2019屆高考數學一輪復習 選考部分 不等式選講學案 理
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1、 不等式選講 第一節(jié)絕對值不等式 1.絕對值三角不等式 定理1:如果a,b是實數,則|a+b|≤|a|+|b|,當且僅當ab≥0時,等號成立. 定理2:如果a,b,c是實數,那么|a-c|≤|a-b|+|b-c|,當且僅當(a-b)(b-c)≥0時,等號成立. 2.絕對值不等式的解法 (1)含絕對值不等式|x|a的解法: 不等式 a>0 a=0 a<0 |x|a (2)|ax+b|≤c(c>0)和|ax+b|≥c(c>0)型不等式的解法: ①|ax+b|≤c?-c≤ax+b≤c; ②|ax+b|
2、≥c?ax+b≥c或ax+b≤-c. 1.設a,b為滿足ab<0的實數,那么( ) A.|a+b|>|a-b| B.|a+b|<|a-b| C.|a-b|<||a|-|b|| D.|a-b|<|a|+|b| 解析:選B ∵ab<0, ∴|a-b|=|a|+|b|>|a+b|. 2.若不等式|kx-4|≤2的解集為,則實數k=________. 解析:由|kx-4|≤2?2≤kx≤6. ∵不等式的解集為,∴k=2. 答案:2 3.函數y=|x-4|+|x+4|的最小值為________. 解析:因為|x-4|+|x+4|≥|(x-4)-(x+4)|=
3、8,
所以所求函數的最小值為8.
答案:8
4.不等式|x+1|-|x-2|≥1的解集是________.
解析:令f(x)=|x+1|-|x-2|=
當-1
4、(1)由題意得f(x)=
故y=f(x)的圖象如圖所示.
(2)由f(x)的函數表達式及圖象可知,
當f(x)=1時,可得x=1或x=3;
當f(x)=-1時,可得x=或x=5.
故f(x)>1的解集為{x|1
5、x>,所以原不等式的解集為. (2)①當x<-3時, 原不等式化為-(x+3)-(1-2x)<+1, 解得x<10,∴x<-3. ②當-3≤x≤時, 原不等式化為(x+3)-(1-2x)<+1, 解得x<-,∴-3≤x<-. ③當x>時, 原不等式化為(x+3)+(1-2x)<+1, 解得x>2,∴x>2. 綜上可知,原不等式的解集為. [怎樣快解·準解] 絕對值不等式的常見3解法 (1)零點分段討論法 含有兩個或兩個以上絕對值符號的不等式,可用零點分段討論法脫去絕對值符號,將其轉化為與之等價的不含絕對值符號的不等式(組),一般步驟如下: ①令每個絕對值符號里的代
6、數式為零,并求出相應的根;
②將這些根按從小到大排序,它們把實數集分為若干個區(qū)間;
③在所分的各區(qū)間上,根據絕對值的定義去掉絕對值符號,求所得的各不等式在相應區(qū)間上的解集;
④這些解集的并集就是原不等式的解集.
(2)利用絕對值的幾何意義
由于|x-a|+|x-b|與|x-a|-|x-b|分別表示數軸上與x對應的點到與a,b對應的點的距離之和與距離之差,因此對形如|x-a|+|x-b|
7、] 用零點分段法和幾何意義求解絕對值不等式時,去絕對值符號的關鍵點是找零點,將數軸分成若干段,然后從左到右逐段討論. [典題領悟] 1.若對于實數x,y有|1-x|≤2,|y+1|≤1,求|2x+3y+1|的最大值. 解:因為|2x+3y+1|=|2(x-1)+3(y+1)| ≤2|x-1|+3|y+1|≤7, 所以|2x+3y+1|的最大值為7. 2.若a≥2,x∈R,求證:|x-1+a|+|x-a|≥3. 證明:因為|x-1+a|+|x-a| ≥|(x-1+a)-(x-a)|=|2a-1|, 又a≥2,故|2a-1|≥3, 所以|x-1+a|
8、+|x-a|≥3成立. [解題師說] 證明絕對值不等式的3種主要方法 (1)利用絕對值的定義去掉絕對值符號,轉化為一般不等式再證明. (2)利用三角不等式||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|進行證明. (3)轉化為函數問題,利用數形結合進行證明. [沖關演練] 已知x,y∈R,且|x+y|≤,|x-y|≤,求證:|x+5y|≤1. 證明:∵|x+5y|=|3(x+y)-2(x-y)|. ∴由絕對值不等式的性質,得 |x+5y|=|3(x+y)-2(x-y)|≤|3(x+y)|+|2(x-y)| =3|x+y|+2|x-y|≤3×+2×=1. 即|x+5y|≤1
9、成立. 絕對值不等式的綜合應用是每年高考的熱點,主要涉及絕對值不等式的解法、恒成立問題,難度適中,屬于中檔題. [典題領悟] (2017·全國卷Ⅲ)已知函數f(x)=|x+1|-|x-2|. (1)求不等式f(x)≥1的解集; (2)若不等式f(x)≥x2-x+m的解集非空,求m的取值范圍. 解:(1)f(x)= 當x<-1時,f(x)≥1無解; 當-1≤x≤2時,由f(x)≥1,得2x-1≥1,解得1≤x≤2; 當x>2時,由f(x)≥1,解得x>2. 所以f(x)≥1的解集為{x|x≥1}. (2)由f(x)≥x2-x+m,得m≤|x+1|-|x-2|-x
10、2+x. 而|x+1|-|x-2|-x2+x≤|x|+1+|x|-2-x2+|x|=-2+≤, 當且僅當x=時,|x+1|-|x-2|-x2+x=. 故m的取值范圍為. [解題師說] 設函數f(x)中含有絕對值,則 (1)f(x)>a有解?f(x)max>a. (2)f(x)>a恒成立?f(x)min>a. (3)f(x)>a恰在(c,b)上成立?c,b是方程f(x)=a的解. [沖關演練] 1.(2017·全國卷Ⅰ)已知函數f(x)=-x2+ax+4,g(x)=|x+1|+|x-1|. (1)當a=1時,求不等式f(x)≥g(x)的解集; (2)若不等式f(x
11、)≥g(x)的解集包含[-1,1],求a的取值范圍. 解:(1)當a=1時,不等式f(x)≥g(x)等價于 x2-x+|x+1|+|x-1|-4≤0.?、? 當x<-1時,①式化為x2-3x-4≤0,無解; 當-1≤x≤1時,①式化為x2-x-2≤0,從而-1≤x≤1; 當x>1時,①式化為x2+x-4≤0, 從而1<x≤. 所以f(x)≥g(x)的解集為. (2)當x∈[-1,1]時,g(x)=2. 所以f(x)≥g(x)的解集包含[-1,1],等價于當x∈[-1,1]時,f(x)≥2. 又f(x)在[-1,1]的最小值必為f(-1)與f(1)之一, 所以f(-1)≥2且
12、f(1)≥2,得-1≤a≤1. 所以a的取值范圍為[-1,1]. 2.已知函數f(x)=|2x-a|+a. (1)當a=2時,求不等式f(x)≤6的解集; (2)設函數g(x)=|2x-1|.當x∈R時,f(x)+g(x)≥3,求a的取值范圍. 解:(1)當a=2時,f(x)=|2x-2|+2. 解不等式|2x-2|+2≤6,得-1≤x≤3. 因此f(x)≤6的解集為{x|-1≤x≤3}. (2)當x∈R時,f(x)+g(x)=|2x-a|+a+|1-2x|≥3, 即+≥. 又min=, 所以≥,解得a≥2. 所以a的取值范圍是[2,+∞). 1.已知函數f(
13、x)=|x-4|+|x-a|(a∈R)的最小值為a.
(1)求實數a的值;
(2)解不等式f(x)≤5.
解:(1)f(x)=|x-4|+|x-a|≥|a-4|=a,
從而解得a=2.
(2)由(1)知,f(x)=|x-4|+|x-2|=
故當x≤2時,由-2x+6≤5,得≤x≤2,
當2 14、m的取值范圍.
解:(1)當m=1時,f(x)≥6等價于
或
或
解得x≤-2或x≥4,
所以不等式f(x)≥6的解集為{x|x≤-2或x≥4}.
(2)∵|x-3|+|x+m|≥|(x-3)-(x+m)|=|m+3|,
∴f(x)min=|3+m|,∴|m+3|≤5,
解得-8≤m≤2,
∴實數m的取值范圍為[-8,2].
3.(2018·鄭州質檢)已知函數f(x)=|2x+1|,g(x)=|x|+a.
(1)當a=0時,解不等式f(x)≥g(x);
(2)若存在x∈R,使f(x)≤g(x)成立,求實數a的取值范圍.
解:(1)當a=0時,由f(x)≥g(x),得| 15、2x+1|≥|x|,
兩邊平方整理得3x2+4x+1≥0,
解得x≤-1或x≥-,
故原不等式的解集為(-∞,-1]∪.
(2)由f(x)≤g(x),得a≥|2x+1|-|x|,
令h(x)=|2x+1|-|x|,
則h(x)=
故h(x)min=h=-,
所以實數a的取值范圍為.
4.已知函數f(x)=|4x-a|+a2-4a(a∈R).
(1)當a=1時,求不等式-2≤f(x)≤4的解集;
(2)設函數g(x)=|x-1|,若對任意的x∈R,f(x)-4g(x)≤6恒成立,求實數a的取值范圍.
解:(1)f(x)=|4x-a|+a2-4a,
當a=1時,f(x)= 16、|4x-1|-3.
因為-2≤f(x)≤4,所以1≤|4x-1|≤7,
即
解得-≤x≤0或≤x≤2,
因此-2≤f(x)≤4的解集為∪.
(2)因為f(x)-4g(x)=|4x-a|+a2-4a-4|x-1|≤|4x-a+4-4x|+a2-4a=a2-4a+|4-a|,
所以a2-4a+|4-a|≤6,
當a≥4時,a2-4a+a-4≤6,得4≤a≤5,
當a<4時,a2-4a+4-a≤6,得≤a<4,
所以實數a的取值范圍是.
5.設函數f(x)=|x+2|-|x-1|.
(1)求不等式f(x)>1的解集;
(2)若關于x的不等式f(x)+4≥|1-2m|有解,求實 17、數m的取值范圍.
解:(1)函數f(x)可化為f(x)=
當x≤-2時,f(x)=-3<0,不合題意;
當-2<x<1時,f(x)=2x+1>1,得x>0,即0<x<1;
當x≥1時,f(x)=3>1,即x≥1.
綜上,不等式f(x)>1的解集為(0,+∞).
(2)關于x的不等式f(x)+4≥|1-2m|有解等價于(f(x)+4)max≥|1-2m|,
由(1)可知f(x)max=3(也可由|f(x)|=||x+2|-|x-1||≤|(x+2)-(x-1)|=3,得f(x)max=3),
即|1-2m|≤7,解得-3≤m≤4.
故實數m的取值范圍為[-3,4].
6.(2 18、018·東北四市模擬)已知a>0,b>0,函數f(x)=|x+a|+|2x-b|的最小值為1.
(1)證明:2a+b=2;
(2)若a+2b≥tab恒成立,求實數t的最大值.
解:(1)證明:因為-a<,所以f(x)=|x+a|+|2x-b|=顯然f(x)在上單調遞減,在上單調遞增,所以f(x)的最小值為f=a+,所以a+=1,即2a+b=2.
(2)因為a+2b≥tab恒成立,所以≥t恒成立,
=+=(2a+b)
=≥=.
當且僅當a=b=時,取得最小值,
所以t≤,即實數t的最大值為.
7.已知函數f(x)=|x+1|-2|x-a|,a>0.
(1)當a=1時,求不等式 19、f(x)>1的解集;
(2)若f(x)的圖象與x軸圍成的三角形面積大于6,求a的取值范圍.
解:(1)當a=1時,
f(x)>1化為|x+1|-2|x-1|-1>0.
當x≤-1時,不等式化為x-4>0,無解;
當-1 20、(2,+∞).
8.已知函數f(x)=|3x+2|.
(1)解不等式f(x)<4-|x-1|;
(2)已知m+n=1(m,n>0),若|x-a|-f(x)≤+(a>0)恒成立,求實數a的取值范圍.
解:(1)不等式f(x)<4-|x-1|,
即|3x+2|+|x-1|<4.
當x<-時,不等式化為-3x-2-x+1<4,
解得-
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