一命題趨勢
基本不等式是解決函數值域、最值、不等式證明、參數范圍問題的有效工具,在高考中經常考查,有時也會對其單獨考查.題目難度為中等偏上.應用時,要注意“拆、拼、湊”等技巧,特別要注意應用條件,只有具備公式應用的三個條件時,才可應用,否則可能會導致結果錯誤.
二知識網絡
三數學思想在不等式問題中的體現
1、分類討論思想
例1.已知不等式,(1)求該不等式中x的***;(2)若1不是不等式的解,0是不等式的解,求k的取值范圍。
解:(1)
當k>1時,解集為
當時,解集為
當k<1時,解集為
(2)
所以
小結:當一次項系數為0時,不等式成為兩個常數比較大小的形式,與x取值無關。
因此,不等式的解集為R(不等式成立時)或(不等式不成立時)。
2、轉化與化歸思想
例2.已知a,b,c為正整數,且,求的值。
解:因為不等式兩邊均為正整數,所以不等式與不等式等價,這個等價不等式又可轉化為。
∴
∴
即a=2,b=3,c=6
小結:將等式與不等式對應等價轉化,是轉化數學問題的常用且非常有效的手段。
3、換元思想
例3.解不等式
解:若令則
∵,且
∴
∴不等式化為
即
∴
解得
從而
即
∴不等式的解集是
4、數形結合思想
例4.設a<0為常數,解不等式。
解:不等式轉化為
令函數和
其圖象如圖所示
由
解得
(舍去)
∴兩個函數圖象的交點為
由圖知,當時,函數的圖象位于函數的圖象的上方
∴不等式的解集是
小結:在不等式的求解過程中,換元法和圖象法是常用的技巧。
通過換元,可將較復雜的不等式化歸為較簡單的不等式或基本不等式,
通過構造函數,數形結合,則可將不等式的解化歸為直觀、形象的圖象關系。
對含有參數的不等式,運用圖象法,還可以使得分類標準更加明晰。
5、方程思想
例5.已知,求證
分析:結論可以轉化為,恰好是一元二次方程有實根的必要條件。
解:由已知可化為,這表明二次方程有實根,從而需要判別式,即成立。
6、構造思想
例6.解不等式
分析:本題若直接將左邊通分采用解高次不等式的思維來做,運算較繁雜。
但注意到,且題中出現,
啟示我們構造函數去投石問路。
解:將原不等式化為
令
則不等式等價于
∵在R上為增函數
∴原不等式等價于
解得
7、整體思想
例7.已知,且,求的范圍。
解:令
可得
∴
又
可解得
小結:題中,且是四個整體,在解題過程中,整體謀劃,不能破壞其固有的整體結構。
四典型例題精選
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題型一對公式的簡單運用
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題型二:條件最值問題
【小結】條件最值的求解通常有兩種***:一是消元法,即根據條件建立兩個量之間的函數關系,然后代入代數式轉化為函數的最值求解;二是將條件靈活變形,利用常數“1”代換的***構造和或積為常數的式子,然后利用基本不等式求解最值.
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【小結】看好形式上的特點,分子分母同時除以自變量x,或通過其他變形出現基本不等式的可用情況,如積為定值的形式.需要注意的是等號成立的條件,如果不成立,則需轉化為對勾函數的知識,運用求導并結合其圖像解題.
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題型四多變量綜合
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題型五利用基本不等式證明
【小結】基本不等式具有將“和式”轉化為“積式”和將“積式”轉化為“和式”的放縮功能,常常用于比較數(式)的大小或證明不等式,解決問題的關鍵是分析不等式兩邊的結構特點,選擇好利用基本不等式的切入點.
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題型六基本不等式應用題
【小結】此題主要考察學生對直角三角形邊角關系的應用,第二問還考察學生對兩角差的正切公式和基本不等式的熟練運用,第一問屬于簡單題,第二問屬于中等題.
以實際問題為背景的解題步驟:
(1)設變量時一般要把求最大值或最小值的變量定義為函數.
(2)根據實際問題抽象出函數的解析式后,只需利用基本不等式求得函數的最值.
(3)在求函數的最值時,一定要在定義域(使實際問題有意義的自變量的取值范圍)內求解.
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總結
使用基本不等式求最值時,“一正”“二定”“三相等”三個條件缺一不可.連續使用基本不等式求最值要求每次等號成立的條件一致.基本不等式問題經常以函數為依托,重點考查基本不等式的應用,充分體現了數學學科知識間的內在聯系,能較好的考查學生對基本知識的識記能力和靈活運用能力.其解題的關鍵是對已知函數進行適當的變形,以滿足基本不等式應用的條件.
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