数中寻找解题线索。
[举例1]已知奇函数f(x)在为减函数,f(2)=0则不等式(x-1)f(x-1)<0的解集为:
。
解析:作函数f(x)的“概念图”如右:
先求不等式xf(x)<0的解:当x>0时
(y轴右侧),f(x)<0(x轴下方),
∴x>2;当x<0时(y轴左侧),
f(x)>0(x轴下方),∴x<-2;可见
不等式xf(x)<0的解为:x<-2或x>2
(也可以根据满足不等式xf(x)<0的函数图象上的点横、纵坐标异号,看图象在第二、四象限的部分得出)。再将x换成x-1,得:x-1<-2或x-1>2即x<-1或x>3。
[举例2]已知函数f(x)对任意实数x、y均有f(x+y)+2=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)>2,f(3)=5,求不等式 f(a2-2a-2)<3的解.
解析:正比例函数f(x)满足:f(x+y)=f(x)+f(y),本题中函数f(x)可视为一次函数。解抽象函数的不等式,需知函数的单调性;用定义:任取x10,则f(x2-x1)>2
f(x2)+f(-x1)-2>2f(x2)+f (-x1)>4;对f(x+y)+2=f(x)+f(y)取x=y=0得:f(0)=2,再取y= -x
得f(x)+f(-x)=4即f(-x)=4-f(x),∴有f(x2)+4-f(x1)>4f(x2) > f(x1) f(x)在R上递增
又f(3)=f(2)+f(1)-2=f(1)+f(1)-2+f(1)-2=3f(1)-4=5 f(1)=3;于是:不等式 f(a2-2a-2)<3
等价于f(a2-2a-2)1,则 <0;②;③对定义域内的任意实数,,都有:,则不等式
的解集为 。
5.解决含参变量的无理不等式、含参变量的绝对值不等式、含参变量的指(对数)数不等式问题时常用数形结合。
[举例1]不等式在[-1,1]上恒成立,
则的取值范围是
解析:分别作函数和的图象如右,
前者是以原点为圆心的单位圆的上半部分,后者是斜率
为1的直线。不等式的解即半圆在直线
的下方的点的横坐标;不等式恒成立即半圆都在直线的下
方,由图可见,只需直线在与圆相切的位置的上方,即。
[举例2] 若不等式的解集为[1,2],则
实数的取值集合是
解析:分别作函数和的图象如右,
前者是双曲线x2-y2=1的x轴上方的部分,后者是过原点
的直线。不等式的解即双曲线在直线下方
的点的横坐标;如图所示,不等式的解集为[1,2],即两图象交点P的横坐标为2,分别代入两函数表达式,得:,即.
[巩固1]不等式的解集是( )
A B C D
[巩固2]关于x的不等式在(0,1)上恒成立,则a的取值范围是 。
6. 遇到含参不等式恒成立求参变量的范围问题,通常采用分离参数法,转化为求某函数的最大值(或最小值);具体地:g(a)>f(x)在x∈A上恒成立 g(a)>f(x)max,g(a)0在x∈A上恒成立f(a,x)min>0, (x∈A)及f(a,x)<0在x∈A上恒成立f(a,x)max>0, (x∈A)来转化;还可以借助于函数图象解决问题。特别关注:“不等式f(a,x)≥0对所有x∈M恒成立”与 “不等式f(a,x)≥0对所有a∈M恒成立”是两个不同的问题,前者是关于x的不等式,而后者则应视为是关于a的不等式。特别提醒:“判别式”只能用于“二次函数对一切实数恒成立”的问题,其它场合,概不适用。
[举例1]定义在R上的函数f(x)为奇函数,且在[0,+为增函数,对任意∈R,不等式f(cos2-3)+f(2m-sin)>0恒成立,则实数m的取值范围是 [来源:]
解析:∵函数f(x)为奇函数且在[0,+为增函数,易见:函数f(x)为在(-,0上递增,∴函数f(x) 在(-,+上递增;不等式f(cos2-3)+f(2m-sin)>0恒成立
不等式f(cos2-3) >f(-2m+sin)恒成立不等式cos2-3>-2m+sin恒成立
2m>2sin2+ sin+2恒成立,记g()=2sin2+ sin+2=2(sin+)2+, g()max=g(1)=5
∴2m>5m>.
[举例2]设奇函数在[-1,1]上是增函数,且,若函数对所有的及所有的都成立,则的取值范围是 ;
解析:先视x为主元,关于x的不等式对所有的横成立
,又在[-1,1]上递增,∴,即:
≥1,现在视a为主元,关于a的不等式≥0对所有的都成立,
记g(a)= -2ta+t2,此时分离参数(t)或求函数g(a)的最小值均需讨论,但如果注意到函数g(a)是一次函数,其图象是一条直线,则g(-1) ≥0且g(1) ≥0得t≥2或t≤-2或t=0。
[巩固1]f(x)是偶函数,且f(x)在[0,+上是增函数,如果f(ax+1)≤f(x-2)在[,1]上恒成立,则实数a的取值范围是 。
[巩固2]]对满足的实数P,做恒成立的x的取值范围是: A. B. C. D.
[迁移]已知函数,直线:,若当时,函数的图象恒在直线的下方,则的取值范围是
简答
1、 [巩固1](,-1)∪(0,1),[巩固2] 当a=0时不等式的解为:{x|x<1};当a>0时不等式的解为:{x|};[迁移]9。[]
2、[巩固], [迁移](-2,2),3、[巩固1] C ,[巩固2] (-,
4、[巩固1] [巩固2] ∈;5、[巩固1]A,[巩固2]{1,2
6. [巩固1][-2,0],[巩固2]C,[迁移] (-,-6)
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