2019年高一高二数学同步学案人教A版选修4-5 第一讲 章末小结与测评(课件+讲义)

文档属性

名称 2019年高一高二数学同步学案人教A版选修4-5 第一讲 章末小结与测评(课件+讲义)
格式 zip
文件大小 3.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2019-05-05 18:48:35

文档简介

一、选择题
1.已知a>b>0,则下列不等式一定成立的是(  )
                
A.a+>b+ B.a+≥b+
C.> D.b->a-
解析:选A ∵a>b>0,∴>>0,∴a+>b+,故选A.
2.若1<a<3,-4<b<2,则a-|b|的取值范围是(  )
A.(-1,3) B.(-3,6)
C.(-3,3) D.(1,4)
解析:选C ∵-4<b<2,∴0≤|b|<4,∴-4<-|b|≤0.又1<a<3,∴-3<a-|b|<3.
3.下列命题正确的是(  )
A.a>b?ac2>bc2 B.>?a>b
C.?< D.?<
解析:选C ∵ab>0,∴a,b同号.又a3>b3,
∴a>b.∴>.∴>.
4.已知|α+β|=|α|+|β|,|α|>2,|β|>2,则下列结论:
①|α-β|≤|α+β|;②|α-β|>|α+β|;③|α+β|>5;
④|α+β|≤5.其中正确的有(  )
A.①② B.①③
C.②③ D.③④
解析:选B 由|α+β|=|α|+|β|知α,β同号,
∴|α-β|≤|α+β|成立.∵|α|>2,|β |>2,
∴|α+β|=|α|+|β|>4>5成立.
∴①③正确.
二、填空题
5.设x,y为实数,且满足3≤xy2≤8,4≤≤9,则的最大值是________.
解析:∵4≤≤9,∴16≤≤81 ①.
∵3≤xy2≤8,∴≤≤ ②.
由①②可得2≤·≤27,即2≤≤27,
∴的最大值为27.
答案:27
6.设x,y,z为正实数,满足x-2y+3z=0,则的最小值是________.
解析:由x-2y+3z=0得y=,代入得≥=3,
当且仅当x=3z时取“=”.
答案:3
7.在实数范围内,不等式|2x-1|+|2x+1|≤6的解集为________.
解析:原不等式可化为
或或
解得-≤x≤,
即原不等式的解集为.
答案:
8.已知a>0,b>0,+=,若不等式2a+b≥9m恒成立,则m的最大值为________.
解析:由已知,可得6=1,∴2a+b=6×(2a+b)=6≥6×(5+4)=54,当且仅当=,即a=b=18时等号成立,∴9m≤54,即m≤6.
答案:6
三、解答题
9.求当x≠0时,f(x)=的值域.
解:当x>0时,f(x)==.
∵x+≥2,∴0<≤.
∴0<f(x)≤1,当且仅当x=1时,等号成立.
当x<0时,f(x)==,
∵(-x)+(-)≥2,∴x+≤-2,
∴-≤<0,
∴-1≤f(x)<0,当且仅当x=-1时,等号成立.
∴函数f(x)=的值域为[-1,0)∪(0,1].
10.已知函数f(x)=|x-2|.
(1)求不等式f(x)+x2-4>0的解集;
(2)设g(x)=-|x+7|+3m,若关于x的不等式f(x)解:(1)由题意,知x-2>4-x2或x-24-x2得x>2或x<-3;由x-22或x<-1,
∴原不等式的解集为{x|x>2或x<-1}.
(2)问题等价于|x-2|+|x+7|<3m的解集非空,
∵|x-2|+|x+7|≥|x-2-x-7|=9,
∴3m>9,∴m>3.
∴m的取值范围为(3,+∞).
11.已知函数f(x)=|2x-1|.
(1)求不等式f(x)+|x+1|<2的解集;
(2)若函数g(x)=f(x)+f(x-1)的最小值为a,且m+n=a(m>0,n>0),求+的最小值.
解:(1)f(x)+|x+1|=
当x≤-1时,由-3x<2,得x>-,即x∈?;
当-10,即0当x≥时,由3x<2,得x<,即≤x<.
综上,原不等式的解集为.
(2)由条件得g(x)=|2x-1|+|2x-3|≥|(2x-1)-(2x-3)|=2,
当且仅当(2x-1)(2x-3)≤0,
即x∈时,取最小值a=2,则m+n=2.
因为m>0,n>0,
所以+=(m+n)=≥5+2=,
当且仅当=,即m=,n=时等号成立.
所以+的最小值为.

考点一
不等式基本性质的应用
本专题主要考查利用不等式性质判断不等式或有关结论是否成立,再就是利用不等式性质,进行数值(或代数式)大小的比较,有时考查分类讨论思想,常与函数、数列等知识综合进行考查.
 若a、b是任意实数,且a>b,则(  )
                  
A.a2>b2 B.<1
C.lg(a-b)>0 D.a<b
[解析] 结合不等式性质和函数的性质(单调性)来比较大小,或用特殊值法判断.
a>b并不能保证a、b均为正数,从而不能保证A、B成立.又a>b?a-b>0,但不能保证a-b>1,从而不能保证C成立.显然只有D成立.
事实上,指数函数y=x是减函数,所以a>b?a<b成立.
[答案] D
考点二
基本不等式的应用
1.证明不等式
不等式的证明方法很多,关键是从式子的结构入手分析,运用基本不等式证明不等式时,要注意成立的条件,同时熟记一些变形形式,放缩的尺度要把握好.
 已知x>0,y>0,且x+y=1,求证:·≥9.
[证明] 法一:∵x+y=1,∴==1+,
∴==1+,
∴==5+2≥5+2×2 =9.
当且仅当=,x+y=1,即x=y=时等号成立.
法二:∵x>0,y>0,x+y=1,∴xy≤=,∴≥4.
∴=1+++=1++1++1+
=3+++≥3+4+2 =9.
当且仅当=,x+y=1,
即x=y=时等号成立.
 若a,b,c∈R+,且a+b+c=1.
求证:++≥.
[证明] ∵a、b、c∈R+且a+b+c=1,
∴2=(a+b)+(b+c)+(c+a).
∴[(a+b)+(b+c)+(c+a)]·
≥3×3=9.
∴原式得证.
2.求函数的最值
在利用基本不等式求函数最值时,一定要满足下列三个条件:①x、y为正数.②“和”或“积”为定值.③等号一定能取到,这三个条件缺一不可.
 已知0<x<,求函数y=x(1-3x)的最大值.
[解] y=x(1-3x)=×3x×(1-3x),
∵0<x<,∴1-3x>0,x>0.
∴y=x(1-3x)=×3x×(1-3x)≤
×2=.
当且仅当3x=1-3x,即x=,y有最大值.
 当0A.2 B.2 
C.4 D.4 
[解析] 利用二倍角公式和同角三角函数关系,将函数式转化变形,再用基本不等式求解.
f(x)==+4tan x.
∵x∈,∴tan x>0.
故f(x)=+4tan x≥2 =4,当且仅当tan x=时等号成立,故选C.
[答案] C
3.解决实际问题
由于受算术平均与几何平均定理求最值的约束条件的限制,在求最值时常常需要对解析式进行合理的变形.对于一些分式结构的函数,当分子中变量的次数不小于分母中变量的次数时,通常采用分离变量(或常数)的方法,拼凑出类似函数y=x+的结构,然后用基本不等式(符合条件)或单调性求最值.这种变形的技巧经过适当的强化训练,是可以较容易掌握的.
 某游泳馆出售冬游泳卡,每张240元,其使用规定:不记名,每卡每次只限一人,每天只限一次.某班有48名同学,老师打算组织同学们集体去游泳,除需购买若干张游泳卡外,每次游泳还需包一辆汽车,无论乘坐多少名同学,每次的包车费均为40元.
(1)若使每个同学游8次,每人最少应交多少元钱?
(2)若使每个同学游4次,每人最少应交多少元钱?
[解] 设买x张游泳卡,总开支为y元,则
(1)每批去x名同学,共需去批,
总开支又分为:①买卡所需费用240x,
②包车所需费用×40.
∴y=240x+×40(0<x≤48,x∈Z).
∴y=240≥240×2 =3 840,
当且仅当x=,即x=8时取等号.
故每人最少应交=80(元).
(2)每批去x名同学,共需去批,
总开支又分为:①买卡所需费用240x,②包车所需费用×40.
∴y=240x+×40(0<x≤48,x∈Z).
∴y=240≥240×2 =1 920,
当且仅当x=,即x=4时取等号.但0<x≤48,x∈Z,
又当x1=5时,y1=240×=2 736;
当x2=6时,y2=240×=2 720.
∵y1>y2,∴当x=6时,y有最小值,即ymin=2 720.
故每人最少应交≈56.67(元).
考点三
含绝对值的不等式的解法
1.公式法
|f(x)|>g(x)?f(x)>g(x)或f(x)<-g(x);
|f(x)|<g(x)?-g(x)<f(x)<g(x).
2.平方法
|f(x)|>|g(x)|?[f(x)]2>[g(x)]2.
3.零点分段法
含有两个以上绝对值符号的不等式,可先求出使每个含绝对值符号的代数式值等于零的未知数的值,将这些值依次在数轴上标注出来,它们把数轴分成若干个区间,讨论每一个绝对值符号内的代数式在每一个区间上的符号,转化为不含绝对值的不等式去解.
 解下列关于x的不等式:
(1)|x-x2-2|>x2-3x-4;
(2)|x+1|>|x-3|;
(3)|x2-2|x|-2|≤1;
(4)|x-2|-|2x+5|>2x;
(5)|2x-1|<|x|+1.
[解] (1)法一:原不等式等价于
x-x2-2>x2-3x-4或x-x2-2<-(x2-3x-4),
解得1-<x<1+或x>-3,
∴原不等式的解集为{x|x>-3}.
法二:∵|x-x2-2|=|x2-x+2|=x2-x+2(x2-x+2>0),
∴原不等式等价于x2-x+2>x2-3x-4?x>-3.
∴原不等式的解集为{x|x>-3}.
(2)法一:|x+1|>|x-3|,两边平方得(x+1)2>(x-3)2,∴8x>8,∴x>1,
∴原不等式的解集为{x|x>1}.
法二:分段讨论:
当x≤-1时,有-x-1>-x+3,此时x∈?;
当-1<x≤3时,有x+1>-x+3,
即x>1,∴此时1<x≤3;
当x>3时,有x+1>x-3成立,∴x>3.
∴原不等式解集为{x|x>1}.
(3)∵x2=|x|2,
∴原不等式化为-1≤|x|2-2|x|-2≤1,
即??
∴1+≤|x|≤3.
∴原不等式解集为[-3,-1- ]∪[1+,3].
(4)分段讨论:①当x<-时,原不等式变形为
2-x+2x+5>2x,解得x<7,∴解集为.
②当-≤x≤2时,原不等式变形为2-x-2x-5>2x,解得x<-.
∴解集为.
③当x>2时,原不等式变形为x-2-2x-5>2x,解得x<-,∴原不等式无解.
综上可得,原不等式的解集为.
(5)当x<0时,原不等式可化为-2x+1<-x+1,解得x>0,
又∵x<0,∴x不存在;
当0≤x<时,原不等式可化为-2x+1<x+1,解得x>0,又∵0≤x<,∴0<x<;
当x≥时,原不等式可化为2x-1<x+1,即x<2,∴≤x<2.
综上,原不等式的解集为{x|0<x<2}.
考点四
不等式中的恒成立问题
若不等式对于给定区间内的任意值都成立,我们称它为不等式恒成立问题,常用的解决方法有:
(1)实根分布法
涉及到指定区间上一元二次不等式的恒成立问题时,应根据“三个二次”的辩证统一关系,按照二次三项式有无实根分类讨论去解决问题.
(2)最值法
运用“f(x)≤a?f(x)max≤a,f(x)≥a?f(x)min≥a”可解决恒成立中的参数范围问题.
(3)更换主元法
不少含参不等式恒成立问题,若直接从主元入手非常困难或不可能时,可转换思维角度,将主元与参数互换,常可得到简捷的解法.
(4)数形结合法
在研究曲线交点的恒成立问题时,若能数形结合,揭示问题所蕴含的几何背景,发挥形象思维与抽象思维各自的优势,可直观地解决问题.
 若不等式|x-a|+|x-2|≥1对任意实数x恒成立,求实数a的取值范围.
[解] 设y=|x-a|+|x-2|,则ymin=|a-2|.
因为不等式|x-a|+|x-2|≥1对?x∈R恒成立,
所以|a-2|≥1,解得:a≥3或a≤1.
所以a的取值范围是(-∞,1]∪[3,+∞).
 若不等式|x-4|+|3-x|[解] 法一:(1)当a≤0时,
不等式|x-4|+|3-x|(2)当a>0时,先求不等式|x-4|+|3-x|令x-4=0,得x=4,令3-x=0,得x=3.
①当x≥4时,x-4+x-3解不等式组得4≤x<,∴a>1.
②当31.
③当x≤3时,有4-x+3-x解不等式组得1.
综合①②③可知当a>1时,原不等式有解,从而当0由(1)(2)两种情况可知不等式|x-4|+|3-x|法二:令y=|x-4|+|3-x|.
则y=
作出图象如图,由图象观察可知,要使不等式|x-4|+|3-x|课件31张PPT。谢谢!一、选择题(本大题共10个小题,每小题5分,共50分)
1.“|x-1|<2”是“x<3”的(  )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:选A ∵|x-1|<2
?-2<x-1<2?-1<x<3.
∵-1<x<3?x<3,反之不成立.
从而得出“|x-1|<2”是“x<3”的充分不必要条件.
2.若a>b>c,则一定成立的不等式是(  )
A.a|c|>b|c| B.ab>ac
C.a-|c|>b-|c| D.<<
解析:选C 当c=0时,A不成立;
a<0时,B不成立;当a=1,c=-1时,D不成立.
∵a>b,∴C成立.
3.下列不等式中恒成立的个数是(  )
①x+≥2(x≠0);②<(a>b>c>0);
③>(a,b,m>0,aA.4 B.3
C.2 D.1
解析:选B ①不恒成立,当x<0时不等式不成立;②恒成立,a>b>c>0?>,即>,又c>0,故>;③恒成立,因为-=>0,(a,b,m>0,a;
④恒成立,由绝对值不等式的性质可知,|a+b|+|b-a|≥|(a+b)-(b-a)|=|2a|≥2a,故选B.
4.函数y=log2(x>1)的最小值为(  )
A.-3 B.3
C.4 D.-4
解析:选B x>1?x-1>0,y=log2=
log2≥log2(2+6)=log28=3.
5.设6<a<10,≤b≤2a,c=a+b,那么c的取值范围是  (  )
A.(9,30) B.[0,18]
C.[0,30] D.(15,30)
解析:选A 因为≤b≤2a,所以≤a+b≤3a.又因为6<a<10,所以>9,3a<30.所以9<≤a+b≤3a<30.即9<c<30.
6.设xy<0,x,y∈R,则下列选项正确的是(  )
A.|x+y|>|x-y| B.|x-y|<|x|+|y|
C.|x+y|<|x-y| D.|x-y|<||x|-|y||
解析:选C ∵xy<0,∴x,y异号.不妨取x=1,y=-1验证即可.
7.不等式|x+log3x|<|x|+|log3x|的解集为(  )
A.(-∞,+∞) B.(1,+∞)
C.(0,+∞) D.(0,1)
解析:选D 在|a+b|≤|a|+|b|中,当ab>0或至少有一者为零时取等号,
∴当|a+b|<|a|+|b|时,ab<0,
∴x·log3x<0,
∵x>0,∴log3x<0,故0<x<1.
8.若0<x<,则x2(1-2x)有(  )
A.最小值 B.最大值
C.最小值 D.最大值
解析:选B ∵0<x<,∴1-2x>0,x2(1-2x)=x·x·(1-2x)≤3=3=,当且仅当x=1-2x,即x=时,上式取等号,∴当x=时,x2(1-2x)有最大值.
9.已知a>0,b>0,a、b的等差中项是,且α=a+,β=b+,则α+β的最小值是(  )
A.3 B.4
C.5 D.6
解析:选C ∵因为a+b=2×=1,
所以α+β=a++b+
=1++=1++
=3++≥5,
当且仅当a=b时等号成立,故选C.
10.若a,b,c>0,且a(a+b+c)+bc=4-2,则2a+b+c的最小值为(  )
A.-1 B.+1
C.2+2 D.2-2
解析:选D 因为a,b,c>0,且a(a+b+c)+bc=4-2,所以a2+ab+ac+bc=4-2,4-2=a2+ab+ac+bc=(4a2+4ab+4ac+2bc+2bc)≤(4a2+4ab+4ac+2bc+b2+c2),所以(2-2)2≤(2a+b+c)2,所以2a+b+c≥2-2,故选D.
二、填空题(本大题共有4小题,每小题5分,共20分)
11.若正实数x,y,z满足x+2y+z=1,则+的最小值为________.
解析:因为正实数x,y,z满足x+2y+z=1.
所以+=+=1++≥1+2=7,当且仅当=,即x+y=,y+z=时取等号.所以+的最小值为7.
答案:7
12.不等式|x-x2-2|>x2-3x-4的解集为________.
解析:∵|x-x2-2|=|x2-x+2|,而x2-x+2=2+>0,∴|x-x2-2|=|x2-x+2|=x2-x+2,故原不等式等价于x2-x+2>x2-3x-4.∴x>-3.∴原不等式的解集为{x|x>-3}.
答案:{x|x>-3}
13.已知x2+2y2=1,则x2y4-1的最大值是________.
解析:∵x2+2y2=1,
∴x2+y2+y2=1.
又x2·y4-1=x2·y2·y2-1,
∵x2·y2·y2≤3=,
∴x2y4-1≤-1=-.即x2y4-1≤-.
∴x2y4-1的最大值是-.
答案:-
14.对于c>0,当非零实数a,b满足4a2-2ab+b2-c=0且使|2a+b|最大时,++的最小值为________.
解析:由题意知,c=4a2-2ab+b2=(2a+b)2-6ab,∴(2a+b)2=c+6ab.若|2a+b|最大,则ab>0.当a>0,b>0时,(2a+b)2=c+6ab=c+3×2a·b≤c+32,∴(2a+b)2≤c+(2a+b)2,∴(2a+b)2≤4c,|2a+b|≤2,当且仅当b=2a,即时取等号,此时++=++>0.当a<0,b<0时,(2a+b)2=c+6ab=c+3(-2a)·(-b)≤c+32∴(2a+b)2≤4c,|2a+b|≤2,即-2a-b≤2.当且仅当b=2a,即时取等号.此时++=--+=-=42-1≥-1,当=,即c=4时等号成立.综上可知,当c=4,a=-1,b=-2时,min=-1.
答案:-1
三、解答题(本大题共有4小题,共50分)
15.(本小题满分12分)已知函数f(x)=|x+1|-|x|+a.
(1)当a=0时,求不等式f(x)≥0的解集;
(2)若方程f(x)=x有三个不同的解,求a的取值范围.
解:(1)当a=0时,f(x)=|x+1|-|x|=
当x<-1时,f(x)=-1<0,不合题意;
当-1≤x<0时,由f(x)=2x+1≥0,
解得-≤x<0;
当x≥0时,f(x)=1>0,符合题意.
综上,f(x)≥0的解集为.
(2)设u(x)=|x+1|-|x|,在同一直角坐标系中,作出y=u(x)和y=x的图象,如图:
易知y=u(x)的图象向下平移1个单位以内(不包括1个单位)与y=x的图象始终有3个交点,从而-116.(本小题满分12分)已知函数f(x)=|2x-1|+|x-a|,a∈R.
(1)当a=3时,解不等式f(x)≤4;
(2)若f(x)=|x-1+a|,求x的取值范围.
解:(1)当a=3时,f(x)=|2x-1|+|x-3|=
其图象如图所示,与直线y=4相交于点A(0,4)和B(2,4),
∴不等式f(x)≤4的解集为{x|0≤x≤2}.
(2)∵f(x)=|2x-1|+|x-a|=|x-1+a|,
∴(2x-1)(x-a)≤0,
①当a<时,x的取值范围是;
②当a=时,x的取值范围是;
③当a>时,x的取值范围是.
17.(本小题满分12分)某学校为了美化校园,要建造一个底面为正方形,容量为32 m3的柱形露天喷水池,问怎样建才能使得用来砌喷水池底部和四壁的镶面材料花费最少?
解:设喷水池底面正方形边长为x m,高为y m,则x2y=32,
底面面积与四壁面积之和为S=x2+4xy=x2+2xy+2xy≥3=3=48.
上式当且仅当x2=2xy,
即x=2y时取等号.
又x2y=32,可得x=4,y=2.
故当底面正方形边长为4 m,高为2 m时,材料花费最少.
18.(本小题满分14分)已知函数f(x)=|x|-|2x-1|,记f(x)>-1的解集为M.
(1)求M;
(2)已知a∈M,比较a2-a+1与的大小.
解:(1)f(x)=|x|-|2x-1|=
由f(x)>-1,得或或
解得0(2)由(1)知0因为a2-a+1-==.
当0当a=1时,=0,所以a2-a+1=;
当10,所以a2-a+1>.
综上所述,当0当a=1时,a2-a+1=;
当1.