《(新課標(biāo))2020版高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題七 選考部分 第2講 不等式選講學(xué)案 文 新人教A版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課標(biāo))2020版高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題七 選考部分 第2講 不等式選講學(xué)案 文 新人教A版(13頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第2講 不等式選講
[做真題]
1.(2019·高考全國卷Ⅱ)已知f(x)=|x-a|x+|x-2|(x-a).
(1)當(dāng)a=1時,求不等式f(x)<0的解集;
(2)若x∈(-∞,1)時,f(x)<0,求a的取值范圍.
解:(1)當(dāng)a=1時,f(x)=|x-1|x+|x-2|(x-1).
當(dāng)x<1時,f(x)=-2(x-1)2<0;
當(dāng)x≥1時,f(x)≥0.
所以,不等式f(x)<0的解集為(-∞,1).
(2)因?yàn)閒(a)=0,所以a≥1.
當(dāng)a≥1,x∈(-∞,1)時,f(x)=(a-x)x+(2-x)(x-a)=2(a-x)(x-1)<0.
所以,a的取值
2、范圍是[1,+∞).
2.(2019·高考全國卷Ⅰ)已知a,b,c為正數(shù),且滿足abc=1.證明:
(1)++≤a2+b2+c2;
(2)(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥24.
證明:(1)因?yàn)閍2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ac,又abc=1,故有a2+b2+c2≥ab+bc+ca==++.當(dāng)且僅當(dāng)a=b=c=1時,等號成立.
所以++≤a2+b2+c2.
(2)因?yàn)閍,b,c為正數(shù)且abc=1,故有
(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥3
=3(a+b)(b+c)(a+c)
≥3×(2)×(2)×(2)
=24.
當(dāng)且僅當(dāng)a=b=
3、c=1時,等號成立.
所以(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥24.
[明考情]
1.不等式選講是高考的選考內(nèi)容之一,考查的重點(diǎn)是不等式的證明、絕對值不等式的解法等,命題的熱點(diǎn)是絕對值不等式的求解,以及絕對值不等式與函數(shù)的綜合問題的求解.
2.此部分命題形式單一、穩(wěn)定,難度中等,備考本部分內(nèi)容時應(yīng)注意分類討論思想的應(yīng)用.
含絕對值不等式的解法(綜合型)
[知識整合]
|ax+b|≤c,|ax+b|≥c型不等式的解法
(1)若c>0,則|ax+b|≤c?-c≤ax+b≤c,|ax+b|≥c?ax+b≥c或ax+b≤-c,然后根據(jù)a,b的取值求解即可.
(2
4、)若c<0,則|ax+b|≤c的解集為?,|ax+b|≥c的解集為R.
[典型例題]
(2019·安徽五校聯(lián)盟第二次質(zhì)檢)已知f(x)=|x|+2|x-1|.
(1)解不等式f(x)≥4;
(2)若不等式f(x)≤|2a+1|有解,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
【解】 (1)不等式f(x)≥4,即|x|+2|x-1|≥4,
等價于或或?x≤-或無解或x≥2.
故不等式的解集為∪[2,+∞).
(2)f(x)≤|2a+1|有解等價于f(x)min≤|2a+1|.
f(x)=|x|+2|x-1|=故f(x)的最小值為1,
所以1≤|2a+1|,得2a+1≤-1或2a+1≥1,解得a≤
5、-1或a≥0,
故實(shí)數(shù)a的取值范圍為(-∞,-1]∪[0,+∞).
(1)用零點(diǎn)分段法解絕對值不等式的步驟
①求零點(diǎn);
②劃區(qū)間、去絕對值號;
③分別解去掉絕對值的不等式(組);
④取每個結(jié)果的并集,注意在分段時不要遺漏區(qū)間的端點(diǎn)值.
(2)圖象法求解不等式
用圖象法,數(shù)形結(jié)合可以求解含有絕對值的不等式,使得代數(shù)問題幾何化,既通俗易懂,又簡潔直觀,是一種較好的方法.
[對點(diǎn)訓(xùn)練]
1.(2019·長春市質(zhì)量監(jiān)測(二))設(shè)函數(shù)f(x)=|x+2|.
(1)求不等式f(x)+f(-x)≥6的解集;
(2)若不等式f(x-4)-f(x+1)>kx+m的解集為(-∞,+
6、∞),求k+m的取值范圍.
解:(1)f(x)+f(-x)=|x+2|+|-x+2|=
當(dāng)x<-2時,-2x≥6,所以x≤-3;
當(dāng)-2≤x≤2時,4≥6不成立,所以無解;
當(dāng)x>2時,2x≥6,所以x≥3.
綜上,x∈(-∞,-3]∪[3,+∞).
(2)令g(x)=f(x-4)-f(x+1)=|x-2|-|x+3|=作出g(x)的圖象,
如圖.
由f(x-4)-f(x+1)>kx+m的解集為(-∞,+∞),結(jié)合圖象可知k=0,m<-5,
所以k+m<-5,即k+m的取值范圍是(-∞,-5).
2.已知函數(shù)f(x)=|x-a|,其中a>1.
(1)當(dāng)a=2時,求不等
7、式f(x)≥4-|x-4|的解集;
(2)已知關(guān)于x的不等式|f(2x+a)-2f(x)|≤2的解集為{x|1≤x≤2},求a的值.
解:(1)當(dāng)a=2時,f(x)+|x-4|=
當(dāng)x≤2時,由f(x)≥4-|x-4|
得-2x+6≥4,解得x≤1;
當(dāng)2
8、3.
不等式的證明(綜合型)
[知識整合]
證明不等式的基本方法
(1)比較法:作差或作商比較.
(2)綜合法:根據(jù)已知條件、不等式的性質(zhì)、基本不等式,通過邏輯推理導(dǎo)出結(jié)論.
(3)分析法:執(zhí)果索因的證明方法.
(4)反證法:反設(shè)結(jié)論,導(dǎo)出矛盾.
(5)放縮法:通過把不等式中的部分值放大或縮小的證明方法.
[典型例題]
(1)已知a>0,b>0,a3+b3=2.
證明:①(a+b)(a5+b5)≥4;
②a+b≤2.
(2)已知a,b,c,d為實(shí)數(shù),且a2+b2=4,c2+d2=16,證明:ac+bd≤8.
【證明】 (1)①(a+b)(a5+b5)=
9、a6+ab5+a5b+b6
=(a3+b3)2-2a3b3+ab(a4+b4)
=4+ab(a2-b2)2≥4.
②因?yàn)?a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3
=2+3ab(a+b)
≤2+(a+b)
=2+,
所以(a+b)3≤8,
因此a+b≤2.
(2)由柯西不等式可得:(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2).
因?yàn)閍2+b2=4,c2+d2=16,
所以(ac+bd)2≤64,
因此ac+bd≤8.
證明不等式的方法和技巧
(1)如果已知條件與待證明的結(jié)論直接聯(lián)系不明顯,可考慮用分析法;如果待證的命題以“至少”“至多”等方式給出或是否定性命
10、題、唯一性命題,則考慮用反證法.
(2)在必要的情況下,可能還需要使用換元法、構(gòu)造法等技巧簡化對問題的表述和證明.尤其是對含絕對值不等式的解法或證明,其簡化的基本思路是化去絕對值號,轉(zhuǎn)化為常見的不等式(組)求解.多以絕對值的幾何意義或“找零點(diǎn)、分區(qū)間、逐個解、并起來”為簡化策略,而絕對值三角不等式,往往作為不等式放縮的依據(jù).
[對點(diǎn)訓(xùn)練]
(一題多解)(2019·福州市質(zhì)量檢測)已知不等式|2x+1|+|2x-1|<4的解集為M.
(1)求集合M;
(2)設(shè)實(shí)數(shù)a∈M,b?M,證明:|ab|+1≤|a|+|b|.
解:(1)法一:當(dāng)x<-時,不等式化為:-2x-1+1-2x<4
11、,即x>-1,
所以-1時,不等式化為:2x+1+2x-1<4,即x<1,
所以
12、0,
所以|ab|+1≤|a|+|b|.
法二:要證|ab|+1≤|a|+|b|,
只需證|a||b|+1-|a|-|b|≤0,
只需證(|a|-1)(|b|-1)≤0,
因?yàn)閍∈M,b?M,所以|a|<1,|b|≥1,
所以(|a|-1)(|b|-1)≤0成立.
所以|ab|+1≤|a|+|b|成立.
含絕對值不等式的成立問題(綜合型)
[知識整合]
f(x)>a恒成立?f(x)min>a;f(x)<a恒成立?f(x)max<a;f(x)>a有解?f(x)max>a;f(x)<a有解?f(x)min<a;f(x)>a無解?f(x)max≤a;f(x)<a
13、無解?f(x)min≥a.
定理1:如果a,b是實(shí)數(shù),則|a+b|≤|a|+|b|,當(dāng)且僅當(dāng)ab≥0時,等號成立.
定理2:如果a,b,c是實(shí)數(shù),那么|a-c|≤|a-b|+|b-c|,當(dāng)且僅當(dāng)(a-b)(b-c)≥0時,等號成立.
[典型例題]
(2019·蘭州市診斷考試)已知a>0,b>0,a+b=4,m∈R.
(1)求+的最小值;
(2)若|x+m|-|x-2|≤+對任意的實(shí)數(shù)x恒成立,求m的取值范圍.
【解】 (1)因?yàn)閍>0,b>0,a+b=4,
所以+=(a+b)=≥1(當(dāng)且僅當(dāng)a=b=2時“=”成立),所以+的最小值為1.
(2)若|x+m|-|x-2|≤+
14、對任意的實(shí)數(shù)x恒成立,
則|x+m|-|x-2|≤對任意的實(shí)數(shù)x恒成立,
即|x+m|-|x-2|≤1對任意的實(shí)數(shù)x恒成立,
因?yàn)閨x+m|-|x-2|≤|(x+m)-(x-2)|=|m+2|,
所以|m+2|≤1,
所以-3≤m≤-1,即m的取值范圍為[-3,-1].
(1)求含絕對值號函數(shù)的最值的兩種方法
①利用|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|求解.
②將函數(shù)化為分段函數(shù),數(shù)形結(jié)合求解.
(2)恒成立(存在)問題的等價轉(zhuǎn)化
f(x)≥M
f(x)≤M
任意x恒成立
f(x)min≥M
f(x)max≤M
存在x成立
f(x)max≥M
f
15、(x)min≤M
[對點(diǎn)訓(xùn)練]
(2019·洛陽市統(tǒng)考)已知f(x)=|x+1|,g(x)=2|x|+a.
(1)當(dāng)a=-1時,求不等式f(x)≥g(x)的解集;
(2)若存在x0∈R,使得f(x0)≥g(x0)成立,求a的取值范圍.
解:(1)當(dāng)a=-1時,原不等式可化為|x+1|-2|x|≥-1,
設(shè)φ(x)=|x+1|-2|x|,則φ(x)=
則或或
即-≤x≤2.
所以原不等式的解集為.
(2)存在x0∈R使得f(x0)≥g(x0)成立,等價于|x+1|≥2|x|+a有解,
即φ(x)≥a有解,即a≤φ(x)max.
由(1)可知,φ(x)在(-∞,0)
16、上單調(diào)遞增,在[0,+∞)上單調(diào)遞減.
所以φ(x)max=φ(0)=1,
所以a≤1.
1.(2019·安徽省考試試題)已知f(x)=|x-2|.
(1)解不等式f(x)+1>f(2x);
(2)若f(m)≤1,f(2n)≤2,求|m-2n-1|的最大值,并求此時實(shí)數(shù)m,n的取值.
解:(1)原不等式等價于|x-2|+1>2|x-1|,所以
或或
所以-1
17、+1≤4,
當(dāng)且僅當(dāng)時,|m-2n-1|取得最大值4.
2.已知不等式|x|+|x-3|0,y>0,nx+y+m=0,求證:x+y≥16xy.
解:(1)由|x|+|x-3|0,y>0,
所以(9x+y)=10++≥10+2=16,
當(dāng)且僅當(dāng)=,即x=,y=時取等號,
所以+≥16,即x+y≥16xy.
3.(2019·昆明市診斷測試)已知函數(shù)f(x)=|2x+1|-|x-1|.
(1)求不等式f(
18、x)>1的解集;
(2)若不等式f(x)1,
等價于或或
解得x<-3或-x2-x+|2x+1|-|x-1|.
令g(x)=-x2-x+|2x+1|-|x-1|,
則由題意知m>g(x)max.
g(x)=作出其圖象如圖所示,由圖象知g(x)max=1.
所以m>1,即m的取值范圍為(1,+∞).
4.(2019·高考全國卷Ⅲ)設(shè)x,y,z∈R,且x+y+z=1.
(1)求(x-1)
19、2+(y+1)2+(z+1)2的最小值;
(2)若(x-2)2+(y-1)2+(z-a)2≥成立,證明:a≤-3或a≥-1.
解:(1)因?yàn)閇(x-1)+(y+1)+(z+1)]2
=(x-1)2+(y+1)2+(z+1)2+2[(x-1)(y+1)+(y+1)(z+1)+(z+1)(x-1)]
≤3[(x-1)2+(y+1)2+(z+1)2],
故由已知得(x-1)2+(y+1)2+(z+1)2≥,當(dāng)且僅當(dāng)x=,y=-,z=-時等號成立.
所以(x-1)2+(y+1)2+(z+1)2的最小值為.
(2)證明:因?yàn)?
[(x-2)+(y-1)+(z-a)]2
=(x-2)2+(
20、y-1)2+(z-a)2+2[(x-2)(y-1)+(y-1)(z-a)+(z-a)(x-2)]
≤3[(x-2)2+(y-1)2+(z-a)2],
故由已知得(x-2)2+(y-1)2+(z-a)2≥,當(dāng)且僅當(dāng)x=,y=,z=時等號成立.
因此(x-2)2+(y-1)2+(z-a)2的最小值為.
由題設(shè)知≥,解得a≤-3或a≥-1.
5.設(shè)函數(shù)f(x)=a(x-1).
(1)當(dāng)a=1時,解不等式|f(x)|+|f(-x)|≥3x.
(2)設(shè)|a|≤1,當(dāng)|x|≤1時,求證:|f(x2)+x|≤.
解:(1)當(dāng)a=1時,不等式 |f(x)|+|f(-x)|≥3x,
即|x-1
21、|+|x+1|≥3x,
當(dāng)x≤-1時,得1-x-x-1≥3x?x≤0,所以x≤-1,
當(dāng)-1
22、-a|-|x+a+1|.
(1)解不等式f(x)>4;
(2)若?x1∈R,?x2∈R,使得f(x2)=g(x1),求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
解:(1)f(x)>4,即|2x-1|-|x+2|>4,
當(dāng)x<-2時,-(2x-1)+(x+2)>4,得x<-2;
當(dāng)-2≤x≤時,-(2x-1)-(x+2)>4,得-2≤x<-;
當(dāng)x>時,2x-1-(x+2)>4,得x>7.
綜上,不等式f(x)>4的解集為.
(2)因?yàn)?x1∈R,?x2∈R,使得f(x2)=g(x1),
所以g(x)的值域是f(x)的值域的子集,
f(x)=|2x-1|-|x+2|=
所以f(x)的值域?yàn)?,g(x)=|x-a|-|x+a+1|的值域?yàn)閇-|2a+1|,|2a+1|],
所以-|2a+1|≥-,即|2a+1|≤,則-≤2a+1≤,-≤a≤,即實(shí)數(shù)a的取值范圍為.
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