高中数学不等式专题教师版
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考试内容:
.不等式的证明.不等式的解法.含绝对值的不等式。
数学探索©版权所有考试要求:ﻫ数学探索©版权所有(1)理解不等式的性质及其证明。ﻫ数学探索©版权所有(2)掌握两个(不扩展到三个)正数的算术平均数不小于它们的几何平均数的定理,并会简单的应用.ﻫ数学探索©版权所有(3)掌握分析法、综合法、比较法证明简单的不等式.
数学探索©版权所有(4)掌握简单不等式的解法.
数学探索©版权所有(5)理解不等式│a│-│b│≤│a+b│≤│a│+│b│
二、不 等 式 知识要点
不等式的基本概念
不等(等)号的定义:
不等式的分类:绝对不等式;条件不等式;矛盾不等式.
同向不等式与异向不等式.
同解不等式与不等式的同解变形.
(1)(对称性)
(2)(传递性)
(3)(加法单调性)
(4)(同向不等式相加)
(5)(异向不等式相减)
(6)
(7)(乘法单调性)
(8)(同向不等式相乘)
(异向不等式相除)
(倒数关系)
(11)(平方法则)
(12)(开方法则)
3。几个重要不等式
(1)
(2)(当仅当a=b时取等号)
(3)如果a,b都是正数,那么 (当仅当a=b时取等号)
极值定理:若则:
如果P是定值, 那么当x=y时,S的值最小;
如果S是定值, 那么当x=y时,P的值最大.
利用极值定理求最值的必要条件: 一正、二定、三相等。
(当仅当a=b=c时取等号)
(当仅当a=b时取等号)
(7)
(1)平均不等式: 如果a,b都是正数,那么 (当仅当a=b时取等号)即:平方平均≥算术平均≥几何平均≥调和平均(
a、b为正数):
特别地,(当a = b时,)
幂平均不等式:
注:例如:.
常用不等式的放缩法:①
②
(2)柯西不等式:
(3)琴生不等式(特例)与凸函数、凹函数
若定义在某区间上的函数f(x),对于定义域中任意两点有
则称f(x)为凸(或凹)函数.
5。不等式证明的几种常用方法
比较法、综合法、分析法、换元法、反证法、放缩法、构造法。
(1)整式不等式的解法(根轴法).
步骤:正化,求根,标轴,穿线(偶重根打结),定解。
特例① 一元一次不等式ax〉b解的讨论;
②一元二次不等式ax2+bx+c>0(a≠0)解的讨论。
(2)分式不等式的解法:先移项通分标准化,则
(3)无理不等式:转化为有理不等式求解
(4).指数不等式:转化为代数不等式
(5)对数不等式:转化为代数不等式
(6)含绝对值不等式
应用分类讨论思想去绝对值; 应用数形思想;
应用化归思想等价转化
注:常用不等式的解法举例(x为正数):
①
②
类似于,③
三、利用均值不等式求最值的方法
均值不等式当且仅当a=b时等号成立)是一个重要的不等式,,可以直接利用公式求解。但是有些题目必须进行必要的变形才能利用均值不等式求解。下面是一些常用的变形方法。
一、配凑
1. 凑系数
例1. 当时,求的最大值。
解析:由知,,利用均值不等式求最值,必须和为定值或积为定值,此题为两个式子积的形式,但其和不是定值。注意到为定值,故只需将凑上一个系数即可.
当且仅当,即x=2时取等号。
所以当x=2时,的最大值为8.
评注:本题无法直接运用均值不等式求解,但凑系数后可得到和为定值,从而可利用均值不等式求最大值。
2。 凑项
例2. 已知,求函数的最大值。
解析:由题意知,首先要调整符号,又不是定值,故需对
进行凑项才能得到定值。
∵
∴
当且仅当,即时等号成立。
评注:本题需要调整项的符号,又要配凑项的系数,使其积为定值。
3. 分离
例3。 求的值域.
解析:本题看似无法运用均值不等式,不妨将分子配方凑出含有(x+1)的项,再将其分离。
当,即时
(当且仅当x=1时取“=”号)。
当,即时
(当且仅当x=-3时取“="号).
∴的值域为。
评注:分式函数求最值,通常化成,
g(x)恒正或恒负的形式,然后运用均值不等式来求最值。
二、整体代换
例4。 已知,求的最小值。
解法1:不妨将乘以1,而1用a+2b代换。
当且仅当时取等号,由
即时,的最小值为.
解法2:将分子中的1用代换。
评注:本题巧妙运用“1"的代换,得到,而与的积为定值,即可用均值不等式求
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