1、第三节 不等式选讲(选修4-5)考纲解读 1.了解绝对值的几何意义,会利用绝对值的定义解不等式,利用绝对值不等式证明不等式和求最值. 2.了解柯西不等式及其几何意义,会用它来证明不等式和求最位. 3.了解基本不等式,会用它来证明不等式和求最值.4.会用综合法、分析法、反证法及数学归纳法证明不等式.命题趋势探究本节内容为新课标新增内容,是高考选考内容.题型以含绝对值的不等式的解法和证明为重要考点,不等式的应用为次重要考点,不等式证明放在一般位置,难度为中档.知识点精讲一、不等式的性质1.同向合成(1);(2);(3).(合成后为必要条件)2.同解变形(1);(2);(3).(变形后为充要条件)3
2、.作差比较法二、含绝对值的不等式(1);(2)(3)零点分段讨论三、基本不等式(1)(当且仅当等号成立条件为)(2)(当且仅当等号成立条件为);(当且仅当时等号成立)(3)柯西不等式 (当且仅当时取等号)几何意义:推广:.当且仅当向量与向量共线时等号成立.四、不等式的证明(1)作差比较法、作商比较法.(2)综合法由因到果.(3)分析法执果索因.(4)数学归纳法.(5)构造辅助函数利用单调性证明不等式.(6)反证法.(7)放缩法.题型归纳即思路提示题型201 含绝对值的不等式一、解含绝对值的不等式思路提示 对于含绝对值的不等式问题,首先要考虑的是根据绝对值的意义去掉绝对值.常用的去绝对值方法是零
3、点分段法.特别用于多个绝对值的和或差不等式问题.若单个绝对值的不等式常用以下结论: ; . 有时去绝对值也可根据来去绝对值.例16.14 (2015山东)解不等式|x1|x5|2的解集变式1 不等式的解集是( )A. B. C. D. 变式2 已知函数. (1)证明:; (2)求不等式的解集.二、含绝对值不等式恒成立,求参数问题例16.15 若不等式|2x1|x2|a2a2对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围为_.变式1 不等式|a2|sin y对一切非零实数x,y均成立,求实数a的取值范围.变式2 若不等式|kx4|2的解集为x|1x3,则实数k_.变式3 (2017石家庄调研)设函数f(
4、x)|x3|x1|,xR.(1)解不等式f(x)1;(2)设函数g(x)|xa|4,且g(x)f(x)在x2,2上恒成立,求实数a的取值范围三、含绝对值(方程)不等式有解,求参数问题例16.16 (2016深圳模拟)若关于x的不等式|2 014x|2 015x|d有解,求d的取值范围变式2 已知,关于的方程有实根,求的取值范围.四、已知含绝对值不等式的解集,求参数的值或范围例16.17 (全国卷 I卷(理)已知函数f(x)=x2+ax+4,g(x)=x+1+x1.(1)当a=1时,求不等式f(x)g(x)的解集;(2)若不等式f(x)g(x)的解集包含1,1,求a的取值范围.变式1 设函数,其
5、中. (1) 当时,求不等式的解集; (2)若不等式的解集为,求的值.变式2 (2017开封模拟)设函数f(x)|xa|,a0.(1)证明:f(x)f2;(2)若不等式f(x)f(2x)0且互不相等,abc1.试证明:.变式1 已知a,b,c,d均为正数,且adbc.(1)证明:若adbc,则|ad|bc|;(2)t,求实数t的取值范围.2.分析法(由果索因)16.21(2017沈阳模拟)设a,b,c0,且abbcca1.求证:(1)abc ;(2) ()a2b2c2(当且仅当abc时等号成立)证得所以原不等式成立(2) .变式1 已知abc,且abc0,求证:a.四、反证法思路提示 从否定结
6、论出发,经过逻辑推理导出矛盾,证实结论的否定是错误的,从而肯定原结论是正确的.它的依据是原命题与逆否命题同真假.例16.22 设二次函数f(x)=x2+px+q,求证:|f(1)|,|f(2)|,|f(3)|中至少有一个不小于.变式1 已知,,求证:.五、放缩法思路提示 预证,可通过适当放大或缩小,借助一个或多个中间量,使得或,再利用传递性,达到证明目的,常见的放缩途径有“添舍”放缩、“分母”放缩和“单调”放缩.例16.23 (2015安徽卷)设nN*,xn是曲线y=x2n+2+1在点(1,2)处的切线与x轴交点的横坐标.(1) 求数列xn的通项公式;(2) 记Tn=,求证:Tn.变式1 证明
7、:.变式2 若a,bR,求证:.例16.24 求证:.例16.25 设,且满足,问取何值时,以为边可构成三角形,并判断该三角形的形状.六、三角换元法思路提示 若,等为已知条件,求证不等式时,利用三角换元法较容易,但是务必注意换元前后参数的范围变化.例16.26 (2017江苏卷) 已知a,b,c,d为实数,且a2+b2=4,c2+d2=16,证明ac+bd8.变式1 设,求证:.七、构造法思路提示 一般说来,用构造法证明不等式,常见的构造方法如下: (1)构造辅助函数. (2)构造辅助数列. (3)构造几何图形.例16.27 设,若,求证:.例16.28 已知为三角形的三边长,求证:.变式1
8、证明:.变式2 已知且,求证:.例16.29 证明:当且时,有.例16.30 设,求证:.变式1 设,求证:.八、利用柯西不等式证明不等式思路提示 柯西不等式不仅具有优美的代数表现形式及向量表现形式,而且有明显的几何意义,它与基本不等式具有密切的关系,其作用类似于基本不等式可用来求最大(小)值或证明不等式,不过它的特点更明显应用更直接.1.二维形式的柯西不等式设,.等号成立.2.一般形式的柯西不等式 设及为任意实数,则,当且仅当(规定时,)时等号成立. 证法一:当全为时,命题显然成立.否则,考查关于的二次函数,显然恒成立.注意到,而恒成立,且,故的判别式不大于零,即,整理后得.证法二:向量的内
9、积证法. 令,为与的夹角.因为,且,所以,即,等号成立或平行.柯西不等式提示了任意两组实数积之和的平方与平方和之间的关系,应用它可以简单地证明许多复杂的不等式,下面举例说明.例16.31 已知x,y,z均为实数(1)若xyz1,求证:3;(2)若x2y3z6,求x2y2z2的最小值变式1 已知大于1的正数x,y,z满足xyz3.求证:.变式2 已知,.求证:.例16.32 设实数满足,求证:.变式1 已知,且,求证:.变式2 已知正实数满足,求证:.最有效训练题61(限时45分钟)1.不等式的解集是( )A. B. C. D. 2.设,则( )A. 都不大于 B. 都不小于 C. 至少有一个不大于 D. 至少有一个不小于3.若,则的大小关系是( )A. B. C. D. 由的取值决定 4.用数学归纳法证明某不等式,左边,“从到”应将左边加上( )A. B. C. D. 5. 的最大值为( )A. B. C. D. 6.若正数满足,则的取值范围是 ;的取值范围是 .7.在实数范围内,不等式的解集为 .8.若存在实数使成立,则实数的取值范围是 .9.已知,.求证:.10.已知函数. (1) 当时,求不等式的解集; (2)若的解集包含,求的取值范围.11. 已知函数,且的解集为.求的值;若,且,求证:.12.已知函数.设数列满足,数列满足, .(1)用数学归纳法证明:;(2)证明:.