年高考真题+高考模拟题 专项版解析汇编 文科数学——12 不等式选讲(教师版)
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高中数学《不等式选讲》知识点归纳一、141.设a 、b 、c 是互不相等的正数,则下列等式中不恒成立....的是( ) A .a b a c b c -≤-+- B .2212a a+≥C .12a b a b-+≥- D 【答案】C 【解析】 【分析】A.用a b a b a b -≤±≤+来判断.B.用基本不等式来判断.C.用特殊值当1,2a b ==时来判断.D.==,再比较. 【详解】A. 因为-=-+-≤-+-a b a c c b a c b c 恒成立,故正确.B.因为 2212+≥=a a ,当且仅当221a a =即1a =±时取等号,故正确. C.当1,2a b ==时,1110-+=-=-a b a b,原不等式不成立,故错误.D.==>≤确. 故选:C 【点睛】本题主要考查了不等式的比较及其应用,还考查了转化化归的思想,属于中档题.2.325x -≥不等式的解集是( ) A .{|1}x x ≤- B .{|14}x x -≤≤C .{|14}x x x ≤-≥或D .{|4}x x ≥【答案】C 【解析】 【分析】根据绝对值定义化简不等式,求得解集. 【详解】因为325x -≥,所以325x -≥或325x -≤-,即14x x ≤-≥或,选C.【点睛】本题考查含绝对值不等式解法,考查基本求解能力.3.已知a ,b 均为正数,且20ab a b --=,则22214a b a b-+-的最小值为( )A .6B .7C .8D .9 【答案】B 【解析】 【分析】a ,b 均为正数,且ab ﹣a ﹣2b =0,可得21a b+=1,根据柯西不等式求出代数式的最小值即可. 【详解】∵a ,b 均为正数,且ab ﹣a ﹣2b =0, ∴21a b+=1. 则22214a b a b-+- 24a =+b 2﹣1, 又因为2a +b =(21a b +)(2a +b )22b a a b=++2≥2+2=4,当且仅当a =4,b =2时取等号.∴(24a +b 2)(1+1)≥(2a +b )2≥16,当且仅当a =4,b =2时取等号.∴24a +b 2≥8, ∴224a a-+b 2214a b -=+b 2﹣1≥7.故选:B . 【点睛】本题考查“乘1法”、基本不等式的性质、柯西不等式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.4.已知不等式()222cos 54sin 0m m θθ+-+≥恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A .04m ≤≤ B .14m ≤≤C .4m ≥或0m ≤D .m 1≥或0m ≤【答案】C 【解析】试题分析:原不等式可转化为, 令,所以所以在上恒成立所以,,解得4m ≥或0m ≤.考点:不等式的恒成立问题.5.已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()2*21221n n a a S n n N +==++∈,,若对任意的*n N ∈,1211120nn a n a n a λ++⋯+-≥+++恒成立,则实数λ的取值范围为( ) A .(]2∞-,B .(]1∞-,C .14∞⎛⎤- ⎥⎝⎦, D .12,∞⎛⎤- ⎥⎝⎦ 【答案】C 【解析】 【分析】2212,21n n a a S n +==++ ()*n N ∈,可得2n ≥时,()221121210n n n n n n a a S S a a +--=-+=+>,.可得11n n a a +=+时,212224a a +==,解得1a .利用等差数列的通项公式可得n a .通过放缩即可得出实数λ的取值范围. 【详解】2212,21n n a a S n +==++Q ()*n N ∈,2n ∴≥时,()22112121n n n n n a a S S a +--=-+=+, 化为:222121(1)n n n n a a a a +=++=+,0n a >.11n n a a +∴=+,即11n n a a +-=,1n =时,212224a a +==,解得11a =.∴数列{}n a 为等差数列,首项为1,公差为1.11n a n n ∴=+-=. 1211111112n n a n a n a n n n n∴++⋯+=++⋯+++++++. 记11112n b n n n n =++⋯++++,1111111211n b n n n n +=++⋯++++++++. ()()11111022*******n n b b n n n n n +-=+-=>+++++.所以{}n b 为增数列,112n b b ≥=,即121111111122n n a n a n a n n n n ++⋯+=++⋯+≥++++++. Q 对任意的*n N ∈,1211120nn a n a n a λ++⋯+-≥+++恒成立, 122λ∴≤,解得14λ≤ ∴实数λ的取值范围为14∞⎛⎤- ⎥⎝⎦,.故选C . 【点睛】本题考查了数列递推关系、等差数列的通项公式、放缩法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.6.设,x y ∈R ,且0xy ≠,则222241x y y x ⎛⎫⎛⎫++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的最小值为( ) A .9- B .9C .10D .0【答案】B 【解析】 【分析】利用柯西不等式得出最小值. 【详解】 (x 224y +)(y 221x+)≥(x 12y x y ⋅+⋅)2=9. 当且仅当xy 2xy=即xy= 时取等号. 故选:B . 【点睛】本题考查了柯西不等式的应用,熟记不等式准确计算是关键,属于基础题.7.下列四个不等式:①log 10lg 2(1)x x x +>…;②a b a b -<+;③2(0)b aab a b+≠…;④121x x -+-≥,其中恒成立的个数是( ) A .1 B .2C .3D .4【答案】C 【解析】 【分析】依次判断每个选项的正误,得到答案. 【详解】 ①1log 10lg lg 2(1)lg x x x x x+=+>…,当10x =时等号成立,正确 ②a b a b -<+,0b =时不成立,错误 ③,a b =时等号成立.正确④12(1)(2)1x x x x -+-≥---=,12x ≤≤时等号成立,正确 故答案选C 【点睛】本题考查了不等式性质,绝对值不等式,均值不等式,综合性较强,是不等式的常考题型.8.不等式的解集是 ( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】 【分析】利用绝对值三角不等式,得到,恒成立.【详解】恒成立.故答案选B 【点睛】本题考查了解绝对值不等式,利用绝对值三角不等式简化了运算.9.猜测使2n a n >对任意正整数n 恒成立的最小正整数a 的值为( ) A .2 B .3C .4D .5【答案】B 【解析】 【分析】由题意结合选项利用特殊值排除选项A ,然后利用数学归纳法证明选项B 正确即可. 【详解】注意到当2,4a n ==时,2n a n >不成立,则2a =不合题意, 当3a =时,不等式即23n n >, 当1n =时,不等式即31>, 当2n =时,不等式即94>,下面用数学归纳法证明该式对于*,3n N n ∈≥成立, 当3n =时,不等式即279>,明显成立, 假设()*3,n k k k N=≥∈时不等式成立,即23kk >,则当1n k =+时,123333k k k +=⋅>, 而()()222*31221k k k k k N-+=--∈,结合二次函数的性质可知,当2k >时,22221222210k k -->⨯-⨯->,故当*3,k k N ≥∈时,()()2222310,31k k k k -+>>+.综上可得,23n n >对任意的n 均成立. 则最小正整数a 的值为3. 故选:B . 【点睛】本题主要考查数学归纳法的应用,排除法处理选择题的技巧等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.10.设全集U =R ,已知23{|0}2x A x x +=>-,{||1|2}B x x =-<,则()U A B =I ð( ) A .3(,1)2-- B .(12]-, C .(23], D .[2)3,【答案】B 【解析】 【分析】解分式不等式求得集合A ,由此求得U A ð,解绝对值不等式求得集合B ,由此求得()U A B I ð.【详解】由A 中不等式变形得:()()2320x x +->, 解得:32x <-或2x >,即3,(2,)2A ⎛⎫=-∞-+∞ ⎪⎝⎭U ,∴U3A ,22⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦ð, 由B 中不等式变形得:212x -<-<,解得:13x -<<,即1()3B =-,, ∴()(]12U A B =-I ,ð, 故选:B . 【点睛】本小题主要考查集合交集交集、补集的概念和运算,考查分式不等式、绝对值不等式的解法,属于基础题.11.已知x+3y+5z=6,则x 2+y 2+z 2的最小值为( ) A .65B .6 35C .36 35D .6【答案】C 【解析】 【分析】由题意结合柯西不等式的结论求解x 2+y 2+z 2的最小值即可. 【详解】 由柯西不等式,得:x 2+y 2+z 2=(12+32+52)(x 2+y 2+z 22221)135++≥(1×x+3×y+5×z )2135⨯=26136.3535⨯= 当且仅当x 6186,,35357y z ===时等号成立. 即x 2+y 2+z 2的最小值为3635. 本题选择C 选项. 【点睛】根据题目特征,想到利用向量方法或利用柯西不等式想法比较自然.利用柯西不等式代数形式及其向量形式解题的方法是一致的.选择哪种方法进行解题,可能会因解题者的知识解构、思维特征及对问题与方法的熟悉程度做出选择.12.设x,y,z 是互不相等的正数,则下列不等式中不恒成立的是( ) A .2211x x x x++≥B C .12x y x y-+≥- D .x y x z y z -≤-+- 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:x y x z z y x z z y x z y z -=-+-≤-+-=-+-,故D 恒成立;由于函数()1f x x x=+,在(]0,1单调递减;在[)1,+∞单调递增, 当1x >时, ()()221,x x f x f x >>>即2211x x x x+>+,当01x <<,()()2201,x x f x f x <<即2211x x x x++≥正确,即A 正确;=<=,故B 恒成立,若1x y -=-,不等式12x y x y-+≥-不成立, 故C 不恒成立,故选C . 考点:1、基本不等式证明不等式;2、单调性证明不等式及放缩法证明不等式.13.函数y =的最大值是( )A B C .3D .5【答案】B 【解析】 【分析】利用柯西不等式求解. 【详解】因为y =≤==,即265x =时,取等号.故选:B 【点睛】本题主要考查柯西不等式的应用,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于基础题.14.函数()f x cosx = ,则()f x 的最大值是( )A BC .1D .2【答案】A 【解析】 【分析】将()f x 化为()f x cosx =,利用柯西不等式即可得出答案.【详解】因为()f x cosx =所以()f x cosx =…=当且仅当cosx =. 故选:A 【点睛】本题主要考查了求函数的最值,涉及了柯西不等式的应用,属于中档题.15.不等式33log log x x x x +<+的解集( ) A .(),-∞+∞ B .()0,1C .()1,+∞D .()0,∞+【答案】B 【解析】 【分析】依题意知,0x >,32log 0x x <,原不等式等价于3log 0x <,解不等式即可. 【详解】根据对数的意义可知,0x >, 因为33log log x x x x +<+,两边同时平方可得,332log 2log x x x x <, 即32log 0x x <,因为0x >, 所以原不等式等价于3log 0x <, 所以原不等式的解集为}{01x x <<, 故选:B 【点睛】本题考查绝对值不等式的解法;熟练掌握对数函数的定义域和单调性是求解本题的关键;属于中档题.16.若不等式53x x a -+->恒成立,则a 的取值范围是( ) A .2a > B .2a ≥C .2a ≤D .2a <【答案】D 【解析】 【分析】先求出不等式53x x -+-的最小值,即可得解。
【最新】数学《不等式选讲》高考复习知识点一、141.已知,,x y z ∈R ,若234x y z -+=,则222(5)(1)(3)x y z ++-++的最小值为( ) A .37200B .2007C .36D .40【答案】B 【解析】 【分析】根据柯西不等式得到不等式关系,进而求解. 【详解】根据柯西不等式得到()()()()()()2222221(2)352135313x y z x y z ⎡⎤+-+≥++-+++--++⎡⎤⎣⎦⎣⎦()()()()2222511423164030x y z x y z ⎡⎤++-++≥-++=⎣⎦进而得到最小值是:2007故答案为B. 【点睛】这个题目考查了柯西不等式的应用,比较基础.2.不等式|1||2|x x a +--<无实数解,则a 的取值范围是( ) A .(,3)-∞ B .(3,)-+∞ C .(,3]-∞- D .(,3)-∞-【答案】C 【解析】 【分析】利用绝对值不等式的性质||||||a b a b -≤-,因此得出||||a b -的范围, 再根据无实数解得出a 的范围。
【详解】解:由绝对值不等式的性质可得,||1||2|||(1)(2)|3x x x x +--++-=„,即|1||2|3x x +---…. 因为|1||2|x x a +--<无实数解 所以3a ≤-, 故选C 。
【点睛】本题考查了绝对值不等式的性质,利用绝对值不等式的性质解出变量的范围是解决问题的关键。
3.已知函数()f x 是定义在[1,2]a a -上的偶函数,且当0x >时,()f x 单调递增,则关于x 的不等式(1)()f x f a ->的解集为 ( ) A .45[,)33B .2112(,][,)3333--⋃ C .12[,)33⋃45(,]33D .随a 的值而变化【答案】C 【解析】试题分析:∵函数()f x 是定义在[1,2]a a -上的偶函数,∴1-a=2a ,∴a=13,故函数()f x 的定义的定义域为22[,]33-,又当203x <≤时,()f x 单调递增,∴11113(1)()(1)(){23313x f x f f x f x ->->⇔->⇔-≤,解得1233x ≤<或4533x <≤,所以不等式(1)()f x f a ->的解集为12[,)33⋃45(,]33,故选C考点:本题考查了抽象函数的运用点评:此类问题往往利用偶函数的性质()()f x f x =避免了讨论,要注意灵活运用4.若集合{}2540A x x x =-+<,{}1B x x a =-<,则“()2,3a ∈”是“B A ⊆”的( )A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .充要条件D .既非充分又不必要条件【答案】A 【解析】 【分析】解出集合A 、B ,由B A ⊆得出关于a 的不等式组,求出实数a 的取值范围,由此可判断出“()2,3a ∈”是“B A ⊆”的充分非必要条件. 【详解】解不等式2540x x -+<,解得14x <<,{}14A x x ∴=<<. 解不等式1x a -<,即11x a -<-<,解得11a x a -<<+,{}11B x a x a ∴=-<<+.B A ⊆Q ,则有1114a a -≥⎧⎨+≤⎩,解得23a ≤≤.因此,“()2,3a ∈”是“B A ⊆”的充分非必要条件. 故选:A 【点睛】本题考查充分非必要条件的判断,一般将问题转化为集合的包含关系来判断,考查逻辑推理能力,属于中等题.5.不等式2124x x a a +--≥-的解集为R ,则实数a 的取值范围是( ) A .(][),13,-∞+∞U B .()(),13,-∞⋃+∞ C .[]1,3 D .()1,3【答案】C 【解析】 【分析】令()12f x x x =+--,通过对x 的取值范围的讨论,去掉绝对值符号,可求得()min 3f x =,依题意,即可求得实数a 的取值范围.【详解】令()12f x x x =+--,当1x <-时,()()123f x x x =----+=-;当12x -≤≤时,()()[]12213,3f x x x x =+--+=-∈-; 当2x >时,()()123f x x x =+--=; ∴()min 3f x =-.∵不等式2124x x a a +--≥-的解集为R , ∴()2min 43a a f x -≤=-,即实数a 的取值范围是[]1,3.故选C. 【点睛】本题考查绝对值不等式的解法,考查函数恒成立问题,解题方法是转化为求函数最值,然后解不等式.6.已知命题p :不等式11x m ->-的解集为R ,命题q :()(52)x f x m =--是减函数,若p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,则实数m 的取值范围是( ) A .1≤m≤2 B .1≤m<2C .1<m≤2D .1<m<2【答案】B 【解析】 【分析】若p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,可知p 真q 假或p 假q 真,化简p,q 为真时,对应m 的取值范围,然后按p 真q 假或p 假q 真求解即可. 【详解】若p 为真时,10m -<,即1m < ,若q 为真时,521m ->,即2m <,若p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,可知p 真q 假或p 假q 真,当p 真q 假时,12m m <⎧⎨≥⎩ ,无解,若p 假q真时,12m m ≥⎧⎨<⎩,即 12m ≤<,故选B.【点睛】本题主要考查了含且、或命题的真假,及含绝对值不等式恒成立,指数型函数的增减性,属于中档题.7.325x -≥不等式的解集是( ) A .{|1}x x ≤- B .{|14}x x -≤≤C .{|14}x x x ≤-≥或D .{|4}x x ≥【答案】C 【解析】 【分析】根据绝对值定义化简不等式,求得解集. 【详解】因为325x -≥,所以325x -≥或325x -≤-,即14x x ≤-≥或,选C. 【点睛】本题考查含绝对值不等式解法,考查基本求解能力.8.设|a|<1,|b|<1,则|a+b|+|a-b|与2的大小关系是 ( ) A .|a+b|+|a-b|>2 B .|a+b|+|a-b|<2 C .|a+b|+|a-b|=2 D .不能比较大小【答案】B 【解析】选B.当(a+b)(a-b)≥0时,|a+b|+|a-b|=|(a+b)+(a-b)|=2|a|<2, 当(a+b)(a-b)<0时,|a+b|+|a-b|=|(a+b)-(a-b)|=2|b|<2.9.已知1a >,且函数()2224f x x x a x x a =-++-+.若对任意的()1,x a ∈不等式()()1f x a x ≥-恒成立,则实数a 的取值范围为( )A .[]4,25B .(]1,25C .(]1,16D .[]4,16【答案】C【解析】 【分析】由题目得已知函数和要求解的不等式中都含有待求的参数,且已知函数中含有两个绝对值符号,直接求解难度很大,因此考虑用排除法,代值验证可得解. 【详解】当25a =时,()22252425f x x x x x =-++-+且22250,4250x x x x -+≥-+≥ 所以()23975f x x x =-+,此时()()1f x a x ≥-化为()24f x x ≥,即2397524x x x -+≥,所以212250x x -+≥在()1,25x ∈不是恒成立的.故A 、B 不对;当3a =时,()223243f x x x x x =-++-+,当()1,3x ∈时,2230,430x x x x -+>-+<,所以()()222324373f x x x x x x x =-+--+=-+-,此时()()1f x a x ≥-化成()27331x x x -+-≥-,即2530x x -+-≥满足()1,3x ∈恒成立,所以当3a =时成立, 故D 不对,C 正确; 故选C. 【点睛】本题考查了含绝对值不等式恒成立的问题,考查了小题小做的技巧方法,属于中档题.10.2018年9月24日,英国数学家M.F 阿帝亚爵在“海德堡论坛”展示了他“证明”黎曼猜想的过程,引起数学界震动,黎曼猜想来源于一些特殊数列求和.记无穷数列21n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的各项的和222111123S n L L =+++++,那么下列结论正确的是( ) A .413S << B .5443S << C .322S << D .2S >【答案】C 【解析】 【分析】由2n ≥时,()2111111n n n n n<=---,由裂项相消求和以及不等式的性质可得2S <,排除D ,再由前3项的和排除A ,B ,从而可得到结论. 【详解】由2n ≥时,()2111111n n n n n<=---, 可得222111111111...11...232231n S n n n =++++<+-+-++--12n=-, n →+∞时,2S →,可得2S <,排除D ,由22111341123363++=+>,可排除,A B ,故选C. 【点睛】本题主要考查裂项相消法求数列的和,以及放缩法和排除法的应用,属于中档题. 用特例代替题设所给的一般性条件,得出特殊结论,然后对各个选项进行检验,从而做出正确的判断,这种方法叫做特殊法. 若结果为定值,则可采用此法. 特殊法是“小题小做”的重要策略,排除法解答选择题是高中数学一种常见的解题思路和方法,这种方法即可以提高做题速度和效率,又能提高准确性.11.若函数()12f x x x a =+++的最小值3,则实数a 的值为( ) A .5或8 B .1-或5C .1-或4-D .4-或8【答案】D 【解析】试题分析:由题意,①当12a->-时,即2a >,3(1),2(){1,123(1),1a x a x a f x x a x x a x --+≤-=+--<≤-++>-,则当2ax =-时,min ()()1322a a f x f a a =-=-++-+=,解得8a =或4a =-(舍);②当12a -<-时,即2a <,3(1),1(){1,123(1),2x a x af x x a x ax a x --+≤-=-+--<≤-++>-,则当2a x =-时,min ()()1322a a f x f a a =-=-++-+=,解得8a =(舍)或4a =-;③当12a-=-时,即2a =,()31f x x =+,此时min ()0f x =,不满足题意,所以8a =或4a =-,故选D.12.已知2(3)f x x x =+,若1x a -≤,则下列不等式一定成立的是( )A .33()()f x f a a -≤+B .24()()f x f a a -≤+C .()()5f x f a a -≤+D .2|()()2|(1)f x f a a -≤+【答案】B 【解析】 【分析】先令a=0,排除A ,C,D,再利用绝对值三角不等式证明选项B 成立 【详解】令a=0,则1x ≤,即-1≤x≤1,()()()()()0?f x f a f x f f x -=-=≤4,此时A,C,D 不成立,下面证明选项B 成立()()22 33f x f a x x a a -=+--=()() 3x a x a -++≤()()3x a x a -++≤()3x a ++=23x a a -++≤23x a a -++≤24a +故选:B . 【点睛】本题考查了绝对值三角不等式的应用,特值法,结合二次函数最值分析问题,准确推理计算是关键,是基础题.13.已知,,x y z R +∈,且1x y z ++=,则222x y z ++的最小值是( ) A .1 B .13C .12D .3【答案】B 【解析】 【分析】利用柯西不等式得出()()()2222222111x y z x y z ++++≥++,于此可得出222x y z ++的最小值。
河南12年高考模拟试题分类汇编(文科)目录第一部分集合··2第二部分简易逻辑··4第三部分算法框图··6第四部分复数··9第五部分不等式··10第六部分平面向量··12第七部分三角函数··14第八部分数列··21第九部分概率统计··26第十部分立体几何··38第十一部分解析几何··47第十二部分函数导数··57第十三部分选修4-1几何选讲··69第十四部分选修4-4极坐标参数方程··75第十五部分选修4-5不等式选讲··80第十六部分参考答案(见电子版)第一部分 集 合【焦作一模】1.设全集U={1,2,3,4,5},集体A={1,3,5},B={3,4},则(C U A )∪B=( ) A 、{4} B 、{3,4} C 、{2,3,4} D 、{3} 【开封二模】1. 设全集,则=( )A.{2}B.{1,3}C.{1,2,3}D.{0,1,2,3,4}【开封四模】1.设全集U={x ∈N*|x ≤7),集合A={1,3),B={2,6),则()U C A B =( )A .{2,3,6)B .{1,2,7)C .{2,5,7)D .{4,5,7)【开封一模】1.设全集U ={-2,-1,0,1,2,3},M={0,1,2},N ={0,1,2,3},则(∩N=( )A .{0,1,2}B .{-2,-1,3}C .{0,3}D .{3}【洛阳二模】2.设集合M ={x |y =ln (-x 2-x +6),x ∈R},N ={x |1≤x ≤3),则M ∩N =( )A .[1,2]B .[1,2)C .(2,3]D .[2,3]【商丘二模】1.设集合A ={1,2},则满足A ∪B ={1,2,3}的集合B 的个数为( ) A .1 B .3 C .4 D .8 【信阳三模】3.已知函数xx f -=11)(的定义域为M ,)1ln()(x x g +=的定义域为N ,则N M =( )A.}1|{>x xB.}1|{<x xC.}11|{<<-x xD.φ【信阳二模】1.设全集U ={1,2,3,4,5,6,7,8},集合S ={1,3,5},T ={3,6},则(C U S )∩(C U T )等于( )A .φB .{2,4,7,8}C .{1,3,5,6}D .{2,4,6,8} 【许昌三模】(1)已知集合{}{}5,3,1,1,2,1,0,1,2-=--=B A ,则集合B A 的子集个数( ) A. 2 B. 4 C. 8 D. 16【许昌一模】1. 设集合,,,则=( )A. {1, 2}B. {2, 3} C {2, 4} D. {1, 4} 【驻马店二模】2.已知集合A ={x |x -1|<1},B ={x |13x x --<0},则A ∩B 为( ) A .(0,2) B .(1,3) C .(2,3) D .(1,2)【洛阳期末】1.已知全集U=(0,+∞),A={x|0<x<π},B={x|4log(x+1)>2},则A∩(C U B)=()A.{x|0<x≤π} B.{x|-1<x≤π} C.{x|0<x≤3} D.{x|-1<x≤3}【豫北三模】1.已知集合1{2,1,0,1,2},{|39,},3xM P x x R M P =--=<<∈则=()A.{0,1} B.{-1,0} C.{-1,0,1} D.{-2,-1,0,1,2}第二部分简易逻辑【焦作一检】13.写出一个使不等式20x x -<成立的充分不必要条件 . 【开封二检】3. 下列命题中的真命题是( )A. ,使得B.C.D.【开封四模】3.下列判断错误的是( ) A .“am 2< bm 2”是“a<b ”的充分不必要条件 B .命题“∀x ∈R ,x 2一x 2—1≤0”的否定是“x ∃∈R ,3210x x -->” C .若p ,q 均为假命题,则p/\q 为假命题D .若A 、B 是互斥事件,则P(A)+P(B)=1【商丘二模】16.若命题“a ∃∈[1,3],使a 2x +(a -2)x -2>0”为假命题,则实数x的取值范围是________.【信阳三模】5命题p:b a ∙<0,则b a与的夹角为钝角,命题q :定义域为R 的函数),0()0,()(+∞-∞及在x f 上都是增函数,则),()(+∞-∞在x f 上是增函数,下列说法正确的是( )A.“p 且q ”是假命题B.“p 或q ”是真命题C.p ⌝为假命题D.q ⌝为假命题 【信阳二模】4.“m =12”是“直线(m +2)x +3my +1=0与直线(m -2)x + (m +2)y -3=0相互垂直”的( )A .充分必要条件B .充分而不必要条件C .必要而不充分条件D .既不充分也不必要条件【平顶山三模】(3)若的是则、22,b a b a R b a <<∈( ) A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件C. 充分且必要条件D. 既不充分也不必要条件【驻马店二模】3.下列有关命题的说法正确的是( )A .命题“若x 2=1,则x =1”的否命题为“若x 2=1,则x ≠1”B .命题“在△ABC 中,若A >B 则sinA >sinB ”的逆否命题为真命题C .命题“x ∃∈R 使得x 2+x +1<0”的否定是:“x ∀∈R 均有x 2+x +1<0” 【洛阳期末】7.下列命题中的真命题的个数是( )(1)命题“若x =1,则2x +x -2=0”的否命题为“若x =1,则2x +x -2≠0”; (2)若命题p :∃x 0∈(-∞,0],01()2x≥1,则⌝p :∀x ∈(0,+∞),1()2x<1; (3)设命题p :∃x 0∈(-∞,0),02x<03x,命题q :∀x ∈(0,2π),tanx>sinx ,则(⌝p )∧q 为真命题;(4)设a ,b ∈R ,那么“ab +1>a +b ”是“ 22a b +<1”的必要不充分条件. A .0个 B .1个 C .2个 D .3个【豫北三模】4.“3t a n 3x =”是“2()6x k k Z ππ=+∈”成立的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 【豫北三模】16.给出以下四个命题:①已知命题p :2,tan 2;:,10,x x q x x x p q ∃∈=∀∈-+≥∧R R 命题则命题是真命题;②过点(-1,2)且在x 轴和y 轴上的截距相等的直线方程是x+y-1=0; ③函数()21f x mx x =--在定义域内有且只有一个零点; ④先将函数sin(2)3y x π=-的图像向左平移6π个单位,再将新函数的周期扩大为原来的两倍,则所得图像的函数解析式为sin .y x =其中正确命题的序号为 .(把你认为正确的命题序号都填上)第三部分 算法与框图【焦作一检】7.执行右图所示的程序框图,则能输出数对(x ,y )的概率为( )A .14 B .2πC .4πD .8π【开封二检】如果执行右图的程序框图, 若输人n= 6,m= 4,那么输出的P 等于( ) A.720 B. 360 C. 240 D.120【开封四模】6.如图是将二进制数1111111(2)化为 十进制数的程序框图,判断框内填入的条件是( ) A .i>5 B .i>6 C .i ≤5 D .i ≤6【开封一模】8. 如右框图,当x 1=6, x 2=9,p=8.5时,x 3等于( )A .7B .8C .10D .11【洛阳二模】7.执行右侧的程序框图,输出的结果S 的值为( ) A .3 B .32C .0D .-3【商丘二模】9.某程序框图如图所示,该程序运行后输出的s 值为( )A .102B .410C .614D .1638【信阳二模】5.阅读右面的程序框图, 则输出的S =( )A .20B .30C .40D .50【信阳三模】5.如果执行下面的程序框图(如右图所示),输出的A 为( )A.31B.63C.127D.255【驻马店二模】15.给出下面的程序框图, 则输出的结果为________________.【平顶山三模】(6)若输入2,1111101==k a ,则输出的结果应是( )(A)127 (B)125 (C)257 (D)255【新乡一模】8. 阅读图2的程序框图,运行相应的程序,则输出i的值为( )A. 2B. 3C 4 D. 5【洛阳期末】8.如果执行右面的框图,那么输出的数等于( ) A.15.5 B.30.5C.55.5 D.98.5【豫北三模】13.如右图:程序框图所输出的s= .第四部分复数【焦作一检】2. 已知i 是虚数单位,则复数23z i+2i 3i =+所对应的点落在( )A 、第一象限B 、第二象限C 、第三象限D 、第四象限 【开封四模】2.已知i 为虚数单位,则复数z 212ii+=-=( )A .iB .1-iC .1+iD .-i【开封一模】2. i 是虚数单位,复数=+-+=iiz 2332( )A .0B .-1C .1D .-1【洛阳二模】1.设i 为虚数单位,复数z 1=1+i ,z 2=2+i ,则复数z 1·z 2在复平面内对应的点所在的象限为( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【商丘二模】2.复数211ii -3(+)(i 是虚数单位)的实部是( ) A .-32 B .12 C .12 D .32【信阳三模】1复数=+ii12( ) A.i +1 B.i -1 C.1 D. i【信阳二模】2.在复平面内,复数23i-(i 为虚数单位)对应的点在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限【平顶山三模】(2)i 是虚数单位,则i i-+11的值为 ( )(A )i -1 (B)i (C )i +1 (D )i - 【驻马店二模】1.i 是虚数单位,则11ii-+( ) A .i B .-i C .1 D .-1 【新乡一模】2. 若,则复数z=( )A. -2-i B -2+i C. 2-i D. 2+i 【洛阳期末】3.已知复数z =x +yi (x ,y ∈R ),且有1x i -=1+yi ,则1z=( ) A .15+25i B .25+15i C .15-25i D .25-15i【豫北三模】2.复数3()13i i i+-为虚数单位等于( )A .lB . -1C .iD .-i第五部分 不等式【驻马店二模】10.已知m 、n ∈(0,+∞),m +n =1,1m +bn(b >0)的最小值恰好为 4,则b 的值为( )A .1B .2C .3D .4【新乡一模】13. 若实数x 、y 满足不等式组则的最小值等于________ 【新乡一模】11. 已知 a.b 都是正实数,函数的图象过点(0, 1),则的最小值是( ) A.BC. 4D. 2【平顶山三模】(7)已知区域M:x 2+y 2-2x -2y -2≤ 0,区域N :2- x ≤ y ≤ x ,随机向区域M 中投放一点,该点落在区域N 内的概率为( )(A)41(B)4π (C)81 (D)8π【洛阳二模】13.已知实数x ,y 满足2(3)(3)04x y x y x ⎧-⎪⎨⎪⎩2+≤,+y ≤.则不等式组表示的平面区域的面积为________________.【开封一模】13. 已知点P(x,y)在不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≤-≥≤2x x y xy 表示的平面区域内,则z=2x+y 的最大值为________.【开封四模】13.若x ,y 满足约束条件1,1y x x y y ≤⎧⎪+≤-⎨⎪≥-⎩则z=2x+y 的最大值是【开封二检】13. 若:x 、y 满足约束条件,则的最大值_______.【商丘二模】13.设实数x ,y 满足不等式组1,1,0,y x x y ⎧⎪⎨⎪⎩+≤y -≤≥则2y x +的取值范围是________. 【信阳三模】15.如果实数x, y 满足条件⎪⎩⎪⎨⎧≤++≥+≥+-,01,01,01y x y y x 那么2x —y 的最大值为 .【信阳二模】9.已知正数x 、y ,满足81x y+=1,则x +2y 的最小值( )A.18 B.16 C.8 D.10【信阳二模】15.已知实数x,y满足22040330x yxx⎧⎪⎨⎪⎩+-≥-2y+≥-y-≤,则2x2+y的最小值是_____________.【洛阳期末】11.若变量x,y满足1020,1x yxx⎧⎪⎨⎪⎩-+≥+y-≥≤则点P(x-y,x+y)所在区域的面积为()A.12B.1 C.34D.43【豫北三模】9.实数x,y满足不等式组1,10,10,xyy Wxx y≥⎧-⎪≥=⎨+⎪-≥⎩则的取值范围是( )A.[一12,1)B.[一1,1)C.(一1,1)D.1[,1]2-【豫北三模】6.设实数a,b∈(0,+∞),若a+b=2,则11a b+的最小值等于( )A.l B.2 C.3 D.4第六部分平面向量【开封二检】6. 在中,已知D是AB边上一点,若,则=( )A.B.C.D.【开封四模】16.在平面内,已知||1,||3,0,30,OA OB OA OB AOC ==⋅=∠=设(,),mOC mOA nOB m n R n=+∈ 则=【开封一模】16. 已知点G 是△ABC 的重心,若∠A=120°,AB ·AC =-2,则|AG |的最小值是________.【洛阳二模】16.给出下列命题:①已知i ,j 为互相垂直的单位向量,a =i -2j ,b =i +λj ,且a ,b的夹角为锐角,则实数λ的取值范围是(-∞,12); ②若某商品销售量y (件)与销售价格x (元/件)负相关,则其回归方程可能是ˆy=10x +200;③若x 1,x 2,x 3,x 4的方差为3,则3(x 1-1),3(x 2-1),3(x 3-1)),3(x 4-1)的方差为27;④设a ,b ,C 分别为△ABC 的角A ,B ,C 的对边,则方程x 2+2ax +b 2=0与x 2+2cx-b 2=0有公共根的充要条件是A =90°.上面命题中,假命题的序号是______________(写出所有假命题的序号).【商丘二模】15.已知△ABC 及其平面内一点P 满足PA +PB +PC =0,若实数λ满足AB+AC =λAP.则λ=__________.【信阳三模】13.已知向量)2,1(),3,4(-==b a,那么b a 与夹角的余弦值为 .【信阳二模】13.a ,b 都是单位向量,且a 与b 的夹角为60°,则|a +b |=__________. 【平顶山三模】(13) 设向量a 、b 的夹角为θ,且a =(3,3),2b-a =(-1,1)则=θcos . 【新乡一模】7. 设向量a 、b 满足,=( )A.BCD.【驻马店二模】4.已知向量a 与b 的夹角是23π,且|a|=1,|b |=4,若(2a +b )·a 的值为( )A .0B .-1C .12 D .-12【洛阳期末】2.已知向量a 与b 的夹角为120°,|a |=1,|b |=2,则|2a +b|=()A.3B.2 C.332D.23【豫北三模】5.已知向量1(1,1cos)(1cos,),//2a b a bθθ=-=+且,则锐角θ等于()A.300 B.450 C.600 D.75。
全国高考数学试题分类汇编:不等式选讲( 文科)【2013年高考试题】1.(2013年普通高等学校招生统一考试重庆数学)若关于实数x 的不等式53x x a -++<无解,则实数a 的取值范围是_________【答案】(],8-∞2.(2013年高考陕西卷) 已知a , b , m , n 均为正数, 且a +b =1, mn =2, 则(am +bn )(bm +an )的最小值为_______【答案】2 【解析】利用柯西不等式求解,212)()())(22=⋅=+⋅=⋅+⋅≥++b a mn bm bn an am bm an bn am (,且仅当n m bmbnan am =⇒=时取最小值 2 3.(2013年高考江西卷)在实数范围内,不等式211x --≤的解集为_________【答案】[]0,44.(2013年普通高等学校招生统一考试新课标Ⅱ卷数学)设,,a b c 均为正数,且1a b c ++=,证明:(Ⅰ)13ab bc ca ++≤; (Ⅱ)2221a b c b c a ++≥.【答案】5 .(2013年普通高等学校招生统一考试辽宁数学)已知函数()f x x a =-,其中1a >.(I)当=2a 时,求不等式()44f x x ≥=-的解集;(II)已知关于x 的不等式()(){}222f x a f x +-≤的解集为{}|12x x ≤≤,求a 的值.【答案】6.(2013年普通高等学校招生统一考试福建数学)设不等式*2()x a a N -<∈的解集为A ,且32A ∈,12A ∉. (1)求a 的值;(2)求函数()2f x x a x =++-的最小值.【答案】解:(Ⅰ)因为32A ∈,且12A ∉,所以322a -<,且122a -≥ 解得1322a <≤,又因为*a N ∈,所以1a = (Ⅱ)因为|1||2||(1)(2)|3x x x x ++-≥+--=当且仅当(1)(2)0x x +-≤,即12x -≤≤时取得等号,所以()f x 的最小值为37.(2013年普通高等学校招生全国统一招生考试江苏卷(数学)已知b a ≥>0,求证:b a ab b a 223322-≥-证明:∵=---b a ab b a 223322()=---)(223223bb a aba ())(22222b a b b a a ---())2)()(()2(22b a b a b a b a b a --+=--= 又∵b a ≥>0,∴b a +>0,0≥-b a 02≥-b a ,∴0)2)()((≥--+b a b a b a ,∴0222233≥---b a ab b a ∴b a ab b a 223322-≥-8.(2013年高考新课标1)已知函数()f x =|21||2|x x a -++,()g x =3x +.(Ⅰ)当a =2时,求不等式()f x <()g x 的解集;(Ⅱ)设a >-1,且当x ∈[2a -,12)时,()f x ≤()g x ,求a 的取值范围.【答案】当a =-2时,不等式()f x <()g x 化为|21||22|30x x x -+---<,设函数y =|21||22|3x x x -+---,y =15, 212, 1236, 1x x x x x x ⎧-<⎪⎪⎪--≤≤⎨⎪->⎪⎪⎩,其图像如图所示从图像可知,当且仅当(0,2)x ∈时,y <0,∴原不等式解集是{|02}x x <<.(Ⅱ)当x ∈[2a -,12)时,()f x =1a +,不等式()f x ≤()g x 化为13a x +≤+, ∴2x a ≥-对x ∈[2a -,12)都成立,故2a -≥2a -,即a ≤43, ∴a 的取值范围为(-1,43].【2012年高考试题】1.【2012高考真题新课标】已知函数()2f x x a x =++-(1)当3a =-时,求不等式()3f x ≥的解集;(2)若()4f x x ≤-的解集包含[1,2],求a 的取值范围.2.【2012高考真题陕西】若存在实数x 使|||1|3x a x -+-≤成立,则实数a 的取值范围是 .3.【2012高考真题辽宁】已知()|1|()f x ax a R =+∈,不等式3)(≤x f 的解集为}12{≤≤-x x 。
2020版高考数学大一轮复习第十二章系列4选讲 12.2不等式选讲 第1课时 绝对值不等式1.绝对值不等式的解法(1)含绝对值的不等式|x |<a 与|x |>a 的解集(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 |≥c ⇔ax +b ≥c 或ax +b ≤-c .(3)|x -a |+|x -b |≥c (c >0)和|x -a |+|x -b |≤c (c >0)型不等式的解法①利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了数形结合的思想; ②利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想;③通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与方程的思想. 2.含有绝对值的不等式的性质(1)如果a ,b 是实数,则||a |-|b ||≤|a ±b |≤|a |+|b |.(2)如果a ,b ,c 是实数,那么|a -c |≤|a -b |+|b -c |,当且仅当(a -b )(b -c )≥0时,等号成立. 概念方法微思考1.绝对值三角不等式的向量形式及几何意义是什么?提示 当a ,b 不共线时,|a |+|b |>|a +b |,它的几何意义就是三角形的两边之和大于第三边.2.用“零点分段法”解含有n 个绝对值的不等式时,需把数轴分成几段? 提示 一般地,n 个绝对值对应n 个零点,n 个零点应把数轴分成(n +1)段.题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)若|x |>c 的解集为R ,则c ≤0.( × ) (2)不等式|x -1|+|x +2|<2的解集为∅.( √ )(3)对|a +b |≥|a |-|b |当且仅当a >b >0时等号成立.( × ) (4)对|a |-|b |≤|a -b |当且仅当|a |≥|b |时等号成立.( × ) (5)对|a -b |≤|a |+|b |当且仅当ab ≤0时等号成立.( √ ) 题组二 教材改编2.不等式3≤|5-2x |<9的解集为( ) A.[-2,1)∪[4,7) B.(-2,1]∪(4,7] C.(-2,-1]∪[4,7) D.(-2,1]∪[4,7)答案 D解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧|2x -5|<9,|2x -5|≥3,即⎩⎪⎨⎪⎧-9<2x -5<9,2x -5≥3或2x -5≤-3,解得⎩⎪⎨⎪⎧-2<x <7,x ≥4或x ≤1,不等式的解集为(-2,1]∪ [4,7).3.求不等式|x -1|-|x -5|<2的解集.解 ①当x ≤1时,原不等式可化为1-x -(5-x )<2, ∴-4<2,不等式恒成立,∴x ≤1;②当1<x <5时,原不等式可化为x -1-(5-x )<2, ∴x <4,∴1<x <4;③当x ≥5时,原不等式可化为x -1-(x -5)<2,该不等式不成立. 综上,原不等式的解集为(-∞,4). 题组三 易错自纠4.若不等式|kx -4|≤2的解集为{x |1≤x ≤3},则实数k =__________. 答案 2解析 ∵|kx -4|≤2,∴-2≤kx -4≤2,∴2≤kx ≤6. ∵不等式的解集为{x |1≤x ≤3},∴k =2.5.已知a ,b ,c 是正实数,且a +b +c =1,则1a +1b +1c的最小值为________.答案 9解析 把a +b +c =1代入到1a +1b +1c中,得a +b +c a +a +b +c b +a +b +cc=3+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b +⎝ ⎛⎭⎪⎫c a +a c +⎝ ⎛⎭⎪⎫c b +b c≥3+2+2+2=9,当且仅当a =b =c =13时,等号成立.题型一 绝对值不等式的解法例1(1)解不等式x +|2x +3|≥2. 解 原不等式可化为⎩⎪⎨⎪⎧x <-32,-x -3≥2或⎩⎪⎨⎪⎧x ≥-32,3x +3≥2,解得x ≤-5或x ≥-13.综上,原不等式的解集是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≤-5或x ≥-13. (2)(2017·全国Ⅰ)已知函数f (x )=-x 2+ax +4,g (x )=|x +1|+|x -1|.①当a =1时,求不等式f (x )≥g (x )的解集;②若不等式f (x )≥g (x )的解集包含[-1,1],求a 的取值范围. 解 ①当a =1时,不等式f (x )≥g (x )等价于x 2-x +|x +1|+|x -1|-4≤0.(*)当x <-1时,(*)式化为x 2-3x -4≤0,无解; 当-1≤x ≤1时,(*)式化为x 2-x -2≤0, 从而-1≤x ≤1;当x >1时,(*)式化为x 2+x -4≤0, 从而1<x ≤-1+172.所以f (x )≥g (x )的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-1≤x ≤-1+172. ②当x ∈[-1,1]时,g (x )=2,所以f (x )≥g (x )的解集包含[-1,1]等价于 当x ∈[-1,1]时,f (x )≥2.又f (x )在[-1,1]上的最小值必为f (-1)与f (1)之一, 所以f (-1)≥2且f (1)≥2,得-1≤a ≤1. 所以a 的取值范围为[-1,1]. 思维升华解绝对值不等式的基本方法(1)利用绝对值的定义,通过分类讨论转化为解不含绝对值符号的普通不等式.(2)当不等式两端均为正号时,可通过两边平方的方法,转化为解不含绝对值符号的普通不等式.(3)利用绝对值的几何意义,数形结合求解. 跟踪训练1已知函数f (x )=|x +1|-2|x -a |,a >0. (1)当a =1时,求不等式f (x )>1的解集;(2)若f (x )的图象与x 轴围成的三角形的面积大于6,求a 的取值范围. 解 (1)当a =1时,f (x )>1化为|x +1|-2|x -1|-1>0.当x ≤-1时,不等式化为x -4>0,无解; 当-1<x <1时,不等式化为3x -2>0,解得23<x <1;当x ≥1时,不等式化为-x +2>0,解得1≤x <2.所以f (x )>1的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪23<x <2.(2)由题设可得,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -1-2a ,x <-1,3x +1-2a ,-1≤x ≤a ,-x +1+2a ,x >a .所以函数f (x )的图象与x 轴围成的三角形的三个顶点分别为A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2a -13,0,B (2a +1,0),C (a ,a +1), △ABC 的面积为23(a +1)2.由题设得23(a +1)2>6,故a >2.所以a 的取值范围为(2,+∞). 题型二 利用绝对值不等式求最值例2(1)对任意x ,y ∈R ,求|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|的最小值; (2)对于实数x ,y ,若|x -1|≤1,|y -2|≤1,求|x -2y +1|的最大值. 解 (1)∵x ,y ∈R ,∴|x -1|+|x |≥|(x -1)-x |=1, 当且仅当0≤x ≤1时等号成立,∴|y -1|+|y +1|≥|(y -1)-(y +1)|=2, 当且仅当-1≤y ≤1时等号成立,∴|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|≥1+2=3, 当且仅当0≤x ≤1,-1≤y ≤1同时成立时等号成立. ∴|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|的最小值为3.(2)|x -2y +1|=|(x -1)-2(y -1)|≤|x -1|+|2(y -2)+2|≤1+2|y -2|+2≤5,即|x -2y +1|的最大值为5.思维升华求含绝对值的函数最值时,常用的方法有三种 (1)利用绝对值的几何意义.(2)利用绝对值三角不等式,即|a |+|b |≥|a ±b |≥||a |-|b ||. (3)利用零点分区间法.跟踪训练2已知a 和b 是任意非零实数. (1)求|2a +b |+|2a -b ||a |的最小值;(2)若不等式|2a +b |+|2a -b |≥|a |(|2+x |+|2-x |)恒成立,求实数x 的取值范围. 解 (1)∵|2a +b |+|2a -b ||a |≥|2a +b +2a -b ||a |=|4a ||a |=4,当且仅当(2a +b )(2a -b )≥0时等号成立,∴|2a +b |+|2a -b ||a |的最小值为4.(2)若不等式|2a +b |+|2a -b |≥|a |(|2+x |+|2-x |)恒成立,即|2+x |+|2-x |≤|2a +b |+|2a -b ||a |恒成立,故|2+x |+|2-x |≤⎝⎛⎭⎪⎫|2a +b |+|2a -b ||a |min.由(1)可知,|2a +b |+|2a -b ||a |的最小值为4,∴x 的取值范围即为不等式|2+x |+|2-x |≤4的解集. 解不等式得-2≤x ≤2, 故实数x 的取值范围为[-2,2].题型三 绝对值不等式的综合应用例3(2017·全国Ⅲ)已知函数f (x )=|x +1|-|x -2|. (1)求不等式f (x )≥1的解集;(2)若不等式f (x )≥x 2-x +m 的解集非空,求m 的取值范围. 解 (1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3,x <-1,2x -1,-1≤x ≤2,3,x >2.当x <-1时,f (x )≥1无解;当-1≤x ≤2时,由f (x )≥1,得2x -1≥1,解得1≤x ≤2; 当x >2时,由f (x )≥1,解得x >2, 所以f (x )≥1的解集为{x |x ≥1}. (2)由f (x )≥x 2-x +m ,得m ≤|x +1|-|x -2|-x 2+x .而|x +1|-|x -2|-x 2+x ≤|x |+1+|x |-2-x 2+|x | =-⎝⎛⎭⎪⎫|x |-322+54≤54, 当x =32时,|x +1|-|x -2|-x 2+x =54.故m 的取值范围为⎝⎛⎦⎥⎤-∞,54.思维升华 (1)解决与绝对值有关的综合问题的关键是去掉绝对值,化为分段函数来解决. (2)数形结合是解决与绝对值有关的综合问题的常用方法. 跟踪训练3设函数f (x )=x +|x -a |.(1)当a =2019时,求函数f (x )的值域;(2)若g (x )=|x +1|,求不等式g (x )-2>x -f (x )恒成立时a 的取值范围. 解 (1)由题意得,当a =2 019时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -2 019,x ≥2 019,2 019,x <2 019,因为f (x )在[2 019,+∞)上单调递增, 所以f (x )的值域为[2 019,+∞).(2)由g (x )=|x +1|,不等式g (x )-2>x -f (x )恒成立,知|x +1|+|x -a |>2恒成立,即(|x +1|+|x -a |)min >2.而|x +1|+|x -a |≥|(x +1)-(x -a )|=|1+a |, 所以|1+a |>2,解得a >1或a <-3.即a 的取值范围是(-∞,-3)∪(1,+∞).1.对于任意实数a ,b ,已知|a -b |≤1,|2a -1|≤1,且恒有|4a -3b +2|≤m ,求实数m 的取值范围.解 因为|a -b |≤1,|2a -1|≤1,所以|3a -3b |≤3,⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -12≤12,所以|4a -3b +2|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪(3a -3b )+⎝ ⎛⎭⎪⎫a -12+52≤|3a -3b |+⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -12+52≤3+12+52=6,即|4a -3b +2|的最大值为6, 所以m ≥|4a -3b +2|max =6. 即实数m 的取值范围为[6,+∞). 2.已知函数f (x )=|x +a |+|x -2|.(1)当a =-3时,求不等式f (x )≥3的解集;(2)若f (x )≤|x -4|的解集包含[1,2],求a 的取值范围. 解 (1)当a =-3时,f (x )=|x -3|+|x -2|=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +5,x ≤2,1,2<x <3,2x -5,x ≥3.当x ≤2时,由f (x )≥3,得-2x +5≥3,解得x ≤1; 当2<x <3时,f (x )≥3无解;当x ≥3时,由f (x )≥3,得2x -5≥3,解得x ≥4, 所以f (x )≥3的解集为{x |x ≤1或x ≥4}.(2)由f (x )≤|x -4|,得|x -4|-|x -2|≥|x +a |. 当x ∈[1,2]时,|x -4|-|x -2|≥|x +a |, 得4-x -(2-x )≥|x +a |,即-2-a ≤x ≤2-a . 由条件得-2-a ≤1且2-a ≥2,即-3≤a ≤0. 故满足条件的a 的取值范围为[-3,0]. 3.已知函数f (x )=|x -2m |-|x +m |(m >0). (1)当m =2时,求不等式f (x )≥1的解集;(2)对于任意实数x ,t ,不等式f (x )≤|t +3|+|t -2|恒成立,求m 的取值范围. 解 (1)f (x )=|x -2m |-|x +m | =⎩⎪⎨⎪⎧-3m ,x ≥2m ,-2x +m ,-m <x <2m ,3m ,x ≤-m ,当m =2时,当-2<x <4时,由-2x +2≥1, 得-2<x ≤12,又当x ≤-2时,f (x )=6≥1恒成立,∴不等式f (x )≥1的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≤12. (2)不等式f (x )≤|t +3|+|t -2|对任意的实数t ,x 恒成立,等价于对任意的实数x ,f (x )≤(|t +3|+|t -2|)min 恒成立,即f (x )max ≤(|t +3|+|t -2|)min ,∵f (x )=|x -2m |-|x +m |≤|(x +m )-(x -2m )|=3m ,|t +3|+|t -2|≥|(t +3)-(t -2)|=5, ∴3m ≤5, 又m >0,∴0<m ≤53.4.设函数f (x )=|2x -1|-|x +2|. (1)解不等式f (x )>0;(2)若∃x ∈R ,使得f (x )+2m 2<4m ,求实数m 的取值范围. 解 (1)函数f (x )=|2x -1|-|x +2|=⎩⎪⎨⎪⎧-x +3,x <-2,-3x -1,-2≤x ≤12,x -3,x >12,令f (x )=0,求得x =-13或x =3,故不等式f (x )>0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-13或x >3. (2)若∃x ∈R ,使得f (x )+2m 2<4m , 即f (x )<4m -2m 2有解,由(1)可得f (x )的最小值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-3×12-1=-52,故-52<4m -2m 2,解得-12<m <52.故实数m 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,52.5.已知函数f (x )=|x -2|-|2x +1|. (1)解不等式f (x )≤2;(2)若∃b ∈R ,不等式|a +b |-|a -b |≥f (x )对∀x ∈R 恒成立,求a 的取值范围.解 (1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +3,x ≤-12,1-3x ,-12<x <2,-x -3,x ≥2,原不等式等价于 ⎩⎪⎨⎪⎧x ≤-12,x +3≤2或⎩⎪⎨⎪⎧-12<x <2,1-3x ≤2或⎩⎪⎨⎪⎧x ≥2,-x -3≤2,解得x ≤-1或-13≤x <2或x ≥2,综上所述,不等式的解集是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≤-1或x ≥-13. (2)∃b ∈R ,|a +b |-|a -b |≥f (x )对∀x ∈R 恒成立等价于 (|a +b |-|a -b |)max ≥f (x )max .因为|a +b |-|a -b |≤|(a +b )+(a -b )|=2|a |, 所以|a +b |-|a -b |的最大值为2|a |; 当x ≤-12时,f (x )≤52;当-12<x <2时,-5<f (x )<52;当x ≥2时,f (x )≤-5, 所以f (x )max =52,所以由原不等式恒成立,得2|a |≥52,解得a ≥54或a ≤-54.即a 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-54∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫54,+∞.6.设f (x )=|x +1|-|2x -1|. (1)求不等式f (x )≤x +2的解集;(2)若不等式满足f (x )≤12|x |(|a -2|+|a +1|)对任意实数(x ≠0)恒成立,求实数a 的取值范围.解 (1)根据题意可知,原不等式为|x +1|-|2x -1|≤x +2,等价于⎩⎪⎨⎪⎧x <-1,-x -1+2x -1≤x +2或⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x ≤12,x +1+2x -1≤x +2或⎩⎪⎨⎪⎧x >12,x +1-2x +1≤x +2,解得x <-1或-1≤x ≤12或x >12.综上可得不等式f (x )≤x +2的解集为R .(2)不等式f (x )≤12|x |(|a -2|+|a +1|)等价于|x +1|-|2x -1||x |≤12(|a -2|+|a +1|),因为⎪⎪⎪⎪⎪⎪|x +1|-|2x -1||x |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+1x -⎪⎪⎪⎪⎪⎪2-1x ≤⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+1x +2-1x =3,当且仅当⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-1x ≤0时取等号,因为|x +1|-|2x -1||x |≤12(|a -2|+|a +1|),所以|a -2|+|a +1|≥6, 解得a ≤-52或a ≥72,故实数a 的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-52∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫72,+∞.第2课时 不等式的证明1.比较法 (1)作差比较法知道a >b ⇔a -b >0,a <b ⇔a -b <0,因此要证明a >b ,只要证明a -b >0即可,这种方法称为作差比较法. (2)作商比较法由a >b >0⇔ab >1且a >0,b >0,因此当a >0,b >0时,要证明a >b ,只要证明a b>1即可,这种方法称为作商比较法. 2.综合法从已知条件出发,利用不等式的有关性质或定理,经过推理论证,最终推导出所要证明的不等式成立,这种证明方法叫做综合法,即“由因导果”的方法. 3.分析法从待证不等式出发,逐步寻求使它成立的充分条件,直到将待证不等式归结为一个已成立的不等式(已知条件、定理等),从而得出要证的不等式成立,这种证明方法叫做分析法,即“执果索因”的方法. 4.反证法先假设要证的命题不成立,以此为出发点,结合已知条件,应用公理、定义、定理、性质等,进行正确的推理,得到和命题的条件(或已证明的定理、性质、明显成立的事实等)矛盾的结论,以说明假设不正确,从而证明原命题成立.5.放缩法证明不等式时,通过把不等式中的某些部分的值放大或缩小,简化不等式,从而达到证明的目的.概念方法微思考1.综合法与分析法有何内在联系?提示 综合法往往是分析法的相反过程,其表述简单、条理清楚,当问题比较复杂时,通常把分析法和综合法结合起来使用,以分析法寻找证明的思路,而用综合法叙述、表达整个证明过程.2.分析法的过程中为什么要使用“要证”,“只需证”这样的连接“关键词”?提示 因为“要证”“只需证”这些词说明了分析法需要寻求的是充分条件,符合分析法的思维是逆向思维的特点,因此在证题时,这些词是必不可少的.题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)当a ≥0,b ≥0时,a +b2≥ab .( √ )(2)用反证法证明命题“a ,b ,c 全为0”的假设为“a ,b ,c 全不为0”.( × ) (3)若实数x ,y 适合不等式xy >1,x +y >-2,则x >0,y >0.( √ ) (4)若m =a +2b ,n =a +b 2+1,则n ≥m .( √ ) 题组二 教材改编2.已知a ,b ∈R +,a +b =2,则1a +1b的最小值为( )A.1B.2C.4D.8答案 B解析 因为a ,b ∈R +,且a +b =2,所以(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b =2+b a +a b≥2+2b a ·ab=4, 所以1a +1b ≥4a +b =2,即1a +1b 的最小值为2(当且仅当a =b =1时,“=”成立).故选B.3.若a ,b ,m ∈R +,且a >b ,则下列不等式一定成立的是( ) A.b +m a +m ≥b a B.b +m a +m >ba C.b +m a +m ≤baD.b +m a +m <ba答案 B解析 因为a ,b ,m ∈R +,且a >b .所以b +m a +m -b a =m (a -b )a (a +m )>0,即b +m a +m >ba,故选B. 题组三 易错自纠4.已知a +b +c >0,ab +bc +ac >0,abc >0,用反证法求证a >0,b >0,c >0时的反设为( ) A.a <0,b <0,c <0 B.a ≤0,b >0,c >0 C.a ,b ,c 不全是正数 D.abc <0答案 C5.若a >b >1,x =a +1a ,y =b +1b,则x 与y 的大小关系是( )A.x >yB.x <yC.x ≥yD.x ≤y 答案 A解析 x -y =a +1a -⎝ ⎛⎭⎪⎫b +1b=a -b +b -a ab =(a -b )(ab -1)ab. 由a >b >1,得ab >1,a -b >0,所以(a -b )(ab -1)ab>0,即x -y >0,所以x >y .故选A.6.若a =3-2,b =6-5,c =7-6,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A.a >b >c B.a >c >b C.b >c >a D.c >a >b 答案 A解析 “分子”有理化得a =13+2,b =16+5, c =17+6,∴a >b >c .题型一 用综合法与分析法证明不等式例1(1)已知x ,y 均为正数,且x >y ,求证:2x +1x 2-2xy +y 2≥2y +3;(2)设a ,b ,c >0且ab +bc +ca =1,求证:a +b +c ≥ 3. 证明 (1)因为x >0,y >0,x -y >0, 2x +1x 2-2xy +y 2-2y =2(x -y )+1(x -y )2=(x -y )+(x -y )+1(x -y )2 ≥33(x -y )2·1(x -y )2=3(当且仅当x -y =1时,等号成立),所以2x +1x 2-2xy +y 2≥2y +3.(2)因为a ,b ,c >0, 所以要证a +b +c ≥3, 只需证明(a +b +c )2≥3.即证a 2+b 2+c 2+2(ab +bc +ca )≥3, 而ab +bc +ca =1,故需证明a 2+b 2+c 2+2(ab +bc +ca )≥3(ab +bc +ca ), 即证a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca . 而ab +bc +ca ≤a 2+b 22+b 2+c 22+c 2+a 22=a 2+b 2+c 2(当且仅当a =b =c 时等号成立)成立, 所以原不等式成立.思维升华用综合法证明不等式是“由因导果”,用分析法证明不等式是“执果索因”,它们是两种思路截然相反的证明方法.综合法往往是分析法的逆过程,表述简单、条理清楚,所以在实际应用时,往往用分析法找思路,用综合法写步骤,由此可见,分析法与综合法相互转化,互相渗透,互为前提,充分利用这一辩证关系,可以增加解题思路,开阔视野. 跟踪训练1(2017·全国Ⅱ)已知a >0,b >0,a 3+b 3=2,证明:(1)(a +b )(a 5+b 5)≥4; (2)a +b ≤2.证明 (1)(a +b )(a 5+b 5)=a 6+ab 5+a 5b +b 6 =(a 3+b 3)2-2a 3b 3+ab (a 4+b 4) =4+ab (a 4+b 4-2a 2b 2) =4+ab (a 2-b 2)2≥4.(2)因为(a +b )3=a 3+3a 2b +3ab 2+b 3=2+3ab (a +b ) ≤2+3(a +b )24(a +b )=2+3(a +b )34(当且仅当a =b 时,取等号),所以(a +b )3≤8,因此a +b ≤2. 题型二 放缩法证明不等式例2(1)设a >0,||x -1<a 3,|y -2|<a3,求证:|2x +y -4|<a .证明 由a >0,|x -1|<a 3,可得|2x -2|<2a3,又|y -2|<a3,∴|2x +y -4|=|(2x -2)+(y -2)|≤|2x -2|+|y -2|<2a 3+a3=a .即|2x +y -4|<a .(2)设n 是正整数,求证:12≤1n +1+1n +2+…+12n <1.证明 由2n ≥n +k >n (k =1,2,…,n ),得 12n ≤1n +k <1n. 当k =1时,12n ≤1n +1<1n ;当k =2时,12n ≤1n +2<1n ;…当k =n 时,12n ≤1n +n <1n,∴12=n 2n ≤1n +1+1n +2+…+12n <n n =1. ∴原不等式成立.思维升华 (1)在不等式的证明中,“放”和“缩”是常用的证明技巧,常见的放缩方法有: ①变换分式的分子和分母,如1k 2<1k (k -1),1k 2>1k (k +1),1k <2k +k -1,1k >2k +k +1,上面不等式中k ∈N +,k >1;②利用函数的单调性;③利用结论,如“若0<a <b ,m >0,则a b <a +mb +m.”(2)使用绝对值不等式的性质证明不等式时,常与放缩法结合在一起应用,利用放缩法时要目标明确,通过添、拆项后,适当放缩.跟踪训练2设f (x )=x 2-x +1,实数a 满足|x -a |<1,求证:|f (x )-f (a )|<2(|a |+1). 证明 |f (x )-f (a )|=|x 2-x -a 2+a |=|x -a |·|x +a -1|<|x +a -1|=|x -a +2a -1|≤|x -a |+|2a -1|<1+|2a |+1=2(|a |+1),即|f (x )-f (a )|<2(|a |+1).1.已知函数f (x )=|x -a |.(1)当a =2时,解不等式f (x )≥7-|x -1|;(2)若f (x )≤1的解集为[0,2],1m +12n =a (m >0,n >0),求证:m +4n ≥22+3.(1)解 当a =2时,不等式为|x -2|+|x -1|≥7,∴⎩⎪⎨⎪⎧x <1,2-x +1-x ≥7或⎩⎪⎨⎪⎧1≤x ≤2,2-x +x -1≥7或⎩⎪⎨⎪⎧x >2,x -2+x -1≥7,解得x ≤-2或x ≥5.∴不等式的解集为(-∞,-2]∪[5,+∞). (2)证明 由f (x )≤1,即|x -a |≤1,解得a -1≤x ≤a +1,而f (x )≤1的解集是[0,2],∴⎩⎪⎨⎪⎧a -1=0,a +1=2,解得a =1,∴1m +12n=1(m >0,n >0), ∴m +4n =(m +4n )⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +12n =3+4n m +m 2n ≥22+3. 当且仅当m =2+1,n =2+24时等号成立.2.已知函数f (x )=|x -3|. (1)求不等式f (x )<x +1的解集M ;(2)设a ,b ∈M ,证明:(a 2+1)(b 2+1)>2a 2+2b 2.(1)解 当x ≥3时,|x -3|<x +1等价于x -3<x +1,不等式恒成立,所以x ≥3; 当x <3时,|x -3|<x +1等价于3-x <x +1,即x >1, 所以1<x <3,综上可知,不等式f (x )<x +1的解集为M ={x |x >1}. (2)证明 因为(a 2+1)(b 2+1)-(2a 2+2b 2) =(ab )2+a 2+b 2+1-2a 2-2b 2=(ab )2-a 2-b 2+1=(a 2-1)(b 2-1), 又因为a ,b ∈M ,所以a >1,b >1, 因此a 2>1,b 2>1,a 2-1>0,b 2-1>0, 所以(a 2-1)(b 2-1)>0,所以原不等式(a 2+1)(b 2+1)>2a 2+2b 2成立. 3.已知函数f (x )=|x -5|,g (x )=5-|2x -3|.(1)解不等式f (x )<g (x );(2)设F =f (x 2+y 2)-g (3y +12),求证:F ≥2. (1)解 由题意得原不等式为|x -5|+|2x -3|<5,等价于⎩⎪⎨⎪⎧x >5,x -5+2x -3<5或⎩⎪⎨⎪⎧32≤x ≤5,5-x +2x -3<5或⎩⎪⎨⎪⎧x <32,5-x +3-2x <5,解得x ∈∅或32≤x <3或1<x <32,综上可得1<x <3.∴原不等式的解集为{x |1<x <3}.(2)证明 F =|x 2+y 2-5|+|2(3y +12)-3|-5 =|x 2+y 2-5|+|6y +21|-5 ≥|x 2+y 2-5+6y +21|-5 =|x 2+(y +3)2+7|-5 =x 2+(y +3)2+2≥2,当且仅当x =0且y =-3时等号成立. 4.已知a >0,b >0,且a 2+b 2=2.(1)若1a 2+4b2≥|2x -1|-|x -1|恒成立,求x 的取值范围;(2)证明:⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b (a 5+b 5)≥4.(1)解 设y =|2x -1|-|x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥1,3x -2,12<x <1,-x ,x ≤12,由a 2+b 2=2,得12(a 2+b 2)=1,故1a 2+4b 2=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 2+4b 2(a 2+b 2) =12⎝⎛⎭⎪⎫1+4+b 2a 2+4a 2b 2≥12⎝ ⎛⎭⎪⎫1+4+2b 2a 2·4a 2b 2=92,当且仅当a 2=23,b 2=43时取等号,所以92≥|2x -1|-|x -1|.当x ≥1时,x ≤92,得1≤x ≤92;当12<x <1时,3x -2≤92,解得x ≤136,故12<x <1; 当x ≤12时,-x ≤92,解得x ≥-92,故-92≤x ≤12,综上可知,-92≤x ≤92.(2)证明 ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b (a 5+b 5)=a 4+b 4+b 5a +a 5b ,=(a 2+b 2)2+b 5a +a 5b-2a 2b 2,≥(a 2+b 2)2+2b 5a ·a 5b-2a 2b 2=(a 2+b 2)2=4, 当且仅当a =b =1时取等号.5.(1)如果关于x 的不等式|x +3|+|x -2|<m 的解集不是空集,求参数m 的取值范围;(2)已知正实数a ,b ,且h =min ⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a 2+b 2,求证:h ≤22. (1)解 ∵|x +3|+|x -2|≥|(x +3)-(x -2)|=5, 当且仅当(x +3)(x -2)≤0, 即-3≤x ≤2时等号成立,∴m >5, ∴参数m 的取值范围为(5,+∞). (2)证明 ∵a 2+b 2≥2ab (a >0,b >0), ∴aba 2+b 2≤12,即a ×b a 2+b 2≤12. 由于0<h =min ⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a 2+b 2≤a,0<h =min ⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a 2+b 2≤ba 2+b 2, ∴h 2≤a ×ba 2+b 2≤12,∴h ≤22. 6.已知函数f (x )=|x -3|. (1)解不等式f (x )+f (x +1)≥5;(2)若|a |>1,且f (ab )>|a |·f ⎝ ⎛⎭⎪⎫b a ,证明:|b |>3. (1)解 |x -3|+|x -2|≥5,当x >3时,(x -3)+(x -2)≥5,x ≥5;当2≤x ≤3时,(3-x )+(x -2)≥5,1≥5,无解; 当x <2时,(3-x )+(2-x )≥5,x ≤0, 综上,不等式的解集为{x |x ≥5或x ≤0}.(2)证明 f (ab )>|a |·f ⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 等价于|ab -3|>|a |·⎪⎪⎪⎪⎪⎪b a-3,即|ab -3|>|b -3a |,则(ab -3)2>(b -3a )2,化简得a 2b 2+9-b 2-9a 2>0,即(a 2-1)(b 2-9)>0. 因为|a |>1,所以a 2-1>0,所以b 2-9>0,|b |>3.。
(6)不等式——2024年高考数学真题模拟试题专项汇编一、选择题1.[2024届·长沙市第一中学·模拟考试]若正数a ,b 满足111a b +=,则1411a b +--的最小值为()A.4B.6C.9D.162.[2024届·长沙市第一中学·二模]已知函数()22log log 28x xf x =⋅,若()()12f x f x =(其中12x x ≠),则1219x x +的最小值为()A.4B.2C.32D.343.[2024届·湖北·模拟考试联考]已知集合{}2230A x x x =∈-->R ∣,集合B 满足B A Ø,则B 可以为()A.[1,3]- B.(,1]-∞- C.(,1)-∞- D.(,3)-∞4.[2024届·江苏省前黄高级中学·一模]设实数x ,y 满足32x >,3y >,不等式()()33222338123k x y x y x y --≤+--恒成立,则实数k 的最大值为()A.12B.24C.D.5.[2024届·重庆市第八中学·模拟考试]已知集合{23}M x x =-<<∣,{}2540N x x x =-+>∣,则M N = ()A.()2,1- B.()2,4- C.()(),14,-∞+∞ D.()(),34,-∞+∞7.[2024届·海南·模拟考试校考]已知集合{}2,1,0,1,2M =--,{}2280N x x x =+-≥,则M N = ()A.{}2,2-B.{}2-C.{}2 D.2二、多项选择题8.[2024届·湖北·模拟考试联考]若0a b c >>>,则()A.a a c b >B.22a ab c >C.a b ba c c->- D.a c -≥9.[2024届·吉林吉林·模拟考试校考]a ,b ,c ,d 均为实数,且0a b >>,0c d >>,则下列结论正确的是()A.ac bd >B.a c b d->- C.a c b d+>+ D.a bd c>三、填空题10.[2024届·贵州·模拟考试联考]以()max min M M 表示数集M 中最大(小)的数.设0a >,0b >,0c >,已知22a c b c +=1,则111min max ,,a b c ⎧⎫⎧⎫=⎨⎨⎬⎬⎩⎭⎩⎭__________.11.[2024届·河北衡水·二模联考]设集合{}2230,A x x x x =--<∈R ,{},0B x x a a =>>,则A B =R ,则实数a 的取值范围为__________.12.[2024届·海南省华侨中学·二模]已知0x >,0y >,且122x y +=,则21x y +的最小值为_______________.13.[2024届·全国·模拟考试]已知1x ,2x 是实数,满足221212848x x x x +-=,当1x 取得最大值时,12x x +=_________.14.[2024届·吉林吉林·模拟考试校考]设1x >-,则函数461y x x =+++的最小值是__________.15.[2024届·合肥一六八中学·模拟考试]设x ,y 是正实数,记S 为x ,1y x +,1y 中的最小值,则S 的最大值为______.参考答案1.答案:A解析:方法一:由111a b +=,可得1ba b =-,所以144=1111b a b b +-+---由a ,b 为正数且111a b+=,可得1a >,1b >,所以144=14111b a b b +-+≥=---,当且仅当411b b -=-,即3b =,32a =时等号成立.故选:A.方法二:由111a b +=,可得11b a a =-,11ab b=-,所以144411b a a b a b +=+≥=--,当且仅当4b a a b =,即32a =,3b =时等号成立.故选:A.2.答案:C 解析:()()()()2222222log log log 1log 3log 4log 328x x f x x x x x =⋅=-⋅-=-+ ,由()()12f x f x =,2122log log 4x x ∴+=,即1216x x =,121933242x x ∴+≥=⨯=,当且仅当1219x x =,即143x =,212x =时等号成立.故选C.3.答案:C解析:由集合{}2230{3A x x x x x =∈-->=>R ||或1}x <-,B A Ø则(,1)(3,)(,1)-∞-+∞-∞- Ø.故选:C4.答案:B 解析:32x >,3y >,变形为23030x y ->->,,令230a x =->,30b y =->,则()()33222338123k x y x y x y --≤+--转化为()()33228123233x y x y k x y +--≤--,即224323x y k y x +≥--,其中()()((222222334323a b x y y x b aba+++=+≥+--1224a b b a ⎛⎫=+≥= ⎪⎝⎭当且仅当33a b b a a b=⎧⎪=⎪⎨⎪=⎪⎩,即3x =,6y =时取等号,可知24k ≤.故选:B 5.答案:D7.答案:C解析:因为2{|280}{|4N x x x x x =+-≥=≤-或2}x ≥,所以{2}M N = .故选:C.8.答案:ACD解析:()a a a b c c b bc --=,又0a b c >>>,所以0b c ->,0b >,所以0a a c b ->,即a ac b>,故A 正觕;当1a =,1b =-,2c =-时,22a a b c <,故B 错误,()()()()()a b b a b c a c b a c b a c c a c c a c c------==---,又0a b c >>>,所以0a c ->,0c b -<,所以0a b b a c c -->-,即a b b a c c->-,故C 正确因为0a b c >>>,所以0a b ->,0b c ->,所以a c a b b c -=-+-≥,当且仅当a b b c -=-时等号成立,故D 正确.故选ACD.9.答案:ACD解析:因为a ,b ,c ,d 均为实数,且0a b >>,0c d >>,由不等式的基本性质可得ac bd >,a c b d +>+,AC 选项正确;因为0c d >>,则110d c >>,故a bd c>,D 选项正确;取3a =,2b =,2c =,1d =,则a c b d -=-,B 选项错误.故选:ACD.10解析:由221a c b c +=,得221a b c +=,设111max ,,M a b c ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,则22111,,2M M M a b ab a b c≥≥≥=+≥,由32223M M ab ab=≥=≥M ≥,当且仅当a b c ===.11.答案:()0,1解析:由题意{}{}2230,|13A x x x x x x =--<∈=-<<R ,{}{,0|B x x a a x x a =>>=>或},0x a a <->,若满足A B =R ,则B A ⊆R ð,又因为{}|B x a x a =-≤≤R ð,所以130a a a -<-⎧⎪<⎨⎪>⎩,解得01a <<.故答案为:()0,1.12.答案:16解析:()212182228816,y x x y x y x y x y ⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭当且仅当82y x x y =时等号成立.即当11,48x y ==时,21x y +取得最小值为16.故答案为:16.13.答案:5解析:221212848x x x x +-= .()()221222122222482x x x x x x -+∴-+=≥.2116x ∴≥,14x ∴≤.取等条件:1221224x x x x -=⎧⎨=±⎩,1241x x =⎧∴⎨=⎩或1241x x =-⎧⎨=-⎩,125x x ∴+=.14.答案:9解析:由1x >-,可得10x +>,则446155911y x x x x =++=+++≥+=++,当且仅当411x x +=+时,即1x =时,等号成立,所以函数461y x x =+++的最小值是最小值为9.故答案为:9.15解析:方法一:设0a x =>,10b y =>,1110c y x b a =+=+>,当11a b c b a===+时,a b ==不妨设a b ≤,11min ,,S a b b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭①当a b ==时,11min ,,S a bb a ⎧⎫=+=⎨⎬⎩⎭②当0a b <≤≤时,1111min ,,min ,S a b ab a b a ⎧⎫⎧⎫=+=+⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭,若11a b a ≤+,则11min ,a a b a ⎧⎫+=≤⎨⎬⎩⎭若11a b a >+,则1111min ,a a b a b a⎧⎫+=+<≤⎨⎬⎩⎭;③当0a b <≤≤122a ≥,122b ≥,11c b a =+≥,11min ,,S a b ab a ⎧⎫=+=≤⎨⎬⎩⎭;a b ≤≤时,122a ≤,122b ≤,11c b a =+≤,1111min ,,S a bb a b a ⎧⎫=+=+≤⎨⎬⎩⎭同理,当a b >时,可以证明S ≤综上所述:S .方法二:由题意知0S x <≤,10S y <≤,则11x S ≤,1y S≤所以1112S yx S S S≤+≤+=,解得0S <≤,故S。
专题 35 不等式选讲 十年大数据x 全景展示年 份题号考 点考 查 内 容不等式选 讲 2011文理 24绝对值不等式的解法不等式选 讲 2023 文理 24文理 24绝对值不等式的解法,不等式恒成立参数取值范围问题的解法绝对值不等式的解法,不等式恒成立参数取值范围问题的解法多元不等式的证明不等式选 讲 卷 12023不等式选讲 卷 2文理 24卷 1文理 24卷 2文理 24卷 1文理 24卷 2文理 24卷 1 文理 24不等式选讲 根本不等式的应用20232023不等式选讲 绝对值不等式的解法不等式选讲 绝对值不等式的解法,不等式恒成立参数取值范围问题的解法不等式的证明不等式选讲 不等式选讲 分段函数的图像,绝对值不等式的解法绝对值不等式的解法,绝对值不等式的证明绝对值不等式的解法,不等式恒成立参数取值范围问题的解法绝对值不等式的解法,不等式恒成立参数取值范围问题的解法不等式的证明不等式选 讲 2023 卷 2 文理 24卷 3 文理 24 不等式选 讲 不等式选讲 卷 1 文理 23不等式选 讲 2023 卷 2 文理 23不等式选讲 卷 3文理 23 绝对值不等式的解法,绝对值不等式解集非空的参数取值范围问题 绝对值不等式的解法,不等式恒成立参数取值范围问题的解法2023卷 1文理 23不等式选讲不等式选讲卷2 文理23卷3 文理23 绝对值不等式的解法,不等式恒成立参数取值范围问题的解法绝对值函数的图象,不等式恒成立参数最值问题的解法三元条件不等式的证明不等式选讲不等式选讲2023 卷1 文理23卷2 文理23 不等式选讲绝对值不等式的解法,不等式恒成立参数取值范围问题的解法三元条件最值问题的解法,三元条件不等式的证明绝对值函数的图像,绝对值不等式的解法不等式选讲卷3 文理23不等式选讲卷1 文理23不等式选讲2023 卷2 文理23卷3 文理23 绝对值不等式的解法,不等式恒成立参数取值范围问题的解法三元条件不等式的证明不等式选讲大数据分析x预测高考出现频率考点2023 年预测考点120 绝对值不等式的求解23 次考4 次2023 年主要考查绝对值不等式的解法、绝对值考点121 含绝对值不等式的恒成立问题23 次考12 次不等式的证明,不等式恒成立参数取值范围问题的解法等.考点122 不等式的证明23 次考7 次十年真题分类x探求规律考点120绝对值不等式的求解f x 3x 1 2 x 11.(2023 全国Ⅰ文理22)已知函数.y f x(1)画出的图像;(2)求不等式 f x f x 1 的解集.x 1 x 3,1 x 1 ,作出图像,如下图: f x5x 1, (解析)(1)∵ 31 x 3, x3 (2)将函数的图像向左平移1个单位,可得函数f x 1的图像,如下图:f x 7 76x 3 5 x 1 1, x ,∴不等式的解集为 .由 ,解得 62.(2023 江苏 23)设 x R ,解不等式2 | x 1| | x | 4 .2 32, (答案)(思路导引)依据绝对值定义化为三个不等式组,解得结果.x 1 1 x 0 x 0或(解析) 或 , 2x 2 x 4 2x 2 x 4 2x 2 x 4222 x 1或 1 x 0或0 x 2, ,∴解集为 .33 3.(2023 全国 I 文理)已知函数 f (x ) | x 1| | 2x 3|.(I)在图中画出 y f (x ) 的图像; (II)求不等式| f (x ) | 1的解集.(解析)(1)如下图:4,x ≤ 1 x3 2, f x 1.(2) f x 3x 2, 1 x 3 24 x ,x ≥当 x ≤ 1, x 4 1,解得 x 5 或 x 3 ,∴x ≤ 1;31 3 1 3 3 2当 1 x , 3x 2 1,解得 x 1或 x,∴ 1 x 或1 x ; 2 3 3当 x ≥ , 4 x 1,解得 x 5 或 x 3 ,∴ ≤x 3或 x 5 .2 2 11 , ,, .综上, x 或1 x 3 或 x 5 , f x∴,解集为 1 1 3 5 3 31 4.(2023 全国 II 文理)设函数 f x = x x a (a 0)a(Ⅰ)证明: f x ≥2;(Ⅱ)假设 f 3 5,求a 的取值范围.11 1 (解析)(I)由a 0,有 f (x ) x x a x (x a ) a 2,∴ f (x ) ≥2.a a a1 (Ⅱ) f (3) 3 3 a .a15 21当时a >3 时, f (3) = a ,由 f (3) <5 得 3< < a; a 21 1 5当 0<a ≤3 时, f (3) = 6 a ,由 f (3) <5 得<a ≤3. a 21 5 5 21综上:a 的取值范围是(, ). 2 25.(2011 新课标文理)设函数 f (x ) x a 3x ,其中 f (x ) 3x 2的解集;a 0 .(Ⅰ)当a 1时,求不等式(Ⅱ)假设不等式 f (x ) 0的解集为 x | x f (x ) 3x 2可化为| x 1| 2,由此可得 x 3 或 x 11,求 a 的值.(解析)(Ⅰ)当a 1时, .故不等式 f (x ) 3x 2的解集为(x | x 3或 x 1).x a ( Ⅱ) 由 f (x ) 0 得 x a 3x 0 ,此不等式化为不等式组 x aa x 3x 0 或, x a 3x 0x ≥a x ≤ax |x ,由题设可得 a =1,故a 2a 即 a 或 x ≤ 4 a ,因为a 0 ,∴不等式组的解集为 . x ≤ 2 2 2 考点 121 含绝对值不等式的恒成立问题6.(2023 全国Ⅱ文理 22)已知函数 f x x 2 x 2a 1 .a (1)当a 2时,求不等式 f x 4 的解集; (2)假设 f x 4 ,求a 的取值范围.3 2 11 2 x xx ;(2) , 1 3,.(答案)(1) 或 (思路导引)(1)分别在x 3、3 x 4和 x 4三种情况下解不等式求得结果;2(2)利用绝对值三角不等式可得到 f x a 1 ,由此构造不等式求得结果. f x x 4 x 3(解析)(1)当a 2时,.3 x 当x 3时, f x 4 x 3 x 7 2x 4 ,解得: ,无解; ; ; 2f x 4 x x 3 1 4当3 x 4时, 112f x x 4 x 3 2x 7 4 当 x 4 时, x ,解得:4的解集为 3 2 112 f xx 或 x x . 综上所述: 2f x x a 2 x 2a 1 x a 2 x 2a 1 a 2 2a 1 a 1 (当且仅当 (2) 2a 1 x a 2 时取等号), a 1 2,解得:a 1或a 3, a 的取值范围为 , 1 3, . 47.(2023 全国 II 文理 23)选修 4-5:不等式选讲](10 分) f (x ) | x a | x | x 2 | (x a ). 已知 (1)当a 1时,求不等式 f (x ) 0 的解集; x ( ,1) 时, f (x ) 0a,求 的取值范围.(2)假设(解析)(1)当 a=1 时, f (x )=|x 1| x +|x 2|(x 1) .当 x 1时, f (x ) 2(x 1) 0 ;当 x 1时, f (x ) 0,∴不等式 f (x ) 0的解集为( ,1).2(2)因为 f (a )=0 ,∴a 1.当a 1, x ( ,1) 时, f (x )=(a x ) x +(2 x )(x a )=2(a x )(x 1)<0 ∴a 的取值范围是1, ) . 8.(2023 全国Ⅰ文理)已知 f (x ) | x 1| | ax 1|.(1)当a 1时,求不等式 f (x ) 1的解集;(2)假设x (0,1)时不等式 f (x ) xa成立,求 的取值范围.2, x ≤ 1,(解析)(1)当a 1时, f (x ) | x 1| | x 1|f (x ) 2x , 1 x 1, ,即2, x ≥1.1 故不等式f (x ) 1的解集为(x | x ) .2(2)当 x (0,1)时| x 1| | ax 1| x 成立等价于当 x (0,1)时| ax 1| 1成立. 假设a ≤0,则当 x (0,1)时| ax 1|≥1;2 2,假设a 0 | ax 1| 1的解集为 (0, 2. 0 x,∴ ≥1,故0 a ≤2. a aa综上, 的取值范围为9.(2023 全国Ⅱ文理)设函数 f (x ) 5 | x a | | x 2 |. (1)当a 1时,求不等式 f (x )≥0 的解集; (2)假设 f (x )≤1,求a 的取值范围.2x 4, x ≤ 1,(解析)(1)当a 1时, f (x ) 2, 1 x ≤2,2x 6, x 2.可得 f (x )≥0 的解集为(x | 2≤ x ≤3). (2) f (x )≤1等价于| x a | | x 2 |≥4.而| x a | | x 2 |≥| a 2 | ,且当 x 2时等号成立.故 f (x )≤1等价于| a 2 |≥4. 由| a 2 |≥4可得a ≤ 6或a ≥2,∴a 的取值范围是( , 6] 2, ). 10.(2023 全国Ⅲ文理)设函数 f (x ) | 2x 1| | x 1| . (1)画出 y f (x ) 的图像;(2)当x 0, )时,f(x)≤ax b,求a b的最小值.13x, x ,21f(x) x 2, ≤x 1,(解析)(1)23x, x≥1.y f(x) 的图像如下图.(2)由(1)知,y f(x) 的图像与y轴交点的纵坐标为2,且各局部所在直线斜率的最大值为3,故当且仅当a≥3且b≥2 时,f(x)≤ax b在0, ) 成立,因此a b的最小值为5.211.(2023 江苏)假设x,y,z为实数,且x 2y 2z 6,求x2 y z2 的最小值.(解析)由柯西不等式,得(x 2y 2 z 2 )(1 22 2 2 2)≥(x 2y 2z ) .2x y z 2 4 4 因为 x 2y 2z =6 ,∴ x2y 2 z 2 ≥4,当且仅当 时,不等式取等号,此时 x ,y ,z ,1 2 2 3 3 3∴ x 2 y 2 z 的最小值为 4.2 f (x ) x ax 4 , g (x ) | x 1| | x 1|.212.(2023 全国Ⅰ文理)已知函数 (1)当a 1时,求不等式 f (x )≥ g (x ) 的解集;(2)假设不等式 f (x )≥ g (x ) 的解集包含 1,1],求a 的取值范围. (解析)(1)当a 1时,不等式 f (x )≥ g (x ) 等价于 2x x | x 1| | x 1| 4 ≤0 .①当 x 1时,①式化为2x 3x 4≤0 ,无解;当 1≤x ≤1时,①式化为 x 2x 2≤0,从而 1≤x ≤1;1 17当 x 1时,①式化为 x 2x 4≤0 ,从而1 x ≤,∴ f (x )≥ g (x ) 的解集为 21 17(x | 1 x ≤). 2(2)当 x 1,1]时, g (x ) 2 ,∴ f (x )≥ g (x ) 的解集包含 1,1],等价于当 x 1,1]时 f (x )≥2 . 又 f (x ) 在 1,1]的最小值必为 f ( 1)与 f (1)之一,∴ f ( 1)≥2且 f (1)≥2,得 1≤a ≤1,∴a 的取 值范围为 1,1].13.(2023 全国Ⅲ文理)已知函数 f (x ) | x 1| | x 2 |. (1)求不等式 f (x )≥1的解集;f (x )≥x x m 的解集非空,求m 的取值范围.2(2)假设不等式 3, x 1(解析)(1) f (x ) 2x 1, 1≤x ≤2 ,3, x 2当 x 1时, f x ≥1无解;当 1≤x ≤2时,由 f x ≥1得,2x 1≥1,解得1≤ ≤2;x 当 x >2时,由 f x ≥1解得 >2. x∴ f x ≥1的解集为 x x ≥1 .x m 得m ≤ x 1 x 2 x(2)由 f x ≥ x 2 2x ,而23 5 5 x 1 x 2 x 2x ≤ x +1+ x 2 x 2x =- x - + ≤ ,2 4 4355 4且当 x 时, x 1 x 2 x 2x = ,故 m 的取值范围为 - , . 2 4 14.(2023 全国 III 文理)已知函数 f (x ) | 2x a | a (Ⅰ)当 a=2 时,求不等式 f (x )≤6 的解集;(Ⅱ)设函数 g (x ) | 2x 1| ,当 x R 时, f (x ) g (x )≥3,求 a 的取值范围. (解析)(Ⅰ)当a 2时, f (x ) | 2x 2 | 2.解不等式| 2x 2 | 2 6 ,得 1 x 3,因此 f (x ) 6的解集为(x | 1 x 3). (Ⅱ)当 x R 时, f (x ) g (x ) | 2x a | a |1 2x |1| 2x a 1 2x | a |1 a | a ,当 x 时等号成立,2∴当 x R 时, f (x ) g (x ) 3等价于|1 a | a 3. ① 当a 1时,①等价于1 a a 3 ,无解. 当a 1时,①等价于a 1 a 3 ,解得a 2 . ∴a 的取值范围是2, ) .15.(201 5 全国 I 文理)已知函数 f (x ) | x 1| 2 | x a | ,a 0. (Ⅰ)当a 1时,求不等式 f (x ) 1的解集;(Ⅱ)假设 f (x ) 的图像与 x 轴围成的三角形面积大于 6,求a 的取值范围. (解析)(Ⅰ)当a 1时,不等式 f (x ) 1化为| x 1| 2 | x 1| 1 0, 当 x ≤ 1时,不等式化为 x 4 0,无解;2 当 1 x 1时,不等式化为3x 2 0 ,解得 x 1; 3当 x ≥1时,不等式化为 x 2 0,解得1≤x 2. 2 ∴ f (x ) 1的解集为(x | x 2).3x 1 2a , x 1 (Ⅱ)有题设可得, f (x ) 3x 1 2a , 1≤ x ≤a ,∴函数 f (x ) 图象与 x 轴围成的三角形的三个顶点分别x 1 2a , x a2a 1 2 2 3, 0), B (2a 1, 0),C (a ,a 1) , (a 1) 6 ,故a 2.∴ 2 为 A ( ABC 的面积为 (a 1) 2 .有题设得 3 3 a 的取值范围为(2, ) .1 116.(2023 全国 I 文理)假设a 0,b 0 ,且 ab .a b a 3 b 3 的最小值;(Ⅰ)求 (Ⅱ)是否存在a ,b ,使得2a 3b 6?并说明理由.1 1 (解析)(I)由 ab a b 2,得ab 2 ,且当a b 2 时取等号.ab 故a ∴a 3 3 b 3 2 a 3 b 3 4 2 ,且当a b 2 时取等号.b 3 的 最小值为4 2 .(II)由(I)知,2a 3b 2 6 ab 4 3 .由于4 3 6 ,从而不存在a ,b ,使得2a 3b 6 .f (x ) | 2x 1| | 2x a |g (x ) x 3 .16.(2023 全国 I 文理)已知函数 = , = a f (x ) < g (x ) (Ⅰ)当 =-2 时,求不等式 的解集;a 1 2 a x ,求 的取值范围.f (x ) ≤g (x ) a(Ⅱ)设 >-1,且当 ∈ , )时, 2 a =f (x ) <g (x ) 化为| 2x 1| | 2x 2 | x 3 0 ,(解析)(Ⅰ)当 2时,不等式 125x , x 1 x 1,设函数 y =| 2x 1| | 2x 2 | x 3 y x 2, , = 23x 6, x 1x (0, 2) y时, <0, 其图像如下图,从图像可知,当且仅当∴原不等式解集是(x | 0 x 2) . a 1 2x f (x ) =1 a f (x ) ≤ g (x ) 化为1 a ≤x 3, (Ⅱ)当 ∈ , )时, ,不等式 2a 1 a 4 ∴ x ≥a 2 对 ∈ x , )都成立,故 ≥a 2 ,即a ≤ , 2 2 2 34 3a 1, ∴ 的取值范围为( ]. 17.(2023 新课标文理)已知函数 f (x ) | x a | | x 2 | .(Ⅰ)当a 3|时,求不等式 f (x ) 3的解集;(Ⅱ)假设 f (x ) | x 4 | 的解集包含1,2],求a 的取值范围.(解析)(1)当a 3时, f (x ) 3 x 3 x 2 3 x 2 2 x 3 x 3 x 3 x 2 33或 3 x x 2 3 或 3 x 2 x x 1或 x 4.(2)原命题 f (x ) x 4 在1, 2]上恒成立x a 2 x 4 x 在1, 2]上恒成立2 x a 2 x 在1, 2]上恒成立3 a 0.考点 122 不等式的证明18.(2023 全国Ⅲ文理 23)设a , b , c R , a b c 0 , abc 1.(1)证明:ab bc ca 0 ;(2)用max a , b , c 表示a , b , c 的最大值,证明:max a , b , c 4 .3 (答案)(1)证明见解析(2)证明见解析.(思路导引)(1)依据题设条件a b c 0,两边平方,再利用均值不等式证明即可;max (a ,b ,c ) a ,由题意得出a 0,b ,c 0 (2)思路一:不妨设 ,2 b c b 2 c 2 2bc 由a3 a 2 a ,结合根本不等式,即可得出证明. bc bc思路二:假设出a ,b ,c 中最大值,依据反证法与根本不等式推出矛盾,即可得出结论. (解析)(1)证明:0,a b c a b c 2 0. a 2 b 2 c 2 2ab 2ac 2ca 0, 即2ab 2bc 2ca a2 b 2 c 2 2ab 2bc 2ca 0, ab bc ca 0.(2)证法一:不妨设max (a ,b ,c ) a ,由a b c 0,abc 1可知,a 0,b 0,c 0 ,1 2 b c 2bc 2bc 2bc b c 2 2 a b c ,a , a 3 a 2 a , 4 bc bc bc bc当且仅当b c 时,取等号, a,即max (a ,b ,c ) 4 . 3 3 4 11 3 , a b c 3 4, 而 证法二:不妨设a b 0 c 4 ,则ab c 3 42 13 214 矛盾,∴命题得证.3 4 a b 2 ab 3 6 4 19.(2023 全国 I 文理 2 3)已知 a ,b ,c 为正数,且满足 abc=1.证明:1 1 1a ab c2 b 2 c 2 (1) (2) ; (a b ) (b c )3 3 (c a ) b 2ab ,b ab bc ca 3 24 .(解析)(1)因为a 2 2 2 c2 2bc ,c 2 a 2 2ac ,又abc 1, 1 1 1 1 ab bc ca 1 1 故有a 2 b 2 c 2 ,∴ a 2 b c 2 .2 abc a b c a b c (2)因为a , b , c 为正数且abc 1,故有(a b ) (b c ) (c a ) 3 (a b ) 3 (2 ab ) (2 bc ) (2 ac ) =24.(b c ) (c a ) 24.3 3 3 3 3 (b c ) 3 (a c ) =3(a +b )(b +c )(a +c ) 3 ∴(a b ) 3 3 3x , y , z R ,且 x y z 1.20.(2023 全国 III 文理 23)设 (x 1) 2 (y 1) 2 (z 1)2 的最小值; (1)求 (2)假设 1(x 2) 2 (y 1) 2 (z a ) 2 成立,证明:a 3 或a 1 .3 (解析)(1)由于(x 1) (y 1) (z 1)] 2 (x 1) 2 (y 1) 2 (z 1) 2(x 1)(y 1) (y 1)(z 1) (z 1)(x 1)]2 3 (x 1) 2 (y 1) 2 (z 1) 2, 4 35 1 z 1 故由已知得(x 1) 2 (y 1) 2 (z 1) 2 ,当且仅当x= ,y=– , 时等号成立. 3 3 3 4 ∴(x 1) (2)由于(x 2) (y 1) (z a )] (x 2) (y 1) (z a ) 2(x 2)(y 1) (y 1)(z a ) (z a )(x 2)] 2 (y 1) 2 (z 1)2 的最小值为 . 322 2 23 (x 2)2 (y 1) 2 (z a ) 2 , (2 a ) 2 4 a 1 a 2a 2 故由已知(x 2) 2 2 (y 1) 2 (z a ) 2,当且仅当 x y z , , 时等号成 3 3 3 3 (2 a ) 2 立,因此(x 2) (y 1) 2 (z a )2 的最小值为. 3 (2 a ) 2 1 ,解得a 3 或a 1. 由题设知 3 321.(2023 全国Ⅱ文理)已知a 0,b 0, a3 b 2 ,证明: 34 ; (1) a b a b(2) a b 2.(解析)(1)(a b )(a 5 524.5 b 5 ) a6 2 ab 5 a 5 b b 6 (a 3 b 3 ) 2 2a 3 b 3 ab (a 4 b 4 ) 4 ab a 2 b 2 3(a b ) 2 3(a b ) 3 (a b ) 3 a 3 3a 2 b 3ab b 3 2 3ab (a b ) 2 (a b ) 2 , (2)∵ 4 4∴(a b ) 8 ,因此a b 2. 3 22.(2023 江苏)已知a ,b ,c ,d 为实数,且 a 2 b2 4 ,c 2 d 16 ,证明ac bd 8. 2(解析)证明:由柯西不等式可得:(ac bd ) 2 ≤(a 2 b 2 )(c 2 d 2 ) , 因为a 2 b 2 4,c 2 d 2 16, ∴(ac bd ) 2 ≤64 ,因此 ac bd 8.≤ 1 1 2 x ,M 为不等式 f x 2的解集.23.(2023 全国 II 文理)已知函数 f x x 2 (I)求 M ;(II)证明:当 a ,b M 时, a b 1 ab . 1 f x x x 2x 1 1 ,假设 1 x 1 (解析)(I)当 x 时, ; 2 2 2 21 1 1 1 当 ≤ x ≤ 时, f x x x 12 恒成立;2 2 2 2 1 1 当 x 时, f x 2x ,假设 f x 2, < x 1. 22 综上可得,Mx | 1 x 1., , 时,有 a (Ⅱ)当a b 1 1 2 1 b 2 1 0 ,即a 2 b 2 1 a 2 b , 2 2 b 2 2ab 1 a 2 2ab b 2 ,则 ab 1 2 a b ,即 a b ab 1 ,证毕. 2则a 24.(2023 全国 II 文理)设a ,b ,c ,d 均为正数,且a b c d ,证明: (Ⅰ)假设ab > cd ,则 a b c d ;(Ⅱ) a b c d 是| a b | | c d | 的充要条件. (解析)(Ⅰ)∵( a b ) 由题设a b c d ,ab cd 得( a b ) (ab ) (cd )2 ,即(a b ) 因为a b c d ,∴ab cd ,由(Ⅰ) 得 a b c d . ( a b ) ( c d )2 ,即a b 2 ab c d 2 cd . (a b ) 4ab (c d ) 4cd (c d )2 . 2 a b 2 ab ,( c d ) ( c d )2 ,因此 a b c d .4ab (c d ) 4cd . 2 c d 2 cd ,2 (Ⅱ)(ⅰ)假设| a b | | c d |,则 2 2 2 (ⅱ)假设 a b c d , 则 因为a +b =c +d ,∴ab >cd ,于是(a b )因此| a b | | c d |.综上 a b c d 是| a b | | c d |的充要条件.a ,b ,c 2 2 2 2 25.(2023 全国 II 文理)设 均为正数,且 a b c 1,证明:1 3ab bc ca (Ⅰ) ; a 2 b 2 c 2 (Ⅱ) 1. b c a(解析)(Ⅰ) a 2 b 2 2ab ,b 2 c 2 2bc ,c 2 a 2 2ca 得a 2 b 2 c ab bc ca ,2 由题设得 a b c2 2 2 2 1,即a bc 2ab 2bc 2ca 1, 1 ∴3 ab bc ca 1,即ab bc ca. 3a 2b 2c 2 a 2 b 2 c 2 (Ⅱ)∵ b 2a , c 2b , a 2c ,∴ (a b c ) 2(a b c ) , b c a b c aa 2b 2c 2 a 2 b 2 c 2 即 a b c ,∴ 1. b c a b c a。
历年(2014-2023)全国高考数学真题分项(不等式选讲)好题汇编题型一:含绝对值不等式的解法1.(2021年高考全国乙卷理科·第23题)已知函数()3f x x a x =-++.(1)当1a =时,求不等式()6f x ≥的解集; (2)若()f x a >-,求a 的取值范围.2.(2020年高考课标Ⅱ卷理科·第23题)已知函数2()|21|f x x a x a =-+-+.(1)当2a =时,求不等式()4f x …的解集;(2)若()4f x …,求a 的取值范围.3.(2020江苏高考·第23题)设x ∈R ,解不等式2|1|||4x x ++≤. 4.(2019·全国Ⅱ·理·第23题)已知函数()()2f x x a x x x a =-+--.()1当1a =时,求不等式()0f x <的解集;()2当(),1x ∈-∞时,()0f x <,求a 的取值范围.5.(2019·江苏·第23题)设x ∈R ,解不等式||+|2 1|>2x x -.6.(2015高考数学新课标1理科·第24题)(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲已知函数()12,0f x x x a a =+-->. (Ⅰ)当1a =时,求不等式()1f x >的解集;(Ⅱ)若()f x 的图像与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围7.(2015高考数学江苏文理·第24题)解不等式|23|2x x ++≥8.(2014高考数学课标2理科·第24题)(本小题满分10)选修4-5:不等式选讲.设函数()f x =1(0)x x a a a++->(Ⅰ)证明:()f x ≥2;(Ⅱ)若()35f <,求a 的取值范围.9.(2017年高考数学新课标Ⅰ卷理科·第23题)[选修4—5:不等式选讲]已知函数,.()24f x x ax =-++()11g x x x =++-(1)当时,求不等式的解集;(2)若不等式的解集包含,求的取值范围10.(2017年高考数学课标Ⅲ卷理科·第23题)[选修4—5:不等式选讲](10分)已知函数. (1)求不等式的解集;(2)若不等式的解集非空,求的取值范围.11.(2016高考数学课标Ⅲ卷理科·第24题)选修4—5:不等式选讲已知函数()2f x x a a =-+.(Ⅰ)当2a =时,求不等式()6f x ≤的解集;(Ⅱ)设函数()21g x x =-,当R x ∈时,()()3f x g x +≥,求a 的取值范围.题型二:不等式的最值1.(2018年高考数学江苏卷·第24题)[选修4—5:不等式选讲](本小题满分10分)若x ,y ,z 为实数,且x +2y +2z =6,求222x y z ++的最小值. 2.(2014高考数学课标1理科·第24题)选修4—5:不等式选讲若,且. (1)求的最小值;(2)是否存在,使得?并说明理由.3.(2015高考数学陕西理科·第24题)(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲已知关于x 的不等式x a b +<的解集为{}24x x <<. (Ⅰ)求实数a ,b 的值;的最大值.4.(2015高考数学福建理科·第23题)选修4-5:不等式选讲已知0,0,0a b c >>>,函数()||||f x x a x b c =++-+的最小值为4.(Ⅰ)求a b c ++的值; (Ⅱ)求2221149a b c ++的最小值. 题型三:含绝对值不等式的成立问题1.(2018年高考数学课标Ⅱ卷(理)·第23题)[选修4-5:不等式选讲](10分)1a =()()f x g x ≥()()f x g x ≥[]1,1-a ()12f x x x =+--()1f x ≥()2f x x x m ≥-+m 0,0a b >>11a b+=33a b +,a b 236a b +=设函数()5|||2|f x x a x =-+--. (1)当1a =时,求不等式()0f x ≥的解集; (2)若()1f x ≤,求a 的取值范围.2.(2018年高考数学课标卷Ⅰ(理)·第23题)[选修4–5:不等式选讲](10分)已知()|1||1|f x x ax =+--.(1)当1a =时,求不等式()1f x >的解集;(2)若(0,1)x ∈时不等式()f x x >成立,求a 的取值范围.题型四:含绝对值函数的图像及其应用1.(2023年全国甲卷理科·第23题)设0a >,函数()2f x x a a =--.(1)求不等式()f x x <的解集;(2)若曲线()y f x =与x 轴所围成的图形的面积为2,求a .2.(2023年全国乙卷理科·第23题)已知()22f x x x =+-.(1)求不等式()6f x x ≤-的解集; (2)在直角坐标系xOy 中,求不等式组()60f x yx y ≤⎧⎨+-≤⎩所确定的平面区域的面积.3.(2020年高考课标Ⅰ卷理科·第23题)已知函数()|31|2|1|f x x x =+--.(1)画出()y f x =的图像;(2)求不等式()(1)f x f x >+的解集.4.(2016高考数学课标Ⅰ卷理科·第24题)(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲已知函数(x)123f x x =+--. (I )画出(x)y f =的图像;(II )求不等式(x)1f 的解集.(I )见解析 (II )()()11353⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭,,,5.(2018年高考数学课标Ⅲ卷(理)·第23题)【选修4—5:不等式选讲】(10分)设函数()211f x x x =++-. (1)画出()y f x =的图象;(2)当[)0,x ∈+∞时,()f x ax b ≤+,求a b +的最小值.题型五:不等式证明1.(2017年高考数学江苏文理科·第24题)[选修4-5:不等式选讲]已知为实数,且证明2.(2022年高考全国甲卷数学(理)·第23题)已知a ,b ,c 均为正数,且22243a b c ++=,证明:(1)23a b c ++≤; (2)若2b c =,则113a c+≥. 3.(2020年高考课标Ⅲ卷理科·第23题)设a ,b ,c ∈R ,a +b +c =0,abc =1.(1)证明:ab +bc +ca <0;(2)用max{a ,b ,c }表示a ,b ,c 中的最大值,证明:max{a ,b ,c.,,,a b c d 22224,16,a b c d +=+=8.ac bd +≤4.(2019·全国Ⅲ·理·第23题)设,,x y z R ∈,且1x y z ++=.(1)求222(1)(1)(1)x y z -++++的最小值;(2)若2221(2)(1)()3x y z a -+-+-≥成立,证明:3a -≤或1a -≥. 5.(2019·全国Ⅰ·理·第23题)已知a ,b ,c 为正数,且满足1abc =.证明:(1)222111a b c a b c++++≤; (2)333()()()24a b b c c a +++++≥.6.(2014高考数学辽宁理科·第24题)(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲设函数()2|1|1f x x x =-+-,2()1681g x x x =-+,记()1f x ≤的解集为M ,()4g x ≤的解集为N . (1)求M ;(2)当x M N ∈ 时,证明:221()[()]4x f x x f x +≤. 7.(2014高考数学江苏·第24题)【选修4 - 5:不等式选讲】已知0,0x y >>,证明:22(1)(1)9x y x y xy ++++≥.8.(2014高考数学福建理科·第23题)(本小题满分7分)选修4—5:不等式选讲已知定义在R 上的函数21)(+++=x x x f 的最小值为a . (I )求a 的值;(II )若r q p ,,为正实数,且a r q p =++,求证:3222≥++r q p .9.(2015高考数学新课标2理科·第24题)(本小题满分10分)选修4-5不等式选讲设,,,a b c d 均为正数,且a b c d +=+,证明:(Ⅰ)若ab cd >>+>是a b c d -<-的充要条件.10.(2015高考数学湖南理科·第18题)设0,0a b >>,且11a b a b+=+.证明: (1)2a b +≥;(2)22a a +<与22b b +<不可能同时成立.11.(2017年高考数学课标Ⅱ卷理科·第23题)[选修4-5:不等式选讲](10分)已知,证明:(1);(2).12.(2016高考数学课标Ⅱ卷理科·第24题)(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲已知函数()1122f x x x =-++,M 为不等式()2f x <的解集. (I )求M ;(II )证明:当,a b M ∈时,1a b ab +<+.330,0,2a b a b >>+=33()()4a b a b ++≥2a b +≤13.(2016高考数学江苏文理科·第24题)[选修4-5:不等式选讲]设0a >,13a x -<,23ay -<,求证:24x y a +-<.参考答案题型一:含绝对值不等式的解法1.(2021年高考全国乙卷理科·第23题)已知函数()3f x x a x =-++.(1)当1a =时,求不等式()6f x ≥的解集; (2)若()f x a >-,求a 的取值范围. 【答案】(1)(][),42,-∞-+∞ .(2)3,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭. 答案解析:(1)当1a =时,()13f x x x =-++,13x x -++表示数轴上的点到1和3-的距离之和, 则()6f x ≥表示数轴上的点到1和3-的距离之和不小于6,故4x ≤-或2x ≥, 所以()6f x ≥的解集为(][),42,-∞-+∞ .(2)依题意()f x a >-,即3a x a x -+>-+恒成立,333x a x x a a x -++-+=≥++,故3a a +>-,所以3a a +>-或3a a +<, 解得32a >-. 所以a 的取值范围是3,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭. 【点睛】解绝对值不等式的方法有零点分段法、几何意义法.2.(2020年高考课标Ⅱ卷理科·第23题)已知函数2()|21|f x x a x a =-+-+.(1)当2a =时,求不等式()4f x …的解集;(2)若()4f x …,求a 的取值范围.【答案】(1)32x x ⎧≤⎨⎩或112x ⎫≥⎬⎭;(2)(][),13,-∞-+∞ .答案解析:(1)当2a =时,()43f x x x =-+-. 当3x ≤时,()43724f x x x x =-+-=-≥,解得:32x ≤; 当34x <<时,()4314f x x x =-+-=≥,无解; 当4x ≥时,()43274f x x x x =-+-=-≥,解得:112x ≥; 综上所述:()4f x ≥的解集为32x x ⎧≤⎨⎩或112x ⎫≥⎬⎭. (2)()()()()22222121211f x x a x a x ax a a a a =-+-+≥---+=-+-=-(当且仅当221a x a -≤≤时取等号),()214a ∴-≥,解得:1a ≤-或3a ≥,a ∴的取值范围为(][),13,-∞-+∞ .【点睛】本题考查绝对值不等式的求解、利用绝对值三角不等式求解最值的问题,属于常考题型. 3.(2020江苏高考·第23题)设x ∈R ,解不等式2|1|||4x x ++≤.【答案】22,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【答案解析】1224x x x <-⎧⎨---≤⎩ 或10224x x x -≤≤⎧⎨+-≤⎩或0224x x x >⎧⎨++≤⎩21x ∴-≤<-或10x -≤≤或203x <≤,所以解集为22,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦4.(2019·全国Ⅱ·理·第23题)已知函数()()2f x x a x x x a =-+--.()1当1a =时,求不等式()0f x <的解集;()2当(),1x ∈-∞时,()0f x <,求a 的取值范围. 【答案】()1(),1-∞;()2[)1,+∞【官方答案解析】()1当1a =时,()=|1| +|2|(1)f x x x x x ---.当1x <时,2()2(1)0f x x =--<;当1x ≥时,()0f x ≥. 所以,不等式()0f x <的解集为(,1)-∞.()2因为()=0f a ,所以1a ≥.当1a ≥,(,1)x ∈-∞时,()=() +(2)()=2()(1)<0f x a x x x x a a x x ----- 所以,a 的取值范围是[1,)+∞.【分析】()1根据1a =,将原不等式化为()1210x x x x -+--<,分别讨论1x <,12x <≤,2x ≥三种情况,即可求出结果;()2分别讨论1a ≥和1a <两种情况,即可得出结果.【答案解析】()1当1a =时,原不等式可化为()1210x x x x -+--<;当1x <时,原不等式可化,即()210x ->,显然成立, 此时解集为(),1-∞;当12x <≤时,原不等式可化为()()()1210x x x x -+--<,解得1x <,此时解集为空集; 当2x ≥时,原不等式可化为()()()1210x x x x -+--<,即()210x -<,显然不成立;此时解集为空集;综上,原不等式的解集为(),1-∞;()2当1a ≥时,因为(),1x ∈-∞,所以由()0f x <可得()()()20a x x x x a -+--<,即()()10x a x -->,显然恒成立;所以1a ≥满足题意;当1a <时,()()()2,1()21,x a a x f x x a x x a -<⎧⎪=⎨--<⎪⎩≤,因1a x <≤时, ()0f x <显然不能成立,所以1a <不满足题意;综上,a 的取值范围是[)1,+∞.【点评】本题主要考查含绝对值的不等式,熟记分类讨论的方法求解即可,属于常考题型.5.(2019·江苏·第23题)设x ∈R ,解不等式||+|2 1|>2x x -.【答案】见答案解析【答案解析】当0x <时,原不等式可化为122x x -+->,解得13x <-;当12x 0≤≤时,原不等式可化为122x x +->,即1x <-,无解;当12x >时,原不等式可化为212x x +->,解得1x >. 综上,原不等式的解集为1{|1}3x x x <->或.6.(2015高考数学新课标1理科·第24题)(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲已知函数()12,0f x x x a a =+-->.为为(Ⅰ)当1a =时,求不等式()1f x >的解集;(Ⅱ)若()f x 的图像与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围 【答案】(Ⅰ)2{|2}3x x <<(Ⅱ)(2,+∞) 分析:(Ⅰ)利用零点分析法将不等式f (x )>1化为一元一次不等式组来解;(Ⅱ)将()f x 化为分段函数,求出()f x 与x 轴围成三角形的顶点坐标,即可求出三角形的面积,根据题意列出关于a 的不等式,即可解出a 的取值范围.答案解析:(Ⅰ)当a =1时,不等式f (x )>1化为|x +1|-2|x -1|>1,等价于11221x x x ≤-⎧⎨--+->⎩或111221x x x -<<⎧⎨++->⎩或11221x x x ≥⎧⎨+-+>⎩,解得223x <<, 所以不等式f (x )>1的解集为2{|2}3x x <<.(Ⅱ)由题设可得,12,1()312,112,x a x f x x a x a x a x a --<-⎧⎪=+--≤≤⎨⎪-++>⎩,所以函数()f x 的图像与x 轴围成的三角形的三个顶点分别为21(,0)3a A -,(21,0)B a +,(,+1)C a a ,所以△ABC 的面积为22(1)3a +. 由题设得22(1)3a +>6,解得2a >. 所以a 的取值范围为(2,+∞).7.(2015高考数学江苏文理·第24题)解不等式|23|2x x ++≥【答案】153x x x ⎧⎫≤-≥-⎨⎬⎩⎭或分析:根据绝对值定义将不等式化为两个不等式组的并集,分别求解即可答案解析:原不等式可化为3232x x ⎧<-⎪⎨⎪--≥⎩或32332x x ⎧≥-⎪⎨⎪+≥⎩.解得5x ≤-或13x ≥-.综上,原不等式的解集是153x x x ⎧⎫≤-≥-⎨⎬⎩⎭或.8.(2014高考数学课标2理科·第24题)(本小题满分10)选修4-5:不等式选讲.设函数()f x =1(0)x x a a a++->(Ⅰ)证明:()f x ≥2;(Ⅱ)若()35f <,求a 的取值范围.【答案】答案解析:(Ⅰ)11112x x a x a x x a x a a a a a++-=++-≥++-=+≥,仅当1a =时等号成立,所以()f x ≥2.(Ⅱ)()3f =1133335a a a a++-=-++<当03a <<时,()3f =165a a -+<,解得12a +>当3a ≥时,()3f =15a a +<,解得52a +>综上所述,a的取值范围为15(,22++.9.(2017年高考数学新课标Ⅰ卷理科·第23题)[选修4—5:不等式选讲]已知函数,.(1)当时,求不等式的解集;(2)若不等式的解集包含,求的取值范围【答案】(1);(2).【分析】(1)将代入,不等式等价于,对按,,讨论,得出最值的解集;(2)当时,.若的解集包含,等价于当时,,则在的最小值必为与之一,所以且,得,所以的取值范围为.【答案解析】(1)当时,不等式等价于①当时,①式化为,无解;当时,①式化为,从而;当时,①式化为,从而 所以不等式的解集为(2)当时,所以的解集包含,等价于当时,又在的最小值必为与之一,所以,得. 所以的取值范围为.10.(2017年高考数学课标Ⅲ卷理科·第23题)[选修4—5:不等式选讲](10分)已知函数.()24f x x ax =-++()11g x x x =++-1a =()()f x g x ≥()()f x g x ≥[]1,1-a 112x x ⎧-+⎪-≤≤⎨⎪⎪⎩⎭[]1,1-1a =()()f x g x ≥2|1||1|40x x x x -+++--≤x 1x <-11x -≤≤1x >[1,1]x ∈-()2g x =()()f x g x ≥[1,1]-[]1,1x ∈-()2f x ≥()f x []1,1-()1f -()1f ()12f -≥()12f ≥11a -≤≤a []1,1-1a =()()f x g x ≥21140x x x x -+++--<1x <-2340x x --≤11x -≤≤220x x --≤11x -≤≤1x >240x x +-≤112x -<≤()()f x g x≥112xx ⎧-+⎪-≤≤⎨⎪⎪⎩⎭[]1,1x ∈-()2g x =()()f x g x ≥[]1,1-[]1,1x ∈-()2f x ≥()f x []1,1-()1f -()1f ()()1212f f -≥⎧⎪⎨≥⎪⎩11a -≤≤a []1,1-()12f x x x =+--(1)求不等式的解集;(2)若不等式的解集非空,求的取值范围.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)【答案解析】(1)因为所以不等式等价于或或由无解;由;由 综上可得不等式的解集为.(2)解法一:先求不等式的解集为空集时的取值范围不等式的解集为空集等价于不等式恒成立记,则当时, 当时,当时, 所以 所以不等式的解集为空集时, 所以不等式的解集非空时,的取值范围为.解法二:原式等价于存在,使成立,即设()1f x ≥()2f x x x m ≥-+m {}1x x ≥5-,4⎛⎤∞ ⎥⎝⎦()3, 11221, 123, 2x f x x x x x x -<-⎧⎪=+--=-≤≤⎨⎪>⎩()1f x ≥131x <-⎧⎨-≥⎩12211x x -≤≤⎧⎨-≥⎩231x >⎧⎨≥⎩131x <-⎧⎨-≥⎩⇒x 1222x x -≤≤⎧⎨≥⎩12x ⇒≤≤231x >⎧⎨≥⎩2x ⇒≥()1f x ≥[)1,+∞()2f x x x m ≥-+m ()2f x x x m ≥-+()2m f x x x >-+()()2F x f x x x =-+2223, 131, 123, 2x x x x x x x x x ⎧-+-<-⎪-+-≤≤⎨⎪-++>⎩()max m F x >⎡⎤⎣⎦1x <-()()2211131524F x x x x F ⎛⎫=-+-=---<-=- ⎪⎝⎭12x -≤≤()223535312424F x x x x F ⎛⎫⎛⎫=-+-=--+≤= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2x >()()2211332124F x x x x F ⎛⎫=-++=--+<= ⎪⎝⎭()max 3524F x F ⎛⎫==⎡⎤⎪⎣⎦⎝⎭()2f x x x m ≥-+54m >()2f x x x m ≥-+m 5,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦x R ∈2()f x x x m -+≥2max [()]f x x x m -+≥2()()g x f x x x =-+由(1)知当时,,其开口向下,对称轴 所以当时,,其开口向下,对称轴为 所以 当时,,其开口向下,对称轴为 所以 综上 所以的取值范围为.11.(2016高考数学课标Ⅲ卷理科·第24题)选修4—5:不等式选讲已知函数()2f x x a a =-+.(Ⅰ)当2a =时,求不等式()6f x ≤的解集;(Ⅱ)设函数()21g x x =-,当R x ∈时,()()3f x g x +≥,求a 的取值范围. 【答案】(Ⅰ){}13x x -≤≤;(Ⅱ)[)2,+∞.【答案解析】(Ⅰ)当2a =时,()222f x x =-+.解不等式2226x -+≤,得13x -≤≤.因此,()6f x ≤的解集为{}13x x -≤≤. (Ⅱ)当R x ∈时,()()2122121f x g x x a a x x a x a a a +=-++--+-+=-+≥ 当12x =时等号成立. 所以当R x ∈时,()()3f x g x +≥等价于13a a -+≥.① 当1a ≤时,①等价于13a a -+≥,无解. 当1a >时,①等价于13a a -+≥,解得2a ≥2223,1()31,123,2x x x g x x x x x x x ⎧-+-≤-⎪=-+--<<⎨⎪-++≥⎩1x ≤-2()3g x x x =-+-112x =>-()()11135g x g ≤-=---=-12x -<<()231g x x x =-+-32x =()399512424g x g ⎛⎫≤=-+-= ⎪⎝⎭2x ≥()23g x x x =-++12x =()()24231g x g ≤=-++=()max 54g x =⎡⎤⎣⎦m 5,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦所以的取值范围是[)2,+∞.题型二:不等式的最值1.(2018年高考数学江苏卷·第24题)[选修4—5:不等式选讲](本小题满分10分)若x ,y ,z 为实数,且x +2y +2z =6,求222x y z ++的最小值. 【答案】4证明:由柯西不等式,得2222222()(122)(22)x y z x y z ++++≥++. 因为22=6x y z ++,所以2224x y z ++≥, 当且仅当122x y z ==时,不等式取等号,此时244333x y z ===,,,所以222x y z ++的最小值为4.2.(2014高考数学课标1理科·第24题)选修4—5:不等式选讲若,且. (1)求的最小值;(2)是否存在,使得?并说明理由. 【答案】答案解析:(1,得,且当时等号成立,故,且当∴的最小值为.(2)由,得,又由(1)知,二者矛盾, 所以不存在,使得成立.3.(2015高考数学陕西理科·第24题)(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲已知关于x 的不等式x a b +<的解集为{}24x x <<. (Ⅰ)求实数a ,b 的值;的最大值.【答案】(Ⅰ)3a =-,1b =;(Ⅱ)4.分析:(Ⅰ)先由x a b +<可得b a x b a --<<-,再利用关于x 的不等式x a b +<的解集为{}24x x <<可得a ,b +变形为,再利用柯西不等式的最大值.答案解析:(Ⅰ)由||x a b +<,得b a x b a --<<- 则2,4,b a b a --=⎧⎨-=⎩解得3a =-,1b =0,0a b >>11a b+=33a b +,a b 236a b +=11a b =+?2ab ³a b ==33a b +?a b =33a b +623a b =+?32ab £2ab ³,a b 236a b +==≤4==1=,即1t=时等号成立,故max4=.4.(2015高考数学福建理科·第23题)选修4-5:不等式选讲已知0,0,0a b c>>>,函数()||||f x x a x b c=++-+的最小值为4.(Ⅰ)求a b c++的值;(Ⅱ)求2221149a b c++的最小值.【答案】(Ⅰ)4;(Ⅱ)87.答案解析:(Ⅰ)因为(x)|x||x||(x)(x)||a|f a b c a b c b c=++++?-++=++,当且仅当a x b-#时,等号成立,又0,0a b>>,所以|a b|a b+=+,所以(x)f的最小值为a b c++, 所以a b c4++=.(Ⅱ)由(1)知a b c4++=,由柯西不等式得()()22222114912+3+1164923a ba b c c a b c⎛⎫⎛⎫++++≥⨯⨯⨯=++=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即222118497a b c++?.当且仅当1132231ba c==,即8182,,777a b c===时,等号成立所以2221149a b c++的最小值为87.题型三:含绝对值不等式的成立问题1.(2018年高考数学课标Ⅱ卷(理)·第23题)[选修4-5:不等式选讲](10分)设函数()5|||2|f x x a x=-+--.(1)当1a=时,求不等式()0f x≥的解集;(2)若()1f x≤,求a的取值范围.【答案】答案解析:(1)当1a=时,24,1,()2,12,26, 2.x xf x xx x+-⎧⎪=-<⎨⎪-+>⎩≤≤可得()0≥f x的解集为{}|23≤≤x x-.(2)()1f x≤等价于|||2|4≥x a x++-.而|||2||2|≥x a x a ++-+,且当2x =时等号成立,故()1f x ≤等价于|2|4≥a +. 由|2|4≥a +可得6≤a -或2≥a ,所以a 的取值范围是(][),62,-∞-+∞ . 2.(2018年高考数学课标卷Ⅰ(理)·第23题)[选修4–5:不等式选讲](10分)已知()|1||1|f x x ax =+--.(1)当1a =时,求不等式()1f x >的解集;(2)若(0,1)x ∈时不等式()f x x >成立,求a 的取值范围.【答案】答案解析:(1)当1a =时,()|1||1|f x x x =+--,即2,1,()2,11,2, 1.x f x x x x -≤-⎧⎪=-<<⎨⎪≥⎩故不等式()1f x >的解集为1{|}2x x >.(2)当(0,1)x ∈时|1||1|x ax x +-->成立等价于当(0,1)x ∈时|1|1ax -<成立. 若0a ≤,则当(0,1)x ∈时|1|1ax -≥; 若0a >,|1|1ax -<的解集为20x a <<,所以21a≥,故02a <≤. 综上,a 的取值范围为(0,2].题型四:含绝对值函数的图像及其应用1.(2023年全国甲卷理科·第23题)设0a >,函数()2f x x a a =--.(1)求不等式()f x x <的解集;(2)若曲线()y f x =与x 轴所围成的图形的面积为2,求a . 【答案】(1),33a a ⎛⎫⎪⎝⎭(2)2答案解析:(1)若x a ≤,则()22f x a x a x =--<, 即3x a >,解得3a x >,即3ax a <≤, 若x a >,则()22f x x a a x =--<, 解得3x a <,即3a x a <<, 综上,不等式的解集为,33a a ⎛⎫⎪⎝⎭.(2)2,()23,x a x a f x x a x a -+≤⎧=⎨->⎩. 画出()f x 的草图,则()f x 与x 轴围成ABC ,ABC 的高为3,,0,,022a a a A B ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以||=AB a ,所以211||222ABC S AB a a =⋅== ,解得2a =.2.(2023年全国乙卷理科·第23题)已知()22f x x x =+-.(1)求不等式()6f x x ≤-的解集;(2)在直角坐标系xOy 中,求不等式组()60f x yx y ≤⎧⎨+-≤⎩所确定的平面区域的面积. 【答案】(1)[2,2]-; (2)8.答案解析:(1)依题意,32,2()2,0232,0x x f x x x x x ->⎧⎪=+≤≤⎨⎪-+<⎩,不等式()6f x x ≤-化为:2326x x x >⎧⎨-≤-⎩或0226x x x ≤≤⎧⎨+≤-⎩或0326x x x <⎧⎨-+≤-⎩, 解2326x x x >⎧⎨-≤-⎩,得无解;解0226x x x ≤≤⎧⎨+≤-⎩,得02x ≤≤,解0326x x x <⎧⎨-+≤-⎩,得20x -≤<,因此22x -≤≤,所以原不等式的解集为:[2,2]-(2)作出不等式组()60f x yx y ≤⎧⎨+-≤⎩表示的平面区域,如图中阴影ABC ,由326y x x y =-+⎧⎨+=⎩,解得(2,8)A -,由26y x x y =+⎧⎨+=⎩, 解得(2,4)C ,又(0,2),(0,6)B D , 所以ABC 的面积11|||62||2(2)|822ABC C A S BD x x =⨯-=-⨯--= . 3.(2020年高考课标Ⅰ卷理科·第23题)已知函数()|31|2|1|f x x x =+--.(1)画出()y f x =的图像;(2)求不等式()(1)f x f x >+的解集. 【答案】(1)详解答案解析;(2)7,6⎛⎫-∞-⎪⎝⎭. 【答案解析】(1)因为()3,1151,1313,3x x f x x x x x ⎧⎪+≥⎪⎪=--<<⎨⎪⎪--≤-⎪⎩,作出图象,如图所示:(2)将函数()f x 的图象向左平移1个单位,可得函数()1f x +的图象,如图所示:由()3511x x --=+-,解得76x =-. 所以不等式()(1)f x f x >+的解集为7,6⎛⎫-∞-⎪⎝⎭. 【点睛】本题主要考查画分段函数的图象,以及利用图象解不等式,意在考查学生的数形结合能力,属于基础题.4.(2016高考数学课标Ⅰ卷理科·第24题)(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲已知函数(x)123f x x =+--. (I )画出(x)y f =的图像; (II )求不等式(x)1f 的解集.【答案】 (I )见答案解析 (II )()()11353⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭,,,【官方解答】(I )()4133212342x x f x x x x x ⎧⎪--⎪⎪=--<<⎨⎪⎪-⎪⎩,≤,,≥ ,()y f x =如图所示:(II )由()f x 得表达式及图像,当()1f x =时,得1x =或3x =当()1f x =-时,得13x =或5x = 故()1f x 的解集为{}13x x <<;()1f x -൏的解集为153x x x ⎧⎫<>⎨⎬⎩⎭或 ()1f x >∴,解集为()()11353⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭ ,,,.【民间解答】(I )如上图所示:(II )()4133212342x x f x x x x x ⎧⎪--⎪⎪=--<<⎨⎪⎪-⎪⎩,≤,,≥()1f x >当1x -≤,41x ->,解得5x >或3x <1x -∴≤ 当312x -<<,321x ->,解得1x >或13x <113x -<<∴或312x << 当32x ≥,41x ->,解得5x >或3x < 332x <∴≤或5x >综上,13x <或13x <<或5x > ()1f x >∴,解集为()()11353⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭ ,,,.5.(2018年高考数学课标Ⅲ卷(理)·第23题)【选修4—5:不等式选讲】(10分)设函数()211f x x x =++-. (1)画出()y f x =的图象;(2)当[)0,x ∈+∞时,()f x ax b ≤+,求a b +的最小值.【答案】【官方答案解析】(1)()13,212,123,1x x f x x x x x ⎧-<-⎪⎪⎪=+-≤<⎨⎪≥⎪⎪⎩()y f x =的图像如图所示(2)由(1)知,()y f x =的图像与y 轴交点的纵坐标为2,且各部分所在直线斜率的最大值为3,故当且仅当3a ≥且2b ≥时,()f x ax b ≤+在[)0,+∞成立,因此a b +的最小值为5.【民间答案解析】(1)()211f x x x =++-3,112,12132x x x x x x ⎧⎪>⎪⎪=+-≤≤⎨⎪⎪-<-⎪⎩,可作出函数()f x 的图象如下图(2)依题意可知()f x ax b ≤+在[)1,+∞上恒成立,在[)0,1上也恒成立 当1x ≥时,()3f x x ax b =≤+恒成立即()30a x b -+≥在[)1,+∞上恒成立 所以30a -≥,且30a b -+≥,此时3a ≥,3a b +≥当01x ≤<时,()2f x x ax b =+≤+即()120a x b -+-≥恒成立 结合3a ≥,可知20b -≥即2b ≥综上可知32a b ≥⎧⎨≥⎩,所以当3a =,2b =时,a b +取得最小值5.题型五:不等式证明1.(2017年高考数学江苏文理科·第24题)[选修4-5:不等式选讲]已知为实数,且证明【答案】答案解析:证明:由柯西不等式得,直线的普通方程为.因为, ,所以, 因此2.(2022年高考全国甲卷数学(理)·第23题)已知a ,b ,c 均为正数,且22243a b c ++=,证明:(1)23a b c ++≤; (2)若2b c =,则113a c+≥. 【答案】(1)见答案解析 (2)见答案解析【答案解析】(1)证明:由柯西不等式有()()()222222221112a b c a b c ⎡⎤++++≥++⎣⎦, 所以23a b c ++≤,当且仅当21a b c ===时,取等号,所以23a b c ++≤; (2)证明:因为2b c =,0a >,0b >,0c >,由(1)得243a b c a c ++=+≤, 即043a c <+≤,所以1143a c ≥+, 由权方和不等式知()22212111293444a c a c a c a c++=+≥=≥++,当且仅当124a c =,即1a =,12c =时取等号, 所以113a c+≥ 3.(2020年高考课标Ⅲ卷理科·第23题)设a ,b ,c ∈R ,a +b +c =0,abc =1.(1)证明:ab +bc +ca <0;(2)用max{a ,b ,c }表示a ,b ,c 中的最大值,证明:max{a ,b ,c. 【答案】(1)证明见答案解析(2)证明见答案解析.答案解析:(1)2222()2220a b c a b c ab ac bc ++=+++++= ,,,,a b c d 22224,16,a b c d +=+=8.ac bd +≤l 22222()()()ac bd a b c d +++≤224a b +=2216c d +=2()64ac bd +≤8.ac bd +≤()22212ab bc ca a b c ∴++=-++ 1,,,abc a b c =∴ 均不为0,则2220a b c ++>,()222120ab bc ca a b c ∴++=-++<; (2)不妨设max{,,}a b c a =,由0,1a b c abc ++==可知,0,0,0a b c ><<,1,a b c a bc =--= ,()222322224b c b c bc bc bc a a a bc bc bc++++∴=⋅==≥=.当且仅当b c =时,取等号,a ∴≥,即max{,,}a b c .【点睛】本题主要考查了不等式的基本性质以及基本不等式的应用,属于中档题.4.(2019·全国Ⅲ·理·第23题)设,,x y z R ∈,且1x y z ++=.(1)求222(1)(1)(1)x y z -++++的最小值;(2)若2221(2)(1)()3x y z a -+-+-≥成立,证明:3a -≤或1a -≥. 【答案】(1)43;(2)见详解. 【官方答案解析】(1)由于2[(1)(1)(1)]x y z -++++222(1)(1)(1)2[(1)(1)(1)(1)(1)(1)]x y z x y y z z x =-+++++-++++++-2223(1)(1)(1)x y z ⎡⎤-++++⎣⎦…故由已知得232(1)(1)143()x y z -++++≥,当且仅当511,,333x y z ==-=-时等号成立.所以232(1)(1)(1)x y z -++++的最小值为43. (2)由于2[(2)(1)()]x y z a -+-+-.222(2)(1)()2[(2)(1)(1)()()(2)]x y z a x y y z a z a x =-+-+-+--+--+--2223(2)(1)()x y z a ⎡⎤-+-+-⎣⎦…故由已知得2222(2)(2)(1)()3a x y z a +-+-+-…,当且仅当4122,,333aa a x y z ---===时等号成立.因此222(2)(1)()x y z a -+-+-的最小值为2(2)3a +由题设知2(2)133a +…,解得3a -≤或1a -≥.【解法2】柯西不等式法(1)22222222[(1)(1)(1)](111)[(1)(1)(1)](1)4x y z x y z x y z -++++++-++++=+++=≥,故2224(1)(1)(1)3x y z -++++≥,当且仅当511,,333x y z ==-=-时等号成立.所以222(1)(1)(1)x y z -++++的最小值为43. (2)2221(2)(1)()3x y z a -+-+-≥,所以222222[(2)(1)()](111)1x y z a -+-+-++≥.当且仅当4122,,333aa a x y z ---===时等号成立. 22222222[(2)(1)()](111)(21)(2)x y z a x y z a a -+-+-++=-+-+-=+成立.所以2(2)1a +≥成立,所以有3a -≤或1a -≥.【点评】本题两问思路一样,既可用基本不等式,也可用柯西不等式求解,属于中档题型.5.(2019·全国Ⅰ·理·第23题)已知a ,b ,c 为正数,且满足1abc =.证明:(1)222111a b c a b c++++≤; (2)333()()()24a b b c c a +++++≥.【答案】解:(1)因为2222222,2,2a b ab b c bc c a ac +++≥≥≥,又1abc =,故有222111ab bc ca a b c ab bc ca abc a b c ++++++==++≥.所以222111a b c a b c++++≤.(2)因为, , a b c 为正数且1abc =,故有333()()()a b b c c a +++++≥3(+)(+)(+)a b b c a c =324⨯⨯⨯=≥所以333()()()24a b b c c a +++++≥.6.(2014高考数学辽宁理科·第24题)(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲设函数()2|1|1f x x x =-+-,2()1681g x x x =-+,记()1f x ≤的解集为M ,()4g x ≤的解集为N . (1)求M ;(2)当x M N ∈ 时,证明:221()[()]4x f x x f x +≤. 【答案】(1)[0,43];(2)见答案解析. 答案解析:(1)由f (x )=2|x ﹣1|+x ﹣1≤1 可得1331x x ≥⎧⎨-≤⎩①,或111x x <⎧⎨-≤⎩②. 解①求得1≤x ≤43,解②求得 0≤x <1.综上,原不等式的解集为[0,43].(2)由g (x )=16x 2﹣8x +1≤4,求得14-≤x ≤34,∴N =[14-,34],∴M ∩N =[0,34].∵当x ∈M ∩N 时,f (x )=1﹣x ,x 2f (x )+x [f (x )]2=xf (x )[x +f (x )]=21142x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭≤14,故要证的不等式成立.7.(2014高考数学江苏·第24题)【选修4 - 5:不等式选讲】已知0,0x y >>,证明:22(1)(1)9x y x y xy ++++≥. 【答案】[选修4—4:不等式证明选讲]. 答案解析:本小题主要考查本小题满分10分.证法一:因为0,0x y >>,所以210x y ++≥>,故22(1)(1)9x y x y xy ++++≥=.证法二:(柯西不等式)22222(1)(1)(1)(1)(x y x y x y y x y x ++++=++++≥+29xy ≥+=.证法三:因为0,0x y >>,所以212x y x y ++≥+,212y x y x ++≥+.故222(1)(1)(2)(2)2()99x y x y x y y x x y xy xy ++++≥++=-+≥. (江苏苏州 褚小光) 证法四:因为0,0x y >>,所以212x y x y ++≥+,212y x y x ++≥+. 故2222(1)(1)(2)(2)225459x y x y x y y x x y xy xy xy xy ++++≥++=++≥+=. 8.(2014高考数学福建理科·第23题)(本小题满分7分)选修4—5:不等式选讲已知定义在R 上的函数21)(+++=x x x f 的最小值为a . (I )求a 的值;(II )若r q p ,,为正实数,且a r q p =++,求证:3222≥++r q p .(II22222222111()()(111)()9.p p q r p q r q r ≥⨯+⨯+⨯=++++=++即2223q pr ++≥.9.(2015高考数学新课标2理科·第24题)(本小题满分10分)选修4-5不等式选讲设,,,a b c d 均为正数,且a b c d +=+,证明:(Ⅰ)若ab cd >+>+>是a b c d -<-的充要条件.【答案】(Ⅰ)详见答案解析;(Ⅱ)详见答案解析.答案解析:(Ⅰ)因为2ab=++2cd=++由题设a b c d +=+,ab cd >,得22+>+>.(Ⅱ)(ⅰ)若a b c d -<-,则22()()a bc d -<-.即22()4()4ab abcd cd +-<+-.因为a bc d +=+,所以ab cd >>+>,则22>+,即a b ++>c d ++a b c d +=+,所以ab cd >,于是22()()4aba b ab -=+-2()4c d cd <+-2()c d =-.因此a b c d -<->a b c d -<-的充要条件.10.(2015高考数学湖南理科·第18题)设0,0a b >>,且11a b a b+=+.证明:(1)2a b +≥;(2)22a a +<与22b b +<不可能同时成立.【答案】(1)详见答案解析;(2)详见答案解析.分析:(1)将已知条件中的式子可等价变形为1=ab ,再由基本不等式即可得证;(2)利用反证法, 假设假设22<+a a 与22<+b b 同时成立,可求得10<<a ,10<<b ,从而与1=ab 矛盾,即可得证答案解析:由abba b a b a +=+=+11,0>a ,0>b ,得1=ab ,(1)由基本不等式及1=ab ,有22=≥+ab b a ,即2≥+b a ;(2)假设22<+a a 与22<+b b 同时成立,则由22<+a a 及0>a 得10<<a ,同理10<<b ,从而1<ab ,这与1=ab 矛盾,故22<+a a 与22<+b b 不可能成立.11.(2017年高考数学课标Ⅱ卷理科·第23题)[选修4-5:不等式选讲](10分)已知,证明:(1);(2).【答案】【命题意图】不等式证明,柯西不等式【基本解法】(1)解法一:由柯西不等式得:解法二:330,0,2a b a b >>+=33()()4a b a b ++≥2a b +≤55222222332()()))()4a b a b a b a b ⎡⎤⎡⎤++=+⋅+≥+=⎣⎦⎣⎦5566553325533()()()2a b a b a b ab a b a b ab a b a b++=+++=+++-33233332()2()4a b a b a b ≥++-=+=解法三:又,所以.当时,等号成立. 所以,,即.(2)解法一:由及得所以.解法二:(反证法)假设,则,两边同时立方得:,即,因为, 所以,即,矛盾,所以假设不成立,即.解法三:因为,所以:.又,所以: 。
新编高考真题汇编文科数学(解析版)不等式一、选择题某2y2,1.【20某某高考山东文6】设变量某,y满足约束条件2某y4,则目标函数z3某y的取值范4某y1,围是333(A)[,6](B)[,1](C)[1,6](D)[6,]222【答案】A【解析】做出不等式所表示的区域如图,由z3某y得y3某z,平移直线y3某,由图象可知当直线经过点E(2,0)时,直线y3某z的截距最小,此时z最大为z3某y6,当直线经过C点时,直线截距最大,此时z最小,由1某4某y133,解得,此时,所以z3某y的取值范围是z3某y32222某y4y33[,6],选A.2某02.【20某某高考安徽文8】若某,y满足约束条件某2y3,则z某y的最小值是2某y3(A)-3(B)0(C)【答案】A【解析】约束条件对应ABC边际及内的区域:A(0,3B),3(D)323则(0C,),(1,1)2t某y[3,0]。
3.【20某某高考新课标文5】已知正三角形ABC的顶点A(1,1),B(1,3),顶点C在第一象限,若点(某,y)在△ABC内部,则z=-某+y的取值范围是(A)(1-3,2)(B)(0,2)(C)(3-1,2)(D)(0,1+3)【答案】A【解析】做出三角形的区域如图,由图象可知当直线y某z经过点B时,截距最大,此时z132,当直线经过点C时,直线截距最小.因为AB某轴,所以yC132,三角形的边长为2,设C(某,2),则2AC(某1)2(21)22,解得(某1)23,某13,因为顶点C在第一象限,所以某13,即(13,2)代入直线z某y得z(13)213,所以z的取值范围是13z2,选A.4.【20某某高考重庆文2】不等式某10的解集是为某2(A)(1,)(B)(,2)(C)(-2,1)(D)(,2)∪(1,)【答案】C【解析】原不等式等价于(某1)(某2)0即2某1,所以不等式的解为(2,1),选C.5.【20某某高考浙江文9】若正数某,y满足某+3y=5某y,则3某+4y的最小值是A.2428B.C.5D.6551311313某12y13)5,(3某4y)()(5y某5y某5y某【答案】C【解析】某+3y=5某y,1132365.55某y3,某2y12,6.【20某某高考四川文8】若变量某,y满足约束条件2某y12,则z3某4y的最大值是某0y0()A、12B、26C、28D、33【答案】C【解析】如图可行域为经过点M时z有最大值,联立方程组选C.图中阴影部分,当目标函数直线某2y12得M(4,4),代入目标函数得z28,故2某y122某y207.【20某某高考天津文科2】设变量某,y满足约束条件某2y40,则目标函数z=3某-2y的最某10小值为(A)-5(B)-4(C)-2(D)3【答案】B【解析】做出不等式对应的可行域如图,由z3某2y得y3z3z3z由图象可知当直线y某经过点C(0,2)时,直线y某的截距最大,某,222222而此时z3某2y最小为z3某2y4,选B.8.【20某某高考陕西文10】小王从甲地到乙地的时速分别为a和b (aA.aabababab【答案】A.【解析】设甲乙两地相距,则小王用时为abab2ab2ab21a.、,avab.故选A.ab2ab2bab10,某y某y20,则2某+3y的最大值为9.【20某某高考辽宁文9】设变量某,y满足0剟0剟y15,(A)20(B)35(C)45(D)55【答案】D【解析】画出可行域,根据图形可知当某=5,y=15时2某+3y最大,最大值为55,故选D【点评】本题主要考查简单线性规划问题,难度适中。
专题12 不等式选讲1.【2020年高考全国Ⅰ卷文数】已知函数()|31|2|1|f x x x =+--.(1)画出()y f x =的图像;(2)求不等式()(1)f x f x >+的解集.【解析】(1)由题设知13,,31()51,1,33, 1.x x f x x x x x ⎧--≤-⎪⎪⎪=--<≤⎨⎪⎪+>⎪⎩()y f x =的图像如图所示.(2)函数()y f x =的图像向左平移1个单位长度后得到函数(1)y f x =+的图像.()y f x =的图像与(1)y f x =+的图像的交点坐标为711(,)66--.由图像可知当且仅当76x <-时,()y f x =的图像在(1)y f x =+的图像上方,故不等式()(1)f x f x >+的解集为7(,)6-∞-.【点睛】本题主要考查画分段函数的图象,以及利用图象解不等式,意在考查学生的数形结合能力,属于基础题.2.【2020年高考全国Ⅱ卷文数】已知函数f (x )=|x −a 2|+|x −2a +1|.(1)当a =2时,求不等式f (x )≥4的解集; (2)若f (x )≥4,求a 的取值范围.【解析】(1)当2a =时,72,3,()1,34,27,4,x x f x x x x -≤⎧⎪=<≤⎨⎪->⎩因此,不等式()4f x ≥的解集为311{|}22x x x ≤≥或.(2)因为222()|||21||21|(1)f x x a x a a a a =-+-+≥-+=-,故当2(1)4a -≥,即|1|2a -≥时,()4f x ≥.所以当a ≥3或a ≤-1时,()4f x ≥. 当-1<a <3时,222()|21|(1)4f a a a a =-+=-<, 所以a 的取值范围是(,1][3,)-∞-+∞.【点睛】本题考查绝对值不等式的求解、利用绝对值三角不等式求解最值的问题,属于常考题型.3.【2020年高考全国Ⅲ卷文数】设a ,b ,c R , a +b +c =0,abc =1.(1)证明:ab +bc +ca <0;(2)用max{a ,b ,c }表示a ,b ,c 中的最大值,证明:max{a ,b ,c }≥34. 【解析】(1)由题设可知,a ,b ,c 均不为零,所以 22221[()()]2ab bc ca a b c a b c ++=++-++2221()2a b c =-++0<.(2)不妨设max{a ,b ,c }=a ,因为1,()abc a b c ==-+,所以a >0,b <0,c <0.由2()4b c bc +≤,可得34a abc ≤,故34a ≥,所以3max{,,}4abc ≥.【点睛】本题主要考查了不等式的基本性质以及基本不等式的应用,属于中档题. 4.【2020年高考江苏】[选修4-5:不等式选讲](本小题满分10分)设x ∈R ,解不等式2|1|||4x x ++<.【解析】当x >0时,原不等式可化为224x x ++<,解得203x <<; 当10x -≤≤时,原不等式可化为224x x +-<,解得10x -≤≤; 当1x <-时,原不等式可化为224x x ---<,解得 2 1x -<<-. 综上,原不等式的解集为2|2}3{x x -<<.1.【2020·广东省湛江二十一中高三月考】已知函数()1=-f x x . (1)解不等式()(1)4f x f x ++≥;(2)当0x ≠,x ∈R 时,证明:1()()2f x f x-+≥. 【答案】(1)35,,22⎛⎤⎡⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭;(2)证明见解析.【解析】(1)由()(1)4f x f x ++≥得14x x -+≥,当1x >时,得214x -≥,所以52x ≥; 当01x ≤≤时,得14≥,所以x ∈∅; 当0x <时,得124x -≥,所以32x ≤-;综上,此不等式的解集为:35,,22⎛⎤⎡⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭;(2)由1()()f x f x -+=111x x++- , 由绝对值不等式得1111x x x x++-≥+, 又因为1,x x 同号,所以11x x x x+=+,由基本不等式得:12x x+≥,当且仅当1x =时,等号成立, 所以1()()2f x f x-+≥.【点睛】本题主要考查了含绝对值的不等式的求解,以及绝对值三角不等式的应用,其中解答中熟记含绝对值不等式解法,以及合理应用绝对值三角不等式和基本不等式求最值是解答本题的关键,着重考查了分类讨论思想,考查了学生的逻辑推理与运算求解能力.2.【2020·黑龙江省大庆实验中学高三月考】设a 、b 、c 均为正数, (Ⅰ)证明:222a b c ab bc ca ++≥++;(Ⅱ)若1ab bc ca ++=,证明a b c ++≥【答案】(Ⅰ)见解析(Ⅱ)见解析【解析】(Ⅰ)因为a ,b ,c 均为正数,由重要不等式可得222a b ab +,222b c bc +,222c a ca +,以上三式相加可得222222222a b b c c a ab bc ca +++++++, 即222a b c ab bc ca ++++;(Ⅱ)因为1ab bc ca ++=,由(Ⅰ)可知2221a b c ++, 故2222()222123a b c a b c ab bc ca ++=++++++=, 所以3a b c++得证.【点睛】本题考查不等式的证明,注意运用基本不等式和变形,考查推理能力,属于基础题.3.【2020·四川省泸县第二中学高三二模】已知函数()211f x x x =-++. (1)求不等式()2f x x ≤+的解集;(2)若函数()y f x =的最小值记为m ,设0a >,0b >,且有a b m +=.求1212a b +++的最小值.【答案】(1)[]0,1(2)642+ 【解析】(1)因为()3,1,12112,1,213,.2x x f x x x x x x x ⎧⎪-<-⎪⎪=-++=-+-≤≤⎨⎪⎪>⎪⎩从图可知满足不等式()2f x x ≤+的解集为[]0,1.(2)由图可知函数()y f x =的最小值为32,即32m =. 所以32a b +=,从而9122a b +++=,从而()()112121212912a b a b a b ⎛⎫+=++++⎡⎤ ⎪⎣⎦++++⎝⎭()()212122226423329129129a a b b a b a b ⎡⎡⎤+-⎛⎫+++=++≥+⋅=⎢⎢⎥ ⎪++++⎢⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎣ 当且仅当()21212a b a b ++=++,即92111492,22a b -==时,等号成立,∴1212a b +++. 【点睛】本题考查解绝对值不等式以基本不等式求最值的问题,是一道中档题. 4.【2020·辽宁省高三三模】设函数()234f x x x =-+-. (1)解不等式()2f x >;(2)若()f x 最小值为m ,实数a 、b 满足343a b m +=,求()222a b -+的最小值.【答案】(1){|1x x <或2}x >;(2)1625. 【解析】(1)()46,2423422,23446,3x x f x x x x x x x ⎧⎪-≥⎪⎪=-+-=-<<⎨⎪⎪-+≤⎪⎩,由()2f x >得2462x x ≥⎧⎨->⎩或423222x x ⎧<<⎪⎨⎪->⎩或43462x x ⎧≤⎪⎨⎪-+>⎩, 得2x >或∅或1x <,∴不等式解集{|1x x <或2}x >. (2)根据图象知:()min 4233f x f ⎛⎫==⎪⎝⎭,∴342a b +=, 所求可看做点()2,0到直线3420x y +-=的距离的平方,45d ==. ∴()222a b -+的最小值为1625.【点睛】本题考查了解绝对值不等式,求函数最值,意在考查学生的计算能力和综合应用能力,转化为点到直线的距离是解题的关键.5.【2020·山西省高三其他】已知函数()36f x x =+,()3g x x =-. (1)求不等式()()f x g x >的解集;(2)若()()232f x g x a a +≥-对于任意x ∈R 恒成立,求实数a 的取值范围.【答案】(1)93,,24⎛⎫⎛⎫-∞-⋃-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;(2)[]3,5-. 【解析】(1)由()()f x g x >,得363x x +>-, 平方得()()22363x x +>-, 得229363669x x x x ++>-+, 得2842270x x ++>, 得()()29430x x ++>, 解得92x <-或34x >-. 故不等式()()f x g x >的解集是93,,24⎛⎫⎛⎫-∞-⋃-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. (2)若()()232f x g x a a +≥-恒成立,即236392x x a a ++-≥-恒成立. 只需2min (3633)2++-≥-x x a a 即可.而()3639363915x x x x ++-≥+--=, 所以2215a a -≤,得22150a a --≤, 解得35a -≤≤.故实数a 的取值范围是:[]3,5-.【点睛】本题考查了含有绝对值不等式的解法、含参不等式的恒成立问题,考察了数学运算技能和逻辑推理能力,转化的数学思想,属于一般题目.6.【2020·河北省高三其他】已知函数()122f x x x =++-,()13g x x x m m =-++-. (Ⅰ)求函数()f x 的最小值;(Ⅱ)对于任意1x R ∈,存在2x R ∈,使得()()12f x g x ≥成立,求m 的取值范围. 【答案】(Ⅰ)2;(Ⅱ)31,42⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 【解析】(Ⅰ)()31,11223,1131,1x x f x x x x x x x -+<-⎧⎪=++-=-+-≤≤⎨⎪->⎩,(],1∴-∞上单调递减,在(1,)+∞上单调递增, ()()12min f x f ∴==,故当1x =时,()f x 取得最小值2. (Ⅱ)由(Ⅰ)得()min 2f x =,而()1313g x x x m m x x m m =-++-≥----13m m =+-, 当1x =时等号成立,由题意知,对任意1x R ∈,存在2x R ∈使得()()12f x g x ≥成立, 则()()min min f x g x ≥, 即213m m ≥+-,所以2220(2)(13)m m m +≥⎧⎨+≥+⎩,解得:3142m -≤≤, 即m 的取值范围为31,42⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 【点睛】本题考查根据分类讨论和单调性求函数的最值,绝对值不等式的解法,以及绝对值三角不等式的性质和根据不等式恒成立问题求参数取值范围,考查转化思想和运算能力.7.【2020·山西省太原五中高三月考】已知函数()|4||1|f x x x =-+-,x ∈R . (1)解不等式:()5f x ≤;(2)记()f x 的最小值为M ,若实数a ,b 满足22a b M +=,试证明:22112213a b +≥++. 【答案】(1){}|05x x ≤≤(2)证明见解析【解析】(1)()|4||1|f x x x =-+-25,43,1425,1x x x x x ->⎧⎪=⎨⎪-+<⎩. ()5f x ,∴2554x x -⎧⎨>⎩或14x 或2551x x -+⎧⎨<⎩, 45x ∴<或14x 或01x <, 05x ∴,∴不等式的解集为{|05}x x ;(2)因为()|4||1||(4)(1)|3f x x x x x =-+-≥-+-=(当且仅当14x ≤≤等号成立), 所以()f x 的最小值3M =,即223a b +=,所以()()222222111112121216a b a b a b ⎛⎫⎡⎤+=++++⨯ ⎪⎣⎦++++⎝⎭ 22221212216b a a b ⎛⎫++=++⨯ ⎪++⎝⎭1(26≥+⨯23=(当且仅当21a =,22b =等号成立). 【点睛】本题考查了绝对值不等式的解法和利用基本不等式求最值,属于中档题. 8.【2020·河北省河北正中实验中学高三其他】已知函数24()|2|(0)a f x x x a a+=+++<,()8|3|g x x =-+.(1)当1a =-时,求不等式()11f x ≤的解集;(2)若关于x 的不等式()()f x g x ≤的解集包含[2,1]--,求a 的取值集合. 【答案】(1)[]4,7-;(2){}2-【解析】(1)当1a =-时,()32,2527,2523,5x x f x x x x x x -≤-⎧⎪=-++=-<<⎨⎪-≥⎩,由32112x x -≤⎧⎨≤-⎩得:42x -≤≤-;由71125x ≤⎧⎨-<<⎩得:25x -<<;由23115x x -≤⎧⎨≥⎩得:57x ≤≤,综上所述:()11f x ≤的解集为[]4,7-.(2)由题意可知:当[]2,1x ∈--时,24283a x x x a ++++≤-+恒成立, 即24832a x x x a++≤-+-+恒成立, 0a <,240a a +∴<,当[]2,1x ∈--时,240a x a ++<,30x +>,20x +≥,2483232a x x x x a +∴--≤----=-,243a x a+∴≥-在[]2,1--上恒成立,244a a+∴≥-,又0a <,可解得:2a =-,a ∴的取值集合为{}2-.【点睛】本题考查绝对值不等式的求解、恒成立问题的求解;关键是能够根据解集的子集将问题转化为在不等式在子集范围内恒成立问题的求解,进而通过分离变量将问题转化为所求变量与函数最值之间的大小关系求解问题.9.【2020·广东省湛江二十一中高三月考】函数()f x x a x b c =++-+,其中0a >,0b >,0c >.(1)当1a b c ===时,求不等式()4f x >的解集;(2)若()f x 的最小值为3,求证:2223b c a a b c++≥.【答案】(1)33,,22⎛⎫⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.(2)见解析 【解析】(1)当1a b c ===时,不等式()4f x >, 即1114x x ++-+>,即113x x ++->. 当1x ≥时,化为113x x ++->,解得32x >; 当11x -<<时,化为()113x x +-->,此时无解; 当1x ≤-时,化为()()113x x -+-->,解得32x <-. 综上可得,不等式()4f x >的解集为:33,,22⎛⎫⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. (2)由绝对值三角不等式得()()()3f x x a x b c x a x b c a b c =++-+≥+--+=++=. 由基本不等式得22b a b a+≥,22c b c b +≥,22a c a c +≥,三式相加得222222b c a a b c a b c a b c+++++≥++,整理即得2223b c a a b c a b c++≥++=,当且仅当1a b c ===时,等号成立.【点睛】本题考查了解绝对值不等式,绝对值三角不等式,均值不等式,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.10.【2020·银川高级中学高三月考】已知()|1||1|f x x x =-++,不等式()4f x <的解集为M .(1)求集合M ;(2)当,a b M ∈时,证明:2|||4|a b ab +<+. 【答案】(1)(2,2)M =-;(2)证明见解析.【解析】(1)21()1121121xx f x x x x x x -<-⎧⎪=-++=-≤≤⎨⎪>⎩, 所以()4f x <等价于124x x <-⎧⎨-<⎩或1124x -≤≤⎧⎨<⎩或124x x >⎧⎨<⎩, 21x -<<-或11x -≤≤或12x <<,22,(2,2)x M ∴-<<=-;(2)当,a b M ∈时,即22,22a b -<<-<<,2222224()(4)4416a b ab a b a b +-+=+-- 22(4)(4)0a b =--<,224()(4),2|||4|a b ab a b ab ∴+<+∴+<+.【点睛】本题考查绝对值不等式求解、不等式的证明,分类讨论去绝对值是解题的关键,利用作差法证明不等式,属于中档题.11.【2020·黑龙江省哈尔滨三中高三其他】已知函数()=-++f x x a x b ,()0,0a b >>.(1)当1a =,3b =时,求不等式()6f x <的解集; (2)若()f x 的最小值为2,求证:11111a b +≥++. 【答案】(1)()4,2-;(2)证明见解析. 【解析】(1)依题意136x x -++<,当1x ≥时,136x x -++<,解得2x <,即12x ≤<,当31x -≤<时,136x x -++<,解得46<成立,即31x -≤<, 当3x <-时,136x x ---<,解得4x >-,即43x -<<-,综上所述,不等式的解集为()4,2-.(2)()()()f x x a x b x a x b a b a b =-++≥--+=--=+, 所以2a b +=()11111111112111411411b a a b a b a b a b ++⎛⎫⎛⎫+=++++=++≥ ⎪ ⎪++++++⎝⎭⎝⎭. 当且仅当1a b ==时,取等号.【点睛】本题考查了绝对值不等式的解法、基本不等式证明不等式,属于基础题. 12.【2020·重庆高三月考】已知函数()13222f x x a x =++-. (1)当1a =-时,解不等式()3f x x ≤;(2)当2a =时,若关于x 的不等式()421f x b <-的解集为空集,求实数b 的取值范围.【答案】(1)1{|}2x x ≥-;(2)[6,8]-.【解析】(1)当1a =-时,不等式可化为()3f x x ≤1413(2)()322x x x x ⎧<-⎪⎪⎨⎪-++-≤⎪⎩或3213(2)()322x x x x ⎧≥⎪⎪⎨⎪+--≤⎪⎩ 或134213(2)()322x x x x⎧-≤<⎪⎪⎨⎪++-≤⎪⎩ 1124x ∴-≤<-或32x ≥ 或1342x -≤<故不等式()3f x x ≤的解集为1{|}2x x ≥-(2)当2a =时,117()|2||23|(2)(23)|222f x x x x x =++-≥+--=( 当且仅当1342x -≤≤时取等号),则不等式min 7[4()]4142f x =⨯=因此4()2|1|f x b <-的解集为空集等价于2|1|14b -≤, 解得68b -≤≤ 故实数b 的取值范围是 [6,8]-【点睛】本题考查分类讨论解含绝对值不等式、绝对值三角不等式应用,考查基本分析求解能力,属中档题.13.【2020·四川省绵阳南山中学高三一模】已知a ,b ,c 均为正实数,求证:(1)()2()4a b ab cabc ++≥;(2)若3a b c ++=≤【答案】证明过程详见解析 【解析】(1)要证()()24a b ab cabc ++≥, 可证222240a b ac ab bc abc +++-≥,需证()()2222b 220a c ac a c b bc +-++-≥,即证()()220b a c a c b -+-≥,当且仅当a b c ==时,取等号,由已知,上式显然成立,故不等式()()24a b ab cabc ++≥成立.(2)因为,,a b c 均为正实数,12322a a +++≤=,当且仅当12a +=时,取等号, 12322b b +++≤=当且仅当12b +=时 ,取等号,12322c c +++≤=当且仅当12c +=时,取等号,62a b c d+++≤=≤1a b c ===时,取等号.【点睛】本题考查了不等式的证明问题,在求解过程中可以运用基本不等式、对要证明的不等式进行化简等方法来求证,关键是要灵活运用基本不等式等方法求证结果. 14.【2020·河南省高三三模】关于x 的不等式|x ﹣2|<m (m ∈N*)的解集为A ,且32∈A ,12∉A .(1)求m 的值;(2)设a ,b ,c 为正实数,且a +b +c =3m 【答案】(1)m =1;(2)最大值为3.【解析】(1)∵32∈A ,12∉A ,∴|32-2|<m ,|12-2|≥m ,∴12<m 32≤, ∵m ∈N *,∴m =1;(2)a ,b ,c 为正实数,且a +b +c =3,=()311133322222a b c a b c +++++++≤++===. 当且仅当a =b =c =1时取等号.3.【点睛】本题考查利用不等式的解集确定参数值,以及利用基本不等式求最值,属综合基础题.15.【2020·宁夏回族自治区银川一中高三其他】已知()|1|1f x x =-+,()(),3123,3f x x F x x x ≤⎧=⎨->⎩.(1)解不等式()23f x x ≤+;(2)若方程()F x a =有三个解,求实数a 的取值范围. 【答案】(1)1[,)3-+∞;(2)(1,3).【解析】(1)不等式()23f x x ≤+,即为1123x x -+≤+. 当1x ≥时,即化为1123x x -+≤+,得3x ≥-, 此时不等式的解集为1x ≥,当1x <时,即化为()1123x x --+≤+,解得13x ≥-, 此时不等式的解集为113x -≤<. 综上,不等式()23f x x ≤+的解集为13⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭,. (2)()1131233x x F x x x ,,,⎧-+≤=⎨->⎩即()21131233x x F x x x x x -<⎧⎪=≤≤⎨⎪->⎩,,,,. 作出函数()F x 的图象如图所示,当直线y a =与函数()y F x =的图象有三个公共点时,方程()F x a =有三个解,所以13a <<.所以实数a 的取值范围是()13,. 【点睛】绝对值不等式的解法:法一:利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了数形结合的思想; 法二:利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想;法三:通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与方程的思想.。