不等式解题中常见易错点剖析

时间:2022-05-31 11:42:22

不等式是高考数学命题的重点内容,在高考中的直接、间接的考查量很大,不少同学在不等式内容上的高考失分很多.下面结合同学们在不等式问题求解过程中常出现的一些典型错误,充分暴露错误的思维过程,使同学们认识到出错的原因,在比较中对正确的思路与方法留下深刻印象,从而有效地避免出错,提高解题准确率.

一、 忽视参变量符号的正负

【例1】 若变量x,y满足约束条件y≤1,x+y≥0,x-y-2≤0.则z=x-2y的最大值为.

错解 画出可行域(如下图),

z=x-2yy=12x-12z,由图可知,当直线经过点A(-1,1)时,z取得最大值-3.

分析 未能注意z=x-2y中y的系数为-2

正解 由图可知,当直线经过点B(1,-1)时,取得最大值,为zmax=1-2×(-1)=3.

二、 不等式性质应用不当

【例2】 已知二次函数f(x)=ax2+bx(a≠0)满足1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤5,求f(-3)的取值范围.

错解 因为f(-1)=a-b,f(1)=a+b,所以1≤a-b≤2,2≤a+b≤5,所以32≤a≤72,12≤b≤32,又f(-3)=9a-3b 所以9≤f(-3)≤30

分析 在多次应用不等式样性质的时候,若等号不能同时成立时,会使所求范围扩大,因此在解不等式范围的题时务必要检查等号能否成立.

正解 设f(-3)=mf(-1)+nf(1),则有9a-3b=m(a-b)+n(a+b),

即m+n=9,m-n=3,即m=6,n=3,f(-3)=6f(-1)+3f(1),又1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤5,所以12≤f(-3)≤27.

点评 本题也可以用线性规划解决,同学们不妨一试.但上述方法更具一般性.

三、 “恒成立”与“能成立”混淆

【例3】 已知x-22

错解 因为x-22在x∈1,4上的取值范围为0,4,所以a>4.

分析 典型的“恒成立”与“能成立”混淆.

正解 因为x-22在x∈1,4上的取值范围为0,4,所以a>0.

点评 注意区别不等式有解(能成立)与恒成立的区别:

a>f(x)恒成立a>f(x)max

a

a>f(x)有解a>f(x)min

a

四、 忽略分类讨论

【例4】 解关于x的不等式|x2+2x-3|>a.

错解 原不等式等价于x2+2x-3>a或x2+2x-3

所以x>-1+4+a或x

分析 此解法没有对a作任何讨论,陷入了解不等式的思维混乱状态.解绝对值不等式的关键是去绝对值符号,由于a的范围不确定,所以解题时需对a进行分类讨论,特别注意解不等式时要考虑0

正解 当a

当a≥0时,得x2+2x-3>a①,

或x2+2x-3

由①解得x>-1+4+a或x

若0≤a

综述,当a

当a≥4,不等式解集为.

点评 按参数讨论,最后应按参数取值分别说明其解集;但若按未知数讨论,最后应求并集.

五、 忽视题中隐含条件

【例5】 已知x+12+y29=1,求x2+y2的最大值与最小值.

错解

由已知y2=-9x2-18x,代入x2+y2可得

x2+y2=-8x2-18x=-8x+982+818,所以x2+y2有最大值818,无最小值.

分析 忽视题中已知条件x+12+y29=1对x范围的限制. 在解题过程中要注意对已知条件所隐含的信息进行挖掘.

正解 y2=-9x2-18x≥0,则-2≤x≤0,

x2+y2=-8x2-18x=-8x+982+818

所以当x=-98时,取得x2+y2的最大值818;当x=0时,取得x2+y2的最小值0.

牛刀小试

1. 设x,y满足约束条件x+2y≤4,

x-y≤1,

x+2≥0.则目标函数z=3x-y的最大值为.

2. 下列命题中正确的有.

①y=x+1x的最小值是2

②y=x2+3x2+2的最小值是2

③y=2-3x-4xx>0的最大值是2-43

④y=2-3x-4xx>0的最小值是2-43

3. (1) 不等式x-4+x-3>a对一切实数x恒成立,求实数a的取值范围.

(2) 已知不等式x-4+x-3

4. 解不等式ax2ax-1>xa∈R.

5. 已知实数x满足x2+1x2+x+1x≤4,

求x+1x的取值范围.

【参考答案】

1. 不等式组表示的平面区域如图所示,

当直线z=3x-y过点C(2,1)时,在y轴上截距最小

此时z取得最大值5

2. ③

3. (1) a1

4. a=0时,x|x0时,xx>1a或x

5. 设x+1x=m,则x2+1x2=x+1x2-2=m2-2.所以原不等式可化为m2+m-6≤0,

解得-3≤m≤2,又因为x+1x≤-2或x+1x≥2,所以-3≤x+1x≤-2或x+1x=2.

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