§06. 不等式知识要点
1. 不等式的基本概念
(1) 不等(等)号的定义:a?b?0?a?b;a?b?0?a?b;a?b?0?a?b. (2) 不等式的分类:绝对不等式;条件不等式;矛盾不等式. (3) 同向不等式与异向不等式. (4) 同解不等式与不等式的同解变形.
2.不等式的基本性质
(1)a?b?b?a(对称性) (2)a?b,b?c?a?c(传递性)
(3)a?b?a?c?b?c(加法单调性) (4)a?b,c?d?a?c?b?d(同向不等式相加) (5)a?b,c?d?a?c?b?d(异向不等式相减) (6)a.?b,c?0?ac?bc
(7)a?b,c?0?ac?bc(乘法单调性) (8)a?b?0,c?d?0?ac?bd(同向不等式相乘)
11ab(9)a?b?0,0?c?d??(异向不等式相除) (10)a?b,ab?0??(倒数关系)
abcdnn(11)a?b?0?a?b(n?Z,且n?1)(平方法则) (12)a?b?0?na?nb(n?Z,且n?1)(开方法则)
3.几个重要不等式
(1)若a?R,则|a|?0,a2?0
(2)若a、b?R?,则a2?b2?2ab(或a2?b2?2|ab|?2ab)(当仅当a=b时取等号) (3)如果a,b都是正数,那么 ab?a?b.(当仅当a=b时取等号)
2极值定理:若x,y?R,x?y?S,xy?P,则: 1如果P是定值, 那么当x=y时,S的值最小; ○
2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. ) ○
(4)若a、b、c?R?,则a?b?c3?abc(当仅当a=b=c时取等号) 3?ba(5)若ab?0,则??2(当仅当a=b时取等号)
aba、b、c?R,a2?b2?c2?ab?bc?ca(当且仅当a?b?c时,取等号)
(6)a?0时,|x|?a?x2?a2?x??a或x?a;(7)若a、b?R,则||a|?|b||?|a?b|?|a|?|b||x|?a?x2?a2??a?x?a
(8)
a?b?0,m?0,则b?b?m(糖水的浓度问题)
aa?m4.几个著名不等式
(1)平均不等式:
如果a,b都是正数,那么
211?ab?ab?a?ba2?b2(当仅当a=b时取等号)
?.22即:平方平均≥算术平均≥几何平均≥调和平均(a、b为正数):
2222特别地,ab?(a?b)2?a?b(当a = b时,(a?b)2?a?b?ab)
22222222a?b?c?a??b?c??幂平均不等式:a12?a22?...?an2?1(a1?a2?...?an)2 ???(a,b,c?R,a?b?c时取等)n33??注:例如:(ac?bd)2?(a2?b2)(c2?d2).
11111常用不等式的放缩法:①1?1??2???
nn?1n(n?1)nn(n?1)n?1n111②k?1?k? ???k?k?1k?1?k2kk?1?k5.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、图解法、数学归纳法
(1)比较法:作差——分解因式、配方等——判断符号——结论(也可作商与比较) (2)综合法:利用不等式性质、定理证明不等式
(3)分析法:从欲证不等式出发,寻找它成立的充分条件.注意书写的规范性,否则可能不得分。
(4)换元法:通过整体代换简化表达式
(5)反证法:反设→推出矛盾→否定假设→得出结论 (6)放缩法:对通项进行适当的放缩
(7)构造法:构造函数h(x)=f(x)-g(x),利用函数的单调性、有界性,或转化为恒成立问题 (8)图像法:类比几何意义,做出函数图像
6.不等式的解法
(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
②一元二次不等式ax+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
?f(x)g(x)?0 f(x)f(x)g(x)?0?f(x)g(x)?0;g(x)?0???g(x)?0(3)无理不等式:转化为有理不等式求解 ○1 ?f(x)?0????定义域f(x)?g(x)??g(x)?0??f(x)?g(x)? ○2
○3 ?f(x)?0?f(x)?0?f(x)?0?f(x)?g(x)??g(x)?0或??g(x)?0f(x)?g(x)??g(x)?02?2???f(x)?[g(x)]?f(x)?[g(x)]af(x)?ag(x)(0?a?1)?f(x)?g(x)
(4).指数不等式:转化为代数不等式
af(x)?ag(x)(a?1)?f(x)?g(x);af(x)?b(a?0,b?0)?f(x)?lga?lgb(5)对数不等式:转化为代数不等式
?f(x)?0?logaf(x)?logag(x)(a?1)??g(x)?0;?f(x)?g(x)??f(x)?0 ?logaf(x)?logag(x)(0?a?1)??g(x)?0?f(x)?g(x)?(6)含绝对值不等式
1应用分类讨论思想去绝对值; ○2应用数形思想; ○
3应用化归思想等价转化 ○
g(x)?0|f(x)|?g(x)?? ??g(x)?f(x)?g(x)?g(x)?0|f(x)|?g(x)?g(x)?0(f(x),g(x)不同时为0)或??f(x)??g(x)或f(x)?g(x)?(7)含参不等式的解法:求解的通法是“定义域为前提,函数增减性为基础,分类讨论是关键.”注意解完之
后要写上:“综上,原不等式的解集是?”。注意:按参数讨论,最后应按参数取值分别说明其解集;但若按未知数讨论,最后应求并集. 易错点提示 1、利用重要不等式求函数最值时,你是否注意到:“一正二定三相等,和定积最大,积定和最小”这17字方针。 2、不等式的能成立,不等式恒成立问题的常规处理方式?(常应用函数方程思想和“分离变量法”转化为最值问题,也可抓住所给不等式的结构特征,利用数形结合法) 恒成立问题 若不等式f?x??A在区间D上恒成立,则等价于在区间D上f?x??A 能成立问题(有解问题)若在区间D上存在实数x使不等式f?x??A成立,则等价于在区间D上f?x??A max注:常用不等式的解法举例(x为正数): ①x(1?x)2?1?2x(1?x)(1?x)?1(2)3?4
22327222②y?x(1?x2)?y2?2x(1?x)(1?x)?1(2)3?4?y?23 若不等式f?x??B在区间D上恒成立,则等价于在区间D上f?x??B maxmin若在区间D上存在实数x使不等式f?x??B成立,则等价于在区间D上f?x??B. min223279类似于
y?sinxcosx?sinx(1?sinx),③|x?1|?|x|?|1|(x与1同号,故取等)?2
xxx22