专题35 不等式选讲-名师揭秘2019年高考数学（文）命题热点全覆盖 10页

专题35 不等式选讲 一．【学习目标】‎ ‎1．理解绝对值的几何意义，并能利用含绝对值不等式的几何意义证明以下不等式：‎ ‎①|a＋b|≤|a|＋|b|；‎ ‎②|a－b|≤|a－c|＋|c－b|.‎ ‎2．会利用绝对值的几何意义求解以下类型的不等式：‎ ‎|ax＋b|≤c；|ax＋b|≥c；|x－a|＋|x－b|≥c.‎ ‎3．会用绝对值不等式、基本不等式证明一些简单问题；能够利用基本不等式求一些特定函数的最(极)值．‎ ‎4．了解证明不等式的基本方法：比较法、综合法、分析法、反证法、放缩法等．‎ 二．【知识要点】‎ ‎1．绝对值的概念和几何意义 代数：|a|＝ 几何意义：|a|表示数轴上坐标为±a的点A到原点的距离．‎ ‎2．绝对值不等式性质 ‎|a|－|b|≤|a±b|≤|a|＋|b|.‎ ‎(1)|a＋b|≤|a|＋|b|，当且仅当ab≥0时取等号；‎ ‎(2)|a－b|≤|a|＋|b|，当且仅当ab≤0时取等号．‎ ‎3．绝对值不等式的解法 原则是转化为不含绝对值的不等式求解．‎ 基本型：a＞0，|x|＜a⇔-aa ．‎ ‎(1)c＞0，|ax＋b|≤c⇔，|ax＋b|≥c⇔．‎ ‎(2)c＞0，|x－a|＋|x－b|≥c，|x－a|＋|x－b|≤c.‎ 三种解法：图解法(数形结合)、零点分区法(定义)、绝对值的几何意义(数轴)．‎ ‎4．比较法证明不等式 ‎(1)作差比较法：‎ 知道a>b⇔a－b>0，ab，只要证明ａ－ｂ＞０‎ 即可，这种方法称为作差比较法．‎ ‎(2)作商比较法：‎ 由a＞b＞0⇔＞1且a>0，b＞0，因此当a>0，b>0时要证明a>b，只要证明即可，这种方法称为作商比较法．‎ ‎5．综合法证明不等式 从已知条件出发，利用定义、公理、定理、性质等，经过一系列的推理、论证而得出命题成立，即“由因导果”的方法．这种证明不等式的方法称为综合法或顺推法．‎ ‎6．分析法证明不等式 证明命题时，我们还常常从要证的结论出发，逐步寻求使它 成立的充分条件 ‎ ‎，直至所需条件为已知条件或一个明显成立的事实(定义、公理、性质、或已证明的定理 ‎ 等)，从而得出要证的命题成立，这种证明方法叫做分析法，这是一种执果索因的思考和证明方法．‎ ‎7．反证法证明不等式 先假设要证的命题不成立 ‎ ‎，以此为出发点，结合已知条件，应用公理、定义、定理、性质等，进行正确的推理，得到和命题的条件(或已证明的定理、性质、明显成立的事实等) 矛盾的结论，以说明假设不正确 ‎ ‎，从而证明原命题成立，我们把它称为反证法．‎ ‎8．放缩法证明不等式 证明不等式时，通过把不等式中的某些部分的值放大或缩小 ‎ ‎，简化不等式，从而达到证明的目的，我们把这种方法称为放缩法．‎ 三．方法总结 ‎1.含绝对值不等式的求解策略 ‎(1)解含有绝对值的不等式的指导思想是设法去掉绝对值符号.常用的方法是：①由定义分段讨论(简称零点分区间法)；②利用绝对值不等式的性质(题型法)；③平方法；④数形结合法等.‎ ‎(2)解含参数的不等式，如果转化不等式的形式或求不等式的解集时与参数的取值范围有关，就必须分类讨论.注意：①要考虑参数的总取值范围.②用同一标准对参数进行划分，做到不重不漏.‎ ‎(3)含绝对值不等式的证明，要善于应用分析转化法.‎ ‎(4)灵活运用绝对值不等式的两个重要性质定理|a|－|b|≤|a±b|≤|a|＋|b|，特别注意等号成立的条件.‎ ‎2.作差比较法是证明不等式最基本、最重要的方法，其关键是变形，通常通过因式分解，利用各因式的符号进行判断，或进行配方，利用非负数的性质进行判断.‎ ‎3.综合法证明不等式时，主要利用基本不等式、函数的单调性以及不等式的性质，在严密的推理下推导出结论，综合法往往是分析法的逆过程，所以在实际证明时，用分析法分析，用综合法表述证明推理过程.‎ ‎4.某些不等式的条件与结论，或不等式的左右两边联系不明显，用作差法又难以对差进行变形，难以运用综合法直接证明，这时常用分析法，以便发现联系.分析的过程中，综合条件、定理等因素进行探索，把分析与综合结合起来，形成分析综合法.‎ ‎5.有些不等式，从正面证如果不易说清楚，可以考虑反证法，凡是含有“至少”“唯一”或者含有其他否定词的命题，适宜用反证法.‎ ‎6.放缩法是一种常用的证题技巧，放缩必须有目标，而目标可以从求证的结论中和中间结果中寻找.常用的放缩技巧有添舍放缩，拆项对比放缩，利用函数的单调性和重要不等式放缩等.‎ 四.典例分析 ‎（一）解绝对值不等式 例1．设函数．‎ ‎（1）若，解不等式；‎ ‎（2）求证：．‎ ‎【答案】（1）;（2）详见解析.‎ ‎【解析】（1）因为，所以，‎ 即或 故不等式的解集为 ‎（2）由已知得：‎ 所以在上递减，在递增 即 所以 练习1已知函数，.‎ ‎（Ⅰ）若恒成立，求的最小值；‎ ‎（Ⅱ）若，求不等式的解集.‎ ‎【答案】（1）2（2）‎ ‎【解析】（1）‎ ‎，的最小值为 ‎ ‎（2）①当时，，得，‎ ‎②当时，,得，‎ ‎③当时，，得，‎ 综上，不等式解集为 练习2．已知函数．‎ ‎（I）当时，求不等式的解集；‎ ‎（II）求证：．‎ ‎【答案】（I）；（II）详见解析.‎ 练习3．已知，其中。‎ ‎（1）当＝1时，求不等式的解集；‎ ‎（2）若不等式的解集为｛x｜x≤－1｝，求的值。‎ ‎【答案】(1)；(2) 或.‎ ‎【解析】当时，‎ 由..‎ ‎.‎ 所以不等式的解集为 由或 当时，不等式的解集为，由 当时，解集为，不符合题意 当时，不等式的解集为，由 综上所述，或.‎ ‎（二）不等式恒成立求范围 例2．已知函数．‎ ‎（1）当时，求不等式的解集；‎ ‎（2）若关于的不等式在时恒成立，求实数的取值范围．‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】（1）当时，由，得，，‎ ‎，解得或，所以的解集为 ‎（2）对恒成立，即，‎ 即，对恒成立，‎ 显然，‎ 令，则，在单调递增，，‎ ‎．‎ ‎【点睛】绝对值不等式的常见解法：‎ ‎①利用绝对值不等式的几何意义求解，体现了数形结合的思想；‎ ‎②利用“零点分段法”求解，体现了分类讨论的思想；‎ ‎③通过构造函数，利用函数的图象求解，体现了函数与方程的思想．‎ ‎④转化为一元二次不等式求解，体现了转化思想.‎ 练习1．已知函数，‎ ‎（1）当时，解不等式；‎ ‎（2）若不等式对任意恒成立，求实数的取值范围.‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】（1）当时，，所以，即求不同区间对应解集，所以的解集为.‎ ‎（2）由题意，对任意的恒成立，即对任意的恒成立，令，‎ 所以函数的图象应该恒在的下方，数形结合可得.‎ ‎【点睛】本题主要考查了绝对值不等式问题，对于含绝对值不等式的解法有两个基本方法，一是运用零点分区间讨论，二是利用绝对值的几何意义求解．法一是运用分类讨论思想，法二是运用数形结合思想，将绝对值不等式与函数以及不等式恒成立交汇、渗透，解题时强化函数、数形结合与转化化归思想方法的灵活应用，这是命题的新动向． ‎ 法一：利用绝对值不等式的几何意义求解，体现了数形结合的思想；‎ 法二：利用“零点分段法”求解，体现了分类讨论的思想；‎ 法三：通过构造函数，利用函数的图象求解，体现了函数与方程的思想．‎ 练习2．已知均为正实数.‎ ‎（I）求证：；‎ ‎（II）求证：.‎ ‎【答案】（I）见解析；（II）见解析.‎ ‎【解析】（I），‎ ‎∴． ‎ 同理②‎ ‎③‎ 由①+②+③得：，‎ 当且仅当时各个等号同时成立．‎ ‎∴．‎ ‎（II）∵‎ ‎，‎ 当且仅当时各个等号同时成立．‎ ‎∴．‎ ‎（八）不等式的应用 例8. 设，若的解集为.‎ ‎（1）求实数的值；‎ ‎（2）若，求的最小值.‎ ‎【答案】（1）1（2）3‎ ‎【解析】（1）,‎ 当时，，‎ 当时，，此时无解，‎ 当时，也无解.‎ ‎（2）由，‎ 则，‎ 所以，此时.‎ 练习1.．已知函数.‎ ‎（1）求不等式的解集；‎ ‎（2）若对任意恒成立，求的最小值.‎ ‎【答案】（1）（2）‎ 练习2．如图，某生态园将一块三角形地的一角开辟为水果园，已知角为， 的长度均大于200米，现在边界处建围墙，在处围竹篱笆.‎ ‎（1）若围墙、总长度为200米，如何可使得三角形地块面积最大？‎ ‎（2）已知竹篱笆长为米， 段围墙高1米， 段围墙高2米，造价均为每平方米100元，若，求围墙总造价的取值范围. ‎ ‎ ‎ ‎【答案】（1）(米)， (米2)；（2）.‎ ‎【解析】(1)设 ，利用题意列出面积的表达式，最后利用均值不等式求解最值即可，注意讨论等号成立的条件和实际问题的定义域；‎ ‎(2)利用题意结合正弦定理求得围墙造价的函数解析式，利用三角形的性质求得 的范围即可求得造价的取值范围.‎ 试题解析：‎ 设 (米)，则,所以(米2)‎ 当且仅当时，取等号。即(米)， (米2)‎ ‎(2)由正弦定理， 得 故围墙总造价 ‎ 因为， 所以， ‎ 所以围墙总造价的取值范围为(元)‎