∅
∅
1.有关分数的性质
若a>b>0,m>0,则
(1)<;>(b-m>0);
(2)>;<(b-m>0).
2.有关倒数的性质
a>b,ab>0⇒<.
3.a>b>0,0<c<d⇒>.
4.简单的分式不等式
(1)≥0⇔
(2)>0⇔
[基础自测]
1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)a>b⇔ac2>bc2.()
(2)a>b>0,c>d>0⇒>.()
(3)若不等式ax2+bx+c<0的解集为(x1,x2),则必有a>0.()
(4)若方程ax2+bx+c=0(a≠0)没有实数根,则不等式ax2+bx+c>0的解集为R.()
[答案]
(1)×
(2)√ (3)√ (4)×
2.(教材改编)下列四个结论,正确的是()
①a>b,cb-d;
②a>b>0,cbd;
③a>b>0⇒>;
④a>b>0⇒>.
A.①②B.②③C.①④D.①③
D [利用不等式的同向可加性可知①正确;对于②,根据不等式的性质可知acb>0可知a2>b2>0,所以<,所以④不正确.]
3.(教材改编)设a,b,c∈R,且a>b,则()
A.ac>bcB.<
C.a2>b2D.a3>b3
D [取a=1,b=-2,c=-1,排除A,B,C,故选D.]
4.(教材改编)不等式(x+1)(x+2)<0的解集为()
A.{x|-2<x<-1}B.{x|-1<x<2}
C.{x|x<-2或x>1}D.{x|x<-1或x>2}
A [方程(x+1)(x+2)=0的两根为x=-2或x=-1,则不等式(x+1)(x+2)<0的解集为{x|-2<x<-1},故选A.]
5.不等式x2+ax+4≤0的解集不是空集,则实数a的取值范围是________.
(-∞,-4]∪[4,+∞) [由题意知Δ=a2-42≥0,解得a≥4或a≤-4.]
不等式的性质及应用
1.若a>b>0,c<d<0,则一定有()
A.>B.<
C.>D.<
B [由c<d<0得<<0,则->->0,∴->-,∴<,故选B.]
2.(2016·北京高考)已知x,y∈R,且x>y>0,则()
A.->0B.sinx-siny>0
C.-<0D.lnx+lny>0
C [函数y=在(0,+∞)上为减函数,∴当x>y>0时,<,即-<0,故C正确;函数y=在(0,+∞)上为减函数,由x>y>0⇒<⇒-<0,故A错误;函数y=sinx在(0,+∞)上不单调,当x>y>0时,不能比较sinx与siny的大小,故B错误;x>y>0⇒xy>0ln(xy)>0⇒/lnx+lny>0,故D错误.]
3.若a=20.6,b=logπ3,c=log2,则()
A.a>b>cB.b>a>c
C.c>a>bD.b>c>a
A [因为a=20.6>20=1,又logπ1<logπ3<logππ,所以0<b<1,c=log2sin<log21=0,于是a>b>c.故选A.]
4.已知角α,β满足-<α-β<,0<α+β<π,则3α-β的范围是________.
(-π,2π) [设3α-β=m(α-β)+n(α+β),则
解得
从而3α-β=2(α-β)+(α+β),
又-π<2(α-β)<π,0<α+β<π,
∴-π<2(α-β)+(α+β)<2π.]
[规律方法] 利用不等式的性质判断正误及求代数式的范围的方法
(1)利用不等式的范围判断正误时,常用两种方法:
一是直接使用不等式的性质逐个验证;二是利用特殊值法排除错误答案.
(2)比较大小常用的方法
①作差(商)法:
作差(商)⇒变形⇒判断,
②构造函数法:
利用函数的单调性比较大小,,③中间量法:
利用中间量法比较两式大小,一般选取0或1作为中间量.
(3)由a一元二次不等式的解法
►考法1 不含参数的一元二次不等式
【例1】
(1)不等式2x2-x-3>0的解集为________.
(2)不等式-x2-3x+4>0的解集为________.(用区间表示)
(1)
(2)(-4,1) [
(1)方程2x2-x-3=0的两根为x1=-1,x2=,则不等式2x2-x-3>0的解集为.
(2)由-x2-3x+4>0得x2+3x-4<0,解得-40的解集为(-4,1).]
►考法2 含参数的一元二次不等式
【例2】
(1)解关于x的不等式:
x2-(a+1)x+a<0.
[解] 原不等式可化为(x-a)(x-1)<0,
当a>1时,原不等式的解集为(1,a);
当a=1时,原不等式的解集为∅;
当a<1时,原不等式的解集为(a,1).
(2)解关于x的不等式:
ax2-(a+1)x+1<0.
[解] 若a=0,原不等式等价于-x+1<0,
解得x>1.
若a<0,原不等式等价于(x-1)>0,
解得x<或x>1.
若a>0,原不等式等价于(x-1)<0.
①当a=1时,=1,(x-1)<0无解;
②当a>1时,<1,解(x-1)<0,得<x<1;
③当0<a<1时,>1,解(x-1)<0,得1<x<.
综上所述,当a<0时,解集为;
当a=0时,解集为{x|x>1};
当0<a<1时,解集为;
当a=1时,解集为∅;
当a>1时,解集为.
[规律方法] 1.解一元二次不等式的步骤:
(1)使一端为0且把二次项系数化为正数;
(2)先考虑因式分解法,再考虑求根公式法或配方法或判别式法;
(3)写出不等式的解集.
2.解含参数的一元二次不等式的步骤:
(1)二次项中若含有参数应讨论是等于0,小于0,还是大于0,然后将不等式转化为一次不等式或二次项系数为正的形式;
(2)判断方程的根的个数,讨论判别式Δ与0的关系;
(3)确定无根时可直接写出解集,确定方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定解集形式.
(1)已知不等式ax2-bx-1>0的解集是,则不等式x2-bx-a≥0的解集是()
A.{x|2C.D.
B [∵不等式ax2-bx-1>0的解集是,
∴ax2-bx-1=0的解是x1=-和x2=-,且a<0,
∴解得
则不等式x2-bx-a≥0即为x2-5x+6≥0,解得x≤2或x≥3.]
(2)解不等式x2+ax+1<0(a∈R).
[解] Δ=a2-4.
①当Δ=a2-4≤0,即-2≤a≤2时,原不等式无解.
②当Δ=a2-4>0,即a>2或a<-2时,方程x2+ax+1=0的两根为x1=,x2=,
则原不等式的解集为
.
综上所述,当-2≤a≤2时,原不等式无解.
当a>2或a<-2时,原不等式的解集为x<x<
一元二次不等式恒成立问题
【例3】 已知函数f(x)=mx2-mx-1.
(1)若对于x∈R,f(x)<0恒成立,求实数m的取值范围;
(2)若对于x∈[1,3],f(x)<5-m恒成立,求实数m的取值范围.
[解]
(1)当m=0时,f(x)=-1<0恒成立.
当m≠0时,则即-4<m<0.
综上,-4<m≤0,故m的取值范围是(-4,0].
(2)不等式f(x)<5-m,即(x2-x+1)m<6,
∵x2-x+1>0,∴m<对于x∈[1,3]恒成立,只需求的最小值,
记g(x)=,x∈[1,3],
记h(x)=x2-x+1=2+,
h(x)在x∈[1,3]上为增函数,则g(x)在[1,3]上为减函数,
∴[g(x)]min=g(3)=,∴m<.
所以m的取值范围是.
[规律方法] 与二次函数有关的不等式恒成立的条件,
(1)ax2+bx+c>0(a≠0)恒成立的条件是
(2)ax2+bx+c<0(a≠0)恒成立的条件是
(1)若不等式2kx2+kx-<0对一切实数x都成立,则k的取值范围为()
A.(-3,0)B.[-3,0)
C.[-3,0]D.(-3,0]
(2)若不等式x2+mx-1<0对于任意x∈[m,m+1]都成立,则实数m的取值范围是________.
(1)D
(2) [
(1)当k=0时,显然成立;
当k≠0时,即一元二次不等式2kx2+kx-<0对一切实数x都成立.
则
解得-3<k<0.
综上,满足不等式2kx2+kx-<0对一切实数x都成立的k的取值范围是(-3,0].
(2)由题意得,函数f(x)=x2+mx-1在[m,m+1]上的最大值小于0,又抛物线f(x)=x2+mx-1开口向上,所以只需
即解得-<m<0.]
一元二次不等式的应用
【例4】 甲厂以x千克/小时的速度匀速生产某种产品(生产条件要求1≤x≤10),每小时可获得的利润是100·元.
(1)要使生产该产品2小时获得的利润不低于3000元,求x的取值范围;
(2)要使生产900千克该产品获得的利润最大,问:
甲厂应该选取何种生产速度?
并求最大利润.
[解]
(1)根据题意,
得200≥3000,
整理得5x-14-≥0,即5x2-14x-3≥0,又1≤x≤10,可解得3≤x≤10.
即要使生产该产品2小时获得的利润不低于3000元,x的取值范围是[3,10].
(2)设利润为y元,则
y=·100
=9×104
=9×104,
故当x=6时,ymax=457500元.
即甲厂以6千克/小时的生产速度生产900千克该产品时获得的利润最大,最大利润为457500元.
[规律方法]