
第4講 不等式
不等式的解法
[核心提煉]
1.一元二次不等式的解法
先化為一般形式ax2+bx+c>0(a≠0),再求相應(yīng)一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根,最后根據(jù)相應(yīng)二次函數(shù)圖象與x軸的位置關(guān)系,確定一元二次不等式的解集.
2.簡單分式不等式的解法
(1)>0(0(0,則的最小值為________.
(2)(2019·金麗衢十二校高考二模)設(shè)A={(x,y)|x2-a(2x+y)+4a2=0},B={(x,y)||y|≥b|x|},對任意的非空實數(shù)a,均有A?B成立,則實數(shù)b的最大值為________.
【解析】 (1)因為ab>0,所以≥==4ab+≥2=4,
當且僅當時取等號,故的最小值是4.
(2)由x2-a(2x+y)+4a2=0得y=x2-2x+4a,
則=|+-2|,
當ax>0時,+≥2=4,
所以|+-2|≥|4-2|=2,即≥2,
當ax<0時,+≤-2=-4,
所以|+-2|≥|-4-2|=6,即≥6,
因為對任意實數(shù)a,均有A?B成立,
即|y|≥b|x|恒成立,即≥b恒成立,
所以b≤2,
故答案為2.
【答案】 (1)4 (2)2
利用不等式求最值的解題技巧
(1)湊項:通過調(diào)整項的符號,配湊項的系數(shù),使其積或和為定值.
(2)湊系數(shù):若無法直接運用基本不等式求解,可以通過湊系數(shù)后得到和或積為定值,從而可利用基本不等式求最值.
(3)換元:分式函數(shù)求最值,通常直接將分子配湊后將式子分開或?qū)⒎帜笓Q元后將式子分開再利用不等式求最值.即化為y=m++Bg(x)(A>0,B>0),g(x)恒正或恒負的形式,然后運用基本不等式來求最值.
(4)“1”的代換:先把已知條件中的等式變形為“1”的表達式,再把“1”的表達式與所求最值的表達式相乘求積,通過變形構(gòu)造和或積為定值的代數(shù)式求其最值.
[對點訓練]
1.(2019·溫州市瑞安市高考模擬)若x>0,y>0,則+的最小值為________.
解析:設(shè)=t>0,則+=+t=+(2t+1)-≥2-=-,
當且僅當t==時取等號.
故答案為:-.
答案:-
2.(2018·高考江蘇卷)在△ABC中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,∠ABC=120°,∠ABC的平分線交AC于點D,且BD=1,則4a+c的最小值為________.
解析:因為∠ABC=120°,∠ABC的平分線交AC于點D,所以∠ABD=∠CBD=60°,由三角形的面積公式可得acsin 120°=asin 60°+csin 60°,化簡得ac=a+c,又a>0,c>0,所以+=1,則4a+c=(4a+c)=5++≥5+2=9,當且僅當c=2a時取等號,故4a+c的最小值為9.
答案:9
專題強化訓練
1.(2019·金華十校聯(lián)考)不等式(m-2)(m+3)<0的一個充分不必要條件是( )
A.-3<m<0 B.-3<m<2
C.-3<m<4 D.-1<m<3
解析:選A.由(m-2)(m+3)<0得-3<m<2,即不等式成立的等價條件是-3<m<2,
則不等式(m-2)(m+3)<0的一個充分不必要條件是(-3,2)的一個真子集,
則滿足條件是-3<m<0.
故選A.
2.已知關(guān)于x的不等式(ax-1)(x+1)0,y>0,lg 2x+lg 8y=lg 2,則+的最小值是( )
A.2 B.2
C.4 D.2
解析:選C.因為lg 2x+lg 8y=lg 2,
所以x+3y=1,
所以+=(x+3y)=2++≥4,
當且僅當=,
即x=,y=時,取等號.
4.若平面區(qū)域夾在兩條斜率為1的平行直線之間,則這兩條平行直線間的距離的最小值是( )
A. B.
C. D.
解析:選B.不等式組表示的平面區(qū)域如圖中陰影部分所示,其中A(1,2)、B(2,1),當兩條平行直線間的距離最小時,兩平行直線分別過點A與B,又兩平行直線的斜率為1,直線AB的斜率為-1,所以線段AB的長度就是過A、B兩點的平行直線間的距離,易得|AB|=,即兩條平行直線間的距離的最小值是,故選B.
5.(2019·金麗衢十二校高三聯(lián)考)若函數(shù)f(x)=(a0?aa>0,a+b=1,則下列不等式中正確的是( )
A.log3a>0 B.3a-b
log31,
所以a>1,又b>a>0,a+b=1,所以a0,則-t2+t≤3,t2-t+3≥0,解得t>0,所以t≥-2,即原不等式等價于或,解得x≤2.
答案:(-∞,2]
15.(2019·寧波市九校聯(lián)考)已知f(x)=|x+-a|+|x--a|+2x-2a(x>0)的最小值為,則實數(shù)a=________.
解析:f(x)=|x+-a|+|x--a|+2x-2a≥|(x+-a)-(x--a)|+2x-2a
=||+2x-2a
=+2x-2a
≥2-2a
=4-2a.
當且僅當=2x,即x=1時,上式等號成立.
由4-2a=,解得a=.
答案:
16.(2019·紹興市柯橋區(qū)高三模擬)若|x2+|x-a|+3a|≤2對x∈[-1,1]恒成立,則實數(shù)a的取值范圍為________.
解析:|x2+|x-a|+3a|≤2化為-2-x2≤|x-a|+3a≤2-x2,畫出圖象,可知,其幾何意義為頂點為(a,3a)的V字型在x∈[-1,1]時,始終夾在y=-2-x2,y=2-x2之間,如圖1,圖2所示,
為兩種臨界狀態(tài),首先就是圖1 的臨界狀態(tài),此時V字形右邊邊界y=x+2a與y=-2-x2相切,聯(lián)立直線方程和拋物線方程可得x2+x+2a+2=0,此時Δ=0?1-4(2a+2)=0?a=-,而圖2的臨界狀態(tài)顯然a=0,
綜上得,實數(shù)a的取值范圍為.
答案:
17.(2019·溫州模擬)已知a,b,c∈R,若|acos2x+bsin x+c|≤1對x∈R成立,則|asin x+b|的最大值為________.
解析:由題意,設(shè)t=sin x,t∈[-1,1],則|at2-bt-a-c|≤1恒成立,
不妨設(shè)t=1,則|b+c|≤1;t=0,則|a+c|≤1,t=-1,則|b-c|≤1,
若a,b同號,則|asin x+b|的最大值為
|a+b|=|a+c+b-c|≤|a+c|+|b-c|≤2;
若a,b異號,則|asin x+b|的最大值為
|a-b|=|a+c-b-c|≤|a+c|+|b+c|≤2;
綜上所述,|asin x+b|的最大值為2,
故答案為2.
答案:2
18.(2019·麗水市第二次教學質(zhì)量檢測)已知函數(shù)f(x)=(a≠0).
(1)求函數(shù)f(x)的定義域;
(2)若當x∈[0,1]時,不等式f(x)≥1恒成立,求實數(shù)a的取值范圍.
解:(1)要使函數(shù)有意義,需4-|ax-2|≥0,即
|ax-2|≤4,|ax-2|≤4?-4≤ax-2≤4?-2≤ax≤6.
當a>0時,函數(shù)f(x)的定義域為{x|-≤x≤};
當a1;
(2)對任意的b∈(0,1),當x∈(1,2)時,f(x)>恒成立,求a的取值范圍.
解:(1)f(x)=>1?x2+1
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