?11??a+b+a+b? =2?+?=2???ab??ab?
?ab?
?ba?=2?+?+4≥4
ba·+4=8 ab1111
(当且仅当a=b=时,等号成立),∴++≥8.
2abab111?1??1?111
(2)∵?1+??1+?=+++1,由(1)知++≥8.
?a??b?abababab?1??1?∴?1+??1+?≥9. ?
a??
b?
用分析法证明不等式 (1)设a,b,c>0且ab+bc+ca=1,求证:a+b+c≥3; 111
(2)设x≥1,y≥1,求证x+y+≤++xy.
xyxy【导学号:79140399】
[证明] (1)因为a,b,c>0, 所以要证a+b+c≥3, 只需证明(a+b+c)≥3.
即证:a+b+c+2(ab+bc+ca)≥3, 而ab+bc+ca=1,
故需证明:a+b+c+2(ab+bc+ca)≥3(ab+bc+ca). 即证:a+b+c≥ab+bc+ca.
而ab+bc+ca≤成立. 所以原不等式成立. (2)由于x≥1,y≥1, 111
要证x+y+≤++xy,
2
2
22
2
2
2
2
2
2
a2+b2b2+c2c2+a2
2
+2+
2
=a+b+c(当且仅当a=b=c时等号成立)
222
xyxy只需证xy(x+y)+1≤y+x+(xy). 因为[y+x+(xy)]-[xy(x+y)+1] =[(xy)-1]-[xy(x+y)-(x+y)] =(xy+1)(xy-1)-(x+y)(xy-1) =(xy-1)(xy-x-y+1)
2
2
2
=(xy-1)(x-1)(y-1), 因为x≥1,y≥1,
所以(xy-1)(x-1)(y-1)≥0, 从而所要证明的不等式成立.
[规律方法] 分析法证明不等式的注意事项:用分析法证明不等式时,不要把“逆求”错误地作为“逆推”,分析法的过程仅需要寻求充分条件即可,而不是充要条件,也就是说,分析法的思维是逆向思维,因此在证题时,应正确使用“要证”“只需证”这样的连接“关键词”. [跟踪训练] (2018·广州综合测试(二))(1)已知a+b+c=1,证明:(a+1)+(b+1)+162
(c+1)≥;
3
(2)若对任意实数x,不等式|x-a|+|2x-1|≥2恒成立,求实数a的取值范围. [证明] (1)法一:因为a+b+c=1,
所以(a+1)+(b+1)+(c+1)=a+b+c+2(a+b+c)+3=a+b+c+5. 16222
所以要证(a+1)+(b+1)+(c+1)≥,
31222
只需证a+b+c≥. 3
因为a+b+c=(a+b+c)-2(ab+bc+ca) ≥(a+b+c)-2(a+b+c), 所以3(a+b+c)≥(a+b+c). 1222
因为a+b+c=1,所以a+b+c≥.
316222
所以(a+1)+(b+1)+(c+1)≥.
3法二:因为a+b+c=1,
所以(a+1)+(b+1)+(c+1)=a+b+c+2(a+b+c)+3=a+b+c+5. 16222
所以要证(a+1)+(b+1)+(c+1)≥,
31222
只需证a+b+c≥. 3
121212222
因为a+≥a,b+≥b,c+≥c,
93939312222
所以a+b+c+≥(a+b+c).
331222
因为a+b+c=1,所以a+b+c≥.
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
22216222
所以(a+1)+(b+1)+(c+1)≥.
31682
法三:因为(a+1)+≥(a+1),
931682
(b+1)+≥(b+1),
931682
(c+1)+≥(c+1),
93
168222
所以(a+1)+(b+1)+(c+1)+≥[(a+1)+(b+1)+(c+1)].
33因为a+b+c=1,
16222
所以(a+1)+(b+1)+(c+1)≥.
3(2)设f(x)=|x-a|+|2x-1|,
则“对任意实数x,不等式|x-a|+|2x-1|≥2恒成立”等价于“f(x)min≥2”.
?1?-x+1-a,a≤x≤,1
2当a<时,f(x)=?2
1
3x-a-1,x>.??2
?1?1
此时f(x)min=f??=-a,
?2?2
-3x+a+1,x
1
要使|x-a|+|2x-1|≥2恒成立,必须-a≥2,
23
解得a≤-. 2
1?1??1??1?2
当a=时,f(x)=?x-?+|2x-1|=3?x-?≥2,即?x-?≥不可能恒成立.
2?2??2??2?3
??1
1当a>时,f(x)=?2x+a-1,≤x≤a,2
??3x-a-1,x>a.
1?1?此时f(x)min=f??=a-,
2?2?
1-3x+a+1,x<,2
1
要使|x-a|+|2x-1|≥2恒成立,必须a-≥2,
2
5
解得a≥.
2
3??5??综上所述,实数a的取值范围为?-∞,-?∪?,+∞?. 2??2??
已知x,y,z均为实数.
(1)若x+y+z=1,求证:3x+1+3y+2+3z+3≤33; (2)若x+2y+3z=6,求x+y+z的最小值.
[解] (1)证明:因为(3x+1+3y+2+3z+3)≤(1+1+1)(3x+1+3y+2+3z+3)=27.
所以3x+1+3y+2+3z+3≤33. 21
当且仅当x=,y=,z=0时取等号.
33
(2)因为6=x+2y+3z≤x+y+z·1+4+9,
18yz369222222
所以x+y+z≥,当且仅当x==,即x=,y=,z=时,x+y+z有最小值
72377718
. 7
[规律方法] 1.使用柯西不等式证明的关键是恰当变形,化为符合它的结构形式,当一个式子与柯西不等式的左边或右边具有一致形式时,就可使用柯西不等式进行证明. 11?222?12.利用柯西不等式求最值的一般结构为:a1+a2+…+an)?2+2+…+2?2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
柯西不等式的应用 ?a1a22an?+1+…+2=n.在使用柯西不等式时,要注意右边常数且应注意等号成立的条件. 2222[跟踪训练] (2017·江苏高考)已知a,b,c,d为实数,且a+b=4,c+d=16,证明:ac+bd≤8.
[证明] 由柯西不等式,得(ac+bd)≤(a+b)(c+d).
因为a+b=4,c+d=16, 所以(ac+bd)≤64, 因此ac+bd≤8.
2
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2
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2
第一节 集 合
[考纲传真] (教师用书独具)1.了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题.2.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;在具体情境中,了解全集与空集的含义.3.(1)理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.(2)理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.(3)能使用Venn图表达集合间的基本关系及集合的基本运算.
(对应学生用书第1页) [基础知识填充]
1.元素与集合
(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性. (2)元素与集合的关系是属于或不属于,表示符号分别为∈和?. (3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、Venn图法. (4)常见数集的记法 集合 符号 自然数集 N 正整数集 N(或N+) *整数集 Z 有理数集 Q 实数集 R 2.集合间的基本关系 表示 关系 集合间的基本关系 相等 子集 真子集 文字语言 集合A与集合B中的所有元素都相同 符号语言 A=B A?B AB A中任意一个元素均为B中的元素 A中任意一个元素均为B中的元素,且B中至少有一个元素不是A中的元素 空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集 空集 3.集合的基本运算 图形表示 符号表示 意义 并集 交集 补集 A∪B {x|x∈A或x∈B} A∩B {x|x∈A且x∈B} ?UA {x|x∈U且x?A} [知识拓展] 集合关系与运算的常用结论 (1)若有限集A中有n个元素,则A的子集有2个,真子集有2-1个. (2)任何集合是其本身的子集,即:A?A.
nn
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