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1、湖南省長沙市望城區(qū)白箬中學(xué)高三數(shù)學(xué)第二輪專題講座復(fù)習(xí):幾種常見解不等式的解法
高考要求
不等式在生產(chǎn)實(shí)踐和相關(guān)學(xué)科的學(xué)習(xí)中應(yīng)用廣泛,又是學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的重要工具,所以不等式是高考數(shù)學(xué)命題的重點(diǎn),解不等式的應(yīng)用非常廣泛,如求函數(shù)的定義域、值域,求參數(shù)的取值范圍等,高考試題中對(duì)于解不等式要求較高,往往與函數(shù)概念,特別是二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)等有關(guān)概念和性質(zhì)密切聯(lián)系,應(yīng)重視;從歷年高考題目看,關(guān)于解不等式的內(nèi)容年年都有,有的是直接考查解不等式,有的則是間接考查解不等式
重難點(diǎn)歸納
解不等式對(duì)學(xué)生的運(yùn)算化簡等價(jià)轉(zhuǎn)化能力有較高的要求,隨著高考命題原則向能力立意的進(jìn)一步轉(zhuǎn)化,對(duì)解
2、不等式的考查將會(huì)更是熱點(diǎn),解不等式需要注意下面幾個(gè)問題
(1)熟練掌握一元一次不等式(組)、一元二次不等式(組)的解法
(2)掌握用零點(diǎn)分段法解高次不等式和分式不等式,特別要注意因式的處理方法
(3)掌握無理不等式的三種類型的等價(jià)形式,指數(shù)和對(duì)數(shù)不等式的幾種基本類型的解法
(4)掌握含絕對(duì)值不等式的幾種基本類型的解法
(5)在解不等式的過程中,要充分運(yùn)用自己的分析能力,把原不等式等價(jià)地轉(zhuǎn)化為易解的不等式
(6)對(duì)于含字母的不等式,要能按照正確的分類標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行分類討論
典型題例示范講解
例1已知f(x)是定義在[-1,1]上的奇函數(shù),且f(1)=1,
3、若m、n∈[-1,1],m+n≠0時(shí)>0
(1)用定義證明f(x)在[-1,1]上是增函數(shù); (2)解不等式 f(x+)<f();
(3)若f(x)≤t2-2at+1對(duì)所有x∈[-1,1],a∈[-1,1]恒成立,求t的取值范圍
錯(cuò)解分析 (2)問中利用單調(diào)性轉(zhuǎn)化為不等式時(shí),x+∈[-1,1],∈[-1,1]必不可少,這恰好是容易忽略的地方
技巧與方法 (1)問單調(diào)性的證明,利用奇偶性靈活變通使用已知條件不等式是關(guān)鍵,(3)問利用單調(diào)性把f(x)轉(zhuǎn)化成“1”是點(diǎn)睛之筆
(1)證明 任取x1<x2,且x1,x2∈[-1,1],則f(x1)-f(x2)=f(x1)
4、+f(-x2)=·(x1-x2)∵-1≤x1<x2≤1,
∴x1+(-x2)≠0,由已知>0,又 x1-x2<0,
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x)在[-1,1]上為增函數(shù)
(2)解 ∵f(x)在[-1,1]上為增函數(shù),
∴ 解得 {x|-≤x<-1,x∈R}
(3)解 由(1)可知f(x)在[-1,1]上為增函數(shù),且f(1)=1,
故對(duì)x∈[-1,1],恒有f(x)≤1,所以要f(x)≤t2-2at+1對(duì)所有x∈[-1,1],a∈[-1,1]恒成立,即要t2-2at+1≥1成立,故t2-2at≥0,記g(a)=t2-2at,對(duì)a∈[-1,1],g(a)≥0,只
5、需g(a)在[-1,1]上的最小值大于等于0,g(-1)≥0,g(1)≥0,
解得,t≤-2或t=0或t≥2 ∴t的取值范圍是 {t|t≤-2或t=0或t≥2}
例2設(shè)不等式x2-2ax+a+2≤0的解集為M,如果M[1,4],求實(shí)數(shù)a的取值范圍
命題意圖 考查二次不等式的解與系數(shù)的關(guān)系及集合與集合之間的關(guān)系
知識(shí)依托 本題主要涉及一元二次不等式根與系數(shù)的關(guān)系及集合與集合之間的關(guān)系,以及分類討論的數(shù)學(xué)思想
錯(cuò)解分析 M=是符合題設(shè)條件的情況之一,出發(fā)點(diǎn)是集合之間的關(guān)系考慮是否全面,易遺漏;構(gòu)造關(guān)于a的不等式要全面、合理,易出錯(cuò)
技巧與方法 該題實(shí)質(zhì)上
6、是二次函數(shù)的區(qū)間根問題,充分考慮二次方程、二次不等式、二次函數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系是關(guān)鍵所在;數(shù)形結(jié)合的思想使題目更加明朗
解 M[1,4]有兩種情況 其一是M=,此時(shí)Δ<0;其二是M≠,此時(shí)Δ=0或Δ>0,分三種情況計(jì)算a的取值范圍
設(shè)f(x)=x2 -2ax+a+2,有Δ=(-2a)2-(4a+2)=4(a2-a-2)
(1)當(dāng)Δ<0時(shí),-1<a<2,M=[1,4]
(2)當(dāng)Δ=0時(shí),a=-1或2
當(dāng)a=-1時(shí)M={-1}[1,4];當(dāng)a=2時(shí),m={2}[1,4]
(3)當(dāng)Δ>0時(shí),a<-1或a>2 設(shè)方程f(x)=0的兩根x1,x2,且x1<x2,
那么M
7、=[x1,x2],M[1,4]1≤x1<x2≤4
即,解得 2<a<,∴M[1,4]時(shí),a的取值范圍是(-1,)
例3解關(guān)于x的不等式>1(a≠1)
解 原不等式可化為 >0,
①當(dāng)a>1時(shí),原不等式與(x-)(x-2)>0同解 由于
∴原不等式的解為(-∞,)∪(2,+∞)
②當(dāng)a<1時(shí),原不等式與(x-)(x-2) <0同解 由于,
若a<0,,解集為(,2);
若a=0時(shí),,解集為;
若0<a<1,,解集為(2,)
綜上所述 當(dāng)a>1時(shí)解集為(-∞,)∪(2,+∞);當(dāng)0<a<1時(shí),解集為(2,);當(dāng)a=0時(shí),解集為;當(dāng)a<0時(shí),解集為(,2)
8、
學(xué)生鞏固練習(xí)
1 設(shè)函數(shù)f(x)=,已知f(a)>1,則a的取值范圍是( )
A (-∞,-2)∪(-,+∞) B (-,)
C (-∞,-2)∪(-,1) D (-2,-)∪(1,+∞)
2 已知f(x)、g(x)都是奇函數(shù),f(x)>0的解集是(a2,b),g(x)>0的解集是(,),則f(x)·g(x)>0的解集是__________
3 已知關(guān)于x的方程sin2x+2cosx+a=0有解,則a的取值范圍是_______
4 已知適合不等式|x2-4x+p|+|x-3|≤5的x的最大值為3
(1)求p的值; (2)若f(x)
9、=,解關(guān)于x的不等式f--1(x)>(k∈R+)
5 設(shè)f(x)=ax2+bx+c,若f(1)=,問是否存在a、b、c∈R,使得不等式 x2+≤f(x)≤2x2+2x+對(duì)一切實(shí)數(shù)x都成立,證明你的結(jié)論
參考答案
1 解析 由f(x)及f(a)>1可得 ① 或 ② 或 ③
解①得a<-2,解②得-<a<1,解③得x∈∴a的取值范圍是(-∞,-2)∪(-,1)答案 C
2 解析 由已知b>a2∵f(x),g(x)均為奇函數(shù),
∴f(x)<0的解集是(-b,-a2),g(x)<0的解集是(-) 由f(x)·g(x)>0可得
∴x∈(a2,)∪(
10、-,-a2)
答案 (a2,)∪(-,-a2)
3 解析 原方程可化為cos2x-2cosx-a-1=0,令t=cosx,得t2-2t-a-1=0,原問題轉(zhuǎn)化為方程t2-2t-a-1=0在[-1,1]上至少有一個(gè)實(shí)根
令f(t)=t2-2t-a-1,對(duì)稱軸t=1,
畫圖象分析可得解得a∈[-2,2] 答案 [-2,2]
4 解 (1)∵適合不等式|x2-4x+p|+|x-3|≤5的x的最大值為3,
∴x-3≤0,∴|x-3|=3-x
若|x2-4x+p|=-x2+4x-p,則原不等式為x2-3x+p+2≥0,
其解集不可能為{x|x≤3}的子集,∴|x2-
11、4x+p|=x2-4x+p
∴原不等式為x2-4x+p+3-x≤0,即x2-5x+p-2≤0,
令x2-5x+p-2=(x-3)(x-m),可得m=2,p=8
(2)f(x)=,∴f--1(x)=log8 (-1<x<1,
∴有l(wèi)og8>log8,∴l(xiāng)og8(1-x)<log8k,∴1-x<k,∴x>1-k
∵-1<x<1,k∈R+,∴當(dāng)0<k<2時(shí),原不等式解集為{x|1-k<x<1};當(dāng)k≥2時(shí),原不等式的解集為{x|-1<x<1
5 解 由f(1)=得a+b+c=,令x2+=2x2+2x+x=-1,
由f(x)≤2x2+2x+推得f(-1)≤ 由f(x)≥x2+推得f(-1)≥,∴f(-1)=,
∴a-b+c=,故2(a+c)=5,a+c=且b=1,∴f(x)=ax2+x+(-a)
依題意 ax2+x+(-a)≥x2+對(duì)一切x∈R成立,
∴a≠1且Δ=1-4(a-1)(2-a)≤0,得(2a-3)2≤0,∴f(x)=x2+x+1
易驗(yàn)證 x2+x+1≤2x2+2x+對(duì)x∈R都成立 ∴存在實(shí)數(shù)a=,b=1,c=1,
使得不等式 x2+≤f(x)≤2x2+2x+對(duì)一切x∈R都成立