第一篇:高二數(shù)學(xué)選修4-5《不等式選講》模塊結(jié)業(yè)測(cè)試題1
高二數(shù)學(xué)選修4-5《不等式選講》測(cè)試題
一、選擇題(共10小題,每小題4分,共40分)
1、已知集合A?{x|x?0},B?{x|?1?x?2},則A?B?()
A、{x|x??1}B、{x|x?2}C、{x|0?x?2}D、{x|?1?x?2}
2、欲證2?3?A、2?7??
26?7,只需證()
B、?2?6??
2?
3?6?
??
2?
3?7
?
C、2?3??
2D、?2?3?6????7?
x?y3、設(shè)x?0,y?0,A?
1?x?y,B?
x1?x
?
y1?y,則A、B的大小關(guān)系是(A、A?BB、A?BC、A?BD、不能確定
4、若n?0,則n?
32n
2的最小值為()
A、2B、4C、6D、85、如果命題p(n)對(duì)n?k成立,則它對(duì)n?k?2也成立,又命題p(n)對(duì)n?2成立,則下列結(jié)論正確的是()
A、命題p(n)對(duì)所有正整數(shù)n成立B、命題p(n)對(duì)所有大于2的正整數(shù)n成立C、命題p(n)對(duì)所有奇正整數(shù)n成立D、命題p(n)對(duì)所有偶正整數(shù)n成立
6、已知0?a,b?1,用反證法證明a(1?b),b(1?a)不能都大于時(shí),反設(shè)正確的是()
41A、a(1?b),b(1?a)都大于
4,B、a(1?b),b(1?a)都小于
414
C、a(1?b),b(1?a)都大于或等于D、a(1?b),b(1?a)都小于或等于
7、已知a,b都是實(shí)數(shù),那么“a2?b2”是“a?b”的()A、充分而不必要條件B、必要而不充分條件
C、充分且必要條件D、既不充分也不必要條件
8、已知不等式?x?y??則實(shí)數(shù)a的最大值為()?????a對(duì)任意正實(shí)數(shù)x,y恒成立,xy??A、2B、4C、2D、16
9、已知a,b?R,且ab
?0
?11?,則()
A、a?b?a?b
B、a?b
?a?b
C、a?b
?a?b
D、a?b?a?b10、已知a?0,b?0滿足a?b?2,則()A、ab?
2B、ab?
2C、a2?b2?2D、a2?b2?
4二、填空題(共7小題,每小題3分,共21分)
11、若不等式|ax?2|?6的解集是(-∞,-1]?[2,??),則a的值是___________.12、函數(shù)y?2?x?2x?1的最大值為:;
13、用數(shù)學(xué)歸納法證明n?N*,1?12?13???
1n?
n時(shí),從“n?k”到
“n?k?1”,左邊需添加的代數(shù)式為:;
14、經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)下列不等式正確:2??2,4.5?.5?2,3?
2?
?
2?2,??,根據(jù)以上不等式的規(guī)律,請(qǐng)你寫(xiě)出一個(gè)類(lèi)似的不
等式:;
15、有4人各拿一只水桶去接水,設(shè)水龍頭注滿每個(gè)人的水桶分別需要5s,4s,3s,7s,每個(gè)人接完水后就離開(kāi),則他們總的等候時(shí)間最短為:;
16、若由不等式x?
1x
?2,x?
4x
?3,??,可以推廣到x?
ax
n
?n?1a?R
?
?
?,則
實(shí)數(shù)a的值為:;
17、如果關(guān)于x的不等式|x-4|-|x+5|?b的解集為空集,則參數(shù)b的取值范圍為.三、解答題(本大題5小題,共39分)
四、18、(8分)已知m,n?R?,求證:m3?n3?m2n?mn219、(8分)解不等式: |x?1|?|x?2|?5|x?1|?5?x|x?2|?5?x20、(8分)①、已知:a,b?R?,a?b?4,證明②、已知:a,b,c?R?,a?b?c?9,證明
21、(8分)已知數(shù)列?an?的前n項(xiàng)和為Sn,Sn?(1)求a1,a2,a3;
(2)猜想數(shù)列?an?的通項(xiàng)公式并證明你的結(jié)論。
3(an?1)(n?N).?
1a1c
?
1b
?1;
1a
?
1b
?
?1;
并類(lèi)比上面的結(jié)論,寫(xiě)出推廣后的一般性結(jié)論(不需證明)。
22、(本題滿分12分)(1)證明:5??3?8
(2)已知a,b,c?R?,且a?b?c?1,求證:(?1)(?1)(?1)?8
a
b
c
附加題、(本
題滿
分122(n?1?1)?
1?1???
1?2n(n?N)
2n)
分)用放縮法證: 明
高二數(shù)學(xué)選修4-5《不等式選講》結(jié)業(yè)測(cè)試參考答案
二、填空題(共7小題,每小題3分,共21分)
11、;12、13、14、5??2(答案不唯一);15、16、nn;
17、;
第Ⅱ卷(共5題,總分39分)
三、解答題(本大題5小題,共39分)
18、已知m,n?R?,求證:m3?n3?m2n?mn
2方法一:作差比較:m3?n3?(m2n?mn2)???(m?n)(m?n)2 方法二:排序不等式:不妨設(shè)m?n,?m2?n2
根據(jù)排序不等式:m3?n3?m?m2?n?n2?m2n?mn219、解不等式: |x?1|?|x?2|?5 解:方法一:零點(diǎn)分段討論:{x|?3?x?2}
方法二:數(shù)形結(jié)合法:{x|?3?x?2}
20、①、已知:a,b?R?,a?b?4,證明②、已知:a,b,c?R?,a?b?c?9,證明
1a1a??1b1b?1; ?1c?1;
1k?
1;
并類(lèi)比上面的結(jié)論,寫(xiě)出推廣后的一般性結(jié)論(不需證明)。
解:①、根據(jù)柯西不等式:
(a?b)(1a?1b)?(a?
1a?b?
1b)
?4,?a?b?4,?
1a
?
1b
?
1②、根據(jù)柯西不等式:
(a?b?c)(1a?1b?1c)?(a?
1a?b?
1b?c?
1c)
?9,?a?b?c?9,?
1a
?
1b
?
1c
?
1可以推廣:a1?a2???an?n,則:
1a1
?
1a
2???
1an
?1;
21、已知數(shù)列?an?的前n項(xiàng)和為Sn,Sn?
(an?1)(n?N).?
(1)求a1,a2,a3;(2)猜想數(shù)列?an?的通項(xiàng)公式并證明你的結(jié)論。解:(1)由S1?又S2?
又S3?
131313
(a1?1),得a1?
(a1?1)∴a1??13
(a2?1),即a1?a2?(a2?1),得 a2?13
.18
(a3?1),即a1?a2?a3?(a3?1),得 a3??1
.(2)猜想數(shù)列?an?的通項(xiàng)公式:an?(?)n
證法一:數(shù)學(xué)歸納法:當(dāng)n=k+1時(shí),ak?1?Sk?1?Sk??ak?1?
ak?1??
1313
(ak?1?1)?ak??
(ak?1)?12
k
ak?1?12)
?
ak?
?
ak?1?
ak
?(?),ak?1?(?
k?1,命題成立。
證法二:當(dāng)n>1時(shí),an?Sn?Sn?1?得
anan?1
??
12,所以?an?是首項(xiàng)為?
(an?1)?
1312
(an?1?1),公比為?的等比數(shù)列.所以,an?(?)n
第二篇:選修4-5----不等式選講測(cè)試題
選修4-5不等式選講測(cè)試題
一.選擇題:
1.若a,b是任意的實(shí)數(shù),且a>b,則()A.a(chǎn)2?b2B.2.若
1a?1b
?0,則下列不等式中
b
1a1b
?1C. lg(a-b)>0D.()?()
22a
(1)a?b?ab
(2)|a|>|b|(3)a
ba
?
ab
?
2正確的個(gè)數(shù)是()
A.1B. 2C. 3D.4 3.不等式|x-1|+|x+2|?5的解集為()
A. ???,?2???2,???B. ???,?1???2,???C. ???,?2???3,???D.???,?3???2,??? 4.下列結(jié)論不正確的是()A.x,y為正數(shù),則
xy?yx
?2B.
x?2x?
122
?2C.lgx?logx10?2D.a(chǎn)?0,則(1?a)(1?
1a)?
45.如果a>0,且a?1,M?loga(a3?1),N?loga(a2?1),那么()
A.M>NB.M
32n
2的最小值為()
C.6
D. 8
B.4
7.已知3x+y=10,則x2?y2的最小值為()A.
B.10C.1D.100
8.函數(shù)y=5x?1?25?x的最大值為()
A.108B.63C.10D.279.已知0?a,b?1,用反證法證明a(1?b),b(1?a)不能都大于A.a(chǎn)(1?b),b(1?a)都大于
時(shí),反設(shè)正確的是()
14,B.a(chǎn)(1?b),b(1?a)都小于
C.a(chǎn)(1?b),b(1?a)都大于或等于D.a(chǎn)(1?b),b(1?a)都小于或等于
10.已知a,b?R,且abA.a(chǎn)?b
?a?b
?0,則()
?a?b
B.a(chǎn)?b
aa?b?c
C.a(chǎn)?b
cc?d?a
?a?b
D.a(chǎn)?b
?a?b
11.a,b,c?R
?,設(shè)
S??
bb?c?d
??
dd?a?b,則下列判斷中正確的是()
A. 0?S?1B. 1?S?2C. 2?S?3D. 3?S?4
1111
312.用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式++…+<(n≥2,n∈N*)的過(guò)程中,由n=k遞推
n+1n+22n14
到n=k+1時(shí)不等式左邊()
A.增加了一項(xiàng)B.增加了兩項(xiàng)、2?k+1?2k+12k+2
C.增加了B中兩項(xiàng)但減少了一項(xiàng)D.以上各種情況均不對(duì)
k+1二.填空題:
13.已知2x?3y?6z?12,求x2?y2?z2的最小值是 14.已知a1=,an+1=
3anan?3,則an=____________
15.如果關(guān)于x的不等式|x-4|-|x+5|?b的解集為空集,則b的取值范圍為16.設(shè)A?
?
?1
?
?2
????
?1,則A與1的大小關(guān)系是_____________
三.解答題:
17.(12分)(1)證明:a2?b2?2(2a?b)?5(2)證明:5??3?8
18.(12分)用數(shù)學(xué)歸納法證明:1?
12?13???
n
?
n?22,?n?N,n?2?
19.(12分)已知函數(shù)f(x)=|x-2|-|x-5|.(1)證明:-3≤f(x)≤3;(2)求不等式f(x)≥x2-8x+15的解集.
20.(12分)已知對(duì)于任意正數(shù)a1,a2,a3,有不等式:a1?
1a1
?1,(a1?a2)?(1a1
?1a2)?4,(a1?a2?a3)?(1a1
?
1a2
?
1a3)?9,…
(1)從上述不等式歸納出一個(gè)適合任意正數(shù)a1,a2,...,an的不等式.(2)用數(shù)學(xué)歸納法證明你歸納得到的不等式.21(22分)如圖,四邊形PCBM是直角梯形,∠PCB=90°,∠MBC=45°,PM∥BC,PM=1,BC=2,又AC=1,∠ACB=120°,AB⊥PC,直線AM與直線PC所成的角為60°.(1)求證:平面PAC⊥平面ABC;
(2)求異面直線PA和BC所成角的余弦值;
(3)求直線AB與平面MAC所成角的正弦值;(4)求二面角M?AC?B的余弦值;(5)求三棱錐P?MAC的體積。
第三篇:數(shù)學(xué)選修4-5不等式選講教案
選修4-5 不等式選講
課 題:
不等式的基本性質(zhì)
二、不等式的基本性質(zhì):
1、實(shí)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)與大小順序的關(guān)系:
數(shù)軸上右邊的點(diǎn)表示的數(shù)總大于左邊的點(diǎn)所表示的數(shù),從實(shí)數(shù)的減法在數(shù)軸上的表示可知:
a?b?a?b?0 a?b?a?b?0 a?b?a?b?0
得出結(jié)論:要比較兩個(gè)實(shí)數(shù)的大小,只要考察它們的差的符號(hào)即可。
2、不等式的基本性質(zhì):
①、如果a>b,那么bb。(對(duì)稱(chēng)性)②、如果a>b,且b>c,那么a>c,即a>b,b>c?a>c。③、如果a>b,那么a+c>b+c,即a>b?a+c>b+c。
推論:如果a>b,且c>d,那么a+c>b+d.即a>b,c>d ?a+c>b+d. ④、如果a>b,且c>0,那么ac>bc;如果a>b,且c<0,那么ac ⑤、如果a>b >0,那么an?bn(n?N,且n>1)⑥、如果a>b >0,那么na?nb(n?N,且n>1)。 課 題: 含有絕對(duì)值的不等式的證明 一、引入: 證明一個(gè)含有絕對(duì)值的不等式成立,除了要應(yīng)用一般不等式的基本性質(zhì)之外,經(jīng)常還要用到關(guān)于絕對(duì)值的和、差、積、商的性質(zhì): (1)a?b?a?b(2)a?b?a?b(3)a?b?a?b(4) ab?a(b?0)b請(qǐng)同學(xué)們思考一下,是否可以用絕對(duì)值的幾何意義說(shuō)明上述性質(zhì)存在的道理? 實(shí)際上,性質(zhì)a?b?a?b和 ab?a(b?0)可以從正負(fù)數(shù)和零的乘法、除法法則直接推出;而b絕對(duì)值的差的性質(zhì)可以利用和的性質(zhì)導(dǎo)出。因此,只要能夠證明a?b?a?b對(duì)于任意實(shí)數(shù)都成立即可。我們將在下面的例題中研究它的證明。 現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們討論一個(gè)問(wèn)題:設(shè)a為實(shí)數(shù),a和a哪個(gè)大? 顯然a?a,當(dāng)且僅當(dāng)a?0時(shí)等號(hào)成立(即在a?0時(shí),等號(hào)成立。在a?0時(shí),等號(hào)不成立)。同樣,a??a.當(dāng)且僅當(dāng)a?0時(shí),等號(hào)成立。 含有絕對(duì)值的不等式的證明中,常常利用a??a、a??a及絕對(duì)值的和的性質(zhì)。 二、典型例題: 例 1、證明(1)a?b?a?b,(2)a?b?a?b。 證明(1)如果a?b?0,那么a?b?a?b.所以a?b?a?b?a?b.如果a?b?0,那么a?b??(a?b).所以a?b??a?(?b)??(a?b)?a?b (2)根據(jù)(1)的結(jié)果,有a?b??b?a?b?b,就是,a?b?b?a。 所以,a?b?a?b。 探究:試?yán)媒^對(duì)值的幾何意義,給出不等式a?b?a?b的幾何解釋?zhuān)?/p> 含有絕對(duì)值的不等式常常相加減,得到較為復(fù)雜的不等式,這就需要利用例1,例2和例3的結(jié)果來(lái)證明。 cc例 4、已知 x?a?,y?b?,求證(x?y)?(a?b)?c.22證明(x?y)?(a?b)?(x?a)?(y?b)?x?a?y?b(1) ?x?a?cc,y?b?,22cc∴x?a?y?b???c(2) 22由(1),(2)得:(x?y)?(a?b)?c aa,y?.求證:2x?3y?a。46aaaa證明 ?x?,y?,∴2x?,3y?,4622aa由例1及上式,2x?3y?2x?3y???a。 22注意: 在推理比較簡(jiǎn)單時(shí),我們常常將幾個(gè)不等式連在一起寫(xiě)。但這種寫(xiě)法,只能用于不等號(hào)方向相同的不等式。 課 題: 含有絕對(duì)值的不等式的解法 一、引入: 在初中課程的學(xué)習(xí)中,我們已經(jīng)對(duì)不等式和絕對(duì)值的一些基本知識(shí)有了一定的了解。在此基礎(chǔ)上,本節(jié)討論含有絕對(duì)值的不等式。 關(guān)于含有絕對(duì)值的不等式的問(wèn)題,主要包括兩類(lèi):一類(lèi)是解不等式,另一類(lèi)是證明不等式。下面分別就這兩類(lèi)問(wèn)題展開(kāi)探討。 1、解在絕對(duì)值符號(hào)內(nèi)含有未知數(shù)的不等式(也稱(chēng)絕對(duì)值不等式),關(guān)鍵在于去掉絕對(duì)值符號(hào),化成普通的不等式。主要的依據(jù)是絕對(duì)值的意義.請(qǐng)同學(xué)們回憶一下絕對(duì)值的意義。例 5、已知x??x,如果x?0? 在數(shù)軸上,一個(gè)點(diǎn)到原點(diǎn)的距離稱(chēng)為這個(gè)點(diǎn)所表示的數(shù)的絕對(duì)值。即x??0,如果x?0。 ??x,如果x?0? 2、含有絕對(duì)值的不等式有兩種基本的類(lèi)型。 第一種類(lèi)型。設(shè)a為正數(shù)。根據(jù)絕對(duì)值的意義,不等式x?a的解集是,如{x|?a?x?a},它的幾何意義就是數(shù)軸上到原點(diǎn)的距離小于a的點(diǎn)的集合是開(kāi)區(qū)間(-a,a)圖所示。 ?a 圖1-1 a 如果給定的不等式符合上述形式,就可以直接利用它的結(jié)果來(lái)解。 第二種類(lèi)型。設(shè)a為正數(shù)。根據(jù)絕對(duì)值的意義,不等式x?a的解集是 {x|x?a或x??a} 它的幾何意義就是數(shù)軸上到原點(diǎn)的距離大于a的點(diǎn)的集合是兩個(gè)開(kāi)區(qū)間(??,?a),(a,?)的并集。如圖1-2所示。 –a a 圖1-2 同樣,如果給定的不等式符合這種類(lèi)型,就可以直接利用它的結(jié)果來(lái)解。課 題: 平均值不等式 一、引入: 1、定理1:如果a,b?R,那么a2?b2?2ab(當(dāng)且僅當(dāng)a?b時(shí)取“=”) 證明:a2?b2?2ab?(a?b)2 當(dāng)a?b時(shí),(a?b)2?0?22??a?b?2ab 2當(dāng)a?b時(shí),(a?b)?0?1.指出定理適用范圍:a,b?R 強(qiáng)調(diào)取“=”的條件a?b。 2、定理2:如果a,b是正數(shù),那么 a?b)?ab(當(dāng)且僅當(dāng)a?b時(shí)取“=”證明:∵(a)2?(b)2?2ab ∴a?b?2ab 即:a?ba?b?ab 當(dāng)且僅當(dāng)a?b時(shí) ?ab 22 注意:1.這個(gè)定理適用的范圍:a?R?; 2.語(yǔ)言表述:兩個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù)。 3、定理3:如果a,b,c?R?,那么a3?b3?c3?3abc(當(dāng)且僅當(dāng)a?b?c時(shí)取“=”) 證明:∵a3?b3?c3?3abc?(a?b)3?c3?3a2b?3ab2?3abc ?(a?b?c)[(a?b)2?(a?b)c?c2]?3ab(a?b?c) ?(a?b?c)[a2?2ab?b2?ac?bc?c2?3ab] ?(a?b?c)(a2?b2?c2?ab?bc?ca) ?1(a?b?c)[(a?b)2?(b?c)2?(c?a)2] 2∵a,b,c?R? ∴上式≥0 從而a3?b3?c3?3abc 指出:這里a,b,c?R? ∵a?b?c?0就不能保證。 推論:如果a,b,c?R?,那么 a?b?c3(當(dāng)且僅當(dāng)a?b?c時(shí)取“=”)?abc。證明:(3a)3?(3b)3?(3c)3?33a?3b?3c ?a?b?c?33abc a?b?c3?abc 34、算術(shù)—幾何平均不等式: ?①.如果a1,a2,?,an?R?,n?1且n?N? 則:na1?a2???an叫做這n個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù),na1a2?an叫做這n個(gè)正數(shù)的幾何平均數(shù); ②.基本不等式: a1?a2???an≥na1a2?an(n?N*,ai?R?,1?i?n) n這個(gè)結(jié)論最終可用數(shù)學(xué)歸納法,二項(xiàng)式定理證明(這里從略)語(yǔ)言表述:n個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù)。 a?b③.?ab的幾何解釋?zhuān)?/p> 2以a?b為直徑作圓,在直徑AB上取一點(diǎn)C,過(guò)C作弦DD’?AB 則CD2?CA?CB?ab,a?b從而CD?ab,而半徑?CD?ab。 2課 題: 不等式的證明方法之一:比較法 課 題: 不等式的證明方法之二:綜合法與分析法 課 題: 不等式的證明方法之三:反證法 課 題: 不等式的證明方法之四:放縮法與貝努利不等式 DAaOCbB 4 不等式選講測(cè)試題 一、選擇題:(本大題共8小題,每小題5分,共40分.) 1.若a,b是任意的實(shí)數(shù),且a>b,則() (A)a?b(B) 2.不等式2211b?1(C)lg(a-b)>0(D)()a?()b 22a2??3的解集是()x 2222(A)(??,?)(B)(??,?)?(0,??)(C)(?,0)?(0,??)(D)(?,0)3333 3.在直徑為4的圓內(nèi)接矩形中,最大的面積是() (A)4(B)2(C)6(D)8 4.已知3x+y=10,則x2?y2的最小值為() 1(B).10(C).1(D).100 10 5.不等式|x-1|+|x+2|?5的解集為()(A). (A).???,?2???2,???(B).???,?1???2,??? (C).???,?2???3,???(D).???,?3???2,??? 6.若n>0,則n+32的最小值為()2n A.2B.4C.6D. 8 7.若正數(shù)a,b滿足ab=a+b+3,則ab的最值范圍為() A.?6,???B.?9,???C.???,9?D.8.已知a,b,c是正實(shí)數(shù),且a+b+c=1,則111??的最小值為()abc A..3B.6C.9D.12 二.填空題:本大題共6小題;每小題5分,共30分. 9.函數(shù)y=5x?1?25?x的最大值為; 10.若不等式mx?mx?1?0對(duì)一切x?R都成立,則m的取值范圍是11.如果關(guān)于x的不等式|x-4|-|x+5|?b的解集為空集,則參數(shù)b的取值范圍2 為.12.建造一個(gè)容積為18 m,深為2 m的長(zhǎng)方體無(wú)蓋水池,如果池底和池壁每平方米的造價(jià)分別為200元和150元,那么池的最低造價(jià)為:__________.13.設(shè)a, b?R?,若a?b?5,求a?2b的最大值為:_______。 14.(1)ba?≥2成立當(dāng)且僅當(dāng)a,b均為正數(shù)。ab223 (2)y?2x2?3,(x?0)的最小值是34。x 2273(3)y?x(a?2x)2,(0?x?a)的最大值是2a。 (4)|a+1|≥2成立當(dāng)且僅當(dāng)a≠0。a 以上命題是真命題的是: 15.(15分)已知數(shù)列{an}是正數(shù)組成的數(shù)列,其前n項(xiàng)和為Sn,對(duì)于一切n?N均有an與2的等差中項(xiàng)等于Sn與2的等比中項(xiàng)。 (1)計(jì)算a1,a2,a3,并由此猜想{an}的通項(xiàng)公式an; (2)用數(shù)學(xué)歸納法證明(1)中你的猜想。 16.(15分)解不等式?x?3x?2?4?3x2? 答案: DBDBDCBC 9.22910.?4?m?011.b>912.540013.514.(4)(5) 2a?2(a?2)nn15.解:(1)由可求得a1?Sn得Sn?28?2,a2?6,a3?10,┈5分 由此猜想{an}的通項(xiàng)公式an?4n?2(n?N?)。┈┈┈7分 (2)證明:①當(dāng)n?1時(shí),a1?2,等式成立;┈┈┈9分②假設(shè)當(dāng)n?k時(shí),等式成立,即ak?4k?2,┈┈┈11分 (ak?1?2)2(ak?2)2 ?ak?1?Sk?1?Sk??88 ?(ak?1?ak)(ak?1?ak?4)?0,又ak?1?ak?0 ?ak?1?ak?4?0,?ak?1=ak+4?4k-2+4?4(k?1)?2 ?當(dāng)n?k?1時(shí),等式也成立。┈┈┈13分 由①②可得an?4n?2(n?N?)成立。┈┈┈15分 16解:原不等式等價(jià)于下列兩個(gè)不等式組得解集的并集: ?4?3x?0??x2?3x?2?0?2Ⅰ:??x?3x?2?04分Ⅱ:?4分 ?4?3x?0??x2?3x?2?(4?3x)2? 4?x??3464?解Ⅰ:?1?x?2??x? 3分解Ⅱ:?x?23分 353?6?x?3 ?52? 6∴原不等式的解集為{x|?x?2} 2分 5 人教數(shù)學(xué)(A版)培訓(xùn)手冊(cè)之三十九──“不等式選講”簡(jiǎn)介 人教A版普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)(選修4-5)《不等式選講》是根據(jù)教育部制訂的《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)課程標(biāo)準(zhǔn))的選修4系列第5專(zhuān)題“不等式選講”的要求編寫(xiě)的。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn),本專(zhuān)題介紹一些重要的不等式和它們的證明、數(shù)學(xué)歸納法和它的簡(jiǎn)單應(yīng)用 一、內(nèi)容與要求1.回顧和復(fù)習(xí)不等式的基本性質(zhì)和基本不等式。 2.理解絕對(duì)值的幾何意義,并能利用絕對(duì)值不等式的幾何意義證明以下不等式:(1)∣a+b∣≤∣a∣+∣b∣;(2)∣a-b∣≤∣a-c∣+∣c-b∣;(3)會(huì)利用絕對(duì)值的幾何意義求解以下類(lèi)型的不等式:∣ax+b∣≤c;∣ax+b∣≥c;∣x-c∣+∣x-b∣≥a。3.認(rèn)識(shí)柯西不等式的幾種不同形式。理解它們的幾何意義。(1)證明柯西不等式的向量形式:|α||β|≥|α·β|。(2)證明:(a+b)(c+d)≥(ac+bd)。(3)證 明: ≥。4.用22222參數(shù)配方法討論柯西不等式的一般情況:5.用向量遞歸方法討論排序不等式。6.了解數(shù)學(xué)歸納法的原理及其使用范圍,會(huì)用數(shù)學(xué)歸納法證明一些簡(jiǎn)單問(wèn)題。7.會(huì)用數(shù)學(xué)歸納法證明貝努利不等式:(1+x)>1+nx(x>-1,n為正整數(shù))。了解當(dāng)n為實(shí)數(shù)時(shí)貝努利不等式也成立。 8.會(huì)用上述不等式證明一些簡(jiǎn)單問(wèn)題。能夠利用平均值不等式、柯西不等式求一些特定函數(shù)的極值。9.通過(guò)一些簡(jiǎn)單問(wèn)題了解證明不等式的基本方法:比較法、綜合法、分析法、反證法、放縮法。 二、內(nèi)容安排 本專(zhuān)題內(nèi)容分成四講,結(jié)構(gòu)如下圖所n 示: 本專(zhuān)題的內(nèi)容是在初中階段掌握了不等式的基本概念,學(xué)會(huì)了一元一次不等式、一元一次不等式組的解法,多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)高中必修課五個(gè)模塊的基礎(chǔ)上展開(kāi)的.作為一個(gè)選修專(zhuān)題,教科書(shū)在內(nèi)容的呈現(xiàn)上保持了相對(duì)的完整性.第一講是“不等式和絕對(duì)值不等式”,它是本專(zhuān)題的最基本內(nèi)容,也是其余三講的基礎(chǔ). 本講的第一部分類(lèi)比等式的基本性質(zhì),從“數(shù)與運(yùn)算”的基本思想出發(fā)討論不等式的基本性質(zhì),這是關(guān)于不等式在運(yùn)算方面的一些最基本法則.接著討論基本不等式,介紹了基本不等式的一個(gè)幾何解釋?zhuān)骸爸苯侨切涡边吷系闹芯€不小于斜邊上的高”,并把基本不等式推廣到三個(gè)正數(shù)的算術(shù)—幾何平均不等式.對(duì)于一般形式的均值不等式,則只作簡(jiǎn)單介紹,不給出證明.在此基礎(chǔ)上,介紹了它們?cè)诮鉀Q實(shí)際問(wèn)題中的一些應(yīng)用,如最基本的等周問(wèn)題,簡(jiǎn)單的極值問(wèn)題等。第二部分討論了有關(guān)絕對(duì)值不等式的性質(zhì)及絕對(duì)值不等式的解法.絕對(duì)值是與實(shí)數(shù)有關(guān)的一個(gè)基本而重要的概念,討論關(guān)于絕對(duì)值的不等式具有重要的意義. 絕對(duì)值三角不等式是一個(gè)基本的結(jié)論,教科書(shū)首先引導(dǎo)學(xué)生借助于實(shí)數(shù)在數(shù)軸上的表示和絕對(duì)值的幾何意義,引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)的運(yùn)算角度探究歸納出絕對(duì)值三角不等式,接著聯(lián)系向量形式的三角不等式,得到絕對(duì)值三角不等式的幾何解釋?zhuān)詈笥么鷶?shù)方法給出證明.這樣,數(shù)形結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生多角度認(rèn)識(shí)這個(gè)不等式,逐步深化對(duì)它的理解.利用絕對(duì)值三角不等式可以解決形如的函數(shù)的極值問(wèn)題,教科書(shū)安排了一個(gè)這樣的實(shí)際問(wèn)題 對(duì)于解含有絕對(duì)值的不等式,教科書(shū)只討論了兩種特殊類(lèi)型不等式的解法,而不是系統(tǒng)地對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行研究。教科書(shū)引導(dǎo)學(xué)生探討了形如解法,以及形如或或的不等式的的不等式的解法.學(xué)生通過(guò)這兩類(lèi)含有絕對(duì)值的不等式能夠基本學(xué)到解含有絕對(duì)值的不等式的一般思想和方法。第二講是“證明不等式的基本方法”.對(duì)于不等式的深入討論必須首先掌握一些基本的方法,所以本講內(nèi)容也是本專(zhuān)題的一個(gè)基礎(chǔ)內(nèi)容。本講通過(guò)一些比較簡(jiǎn)單的問(wèn)題,介紹了證明不等式的幾種常用而基本的方法:比較法、綜合法、分析法、反證法和放縮法. 比較法是證明不等式的最基本的方法,比較法可以分為兩種,一種是相減比較法,它的依據(jù)是: 另一種是相除比較法,是把不等式兩邊相除,轉(zhuǎn)化為比較所得商式與1的大小關(guān)系,它的依據(jù)是:當(dāng)b>0 時(shí),在比較法的兩種方法中,相減比較法又是最基本而重要的一種方法。在證明不等式的過(guò)程中,根據(jù)對(duì)于不等式的條件和結(jié)論不同探索方向作分類(lèi),證明方法又可以分為分析法和綜合法。在證明不等式時(shí),可以從已知條件出發(fā)逐步推出結(jié)論的方法是綜合法;尋找結(jié)論成立的充分條件,從而證明不等式的方法就是分析法.證明不等式的方法還可以分為直接證法和間接證法,反證法是一種間接證法.它從不等式結(jié)論的反面出發(fā),即假設(shè)要證明的結(jié)論不成立,經(jīng)過(guò)正確的推理,得出矛盾結(jié)果,從而說(shuō)明假設(shè)錯(cuò)誤,而要證的原不等式結(jié)論成立 在證明不等式的過(guò)程中,有時(shí)通過(guò)對(duì)不等式的某些部分作適當(dāng)?shù)姆糯蠡蚩s小達(dá)到證明的目的,這就是所謂的放縮法. 教科書(shū)對(duì)以上方法都結(jié)合實(shí)例加以介紹。本講內(nèi)容對(duì)進(jìn)一步 討論不等式提供了思想方法的基礎(chǔ). 本講的教學(xué)內(nèi)容中,用反證法和放縮法證明不等式是新的課程標(biāo)準(zhǔn)才引入到中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的內(nèi)容。第三講是“柯西不等式和排序不等式”.本講介紹兩個(gè)基本的不等式:柯西不等式和排序不等式,以及它們的簡(jiǎn)單應(yīng)用. 柯西不等式是基本而重要的不等式,是推證其他許多不等式的基礎(chǔ),有著廣泛的應(yīng)用.教科書(shū)首先介紹二維形式的柯西不等式,再?gòu)南蛄康慕嵌葋?lái)認(rèn)識(shí)柯西不等式,引入向量形式的柯西不等式,再介紹一般形式的柯西不等式,以及柯西不等式在證明不等式和求某些特殊類(lèi)型的函數(shù)極值中的應(yīng)用。在介紹了二維形式的柯西不等式的基礎(chǔ)上,教科書(shū)引導(dǎo)學(xué)生在平面直角坐標(biāo)系中,根據(jù)兩點(diǎn)間的距離公式以及三角形的邊長(zhǎng)關(guān)系,從幾何意義上發(fā)現(xiàn)二維形式的三角不等式。接著借助二維形式的柯西不等式證明了三角不等式。在一般形式的柯西不等式的基礎(chǔ)上,教科書(shū)安排了一個(gè)探究欄目,讓學(xué)生通過(guò)探究得出一般形式的三角不等式。排序不等式也 是基本而重要的不等式,一些重要不等式可以看成是排序不等式的特殊情形,例如不等式 .有些重要不等式則可以借助排序不等式得到簡(jiǎn)捷的證明。教科書(shū)在討論排 序不等式時(shí),展示了一個(gè)“探究——猜想——證明——應(yīng)用”的研究過(guò)程,目的是引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自己的數(shù)學(xué)活動(dòng),初步認(rèn)識(shí)排序不等式的數(shù)學(xué)意義、證明方法和簡(jiǎn)單應(yīng)用。 柯西不等式、三角不等式和排序不等式也是數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)正式引入到高中數(shù)學(xué)教學(xué)中。第四講是“數(shù)學(xué)歸納法證明不等式”.本講介紹了數(shù)學(xué)歸納法及其在證明不等式中的應(yīng)用.對(duì)于某些不等式,必須借助于數(shù)學(xué)歸納法證明,所以在不等式選講的專(zhuān)題中安排這個(gè)內(nèi)容是很有必要的。教科書(shū)首先結(jié)合具體例子,提出尋找一種用有限步驟處理無(wú)限多個(gè)對(duì)象的方法的問(wèn)題.然后,類(lèi)比多米諾骨牌游戲,引入用數(shù)學(xué)歸納法證明命題的方法,并分析了數(shù)學(xué)歸納法的基本結(jié)構(gòu)和用它證明命題時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題(兩個(gè)步驟缺一不可).接著舉例說(shuō)明數(shù)學(xué)歸納法在證明不等式中的應(yīng)用,特別地,證明了貝努利不等式。本專(zhuān)題的教學(xué)重點(diǎn):不等式基本性質(zhì)、基本不等式及其應(yīng)用、絕對(duì)值不等式的解法及其應(yīng)用;用比較法、分析法、綜合法證明不等式;柯西不等式、排序不等式及其應(yīng)用; 教學(xué)難點(diǎn):三個(gè)正數(shù)的算術(shù)-幾何平均不等式及其應(yīng)用、絕對(duì)值不等式解法;用反證法,放縮法證明不等式;運(yùn)用柯西不等式和排序不等式證明不等式; 本專(zhuān)題教學(xué)約需18課時(shí),具體分配如下(僅供參考)第一講 不等式和絕對(duì)值不等式 一、不等式約3課時(shí) 二、絕對(duì)值不等式約2課時(shí)第二講 證明不等式的基本方法 一、比較法約1課時(shí) 二、綜合法與分析法約2課時(shí) 三、反證法與放縮法約1課時(shí) 第三講 柯西不等式與排序不等式一、二維形式的柯西不等式約1課時(shí)二、一般形式的柯西不等式約1課時(shí) 三、排序不等式約2課時(shí) 第四講 數(shù)學(xué)歸納法證明不等式 一、數(shù)學(xué)歸納法約2課時(shí) 二、用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式約2課時(shí) 學(xué)習(xí)總結(jié)報(bào)告約1課時(shí) 三、編寫(xiě)中考慮的幾個(gè)問(wèn)題 根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn),本專(zhuān)題應(yīng)該強(qiáng)調(diào)不等式及其證明的幾何意義與背景,以加深學(xué)生對(duì)這些不等式的數(shù)學(xué)本質(zhì)的理解,提高學(xué)生的邏輯思維能力和分析解決問(wèn)題的能力,我們?cè)诮炭茣?shū)的編寫(xiě)中努力去實(shí)現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)的思想。 (一)重視展現(xiàn)不等式的幾何背景,力求讓學(xué)生對(duì)重要不等式有直觀理解 數(shù)量關(guān)系和空間形式是數(shù)學(xué)研究的兩個(gè)重要方面,不等式則是從數(shù)量關(guān)系的角度來(lái)刻畫(huà)現(xiàn)實(shí)世界的。我們一般借助于代數(shù)方法證明不等式。代數(shù)證明要經(jīng)過(guò)一系列的變形,人們常常不能很直接地看出其中的數(shù)量關(guān)系。而借助于幾何的方法,把不等式中的有關(guān)量適當(dāng)?shù)赜脠D形中的幾何量表示出來(lái),則往往能很好地指明不等關(guān)系,使學(xué)生從幾何背景的角度,直觀地,從而也是直接地理解不等式。本專(zhuān)題中的重要不等式都有明顯的幾何背景,教科書(shū)注意呈現(xiàn)不等式的幾何背景,幫助學(xué)生理解不等式的幾何本質(zhì)。如對(duì)于是借助于面積關(guān)系,絕對(duì)值三角不等式是借助于向量和三角形中的邊長(zhǎng)關(guān)系,柯西不等式是借助于向量運(yùn)算,排序不等式是借助于三角形的面積。這樣,逐漸引導(dǎo)學(xué)生在面對(duì)一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)能從幾何角度去思考問(wèn)題,找到解決問(wèn)題的途徑 (二)重視數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué) 數(shù)學(xué)思想是對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)(數(shù)學(xué)中的概念、法則、性質(zhì)、公式、公理、定理、方法等)的理性的、本質(zhì)的、高度抽象和概括的認(rèn)識(shí),帶有普遍的指導(dǎo)意義,蘊(yùn)涵于運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析、處理和解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的過(guò)程之中。數(shù)學(xué)方法是研究或解決數(shù)學(xué)問(wèn)題并使之達(dá)到目的的手段、方式、途徑或程序。數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)是中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要組成部分,有利于學(xué)生加深對(duì)于具體數(shù)學(xué)知識(shí)的理解和掌握。本專(zhuān)題的內(nèi)容包涵了豐富的數(shù)學(xué)思想方法,如應(yīng)用重要不等式解決實(shí)際問(wèn)題中體現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)化思想,在重要不等式的呈現(xiàn)過(guò)程中的數(shù)形結(jié)合思想,在解不等式中體現(xiàn)的轉(zhuǎn)化的思想,函數(shù)思想,以及證明不等式的比較法、綜合與分析法、放縮法、反證法、數(shù)學(xué)歸納法,在證明柯西不等式中的配方法等,對(duì)于這些數(shù)學(xué)思想和方法,教科書(shū)都及時(shí)作歸納和總結(jié),使學(xué)生能夠結(jié)合具體的問(wèn)題加以理解和體會(huì)。 (三)重視引導(dǎo)學(xué)習(xí)方式和教學(xué)方式的改進(jìn) 在目前的中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐仍存在一些問(wèn)題,就學(xué)生的學(xué)習(xí)而言,比較突出的就是被動(dòng)的接受式的學(xué)習(xí),教師偏重于灌輸式的教學(xué),啟發(fā)式的教學(xué)原則做得不夠。學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)不強(qiáng),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力不強(qiáng),獨(dú)立地解決問(wèn)題的能力也不強(qiáng)。針對(duì)這種情況,教科書(shū)重視引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題,教科書(shū)設(shè)置了許多探究欄目,鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探究,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)類(lèi)比提出問(wèn)題及其解決方法,對(duì)于數(shù)學(xué)結(jié)論進(jìn)行特殊化、作推廣。例如,在講述了基本不等式以后,教科書(shū)就提出了一個(gè)思考問(wèn)題:“對(duì)于三個(gè)正數(shù)會(huì)有怎樣的不等式成立呢?”在證明了關(guān)于三個(gè)正數(shù)的均值不等式以后,又直接給出了一般的均值不等式;在證明了二維和三維的柯西不等式以后,就設(shè)置了一個(gè)探究性問(wèn)題“對(duì)比二維形式三維形式的柯西不等式,你能猜想一般形式的柯西不等式嗎?”;再如“一般形式的三角不等式應(yīng)該是怎樣的?如何應(yīng)用一般形式的柯西不等式證明它?請(qǐng)同學(xué)自己探究?!钡鹊龋@樣的探究性問(wèn)題在教科書(shū)中處處可見(jiàn)。 (四)注意發(fā)展數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí) 重要不等式在許多實(shí)際問(wèn)題中可以得到應(yīng)用,在實(shí)際工作中常常能起到節(jié)約能源,降低成本,提高效率,加快速度等作用。在本專(zhuān)題中,教科書(shū)注意體現(xiàn)數(shù)學(xué)在實(shí)際工作中的廣泛應(yīng)用,編寫(xiě)了一些體現(xiàn)數(shù)學(xué)應(yīng)用的例、習(xí)題。如經(jīng)典的等周問(wèn)題、盒子體積問(wèn)題、施工隊(duì)臨時(shí)生活區(qū)選點(diǎn)問(wèn)題、關(guān)于面積和體積的最值問(wèn)題。通過(guò)這些簡(jiǎn)單的應(yīng)用問(wèn)題,使學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)在實(shí)踐中的作用。 四、對(duì)教學(xué)的幾個(gè)建議 (一)注意把握教學(xué)要求 無(wú)論是不等式還是數(shù)學(xué)歸納法,都已經(jīng)發(fā)展成為內(nèi)容非常豐富的初等數(shù)學(xué)分支,也出版了一些專(zhuān)門(mén)的論著,老師們對(duì)于這些內(nèi)容一般都有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),很容易把這些內(nèi)容作一 些拓展和補(bǔ)充。所以,在這個(gè)專(zhuān)題的教學(xué)中,要特別注意把握好教學(xué)要求,不要隨意提高教學(xué)要求,而應(yīng)該按照數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求來(lái)控制教學(xué)的深廣度。課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于本專(zhuān)題的幾個(gè)教學(xué)內(nèi)容都明確的教學(xué)要求,如:對(duì)于解含有絕對(duì)值的不等式,只要求能解幾種特殊類(lèi)型的不等式,不要求學(xué)生會(huì)解各種類(lèi)型的含有絕對(duì)值的不等式。對(duì)于數(shù)學(xué)歸納法在證明不等式的要求也只要求會(huì)證明一些簡(jiǎn)單問(wèn)題。只要求通過(guò)一些簡(jiǎn)單問(wèn)題了解證明不等式的基本方法,會(huì)利用所學(xué)的不等式證明一些簡(jiǎn)單不等式,等等。 另外,在不等式和數(shù)學(xué)歸納法的許多問(wèn)題中,常常需要一些技巧性比較強(qiáng)的恒等變形,在本專(zhuān)題的教學(xué)中則要控制這方面的教學(xué)要求,不要使教學(xué)陷于過(guò)于形式化和復(fù)雜的恒等變形的技巧之中,教學(xué)中不要補(bǔ)充一些代數(shù)恒等變形過(guò)于復(fù)雜或過(guò)于技巧化的問(wèn)題和習(xí)題,以免沖淡對(duì)于基本思想方法的理解,也不要引入一些過(guò)于專(zhuān)業(yè)和形式化、抽象化的數(shù)學(xué)符號(hào)語(yǔ)言,對(duì)于數(shù)學(xué)歸納法的理解,不必要求學(xué)生對(duì)于方法的理解水平提高到專(zhuān)業(yè)數(shù)學(xué)工作者才需要的數(shù)學(xué)理論高度,而只需要通過(guò)一些學(xué)生容易理解的數(shù)學(xué)問(wèn)題中加深對(duì)于方法的理解和掌握。對(duì)于大多數(shù)的學(xué)生來(lái)說(shuō),要重視通過(guò)比較簡(jiǎn)單的問(wèn)題讓學(xué)生認(rèn)識(shí)、理解和掌握這部分的基本數(shù)學(xué)思想和方法。 當(dāng)然,對(duì)于部分確有余力的學(xué)生,仍可以適當(dāng)對(duì)于教學(xué)內(nèi)容作一些拓展,如可以介紹一般的均值不等式的證明及其應(yīng)用,以使學(xué)生對(duì)于這一重要不等式有一個(gè)比較完整的了解。 (二)要抓住教學(xué)重點(diǎn) 無(wú)論對(duì)于基本不等式、柯西不等式、排序不等式,還是解含有絕對(duì)值的不等式,不等式證明的方法,或數(shù)學(xué)歸納法的教學(xué),都要抓住教學(xué)重點(diǎn),抓住基本思想基本方法的教學(xué),力求以簡(jiǎn)馭繁。對(duì)于幾個(gè)重要不等式,最基本的是二元(二維)的情況,核心的思想也是在二元(二維)的不等式中得到直接的體現(xiàn);對(duì)于不等式的證明的最基本的方法是比較法;解含有絕對(duì)值的不等式的最基本和有效的方法是分區(qū)間來(lái)加以討論,把含有絕對(duì)值的不等式轉(zhuǎn)化為不含絕對(duì)值的不等式;讓學(xué)生能對(duì)數(shù)學(xué)歸納法思想真正理解和掌握,就能使學(xué)生靈活地加以應(yīng)用。這樣,學(xué)生就能掌握本專(zhuān)題最基本也是最重要的知識(shí)。第四篇:不等式選講測(cè)試題
第五篇:人教數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)選修不等式選講簡(jiǎn)介