不等式 (2)

1. 解不等式(一)含參數(shù)的分式不等式研究1. 已知函數(shù)的定義域為集合.(1)若函數(shù)的定義域也為集合,的值域為,求;(2)已知,若,求實數(shù)的取值范圍.解:(1)由,得,, ,當(dāng)時,,于是,即,, (2)由,得,即.. 當(dāng)時,,滿足;當(dāng)時,,因為,所以 解得,又,所以;當(dāng)時,,因為,所以解得,又,所以此時無解; 綜上所述,實數(shù)的取值范圍是. 2. 若(m 1 0)對一切x≥4恒成立,則實數(shù)m的取值范圍是 .3. 解關(guān)于的不等式4. 已知,其中是常數(shù).(1)若的解集為,求的值,并解不等式;(2)若不等式有解,且解區(qū)間長度不超過5個長度單位,求實數(shù)的取值范圍.5.(好題,涉及二次函數(shù)的開口大?。┤艉瘮?shù)對于任意的,不等式成立.(1)若,求的最大值;(2)對于給定的正數(shù),當(dāng)為何值時,最大?并求出這個最大的. ,6. 已知不等式,.(1)解上述不等式;(2)若存在實數(shù),使得不等式的解集中所有整數(shù)元素的和為28,求的取值范圍.【解】(1)不等式可化為. 當(dāng)時,解集為;當(dāng)時,解集為;當(dāng)時,解集為. (2)由題意,不等式的解集為.由,解得. 所以符合條件的的取值范圍是. 變式:若,且不等式的解集中有且只有三個整數(shù),則所有滿足條件的值之和為__________. 217. 已知為常數(shù),函數(shù)(1)若對一切恒成立,求的取值范圍;(2)解不等式.8. 已知函數(shù).(1)當(dāng)關(guān)于x的不等式f(x) > 0的解集為(-1,3)時,求實數(shù)a,b的值;(2)若對任意實數(shù)a,不等式f(2) < 0恒成立,求實數(shù)b的取值范圍;(3)設(shè)b為常數(shù),求關(guān)于a的不等式f(1) < 0的解集.2. 線性規(guī)劃1. 若函數(shù)的定義域為,則的取值范圍是_____2. (反比例型)在平面直角坐標(biāo)系中,點A,B,C的坐標(biāo)分別為(0,1),(4,2),(2,6).如果P(x,y)是△ABC圍成的區(qū)域(含邊界)上的點,那么當(dāng)ω = xy取到最大值時,點P的坐標(biāo)是________.(,5)3. 可轉(zhuǎn)化為斜率的線性規(guī)劃問題(1)已知實數(shù),滿足不等式,則的取值范圍是 .(2)已知x,y,滿足,x≥1,則的最大值為 .4. (2011年清華等該高水平大學(xué)自主招生)在銳角中,已知,則的取值范圍是_________. 5. 已知函數(shù)() ,函數(shù)的定義域為B.若,解關(guān)于的不等式;(2)若時,關(guān)于的不等式的解集為A, 且,求的取值范圍;(3)若函數(shù)的一個零點在內(nèi),一個零點在內(nèi),求的取值范圍.解:(1)當(dāng)時,不等式為,------2分(2) 因函數(shù)的定義域為B ,所以 -------3分解得 :B= ---------4分當(dāng)時,不等式即,-------5分方程,解得兩解 需分類討論: =0時,解得A=,與矛盾,故不成立 ----------6分 當(dāng)時,解得A= ,又有,所以 有 ----------8分時,,解得A=,又有,所以 有 --------------10分綜合得,的取值范圍為(3)若函數(shù)的一個零點在內(nèi),一個零點在內(nèi),故等價于, ---------12分 得到可行域如圖陰影部分 得到交點A,C, ---------------14分令當(dāng)直線在b軸上的截距的相反數(shù)就是的取值范圍,故當(dāng)直線經(jīng)過點A,得到 當(dāng)直線經(jīng)過點C,得到,所以 ----------------------------------------------------------16分6. 線性規(guī)劃問題:1. 點在直線的下方,則實數(shù)的取值范圍是_________. 2. 不等式組,表示的平面區(qū)域的形狀為________. 等腰梯形.3. 點在直線的左側(cè),則實數(shù)的取值范圍是_________.4. 不等式組表示的平面區(qū)域內(nèi)的整點個數(shù)為_________. 12 線性規(guī)劃問題:1、如圖所示,表示滿足不等式(x-y)(x+2y-2)>0的點(x,y)所在的區(qū)域為___________ 2、不等式組表示的平面區(qū)域內(nèi)整點的個數(shù)是___________ 3、在平面直角坐標(biāo)系中,不等式組 (a為常數(shù))表示的平面區(qū)域的面積是9,那么實數(shù)a的值為___________ 4、不等式組表示的平面區(qū)域的形狀為___________5、若實數(shù)x,y滿足不等式組則x+y的最大值為 ___________6、設(shè)變量x,y滿足約束條件則目標(biāo)函數(shù)z=3x-4y的最大值___________7、已知-1 (可以利用公式) 分析:的最大值為. 一方面,若,下證不是“保三角形函數(shù)”.取,顯然這三個數(shù)可作為一個三角形的三邊長,但不能作為任何一個三角形的三邊長,故不是“保三角形函數(shù)”.另一方面,以下證明時,是“保三角形函數(shù)”.對任意三角形的三邊,若,則分類討論如下:(1),此時,同理,,∴,故,.同理可證其余兩式.∴可作為某個三角形的三邊長.(2)此時,,可得如下兩種情況:時,由于,所以,.由在上的單調(diào)性可得;時,,同樣,由在上的單調(diào)性可得;總之,.又由及余弦函數(shù)在上單調(diào)遞減,得,∴.同理可證其余兩式,所以也是某個三角形的三邊長.故時,是“保三角形函數(shù)”.綜上,的最大值為.3. 在△ABC中,設(shè)AD為BC邊上的高,且AD = BC,b,c分別表示角B,C所對的邊長,則的取值范圍是____________. 4. 若平面向量滿足:;則的最小值是_______.5. (08年浙江大學(xué)自主招生試題)設(shè)為正實數(shù),,,(1)如果,則是否存在以為三邊長的三角形?請說明理由;(2)對任意的正實數(shù),試探索當(dāng)存在以為三邊長的三角形時的取值范圍.解析:(1)時,此時直角三角形;(2)由題可知: 綜上可得:均值不等式:1. (08年浙大自主招生)已知,求證:解:由均值不等式得:而,然后裂項求和可得多元函數(shù)的最值問題:1. 若非負(fù)實數(shù),滿足和,求的最值. 最小值為,最大值為2. 非負(fù)實數(shù)滿足:,求的最值. 最小值為3. 已知等差數(shù)列{an}中公差d>0,前n項的和為Sn,設(shè),且,求證:.變式:設(shè)數(shù)列{an}是由正數(shù)組成的等比數(shù)列,前n項的和為Sn,證明:. 4. 若實數(shù)成等比數(shù)列,且,則的取值范圍是________. 不等式第一課時:不等關(guān)系等與不等是哲學(xué)中的辯證關(guān)系,不等式是刻畫現(xiàn)實世界中不等關(guān)系的重要模型.自學(xué)教材73-74頁的三個例題,要求對問題中包含的數(shù)量關(guān)系進(jìn)行認(rèn)真、細(xì)致的分析,試用相應(yīng)的不等式模型刻畫上述三個例題的不等關(guān)系解讀:(1)數(shù)學(xué)模型為一元一次不等式;(2)數(shù)學(xué)模型為一元二次不等式;(3)數(shù)學(xué)模型是二元一次不等式組(線性規(guī)劃問題). 練習(xí):教材74頁1-5.問題研究兩則:探究1:已知糖水中有糖(),若再添加糖(),則糖水變得更甜. 試根據(jù)這個事實寫出所滿足的不等關(guān)系. 這個不等式就是著名的糖水不等式.思考1:該不等式迄今為止給出了32種證明方法,你能想到幾種呢?思考2:該不等式在日常生活中還有哪些應(yīng)用?實例1:一般的人,下半身長與全身長的比值在之間,而芭蕾舞演員在表演時,腳尖立起給人以美的享受. 原來,腳尖立起調(diào)整了身段的比例. 如果設(shè)人的腳尖立起提高了,則下半身與全身的長度比由變成了,這樣比值就非常接近黃金分割值(golden section)0.618. 女士們追求美而穿高跟鞋,有些男士穿增高鞋,其目的之一就是在追求這個比值. 用來解釋這種現(xiàn)象的數(shù)學(xué)關(guān)系是: 實例2:建筑設(shè)計規(guī)定,民用住宅的窗戶面積必須小于地板面積. 但按采光標(biāo)準(zhǔn),窗戶面積與地板面積的比值應(yīng)不小于,且這個比值越大,住宅的采光條件越好. 同時增加相等的窗戶面積和地板面積,住宅的采光條件變好了,用來解釋這種現(xiàn)象的數(shù)學(xué)關(guān)系為思考3:若,試比較與的大小.探究2:甲、乙兩人同時從地出發(fā)沿同一條路線走到地,所用時間分別為,甲有一半時間以速度行走,另一半時間以速度行走;乙有一半路程以速度行走,另一半路程以速度行走,且.(1)請你與同學(xué)各自計算(用表示);(2)與同學(xué)一起比較的大小,并判斷甲、乙誰先到達(dá)地. 變式:甲、乙兩人同去一家糧店買了兩次糧食,兩次糧食的價格不同,兩人的購糧方式也不同,其中,甲每次買,乙每次買1000元.(1)求兩人的購糧均價;(2)誰的購糧方式更合算?探究3:設(shè),且,求證:.思路1:能否從初中的《一元二次方程》的角度給出證明?思路2:能否從《集合與簡易邏輯》的角度給出證明?思路3:能否從《基本初等函數(shù)Ⅰ》的角度給出證明?思路4:能否從《數(shù)列》的角度給出證明?思路5:能否從《基本初等函數(shù)Ⅱ三角函數(shù)》的角度給出證明?思路6:能否從《平面向量》的角度給出證明?后續(xù)的研究:思路7:能否從《不等式》的角度給出證明?思路8:能否從《立體幾何》的角度給出證明?思路9:能否從《排列、組合與概率》的角度給出證明?思路10:能否從《導(dǎo)數(shù)》的角度給出證明?思路11:能否從《圓錐曲線》的角度給出證明?第二課時:含參的一元二次不等式的解法問題探究兩則一、基礎(chǔ)小題:回顧如何求解一元二次不等式?1. 若關(guān)于的一元二次方程有實數(shù)解,則實數(shù)的取值范圍是_________.變式:若二次函數(shù)的值域為,則實數(shù)的值為_________.2. 已知不等式對一切實數(shù)恒成立,則實數(shù)的取值范圍是______.拓展1:已知二次函數(shù)的值恒大于0,求實數(shù)的取值范圍;拓展2:已知一元二次不等式的解集為,求實數(shù)的取值范圍;拓展3:若不等式的解集為,求實數(shù)的取值范圍;拓展4:若函數(shù)的解集為,求實數(shù)的取值范圍;拓展5:若不等式對滿足的所有都成立,求實數(shù)的取值范圍. 3. 解不等式:;4. 解不等式:二、例題選講:探究1:含參的一元二次不等式的解法例1. 解關(guān)于的不等式:練習(xí)1: 解關(guān)于的不等式:練習(xí)2: 函數(shù)若在區(qū)間上單調(diào),則實數(shù)的取值范圍為_______變式:已知函數(shù)f(x)=x2,g(x)=x-1,設(shè)F(x)=f(x)-mg(x)+1-m-m2,且|F(x)|在[0,1]上單調(diào)遞增,求實數(shù)m的取值范圍.例2. 求實數(shù)m的取值范圍,使關(guān)于x的方程有兩實根。 1)有兩個實根,并且一根小于2,另一根大于2;(2)有兩個實根,且都比1大;(3)有兩個實根,且滿足. 反饋檢測:1. 不等式對任意實數(shù)恒成立,求自然數(shù)的值. 變式:(日本高考題)已知不等式對任意實數(shù)恒成立,求的值. 2. 已知不等式對一切實數(shù)恒成立,則實數(shù)的取值范圍是______.13.我國西部某地區(qū)去年各季度某種農(nóng)產(chǎn)品的價格如下表:季度第一季度第二季度第三季度第四季度每擔(dān)售價(單位:元)203.5200.5195.5200.5今年某農(nóng)貿(mào)公司計劃按去年各季度市場價的“最佳近似值m”(m是其與上表中各售價差的平方和取最小值時的值)收購該種農(nóng)產(chǎn)品,并按每100元納稅10元(又稱征稅率為10個百分點),計劃可收購a萬擔(dān).政府為了鼓勵收購公司多收購這種農(nóng)產(chǎn)品,決定征稅率降低x個百分點,預(yù)測收購量可增加2x個百分點.(1)根據(jù)題中條件填空,m= (元/擔(dān))(2)寫出稅收y(萬元)與x的函數(shù)關(guān)系式;(3)要使此項稅收在稅率調(diào)節(jié)后不少于原計劃稅收的83.2%,試確定x的取值范圍.14. 某地區(qū)上年度電價為0.80元/kW· h,年用電量為a kW· h.本年度計劃將電價降到0.55元/kW·h至0.75元/kW·h之間,而用戶期望電價為0.4元/kW·h.經(jīng)測算,下調(diào)電價后新增的用電量與實際電價和用戶期望電價的差成反比(比例系數(shù)為k).該地區(qū)電力的成本為0.3元/kW·h.(1) 寫出本年度電價下調(diào)后,電力部門的收益y與實際電價x的函數(shù)關(guān)系式.(2) 設(shè)k=0.2a,當(dāng)電價最低定為多少時,仍可保證電力部門的收益比上年至少增長20%? (注:收益=實際用電量×(實際電價-成本價))15. 設(shè)是方程的兩個實根,則的最小值為_______. 116. 有純農(nóng)藥桶一桶,倒出8升后用水補(bǔ)滿,然后又倒出4升后再用水補(bǔ)滿,此時桶中的農(nóng)藥不超過容積的,則桶的容積最大為______升. 設(shè)桶的容積為升,則由題意得:,解得 第三課時:二元一次不等式(組)表示的平面區(qū)域數(shù)學(xué)來源于靈感,數(shù)學(xué)來源于猜想. 二元一次不等式的解集是什么呢? (直線的一般式方程)(1)一元一次不等式的解集是什么?如何用數(shù)軸表示?(2)一元一次不等式的解集可以在一維數(shù)軸上表示出來,那么二元一次不等式的解集呢?(3)二元一次方程的解集是什么?那么二元一次不等式的解集又是什么呢?★ 教學(xué)過程一:預(yù)習(xí)教材82-83頁(包括兩個例題,時間5分鐘),邊學(xué)邊思:思考1:如何用二元一次不等式表示平面區(qū)域?思考2:判斷二元一次不等式表示的平面區(qū)域的方法是什么?一般地,直線把平面分成兩個區(qū)域:表示直線______方的區(qū)域;表示直線______方的區(qū)域(方向法). 例1:對于不含邊界的區(qū)域,要將邊界化為______線;例2:表示出二元一次不等式時,如何確定不等號?練習(xí)1-6:練習(xí)3變式:若點和在直線的異側(cè),求實數(shù)的取值范圍. 練習(xí)4思考題:對于二元一次不等式(),如何確定它所表示的平面區(qū)域?★ 教學(xué)過程二:預(yù)習(xí)教材84-86頁(包括三個例題,時間5分鐘)二元一次不等式組所表示的平面區(qū)域是二元一次不等式表示的平面區(qū)域的交集(公共部分).例1思考:如何尋找滿足(2)的不等式組的整數(shù)解?思考:三邊,,的長都是整數(shù),且,如果,則這樣的三角形共________個.練習(xí)86:1-6練習(xí)6(2)思考:對角形區(qū)域怎么表示?變式:畫出不等式組所表示的平面區(qū)域. 練習(xí)6(3)思考:整點個數(shù)有多少?8.某地區(qū)共有100戶農(nóng)民從事蔬菜種植,據(jù)調(diào)查,每戶年均收入為3萬元.為了調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),當(dāng)?shù)卣疀Q定動員部分種植戶從事蔬菜加工.據(jù)估計,如果能動員x(x>0)戶農(nóng)民從事蔬菜加工,那么剩下從事蔬菜種植的農(nóng)民每戶年均收入有望提高2x%,從事蔬菜加工的農(nóng)民每戶年均收入為()萬元。 1)在動員x戶農(nóng)民從事蔬菜加工后,要使從事蔬菜種植的農(nóng)民的年總收入不低于動員前從事蔬菜種植的年總收入,試求x的取值范圍;(2)在(1)的條件下,要使這100戶農(nóng)民中從事蔬菜加工農(nóng)民的年總收入始終不高于從事蔬菜種植農(nóng)民的年總收入,試求實數(shù)的最大值解(1)由題意得 ,即,解得,又因為,所以;--------------------------------------------------------6分(2)從事蔬菜加工的農(nóng)民的年總收入為萬元,從事蔬菜種植農(nóng)民的年總收入為萬元,根據(jù)題意得,恒成立,即恒成立.又,所以恒成立,而5(當(dāng)且僅當(dāng)時取得等號),所以的最大值為5.--------------------------------------------------------10分變式:某企業(yè)有員工共100名,平均每人每年創(chuàng)造利潤10(萬元),為了進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益,該企業(yè)決定優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),調(diào)整部分員工從事第三產(chǎn)業(yè). 經(jīng)測算,若名員工從事第三產(chǎn)業(yè),則剩下的員工平均每人每年創(chuàng)造的利潤可提高,而從事第三產(chǎn)業(yè)的員工平均每人每年創(chuàng)造的利潤為(萬元). (1)如果要保證調(diào)整后該企業(yè)的全體員工創(chuàng)造的年總利潤,至少比原來的年總利潤多150(萬元),求可從事第三產(chǎn)業(yè)的員工的最小人數(shù)與最多人數(shù);(2) 如果要使調(diào)整后該企業(yè)的全體員工創(chuàng)造的年總利潤最大,求從事第三產(chǎn)業(yè)的員工人數(shù).9. BACD地面某建筑的金屬支架如圖所示,根據(jù)要求至少長2.8m,為的中點,到的距離比的長小0.5m,,已知建筑支架的材料每米的價格一定,問怎樣設(shè)計的長,可使建造這個支架的成本最低?解:設(shè) 連結(jié)BD. 則在中, 設(shè) 則 等號成立時 答:當(dāng)時,建造這個支架的成本最低. 10. 某廠生產(chǎn)某種產(chǎn)品的年固定成本為250萬元,每生產(chǎn)萬件,需另投入成本為,當(dāng)年產(chǎn)量不超過100萬件時,(萬元);當(dāng)年產(chǎn)量大于100萬件時,(萬元).因設(shè)備問題,該廠年生產(chǎn)量不超過200萬件.現(xiàn)已知此商品每件售價為50元,且年內(nèi)生產(chǎn)的此商品能全部銷售完.(1)寫出年利潤(萬元)關(guān)于年產(chǎn)量(萬件)的函數(shù)解析式;(2)年產(chǎn)量為多少萬件時,該廠在這一商品的生產(chǎn)中所獲利潤最大?基本不等式:13.(1)若正數(shù)滿足,則的取值范圍為_________;(2)若正數(shù)滿足,則的取值范圍為_________;(3)當(dāng)時,函數(shù)的最大值為___________;(4)當(dāng)時,函數(shù)的最大值為___________;(5)設(shè)為正實數(shù),滿足,則的最小值為________;(6)已知且,則的最小值為_________;(7)若A,B,C為△ABC的三個內(nèi)角,則+的最小值為 ;變式:已知,則的最小值為__________(8)已知各項為正數(shù)的等比數(shù)列滿足.若存在兩項使得,則的最小值為 .若不等式的解集為,則實數(shù)a的取值范圍為 . 甲乙兩地相距千米,汽車從甲地勻速行駛到乙地,速度不得超過千米/時,已知汽車每小時運輸成本(以元為單位)由可變部分和固定部分組成,可變部分與速度(千米/時)的平方成正比,比例系數(shù)為,固定部分為元.(1)把全程運輸成本(元)表示為速度(千米/時)的函數(shù),并指出這個函數(shù)的定義域;(2)為了使全程運輸成本最小,汽車應(yīng)以多大速度行駛?(1)由題意,從甲地到乙地的時間為,全程運輸成本為,定義域為(2) 由題意知都是正數(shù),故有,當(dāng)且僅當(dāng)時取等號。 此時若時,時運輸成本最小;若時,當(dāng)時,設(shè),任取,因為,,,所以,所以在是減函數(shù)14分)所以,當(dāng)且僅當(dāng)時取等號答:當(dāng),時運輸成本最小,當(dāng)時,時運輸成本最小如圖,某小區(qū)進(jìn)行綠化改造,計劃圍出一塊三角形綠地,其中一邊利用現(xiàn)成的圍墻,長度為1(百米),另外兩邊使用某種新型材料,,設(shè)(百米),(百米). (1)求滿足的關(guān)系式(指出的取值范圍);(2)若無論如何設(shè)計此兩邊的長,都能確保圍成三角形綠地,則至少需準(zhǔn)備長度為多少(百米)的此種新型材料?CAB120°。