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2 -
不等式综合讲义
目录
TOC \o 1-3 \h \u 一、不等式的基本性质 - 2 -
二、重要不等式 - 3 -
三、例题展示 - 5 -
3.1 比较法 - 5 -
3.2 分析法 - 6 -
1. 凑项 - 6 -
2. 凑系数 - 8 -
3. 凑完全平方式 - 9 -
4. 分离 - 10 -
3.3 代换 - 11 -
1. 消元 - 11 -
2. 整体代换(“1”的代换) - 12 -
3. 判别式法(万能K法) - 15 -
4. 局部代换(换元) - 19 -
5. 三角代换 - 22 -
6. 均值代换、比值代换 - 24 -
3.4 构造 - 28 -
1. 形式构造 - 28 -
2. 对偶式构造 - 29 -
3. 函数构造 - 30 -
4. 数形结合 - 30 -
3.5 待定系数法 - 32 -
1. 均值不等式添加参数 - 33 -
2. 柯西不等式添加参数 - 34 -
3.6 切割线放缩 - 46 -
3.7 导数 - 52 -
四、综合练习 - 53 -
五、练习题 - 96 -
一、不等式的基本性质
(1)对称性:ab?ba;
(2)传递性:ab,
(3)可加性:ab,
(4)加法法则:ab,
(5)可乘性:ab,c0?acbc;
(6)乘法法则:ab0,
(7)乘方法则:ab0?an
(8)开方法则:ab0?na
(9)倒数法则:;
(10)有关分数的性质:若 ab0,m0,则
①真分数的性质:;;
②假分数的性质:;;
(11)**不等式的对称性(了解)
设f(x1,x2,???,xn)
如xy+yz+zx,等.
设f(x1,x2,???,xn)
如x3y+y
显然,完全对称的一定是轮换对称的.
二、重要不等式
1.无理式化为有理式,分式化为整式
(1)
(2)
2.1. 含有绝对值的不等式
(1);
(2);
(3)对形如|x-a|+|x-b|≤(≥)c的不等式,可利用绝对值不等式的几何意义求解.
(4)含有绝对值的不等式的性质
|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|.
取等条件:
不等式|a|-|b|≤|a+b|≤|a|+|b|,右侧“=”成立的条件是ab≥0,左侧“=”成立的条件是ab≤0,且|a|≥|b|;
不等式|a|-|b|≤|a-b|≤|a|+|b|,右侧“=”成立的条件是ab≤0,左侧“=”成立的条件是ab≥0,且|a|≥|b|.
2.2. 一元二次不等式
ax2+bx+c0(a≠0)
?
?
?
a0
x
x≠-
-∞x∞
a0
-b+
无解
无解
对于a0的情况,先移项将系数变为正然后求解.
2.3.基本不等式
(1)设a,b∈R,则a2+b
(2)若 a,b0,则,当且仅当a=b时,等号成立.
(3)若 a,b0,则,当且仅当a=b时,等号成立.
其中,称为调和平均数,称为几何平均数,称为算术平均数,称为平方平均数
2.4. 柯西不等式
(1)柯西不等式简单形式:,
,
证:
得证. 当时取等号.
(2)柯西不等式向量形式:|α
如图,设在平面直角坐标系xOy中有向量α=(a,b),β=(c,d),α与β之间的夹角为θ
根据向量数量积的定义,有α?β=|α|?|
当且仅当β是零向量,或者α//
(3)二维形式的三角不等式:x1
当且仅当P1,P2与原点O在同一直线上,并且点
三、例题展示
3.1 比较法
【例1】设a、b是非负实数,求证:
【证明】
当时,,从而,得;
当时,,从而,得;
所以
【例2】已知,证明:.
【证明】,,
当时,,,于是;
当时,.
所以.
【例3】设,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】∵,,
,.
故答案为:C
3.2 分析法
1. 凑项
【例4】设a1,则的最小值是 ▲ .
【答案】5
【解析】
当且仅当 ,即时取等号.
【点评】使用该公式时一定要牢牢抓住一正、二定、三相等这三个条件,如果不符合条件则:非正化正、非定构定、不等作图(单调性).平时应熟练掌握双钩函数的图象,还应加强非定构定、不等作图这方面的训练,并注重表达的规范性,才能灵活应对这类题型.
【练习】设x,y为正实数,且,则xy的最小值为 ▲ .
【答案】27
【解析】因为,所以,,
因此
当且仅当y-1=2,y=3时取等号,即xy的最小值为27.
未知定值(没有形如“a+b=1”这样的定值式)
【例5】设x,y为正实数,则的最小值为
【答案】3
【解析一】配凑
,
当且仅当时,即x=3y取等号.
【点评
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