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2016年《南方新课堂·高考总复习》数学(理科) 第六章 第6讲 不等式选讲
2015-11-02 | 阅:  转:  |  分享 
  
第6讲不等式选讲1.理解绝对值的几何意义,并能利用含绝对值不等式的几何意义证明以下不等式:(1)|a+b|≤|a|+|b|;(2)|a-b|≤|a-c|+|c-b|;(3)会利用绝对值的几何意义求解以下类型的不等式:|ax+b|≤c;|ax+b|≥c;|x-c|+|x-b|≤a. 2.了解下列柯西不等式的几种不同形式,理解它们的几何意义,并会证明.3.会用参数配方法讨论柯西不等式的一般情形: 4.会用向量递归方法讨论排序不等式. 5.了解数学归纳法的原理及其使用范围,会用数学归纳法证明一些简单问题. 6.会用数学归纳法证明伯努利不等式:(1+x)n>1+nx(x>-1,x≠0,n为大于1的正整数),了解当n为大于1的实数时伯努利不等式也成立.7.会用上述不等式证明一些简单问题.能够利用平均值不等式、柯西不等式求一些特定函数的极值.8.了解证明不等式的基本方法:比较法、综合法、分析法、反证法、缩放法.1.常用的证明不等式的方法(1)比较法:比较法包括作差比较法和作商比较法. (2)综合法:利用某些已经证明过的不等式(例如算术平均数与几何平均数的定理)和不等式的性质,推导出所要证明的不等式. (3)分析法:证明不等式时,有时可以从求证的不等式出发,分析使这个不等式成立的充分条件,把证明不等式转化为判定这些充分条件是否具备的问题,如果能够肯定这些充分条件都已具备,那么就可以断定原不等式成立. (4)反证法:可以从正难则反的角度考虑,即要证明不等式A>B,先假设A≤B,由题设及其他性质,推出矛盾,从而肯定A>B.凡涉及的证明不等式为否定命题、唯一性命题或含有“至多”“至少”“不存在”“不可能”等词语时,可以考虑用反证法. (5)放缩法:要证明不等式A0,|f(x)|a?f(x)<-a或f(x)>a.(2)理解绝对值的几何意义:|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|.D1.用反证法证明时:其中的结论“a>b”,应假设为()A.a>bB.a1的解集为_______________________.(-∞,1)∪(2,+∞)A4.(2014年广东韶关调研)不等式|x+1|-|x-2|≥1的解集是______________.[1,+∞) 5.(2013年江西)在实数范围内,不等式||x-2|-1|≤1的解集为________.[0,4]考点1比较法证明不等式 例1:(2013年江苏)已知a≥b>0,求证:2a3-b3≥2ab2-a2b.证明:∵2a3-b3-(2ab2-a2b)=(2a3-2ab2)+(a2b-b3)=2a(a2-b2)+b(a2-b2)=(a2-b2)(2a+b)=(a+b)(a-b)(2a+b), 【规律方法】比较法证不等式的步骤可归纳为:①作差并化简,其化简目标应是n个因式之积或完全平方式或常数的形式.②判断差值与零的大小关系,必要时须进行讨论.③得出结论.又∵a≥b>0,∴a+b>0,a-b≥0,2a+b>0,∴(a+b)(a-b)(2a+b)≥0.∴2a3-b3-(2ab2-a2b)≥0.∴2a3-b3≥2ab2-a2b.考点2综合法证明不等式 例2:(2013年新课标Ⅱ)设a,b,c均为正实数,且a+b+c=1,证明: 【规律方法】分析法证明不等式,就是“执果索因”,从所证的不等式出发,不断用充分条件代替前面的不等式,直至使不等式成立的条件已具备,就断定原不等式成立.当证题不知从何入手时,有时可以运用分析法而获得解决,特别对于条件简单而结论复杂的题目往往是行之有效的方法,用分析法论证“若A,则B”这个命题的模式是:欲证命题B为真,只需证明命题B1为真,从而又只需证明命题B2为真,从而又…只需证明命题A为真,今已知A真,故B必真.简写为:B?B1?B2…?Bn?A.考点3分析法证明不等式 【规律方法】极坐标方程与参数方程之间不能直接互化,必需以普通方程为桥梁,即将极坐标方程转化为普通方程再转化为参数方程,或将参数方程转化为普通方程再转化为极坐标方程,要注意普通方程与参数方程的等价性. 考点4利用放缩法证明不等式时应把握好度【规律方法】要证A>B,可适当选择一个C,使得C≥B,反之亦然.主要应用于不等式两边差异较大时的证明.一般的放缩技巧有:①分式放缩:固定分子,放缩分母;固定分母,放缩分子.多见于分式类不等式的证明;②添舍放缩:视情况丢掉或增多一些项进行放缩,多见于整式或根式配方后需要放缩的不等式的证明.考点5解绝对值不等式 例5:已知函数f(x)=|2x+1|+|2x-3|. (1)求不等式f(x)≤6的解集; (2)若关于x的不等式f(x)>a恒成立,求实数a的取值范围. 思维点拨:(1)只要分区去掉绝对值,即转化为普通的一次不等式,最后把各个区间内的解集合并即可;(2)问题等价于f(x)max,可以利用不等式||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|.(1)柯西不等式的向量形式:|α|·|β|≥|α·β|.

(2)(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2.

(3)+≥.(此不等式通常称为平面三角不等式)

·≥(ibi)2.

解析:设f(x)=|x+1|-|x-2|,则f(x)=|x+1|-|x-2|=由2x-1≥1,解得x≥1,所以解集为[1,+∞).

(1)ab+bc+ca≤;(2)++≥1.

证明:(1)由a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ca,得

a2+b2+c2≥ab+bc+ca.

由题设,得(a+b+c)2=1,即a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc=1,即3ab+3bc+3ac≥1,即ab+bc+ca≤.

(2)因为+b≥2a,+c≥2b,+a≥2c,

所以+++(a+b+c)≥2(a+b+c),

即++≥a+b+c.

所以++≥1.

例3:已知α,β,且α≠β,求证:tanα+tanβ>2tan.

证明:欲证tanα+tanβ>2tan,

即证+>,即只需证>.

∵∈,sin>0.

故只需证>



只需证cos2>cosαcosβ,

即证>cosαcosβ,

即证1+cosαcosβ-sinαsinβ>2cosαcosβ,

只需证1>cos(α-β),

α≠β,结论显然成立.

故原不等式成立.

例4:已知nN,求证:1+++…+<(n>2).

证明:<=-,

+++…+<1++-+…+-=-<.

解析:(1)原不等式等价于





解得
(2)|2x+1|+|2x-3|≥|(2x+1)-(2x-3)|=4,a<4.

【规律方法】本题考查带有绝对值的不等式的解法、不等式的恒成立问题.本题的不等式的解法也可以根据几何意义求解,不等式f?x?≤6,等价于≤3,其几何意义是数轴上的点x到点-,距离之和不大于3,根据数轴可知这个不等式的解区间是[-1,2].

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(本文系云师堂首藏)