1、第一讲第一讲 不等式和绝对值不等式不等式和绝对值不等式 复习课复习课 学习目标 1.梳理本讲的重要知识要点,构建知识网络.2.进一步强化对基本不等式的理解 和应用, 尤其注意等号成立的条件.3.巩固对绝对值三角不等式的理解和掌握, 进一步熟练绝 对值三角不等式的应用.4.会解绝对值不等式 1实数的运算性质与大小顺序的关系:abab0,abab0,abab0, 由此可知要比较两个实数的大小,判断差的符号即可 2不等式的基本性质 (1)对称性:abba. (2)传递性:ab,bcac. (3)可加性:abacbc. (4)可乘性:如果 ab,c0,那么 acbc; 如果 ab,c0,那么 acbc
2、. (5)乘方:如果 ab0,那么 anbn(nN,n2) (6)开方:如果 ab0,那么nanb(nN,n2) 3基本不等式 (1)定理 1:如果 a,bR,那么 a2b22ab(当且仅当 ab 时,等号成立) (2)定理 2:如果 a,b0,那么ab 2 ab(当且仅当 ab 时,等号成立) (3)引理:若 a,b,cR,则 a3b3c33abc(当且仅当 abc 时,等号成立) (4)定理 3:如果 a,b,cR,那么abc 3 3abc(当且仅当 abc 时,等号成立) (5)推论:若 a1,a2,anR,则a1a2an n na1a2an.当且仅当 a1a2an 时,等号成立; (6
3、)在应用基本不等式求最值时一定要注意考虑是否满足“一正,二定,三相等”的要求 4绝对值不等式的解法 解含绝对值的不等式的基本思想是通过去掉绝对值符号, 把含绝对值的不等式转化为一元一 次不等式,或一元二次不等式去绝对值符号常见的方法 (1)根据绝对值的定义 (2)分区间讨论(零点分段法) (3)图象法 5绝对值三角不等式 (1)|a|的几何意义表示数轴上的点到原点的距离, |ab|的几何意义表示数轴上两点间的距离 (2)|ab|a|b|(a,bR,ab0 时等号成立) (3)|ac|ab|bc|(a,b,cR,(ab)(bc)0 时等号成立) (4)|a|b|ab|a|b|(a,bR,左边“”
4、成立的条件是 ab0,右边“”成立的 条件是 ab0) (5)|a|b|ab|a|b|(a,bR,左边“”成立的条件是 ab0,右边“”成立的 条件是 ab0). 类型一 不等式的基本性质的应用 例 1 “acbd”是“ab 且 cd”的( ) A必要不充分条件 B充分不必要条件 C充要条件 D既不充分也不必要条件 答案 A 解析 易得当 ab 且 cd 时,必有 acbd.若 acbd,则可能有 ab 且 cd. 反思与感悟 利用不等式的性质判断不等式或有关结论是否成立,再就是利用不等式性质, 进行数值或代数式大小的比较,常用到分类讨论的思想 跟踪训练 1 如果 aR,且 a2a0,那么 a
5、,a2,a,a2的大小关系是( ) Aa2aa2a Baa2a2a Caa2aa2 Da2aaa2 答案 B 解析 由 a2a0 知,a0,故有 aa20,0a2a.故选 B. 类型二 基本不等式及其应用 命题角度1 用基本不等式证明不等式 例 2 已知 abcd,求证: 1 ab 1 bc 1 cd 9 ad. 证明 abcd, ab0,bc0,cd0, 1 ab 1 bc 1 cd (ad) 1 ab 1 bc 1 cd (ab)(bc)(cd) 3 3 1 ab 1 bc 1 cd 3 3 abbccd9. 1 ab 1 bc 1 cd 9 ad. 反思与感悟 不等式的证明方法很多, 关
6、键是从式子的结构入手分析, 运用基本不等式证明 不等式时,要注意成立的条件,同时熟记一些变形形式 跟踪训练 2 设 a,b,c 均为正数, 证明:(abab1)(abacbcc2)16abc. 证明 (abab1) (abacbcc2) (b1)(a1)(bc)(ac) 2 b 2 a 2 bc 2 ac16abc, 所证不等式成立 命题角度2 求最大、最小值 例 3 若 x,y,zR,x2y3z0,则y 2 xz的最小值为_ 答案 3 解析 由 x2y3z0,得 yx3z 2 , 则y 2 xz x29z26xz 4xz 6xz6xz 4xz 3, 当且仅当 x3z 时取“” 反思与感悟 利
7、用基本不等式求最值问题一般有两种类型(1)和为定值时,积有最大值;(2) 积为定值时,和有最小值,在具体应用基本不等式解题时,一定要注意适用的范围和条件: “一正、二定、三相等” 跟踪训练 3 当 0 x 2时,函数 f(x) 1cos 2x8sin2x sin 2x 的最小值为( ) A2 B2 3 C4 D4 3 答案 C 解析 f(x)2cos 2x8sin2x 2sin xcos x cos x sin x 4sin x cos x. x 0, 2 ,cos x0,sin x0. 故 f(x)cos x sin x 4sin x cos x2 cos x sin x 4sin x co
8、s x 4,当且仅当 cos x2sin x0 时,等号成立故选 C. 类型三 含绝对值的不等式的解法 例 4 解下列关于 x 的不等式 (1)|x1|x3|; (2)|x2|2x5|2x. 解 (1)方法一 |x1|x3|, 两边平方得(x1)2(x3)2,8x8,x1. 原不等式的解集为x|x1 方法二 分段讨论: 当 x1 时,有x1x3,此时 x; 当1x3 时,有 x1x3, 即 x1,此时 1x3; 当 x3 时,有 x1x3,x3. 原不等式的解集为x|x1 (2)分段讨论:当 x5 2时,原不等式变形为 2x2x52x,解得 x7, 不等式的解集为 x x5 2 . 当5 2x
9、2 时, 原不等式变形为 2x2x52x,解得 x3 5, 不等式的解集为 x 5 2x 3 5 . 当 x2 时,原不等式变形为 x22x52x, 解得 x7 3,原不等式无解 综上可知,原不等式的解集为 x x3 5 . 反思与感悟 含有两个以上绝对值符号的不等式, 可先求出使每个含绝对值符号的代数式值 等于零的未知数的值,将这些值依次在数轴上标注出来,它们把数轴分成若干个区间,讨论 每一个绝对值符号内的代数式在每一个区间的符号, 转化为不含绝对值的不等式去解 这种 方法通常称为零点分段法 跟踪训练 4 已知函数 f(x)|xa|,其中 a1. (1)当 a2 时,求不等式 f(x)4|x
10、4|的解集; (2)已知关于 x 的不等式|f(2xa)2f(x)|2 的解集为x|1x2,求 a 的值 解 (1)当 a2 时,f(x)|x4|x2|x4| 2x6,x2, 2,2x4, 2x6,x4. 当 x2 时,由 f(x)4|x4|,得2x64,解得 x1; 当 2x4 时,f(x)4|x4|,得 24,无解; 当 x4 时,由 f(x)4|x4|,得 2x64,解得 x5. 所以 f(x)4|x4|的解集为x|x1 或 x5 (2)记 h(x)f(2xa)2f(x), 则 h(x) 2a,x0, 4x2a,0 xa, 2a,xa. 由|h(x)|2,解得a1 2 xa1 2 . 又
11、已知|h(x)|2 的解集为x|1x2, 所以 a1 2 1, a1 2 2, 解得 a3. 类型四 恒成立问题 例 5 设函数 f(x)|x1|x4|a. (1)当 a1 时,求函数 f(x)的最小值; (2)若 f(x)4 a1 对任意的实数 x 恒成立,求实数 a 的取值范围 解 (1)当 a1 时, f(x)|x1|x4|1|x14x|14, f(x)min4. (2)f(x)4 a1 对任意的实数 x 恒成立 |x1|x4|1a4 a对任意的实数 x 恒成立 a4 a4. 当 a0 时,上式成立; 当 a0 时,a4 a2 a 4 a4, 当且仅当 a4 a,即 a2 时上式取等号,
12、 此时 a4 a4 成立 综上,实数 a 的取值范围为(,0)2 反思与感悟 不等式恒成立问题, 通常是分离参数, 将其转化为求最大、 最小值问题 当然, 根据题目特点,还可能用变更主次元;数形结合等方法 跟踪训练 5 已知 f(x)|ax1|(aR),不等式 f(x)3 的解集为x|2x1 (1)求 a 的值; (2)若 fx2f x 2 k 恒成立,求 k 的取值范围 解 (1)由|ax1|3,得4ax2, f(x)3 的解集为x|2x1, 当 a0 时,不合题意 又当 a0 时,4 ax 2 a, a2. (2)令 h(x)f(x)2f x 2 |2x1|2x2|, h(x) 1,x1,
13、 4x3,1x1 2, 1,x1 2, |h(x)|1,k1,即 k 的取值范围是1,). 1给出下列四个命题: 若 ab,c1,则 alg cblg c;若 ab,c0,则 alg cblg c;若 ab,则 a 2c b 2c;若 ab0,c0,则c a c b. 其中正确命题的个数为( ) A1 B2 C3 D4 答案 C 解析 正确,c1,lg c0;不正确,当 0c1 时,lg c0;正确,2c0;正 确,由 ab0,得 01 a 1 b,故 c a c b. 2设 6a10,a 2b2a,cab,那么 c 的取值范围是( ) A9c30 B0c18 C0c30 D15c30 答案
14、A 解析 因为a 2b2a,所以 3a 2 ab3a. 又因为 6a10,所以3a 2 9,3a30. 所以 93a 2 ab3a30, 即 9c30. 3不等式 4|3x2|8 的解集为_ 答案 x 2x2 3或2x 10 3 解析 由 4|3x2|8,得 |3x2|4, |3x2|8 3x24或3x24, 83x28 x2 3或x2, 2x10 3 . 2x2 3或 2x 10 3 . 原不等式的解集为 x 2x2 3或2x 10 3 . 4解不等式 3|x2|4. 解 方法一 原不等式等价于 |x2|3, |x2|4. 由得 x23 或 x23, x1 或 x5. 由得4x24, 2x6. 原不等式的解集为x|2x1 或 5x6 方法二 3|x2|43x24 或4x235x6 或2x1. 原不等式的解集为x|2x1 或 5x6 1本讲的重点是均值不等式和绝对值不等式,要特别注意含绝对值不等式的解法 2重点题型有利用不等式的基本性质、均值不等式、绝对值三角不等式证明不等式或求函 数最值问题;解绝对值不等式 3重点考查利用不等式性质,均值不等式求函数的最值,含参数的绝对值不等式有解、解 集是空集或恒成立问题