最新人教版高中数学选修4-5《不等式和绝对值不等式》本讲测评2
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1.2.2 绝对值不等式的解法(检测教师版)时间:50分钟 总分:80分班级: 姓名:一、选择题(共6小题,每题5分,共30分)1、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】|25|9|25|3x x <⎧⎨≥⎩--9259253253x x x -<<⎧⎨≥≤-⎩--,或-2741x x x -<<⎧⎨≥≤⎩,或 所以不等式的解集是(-2,1]∪[4,7).故选D 。
2、不等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -2x >x -2x的解集是( ) A .(0,2) B .(-∞,0)C .(2,+∞)D.(-∞,0)∪(2,+∞) 【答案】 A【解析】 由绝对值的意义知,⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -2x >x -2x等价于x -2x <0,即x (x -2)<0,解得0<x <2.故选A 。
3.若不等式|ax +2|<6的解集为(-1,2),则实数a 的取值为( )A .8B .2C .-4D.-8【答案】 C【解析】 原不等式化为-6<ax +2<6,即-8<ax <4.又∵-1<x <2,∴验证选项易知a =-4适合.故选C 。
4.若不等式|x +1|+|x -2|≥a 的解集为R ,则实数a 的取值范围是( )A .a ≥3B .a ≤3C .a >3D.a <3 【答案】 B【解析】 令t =|x +1|+|x -2|,由题意知只要t min ≥a 即可,因为|x +1|+|x -2|≥|(x +1)-(x -2)|=3,所以t min =3,∴a ≤3.即实数a 的取值范围是(-∞,3],故选B.5.已知y =log a (2-ax )在(0,1)上是增函数,则不等式log a |x +1|>log a |x -3|的解集为( ).A .{x |x <-1}B .{x |x <1}C .{x |x <1,且x ≠-1}D .{x |x >1}【答案】C【解析】因为a >0,且a ≠1,所以2-ax 为减函数.又因为y =log a (2-ax )在[0,1]上是增函数,资*源%库所以0<a <1,则y =log a x 为减函数.所以|x +1|<|x -3|,且x +1≠0,x -3≠0.由|x +1|<|x -3|,得(x +1)2<(x -3)2,即x 2+2x +1<x 2-6x +9,解得x <1.又x ≠-1,且x ≠3,所以解集为{x |x <1,且x ≠-1}.故选C 。
23c =,则半短轴b =2.又椭圆的焦点在x 轴上,所以椭圆的标准方程为221164x y +=.而椭圆方程221164xy+=在伸缩变换','2x x y y==作用下,变为圆的方程2216x y +=,此时点(2,1)A 变为点(2,2)A ′.要求△ABC 面积的最大值问题转化为先求过原点做直径B C ′′,使△ABC ′′′面积最大.又根据圆的性质,当OA BC ′′′⊥时,点A ′到直径B C ′′的距离取到最大值,此时△AB C′′′的面积为1128228222R OA ′=××=最大.再由定理,知182422ABCA BC b S Sa ′′′==×=.故填42.4.利用伸缩变换解高考题例5(2006年高考山东文科卷)已知椭圆的中心在坐标原点O ,焦点在x 轴上,椭圆的短轴端点和焦点所组成的四边形为正方形,两准线间的距离为4.(I)求椭圆的方程;(II)直线l 过点P(0,2)且与椭圆相交于A 、B 两点,当△AOB 面积取得最大值时,求直线l 的方程.解析:(I)易求椭圆方程为22121xy+=.(II)椭圆22121x y +=在伸缩变换','2x x y y==作用下,变为圆的方程222x y +=,此时点P(0,2)在伸缩变换1002作用下变为(0,22)P ′.由题意知直线l 的斜率K 存在且0K ≠时,设直线l 的方程为2y Kx =+,则直线l ′的方程为22y kx =+1()2bK k k a ==,原点到该直线l ′的距离2221d k =+,弦长22222826222211k AB Rd k k ′′===++,故ΔA OB 面积为22211262222211AO Bk S AB d k k ′′′′′==++2222622(1)(1)k k k =++令226(0),m k m =>则2262m k +=,从而21224218612AO Bm Sm m m ′′′==≤+++,当且仅当8m m=,即22m =时,ma x 1S =,此时7k =±.所以原直线l 的斜率114(7)22b K k a ==×±=±,故所求直线方程为14240x y ±+=.高中课标课程选修4-5《不等式选讲》教学参考(二)柯西不等式杨恩彬1,2柯跃海11福建师范大学数学与计算机科学学院(350007)2福建省宁德第一中学(352100)柯西不等式是大数学家柯西在研究数学分析学的过程中发现的.柯西不等式是基本而重要的不等式,是推证其他许多不等式的基础,不仅形式优美,而且具有非常重要的应用价值.因而《普通高中数学课程标准(实验)》中将柯西不等式列入高中数学的选学内容.2008年第6期福建中学数学131柯西不等式在《不等式选讲》中的地位《不等式选讲》新增的内容有:三个正数的算术-几何平均值不等式、柯西不等式、排序不等式、贝努利不等式,其中三个正数的算术-几何平均值不等式是中学数学教师较熟悉的,而对贝努利不等式的要求又不高,因而柯西不等式就成为本专题的一大特色内容.柯西不等式有着丰富的数学背景,从历史的角度看,柯西不等式又可称为柯西-布理可夫斯基席瓦兹(Cauch-BuniakowskySchwarz)不等式.作为其初等叙述,其不等式可从二维向量空间推广到一般的向量空间(n R )上,即:如果1212(,,,),(,,)n n a a a b b b αβ==,则222111()nnni ii i i i i a b a b ===≥∑∑∑,等号成立当且仅当存在,t R ∈使得(1,2,)i i b ta i n ==.而后,两位数学家又彼此独立地在积分学中对这一不等式作了推广,使之达到近乎完善:[222(()())()()bbbaaaf xg x dx f x dx g x dx ≤∫∫∫],等号成立当且仅当存在,t R ∈使得()()f x tg x =(0t ≠,t 为常数).这一历史表明,柯西不等式主要是作为数学分析的重要工具.但真正能显示其魅力的还在于它与高等代数中的内积空间的密切联系,即任意两个向量,αβ的夹角,αβ<>的余弦cos ,αβαβαβ<>=,于是1αβαβ≤,这就是柯西不等式的向量形式.2柯西不等式的教学建议基于柯西不等式的应用价值,柯西不等式的教学目标应该定位于帮助学生理解柯西不等式的导出过程,认识柯西不等式及其几种不同形式的结构特征,理解它们的几何意义,会用二维或三维情形的柯西不等式解决简单的证明或求最值问题.教学重点则应放在柯西不等式的几何解释、向量背景以及实际应用上.由二维形式的柯西不等式到n 维形式的柯西不等式,是从特殊到一般的过程.因而教学中,应充分借助向量的内积或二次函数的性质通过对二维形式的柯西不等式证明思路的推广,把二维形式的柯西不等式推广到一般的n 维形式,并帮助学生了解其几何意义,从数与形两方面充分认识柯西不等式.此外,在n 维形式的柯西不等式的教学中,一定要引导学生认真分析不等式的结构,切实把握其结构特征,为运用柯西不等式打好基础.考虑到中学生数学学习的实际情况以及当前课程改革的基本理念,柯西不等式的呈现不宜过难,基本上应以二维形式为主,即重点研究222()(a b c ++22)()d ac bd ≥+及其简单应用,而且还应淡化求解过程所需变换的技巧.3柯西不等式的几种不同的形式3.1二维形式的柯西不等式及其它推广形式二维柯西不等式的基本形式为:若a b c d R ∈、、、,则2222()()a b c d ++(ac ≥+2)bd ,当且仅当ad bc =时等号成立.其推广形式为:①若0a b c d ≥、、、,则()()(a b c d ac ++≥+2)bd ,当且仅当ad bc =时等号成立.②若a b c d R ∈、、、,则2222a b c d ++≥ac bd +,当且仅当ad bc =时等号成立.③若a b c d R ∈、、、,则2222a b c d ++ac bd ≥+,当且仅当ad bc =时等号成立.④221212()()x x y y +222323()()x x y y ++221313()()x x y y ≥+(三角形不等式).3.2一般形式的柯西不等式①柯西不等式的代数形式:设123a a a 、、、、,n a 123n b b b b 、、、、是实数,则2222221212()()n n a a a b b b ++++++21122()n n a b a b a b ≥+++,当且仅当0(1,2,)i b i n ==,或存在实数k 使得(1,2,)i i a k b i n ==时,等号成立.②柯西不等式的向量形式:设α、β是两个向量,则αβαβ≤,当且仅当β是零向量,或存在实数k ,使k αβ=等号成立时,.4柯西不等式的应用举例柯西不等式揭示了任意两组实数积之和与平方和之积间的大小关系.应用它及其推论,可以很简单地解决许多复杂的不等式.在解题时如何改造变形是关键,也就是通过变换不等式,构造柯西不等14福建中学数学2008年第6期式所需要的两组数,使之符合柯西不等式使用的条件,这往往需要观察、直觉、猜测、推理.例1已知正数a b 、满足21a b +=,则21a b+的最小值为______.解析:∵正数a b 、满足21a b +=,()22121228a b a b a b a b∴++≥+=,故21a b+的最小值为8.评注:本题也可用平均值不等式完成,但不如用柯西不等式简洁、方便.对于已知中含有或隐含有1122n n m a m a m a k +++=(0,0,1,2,i i m a i >>=)n 这样的特殊条件,用1122n nm a m a m a k+++去乘任何式子,所得的结果不变,因而可以较容易地构造出一组非负数1122,,,n n m a m a m a ,从而与另一式所构造出的一组非负数使用柯西不等式.变式:(1)已知x y z 、、为正实数,且1x y z ++=,求证:14936x y z++≥.(证明略)(2)函数6586y x x =+的最大值是____.解析:本题虽没有直接给出和为定值的条件,但隐含了(5)(6)1x x +=为定值,故可构造出56x x 、及26、28两组数,进而使用柯西不等式求解.(答案:10)(3)已知x y a b 、、、为正实数,且1a bx y+=,求x y +的最小值.(答案:2()a b +)例2若a b R ∈、,且2210a b +=,则a b 的取值范围是()A.[25,25]B.[210,210]C.[10,10]D.[5,5]解析:a b a b ≤+∵,且222211,a b a b ++≥+25,a b ∴+≤25,ab ∴≤故选A .评注:由于柯西不等式的前提条件是两组正数,故利用对称性和绝对值不等式的性质先把ab 化为a b +,从而创造了使用了柯西不等式的条件.变式:(1)设实数x y 、满足22312x y +≤2,则3P x =+2y 的最大值是.(答案:43)(2)已知221a b +=,则cos sin a b αα+的取值范围是____.(答案:[1,1])例3用柯西不等式推导直线外一点00(,)P x y 到直线:0l Ax By C ++=的距离公式:0022Ax B y Cd A B ++=+.解析:设点111(,)P x y 是直线l 上的任意一点,则110A x B y C ++=,①2210101()()PP x x y y =+.②点1P P 、两点间的最短距离就是点P 到直线l 的距离,即求(2)式的最小值,∵()()22220101x x y y Α+Β+()()0101A x x B y y ≥+=()0011x y C x y C Α+Β+Α+Β+,由①、②得:221A B PP +22220101()()A B x x y y =++00A x By C ≥++,即00122A x By CPP A B++≥+,③当且仅当0101y y Bx x A=即1PP l ⊥时,③式取等号,即点00(,)P x y 到直线:0l Ax By C ++=的距离公式为0022Ax B y Cd A B ++=+.评注:柯西不等式的结构和谐,应用灵活广泛,不仅用在求解代数式的最值问题上,还可以在几何方面有广泛应用.变式:已知P 为椭圆22149x y +=上的一点,P 到直线34200x y ++=的距离为d ,求d 的最大值、最小值.(答案:min max 20652065,55d d +==).2008年第6期福建中学数学15。
一、选择题1.下列结论不正确的是( ) A .若a b >,0c >,则ac bc > B .若a b >,0c >,则c c a b> C .若a b >,则a c b c +>+ D .若a b >,则a c b c ->- 2.若2a ≠-,(21)(2)m a a =-+,(2)(3)n a a =+-,则m 、n 的大小关系是( ) A .m n =B .m n <C .m n >D .m 、n 关系不确定3.下列命题中,正确的是( ) A .若a b >,c d >,则a c > B .若ac bc >,则a b > C .若22a b c c<,则a b < D .若a b >,c d >,则ac bd >4.设0.3log 0.6m =,21log 0.62n =,则( ) A .m n m n mn ->+> B .m n mn m n ->>+ C .m n m n mn +>->D .mn m n m n >->+5.已知01x y a <<<<,log log a a m x y =+,则有( ) A .0m <B .01m <<C .12m <<D .2m >6.若a b c R ∈,,,则以下命题为真的是( ) A .若a b >,则11a b< B .若a b >,则22ac bc > C .若a b >,则22a b >D .若a b >,则22a b >7.已知1a >,实数,x y 满足x y a a >,则下列不等式一定成立的是( ) A .11x y x y+>+ B .()()22ln 1ln 1x y +>+C .sin sin x y >D .33x y >8.下列四个不等式:①log 10lg 2(1)x x x +>;②a b a b -<+;③2(0)b a ab a b+≠;④121x x -+-≥,其中恒成立的个数是( )A .1B .2C .3D .49.若0a <b <,则下列不等式中成立的是( )A .|a |>b -B .1a b< C <D .11a b< 10.设实数0,0a b c >>>,则下列不等式一定正确....的是( ) A .01ab<< B .a b c c >C .0ac bc -<D .ln0ab> 11.对于任意实数,,,,a b c d 以下四个命题正确的是( ) A .若,,a b c d >>则a c b d +>+ B .22a b ac bc >>若,则 C .若,a b >则11a b< D .若,,a b c d >>则ac bd >12.对于任意实数,,,,a b c d 以下四个命题正确的是 A .,a b c d a c b d >>+>+若,则 B .22a b ac bc >>若,则 C .11,a b a b><若则D .,a b c d ac bd >>>若,则二、填空题13.垃圾分类可以提高垃圾的资源价值和经济价值,具有社会、经济、生态等几方面的效益,某地街道呈现东-西,南-北向的网格状,相邻街距都为1,两街道相交的点称为格点,若以互相垂直的两条街道为坐标轴建立平面直角坐标系,现有下述格点(2,2)-,(2,1),(2,3),(2,4)-,(4,5),(6,6)为垃圾回收点,请确定一个格点(除回收点外)________为垃圾集中回收站,使这6个回收点沿街道到回收站之间路程的和最短 14.给出下列语句: ①若,a b 为正实数,ab ,则3322a b a b ab +>+;②若,a m 为正实数,a b <,则a m ab m b+<+; ③若22a bc c>,则a b >;④当(0,)2x π∈时,2sin sin x x+的最小值为___________. 15.若关于x 的不等式14x x a -++<的解集是空集,则实数a 的取值范围是__________.16.若()f x 是R 上的减函数,且()f x 的图像经过点()0,3A 和()3,1B -,则不等式()112f x +-<的解集是__________.17.若关于x 的不等式215x a x x -+-≥-在R 上恒成立,则实数a 的取值范围为________.18.设x ,y 为实数,满足238xy ≤≤,249x y≤≤,则3x y 的最小值是______. 19.设函数2()||(,)f x x a x b a b R =+++∈,当[2,2]x ∈-时,记()f x 的最大值为(,)M a b ,则(,)M a b 的最小值为______.20.设函数1()||||f x x x a a=++-(0)a >,若(3)5f <,则a 的取值范围是_____.三、解答题21.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,14a =,数列{}n S n是公差为12的等差数列.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)设21(1)n nb n a =+,求证:对于任意的*n N ∈,12341n b b b +++<. 22.已知正实数,x y 满足21x y += (1)解关于x 的不等式52()||2x y x y ++-≤; (2)证明:22114136x y ⎛⎫⎛⎫--≥ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭. 23.设函数()212f x x x =-++. (1)求不等式()4f x ≥的解集;(2)若不等式()2f x m <-的解集是非空的集合,求实数m 的取值范围. 24.已知函数()||,f x x x a a R =-∈. (1)当(1)(1)1f f +->,求a 的取值范围;(2)若0a >,对,(,]x y a ∀∈-∞,都有不等式5()||4f x y y a ≤++-恒成立,求a 的取值范围.25.已知()13f x x x =++-.(1)求直线8y =与函数()y f x =的图象所围图形的面积; (2)若()211f x a a ≥++-对一切实数x 成立,求a 的取值范围. 26.设函数3211()132f x ax bx cx =+++,f x 为()f x 的导函数,(1)2af '=-,322a c b >>.(1)用a ,b 表示c ,并证明:当0a >时,334b a -<<-; (2)若12a =-,2b =,32c ,求证:当1x ≥时,()ln x f x '≥.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B解析:B 【分析】根据不等式的性质,对选项逐一分析,由此得出正确选项. 【详解】对于A 选项,不等式两边乘以一个正数,不等号不改变方程,故A 正确.对于B 选项,若2,1,1a b c ===,则c ca b<,故B 选项错误.对于C 、D 选项,不等式两边同时加上或者减去同一个数,不等号方向不改变,故C 、D 正确.综上所述,本小题选B. 【点睛】本小题主要考查不等式的性质,考查特殊值法解选择题,属于基础题.2.C解析:C 【分析】由条件可得22232,6m a a n a a =+-=--,两式作差即可得大小关系. 【详解】(21)(2)m a a =-+,(2)(3)n a a =+-,22232,6m a a n a a ∴=+-=--, 2244(2)m n a a a ∴-=++=+,由2a ≠-知,2(2)0m n a -=+>,m n ∴>,故选:C 【点睛】本题主要考查了利用作差法比较不等式的大小,属于基础题.3.C解析:C 【分析】利用不等式的基本性质进行逐项判断即可,不成立的举反例. 【详解】对于选项A:若2,3,1,2a b c d =-=-==-,满足a b >,c d >,但是a c >不成立,故选项A 错误;对于选项B :若1,3,2c a b =-=-=-,满足ac bc >,但a b >不成立,故选项B 错误; 对于选项C :因为22a b c c<,整理化简可得20a bc -<,因为20c >,所以0a b -<,即a b <成立,故选项C 正确;对于选项D:若1, 1.1,2a b c d ==-=-=-,满足a b >,c d >,但是ac bd >不成立,故选项D 错误; 【点睛】本题考查不等式与不等关系;不等式的基本性质的灵活运用是求解本题的关键;属于中档题、常考题型.4.A解析:A 【分析】根据对数函数的单调性可得0m >,0n <,根据不等式的性质可知m n m n ->+ ;通过比较11m n+ 与1 的大小关系,即可判断m n m n +>,从而可选出正确答案. 【详解】解:0.30.3log 0.6log 10m =>=,2211log 0.6log 1022n =<=,则0mn < ()()20m n m n n --+=->,m n m n ∴->+0.60.60.60.611log 0.3log 4log 1.2log 0.61m n +=+=<= m n mn ∴+> 故选:A. 【点睛】本题主要考查了对数的运算,对数函数的单调性.在比较对数的大小时,常常结合对数函数的单调性比较大小.对于()log a f x x =,若01a << ,则(1)当01x << 时,()0f x >; (2)当1x = 时,()0f x =; (3)当1x > 时,()0f x <; 若1a > ,则(1)当01x << 时,()0f x <; (2)当1x = 时,()0f x =; (3)当1x > 时,()0f x >.5.D解析:D 【分析】首先根据对数的运算得到()log a m xy =,再由不等式的性质及对数函数的性质即可得解. 【详解】解:由题意得()log a m xy =,01x y a <<<<,201xy a ∴<<<,2log 2a m a ∴>=.故选:D 【点睛】本题考查对数的运算及对数函数的性质,不等式的性质,属于中档题.6.D解析:D 【分析】A .举例:取0,0a b ><的值,检验;B .举例:0c ,检验;C .举例:取0,0a b ><的值(注意大小),检验;D .考虑两边同时平方来证明.【详解】A .取1,1a b ==-,所以11a b>,故错误; B .取0c,所以22ac bc =,故错误;C .取1,2a b ==-,所以22a b <,故错误;D .因为0a b >≥,所以22a b >,所以22a b >,故正确. 故选:D. 【点睛】本题考查利用不等式的性质判断命题的真假,难度一般.(1)不等号两边同时乘以一个正数,不等号的方向不会改变;(2)已知两数的大小,比较两个数平方的大小时,要注意考虑数的正负.7.D解析:D 【分析】根据指数函数的单调性,得到x y >,再利用不等式的性质,以及特殊值法,即可求解. 【详解】根据指数函数的单调性,由1a >且x y a a >,可得x y >, 对于A 中,由111()()(1)x y x y x y x y x y xy xy-+--=--=--,此时不能确定符号,所以不正确;对于B 中,当x 1,y 2==-时,2211x y +<+,此时()()22ln 1ln 1x y +<+,所以不正确;对于C 中,例如:当2,32x y ππ==时,此时sin sin x y <,所以不正确; 对于D 中,由33222213()()()[()]024x y x y x xy y x y x y y -=-++=--+>,所以33x y >,所以是正确的.故选D . 【点睛】本题主要考查了指数函数的单调性,以及不等式的性质的应用,其中解答中合理利用特殊值法判定是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.8.C解析:C 【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.9.A解析:A 【解析】 【分析】对于A ,用不等式的性质可以论证,对于B ,C ,D ,列举反例,可以判断. 【详解】∵a <0,∴|a |=﹣a ,∵a <b <0,∴﹣a >﹣b >0,∴|a |>﹣b ,故结论A 成立; 取a =﹣2,b =﹣1,则 ∵21ab=>,∴B 不正确; 21a b -=-=,,∴a b -->∴C 不正确;112a =-,11b =-,∴11a b>,∴D 不正确. 故选:A . 【点睛】本题考查不等式的性质,解题的关键是利用不等式的性质,对于不正确结论,列举反例.10.D解析:D 【分析】对4个选项分别进行判断,即可得出结论. 【详解】 解:由于a >b >0,1ab>,A 错; 当0<c <1时,c a <c b ;当c =1时,c a =c b ;当c >1时,c a >c b ,故c a >c b 不一定正确,B 错;a >b >0,c >0,故ac ﹣bc >0,C 错.lnln10ab>= ,D 对; 故选D . 【点睛】本题考查不等式的性质,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.11.A解析:A 【解析】分析:根据不等式性质判断命题真假.可举反例说明命题不成立. 详解:因为同向不等式可相加,所以若,,a b c d >>则a c b d +>+, 因为c=0时,22ac bc =,所以B 错; 因为121,12>->-,所以C 错; 因为10,01,100(1)>>-⨯=⨯-,所以D 错; 选A.点睛:本题考查不等式性质,考查基本论证能力.12.A解析:A 【解析】分析:由不等式的性质,逐个选项验证可得答案. 详解:选项①,a b c d >>若,,由不等式的可加性可得a c b d +>+ 故A 正确,选项②22a b ac bc >>若,则,由不等式的性质可得;2c =0时22ac bc >不正确, 选项③a b >若,则11a b <错误,比如12-> ,但1112-> ; 选项④若,a b c d ac bd >>>,则错误,需满足a b c d ,,,均为正数才可以. 故选:A .点睛:本题考查不等式的性质,属基础题.二、填空题13.【分析】首先表示横轴和纵轴方向的距离和再根据含绝对值三角不等式求最值【详解】设格点的坐标为则根据含绝对值三角式可知横轴方向距离和此时的最小值是14此时三个等号成立的条件是所以时的最小值是纵轴方向的距 解析:(2,4)【分析】首先表示横轴和纵轴方向的距离和,再根据含绝对值三角不等式求最值. 【详解】设格点的坐标为(),x y ,则26x -≤≤,16y ≤≤, 根据含绝对值三角式+≥-a b a b 可知横轴方向距离和()222246d x x x x x =++-+-+-,()()262422x x x x x =++-+++-+-()()()()26242014x x x x ≥+--++--+⨯=,此时()d x 的最小值是14,此时三个等号成立的条件是26242x x x -≤≤⎧⎪-≤≤⎨⎪=⎩,所以2x =时,()d x 的最小值是14,纵轴方向的距离和()123456d y y y y y y y =-+-+-+-+-+-,()()()()()()()1625349d y y y y y y y ≥---+---+---=此时()d y 的最小值是9,三个等号成立的条件是162534y y y ≤≤⎧⎪≤≤⎨⎪≤≤⎩,即3y =或4,当3y =时,此时格点位置是()2,3,是垃圾回收点,舍去,所以4y =,此时格点坐标是()2,4.故答案为:()2,4 【点睛】关键点点睛:本题是具有实际应用背景的习题,本题的关键是正确理解题意,并能转化为横轴距离和纵轴距离,利用含绝对值三角不等式求最值.14.①③【分析】利用作差法可判断出①正确;通过反例可排除②;根据不等式的性质可知③正确;根据的范围可求得的范围根据对号函数图象可知④错误【详解】①为正实数即可知①正确;②若则可知②错误;③若可知则即可知解析:①③. 【分析】利用作差法可判断出①正确;通过反例可排除②;根据不等式的性质可知③正确;根据x 的范围可求得sin x 的范围,根据对号函数图象可知④错误.【详解】①()()()()()()233222222a b a b ab aa b b b a a b a b a b a b +--=-+-=--=-+a b ≠,,a b 为正实数 ()20a b ∴->,0a b +>33220a b a b ab ∴+-->,即3322a b a b ab +>+,可知①正确;②若1a =,2b =,1m =,则2132a m ab m b+=>=+,可知②错误; ③若22a b c c >,可知20c >,则2222a b c c c c⋅>⋅,即a b >,可知③正确; ④当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()sin 0,1x ∈,由对号函数图象可知:()2sin 3,sin x x +∈+∞,可知④错误.本题正确结果:①③ 【点睛】本题考查不等式性质的应用、作差法比较大小问题、利用对号函数求解最值的问题,属于常规题型.15.【解析】由题意可知原不等式无解由即填 解析:(),5-∞【解析】由题意可知原不等式无解,由()14x 1x 45x x -++≥---=,即max (14)5a x x <-++=,填(),5-∞。
2.绝对值不等式的解法1.|ax+b|≤c,|ax+b|≥c(c>0)型不等式的解法只需将ax+b看成一个整体,即化成|x|≤a,|x|≥a(a>0)型不等式求解.|ax+b|≤c(c>0)型不等式的解法:先化为-c≤ax+b≤c,再由不等式的性质求出原不等式的解集.不等式|ax+b|≥c(c>0)的解法:先化为ax+b≥c或ax+b≤-c,再进一步利用不等式性质求出原不等式的解集.2.|x-a|+|x-b|≥c和|x-a|+|x-b|≤c型不等式的解法①利用绝对值不等式的几何意义求解,体现数形结合思想,理解绝对值的几何意义,给绝对值不等式以准确的几何解释是解题关键.②以绝对值的零点为分界点,将数轴分为几个区间,利用“零点分段法”求解,体现分类讨论的思想.确定各个绝对值符号内多项式的正、负性,进而去掉绝对值符号是解题关键.③通过构造函数,利用函数的图象求解,体现函数与方程的思想,正确求出函数的零点并画出函数图象(有时需要考查函数的增减性)是解题关键.|ax+b|≤c与|ax+b|≥c(c>0)型的不等式的解法解下列不等式:(1)|5x-2|≥8;(2)2≤|x-2|≤4.利用|x|>a及|x|<a(a>0)型不等式的解法求解.(1)|5x-2|≥8?5x-2≥8或5x-2≤-8?x≥2或x≤-6 5,∴原不等式的解集为x x≥2或x≤-65.(2)原不等式价于|x-2|≥2,①|x-2|≤4.②由①得x-2≤-2,或x-2≥2,∴x≤0或x≥4.由②得-4≤x-2≤4,∴-2≤x≤6.∴原不等式的解集为{x|-2≤x≤0或4≤x≤6}.|ax+b|≥c和|ax+b|≤c型不等式的解法:①当c>0时,|ax+b|≥c?ax+b≥c或ax+b≤-c,|ax+b|≤c?-c≤ax+b≤c.②当c=0时,|ax+b|≥c的解集为R,|ax+b|<c的解集为?.③当c<0时,|ax+b|≥c的解集为R,|ax+b|≤c的解集为?.1.解下列不等式:(1)|3-2x|<9;(2)|x-x2-2|>x2-3x-4;(3)|x2-3x-4|>x+1. 解:(1)∵|3-2x|<9,∴|2x-3|<9.∴-9<2x-3<9.即-6<2x<12.∴-3<x<6.∴原不等式的解集为{x|-3<x<6}.(2)∵|x-x2-2|=|x2-x+2|,而x2-x+2=x-122+74>0,∴|x-x2-2|=|x2-x+2|=x2-x+2.故原不等式等价于x2-x+2>x2-3x-4?x>-3.∴原不等式的解集为{x|x>-3}.(3)不等式可转化为x2-3x-4>x+1或x2-3x-4<-x-1,∴x2-4x-5>0或x2-2x-3<0.解得x>5或x<-1或-1<x<3,∴不等式的解集是(5,+∞)∪(-∞,-1)∪(-1,3).2.已知常数a满足-1<a<1,解关于x的不等式:ax+|x+1|≤1. 解:若x≥-1,则ax+x+1≤1,即(a+1)x≤0.因为-1<a<1,所以x≤0.又x≥-1,所以-1≤x≤0.若x<-1,则ax-x-1≤1,即(a-1)x≤2.因为-1<a<1,所以x≥2a-1.因为-1<a<1,所以2a-1-(-1)=a+1a-1<0.所以2a-1≤x<-1.综上所述,2a-1≤x≤0.故不等式的解集为2a-1,0.|x-a|+|x-b|≥c和|x-a|+|x-b|≤c型不等式的解法解不等式|x-3|-|x+1|<1.解该不等式,可采用三种方法:(1)利用绝对值的几何意义;(2)利用各绝对值的零点分段讨论;(3)构造函数,利用函数图象分析求解.法一:在数轴上-1,3,x对应的点分别为A,C,P,而B点对应的实数为12,B点到C点的距离与到A点的距离之差为 1.由绝对值的几何意义知,当点P在射线Bx上(不含B点)时不等式成立,故不等式的解集为x x>12.法二:原不等式?①x<-1,--++或②-1≤x<3,---+或③x≥3,--+①的解集为?,②的解集为x 12<x<3,③的解集为{x|x≥3}.综上所述,原不等式的解集为x x>12.法三:将原不等式转化为|x-3|-|x+1|-1<0,构造函数y=|x-3|-|x+1|-1,即y=3,-2x+1,-5,x≤-1,-1<x<3,x≥3.作出函数的图象(如下图所示),它是分段函数,函数与x轴的交点是12,0,由图象可知,当x>12时,有y<0,即|x-3|-|x+1|-1<0,所以原不等式的解集是x x>12.|x-a|+|x-b|≥c,|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式的三种解法:分区间(分类)讨论法、图象法和几何法.分区间讨论的方法具有普遍性,但较麻烦;几何法和图象法直观,但只适用于数据较简单的情况.3.解不等式|2x-1|+|3x+2|≥8.解:①当x≤-23时,|2x-1|+|3x+2|≥8?1-2x-(3x+2)≥8?-5x≥9?x≤-95,∴x≤-95;②当-23<x<12时,|2x-1|+|3x+2|≥8?1-2x+3x+2≥8?x+3≥8?x≥5,∴x∈?;③当x≥12时,|2x-1|+|3x+2|≥8?5x+1≥8?5x≥7?x≥75,∴x≥75.∴原不等式的解集为-∞,-95∪75,+∞.4.设函数f(x)=x+1a+|x-a|(a>0).(1)证明:f(x)≥2;(2)若f(3)<5,求a的取值范围.解:(1)证明:由a>0,得f(x)=x+1a+|x-a|≥x+1a--=1a+a≥2,所以f(x)≥2.(2)f(3)=3+1a+|3-a|.当a>3时,f(3)=a+1a,由f(3)<5,得3<a<5+212.当0<a≤3时,f(3)=6-a+1a,由f(3)<5,得1+52<a≤3.综上所述,a的取值范围是1+52,5+212.含绝对值不等式的恒成立问题已知不等式|x+2|-|x+3|>m.(1)若不等式有解;(2)若不等式解集为R;(3)若不等式解集为?,分别求出m的取值范围.解答本题可以先根据绝对值|x-a|的意义或绝对值不等式的性质求出|x+2|-|x+3|的最大值和最小值,再分别写出三种情况下m的取值范围.法一:因|x+2|-|x+3|的几何意义为数轴上任意一点P(x)与两定点A(-2),B(-3)距离的差.即|x+2|-|x+3|=|PA|-|PB|.又(|PA|-|PB|)max=1,(|PA|-|PB|)min=-1.即-1≤|x+2|-|x+3|≤1.(1)若不等式有解,m只要比|x+2|-|x+3|的最大值小即可,即m<1,m的取值范围为(-∞,1);(2)若不等式的解集为R,即不等式恒成立,m只要比|x+2|-|x+3|的最小值还小,即m<-1,m的取值范围为(-∞,-1);(3)若不等式的解集为?,m只要不小于|x+2|-|x+3|的最大值即可,即m≥1,m的取值范围为.6.把本例中的“-”改成“+”,即|x+2|+|x+3|>m时,分别求出m的取值范围.解:|x+2|+|x+3|≥|(x+2)-(x+3)|=1,即|x+2|+|x+3|≥1.(1)若不等式有解,m为任何实数均可,即m∈R;(2)若不等式解集为R,即m∈(-∞,1);(3)若不等式解集为?,这样的m不存在,即m∈?.课时跟踪检测(五)1.不等式|x+1|>3的解集是( )A.{x|x<-4或x>2} B.{x|-4<x<2}C.{x|x<-4或x≥2} D.{x|-4≤x<2}解析:选 A |x+1|>3,则x+1>3或x+1<-3,因此x<-4或x>2.2.满足不等式|x+1|+|x+2|<5的所有实数解的集合是( )A.(-3,2) B.(-1,3) C.(-4,1) D.-32,72解析:选C |x+1|+|x+2|表示数轴上一点到-2,-1两点的距离和,根据-2,-1之间的距离为1,可得到-2,-1距离和为5的点是-4,1.因此|x+1|+|x+2|<5解集是(-4,1).3.不等式1≤|2x-1|<2的解集为( )A.-12,0∪1,32B.-12,0∪1,32C.-12,0∪1,32D.-12,0∪1,32解析:选 D 由1≤|2x-1|<2,得1≤2x-1<2或-2<2x-1≤-1,因此-12<x≤0或1≤x<32.4.若关于x的不等式|x-1|+|x+m|>3的解集为R,则实数m的取值范围是( )A.(-∞,-4)∪(2,+∞) B.(-∞,-4)∪(1,+∞)C.(-4,2) D.解析:选 A 由题意知,不等式|x-1|+|x+m|>3恒成立,即函数f(x)=|x-1|+|x+m|的最小值大于3,根据绝对值不等式的性质可得|x-1|+|x+m|≥|(x-1)-(x+m)|=|m+1|,故只要满足|m+1|>3即可,所以m+1>3或m+1<-3,解得m>2或m<-4,故实数m的取值范围是(-∞,-4)∪(2,+∞).5.不等式|x+2|≥|x|的解集是________.解析:∵不等式两边是非负实数,∴不等式两边可以平方,两边平方,得(x+2)2≥x2,∴x2+4x+4≥x2,即x≥-1,∴原不等式的解集为{x|x≥-1}.答案:{x|x≥-1}6.不等式|2x-1|-x<1的解集是__________.解析:原不等式等价于|2x-1|<x+1?-x-1<2x-1<x+1?3x>0,x<2?0<x<2.答案:{x|0<x<2}7.已知函数f(x)=|x+1|+|x-2|-|a2-2a|,若函数f(x)的图象恒在x轴上方,则实数a的取值范围为________.解析:因为|x+1|+|x-2|≥|x+1-(x-2)|=3,所以f(x)的最小值为3-|a2-2a|.由题意,得|a2-2a|<3,解得-1<a<3.答案:(-1,3)8.解不等式:|x2-2x+3|<|3x-1|.解:原不等式?(x2-2x+3)2<(3x-1)2?<0?(x2+x+2)(x2-5x+4)<0?x2-5x+4<0(因为x2+x+2恒大于0)?1<x<4.所以原不等式的解集是{x|1<x<4}.9.解关于x的不等式|2x-1|<2m-1(m∈R).解:若2m-1<0,即m≤12,则|2x-1|<2m-1恒不成立,此时,原不等式无解;若2m-1>0,即m>12,则-(2m-1)<2x-1<2m-1,所以1-m<x<m.综上所述:当m≤12时,原不等式的解集为?;当m>12时,原不等式的解集为{x|1-m<x<m}.10.已知函数f(x)=|2x-1|+|2x+a|,g(x)=x+3.(1)当a=-2时,求不等式f(x)<g(x)的解集;(2)设a>-1,且当x∈-a2,12时,f(x)≤g(x),求a的取值范围.解:(1)当a=-2时,不等式f(x)<g(x)化为|2x-1|+|2x-2|-x-3<0. 设函数y=|2x-1|+|2x-2|-x-3,则y=-5x,x<12,-x-2,12≤x≤1,3x-6,x>1.其图象如图所示.从图象可知,当且仅当x∈(0,2)时,y<0,所以原不等式的解集是{x|0<x<2}.(2)当x∈-a2,12时,f(x)=1+a.不等式f(x)≤g(x)化为1+a≤x+3,所以x≥a-2对x∈-a2,12都成立.故-a2≥a-2,即a≤43.从而a的取值范围是-1,43.本讲高考热点解读与高频考点例析考情分析从近两年的高考试题来看,绝对值不等式主要考查解法及简单的应用,题目难度中档偏下,着重考查学生的分类讨论思想及应用能力.解绝对值不等式的关键是去掉绝对值符号,化成不含绝对值的不等式,其一是依据绝对值的意义;其二是先令每一个绝对值等于零,找到分界点,通过讨论每一区间内的代数式的符号去掉绝对值.真题体验1.(湖南高考)若实数a,b满足1a+2b=ab,则ab的最小值为( )A. 2 B.2C.2 2 D.4解析:选 C 由1a+2b=ab,知a>0,b>0,所以ab=1a+2b≥22ab,即ab≥22,当且仅当1a=2b,1a+2b=ab,即a=42,b=242时取“=”,所以ab的最小值为2 2.2.(重庆高考)设a,b>0,a+b=5,则a+1+b+3的最大值为________.解析:令t=a+1+b+3,则t2=a+1+b+3+2++=9+2++≤9+a+1+b+3=13+a+b=13+5=18,当且仅当a+1=b+3时取等号,此时a=72,b=32.∴t max=18=3 2.答案:3 23.(重庆高考)若函数f(x)=|x+1|+2|x-a|的最小值为5,则实数a=________. 解析:由于f(x)=|x+1|+2|x-a|,当a>-1时,f(x)=-3x+2a--,-x+2a+-,3x-2a+作出f(x)的大致图象如图所示,由函数f(x)的图象可知f(a)=5,即a+1=5,∴a=4.同理,当a≤-1时,-a-1=5,∴a=-6.答案:-6或44.(全国乙卷)已知函数f(x)=|x+1|-|2x-3|.(1)画出y=f(x)的图象;(2)求不等式|f(x)|>1的解集.解:(1)由题意得f(x)=错误! 故y=f(x)的图象如图所示.(2)由f(x)的函数表达式及图象可知,当f(x)=1时,可得x=1或x=3;当f(x)=-1时,可得x=13或x=5.故f(x)>1的解集为{x|1<x<3},f(x)<-1的解集为x x<13或x>5.所以|f(x)|>1的解集为x x<13或1<x<3或x>5.5.(江苏高考)设a>0,|x-1|<a3,|y-2|<a3,求证:|2x+y-4|<a.证明:因为|x-1|<a3,|y-2|<a3,所以|2x+y-4|=|2(x-1)+(y-2)|≤2|x-1|+|y-2|<2×a3+a3=a.6.(全国丙卷)已知函数f(x)=|2x-a|+a.(1)当a=2时,求不等式f(x)≤6的解集;(2)设函数g(x)=|2x-1|.当x∈R时,f(x)+g(x)≥3,求a的取值范围.解:(1)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}.(2)当x∈R时,f(x)+g(x)=|2x-a|+a+|1-2x|≥3,即x-a2+12-x≥3-a2.又x-a2+12-x min=12-a2,所以12-a2≥3-a2,解得a≥2.所以a的取值范围是“a+c>b+d”是“a>b且c>d”的( )A.必要不充分条件B.充分不必要条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件易得a>b且c>d时必有a+c>b+d.若a+c>b+d时,则可能有a>b且c>d.A基本不等式的应用利用基本不等式求最值问题一般有两种类型:①和为定值时,积有最大值;②积为定值时,和有最小值,在具体应用基本不等式解题时,一定要注意适用的范围和条件:“一正、二定、三相等”.已知x,y,z∈R+,x-2y+3z=0,则y2xz的最小值为________.由x-2y+3z=0,得y=x+3z2,则y2xz=x2+9z2+6xz4xz≥6xz+6xz4xz=3,当且仅当x=3z时,等号成立.3设a,b,c为正实数,求证:1a3+1b3+1c3+abc≥2 3.因为a,b,c为正实数,由平均不等式可得1a3+1b3+1c3≥331a3·1b3·1c3.即1a3+1b3+1c3≥3abc,当且仅当a=b=c时,等号成立.所以1a3+1b3+1c3+abc≥3abc+abc,而3abc+abc≥23abc·abc=2 3.所以1a3+1b3+1c3+abc≥23,当且仅当abc=3时,等号成立.含绝对值的不等式的解法1.公式法|f(x)|>g(x)?f(x)>g(x)或f(x)<-g(x);|f(x)|<g(x)?-g(x)<f(x)<g(x).2.平方法|f(x)|>|g(x)|?2>2.3.零点分段法含有两个以上绝对值符号的不等式,可先求出使每个含绝对值符号的代数式值等于零的未知数的值,将这些值依次在数轴上标注出来,它们把数轴分成若干个区间,讨论每一个绝对值符号内的代数式在每一个区间上的符号,转化为不含绝对值的不等式去解.解下列关于x的不等式:(1)|x+1|>|x-3|;(2)|x-2|-|2x+5|>2x.(1)法一:|x+1|>|x-3|,两边平方得(x+1)2>(x-3)2,∴8x>8.∴x>1.∴原不等式的解集为{x|x>1}.法二:分段讨论:当x≤-1时,有-x-1>-x+3,此时x∈?;当-1<x≤3时,有x+1>-x+3,即x>1,此时1<x≤3;当x>3时,有x+1>x-3成立,∴x>3.∴原不等式的解集为{x|x>1}.(2)分段讨论:①当x<-52时,原不等式变形为2-x+2x+5>2x,解得x<7,∴原不等式的解集为x x<-52.②当-52≤x≤2时,原不等式变形为2-x-2x-5>2x,解得x<-35.∴原不等式的解集为x-52≤x<-35.③当x>2时,原不等式变形为x-2-2x-5>2x,解得x<-73,∴原不等式无解.综上可得,原不等式的解集为x x<-35.不等式的恒成立问题对于不等式恒成立求参数范围问题,常见类型及其解法如下:(1)分离参数法运用“f(x)≤a?f(x)max≤a,f(x)≥a?f(x)min≥a”可解决恒成立中的参数范围问题.(2)更换主元法不少含参不等式恒成立问题,若直接从主元入手非常困难或不可能时,可转换思维角度,将主元与参数互换,常可得到简便的解法.(3)数形结合法在研究曲线交点的恒成立问题时,若能数形结合,揭示问题所蕴含的几何背景,发挥形象思维与抽象思维各自的优势,可直观地解决问题.设有关于x的不等式lg(|x+3|+|x-7|)>a.(1)当a=1时,解此不等式.(2)当a为何值时,此不等式的解集是R?(1)当a=1时,lg(|x+3|+|x-7|)>1,?|x+3|+|x-7|>10,?x≥7,2x-4>10或-3<x<7,10>10或x≤-3,4-2x>10,?x>7或x<-3.∴不等式的解集为{x|x<-3或x>7}.(2)设f(x)=|x+3|+|x-7|,则有f(x)≥|(x+3)-(x-7)|=10,当且仅当(x+3)(x-7)≤0,即-3≤x≤7时,f(x)取得最小值10.∴lg(|x+3|+|x-7|)≥1.要使lg(|x+3|+|x-7|)>a的解集为R,只要a<1.。
2.绝对值不等式的解法课后篇巩固探究A组1.已知集合A={x|x2-5x+6≤0},B={x||2x-1|>3},则A∩B等于()A.{x|2≤x≤3}B.{x|2≤x<3}C.{x|2<x≤3}D.{x|-1<x<3}{x|2≤x≤3},B={x|x>2或x<-1},则A∩B={x|2<x≤3}.2.若a>2,则关于x的不等式|x-1|+a>2的解集为()A.{x|x>3-a}B.{x|x>a-1}C.⌀D.R|x-1|+a>2可化为|x-1|>2-a,因为a>2,所以2-a<0,故原不等式的解集为R.3.不等式|3x-4|>x2的解集为()A.(-4,1)B.(-1,4)C.⌀D.(-∞,-4)∪(1,+∞)|3x-4|>x2可得3x-4>x2或3x-4<-x2,解3x-4>x2得无解;解3x-4<-x2得-4<x<1,故原不等式的解集为(-4,1).4.不等式<0的解集是()A.{x|-3<x<5}B.{x|-3<x<5,且x≠2}C.{x|-3≤x≤5}D.{x|-3≤x≤5,且x≠2}|x-2|>0,且x≠2,所以原不等式等价于|x-1|-4<0,即|x-1|<4,所以-4<x-1<4,即-3<x<5.又x≠2,故原不等式的解集为{x|-3<x<5,且x≠2}.5.不等式|2x-log2x|<|2x|+|log2x|的解集为()A.(0,1)B.(1,2)C.(1,+∞)D.(2,+∞)|a-b|≤|a|+|b|中,“=”成立的条件是ab≤0,“<”成立的条件是ab>0,所以2x·log2x>0.又x>0,所以log2x>0,解得x>1.6.不等式|2x-1|<3的解集为.2x-1|<3⇔-3<2x-1<3⇔-1<x<2.-1,2)7.不等式|x+3|>|2-x|的解集是.|x+3|>|2-x|得(x+3)2>(2-x)2,整理得10x>-5,即x>-,故原不等式的解集为.8.若关于x的不等式|ax+2|<6的解集为(-1,2),则实数a=.0明显不符合题意.由|ax+2|<6得-8<ax<4.当a>0时,有-<x<,因为不等式的解集为(-1,2),所以解得两值相矛盾舍去.当a<0时,有<x<-,则解得a=-4.综上,a=-4.49.已知函数f(x)=(a∈R).(1)若a=3,解不等式:f(x)≥2;(2)若f(x)的定义域为R,求实数a的取值范围.当a=3时,不等式f(x)≥2即为≥2,所以|x+1|+|x-3|-2≥4,所以|x+1|+|x-3|≥6.于是或从而x≥4,或x≤-2.故原不等式解集为{x|x≥4或x≤-2}.(2)f(x)的定义域为R,即不等式|x+1|+|x-a|-2≥0恒成立,所以|x+1|+|x-a|≥2恒成立.而g(x)=|x+1|+|x-a|的最小值为|a+1|,于是|a+1|≥2,解得a≥1,或a≤-3.故实数a的取值范围是(-∞,-3]∪[1,+∞).10.已知函数f(x)=|x+a|+|2x-1|(a∈R).(1)当a=1时,求不等式f(x)≥2的解集;(2)若f(x)≤2x的解集包含,求a的取值范围.当a=1时,不等式f(x)≥2可化为|x+1|+|2x-1|≥2.①当x≥时,不等式为3x≥2,解得x≥,故x≥;②当-1≤x<时,不等式为2-x≥2,解得x≤0,故-1≤x≤0;③当x<-1时,不等式为-3x≥2,解得x≤-,故x<-1.综上,原不等式的解集为.(2)因为f(x)≤2x,所以|x+a|+|2x-1|≤2x,所以不等式可化为|x+a|≤1,解得-a-1≤x≤-a+1.由已知得解得-≤a≤0.故a的取值范围是.B组1.不等式的解集为()A.[0,1)B.(0,1)C.(-∞,0)∪(1,+∞)D.(-∞,0]∪(1,+∞),所以<0,解得0<x<1.2.导学号26394014关于x的不等式|x+3|-|x-1|≤a2-3|a|对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围为()A.(-∞,-4]∪[4,+∞)B.(-∞,-1]∪[4,+∞)C.[-1,4]D.(-∞,1]∪[2,+∞)|x+3|-|x-1|≤4,又|x+3|-|x-1|≤a2-3|a|对任意实数x恒成立,所以a2-3|a|≥4,即a2-3|a|-4≥0,解得|a|≥4或|a|≤-1(舍去).故选A.3.在实数范围内,不等式||x-2|-1|≤1的解集为.-1≤|x-2|-1≤1,即0≤|x-2|≤2,解得0≤x≤4.4.若不等式|3x-b|<4的解集中的整数有且仅有1,2,3,则b的取值范围为.|3x-b|<4得-4<3x-b<4,即<x<.因为不等式|3x-b|<4的解集中的整数有且仅有1,2,3,则故5<b<7.5.导学号26394015解不等式|2x+1|+|x-2|+|x-1|>4.x≤-时,原不等式化为-2x-1+2-x+1-x>4,解得x<-.当-<x≤1时,原不等式化为2x+1+2-x+1-x>4,4>4,矛盾.当1<x≤2时,原不等式化为2x+1+2-x+x-1>4,解得x>1.由1<x≤2,则1<x≤2.当x>2时,原不等式化为2x+1+x-2+x-1>4,解得x>.由x>2,则x>2.综上所述,原不等式的解集为.6.导学号26394016已知函数f(x)=|x-a|,其中a>1.(1)当a=2时,求不等式f(x)≥4-|x-4|的解集;(2)已知关于x的不等式|f(2x+a)-2f(x)|≤2的解集为{x|1≤x≤2},求a的值.解(1)当a=2时,f(x)+|x-4|=当x≤2时,由f(x)≥4-|x-4|得-2x+6≥4,解得x≤1;当2<x<4时,f(x)≥4-|x-4|无解;当x≥4时,由f(x)≥4-|x-4|得2x-6≥4,解得x≥5.所以f(x)≥4-|x-4|的解集为{x|x≤1或x≥5}.(2)记h(x)=f(2x+a)-2f(x),则h(x)=由|h(x)|≤2,解得≤x≤.因为|h(x)|≤2的解集为{x|1≤x≤2},所以于是a=3.。
第一节 不等式和绝对值不等式第一课时 不等式基本性质一、知识要点1.实数大小的比较(1)数轴上的点与实数一一对应,可以利用数轴上点的左右位置关系来规定实数的 .在数轴上,右边的数总比左边的数 .(2)如果a -b >0,则 ;如果a -b =0,则 ;如果a -b <0,则 . (3)比较两个实数a 与b 的大小,归结为判断它们的 ;比较两个代数式的大小,实际上是比较它们的值的大小,而这又归结为判断它们的 2.不等式的基本性质由两数大小关系的基本事实,可以得到不等式的一些基本性质: (1)如果a >b ,那么b <a ;如果b <a ,那么a >b .即 . (2)如果a >b ,b >c ,那么 .即a >b ,b >c ⇒ . (3)如果a >b ,那么a +c > .(4)如果a >b ,c >0,那么ac bc ;如果a >b ,c <0,那么ac bc . (5)如果a >b ,d c >,那么d b c a +>+ (6)如果0,0>>>>d c b a ,那么bd ac > (7)如果a >b >0,那么a n b n (n ∈N ,n ≥2). (8)如果a >b >0n ∈N ,n ≥2).3.对上述不等式的理解使用不等式的性质时,一定要清楚它们成立的前提条件,不可强化或弱化它们成立的条件,盲目套用,例如:(1)等式两边同乘以一个数仍为等式,但不等式两边同乘以同一个数c (或代数式)结果有三种:①c >0时得 不等式;②c =0时得 ;③c <0时得 不等式.(2)a >b ,c >d ⇒a +c >b +d ,即两个同向不等式可以相加,但不可以 ;而a >b >0,c >d >0⇒ac >bd ,即已知的两个不等式同向且两边为 时,可以相乘,但不可以 .(3)性质(5)、(6)成立的条件是已知不等式两边均为 ,并且n ∈N ,n ≥2,否则结论不成立.而当n 取正奇数时可放宽条件,a >b ⇒a n >b n (n =2k +1,k ∈N),a >b ⇒n a >nb (n =2k +1,k ∈N +).二、考点例题考点一 实数大小的比较[例1] 已知x ,y 均为正数,设m =1x +1y ,n =4x +y,试比较m 和n 的大小.方法规律小结 比较两个数(式子)的大不,一般用作差法,其步骤是:作差—变形—判断差的符号—结论,其中“变形”是关键,常用的方法是分解因式、配方等跟踪训练 1.已知a ,b ∈R ,比较44b a +与33ab b a +的大小.2.在数轴的正半轴上,A 点对应的实数为6a 29+a 4,B 点对应的实数为1,试判别A 点在B 点的左边,还是在B 点的右边?考点二 不等式的证明[例2] 已知a >b >0,c <d <0,e <0. 求证:e a -c >eb -d.方法规律小结 进行简单的不等式的证明,一定要建立在记准、记熟不等式性质的基础之上,如果不能直接由不等式的性质得到,可以先分析需要证明的不等式的结构,利用不等式的性质进行逆推,寻找使其成立的充分条件.跟踪训练 1.判断下列命题的真假,并简述理由. (1)若a >b ,c >d ,则ac >bd ; (2)若a >b >0,c >d >0,则a c >bd ;(3)若a >b ,c <d ,则a -c >b -d ;(4)若a >b ,则a n >b n ,n a >nb (n ∈N 且n ≥2).2.已知a ,b ,x ,y 都是正数,且1a >1b ,x >y ,求证:x x +a >yy +b.考点三 利用不等式的性质求范围[例3] (1)已知:-π2≤α<β≤π2,求α-β的范围.(2)已知:-1≤a +b ≤1,1≤a -2b ≤3,求a +3b 的范围.方法规律小结 求代数式的取值范围是不等式性质应用的一个重要方面,严格依据不等式的性质和运算法则进行运算,是解答此类问题的基础,在使用不等式的性质中,如果是由两个变量的范围求其差的范围,一定不能直接作差,而要转化为同向不等式后作和.跟踪训练 1.“已知-π2≤α≤π2,-π2≤β≤π2”,求α+β2,α-β2的取值范围.2.已知1≤α+β≤4,-2≤α-β≤-1,求2α-β的取值范围.三、课后作业1.设R d c b a ∈,,,,且d c b a >>,,则下列结论正确的是 ( ) A .d b c a +>+ B .d b c a ->- C .bd ac > D .cb d a > 2.下列不等式成立的是 ( )A .log 32<log 25<log 23B .log 32<log 23<log 25C .log 23<log 32<log 25D .log 23<log 25<log 32 3.设R b a ∈,,若0>-b a ,则下列不等式正确的是( )A .0>-a bB .033<+b a C .022<-b a D .0>+b a 4.若11<<<-βα,则下列各式中恒成立的是 ( )A .02<-<-βαB .12-<-<-βαC .01<-<-βαD .11<-<-βα 5.设11.->>>b a ,则下列不等式中恒成立的是 ( ) A .ba 11< B .b a 11> C .2b a > D .b a 22>6.若0,0<<<<c d a b ,则下列不等式中必成立的是( ) A .bd ac > B .dbc a > C .d b c a +>+ D .a-c>b-d 7.已知3328,8460<<<<y x ,则y x -的取值范围是 . 8.已知c b a ,,为三角形的三边长,则2a 与ac ab +的大小关系是 . 9.若b a Rc b a >∈,,,,则下列不等式成立的是 (填上正确的序号). ①b a 11< ②22b a > ③1122+>+c b c a ④c b c a > 10.已知{}正实数∈b a ,且b a ≠,比较ba ab 22+与b a +的大小. 11.已知31<+<-b a 且42<-<b a ,求b a 32+的取值范围.12.实数z y x ,,满足122-=+-z y x x 且012=++y x ,试比较z y x ,,的大小.第二课时 基本不等式一、知识要点1.基本不等式的理解重要不等式a 2+b 2≥2ab 和基本不等式a +b2≥ab ,成立的条件是不同的.前者成立的条件是 a 与b 都为实数,并且a 与b 都为实数是不等式成立的 ;而后者成立的条件是a 与b 都为正实数,并且a 与b 都为正实数是不等式成立的 ,如a =0,b ≥0仍然能使a +b2≥ab 成立.两个不等式中等号成立的充要条件都是2.由基本不等式可推出以下几种常见的变形形式(1)a 2+b 2≥2)(2b a +;(2)ab ≤a 2+b 22;(3)ab ≤(a +b 2)2;(4)(a +b 2)2≤a 2+b 22;(5)(a +b )2≥4ab .二、考点例题[例1] 已知a 、b 、c ∈R +,且a +b +c =1.求证:1a +1b +1c≥9.方法规律小结 用基本不等式证明不等式时,应首先依据不等式两边式子的结构特点进行恒等变形,使之具备基本不等式的结构和条件,然后合理地选择基本不等式进行证明.跟踪训练 1.已知a 、b 、c 是不全相等的正数,求证:abc b a c a c b c b a 6)()()(222222>+++++2.已知a ,b ,c >0,求证:a 2b +b 2c +c 2a≥a +b +c .考点二 利用基本不等式求最值 [例2] (1)求当x >0时,f (x )=2xx 2+1的值域. (2)设0<x <32,求函数y =4x (3-2x )的最大值;(3)已知x >0,y >0,且1x +9y=1,求x +y 的最小值方法规律小结 在应用基本不等式求最值时, 分以下三步进行:(1)首先看式子能否出现和(或积)的定值,若不具备,需对式子变形,凑出需要的定值;(2)其次,看所用的两项是否同正,若不满足,通过分类解决,同负时,可提取(-1)变为同正; (3)利用已知条件对取等号的情况进行验证.若满足,则可取最值,若不满足,则可通过函数单调性或导数解决.跟踪训练 1.若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,则3x +4y 的最小值是 ( )A .245B .285C .5D .62.已知x >0,y >0且5x +7y =20,求xy 的最大值. 3.若正数a 、b 满足ab =a +b +3,(1)求ab 的取值范围;(2)求a +b 的取值范围.考点三 利用基本不等式解决实际问题[例3] 某国际化妆品生产企业为了占有更多的市场份额,拟在2012年英国伦敦奥运会期间进行一系列促销活动,经过市场调查和测算,化妆品的年销量x 万件与年促销费t 万元之间满足3-x 与t +1成反比例的关系,如果不搞促销活动,化妆品的年销量只能是1万件,已知2012年生产化妆品的设备折旧、维修等固定费用为3万元,每生产1万件化妆品需要投入32万元的生产费用,若将每件化妆品的售价定为其生产成本的150%与平均每件促销费的一半之和,则当年生产的化妆品正好能销完 (1)将2012年的利润y (万元)表示为促销费t (万元)的函数.(2)该企业2012年的促销费投入多少万元时,企业的年利润最大?方法规律小结 利用不等式解决实际应用问题时,首先要仔细阅读题目,弄清要解决的实际问题,确定是求什么量的最值;其次,分析题目中给出的条件,建立y 的函数表达式y =f (x )(x 一般为题目中最后所要求的量);最后,利用不等式的有关知识解题.求解过程中要注意实际问题对变量x 的范围制约.跟踪训练 1.一商店经销某种货物,根据销售情况,年进货量为5万件,分若干次等量进货(设每次进货x 件),每进一次货运费50元,且在销售完该货物时,立即进货,现以年平均x2件货储存在仓库里,库存费以每件20元计算,要使一年的运费和库存费最省,每次进货量x 应是多少? 2.围建一个面积为3602m 的矩形场地,要求矩形场地的一面利用旧墙(利用旧墙需维修),其他三面围墙要新建,在旧墙的对面的新墙上要留一个宽度为2 m 的进出口,如图所示,已知旧墙的维修费用为45元/m ,新墙的造价为180元/m ,设利用的旧墙的长度为x (单位:元). (1)将y 表示为x 的函数;(2)试确定x ,使修建此矩形场地围墙的总费用最小,并求出最小总费用.三、课后作业1.设+∈R y x ,,且满足404=+y x ,则y x lg lg +的最大值为 ( ) A .40 B .10 C .4 D .22.设+∈R y x ,且5=+y x ,则yx33+的最小值为 ( ) A .10 B .6C .4D .183.等比数列{}n a 的各项均为正数,公比1≠q ,设7593,2a a Q a a P =+=,则P 与Q 的大小关系是 ( ) A .Q P > B .Q P < C .Q P = D .无法确定 4.已知0,0≥≥b a ,且2=+b a 则 ( ) A .21≤ab B .21≥ab C .222≥+b a D .322≤+b a 5.已知在ABC ∆中,2,1==BC B ,则C 的最大值是 ( )A .6π B .2π C .4π D .3π 6.“1=a ”是“对任意正数12,≥+xax x ”的 ( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件 7.若正数b a ,满足3++=b a ab ,则ab 的取值范围是 .8.已知0,0>>b a ,且12=+b a ,则2242b a ab S --=的最大值为 . 9.已知0,0>>y x 且满足6=+y x ,则使不等式m yx ≥+91恒成立的实数m 的取值范围为 . 10.已知y x b a ,,,都是正数,且1=+b a ,求证:xy ay bx by ax ≥++))((11.已知y x R y x b a ,,,,,+∈为变量,b a ,为常数,且y x ybx a b a +=+=+,1,10的最小值为18,求b a , 12.(能力挑战题)某房地产开发公司计划在一楼区内建造一个长方形公园ABCD ,公园由长方形休闲区1111D C B A 和环公园人行道(阴影部分)组成.已知休闲区1111D C B A 的面积为4000平方米,人行道的宽分别为4米和10米(如图所示). (1)若设休闲区的长和宽的比x C B B A =1111,求公园ABCD 所占面积S 关于x 的函数解析式.(2)要使公园所占面积最小,休闲区1111D C B A 的长和宽应如何设计?第三课时 三个数的算术几何不等式一、知识要点1.定理3如果a ,b ,c ∈R +,那么a +b +c 3≥3abc ,当且仅当时,等号成立,用文字语言可叙述为:三个正数的 不小于它们的 .(1)不等式a +b +c 3≥3abc 成立的条件是: ,而等号成立的条件是:当且仅当 .(2)定理3可变形为:①abc ≤(a +b +c 3)3;②a 3+b 3+c 3≥3abc .(3)三个及三个以上正数的算术-几何平均值不等式的应用条件与前面基本不等式的应用条件是一样的,即“一正,二定,三相等”. 2.定理3的推广对于n 个正数a 1,a 2,…,a n ,它们的算术平均不小于它们的几何平均,即 ,当且仅当 时,等号成立.二、考点例题考点一 用平均不等式证明不等式[例1] 已知a ,b ,c ∈R +,求证:b +c -a a +c +a -b b +a +b -cc≥3.方法规律小结 (1)不等式的证明方法较多,关键是从式子的结构入手进行分析.(2)运用三个正数的平均值不等式证明不等式时,仍要注意“一正、二定、三相等”,在解题中,若两次用平均值不等式,则只有在“相等”条件相同时,才能取到等号.跟踪训练 1. 设a 、b 、c ∈R +,求证:(a +b +c )⎝⎛⎭⎫1a +1b +1c ≥9.2.已知n a a a ,,,21⋅⋅⋅都是正数,且121=⋅⋅⋅n a a a ,求证:n a a a n 3)2()2)(2(21≥+⋅⋅⋅++考点二 用平均不等式求最值[例2] (1)求函数y =(x -1)2(3-2x )(1<x <32)的最大值.(2)求函数)1()1(42>-+=x x x y 的最小值.方法规律小结 (1)利用三个正数的算术-几何平均不等式定理求最值,可简记为“积定和最小,和定积最大”.(2)应用平均不等式定理,要注意三个条件“即一正二定三相等”同时具备时,方可取得最值,其中定值条件决定着平均不等式应用的可行性,获得定值需要一定的技巧,如:配系数、拆项、分离常数、平方变形等.跟踪训练 1.设x >0,则f (x )=4-x -12x 2的最大值为 ( )A .4-22 B .4- 2 C .不存在 D .522.已知x ,y +∈R 且42=y x ,试求x +y 的最小值及达到最小值时x 、y 的值.考点三 用平均不等式解应用题 [例3] 如图所示,在一张半径是2米的圆桌的正中央上空挂一盏电灯.大家知道,灯挂得太高了,桌子边缘处的亮度就小;挂得太低,桌子的边缘处仍然是不亮的.由物理学知道,桌子边缘一点处的照亮度E 和电灯射到桌子边缘的光线与桌子的夹角θ的正弦成正比,而和这一点到光源的距离r 的平方成反比,即E =k sin θr2.这里k 是一个和灯光强度有关的常数,那么究竟应该怎样选择灯的高度h ,才能使桌子边缘处最亮?方法规律小结 本题获解的关键是在获得了k E =·sin θcos2θ4后,对E 的表达式进行变形求得E 的最大值.解应用题时必须先读懂题意,建立适当的函数关系式,若把问题转化为求函数的最值问题,常配凑成可以用平均不等式的形式,若符合条件“一正、二定、三相等”即可求解.跟踪训练 1.已知长方体的表面积为定值S ,试问这个长方体的长、宽、高各是多少时,它的体积最大,求出这个最大值.三、课后作业1.设+∈R z y x ,,且6=++z y x ,则lgx+lgy+lgz 的取值范围是 ( ) A .(∞-,lg6] B .(∞-,3lg2] C .[lg6,+∞) D .[3lg2,+∞)2.若实数y x ,满足0>xy ,且22=y x ,则2x xy +的最小值是 ( )A .1B .2C .3D .43.若c b a ,,为正数,且1=++c b a ,则cb a 111++的最小值为 ( ) A .9 B .8 C .3 D .314.已知632=++z y x ,则zyx842++的最小值为 ( ) A .3B .2C .12D .125.当510≤≤x 时,函数)51(2x x y -=的最大值为 ( ) A .251 B .31 C .6754 D .无最大值6.设+∈R c b a ,,,且1=++c b a ,若)11)(11)(11(---=cb a M ,则必有 ( )A .810<≤MB .181<≤M C .81<≤M D .8≥M7.若0,0>>y x 且42=xy ,则y x 2+的最小值为 . 8.若记号“*”表示求两个实数a 与b 的算术平均的运算,即2ba b a +=*,则两边均含有运算“*”和“+”,且对任意3个实数c b a ,,都能成立的一个等式可以是 .9.设正数c b a ,,满足1=++c b a ,则231,231,231+++c b a 的最小值为 . 10.求函数)250()25()(2<<-=x x x x f 的最大值.11.已知y x ,均为正数,且y x >求证:3221222+≥+-+y y xy x x12.如图(1)所示,将边长为1的正六边形铁皮的六个角各切去一个全等的四边形,再沿虚线折起,做成一个无盖的正六棱柱容器,如图(2)所示,求这个正六棱柱容器容积的最大值.第四课时 绝对值三角不等式一、知识要点绝对值三角不等式(1)定理1:如果a ,b 是实数,则|a +b |≤|a |+|b |,当且仅当 时,等号成立. 几何解释:用向量a ,b 分别替换a ,b .①当a 与b 不共线时,有|a +b|<|a |+|b |,其几何意义为: .②若a ,b 共线,当a 与b 时,|a +b |=|a |+|b |,当a 与b 时,|a +b |<|a |+|b |. 由于定理1与三角形之间的这种联系,故称此不等式为绝对值三角不等式. ③定理1的推广:如果a ,b 是实数,则||a |-|b ||≤|a ±b |≤|a |+|b |.(2)定理2:如果a ,b ,c 是实数,那么|a -c |≤|a -b |+|b -c |.当且仅当 时,等号成立. 几何解释:在数轴上,a ,b ,c 所对应的点分别为A ,B ,C , 当点B 在点A ,C 之间时,|a -c | |a -b |+|b -c |. 当点B 不在点A ,C 之间时:①点B 在A 或C 上时,|a -c | |a -b |+|b -c |; ②点B 不在A ,C 上时,|a -c | |a -b |+|b -c |. 应用:利用该定理可以确定绝对值函数的值域和最值.二、考点例题考点一 含绝对值不等式的判断与证明[例1] 已知|A -a |<s 3,|B -b |<s 3,|C -c |<s3.求证:|(A +B +C )-(a +b +c )|<s .方法规律小结 含绝对值不等式的证明题主要分两类:一类是比较简单的不等式,往往可通过平方法、换元法去掉绝对值转化为常见的不等式证明,或利用绝对值三角不等式||a |-|b |≤|a ±b |≤|a |+|b |,通过适当的添、拆项证明;另一类是综合性较强的函数型含绝对值的不等式,往往可考虑利用一般情况成立,则特殊情况也成立的思想,或利用一元二次方程的根的分布等方法来证明跟踪训练 1.设a 、b 是满足ab <0的实数,则下列不等式中正确的是 ( ) A .|a +b |>|a -b | B .|a +b |<|a -b | C .|a -b |<||a |-|b || D .|a -b |<|a |+|b |2.设ε>0,|x -a |<ε4,|y -a |<ε6.求证:|2x +3y -2a -3b |<ε.考点二 绝对值不等式三角形的应用[例2] (1)求函数y =|x -3|-|x +1|的最大值和最小值.(2)设a ∈R ,函数)11()(2≤≤--+=x a x ax x f .若|a |≤1,求|f (x )|的最大值.方法规律小结 (1)利用绝对值不等式求函数最值,要注意利用绝对值的性质进行转化,构造绝对值不等式的形式.(2)求最值时要注意等号成立的条件,它也是解题的关键.跟踪训练 1.若a ,b ∈R ,且|a |≤3,|b |≤2则|a +b |的最大值是________,最小值是________2.求函数f (x )=|x -1|+|x +1|的最小值.3.若对任意实数,不等式|x +1|-|x -2|>a 恒成立,求a 的取值范围.三、课后作业1.已知实数b a ,满足0<ab ,下列不等式成立的是 ( )A .b a b a ->+B .b a b a -<+C .b a b a -<-D .b a b a +<- 2.设1,1<<b a ,则b a b a -++与2的大小关系是 ( )A .2>-++b a b aB .2<-++b a b aC .2=-++b a b aD .不能比较大小 3.若关于x 的不等式a x x <++-32的解集为∅,则实数a 的取值范围为( ) A .(∞-,1] B .(∞-,1) C .(∞-,5] D .(∞-,5)4.不等式a a x x 3132-≥-++对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围为 ( ) A .[1-,4] B .(∞-,1-]∪[4,+∞) C .(∞-,2-]∪[5,+∞) D .[2-,5] 5.若不等式a x x ≥-+622对于一切实数x 均成立,则实数a 的最大值是 ( ) A .7 B .9 C .5 D .116.对于实数y x ,,若12,11≤-≤-y x ,则12+-y x 的最大值为 ( ) A .5 B .4 C .8 D .77.已知13)(+=x x f ,若当b x <-1时,有),0(,,4)(+∞∈<-b a a x f ,则b a ,满足的关系为 . 8.若N n x ∈<,5,则下列不等式:①1lg 51lg+<+n n n n x ②1lg 51lg +<+n nn n x ③1lg 51lg+<+n n n n x ④1lg 51lg +<+n nn n x 其中能够成立的有 .(填序号) 9.若关于x 的不等式21-++≥x x a 存在实数解,则实数a 的取值范围是 .10.已知函数41)(,23)(++-=--=x x g x x f ,若函数1)()(+≥-m x g x f 的解集为R ,求m 的取值范围.11.已知函数1,13)(2<-+-=a x x x x f .求证:)1)((2)()(+<-a f a f x f .12.两个加油站B A ,位于某城市东akm 和bkm 处(b a <),一卡车从该城市出发,由于某种原因,它需要往返B A ,两加油站,问它行驶在什么情况下到两加油站的路程之和是一样的?第五课时 绝对值不等式的解法一、知识要点1.|ax +b |≤c ,|ax +b |≥c (c >0)型不等式的解法只需将ax +b 看成一个整体,即化成|x |≤a ,|x |≥a (a >0)型不等式求解.|ax +b |≤c (c >0)型不等式的解法:先化为 ,再由不等式的性质求出原不等式的解集. 不等式|ax +b |≥c (c >0)的解法:先化为 或 ,再进一步利用不等式性质求出原不等式的解集 2.|x -a |+|x -b |≥c 和|x -a |+|x -b |≤c 型不等式的解法①利用绝对值不等式的 求解,体现数形结合思想,理解绝对值的几何意义,给绝对值不等式以准确的几何解释是解题关键.②以绝对值的 为分界点,将数轴分为几个区间,利用“零点分段法”求解,体现分类讨论的思想.确定各个绝对值符号内多项式的正、负性,进而去掉绝对值符号是解题关键.③通过构造函数,利用函数的图像求解,体现函数与方程的思想,正确求出函数的零点并画出函数图像(有时需要考查函数的增减性)是解题关键.二、考点例题考点一 c b ax ≤+和)0(>≥+c c b ax 型不等式的解法[例1] 解下列不等式: (1)|5x -2|≥8;(2)2≤|x -2|≤4.方法规律小结 |ax +b |≥c 和|ax +b |≤c 型不等式的解法:①当c >0时,|ax +b |≥c ⇔ax +b ≥c 或ax +b ≤-c ,|ax +b |≤c ⇔-c ≤ax +b ≤c . ②当c =0时,|ax +b |≥c 的解集为R ,|ax +b |<c 的解集为∅. ③当c <0时,|ax +b |≥c 的解集为R ,|ax +b |≤c 的解集为∅. 跟踪训练 1.解下列不等式:(1)|3-2x |<9;(2)|x -2x -2|>2x -3x -4;(3)|2x -3x -4|>x +1(4)213+<-x x (5)x x ->-213 (6) |2||1|x x -<+ (7)4|23|7x <-≤ (8)01222<---x x x2.已知{23}A x x a =-<,{B x x =≤10},且A B ⊂≠,求实数a 的范围.考点二 c b x a x ≤-+-和c b x a x ≥-+-型不等式的解法[例2] 解不等式|x -3|-|x +1|<1.方法规律小结 |x -a |+|x -b |≥c 、|x -a |+|x -b |≤c (c >0)型不等式的三种解法:分区间(分类)讨论法、图像法和几何法.分区间讨论的方法具有普遍性,但较麻烦;几何法和图像法直观,但只适用于数据较简单的情况 跟踪训练1.解不等式|x -2|-|x +7|≤3 2.解不等式|2x -1|+|3x +2|≥8. 3.解不等式512≥-+-x x 考点三 含绝对值不等式恒成立的问题 [例3] 已知不等式|x +2|-|x +3|>m .(1)若不等式有解; (2)若不等式解集为R ;(3)若不等式解集为∅,分别求出m 的范围.方法规律小结 问题(1)是存在性问题,只要求存在满足条件的x 即可;不等式解集为R 或为空集时,不等式为绝对不等式或矛盾不等式,属于恒成立问题,恒成立问题f (x )<a 恒成立⇔a x f <max )(,f (x )>a 恒成立⇔a x f >min )(跟踪训练 1.把本例中的“>”改成“<”,即|x +2|-|x +3|<m 时,分别求出m 的范围.2.把本例中的“-”改成“+”,即|x +2|+|x +3|>m 时,分别求出m 的范围.3.不等式 31++-x x >a ,对一切实数x 都成立,则实数a 的取值范围是 4.已知关于x 的不等式|x +2|+|x -3|<a 的解集是非空集合,则实数a 的取值范围是_________.课堂练习1..1122>-x 2.01314<--x 3.423+≤-x x . 4.x x -≥+21. 5.1422<--x x 6.212+>-x x . 7.42≥-+x x8..631≥++-x x 9.21<++x x 10..24>--x x 11.已知不等式a x ≤-2)0(>a 的解集为{}c x R x <<-∈1|,求c a 2+的值12.解关于x 的不等式2||x a a -<(a R ∈)13.解关于x 的不等式:① 解关于x 的不等式31<-mx ;② a x <-+132)(R a ∈三、课后作业1.若11+>+x xx x ,则实数x 的取值范围是 ( ) A .(1-,0) B .[1-,0] C .(∞-, 1-)∪(0,∞+) D .(,∞-1-]∪[0,∞+ 2.若1>a ,则不等式1>+a x 的解集是 ( )A .{}a x a x -<<-11B .{}a x a x x ->-<11或 C .∅ D .R 3.已知集合{}{}312,0652>-=≤+-=x x B x x x A ,则B A 等于 ( ) A .[]3,2 B .[)3,2 C .(]3,2 D .)3,1(- 4.若规定bc ad dc b a -=,则不等式0111log2<x的解集为 ( )A .(0,1)B .(1,2)C .(0, 2)D .(0,1)∪(1,2)5.不等式a xax >-1的解集为M ,且M ∉2,则a 的取值范围为 ( ) A .⎪⎭⎫⎝⎛+∞,41 B .⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞,41 C .⎪⎭⎫ ⎝⎛21,0 D .⎥⎦⎤ ⎝⎛21,0 6.已知)2(log ax y a -=在(0,1)上是增函数,则不等式3log 1log ->+x x a a 的解集为 ( ) A .{}1-<x x B .{}1<x x C .{}11-≠<x x x 且 D .{}1>x x7.设2,,>-∈b a R b a ,则关于实数x 的不等式2>-+-b x a x 的解集是 . 8.在实数范围内,不等式112≤--x |的解集为 .9.若关于x 的不等式0212<++-a x ax 的解集为空集,则实数a 的取值范围是 . 10.已知R a ∈,设关于x 的不等式4232+≥++-x x a x 的解集为A (1)若1=a ,求A(2)若R A =,求a 的取值范围.11.已知实数b a ,满足:关于x 的不等式164222--≤++x x b ax x 对一切R x ∈均成立. (1)请验证8,2-=-=b a 满足题意.(2)求出所有满足题意的实数b a ,,并说明理由.(3)若对一切2>x ,均有不等式15)2(2--+≥++m x m b ax x 成立,求实数m 的取值范围. 12.已知关于x 的不等式1+>ax a 的解集为{}0≤x x 的子集,求a 的取值范围.第二节 证明不等式的基本方法第一课时 比较法一、知识要点1.作差比较法(1)作差比较法的理论依据a -b >0⇔ ,a -b <0⇔ ,a -b =0⇔ . (2)作差比较法解题的一般步骤:①作差;②变形整理,③判定符号,④得出结论. 其中变形整理是解题的关键,变形整理的目的是为了能够直接判定 ,常用的手段有:因式分解,配方,通分,分子或分母有理化等. 2.作商比较法(1)作商比较法的理论依据是不等式的基本性质:①b >0,若 ,则a >b ;若 则a <b ; ②b <0,若 则a <b ;若 则a >b .(2)作商比较法解题的一般步骤:①判定a ,b 符号;②作商;③变形整理;④判定 ;⑤得出结论.二、考点例题考点一 作差比较法证明不等式[例1] 设△ABC 的三边长分别是a 、b 、c ,求证:2)()(4c b a ac bc ab ++>++方法规律小结 (1)作差比较法中,变形具有承上启下的作用,变形的目的在于判断差的符号,而不用考虑差能否化简或值是多少.(2)变形所用的方法要具体情况具体分析,可以配方,可以因式分解,可以运用一切有效的恒等变形的方法.(3)因式分解是常用的变形手段,为了便于判断“差式”的符号,常将“差式”变形为一个常数,或几个因式积的形式,当所得的“差式”是某字母的二次三项式时,常用配方法判断符号.有时会遇到结果符号不能确定,这时候要对差式进行分类讨论. 跟踪训练 1.求证:)1(222--≥+b a b a2.已知a ,b ∈R +,n ∈N +,求证:)(2))((11+++≤++n n nnb ab a b a考点二 作商比较法证明不等式 [例2] 设a >0,b >0,求证:2)(b a baab b a +≥方法规律小结 当欲证的不等式两端是乘积形式或幂指数形式时,常采用作商比较法,用作商比较法时,如果需要在不等式两边同乘某个数,要注意该数的正负,且最后结果与1比较.跟踪训练 1.设0>>b a ,求证:b a ba ba b a +->+-2222.2.如果a ,b 都是正数,且a ≠b ,求证422466b a b a b a +>+考点三 比较法的实际应用[例3] 甲、乙二人同时同地沿同一路线走到同一地点,甲有一半时间以速度m 行走,另一半以速度n 行走;乙有一半路程以速度m 行走,另一半路程以速度n 行走.如果m ≠n ,问甲、乙二人谁先到达指定地点? 方法规律小结 应用不等式解决实际问题时, 关键是如何把等量关系、不等量关系转化为不等式的问题来解决.也即建立数学模型是解应用题的关键,最后利用不等式的知识来解.在实际应用不等关系问题时,常用比较法来判断数的大小关系,若是选择题或填空题则可用特殊值加以判断.跟踪训练5.某人乘出租车从A 地到B 地,有两种方案;第一种方案:乘起步价为10元.每千米1.2元的出租车,第二种方案:乘起步价为8元,每千米1.4元的出租车.按出租车管理条例,在起步价内.不同型号的出租车行驶的路程是相等的,则此人从A 地到B 地选择哪一种方案比较合适?三、课后作业1.设m b a ,,都是正数,且b a <,则下列不等式中恒成立的是 ( )A .1<++<m b m a b a B .m b m a b a ++≥ C .1≤++≤m b m a b a D .bam b m a <++<12.“1>a ”是“11<a”的 ( )A .充分但不必要条件B .必要但不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 3.设b a B b a A R b a +=+=∈+,,,,则B A ,的大小关系是 ( )A .B A ≥ B .B A ≤C .B A >D .B A <4.已知下列不等式:①x x 232>+;②322355b a b a b a +>+;③)1(222--≥+b a b a .其中正确的个数为 ( )A .0B .1C .2D .3 5.设0,0>>b a ,下列不等式中不正确的是 ( )A .ab b a 222≥+ B .2≥+b a a b C .b a b a a b +≥+22D .ba b a +≤+111 6.在等比数列{}n a 和等差数列{}n b 中,313311,0,0a a b a b a ≠>=>=则5a 与5b 的大小关系为 ( ) A .55b a > B .55b a < C .55b a = D .不确定 7.已知xc x b x a x -=+==<<11,1,2,10,则其中最大的是 . 8.若x 是正数,且23=-x x ,则x 与45的大小关系为 .9.设)0,0(2,2121>>+=+=b a ba Bb a A 则B A ,的大小关系为 .10.已知0,0>>b a ,求证:b a ab ba +≥+11.若n m b a ,,,都为正实数,且1=+n m 求证:b n a m nb ma +≥+12.已知函数b ax x x f ++=2)(,当q p ,满足1=+q p 时,证明:)()()(qy px f y qf x pf +≥+对于任意实数y x ,都成立的充要条件是10≤≤p .第二课时 综合法与分析法一、知识要点1.综合法(1)证明的特点:综合法又叫顺推证法或 法,是由 和某些数学定义、公理、定理等,经过一系列的 ,最后推出所要证明的结论成立. (2)证明的框图表示:用P 表示已知条件或已有的不等式,用Q 表示所要证明的结论,则综合法可用框图表示为 P ⇒Q 1→Q 1⇒Q 2→Q 2⇒Q 3→……→Q n ⇒Q2.分析法(1)证明的特点:分析法又叫逆推证法或 法,是从要证明的不等式出发,逐步寻找使它成立的 条件.直到最后把要证明的不等式转化为判定一个已知或明显成立的不等式为止. (2)证明过程的框图表示:用Q 表示要证明的不等式,则分析法可用框图表示为Q ⇐P 1→P 1⇐P 2→P 1⇐P 3→……→得到一个明显成立的条件二、考点例题[例1] 已知x >0,y >0,且x +y =1,求证:(1+1x )·(1+1y)≥9.方法规律小结 综合法证明不等式,揭示出条件和结论之间的因果联系,为此要着力分析已知与求证之间,不等式的左右两端之间的差异与联系.合理进行转换,恰当选择已知不等式,这是证明的关键跟踪训练 1.已知a ,b ,c ∈R +,证明不明式:a +b +c ≥ab +bc +ca ,当且仅当a =b =c 时取等号.2.已知a ,b ,c 都是实数,求证:a 2+b 2+c 2≥13(a +b +c )2≥ab +bc +ca .考点二 用分析法证明不等式[例2] 已知x >0,y >0,求证31332122)()(y x y x +>+方法规律小结(1)当所证不等式与重要不等式、基本不等式没有什么直接联系,或条件与结论之间的关系不明显时,可用分析法来寻找证明途径.(2)分析法证明的关键是推理的每一步都必须可逆. 跟踪训练 1.求证:3+7<2 52.a ,b ∈R +,且2c >a +b .求证:c -c 2-ab <a <c +c 2-ab .考点三 综合法和分析法的综合应用[例3] 设a >0,b >0,且a +b =1,求证:a +1+b +1≤ 6.方法规律小结(1)通过等式或不等式的运算,将待证的不等式化为明显的、熟知的不等式,从而使原不等式易于证明. (2)有些不等式的证明,需要一边分析一边综合,称之为分析综合法,或称“两头挤”法,如本例,这种方法充分表明了分析法与综合法之间互为前提,互相渗透,相互转化的辩证统一关系.跟踪训练1.已知a ,b ,c 都是正数,求证:2⎝⎛⎭⎫a +b 2-ab ≤3⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b +c 3-3abc . 三、课后作业。
高二数学选修4-5不等式选讲《第一讲 不等式和绝对值不等式》质量检测一、选择题1、正确的选项是〔 〕〔A 〕假设22a b >,那么a b > 〔B 〕假设||a b >,那么22a b >〔C 〕假设||a b >,那么22a b > 〔D 〕假设a b >,那么22a b >2、“a>0且b>0”是“2b a +≥ab 〞的〔 〕 A 、充分而非必要条件 B 、必要而非充要条件C 、充要条件D 、既非充分又非必要条件3、假设0<a<b 且a+b=1,那么四个数21,b ,2ab ,a 2+b 2中最大的是〔 〕 A 、21 B 、b C 、2ab D 、a 2+b2 4、假设|a-c|<h , |b-c|<h ,那么以下不等式一定成立的是〔 〕A 、|a-b|<2hB 、|a-b|>2hC 、|a-b|<hD 、|a-b|>h5、)2a (2a 1a p >-+=,2a 4a 22q -+-=〔a>2〕,那么〔 〕 A 、p>q B 、p<q C 、p ≥q D 、p ≤q6、MN 〔 〕A. M :a >b N :ac 2>bc 2B. M :a >b ,c >d N :a -d >b -cC . M :a >b >0,c >d >0 N :ac >bd D. M :|a -b |=|a |+|b | N :ab ≤0二、填空题7、设a>0,b>0,a ,b 是常数,那么当x>0时,函数f(x)=x)b x )(a x (++的最小值是______。
8、周长为12+的直角三角形面积的最大值为__________。
9、〔高考陕西卷理科15〕不等式323≥--+x x 的解集为____________.三、解答题10、a ,b 为正常数,x ,y 为正实数,且1yb x a =+,求x+y 的最小值。
第二讲证明不等式的基本方法考情分析从近两年的高考试题来看,不等式的证明主要考查比较法与综合法,而比较法多用作差比较,综合法主要涉及基本不等式与不等式的性质,题目难度不大,属中档题.在证明不等式时,要依据命题提供的信息选择合适的方法与技巧进行证明.如果已知条件与待证结论之间的联系不明显,可考虑用分析法;如果待证的命题以“至少”“至多”“恒成立”等方式给出,可考虑用反证法.在必要的情况下,可能还需要使用换元法、放缩法、构造法等技巧简化对问题的表述和证明.真题体验1.(2017·全国卷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 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,所以(a +b )3≤8,因此a +b ≤2.2.(2016·全国卷Ⅱ)已知函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -12+⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +12,M 为不等式f (x )<2的解集. (1)求M ;(2)证明:当a ,b ∈M 时,|a +b |<|1+ab |.解:(1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x ,x ≤-12,1,-12<x <12,2x ,x ≥12.当x ≤-12时,由f (x )<2得-2x <2,解得x >-1;当-12<x <12时,f (x )<2恒成立;当x ≥12时,由f (x )<2得2x <2,解得x <1.所以f (x )<2的解集M ={x |-1<x <1}.(2)证明:由(1)知,当a ,b ∈M 时,-1<a <1,-1<b <1,从而(a +b )2-(1+ab )2=a 2+b 2-a 2b 2-1=(a 2-1)(1-b 2)<0.因此|a +b |<|1+ab |.比较法证明不等式作差比较法证明的一般步骤是:①作差;②恒等变形;③判断结果的符号;④下结论.其中,变形是证明推理中一个承上启下的关键,变形的目的在于判断差的符号,而不是考虑差能否化简或值是多少,变形所用的方法要具体情况具体分析,可以配方,可以因式分解,可以运用一切有效的恒等变形的方法.[例1] 若x ,y ,z ∈R ,a >0,b >0,c >0,求证:b +c a x 2+c +a b y 2+a +b cz 2≥2(xy +yz +zx ). [证明] ∵b +c a x 2+c +a b y 2+a +b cz 2-2(xy +yz +zx ) =⎝ ⎛⎭⎪⎫b ax 2+a b y 2-2xy +⎝ ⎛⎭⎪⎫cby 2+b cz 2-2yz +⎝ ⎛⎭⎪⎫a c z 2+c a x 2-2zx =b a x - a b y 2+ cby - b cz 2+a cz - c ax 2≥0. ∴b +c a x 2+c +a b y 2+a +b cz 2≥2(xy +yz +zx ).综合法证明不等式件(由因导果),最后推导出所要证明的不等式成立.综合法证明不等式的依据是:已知的不等式以及逻辑推证的基本理论.证明时要注意:作为依据和出发点的几个重要不等式(已知或已证)成立的条件往往不同,应用时要先考虑是否具备应有的条件,避免错误,如一些带等号的不等式,应用时要清楚取等号的条件,即对重要不等式中“当且仅当……时,取等号”的理由要理解掌握.[例2] 设a ,b ,c ∈R +且a +b +c =1. 求证:(1)2ab +bc +ca +c 22≤12;(2)a 2+c 2b +b 2+a 2c +c 2+b 2a≥2.[证明] (1)因为1=(a +b +c )2=a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca ≥4ab +2bc +2ca +c 2, 当且仅当a =b 时等号成立,所以2ab +bc +ca +c 22=12(4ab +2bc +2ca +c 2)≤12.(2)因为a 2+c 2b ≥2ac b ,b 2+a 2c ≥2ab c ,c 2+b 2a ≥2bca,当且仅当a =b =c =13时等号成立.所以a 2+c 2b +b 2+a 2c +c 2+b 2a≥⎝⎛⎭⎪⎫ac b +ab c +⎝ ⎛⎭⎪⎫ab c +bc a +⎝ ⎛⎭⎪⎫ac b +bc a =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫c b +b c +b ⎝ ⎛⎭⎪⎫a c +c a +c ⎝ ⎛⎭⎪⎫a b +b a≥2a +2b +2c =2,当且仅当a =b =c =13时等号成立.分析法证明不等式理论.分析法证明不等式的思维方向是“逆推”,即由待证的不等式出发, 逐步寻找使它成立的充分条件(执果索因),最后得到的充分条件是已知(或已证)的不等式.当要证的不等式不知从何入手时,可考虑用分析法去证明,特别是对于条件简单而结论复杂的题目往往更为有效.分析法是“执果索因”,步步寻求上一步成立的充分条件,而综合法是“由因导果”,逐步推导出不等式成立的必要条件,两者是对立统一的两种方法.一般来说,对于较复杂的不等式,直接用综合法往往不易入手,因此,通常用分析法探索证题途径,然后用综合法加以证明,所以分析法和综合法可结合使用.[例3] 已知a >0,b >0,且a +b =1,求证: a +12+b +12≤2.[证明] 要证a +12+b +12≤2,只需证⎝⎛⎭⎪⎫a +12+b +122≤4,即证a +b +1+2⎝ ⎛⎭⎪⎫a +12⎝ ⎛⎭⎪⎫b +12≤4. 即证⎝ ⎛⎭⎪⎫a +12⎝ ⎛⎭⎪⎫b +12≤1.也就是要证ab +12(a +b )+14≤1,即证ab ≤14.∵a >0,b >0,a +b =1.∴1=a +b ≥2ab ,∴ab ≤14,即上式成立.故a +12+b +12≤2.反证法证明不等式种.假设欲证的命题是“若A 则B ”,我们可以通过否定B 来达到肯定B 的目的,如果B 只有有限多种情况,就可用反证法.用反证法证明不等式,其实质是从否定结论出发,通过逻辑推理,导出与已知条件、公理、定理或某些性质相矛盾的结论,从而肯定原命题成立.[例4] 已知a ,b ,c 为实数,a +b +c >0,ab +bc +ca >0,abc >0,求证:a >0,b >0,c >0.[证明] 假设a ,b ,c 不全是正数,即其中至少有一个不是正数.不妨先设a ≤0,下面分a =0或a <0两种情况讨论.①如果a =0,那么abc =0,与已知矛盾, 所以a =0不可能.②如果a <0,那么由abc >0,可得bc <0. 又因为a +b +c >0,所以b +c >-a >0, 于是ab +bc +ca =a (b +c )+bc <0, 这与已知中的ab +bc +ca >0相矛盾. 因此,a <0也不可能.综上所述,a >0. 同理可以证明b >0,c >0,所以原命题成立.放缩法证明不等式放缩法是在顺推法逻辑推理过程中,有时利用不等式关系的传递性,作适当的放大或缩小,证明比原不等式更强的不等式来代替原不等式的一种证明方法.放缩法的实质是非等价转化,放缩没有一定的准则和程序,需按题意适当放缩,否则达不到目的.[例5] 已知n ∈N +,求证:19+125+…+1(2n +1)2<14.[证明] 因为1(2k +1)2<14k 2+4k =14⎝ ⎛⎭⎪⎫1k -1k +1, 所以19+125+…+1(2n +1)2<14⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=14⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1n +1<14.(时间:90分钟,总分120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,满分50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.用分析法证明不等式的推论过程一定是( ) A .正向、逆向均可进行正确的推理 B .只能进行逆向推理 C .只能进行正向推理D .有时能正向推理,有时能逆向推理解析:选B 在用分析法证明不等式时,是从求证的不等式出发,逐步探索使结论成立的充分条件即可,故只需进行逆向推理即可.2.设a =lg 2+lg 5,b =e x(x <0),则a 与b 的大小关系是( ) A .a <b B .a >b C .a =bD .a ≤b解析:选B ∵a =lg 2+lg 5=1,b =e x(x <0),故b <1, ∴a >b .3.已知a ,b ,c ,d 为实数,ab >0,-ca <-d b,则下列不等式中成立的是( ) A .bc <ad B .bc >adC.a c >b dD.a c <b d解析:选B 将-c a <-d b两边同乘以正数ab ,得-bc <-ad ,所以bc >ad .4.已知x 1>0,x 1≠1,且x n +1=x n (x 2n +3)3x 2n +1(n ∈N *),试证“数列{x n }对任意正整数n 都满足x n <x n +1,或者对任意正整数n 都满足x n >x n +1”,当此题用反证法否定结论时,应为( )A .对任意的正整数n ,都有x n =x n +1B .存在正整数n ,使x n >x n +1C .存在正整数n (n ≥2),使x n ≥x n +1且x n ≤x n -1D .存在正整数n (n ≥2),使(x n -x n -1)(x n -x n +1)≥0解析:选D 命题的结论是等价于“数列{x n }是递增数列或是递减数列”,其反设是“数列既不是递增数列,也不是递减数列”,由此可知选D.5.用反证法证明命题“设a ,b 为实数,则方程x 3+ax +b =0至少有一个实根”时,要做的假设是( )A .方程x 3+ax +b =0没有实根 B .方程x 3+ax +b =0至多有一个实根 C .方程x 3+ax +b =0至多有两个实根 D .方程x 3+ax +b =0恰好有两个实根解析:选A 至少有一个实根的否定是没有实根,故做的假设是“方程x 3+ax +b =0没有实根”.6.使不等式3+8>1+a 成立的正整数a 的最大值为( ) A .10 B .11 C .12D .13解析:选C 用分析法可证a =12时不等式成立,a =13时不等式不成立. 7.已知a ,b ,c ,d ∈R +且S =a a +b +c +b b +c +d +c c +d +a +da +b +d,则下列判断中正确的是( )A .0<S <1B .1<S <2C .2<S <3D .3<S <4解析:选 B 用放缩法,aa +b +c +d <a a +b +c <a a +c ,b a +b +c +d <b b +c +d <bd +b,ca +b +c +d <c c +d +a <c c +a ,d a +b +c +d <d d +a +b <dd +b,以上四个不等式相加,得1<S <2.8.已知a ,b 为非零实数,则使不等式a b +b a≤-2成立的一个充分不必要条件是( ) A .ab >0 B .ab <0 C .a >0,b <0D .a >0,b >0解析:选C 因为a b 与b a 同号,由a b +b a ≤-2,知a b <0,b a<0,即ab <0. 又若ab <0,则a b <0,b a<0,所以a b +b a=-⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫-a b +⎝ ⎛⎭⎪⎫-b a ≤-2⎝ ⎛⎭⎪⎫-a b ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-b a =-2, 综上,ab <0是a b +b a≤-2成立的充要条件,所以a >0,b <0是a b +ba≤-2成立的一个充分不必要条件.9.已知a >0,b >0,c >0,且a 2+b 2=c 2,则a n +b n 与c n的大小关系为(n ≥3,n ∈N +)( ) A .a n +b n >c nB .a n +b n <c nC .a n +b n ≥c nD .a n+b n=c n解析:选 B 因为a 2+b 2=c 2,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫a c 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫b c 2=1.所以⎝ ⎛⎭⎪⎫a c n <⎝ ⎛⎭⎪⎫a c 2,⎝ ⎛⎭⎪⎫b c n <⎝ ⎛⎭⎪⎫b c 2,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫a c n +⎝ ⎛⎭⎪⎫b c n <⎝ ⎛⎭⎪⎫a c 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫b c2=1.所以a n +b n <c n.故选B. 10.若α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,5π4,M =|sin α|,N =|cos α|,P =12|sin α+cos α|,Q = 12sin 2α,则它们之间的大小关系为( ) A .M >N >P >Q B .M >P >N >Q C .M >P >Q >ND .N >P >Q >M解析:选D ∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,5π4,∴0>sin α>cos α. ∴|sin α|<|cos α|,∴P =12|sin α+cos α|=12(|sin α|+|cos α|)>12(|sin α|+|sin α|)=|sin α|=M . P =12|sin α|+|cos α|<12(|cos α|+|cos α|)=|cos α|=N . ∴N >P >M . ∵Q =12sin 2α=sin αcos α<|sin α|+|cos α|2=P ,Q =sin αcos α>sin 2α=|sin α|=M , ∴N >P >Q >M .二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,满分20分.把答案填写在题中的横线上)11.用反证法证明“在△ABC 中,若∠A 是直角,则∠B 一定是锐角”时,应假设________________.解析:“∠B 一定是锐角”的否定是“∠B 不是锐角”. 答案:∠B 不是锐角12.如果a a +b b >a b +b a ,则实数a ,b 应满足的条件是________.解析:由a 知a ≥0,b 知b ≥0,而a a +b b ≠a b +b a ,知b ≠a .此时a a +b b -(a b +b a )=(a -b )2(a +b )>0,不等式成立.故实数a ,b 应满足的条件是a ≥0,b ≥0,a ≠b .答案:a ≥0,b ≥0,a ≠b13.已知a +b >0,则a b2+b a 2与1a +1b 的大小关系是________.解析:a b2+b a2-⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b =a -b b2+b -a a2=(a -b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1b 2-1a 2=(a +b )(a -b )2a 2b 2.∵a +b >0,(a -b )2≥0, ∴(a +b )(a -b )2a 2b 2≥0.∴a b2+b a2≥1a +1b . 答案:a b2+b a2≥1a +1b14.设0<m <n <a <b ,函数y =f (x )在R 上是减函数,下列四个数f ⎝ ⎛⎭⎪⎫b a ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a b ,f ⎝⎛⎭⎪⎫b -m a -m ,f ⎝⎛⎭⎪⎫a +n b +n 的大小顺序依次是____________.解析:∵a b <a +nb +n <1<b a <b -ma -m,根据函数的单调性, 知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a b >f ⎝⎛⎭⎪⎫a +n b +n >f ⎝ ⎛⎭⎪⎫b a >f ⎝⎛⎭⎪⎫b -m a -m . 答案:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a b >f ⎝⎛⎭⎪⎫a +n b +n >f ⎝ ⎛⎭⎪⎫b a >f ⎝ ⎛⎭⎪⎫b -m a -m三、解答题(本大题共4个小题,满分50分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分12分)设|a |<1,|b |<1,求证:|a +b |+|a -b |<2. 证明:当a +b 与a -b 同号时,|a +b |+|a -b |=|a +b +a -b |=2|a |<2; 当a +b 与a -b 异号时,|a +b |+|a -b |=|a +b -(a -b )|=2|b |<2.∴|a +b |+|a -b |<2.16.(本小题满分12分)已知:在△ABC 中,∠CAB >90°,D 是BC 的中点,求证:AD <12BC (如右图所示).证明:假设AD ≥12BC .(1)若AD =12BC ,由平面几何中定理“若三角形一边上的中线等于该边长的一半,那么,这条边所对的角为直角”,知∠A =90°,与题设矛盾.所以AD ≠12BC .(2)若AD >12BC ,因为BD =DC =12BC ,所以在△ABD 中,AD >BD ,从而∠B >∠BAD . 同理∠C >∠CAD .所以∠B +∠C >∠BAD +∠CAD .即∠B +∠C >∠A .因为∠B +∠C =180°-∠A , 所以180°-∠A >∠A 即∠A <90°,与已知矛盾, 故AD >12BC 不成立.由(1)(2)知AD <12BC 成立.17.(本小题满分12分)求证:1+11+11×2+11×2×3+…+11×2×3×…×n <3.证明:由11×2×3×…×k <11×2×2×…×2=12k -1(k 是大于2的自然数),得1+11+11×2+11×2×3+…+11×2×3×…×n <1+1+12+122+123+…+12n -1=1+1-12n1-12=3-12n -1<3.18.(本小题满分14分)已知函数f (x )=2|x +1|+|x -2|. (1)求f (x )的最小值m ;(2)若a ,b ,c 均为正实数,且满足a +b +c =m ,求证:b 2a +c 2b +a 2c≥3.解:(1)当x <-1时,f (x )=-2(x +1)-(x -2)=-3x ∈(3,+∞); 当-1≤x <2时,f (x )=2(x +1)-(x -2)=x +4∈[3,6); 当x ≥2时,f (x )=2(x +1)+(x -2)=3x ∈[6,+∞). 综上,f (x )的最小值m =3.(2)证明:a ,b ,c 均为正实数,且满足a +b +c =3,因为b 2a +c 2b +a 2c+(a +b +c )=⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2a +a +⎝ ⎛⎭⎪⎫c 2b +b +⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2c +c ≥2⎝⎛⎭⎪⎫b 2a·a + c 2b·b + a 2c ·c =2(a +b +c ), 当且仅当a =b =c =1时,取等号,所以b 2a +c 2b +a 2c ≥a +b +c ,即b 2a +c 2b +a 2c≥3.。
本讲测评(满分120分,时间100分钟)一、选择题(每小题5分,共60分,每小题只有一个正确选项)1.(2005山东牟平一中模拟,6) 若a 1<b1<0,则下列结论不正确的是( ) A.a 2<b 2 B.ab<b 2 C.a b +b a >2 D.|a|-|b|=|a-b| 思路解析:方法一(特殊值法):令a=-1,b=-2,代入A 、B 、C 、D 中,知D 不正确,故选D. 方法二:由a 1<b1<0,得b<a<0,所以b 2>ab,ab>a 2,故A 、B 正确. 又由a b >0,b a >0,且a b ≠b a ,得a b +b a >2正确. 从而A 、B 、C 均正确,对于D ,由b<a<0 |a|<|b|.即|a|-|b|<0,而|a-b|≥0,故D 错.答案:D2.(2005湖南模拟,4) 函数y=log 2(x+11-x +5)(x>1)的最小值为( ) A.-3 B.3 C.4 D.-4思路解析:x>1⇒x-1>0,y=log 2(x+11-x +5)=log 2(x-1+11-x +6)≥log 2(2+6)=log 28=3. 答案:B3.(经典回放)已知等比数列{a n }的各项均为正数,公比q≠1,设P=293a a +,Q=75a a ,则P 与Q 的大小关系是( )A.P>QB.P<QC.P=QD.无法确定思路解析:由等比知识,得Q=9375a a a a ∙=∙,而P=293a a +,且a 3>0,a 9>0,a 3≠a 9, ∴93932a a a a ∙>+,即P>Q. 答案:A 4.设6<a<10,2a ≤b≤2a,c=a+b,那么c 的取值范围是( ) A.9<c<30 B.0≤c≤18C.0≤c≤30D.15<c<30思路解析:因为2a ≤b≤2a,所以23a ≤a+b≤3a,又因为6<a<10,所以23a >9,3a<30.所以9<23a ≤a+b≤3a<30.即9<c<30. 答案:A5.不等式⎪⎩⎪⎨⎧+->+->|22|33,0xx x x x 的解集是( )A.(0,2)B.(0,2.5)C.(0,6)D.(0,3)思路解析:用筛选法,容易验证x=2是不等式的解,否定A;x=25不是不等式的解,否定D ;x=6使不等式两边取“=”,故否定B.答案:C6.(经典回放)若不等式|ax+2|<6的解集为(-1,2),则实数a 等于( )A.8B.2C.-4D.-8思路解析:由|ax+2|<6⇒-8<ax<4.当a>0时,ax a 48<<-. ∵解集是(-1,2),∴⎩⎨⎧==⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=-.2,8.24,18b a aa 矛盾.当a<0时,ax a 84-<<. 由⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=--=.28,14aa a=-4. 答案:C7.(2004湖北高考,10) 若1<a 1<b1,则下列结论中不正确的是( ) A.log a b>log b a B.|log a b+log b a|>2C.(log b a)2<1D.|log a b|+|log b a|>|log a b+log b a|思路解析:方法一(特殊值法):由1<a 1<b 1,知0<b<a<1. 令a=21,b=41,log a b=2,log b a=21. 可判定A 、B 、C 均正确,D 不正确,故选D. 方法二:由1<a 1<b 1,得0<b<a<1. ∴log a b>log a a=1,0<log b a<log b b=1.∴A 、B 、C 选项正确.由绝对值不等式性质,知|log a b|+|log b a|=|log a b+log b a|,故D 不正确.答案:D8.(2005全国高考Ⅰ,7) 当0<x<2π时,函数f(x)=xx x 2sin sin 82cos 12++的最小值为_____( )A.2B.32C.4D.34思路解析:方法一:f(x)=xx x x x x x x tan 1tan 4tan tan 41cos sin 2sin 8cos 2222+=+=+≥4. 这里tanx>0且tanx=21时取等号,故选C. 方法二:f(x)=xx x x 2sin 2cos 352sin sin 8cos 222-=+(0<2x<π). 令μ=xx 2sin 2cos 35-,有μsin2x+3cos2x=5. 92+μsin(2x+4)=5,∴sin(2x+4)=952+μ. ∴|952+μ|≤1,得μ2≥16.∴μ≥4或μ≤-4.又μ>0,故选C.答案:C9.(2006湖南十校联考,8) 不等式|sinx+tanx|<a 的解集为N ;不等式|sinx|+|tanx|<a 的解集为M ;则解集M 与N 的关系是( )A.N ⊆MB.M ⊆NC.M=ND.M N思路解析:|sinx+tanx|≤|sinx|+|tanx|,则M ⊆N (当a≤0时,M=N=∅),故选B.答案:B10.下列四个命题:①若a>b,c>1,则algc>blgc;②若a>b,c>0,则algc>blgc;③若a>b,则a·2c >b·2c ;④若a<b<0,c>0,则a c >bc . 其中,正确命题的个数为( )A.1B.2C.3D.4思路解析:①正确,∵c>1,lgc>0;②不正确,∵0<c<1时,lgc<0;③正确,∵2c >0;④正确.∵a<b<0⇒0>a 1>b1. 答案:C11.不等式|x|>12-x 的解集为( ) A.{x|x>2或x<-1} B.{x|-1<x<2}C.{x|x<1或x>2}D.{x|1<x<2}思路解析:方法一:当x<1时,12-x <0,不等式成立,故选C. 方法二:|x|>12-x ⎪⎩⎪⎨⎧<-<⎪⎩⎪⎨⎧≥->⇒.0,120,12x x x x x x 或 解得x<1或x>2.答案:C12.a>b>c,n ∈N +,且c b b a -+-11≥ca n -恒成立,则n 的最大值为( ) A.2 B.3 C.4 D.5 思路解析:原式 n≤(c b b a -+-11)(a-c)=(c b b a -+-11)(a-b+b-c)恒成立,n≤{(cb b a -+-11)[(a-b)+(b-c)]}min =4. 答案:C二、填空题(每小题4分,共16分,把答案填在题中横线上)13.定义运算x·y=⎩⎨⎧>≤),(),(y x y y x x 若|m-1|·m=|m-1|,则m 的取值范围是______.思路解析:依题意,有|m-1|≤m ⇔-m≤m -1⇔m≥21. 答案:m≥21 14.已知α、β是实数,给出下列四个论断:①|α+β|=|α|+|β|;②|α-β|≤|α+β|;③|α|>22,|β|>22;④|α·β|>5.以其中的两个论断为条件,其余两个论断作为结论,写出你认为正确的一个命题________. 思路解析:|α+β|=|α|+|β|>24>5,∴④成立.又由①,知α、β>0,∴|α-β|≤|α+β|成立,即②成立.同理②③ ①④.答案:①③⇒②④或②③⇒①④15.已知不等式|x-3|<21(x+a)的解集为A ,且A≠ ,则a 的取值范围是____________________。
思路解析:∵A≠∅,∴|x-3|<21(x+a)⇒-21(x+a)<x-3<21(x+a)⇒36a -<x<6+a.∴36a -<6+a.解得a>-3.答案:a>-316.已知x 1·x 2·x 3·…·x 2 006=1,且x 1,x 2,…,x 2 006都是正数,则(1+x 1)(1+x 2)…(1+x 2 006)的最小值是__________________.思路解析:∵x 1是正数,则1+x 1≥12x ,同理:1+x 2≥22x ,…,1+x 2 006≥20062x ,各式相乘,得(1+x 1)(1+x 2)…(1+x 2 006)≥22 006200621x x x ∙=22 006.取“=”的条件为x 1=x 2=…=x 2 006=1,所求最小值为22 006.答案:22 006三、解答题(共44分,解答应写出文字说明,推演步骤)17.(本小题满分10分)解下列不等式:(1)|x 2-11x+21|>x; (2)|x+3|-|2x-1|>2x +1. 解:(1)不等式同解于x<0或⎩⎨⎧>+-≥⎩⎨⎧-<+-≥.2111,02111,022x x x x x x x x 或 解得x<0或3<x<7或0≤x<6-15或x>6+15.故原不等式的解集为(-∞,6-15)∪(3,7)∪(6+15,+∞).(2)由x+3=0及2x-1=0,得x 1=-3,x 2=21. 下面分段讨论: ①当x<-3时,不等式化为x-4>2x +1,解得x>10,而x<-3.故此不等式无解; ②当-3≤x<21时,不等式化为3x+2>2x +1,解得x>52-,这时不等式的解为52-<x<21; ③当x≥21时,不等式化为-x+4>2x +1,即x<2.这时不等式的解为21≤x<2. 综上,知原不等式的解集为(52-,2). 18.(本小题满分10分)设有关于x 的不等式lg(|x+3|+|x-7|)>a.(1)当a=1时,解这个不等式;(2)当a 为何值时,这个不等式的解集为R ?解:(1)当a=1时,原不等式为|x+3|+|x-7|>10,解得x<-3或x>7.(2)∵|x+3|+|x-7|≥|(x+3)-(x-7)|=10对任何x ∈R 都成立.∴lg(|x+3|+|x-7|)≥lg10=1对任何x ∈R 都成立.即lg (|x+3|+|x-7|)>a,当且仅当a<1时,对于任何x ∈R 都成立.19.(本小题满分12分)设a>0,b>0,试比较b n -n n n n b a a b 11--+与a 1+b 1的大小.(n>1) 解:n n n n n n n n n n ba ab a b b a b a a b ))((111111--=--+---- 当a≠b 时,上式为正,即b a ba ab n n n n 1111+>+--. 当a=b 时,则上式为0,即n n n n ba ab 11--+=a 1+b 1. 20.(本小题满分12分)某段铁路上依次有A 、B 、C 三站,AB=5 km ,BC=3 km ,在列车运行时刻表上,规定列车8时整从A 站发车,8时07分到达B 站并停车1 min ,8时12分到达C 站,在实际运行中,假设列车从A 站正点发车,在B 站停留1 min ,并在行驶时以同一速度v km/h 匀速行驶,列车从A 站到达某站的时间与时刻表上相对时间之差的绝对值称为列车在该站的运行误差.(1)分别写出列车在B 、C 两站的运行误差;(2)若要求列车在B 、C 两站的运行误差之和不超过2 min ,求v 的取值范围.解:(1)列车在B 、C 两站的运行误差(单位:min )分别是 |v 300-7|和|v480-11|. (2)列车在B 、C 两站的运行误差之和不超过2 min ,即 |v 300-7|+|v480-11|≤2(*) 当0<v≤7300时,(*)式变形为v 300-7+v480-11≤2, 解得39≤v≤7300; 当7300<v≤11480时,(*)式变形为7-v 300+v480-11≤2. 解得7300<v≤11480; 当v>11480时,(*)式变形为7-v 300+11-v480≤2, 解得11480<v≤4195. 综上所述,v 的取值范围是[39,4195]。