2014届高三苏教版数学(文)一轮复习课件第六章不等式、推理与证明.ppt
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1、第六章 不等式、推理与证明第一节 不等关系及一元二次不等式的解法第二节 二元一次不等式(组)与简单线性规划问题第三节 基本不等式第四节 合情推理与演绎推理第五节 直接证明与间接证明专家讲坛,备考方向要明了,考 什 么,怎 么 考,1.了解现实世界和日常生活中的不等关 系;了解不等式(组)的实际背景;掌 握不等式的性质及应用.2.会从实际情境中抽象出一元二次不等 式模型.3.通过函数图象了解一元二次不等式与 相应的二次函数、一元二次方程的 关系.4.会解一元二次不等式,对给定的一元 二次不等式,会设计求解的流程图.,1.以不等式的大小关系 比较和一元二次不等 式的解法为主2.已知二次函数的零点
2、的分布,求一元二次 方程中未知参数的取 值范围2012年高考 T13.3.与函数等知识综合考 查一元二次不等式的 相关知识.,归纳 知识整合,一元二次不等式与相应的二次函数及一元二次方程的关系如下表,x|xx2,x|x1xx2,R,探究1.ax2bxc0,ax2bxc0(a0)对一切xR都成立的条件是什么?,自测 牛刀小试,1(教材习题改编)已知集合Ax|x2160,则AB_.解析:由x2160,得x3或x3或x1故ABx|4x1或3x4,答案:x|4x1或3x4,答案:x|1x3,答案:6,4(教材习题改编)若关于x的一元二次方程x2(m1)xm0有两个不相等的实数根,则m的取值范围为_,5
3、不等式x2ax40,即a216.a4或a4.答案:(,4)(4,),用不等式(组)表示不等关系,例1某商人如果将进货单价为8元的商品按每件10元销售,每天可销售100件,现在他采用提高售价,减少进货量的办法增加利润已知这种商品的售价每提高1元,销售量就可能相应减少10件若把提价后商品的售价设为x元,怎样用不等式表示每天的利润不低于300元?,文字语言,大于,高于,超过,小于,低于,少于,大于等于,至少,不低于,小于等于,至多,不超过,符号语言,实际应用中不等关系与数学语言间的关系 将实际问题中的不等关系写成相应的不等式(组)时,应注意关键性的文字语言与对应数学符号之间的正确转换,常见的文字语言
4、及其转换关系如下表:,1某厂拟生产甲、乙两种适销产品,甲、乙产品都需要在A,B两种设备上加工,在每台A,B设备上加工一件甲产品所需工时分别为1小时和2小时,加工一件乙产品所需工时分别为2小时和1小时,A,B两种设备每月有效使用台时数分别为400和500.写出满足上述所有不等关系的不等式,一元二次不等式的解法,若将本例(2)改为“x24x50”呢?解:4245162040,不等式x24x50的解集为.,一元二次不等式的解法(1)对于常系数一元二次不等式,可以用因式分解法或判别式法求解(2)对于含参数的不等式,首先需将二次项系数化为正数,若二次项系数不能确定,则需讨论它的符号,然后判断相应的方程有
5、无实根,最后讨论根的大小,即可求出不等式的解集,1解下列不等式:(1)8x116x2;(2)x22ax3a20(a0)解:(1)原不等式转化为16x28x10,即(4x1)20,故原不等式的解集为R.(2)原不等式转化为(xa)(x3a)0,a0,3aa.原不等式的解集为x|3axa,例3已知不等式mx22xm10.(1)若对所有的实数x不等式恒成立,求m的取值范围;(2)设不等式对于满足|m|2的一切m的值都成立,求x的取值范围 自主解答(1)不等式mx22xm10恒成立,即函数f(x)mx22xm1的图象全部在x轴下方 当m0时,12x0,不符合题意 当m0时,函数f(x)mx22xm1为
6、二次函数,需满足开口向下且方程mx22xm10无解,,一元二次不等式的恒成立问题,(2)从形式上看,这是一个关于x 的一元二次不等式,可以换个角度,把它看成关于m的一元一次不等式,并且已知它的解集为2,2,求参数x的范围 设f(m)(x21)m(12x),则其为一个以m为自变量的一次函数,其图象是直线,由题意知该直线当2m2时线段在x轴下方,,恒成立问题及二次不等式恒成立的条件(1)解决恒成立问题一定要清楚选谁为主元,谁是参数一般地,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数(2)对于二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x轴上方;恒小于0就是相应的
7、二次函数的图象在给定的区间上全部在x轴下方(3)一元二次不等式恒成立的条件 ax2bxc0(a0)恒成立的充要条件是:a0且b24ac0(xR)ax2bxc0(a0)恒成立的充要条件是:a0且b24ac0(xR),2已知f(x)x22ax2(aR),当x1,)时,f(x)a恒成立,求a的取值范围解:法一:f(x)(xa)22a2,此二次函数图象的对称轴为xa.当a(,1)时,f(x)在1,)上单调递增,f(x)minf(1)2a3.要使f(x)a恒成立,只需f(x)mina,即2a3a,解得3a1;当a1,)时,f(x)minf(a)2a2,由2a2a,解得1a1.综上所述,所求a的取值范围为
8、3,1,例4某汽车厂上年度生产汽车的投入成本为10万元/辆,出厂价为12万元/辆,年销售量为10 000辆本年度为适应市场需求,计划提高产品质量,适度增加投入成本若每辆车投入成本增加的比例为x(0 x1),则出厂价相应地提高比例为0.75x,同时预计年销售量增加的比例为0.6x,已知年利润(出厂价投入成本)年销售量(1)写出本年度预计的年利润y与投入成本增加的比例x的关系式;(2)为使本年度的年利润比上年度有所增加,则投入成本增加的比例x应在什么范围内?,一元二次不等式的应用,自主解答(1)由题意得y12(10.75x)10(1x)10 000(10.6x)(0 x1),整理得y6 000 x
9、22 000 x20 000(0 x1),解不等式应用题的步骤,4某商家一月份至五月份累计销售额达3 860万元,预测六月份销售额为500万元,七月份销售额比六月份递增x%,八月份销售额比七月份递增x%,九、十月份销售总额与七、八月份销售总额相等若一月份至十月份销售总额至少达7 000万元,则x的最小值是_解析:七月份的销售额为500(1x%)万元,八月份的销售额为500(1x%)2万元,则一月份到十月份的销售总额是3 8605002500(1x%)500(1x%)2万元,根据题意有3 8605002500(1x%)500(1x%)27 000,,答案:20,不等关系强调的是关系,可用符号“”
10、,“b”,“ab”,“ab”,“ab”,“ab”等式子表示,就像相等关系可以用等式体现一样,不等关系可以用不等式体现,二次项系数中含有参数时,参数的符号影响不等式的解集,不要忘了二次项系数是否为零的情况,(1)分类讨论的思想:含有参数的一元二次不等式一般需要分类讨论在判断方程根的情况时,判别式是分类的标准;需要表示不等式的解集时,根的大小是分类的标准(2)转化思想:不等式在指定范围的恒成立问题,一般转化为求函数的最值或值域问题.,创新交汇一元二次不等式与函数交汇问题 1一元二次不等式的解法常与函数的零点、函数的值域、方程的根及指数函数、对数函数、抽象函数等交汇综合考查 2解决此类问题可以根据一
11、次、二次不等式,分式不等式,简单的指数、对数不等式的解法进行适当的变形求解,也可以利用函数的单调性把抽象不等式进行转化求解,例(2012浙江高考)设aR,若x0时均有(a1)x1(x2ax1)0,则a_.解析x0,当a1时,(a1)x11.对于x2ax10,设其两根为x2,x3,且x20.又当x0时,原不等式恒成立,通过y(a1)x1与yx2ax1图象可知,1本题具有以下创新点(1)本题是考查三次不等的恒成立问题,可转化为含参数的一元一次不等式及一元二次不等式的恒成立问题(2)本题将分类讨论思想、整体思想有机结合在一起,考查了学生灵活处理恒成立问题的方法和水平 2解决本题的关键(1)将三次不等
12、式转化为一元一次不等式和一元二次不等式问题;,1偶函数f(x)(xR)满足:f(4)f(1)0,且在区间0,3与3,)上分别递减和递增,则不等式x3f(x)0的解集为_.,解析:由图知,f(x)0的解集为(4,1)(1,4),不等式x3f(x)0的解集为(,4)(1,0)(1,4),答案:(,4)(1,0)(1,4),2已知函数f(x)的定义域为(,),f(x)为f(x)的导函数,函数yf(x)的图象如 图所示,且f(2)1,f(3)1,则不等式f(x26)1的解集为_.,解析:由导函数图象知当x0,即f(x)在(,0)上为增函数;当x0时,f(x)1等价于f(x26)f(2)或f(x26)f
13、(3),即2x260或0 x263.解得(2,3)(3,2)答案:(2,3)(3,2),1不等式2x2x10的解集是_.,答案:(1,3),3若关于x的不等式ax2x2a0的解集为,则实数a的取值范围是_解析:依题意可知,问题等价于ax2x2a0恒成立,当a0时,x0不恒成立,故a0不合题意;当a0时,要使ax2x2a0恒成立,即f(x)ax2x2a的图象不在x轴的下方,,4汽车在行驶中,由于惯性作用,刹车后还要继续向前滑行一段距离才能停住,我们称这段距离为“刹车距离刹车距离是分析交通事故的一个重要因素在一个限速40 km/h的弯道上,甲、乙两辆汽车相向而行,发现情况不对,同时刹车,但还是相碰
14、了,事发后现场测得甲车的刹车距离略超过12 m,乙车的刹车距离略超过10 m,又知甲、乙两种车型的刹车距离s(m)与车速x(km/h)之间有如下关系:s甲0.1x0.01x2,s乙0.05x0.005x2.问:是超速行驶应负主要责任?,解:由题意列出不等式对甲车型:0.1x0.01x212,解得x30(x10,解得x40(x30 km/h,x乙40 km/h,经比较知乙车超过限速,应负主要责任,备考方向要明了,考 什 么,怎 么 考,1.会从实际情境中抽象出 二元一次不等式组.2.了解二元一次不等式的 几何意义,能用平面区 域表示二元一次不等式 组.3.会从实际情境中抽象出 一些简单的二元线性
15、 规划问题,并能加以 解决.,1.考查形式:多以填空题形式出现.2.命题角度:(1)求目标函数的最大值或最小值,或 以最值为载体求其参数的值(范围)(2)利用线性规划方法求解实际问题中的 最优方案(3)将线性规划问题与其他知识相结合,如向量、不等式、导数等相结合命 题,如2012年高考T14.,归纳 知识整合 1二元一次不等式表示的平面区域(1)一般地,在平面直角坐标系中,二元一次不等式AxByC0表示直线AxByC0某一侧的所有点组成的平面区域(半平面)边界直线不等式AxByC0所表示的平面区域(半平面)边界直线(2)对于直线AxByC0同一侧的所有点(x,y),使得AxByC的值符号相同,
16、也就是位于同一半平面的点,其坐标适合AxByC0;而位于另一个半平面内的点,其坐标适合.,不包括,包括,AxByC0,(3)可在直线AxByC0的某一侧任取一点,一般取特殊点(x0,y0),从Ax0By0C的 来判断AxByC0(或AxByC0)所表示的区域(4)由几个不等式组成的不等式组所表示的平面区域,是各个不等式所表示的平面区域的,符号,公共部分,探究1.点P1(x1,y1)和P2(x2,y2)位于直线AxByC0的两侧的充要条件是什么?提示:(Ax1By1C)(Ax2By2C)0.,不等式,一次,解析式,一次,2线性规划中的基本概念,(x,y),集合,最大值,最小值,最大,值,最小值,
17、探究2.可行解与最优解有何关系?最优解是否唯一?提示:最优解必定是可行解,但可行解不一定是最优解,最优解不一定唯一,自测 牛刀小试,1(教材习题改编)不等式(x2y1)(xy3)0在直角坐标平面内表示的区域(用阴影部分表示),应是下列图形中的_(填序号),答案:,2如图所示,阴影部分表示的区域可 用二元一次不等式组表示的是(),3下列各点中,与点(1,2)位于直线xy10的同一侧的是_(填序号)(2,1);(1,1);(1,3);(2,3).解析:当x1,y2时,xy112120,当x1,y3时,xy113110,故(1,3)与(1,2)位于直线xy10的同侧答案:,答案:5,答案:11,二元
18、一次不等式(组)表示的平面区域,答案1,二元一次不等式表示的平面区域的画法 在平面直角坐标系中,设有直线AxByC0(B不为0)及点P(x0,y0),则(1)若B0,Ax0By0C0,则点P在直线的上方,此时不等式,AxByC0表示直线AxByC0的上方的区域(2)若B0,Ax0By0C0,则点P在直线的下方,此时不等式AxByC0表示直线AxByC0的下方的区域(注:若B为负,则可先将其变为正)(3)若是二元一次不等式组,则其平面区域是所有平面区域的公共部分,解析:其中平面区域kxy20是含有坐标原点的半平面直线kxy20又过定点(0,2),这样就可以根据平面区域的面积为4,确定一个封闭的区
19、域,作出平面区域即可求解平面区域如图所示,根据区域面积为4,得A(2,4),代入直线方程,得k1.,答案:1,利用线性规划求最值,保持例题条件不变,如何解决下列问题,(2)设zx2y2,求z的取值范围,目标函数最值问题分析(1)线性目标函数的最大(小)值一般在可行域的顶点处取得,也可能在边界处取得(2)求线性目标函数的最优解,要注意分析线性目标函数所表示的几何意义在y轴上的截距或其相反数,解析:作出x,y满足的可行域,如图中阴影部分所示,则z在点A处取得最大值,在点C处取得最小值,又kBC1,kAB1,1a1,即1a1.,答案:1,1,线性规划的实际应用,例3(2012江西高考)某农户计划种植
20、黄瓜和韭菜,种植面积不超过50亩,投入资金不超过54万元,假设种植黄瓜和韭菜的产量、成本和售价如下表:,为使一年的种植总利润(总利润总销售收入总种植成本)最大,那么黄瓜和韭菜的种植面积(单位:亩)分别为_.,答案30 20,解答线性规划实际问题的步骤如下:(1)根据题意设出变量,找出约束条件和目标函数;(2)准确作出可行域,求出最优解;(3)将求解出来的结论反馈到实际问题当中,设计最佳方案,3A,B两种规格的产品需要在甲、乙两台机器上各自加工一道工序才能成为成品已知A产品需要在甲机器上加工3小时,在乙机器上加工1小时;B产品需要在甲机器上加工1小时,在乙机器上加工3小时在一个工作日内,甲机器至
21、多只能使用11小时,乙机器至多只能使用9小时A产品每件利润300元,B产品每件利润400元,则这两台机器在一个工作日内创造的最大利润是_元,答案:1 700,(1)直线定界,即若不等式不含等号,则应把直线画成虚线;若不等式含有等号,把直线画成实线(2)特殊点定域,即在直线AxByC0的某一侧取一个特殊点(x0,y0)作为测试点代入不等式检验,若满足不等式,则表示的就是包括该点的这一侧,否则就表示直线的另一侧特别地,当C0时,常把原点作为测试点;当C0时,常选点(1,0)或者(0,1)作为测试点,(1)在平面直角坐标系内作出可行域;(2)考虑目标函数的几何意义,将目标函数进行变形;(3)在可行域
22、内平行移动目标函数变形后的直线,从而确定最优解;(4)将最优解代入目标函数即可求出最大值或最小值,创新交汇与线性规划有关的交汇问题 1线性规划问题常与指数函数、对数函数、向量以及解析几何的相关知识交汇命题 2解决此类问题的思维精髓是“数形结合”,作图要精确,图上操作要规范 例(2012江苏高考)已知正数a,b,c满足:5c3ab4ca,cln bacln c,则的取值范围是_,答案e,7,1本题具有以下创新点(1)命题角度新颖,本题不是直接给出线性约束条件和目标函数求最值,因而需要将所给不等式组进行合理转化后,约束条件才明朗(2)考查知识点新颖,本题将不等式,对数、指数函数,导数以及曲线的切线
23、问题相交汇,运算求解能力、运用数形结合、分类讨论的思想方法分析与解决问题的能力要求较高,答案:4,解析:平面区域D如图所示要使指数函数yax的图象上存在区域D上的点,所以1a3.,答案:(1,3,答案:2,答案:1,答案:3,备考方向要明了,考 什 么,怎 么 考,1.了解基本不等式的 证明过程2.会用基本不等式解 决简单的最大(小)值问题.,1.以填空题的形式考查基本不等式 的应用,如比较大小、求最值等.2011年高考T8.2.在实际问题中和函数建模综合起 来,考查基本不等式在求函数最 值中的应用,如2012年江苏T17等.,归纳 知识整合,(1)基本不等式成立的条件:.(2)等号成立的条件
24、:当且仅当 时取等号,a0,b0,ab,探究1.如何理解基本不等式中“当且仅当”的含义?,2几个重要的不等式,2ab,2,两个正实数的算术,平均数不小于它的几何平均数,4利用基本不等式求最值问题已知x0,y0,则,xy,xy,探究2.当利用基本不等式求最大(小)值时,等号取不到时,如何处理?,自测 牛刀小试,答案:18,1已知m0,n0,且mn81,则mn的最小值为_.,答案:3,答案:2,答案:(,22,),答案:4,利用基本不等式证明不等式,利用基本不等式证明不等式的方法技巧 利用基本不等式证明不等式是综合法证明不等式的一种情况,要从整体上把握运用基本不等式,对不满足使用基本不等式条件的可
25、通过“变形”来转换,常见的变形技巧有:拆项、并项,也可乘上一个数或加上一个数,“1”的代换法等,利用基本不等式求最值,例2(1)(2012浙江高考)若正数x,y满足x3y5xy,则3x4y的最小值是_.,利用基本不等式求最值的条件 利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:一正、二定、三相等(1)“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方,(2)若正
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