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易錯點1 忽視不等式隱含條件致誤
設(shè),若1≤≤2,2≤≤4,則的取值范圍是________.
【錯解】由得,①+②得:, ②?①得:.
由此得4≤=4a?2b≤11,所以的取值范圍是[4,11].
【錯因分析】錯誤的主要原因是多次使用同向不等式的可加性而導(dǎo)致了的范圍擴(kuò)大.
【試題解析】解法一:設(shè)=m+n(m、n為待定系數(shù)),則4a?2b=m(a?b)+n(a+b),即4a?2b=(m+n)a+(n?m)b,于是得,解得.∴=3+.
又∵1≤≤2,2≤≤4,∴5≤3+≤10,即5≤≤10.
解法二:由,得,∴=4a?2b=3+.
又∵1≤≤2,2≤≤4,∴5≤3+≤10,即5≤≤10.
解法三:由題意,得,確定的平面區(qū)域如圖中陰影部分所示.
當(dāng)=4a?2b過點時,取得最小值;
當(dāng)=4a?2b過點B(3,1)時,取得最大值4×3?2×1=10,∴5≤≤10.
【答案】
(1)此類問題的一般解法:先建立待求整體與已知范圍的整體的關(guān)系,最后通過“一次性”使用不等式的運(yùn)算求得整體范圍;
(2)求范圍問題如果多次利用不等式的性質(zhì)有可能擴(kuò)大變量取值范圍.
1.已知,滿足,則的取值范圍是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】設(shè)=λ(α+β)+v(α+2β)=(λ+v)α+(λ+2v)β.
比較α、β的系數(shù),得,從而解出λ=﹣1,v=2.
由得,兩式相加,得1≤≤7.
故的取值范圍是[1,7].故選A.
【名師點睛】本題考查待定系數(shù)法,考查不等式的基本性質(zhì),屬于基礎(chǔ)題.該問題是已知不等關(guān)系求范圍的問題,可以用待定系數(shù)法來解決.
易錯點2 忽略不等式性質(zhì)成立的條件
給出下列命題:
①若,則; ②若,則;
③若且,則; ④若,則.
其中正確命題的序號是 .
【錯解】①,又,則,故①正確;②當(dāng)時,,故②不正確;
③正確;④由知,∴,故,故④不正確.故填①③.
【錯因分析】①③忽略了不等式性質(zhì)成立的條件;④中的推論顯然不正確.
【試題解析】①當(dāng)abb>0?a0?an>bn(n∈N*,n>1)”成立的條件是“n為大于1的自然數(shù),a>b>0”,假如去掉“n為大于1的自然數(shù)”這個條件,取n=-1,a=3,b=2,那么就會出現(xiàn)“3-1>2-1”的錯誤結(jié)論;假如去掉“b>0”這個條件,取a=3,b=-4,n=2,那么就會出現(xiàn)“32>(-4)2”的錯誤結(jié)論.
2.下列不等式中,正確的是
A.若,則 B.若,則
C.若,則 D.若,則
【答案】A
【解析】若,則,故B錯;
設(shè),則,,所以C、D錯.
故選A.
【名師點睛】本題考查不等式的性質(zhì),注意正、負(fù)號的應(yīng)用.根據(jù)不等式的性質(zhì)和代特殊值逐一排除即可.
錯點3 忽略對二次項系數(shù)的討論導(dǎo)致錯誤
已知關(guān)于x的不等式mx2+mx+m-1<0恒成立,則m的取值范圍為______________.
【錯解】由于不等式mx2+mx+m-1<0對一切實數(shù)x都成立,
所以m<0且Δ=m2-4m(m-1)<0,
解得m<0.故實數(shù)m的取值范圍為(-∞,0).
【錯因分析】由于本題中x2的系數(shù)含有參數(shù),且當(dāng)m=0時不等式不是一元二次不等式,因此必須討論m的值是否為0.而錯解中直接默認(rèn)不等式為一元二次不等式,從而采用判別式法處理導(dǎo)致漏解.
【試題解析】由于不等式mx2+mx+m-1<0對一切實數(shù)x都成立,
當(dāng)m=0時,-1<0恒成立;當(dāng)m≠0時,易知m<0且Δ=m2-4m(m-1)<0,解得m<0.
綜上,實數(shù)m的取值范圍為(-∞,0].
【答案】(-∞,0]
解一元二次不等式的一般步驟
一化:把不等式變形為二次項系數(shù)大于零的標(biāo)準(zhǔn)形式.
二判:計算對應(yīng)方程的判別式.
三求:求出對應(yīng)的一元二次方程的根,或根據(jù)判別式說明方程有沒有實根.
四寫:利用“大于取兩邊,小于取中間”寫出不等式的解集.
3.已知命題“”為真命題,則實數(shù)的取值范圍是__________.
【答案】
【解析】由題意得不等式對恒成立.
①當(dāng)時,不等式在上恒成立,符合題意.
②當(dāng)時,若不等式對恒成立,則,解得.
綜上可得,所以實數(shù)的取值范圍是.
【名師點睛】不等式的解是全體實數(shù)(或恒成立)的條件是當(dāng)時,或當(dāng)時,;不等式的解是全體實數(shù)(或恒成立)的條件是當(dāng)時,或當(dāng)時,.
解不等式恒成立問題的技巧
(1)對于一元二次不等式恒成立問題,恒大于0就是相應(yīng)的二次函數(shù)的圖象在給定的區(qū)間上全部在x軸上方,恒小于0就是相應(yīng)的二次函數(shù)的圖象在給定的區(qū)間上全部在x軸下方.另外常轉(zhuǎn)化為求二次函數(shù)的最值或用分離參數(shù)法求最值.
(2)解決恒成立問題一定要搞清誰是主元,誰是參數(shù).一般地,知道誰的范圍,誰就是主元,求誰的范圍,誰就是參數(shù).
易錯點4 解含參不等式時不能正確分類導(dǎo)致錯誤
解不等式.
【錯解】原不等式可化為,即,
等價于,即,
因為,所以
當(dāng),即或時,;
當(dāng),即時,;
當(dāng),即時,.
綜上,當(dāng)或時,原不等式的解集為或;
當(dāng)時,原不等式的解集為;
當(dāng)時,原不等式的解集為或.
【錯因分析】顯然當(dāng)a=0時,原不等式是不成立的,故上述求解過程是錯誤的.實際上錯解中的變形非同解變形,因為a-1的符號是不確定的,錯解中僅考慮了當(dāng)a-1>0時的情況.
【試題解析】顯然當(dāng)時,原不等式是不成立的.
當(dāng)a≠0時原不等式可化為,即,
等價于(*),
當(dāng)時,(*)式可轉(zhuǎn)化為,即,即.
當(dāng)時,(*)式可轉(zhuǎn)化為.
當(dāng)時,(*)式可轉(zhuǎn)化為.
又當(dāng)時,,
所以當(dāng)或時,;
當(dāng)時,.
綜上,當(dāng)時,原不等式的解集為或;
當(dāng)時,原不等式的解集為;
當(dāng)時,原不等式的解集為;
當(dāng)時,原不等式的解集為;
當(dāng)時,原不等式的解集為.
在求解此類問題時,既要討論不等式中相關(guān)系數(shù)的符號,也要討論相應(yīng)方程兩個根的大小.在不等式轉(zhuǎn)化的過程中,要特別注意等價性;在比較兩根的大小時,也要注意等價性,否則將導(dǎo)致分類討論不完全而出錯.
4.已知,其中.
(1)解關(guān)于的不等式;
(2)若時,不等式恒成立,求實數(shù)的范圍.
【答案】(1)見解析;(2).
【解析】(1),.
當(dāng)時,不等式為,不等式的解集為;
當(dāng)時,不等式的解集為;
當(dāng)時,不等式的解集為.
綜上得:當(dāng)時,不等式的解集為;當(dāng)時,不等式的解集為;當(dāng)時,不等式的解集為.
(2)時,不等式恒成立即為恒成立,
∴,
∴,
∴.
【名師點睛】(1)本題主要考查一元二次不等式的解法和不等式的恒成立問題,意在考查學(xué)生對這些知識的掌握水平和分析推理轉(zhuǎn)化能力.
(2)解答第2問的關(guān)鍵是轉(zhuǎn)化,先轉(zhuǎn)化為恒成立,再轉(zhuǎn)化為恒成立,即得m的取值范圍.
解含有參數(shù)的一元二次不等式的步驟:
(1)二次項系數(shù)若含有參數(shù)應(yīng)討論是等于0,小于0,還是大于0,然后將不等式轉(zhuǎn)化為二次項系數(shù)為正的形式.
(2)判斷方程的根的個數(shù),討論判別式Δ與0的關(guān)系.
(3)確定無根時可直接寫出解集,確定方程有兩個根時,要討論兩根的大小關(guān)系,從而確定解集形式.
易錯點5 不能準(zhǔn)確把握目標(biāo)函數(shù)的幾何意義致誤
設(shè)變量x,y滿足約束條件,則目標(biāo)函數(shù)z=3x?2y的最小值為
A.?5 B.?4
C.?2 D.3
【錯解】不等式組表示的平面區(qū)域如圖所示,由圖可知,當(dāng)直線z=3x?2y平移到過點(1,0)時取得最小值,即zmin=3×1?2×0=3.故選D.
【錯因分析】本題易出現(xiàn)以下兩個錯誤:一是理所當(dāng)然地把目標(biāo)函數(shù)“z”跟“截距”畫上等號,沒有正確理解目標(biāo)函數(shù)的意義致錯;二是不能正確區(qū)分直線斜率的“陡峭”程度,導(dǎo)致最優(yōu)解不正確,相應(yīng)地導(dǎo)致目標(biāo)函數(shù)的最小值求解錯誤.
【試題解析】不等式組表示的平面區(qū)域是如圖所示的陰影部分,結(jié)合圖形,可知當(dāng)直線3x?2y=z平移到過點(0,2)時,z=3x?2y的值最小,最小值為?4,故選B.
形如z=Ax+By(B≠0),即,為該直線在y軸上的截距,z的幾何意義就是該直線在y軸上截距的B倍,至于z與截距能否同時取到最值,還要看B的符號.
5.若實數(shù),滿足約束條件則的最大值是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由實數(shù),滿足約束條件作出可行域,如圖.
,,聯(lián)立解得,
的幾何意義為可行域內(nèi)動點與原點距離的平方,其最大值為.
故選D.
【名師點睛】本題主要考查了簡單的線性規(guī)劃和二元一次不等式組,在求目標(biāo)函數(shù)的最值時根據(jù)的幾何意義,將其轉(zhuǎn)化為點到點距離的平方,從而得到結(jié)果
易錯點6 忽略等號成立的一致性導(dǎo)致錯誤
若x>0,y>0,且x+2y=1,則的最小值為_______________.
【錯解】因為x>0,y>0,所以1=x+2y≥,即8xy≤1,即xy≤,故≥8.
因為≥,所以≥.故的最小值為.
【錯因分析】在求解過程中使用了兩次基本不等式:x+2y≥,≥,但這兩次取“=”需滿足x=2y與x=y(tǒng),互相矛盾,所以“=”不能同時取到,從而導(dǎo)致錯誤.
【試題解析】因為x+2y=1,x>0,y>0,所以=,當(dāng)且僅當(dāng),即,即時取等號.故的最小值為.
連續(xù)應(yīng)用基本不等式求最值時,要注意各不等式取等號時的條件是否一致,若不能同時取等號,則連續(xù)用基本不等式是求不出最值的,此時要對原式進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟鸱只蚝喜ⅲ钡饺〉忍柕臈l件成立.
6.若正數(shù)滿足,則的最大值為
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因為,化簡可得,左右兩邊同時除以xy得.求的最大值,可先求的最小值.
因為,當(dāng)且僅當(dāng)時取等號.所以的最大值為.
故選A.
【名師點睛】本題考查了基本不等式的簡單應(yīng)用,關(guān)鍵要注意“1”的靈活應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.
一、不等關(guān)系與不等式
1.比較大小的常用方法
(1)作差法的一般步驟是:作差,變形,定號,得出結(jié)論.
注意:只需要判斷差的符號,至于差的值究竟是什么無關(guān)緊要,通常將差化為完全平方式的形式或者多個因式的積的形式.
(2)作商法的一般步驟是:作商,變形,判斷商與1的大小,得出結(jié)論.
注意:作商時各式的符號為正,若都為負(fù),則結(jié)果相反.
(3)介值比較法:
①介值比較法的理論根據(jù)是:若a>b,b>c,則a>c,其中b是a與c的中介值.
②介值比較法的關(guān)鍵是通過不等式的恰當(dāng)放縮,找出一個比較合適的中介值.
2.不等式的性質(zhì)及應(yīng)用
(1)應(yīng)用不等式性質(zhì)解題的指導(dǎo)思想:理解不等式的性質(zhì)時,首先要把握不等式性質(zhì)成立的條件,特別是實數(shù)的正負(fù)和不等式的可逆性;其次,要關(guān)注常見函數(shù)的單調(diào)性對于理解不等式性質(zhì)的指導(dǎo)性.
(2)解決此類問題常用的兩種方法:一是直接使用不等式的性質(zhì)逐個驗證;二是利用特殊值法排除錯誤答案.利用不等式的性質(zhì)判斷不等式是否成立時要特別注意前提條件.
3.求代數(shù)式的取值范圍的一般思路
(1)借助性質(zhì),轉(zhuǎn)化為同向不等式相加進(jìn)行解答;
(2)借助所給條件整體使用,切不可隨意拆分所給條件;
(3)結(jié)合不等式的傳遞性進(jìn)行求解;
(4)要注意不等式同向可乘性的適用條件及整體思想的運(yùn)用.
二、一元二次不等式及其解法
1.解一元二次不等式的一般步驟
(1)一化:把不等式變形為二次項系數(shù)大于零的標(biāo)準(zhǔn)形式.
(2)二判:計算對應(yīng)方程的判別式.
(3)三求:求出對應(yīng)的一元二次方程的根,或根據(jù)判別式說明方程有沒有實根.
(4)四寫:利用“大于取兩邊,小于取中間”寫出不等式的解集.
2.解含有參數(shù)的一元二次不等式的步驟
(1)二次項系數(shù)若含有參數(shù)應(yīng)討論是等于0,小于0,還是大于0,然后將不等式轉(zhuǎn)化為二次項系數(shù)為正的形式.
(2)判斷方程的根的個數(shù),討論判別式Δ與0的關(guān)系.
(3)確定無根時可直接寫出解集,確定方程有兩個根時,要討論兩根的大小關(guān)系,從而確定解集形式.
3.解不等式恒成立問題的技巧
(1)對于一元二次不等式恒成立問題,恒大于0就是相應(yīng)的二次函數(shù)的圖象在給定的區(qū)間上全部在x軸上方,恒小于0就是相應(yīng)的二次函數(shù)的圖象在給定的區(qū)間上全部在x軸下方.另外常轉(zhuǎn)化為求二次函數(shù)的最值或用分離參數(shù)法求最值.即
①若在定義域內(nèi)存在最大值,則(或)恒成立(或);
②若在定義域內(nèi)存在最小值,則(或)恒成立(或);
③若在其定義域內(nèi)不存在最值,只需找到在定義域內(nèi)的最大上界(或最小下界),即在定義域內(nèi)增大(或減小)時無限接近但永遠(yuǎn)取不到的那個值,來代替上述兩種情況下的,只是等號均可以取到.
(2)解決恒成立問題一定要搞清誰是主元,誰是參數(shù).一般地,知道誰的范圍,誰就是主元,求誰的范圍,誰就是參數(shù).
4.已知不等式的解集求參數(shù)的解題方法
已知不等式的解集求參數(shù)問題的實質(zhì)是考查三個“二次”間的關(guān)系.其解題的一般思路為:
(1)根據(jù)所給解集確定相應(yīng)方程的根和二次項系數(shù)的符號;
(2)由根與系數(shù)的關(guān)系,或直接代入方程,求出參數(shù)值或參數(shù)之間的關(guān)系,進(jìn)而求解.
5.簡單分式不等式的解法
若與是關(guān)于的多項式,則不等式(或
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