十年高考理科数学真题 专题十六 不等式选 四十二不等式选及答案
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2014年全国高考理科数学试题分类汇编16:不等式选讲一、填空题1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】23(不等式选做题)在实数范围内,不等式211x --≤的解集为_________【答案】[]0,44设,,x y z R ∈,且满足:2221x y z ++=,23x y z ++=则x y z ++=_______.二、解答题 1选修4—5;不等式选讲设,,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】2选修4-5:不等式选讲已知函数()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】3不等式选讲: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34 D.[选修4-5:不定式选讲]本小题满分10分.已知b a ≥>0,求证:b a ab b a 223322-≥-[必做题]第22、23题,每题10分,共20分.请在相应的答题区域内作答,若多做,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.【答案】D 证明:∵=---b a ab b a 223322()=---)(223223b b a ab a ())(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-≥-5 选修4—5:不等式选讲已知函数()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].6 在平面直角坐标系xOy 中,将从点M 出发沿纵、横方向到达点N 的任一路径成为M 到N 的一条“L 路径”.如图6所示的路径1231MM M M N MN N 与路径都是M 到N 的“L 路径”.某地有三个新建的居民区,分别位于平面xOy 内三点(3,20),(10,0),(14,0)A B C -处.现计划在x 轴上方区域(包含x 轴)内的某一点P 处修建一个文化中心.(I)写出点P 到居民区A 的“L 路径”长度最小值的表达式(不要求证明);(II)若以原点O 为圆心,半径为1的圆的内部是保护区,“L路径”不能进入保护区,请确定点P 的位置,使其到三个居民区的“L 路径”长度值和最小.【答案】解: .0),,(≥y y x P 且设点(Ⅰ) d L A P 路径”的最短距离的“到点点)20,3(,|20 -y | + |3 -x |=+d 垂直距离,即等于水平距离,其中.,0R x y ∈≥(Ⅱ)本问考查分析解决应用问题的能力,以及绝对值的基本知识.点P 到A,B,C 三点的“L 路径”长度之和的最小值d = 水平距离之和的最小值h + 垂直距离之和的最小值v.且h 和v 互不影响.显然当y=1时,v = 20+1=21;时显然当]14,10[-∈x ,水平距离之和h=x – (-10) + 14 – x + |x-3| 24≥,且当x=3时, h=24.因此,当P(3,1)时,d=21+24=45.所以,当点P(x,y)满足P(3,1)时,点P 到A,B,C 三点的“L 路径”长度之和d 的最小值为45.。
高三数学不等式选讲试题答案及解析1.设函数,,记的解集为M,的解集为N.(1)求M;(2)当时,证明:.【答案】(1);(2)详见解析.【解析】(1)由所给的不等式可得当时,由,或当时,由,分别求得它们的解集,再取并集,即得所求.(2)由,求得N,可得.当x∈M∩N时,f(x)=1-x,不等式的左边化为,显然它小于或等于,要证的不等式得证.(1)当时,由得,故;当时,由得,故;所以的解集为.(2)由得解得,因此,故.当时,,于是.【考点】1.其他不等式的解法;2.交集及其运算.2.设不等式的解集为M,.(1)证明:;(2)比较与的大小,并说明理由.【答案】(1)证明过程详见解析;(2)|1-4ab|>2|a-b|.【解析】本题主要考查绝对值不等式的解法、绝对值的运算性质、作差法比较大小等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力.第一问,先利用零点分段法将化为分段函数,解不等式求出M,再利用绝对值的运算性质化简得,由于,代入得;第二问,利用第一问的结论,作差比较大小,由于和均为正数,所以都平方,作差比较大小.(1)记f(x)=|x-1|-|x+2|=由-2<-2x-1<0解得,则. 3分所以. 6分(2)由(1)得,.因为|1-4ab|2-4|a-b|2=(1-8ab+16a2b2)-4(a2-2ab+b2)=(4a2-1)(4b2-1)>0, 9分所以|1-4ab|2>4|a-b|2,故|1-4ab|>2|a-b|. 10分【考点】绝对值不等式的解法、绝对值的运算性质、作差法比较大小.3.阅读:已知、,,求的最小值.解法如下:,当且仅当,即时取到等号,则的最小值为.应用上述解法,求解下列问题:(1)已知,,求的最小值;(2)已知,求函数的最小值;(3)已知正数、、,,求证:.【答案】(1)9;(2)18;(3)证明见解析.【解析】本题关键是阅读给定的材料,弄懂弄清给定材料提供的方法(“1”的代换),并加以运用.主要就是,展开后就可应用基本不等式求得最值.(1);(2)虽然没有已知的“1”,但观察求值式子的分母,可以凑配出“1”:,因此有,展开后即可应用基本不等式;(3)观察求证式的分母,结合已知有,因此有此式中关键是凑配出基本不等式所需要的两项,如与合并相加利用基本不等式有,从而最终得出.(1), 2分而,当且仅当时取到等号,则,即的最小值为. 5分(2), 7分而,,当且仅当,即时取到等号,则,所以函数的最小值为. 10分(3)当且仅当时取到等号,则. 16分【考点】阅读材料问题,“1”的代换,基本不等式.4.已知不等式的解集与不等式的解集相同,则的值为()A.B.C.D.【答案】C【解析】解不等式得或,所以的两个根为和,由根与系数的关系知.故选.【考点】绝对值不等式的解法,一元二次不等式的解法.5.在实数范围内,不等式的解集为___________.【答案】【解析】因此解集为.【考点】本题主要考查绝对值不等式的解法,考查运用能力.6.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∈[-,)时, f(x)≤g(x),求a的取值范围.【答案】(1){x|0<x<2}(2)(-1,]【解析】(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=,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∈[-,)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∈[-,)都成立.故-≥a-2,即a≤.从而a的取值范围是(-1,]7.已知关于x的不等式的解集不是空集,则a的最小值是__________。
专题16 选修4-5不等式选讲【2021年】1.(2021年全国高考乙卷数学(文)试题)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).(2).【分析】(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,当4x =-或2x =时所对应的数轴上的点到13-,所对应的点距离之和等于6, ∴数轴上到13-,所对应的点距离之和等于大于等于6得到所对应的坐标的范围是4x ≤-或2x ≥, 所以()6f x ≥的解集为.(2)依题意()f x a >-,即恒成立, ,当且仅当时取等号,()3min f x a ∴=+, 故3a a +>-, 所以或3a a +<, 解得32a >-. 所以a 的取值范围是.2.(2021年全国高考甲卷数学(理)试题)已知函数.(1)画出()y f x =和()y g x =的图像; (2)若,求a 的取值范围. 【答案】(1)图像见解析;(2)112a ≥【分析】(1)可得2,2()22,2x x f x x x x -<⎧=-=⎨-≥⎩,画出图像如下:34,231()232142,2214,2x g x x x x x x ⎧-<-⎪⎪⎪=+--=+-≤<⎨⎪⎪≥⎪⎩,画出函数图像如下:(2)()|2|f x a x a +=+-,如图,在同一个坐标系里画出()(),f x g x 图像, 是()y f x =平移了个单位得到,则要使()()f x a g x +≥,需将()y f x =向左平移,即0a >,当过1,42A ⎛⎫⎪⎝⎭时,1|2|42a +-=,解得112a =或52-(舍去),则数形结合可得需至少将()y f x =向左平移个单位,112a ∴≥.3.(2021年全国新高考∴卷数学试题)已知函数. (1)讨论()f x 的单调性;(2)设a ,b 为两个不相等的正数,且ln ln b a a b a b -=-,证明:112e a b<+<. 【答案】(1)()f x 的递增区间为()0,1,递减区间为;(2)证明见解析. 【分析】(1)函数的定义域为, 又()1ln 1ln f x x x '=--=-,当()0,1x ∈时,()0f x '>,当()1,+x ∈∞时,()0f x '<, 故()f x 的递增区间为()0,1,递减区间为. (2)因为ln ln b a a b a b -=-,故,即,故,设,由(1)可知不妨设1201,1x x <<>. 因为()0,1x ∈时,,(),x e ∈+∞时,, 故21x e <<. 先证:122x x +>,若22x ≥,122x x +>必成立.若22x <, 要证:122x x +>,即证122x x >-,而2021x <-<, 故即证,即证:,其中212x <<. 设,则()()()()2ln ln 2g x f x f x x x '''=+-=---, 因为12x <<,故()021x x <-<,故()ln 20x x -->, 所以()0g x '>,故()g x 在为增函数,所以()()10g x g >=, 故,即成立,所以122x x +>成立, 综上,122x x +>成立. 设21x tx =,则1t >, 结合,可得:, 即:,故11ln ln 1t t tx t --=-,要证:12x x e +<,即证()11t x e +<,即证, 即证:()1ln ln 111t t tt t --++<-,即证:,令, 则,先证明一个不等式:()ln 1x x ≤+. 设,则()1111x u x x x -'=-=++,当10x -<<时,()0u x '>;当0x >时,()0u x '<,故()u x 在上为增函数,在上为减函数,故()()max 00u x u ==, 故()ln 1x x ≤+成立由上述不等式可得当1t >时,,故()0S t '<恒成立, 故()S t 在上为减函数,故()()10S t S <=, 故成立,即12x x e +<成立. 综上所述,112e a b<+<.【2012年——2020年】1.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标∴))已知函数. (1)画出的图像;(2)求不等式的解集. 【答案】(1)详解解析;(2). 【分析】(1)根据分段讨论法,即可写出函数()f x 的解析式,作出图象; (2)作出函数的图象,根据图象即可解出. 【详解】(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,可得函数的图象,如图所示:由()3511x x --=+-,解得76x =-. 所以不等式的解集为.2.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标∴))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)或112x ⎫≥⎬⎭;(2). 【分析】(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 ≥的解集为或112x ⎫≥⎬⎭. (2)(当且仅当221a x a -≤≤时取等号), ,解得:1a ≤-或3a ≥,a ∴的取值范围为.3.(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标∴))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)证明见解析(2)证明见解析. 【分析】(1)2222()2220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=, ()22212ab bc ca a b c ∴++=-++. 1,,,abc a b c =∴均不为0,则,()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3max{,,}4a b c .4.(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标∴))已知a ,b ,c 为正数,且满足abc =1.证明:(1)222111a b c a b c++≤++; (2).【答案】(1)见解析;(2)见解析 【分析】(1)1abc = 111111abc bc ac ab a b c a b c ⎛⎫∴++=++⋅=++ ⎪⎝⎭当且仅当a b c ==时取等号,即:222111a b c a b c++++≥(2)()()()()()()3333a b b c c a a b b c c a +++++≥+++,当且仅当a b c ==时取等号又a b +≥b c +≥a c +≥a b c ==时等号同时成立)又1abc = ()()()33324a b b c c a ∴+++++≥5.(2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标∴))已知(1)当1a =时,求不等式()0f x <的解集; (2)若(,1)x ∈-∞时,()0f x <,求a 的取值范围. 【答案】(1);(2)【分析】(1)当1a =时,原不等式可化为;当1x <时,原不等式可化为,即2(1)0x ->,显然成立, 此时解集为;当12x ≤<时,原不等式可化为,解得1x <,此时解集为空集;当2x ≥时,原不等式可化为(1)(2)(1)0x x x x -+--<,即2(10)x -<,显然不成立;此时解集为空集; 综上,原不等式的解集为;(2)当1a ≥时,因为(,1)x ∈-∞,所以由()0f x <可得, 即()(1)0x a x -->,显然恒成立;所以1a ≥满足题意;当1a <时,2(),1()2()(1),x a a x f x x a x x a -≤<⎧=⎨--<⎩,因为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.6.(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标∴))设,,x y z ∈R ,且1x y z ++=. (1)求的最小值;(2)若2221(2)(1)()3x y z a -+-+-≥成立,证明:3a ≤-或1a ≥-. 【答案】(1)43;(2)见详解. 【分析】(1) 故2224(1)(1)(1)3x y z -++++≥等号成立当且仅当111x y z -=+=+而又因1x y z ++=,解得时等号成立 所以的最小值为43. (2)因为2221(2)(1)()3x y z a -+-+-≥,所以222222[(2)(1)()](111)1x y z a -+-+-++≥. 根据柯西不等式等号成立条件,当21x y z a -=-=-,即时有成立. 所以2(2)1a +≥成立,所以有3a ≤-或1a ≥-.7.(2018年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标I 卷))已知()11f x x ax =+--. (1)当1a =时,求不等式()1f x >的解集;(2)若()0,1x ∈时不等式()f x x >成立,求a 的取值范围. 【答案】(1);(2) 【详解】分析:(1)将1a =代入函数解析式,求得()11f x x x =+--,利用零点分段将解析式化为()2,1,2,11,2, 1.x f x x x x -≤-⎧⎪=-<<⎨⎪≥⎩,然后利用分段函数,分情况讨论求得不等式()1f x >的解集为;(2)根据题中所给的()0,1x ∈,其中一个绝对值符号可以去掉,不等式()f x x >可以化为()0,1x ∈时11ax -<,分情况讨论即可求得结果.详解:(1)当1a =时,()11f 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.(2)当()0,1x ∈时成立等价于当()0,1x ∈时11ax -<成立. 若0a ≤,则当()0,1x ∈时11ax -≥; 若0a >,11ax -<的解集为20x a <<,所以21a≥,故02a <≤. 综上,a 的取值范围为.8.(2018年全国普通高等学校招生统一考试理数(全国卷II ))设函数()52f x x a x =-+--. (1)当1a =时,求不等式()0f x ≥的解集; (2)若()1f x ≤恒成立,求a 的取值范围. 【答案】(1);(2) . 【详解】:(1)当1a =时,()24,1,2,12,26, 2.x x f x x x x +≤-⎧⎪=-<≤⎨⎪-+>⎩可得()0f x ≥的解集为{|23}x x -≤≤.(2)()1f x ≤等价于.而,且当2x =时等号成立.故()1f x ≤等价于24a +≥. 由24a +≥可得6a ≤-或2a ≥,所以a 的取值范围是. 9.(2018年全国卷∴理数高考试题) 设函数()211f x x x =++-. (1)画出()y f x =的图像;(2)当[)0x +∞∈,,()f x ax b ≤+,求+a b 的最小值.【答案】(1)见解析 (2)5 【详解】:(1)将函数写成分段函数,再画出在各自定义域的图像即可. (2)结合(1)问可得a ,b 范围,进而得到a+b 的最小值 详解:(1) ()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 ≤+在成立,因此a b +的最小值为5.10.(2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标1卷))已知函数2()4f x x ax =-++,. (1)当1a =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.【答案】(1){|1x x -≤≤;(2). 【详解】:(1)当1a =时,不等式等价于21140x x x x -+++--≤.∴当1x <-时,∴式化为2340x x --≤,无解; 当时,∴式化为220x x --≤,从而;当1x >时,∴式化为240x x +-≤,从而112x -<≤.所以的解集为{|1x x -≤≤.(2)当[]1,1x ∈-时,()2g x =.所以的解集包含,等价于当[]1,1x ∈-时()2f x ≥.又()f x 在的最小值必为()1f -与()1f 之一,所以()12f -≥且()12f ≥,得. 所以a 的取值范围为.11.(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标2卷))已知0a >,0b >,332a b +=,证明: (1); (2)2a b +≤.【答案】(1) 见解析(2) 见解析【分析】证明:(1)由柯西不等式得:553324a b a b a b ++≥+()()()=,当且仅当ab 5=ba 5,即a =b =1时取等号; (2)∴a 3+b 3=2,∴(a +b )(a 2﹣ab +b 2)=2, ∴(a +b )[(a +b )2﹣3ab ]=2, ∴(a +b )3﹣3ab (a +b )=2, ∴ab ,由均值不等式可得:ab ≤ ∴(a +b )3﹣2()334a b +≤,∴14(a +b )3≤2, ∴a +b ≤2,当且仅当a =b =1时等号成立.12.(2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标3卷))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,求实数m 的取值范围.【答案】(1);(2).【分析】:(1)∴f(x)=|x+1|﹣|x﹣2|,f(x)≥1,∴当﹣1≤x≤2时,2x﹣1≥1,解得1≤x≤2;当x>2时,3≥1恒成立,故x>2;综上,不等式f(x)≥1的解集为{x|x≥1}.(2)原式等价于存在x∴R使得f(x)﹣x2+x≥m成立,即m≤[f(x)﹣x2+x]max,设g(x)=f(x)﹣x2+x.由(1)知,g(x)22231311232x x xx x xx x x⎧-+-≤-⎪=-+--⎨⎪-++≥⎩,,<<,,当x≤﹣1时,g(x)=﹣x2+x﹣3,其开口向下,对称轴方程为x12=->1,∴g(x)≤g(﹣1)=﹣1﹣1﹣3=﹣5;当﹣1<x<2时,g(x)=﹣x2+3x﹣1,其开口向下,对称轴方程为x32=∴(﹣1,2),∴g(x)≤g(32)9942=-+-154=;当x≥2时,g(x)=﹣x2+x+3,其开口向下,对称轴方程为x12=<2,∴g(x)≤g(2)=﹣4+2+3=1;综上,g(x)max54 =,∴m的取值范围为(﹣∞,54 ].13.(2016年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标1卷))(2016高考新课标∴,理24)选修4-5:不等式选讲已知函数f(x)=|x+1|−|2x−3|.(∴)画出y=f(x)的图象;(∴)求不等式|f(x)|>1的解集.【答案】(1)见解析(2){x|x<13或1<x<3或x>5}【解析】:(∴)的图像如图所示.(∴)由的表达式及图像,当时,可得或;当时,可得或,故的解集为;的解集为, 所以的解集为.14.(2016年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标2卷))选修4-5:不等式选讲 已知函数11()22f x x x =-++,M 为不等式()2f x <的解集. (∴)求M ;(∴)证明:当a ,b M ∈时,1a b ab +<+. 【答案】(∴){|11}M x x =-<<;(∴)详见解析. 【详解】(I )先去掉绝对值,再分12x ≤-,1122x -<<和12x ≥三种情况解不等式,即可得M ;(II )采用平方作差法,再进行因式分解,进而可证当a ,b ∈M 时,1a b ab +<+.试题解析:(I )12,,211(){1,,2212,.2x x f x x x x -≤-=-<<≥当12x ≤-时,由()2f x <得22,x -<解得1x >-;当1122x -<<时,()2f x <;当12x ≥时,由()2f x <得22,x <解得1x <.所以()2f x <的解集{|11}M x x =-<<.(∴)由(∴)知,当时,11,11a b -<<-<<,从而22222222()(1)1(1)(1)0a b ab a b a b a b +-+=+--=--<,因此15.(2016年全国普通高等学校招生统一考试)已知函数. (1)当a=2时,求不等式()6f x ≤的解集;(2)设函数()|21|g x x =-.当x ∈R 时,()()3f x g x +≥,求a 的取值范围. 【答案】(1){|13}x x -≤≤;(2).【详解】:(1)当2a =时()|22|2f x x =-+|22|26x -+≤;(2)由|212|x a x a ≥-+-+|1|a a =-+()()3f x g x +≥等价于 |1|3a a -+≥,解之得2a ≥.试题解析: (1)当2a =时,()|22|2f x x =-+. 解不等式|22|26x -+≤,得. 因此,()6f x ≤的解集为.(2)当x ∈R 时,|212|x a x a ≥-+-+|1|a a =-+, 当12x =时等号成立, 所以当x ∈R 时,()()3f x g x +≥等价于|1|3a a -+≥. ∴ 当1a ≤时,∴等价于13a a -+≥,无解. 当1a >时,∴等价于,解得2a ≥. 所以a 的取值范围是.16.(2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标)) 已知函数.(1)当1a =时,求不等式()1f x >的解集;(2)若()f x 的图象与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围. 【答案】(∴)2{|2}3x x <<(∴)(2,+∞) 【解析】试题分析:(I )当1a =时,()1f x >化为,当1x ≤-时,不等式化为40x ->,无解; 当11x -<<时,不等式化为320x ->,解得213x <<; 当1x ≥时,不等式化为,解得12x ≤<. 所以()1f x >的解集为.(II )由题设可得,()12,1,312,1,12,,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,,,ABC ∆的面积为()2213a +. 由题设得()22163a +>,故2a >. 所以a 的取值范围为17.(2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标∴))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: (∴)若ab cd >,则;(∴)是a b c d -<-的充要条件. 【答案】(∴)详见解析;(∴)详见解析. 【解析】(∴)因为2a b =++2c d =++a b c d +=+,ab cd >,得.因此.(∴)(∴)若a b c d -<-,则22()()a b c d -<-.即22()4()4a b ab c d cd +-<+-.因为a b c d +=+,所以ab cd >,由(∴)得.(∴)若,则,即a b ++>c d ++a b c d +=+,所以ab cd >,于是22()()4a b a b ab -=+-2()4c d cd <+-.因此a b c d -<-,综上,是a b c d -<-的充要条件.18.(2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标∴))若且(I )求的最小值;(II )是否存在,使得?并说明理由.【答案】(1)最小值为(2)不存在a ,b ,使得236a b +=.【解析】:(111a b =+≥,得,且当a b ==则可得:33a b +≥≥且当a b ==.所以33a b +的最小值为2)由(1)知,23a b +≥≥6>,从而不存在a ,b ,使得236a b +=.试题解析:(111a b =+≥,得,且当a b ==.故33a b +≥≥a b ==.所以33a b +的最小值为(2)由(1)知,23a b +≥由于6>,从而不存在a ,b ,使得236a b +=.19.(2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(全国∴卷))设函数1()|(0)f x x x a a a=++- (1)证明:()2f x ≥;(2)若(3)5f <,求a 的取值范围.【答案】(1)详见解析;(2). 【详解】试题分析:本题第(1)问,可由绝对值不等式的几何意义得出min ()2f x =,从而得出结论;对第(2)问,由0a >去掉一个绝对值号,然后去掉另一个绝对值号,解出a 的取值范围. 试题解析:(1)证明:由绝对值不等式的几何意义可知:min ()f x =12a a+≥,当且仅当1a =时,取等号,所以()2f x ≥.(2)因为(3)5f <,所以1335a a ++-<⇔1335a a ++-<⇔132a a-<-⇔,解得:.20.(2013年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标1卷))选修4—5:不等式选讲 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∴时,f (x )≤g (x ),求a 的取值范围.【答案】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 =15,,21{2,1,236, 1.x x x x x x -<--≤≤-> 其图像如图所示.从图像可知,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∴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∴都成立. 故2a -≥a -2,即43a ≤.从而a 的取值范围是. 【解析】试题分析(1)当a=﹣2时,求不等式f (x )<g (x )化为|2x ﹣1|+|2x ﹣2|﹣x ﹣3<0.设y=|2x ﹣1|+|2x ﹣2|﹣x ﹣3,画出函数y 的图象,数形结合可得结论.(2)不等式化即 1+a≤x+3,故 x≥a ﹣2对都成立.故﹣≥a ﹣2,由此解得a 的取值范围.21.(2013年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标2卷))设a ,b ,c 均为正数,且a+b+c=1,证明:(∴)ab+bc+ac ≤13; (∴)2221a b c b c a++≥.【答案】(∴)证明见解析;(II )证明见解析. 【详解】(∴)由222a b ab +≥,222c b bc +≥,222a c ac +≥得:222a b c ab bc ca ++≥++,由题设得,即2222221a b c ab bc ca +++++=, 所以3()1ab bc ca ++≤,即13ab bc ca ++≤. (∴)因为22a b a b+≥,22b c b c +≥,22c a c a +≥,所以, 即,所以2221a b c b c a++≥.22.(2012年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(课标卷))已知函数()f x =2x a x ++-. (∴)当3a=-时,求不等式()f x ≥3的解集;(∴) 若()f x ≤4x -的解集包含[1,2],求a 的取值范围. (命题意图)本题主要考查含绝对值不等式的解法,是简单题. 【答案】1.{x |x ≤1或x ≥4} 2.[-3,0] 【详解】 (∴)当3a=-时,()f x =,当x ≤2时,由()f x ≥3得253x -+≥,解得x ≤1; 当2<x <3时,()f x ≥3,无解;当x ≥3时,由()f x ≥3得25x -≥3,解得x ≥4, ∴()f x ≥3的解集为{x |x ≤1或x ≥4}; (∴)()f x ≤4x -⇔,当x ∴[1,2]时,=42x x -+-=2, ∴,有条件得且22a -≥,即30a -≤≤, 故满足条件的a 的取值范围为[-3,0]。
各省历年高考数学试题及答案汇编十二不等式选讲安徽省(试题)1、19.(12分)(2011安徽)(Ⅰ)设x≥1,y≥1,证明x+y+≤++xy;(Ⅱ)1≤a≤b≤c,证明log a b+log b c+log c a≤log b a+log c b+log a c.福建省(试题)1、21.(14分)(2009福建)解不等式|2x﹣1|<|x|+1.2、21.(14分)(2010福建)已知函数f(x)=|x﹣a|.(Ⅰ)若不等式f(x)≤3的解集为{x|﹣1≤x≤5},求实数a的值;(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,若f(x)+f(x+5)≥m对一切实数x恒成立,求实数m的取值范围。
3、21.(14分)(2011福建)本题设有(1)、(2)、(3)三个选考题,每题7分,请考生任选2题作答,满分14分,如果多做,则按所做的前两题计分,作答时,先用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应的题号涂黑,并将所选题号填入括号中.(3)(本小题满分7分)选修4﹣5:不等式选讲设不等式|2x﹣1|<1的解集为M.(Ⅰ)求集合M;(Ⅱ)若a,b∈M,试比较ab+1与a+b的大小.4、23.(2012福建)已知函数f(x)=m﹣|x﹣2|,m∈R,且f(x+2)≥0的解集为[﹣1,1].(Ⅰ)求m的值;(Ⅱ)若a,b,c∈R,且=m,求证:a+2b+3c≥9.5、23.(2013福建)设不等式|x﹣2|<a(a∈N*)的解集为A,且(Ⅰ)求a的值(Ⅱ)求函数f(x)=|x+a|+|x﹣2|的最小值.6、23.(2014福建)已知定义域在R上的函数f(x)=|x+1|+|x﹣2|的最小值为a.(1)求a的值;(2)若p,q,r为正实数,且p+q+r=a,求证:p2+q2+r2≥3.7、23.(7分)(2015福建)已知a>0,b>0,c>0,函数f(x)=|x+a|+|x﹣b|+c的最小值为4.(1)求a+b+c的值;(2)求a2+b2+c2的最小值为.广东省(试题)1、14.(5分)(2009广东)(不等式选讲选做题)不等式112xx+≥+的实数解为.2、9.(5分)(2011广东)不等式|x+1|﹣|x﹣3|≥0的解集是3、9.(5分)(2012广东)不等式|x+2|﹣|x|≤1的解集为.4、9.(5分)(2014广东)不等式|x﹣1|+|x+2|≥5的解集为.海南省(试题)1、24.(2010新课标)设函数f(x)=|2x﹣4|+1.(Ⅰ)画出函数y=f (x )的图象:(Ⅱ)若不等式f (x )≤ax 的解集非空,求a 的取值范围. 2、24.(2008海南)自选题:已知函数f (x )=|x ﹣8|﹣|x ﹣4|. (Ⅰ)作出函数y=f (x )的图象; (Ⅱ)解不等式|x ﹣8|﹣|x ﹣4|>2.湖北省(试题)1、6.(5分)(2012湖北)设a ,b ,c ,x ,y ,z 是正数,且a 2+b 2+c 2=10,x 2+y 2+z 2=40,ax+by+cz=20,则=( ).B .C .D .2、13.(5分)(2013湖北)设x ,y ,z ∈R ,且满足:,则x+y+z= .湖南省(试题) 1、10.(5分)(2012湖南)不等式|2x+1|﹣2|x ﹣1|>0的解集为 .2、13.(2014湖南)若关于x 的不等式|ax ﹣2|<3的解集为{x|﹣<x <},则a= .3、18.(2015湖南)设a >0,b >0,且a+b=+.证明: (ⅰ)a+b≥2;(ⅱ)a 2+a <2与b 2+b <2不可能同时成立.江苏省(试题) 1、24.(2008江苏)设a ,b ,c 为正实数,求证:.2、21.(10分)(2010江苏)设a 、b 是非负实数,求证:.3、21.(本小题满分10分)(2011江苏) 解不等式:|21|3x x +-<4、21.(10分)(2012江苏)已知实数x ,y 满足:|x+y|<,|2x ﹣y|<,求证:|y|<.5、24.(2013江苏)已知a≥b>0,求证:2a 3﹣b 3≥2ab 2﹣a 2b .6、24.(2014江苏)已知x >0,y >0,证明(1+x+y 2)(1+x 2+y )≥9xy. 7、24.(2015江苏)解不等式x+|2x+3|≥2. 8、24.(2016江苏)设a >0,|x ﹣1|<,|y ﹣2|<,求证:|2x+y ﹣4|<a .9、24.(10分)(2017江苏)已知a ,b ,c ,d 为实数,且a 2+b 2=4,c 2+d 2=16,证明ac+bd ≤8.江西省(试题)1、5.(5分)(2010江西)不等式|x ﹣2|>x ﹣2的解集是( ) A .(﹣∞,2) B .(﹣∞,+∞) C .(2,+∞) D .(﹣∞,2)∪(2,+∞)2、15.(5分)(2011江西)对于x ∈R ,不等式|x+10|﹣|x ﹣2|≥8的解集为 .3、16.(2013江西)(不等式选做题)在实数范围内,不等式||x ﹣2|﹣1|≤1的解集为 . 4、15.(5分)(2014江西)x ,y ∈R ,若|x|+|y|+|x ﹣1|+|y ﹣1|≤2,则x+y 的取值范围为 . 5、3.(5分)(2010江西)不等式||>的解集是( )A .(0,2)B .(﹣∞,0)C .(2,+∞)D .(﹣∞,0)∪(0,+∞) 6、15.(5分)(2011江西)(2)(不等式选做题)对于实数x ,y ,若|x ﹣1|≤1,|y ﹣2|≤1,则|x ﹣2y+1|的最大值为 . 7、15.(5分)(2012江西)(1)(2)(不等式选做题)在实数范围内,不等式|2x ﹣1|+|2x+1|≤6的解集为 . 8、16.(2013江西)(不等式选做题)在实数范围内,不等式||x ﹣2|﹣1|≤1的解集为 .1、26.(2009辽宁)设函数f (x )=|x ﹣1|+|x ﹣a|, (1)若a=﹣1,解不等式f (x )≥3;(2)如果x ∈R ,f (x )≥2,求a 的取值范围.2、24.(10分)(2010辽宁)已知a ,b ,c 均为正数,证明:≥6,并确定a ,b ,c 为何值时,等号成立.3、24.(10分)(2011辽宁)选修4-5:不等式选讲已知函数)(x f =|2x -||-5x -|. (I )证明: 3()3f x -剟;(II )求不等式)(x f ≥x 28-x +15的解集.4、24.(2012•辽宁)选修4﹣5:不等式选讲 已知f (x )=|ax+1|(a ∈R ),不等式f (x )≤3的解集为{x|﹣2≤x≤1}. (Ⅰ)求a 的值; (Ⅱ)若恒成立,求k 的取值范围.5、24.(2013辽宁)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{x|1≤x≤2},求a 的值.6、24.(2014辽宁)设函数f (x )=2|x ﹣1|+x ﹣1,g (x )=16x 2﹣8x+1.记f (x )≤1的解集为M ,g (x )≤4的解集为N . (Ⅰ)求M ;(Ⅱ)当x ∈M∩N 时,证明:x 2f (x )+x[f (x )]2≤.山东省(试题)1、16.(4分)(2008山东)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 .2、13.(4分)(2009山东)不等式|x+3|﹣|x ﹣2|≥3的解集为 .3、4.(3分)(2011山东)不等式|x ﹣5|+|x+3|≥10的解集是( ) A .[﹣5,7] B .[﹣4,6] C .(﹣∞,﹣5]∪[7,+∞) D .(﹣∞,﹣4]∪[6,+∞)4、13.(4分)(2012山东)若不等式|kx ﹣4|≤2的解集为{x|1≤x≤3},则实数k= .1、15.(5分)(2011陕西)若不等式|x+1|+|x ﹣2|≥a 对任意x ∈R 恒成立,则a 的取值范围是 .2、15.(5分)(2012陕西)若存在实数x 使|x ﹣a|+|x ﹣1|≤3成立,则实数a 的取值范围是 .3、15. (5分)(2013陕西)设a,b ∈R , 2a b ->,则关于实数x 的不等式2x a x b -+->的解集是 .4、15.(5分)(2014陕西)设a ,b ,m ,n ∈R ,且a 2+b 2=5,ma+nb=5,则的最小值为 . 5、15.(5分)(2010陕西)不等式|x+3|﹣|x ﹣2|≥3的解集为 . 6、15.(5分)(2011陕西)若不等式a≥|x+1|+|x﹣2|存在实数解,则实数a 的取值范围是 . 7、15.(5分)(2013陕西)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__________.8、15.(5分)(2014陕西)设a ,b ,m ,n ∈R ,且a 2+b 2=5,ma+nb=5,则的最小值为 . 9、24.(10分)(2015陕西)已知关于x 的不等式|x+a|<b 的解集为{x|2<x <4} (Ⅰ)求实数a ,b 的值; (Ⅱ)求+的最大值. 10、24.(10分)(2015陕西)已知关于x 的不等式|x+a|<b 的解集为{x|2<x <4} (Ⅰ)求实数a ,b 的值; (Ⅱ)求+的最大值.上海市(试题)1、11.(4分)(2008上海)已知a1,a2,…,a n;b1,b2,…,b n(n是正整数),令L1=b1+b2+…+b n,L2=b2+b3+…+b n,…,L n=b n、某人用右图分析得到恒等式:a1b1+a2b2+…+a n b n=a1L1+c2L2+c3L3+…+c k L k+…+…+c n L n,则c k= .(2≤k≤n).重庆市(试题)1、5.(5分)(2009重庆)不等式|x+3|﹣|x﹣1|≤a2﹣3a对任意实数x恒成立,则实数a 的取值范围为()A.(﹣∞,﹣1]∪[4,+∞)B.(﹣∞,﹣2]∪[5,+∞)C.[1,2] D.(﹣∞,1]∪[2,+∞)2、16.(5分)(2013重庆)若关于实数x的不等式|x﹣5|+|x+3|<a无解,则实数a的取值范围是.3、16.(2015重庆)若函数f(x)=|x+1|+2|x﹣a|的最小值为5,则实数a= .安徽省(答案)1、证明:(Ⅰ)由于x≥1,y≥1;则x+y+≤++xy⇔xy(x+y)+1≤x+y+(xy)2;用作差法,右式﹣左式=(x+y+(xy)2)﹣(xy(x+y)+1)=((xy)2﹣1)﹣(xy(x+y)﹣(x+y))=(xy+1)(xy﹣1)﹣(x+y)(xy﹣1)=(xy﹣1)(xy﹣x﹣y+1)=(xy﹣1)(x﹣1)(y﹣1);又由x≥1,y≥1,则xy≥1;即右式﹣左式≥0,从而不等式得到证明.(Ⅱ)设log a b=x,log b c=y,由换底公式可得:log b a=,log c b=,log c a=,log a c=xy,于是要证明的不等式可转化为x+y+≤++xy;其中log a b=x≥1,log b c=y≥1,由(Ⅰ)的结论可得,要证明的不等式成立.福建省(答案)1、当x≥时,原不等式变为:2x﹣1<x+1,解得x<2,所以原不等式的解集为[,2);当0≤x<时,原不等式变为:1﹣2x<x+1,解得x>0,所以原不等式的解集为(0,);当x<0时,原不等式变为:1﹣2x<﹣x+1,解得x>0,所以原不等式无解.综上,原不等式的解集为[0,2).2、解:(Ⅰ)由f(x)≤3得|x﹣a|≤3,解得a﹣3≤x≤a+3,又已知不等式f(x)≤3的解集为{x|﹣1≤x≤5},所以,解得a=2.(Ⅱ)当a=2时,f(x)=|x﹣2|,设g(x)=f(x)+f(x+5),于是g(x)=|x﹣2|+|x+3|=,所以,当x<﹣3时,g(x)>5;当﹣3≤x≤2时,g(x)=5;当x>2时,g(x)>5.实数m的取值范围是m≤5.3、(3)(Ⅰ)解:∵|2x﹣1|<1∴﹣1<2x﹣1<1即0<x<1即M为{x|0<x<1}(Ⅱ)∵a,b∈M∴a﹣1<0.b﹣1<0∴(b﹣1)(a﹣1)>0∴(ab+1)﹣(a+b)=a(b﹣1)+(1﹣b)=(b﹣1)(a﹣1)>0即(ab+1)>(a+b)4、解:(Ⅰ)函数f(x)=m﹣|x﹣2|,m∈R,故 f(x+2)=m﹣|x|,由题意可得m﹣|x|≥0的解集为[﹣1,1],即|x|≤m 的解集为[﹣1,1],故m=1.(Ⅱ)由a,b,c∈R,且=1,∴a+2b+3c=(a+2b+3c)()=1++++1++++1=3++++++≥3+6=9,当且仅当======1时,等号成立.所以a+2b+3c≥95、解:(Ⅰ)因为,所以且,解得,因为a∈N*,所以a的值为1.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知函数f(x)=|x+1|+|x﹣2|≥|(x+1)﹣(x﹣2)|=3,当且仅当(x+1)(x﹣2)≤0,即﹣1≤x≤2时取等号,所以函数f(x)的最小值为3.6、(1)解:∵|x+1|+|x﹣2|≥|(x+1)﹣(x﹣2)|=3,当且仅当﹣1≤x≤2时,等号成立,∴f(x)的最小值为3,即a=3;(2)证明:由(1)知,p+q+r=3,又p,q,r为正实数,∴由柯西不等式得,(p2+q2+r2)(12+12+12)≥(p×1+q×1+r×1)2=(p+q+r)2=32=9,即p2+q2+r2≥3.7、解:(1)因为f(x)=|x+a|+|x﹣b|+c≥|(x+a)﹣(x﹣b)|+c=|a+b|+c,当且仅当﹣a≤x≤b时,等号成立,又a>0,b>0,所以|a+b|=a+b,所以f(x)的最小值为a+b+c,所以a+b+c=4;(2)由(1)知a+b+c=4,由柯西不等式得,(a2+b2+c2)(4+9+1)≥(•2+•3+c•1)2=(a+b+c)2=16,即a2+b2+c2≥当且仅当==,即a=,b=,c=时,等号成立.所以a2+b2+c2的最小值为.广东省(答案)1、解:112xx+≥+232)2()1(22122-≤⇔⎩⎨⎧≠++≥+⇔⎩⎨⎧≠++≥+⇔xxxxxxx且2-≠x.2、解:不等式|x+1|﹣|x﹣3|≥0等价于①,或②,或③.解①得无解,解②得{ x|3>x≥1},解③得{x|x≥3}.综上,不等式|x+1|﹣|x﹣3|≥0的解集是 {x|3>x≥1,或x≥3},即{x|x≥1}.故答案为{x|x≥1}或[1,+∞).3、解:∵|x+2|﹣|x|=∴x≥0时,不等式|x+2|﹣|x|≤1无解;当﹣2<x<0时,由2x+2≤1解得x≤,即有﹣2<x≤;当x≤﹣2,不等式|x+2|﹣|x|≤1恒成立,综上知不等式|x+2|﹣|x|≤1的解集为故答案为4、解:由不等式|x﹣1|+|x+2|≥5,可得①,或②,或③.解①求得x≤﹣3,解②求得 x∈∅,解③求得x≥2.综上,不等式的解集为(﹣∞,﹣3]∪[2,+∞),故答案为:(﹣∞,﹣3]∪[2,+∞).海南省(答案)1、解:(Ⅰ)由于f(x)=,函数y=f(x)的图象如图所示.(Ⅱ)由函数y=f(x)与函数y=ax的图象可知,极小值在点(2,1)当且仅当a<﹣2或x≥时,函数y=f(x)与函数y=ax的图象有交点.故不等式f(x)≤ax的解集非空时,a的取值范围为(﹣∞,﹣2)∪[,+∞).2、解:(Ⅰ)f(x)=图象如下:(Ⅱ)不等式|x﹣8|﹣|x﹣4|>2,即f(x)>2,观察知当4<x<8时,存在函数值为2的点.由﹣2x+12=2得x=5.由函数f(x)图象可知,原不等式的解集为(﹣∞,5).湖北省(答案)1、解:由柯西不等式得,(a2+b2+c2)(x2+y2+z2)≥(ax+by+cz)2,当且仅当时等号成立∵a2+b2+c2=10,x2+y2+z2=40,ax+by+cz=20,∴等号成立∴∴=故选C.2、解:根据柯西不等式,得(x+2y+3z)2≤(12+22+32)(x2+y2+z2)=14(x2+y2+z2)当且仅当时,上式的等号成立∵x2+y2+z2=1,∴(x+2y+3z)2≤14,结合,可得x+2y+3z恰好取到最大值∴=,可得x=,y=,z=因此,x+y+z=++=故答案为:湖南省(答案)1、解:∵|2x+1|﹣2|x﹣1|>0,∴|2x+1|>2|x﹣1|≥0,∴(2x+1)2>4(x﹣1)2,∴x>.∴不等式|2x+1|﹣2|x﹣1|>0的解集为{x|x>}.故答案为:{x|x>}.2、解:显然,a=0不满足条件.当a>0时,由关于x的不等式|ax﹣2|<3可得﹣3<ax﹣2<3,解得﹣<x<,再根据的解集为{x|﹣<x<},∴,a无解.当a<0时,由关于x的不等式|ax﹣2|<3可得﹣3<ax﹣2<3,解得<x<﹣,再根据的解集为{x|﹣<x<},∴,解得a=﹣3,故答案为:﹣3.3、证明:(ⅰ)由a>0,b>0,则a+b=+=,由于a+b>0,则ab=1,即有a+b≥2=2,当且仅当a=b取得等号.则a+b≥2;(ⅱ)假设a2+a<2与b2+b<2可能同时成立.由a2+a<2及a>0,可得0<a<1,由b2+b<2及b>0,可得0<b<1,这与ab=1矛盾.a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立.江苏省(答案)1、证明:因为a,b,c为正实数,由平均不等式可得,即,所以,,而,所以,2、证明:==因为实数a、b≥0,所以上式≥0.即有.(方法二)证明:由a、b是非负实数,作差得==当a≥b时,,从而,得;当a<b时,,从而,得;所以.3、答案:4 (2,)3 -解:原不等式等价于:43213,23x x x x-<-<-∴-<<,解集为4(2,)3-.4、证明:∵3|y|=|3y|=|2(x+y)﹣(2x﹣y)|≤2|x+y|+|2x﹣y|,|x+y|<,|2x﹣y|<,∴3|y|<,∴5、证明:2a3﹣b3﹣2ab2+a2b=2a(a2﹣b2)+b(a2﹣b2)=(a﹣b)(a+b)(2a+b),∵a≥b>0,∴a﹣b≥0,a+b>0,2a+b>0,从而:(a﹣b)(a+b)(2a+b)≥0,∴2a3﹣b3≥2ab2﹣a2b.6、证明:由均值不等式可得1+x+y2≥3,1+x2+y≥分别当且仅当x=y2=1,x2=y=1时等号成立,∴两式相乘可得(1+x+y2)(1+x2+y)≥9xy.7、解法1:x+|2x+3|≥2变形为|2x+3|≥2﹣x,得2x+3≥2﹣x,或2x+3≥﹣(2﹣x),即x≥,或x≤﹣5,即原不等式的解集为{x|x≥,或x≤﹣5}.解法2:令|2x+3|=0,得x=.①当x≥时,原不等式化为x+(2x+3)≥2,即x≥,所以x≥;②x<时,原不等式化为x﹣(2x+3)≥2,即x≤﹣5,所以x≤﹣5.综上,原不等式的解集为{x|x≥,或x≤﹣5}8、证明:由a>0,|x﹣1|<,|y﹣2|<,可得|2x+y﹣4|=|2(x﹣1)+(y﹣2)|≤2|x﹣1|+|y﹣2|<+=a,则|2x+y﹣4|<a成立.9、证明:∵a2+b2=4,c2+d2=16,令a=2cosα,b=2sinα,c=4cosβ,d=4sinβ.∴ac+bd=8(cosαcosβ+sinαsinβ)=8cos(α﹣β)≤8.当且仅当cos(α﹣β)=1时取等号.因此ac+bd≤8.另解:由柯西不等式可得:(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2)=4×16=64,当且仅当时取等号.∴﹣8≤ac+bd≤8.江西省(答案)1、解:方法一:特殊值法,把x=1代入不等式检验,满足不等式,故x=1在解集内,排除答案C、D.把x=3代入不等式检验,不满足不等式,故 x=3 不在解集内,排除答案B,故答案选A.方法二:∵不等式|x﹣2|>x﹣2,∴x﹣2<0,即 x<2∴解集为(﹣∞,2),故选答案 A2、解:不等式|x+10|﹣|x﹣2|≥8化为:或或,解得 x>2或0≤x≤2或 x∈∅,即x≥0故不等式的解集为[0,+∞).故答案为:[0,+∞).3、解:不等式||x﹣2|﹣1|≤1的解集,就是﹣1≤|x﹣2|﹣1≤1的解集,也就是0≤|x﹣2|≤2的解集,0≤|x﹣2|≤2的几何意义是数轴上的点到2的距离小于等于2的值,所以不等式的解为:0≤x≤4.所以不等式的解集为[0,4].故答案为:[0,4].4、解:根据绝对值的意义可得|x|+|x﹣1|表示数轴上的x对应点到0、1对应点的距离之和,其最小值为1;|y|+|y﹣1|表示数轴上的y对应点到0、1对应点的距离之和,其最小值为1;故|x|+|y|+|x﹣1|+|y﹣1|的最小值为2.再根据|x|+|y|+|x﹣1|+|y﹣1|≤2,可得只有|x|+|y|+|x﹣1|+|y﹣1|=2,此时,0≤x≤1,0≤y≤1,∴0≤x+y≤2,故答案为:[0,2].5、解:分析不等式||>,故的值必为负数.即,解得0<x<2.故选A.6、(2)|x﹣1|≤1,|y﹣2|≤1,即0≤x≤2,1≤y≤3,则|x﹣2y+1|=|x﹣1﹣2y+4﹣2|≤|x﹣1|+2|y﹣2|+2≤1+2×1+2=5,∴|x﹣2y+1|的最大值为5,故答案为:5.7、(2)不等式|2x﹣1|+|2x+1|≤6化为不等式|x﹣|+|x+|≤3,如图所示数轴上点,到点的距离之和为3,所以解集为{}故答案为:{}8、解:不等式||x﹣2|﹣1|≤1的解集,就是﹣1≤|x﹣2|﹣1≤1的解集,也就是0≤|x﹣2|≤2的解集,0≤|x﹣2|≤2的几何意义是数轴上的点到2的距离小于等于2的值,所以不等式的解为:0≤x≤4.所以不等式的解集为[0,4].故答案为:[0,4].9、解:对任意x,y∈R,|x﹣1|+|x|+|y﹣1|+|y+1|=|x﹣1|+|﹣x|+|1﹣y|+|y+1|≥|x﹣1﹣x|+|1﹣y+y+1|=3,当且仅当x∈[0,],y∈[0,1]成立.故选:C.辽宁省(答案)1、解:(1)当a=﹣1时,f(x)=|x﹣1|+|x+1|,由f(x)≥3有|x﹣1|+|x+1|≥3据绝对值几何意义求解,|x﹣1|+|x+1|≥3几何意义,是数轴上表示实数x的点距离实数1,﹣1表示的点距离之和不小3,由于数轴上数﹣左侧的点与数右侧的点与数﹣1与1的距离之和不小3,所以所求不等式解集为(﹣∞,﹣]∪[,+∞)(2)由绝对值的几何意义知,数轴上到1的距离与到a的距离之和大于等于2恒成立,则1与a之间的距离必大于等于2,从而有a∈(﹣∞,﹣1]∪[3,+∞)2、证明:证法一:因为a,b,c均为正数,由平均值不等式得①所以②故.又③所以原不等式成立.当且仅当a=b=c时,①式和②式等号成立.当且仅当时,③式等号成立.即当且仅当a=b=c=时,原式等号成立.证法二:因为a,b,c均为正数,由基本不等式得所以a2+b2+c2≥ab+bc+ac①同理②故③所以原不等式成立.当且仅当a=b=c 时,①式和②式等号成立,当且仅当a=b=c ,(ab )2=(bc )2=(ac )2=3时,③式等号成立. 即当且仅当a=b=c=时,原式等号成立.3、解:(I )3,2,()|2||5|27,25,3, 5.x f x x x x x x -≤⎧⎪=---=-<<⎨⎪≥⎩当25,327 3.x x <<-<-<时 所以3() 3.f x -≤≤ (II )由(I )可知,当22,()815x f x x x ≤≥-+时的解集为空集;当225,()815{|55}x f x x x x x <<≥-+≤<时的解集为; 当25,()815{|56}x f x x x x x ≥≥-+≤≤时的解集为.综上,不等式2()815{|56}.f x x x x x ≥-+≤≤的解集为 4、解:(Ⅰ)由|ax+1|≤3得﹣4≤ax≤2∵不等式f (x )≤3的解集为{x|﹣2≤x≤1}. ∴当a≤0时,不合题意; 当a >0时,,∴a=2; (Ⅱ)记,∴h (x )=∴|h (x )|≤1 ∵恒成立,∴k≥1.5、解:(1)当a=2时,f(x)≥4﹣|x﹣4|可化为|x﹣2|+|x﹣4|≥4,当x≤2时,得﹣2x+6≥4,解得x≤1;当2<x<4时,得2≥4,无解;当x≥4时,得2x﹣6≥4,解得x≥5;故不等式的解集为{x|x≥5或x≤1}.(2)设h(x)=f(2x+a)﹣2f(x),则h(x)=由|h(x)|≤2得,又已知关于x的不等式|f(2x+a)﹣2f(x)|≤2的解集{x|1≤x≤2},所以,故a=3.6、解:(Ⅰ)由f(x)=2|x﹣1|+x﹣1≤1 可得①,或②.解①求得1≤x≤,解②求得0≤x<1.综上,原不等式的解集为[0,].(Ⅱ)证明:由g(x)=16x2﹣8x+1≤4,求得﹣≤x≤,∴N=[﹣,],∴M∩N=[0,].∵当x∈M∩N时,f(x)=1﹣x,∴x2f(x)+x[f(x)]2 =xf(x)[x+f(x)]=﹣≤,故要证的不等式成立.山东省(答案)1、解:因为,又由已知解集中的整数有且仅有1,2,3,故有.故答案为5<b<7.2、解:当x<﹣3时,因为原不等式|x+3|﹣|x﹣2|≥3去绝对值号得:﹣(x+3)+(x﹣2)≥3可推出﹣5≥3,这显然不可能,当﹣3≤x≤2时,因为原不等式|x+3|﹣|x﹣2|≥3去绝对值号得:(x+3)+(x﹣2)≥3可推出,x≥1,故当1≤x≤2不等式成立.当x>2时,因为原不等式|x+3|﹣|x﹣2|≥3去绝对值号得:(x+3)﹣(x﹣2)≥3可推出5≥3,这显然恒成立.故综上所述,不等式的解集为x|x≥1,故答案为{x|x≥1}.3、解:法一:当x=0时,|x﹣5|+|x+3|=8≥10不成立可排除A,B当x=﹣4时,|x﹣5|+|x+3|=10≥10成立可排除C故选D法二:当x<﹣3时不等式|x﹣5|+|x+3|≥10可化为:﹣(x﹣5)﹣(x+3)≥10解得:x≤﹣4当﹣3≤x≤5时不等式|x﹣5|+|x+3|≥10可化为:﹣(x﹣5)+(x+3)=8≥10恒不成立当x>5时不等式|x﹣5|+|x+3|≥10可化为:(x﹣5)+(x+3)≥10解得:x≥6故不等式|x﹣5|+|x+3|≥10解集为:(﹣∞,﹣4]∪[6,+∞)故选D4、解:∵|kx﹣4|≤2,∴(kx﹣4)2≤4,即k2x2﹣8kx+12≤0,∵不等式|kx﹣4|≤2的解集为{x|1≤x≤3},∴1和3是方程k2x2﹣8kx+12=0的两根,∴1+3=,∴k=2.故答案为2.5、解:①当x<1,不等式即为﹣x+1+x﹣5<2,即﹣4<2成立,故x<1;②当1≤x≤5,不等式即为x﹣1+x﹣5<2,得x<4,故1≤x<4;③当x>5,x﹣1﹣x+5<2,即4<2不成立,故x∈∅.综上知解集为(﹣∞,4).故选A.陕西省(答案)1、解:已知不等式|x+1|+|x ﹣2|≥a 恒成立,即需要a 小于等于|x+1|+|x ﹣2|的最小值即可.故设函数y=|x+1|+|x ﹣2|. 设﹣1、2、x 在数轴上所对应的点分别是A 、B 、P . 则函数y=|x+1|+|x ﹣2|的含义是P 到A 的距离与P 到B 的距离的和.可以分析到当P 在A 和B 的中间的时候,距离和为线段AB 的长度,此时最小. 即:y=|x+1|+|x ﹣2|=|PA|+|PB|≥|AB|=3.即|x+1|+|x ﹣2|的最小值为3. 即:k≤3. 故答案为:(﹣∞,3].2、解:∵存在实数x 使|x ﹣a|+|x ﹣1|≤3成立,而|x ﹣a|+|x ﹣1|表示数轴上的x 到a 的距离加上它到1的距离,又最大值等于3,由图可得:当表示a 的点位于AB 之间时满足|x ﹣a|+|x ﹣1|≤3,∴﹣2≤a≤4,故答案为:﹣2≤a≤4. 3、答案:(),-∞+∞ 解:,,a b ∈R 则2a b ->,其几何意义是数轴上表示数a,b 的两点距离大于2,x a -+x b -的几何意义为数轴上任意一点到a,b 两点的距离之和,当x 处于a,b 之间时x a x b -+-取最小值.距离恰巧为a,b 两点间的距离,由题意知其恒大于2,故原不等式解集为R .4、解:由柯西不等式得,(ma+nb )2≤(m 2+n 2)(a 2+b 2) ∵a 2+b 2=5,ma+nb=5,∴(m 2+n 2)≥5 ∴的最小值为故答案为:5、解:A 、法一:分段讨论x <﹣3时,原不等式等价于﹣5≥3, ∴x ∈φ﹣3≤x<2时,原不等式等价于2x+1≥3,x≥1 ∴1≤x<2x≥2时,原不等式等价于5≥3, ∴x≥2综上,原不等式解集为{x|x≥1}法二:利用绝对值的几何意义放在数轴上研究 法三:借助函数y=|x+3|﹣|x ﹣2|的图象研究 6、解:A .先作出函数y=|x+1|+|x ﹣2|的图象可知函数的最小值为3,故当a∈[3,+∞)上不等式a≥|x+1|+|x﹣2|存在实数解,故答案为:[3,+∞)7、(am+bn)(bm+an)=abm2+(a2+b2)mn+abn2=ab(m2+n2)+2(a2+b2)…2abmn+2(a2+b2)=4ab+2(a2+b2)=2(a2+2ab+b2)=2(a+b)2=2当且仅当m=n 所求最小值为2.8、解:由柯西不等式得,(ma+nb)2≤(m2+n2)(a2+b2)∵a2+b2=5,ma+nb=5,∴(m2+n2)≥5∴的最小值为故答案为:9、解:(Ⅰ)关于x的不等式|x+a|<b可化为﹣b﹣a<x<b﹣a,又∵原不等式的解集为{x|2<x<4},∴,解方程组可得;(Ⅱ)由(Ⅰ)可得+=+=+≤=2=4,当且仅当=即t=1时取等号,∴所求最大值为410、解:(Ⅰ)关于x的不等式|x+a|<b可化为﹣b﹣a<x<b﹣a,又∵原不等式的解集为{x|2<x<4},∴,解方程组可得;(Ⅱ)由(Ⅰ)可得+=+=+≤=2=4,当且仅当=即t=1时取等号,∴所求最大值为4上海市式(答案)1、解:因为已知恒等式a1b1+a2b2+…+a n b n=a1L1+c2L2+c3L3+…+c k L k+…+…+c n L n且L1=b1+b2+…+b n,L2=b2+b3+…+b n,…,L n=b n、又由图中的面积S=a1b1+a2b2+…+a n b n=a1(b1+b2+b3+…+b n)+(a2﹣a1)(b2+b3+…+b n)+…+(a n﹣1﹣a n﹣2)(b n﹣1+b n)+(a n﹣a n﹣1)b n =a1L1+(a2﹣a1)L2+…+(a n﹣1﹣a n﹣2)L n﹣1+(a n﹣a n﹣1)L n所以c k=a k﹣a k﹣1重庆市(答案)1、解:因为|x+3|﹣|x﹣1|≤4对|x+3|﹣|x﹣1|≤a2﹣3a对任意x恒成立,所以a2﹣3a≥4即a2﹣3a﹣4≥0,解得a≥4或a≤﹣1.故选A.2、解:由于|x﹣5|+|x+3|表示数轴上的x对应点到5和﹣3对应点的距离之和,其最小值为8,再由关于实数x的不等式|x﹣5|+|x+3|<a无解,可得a≤8,故答案为:(﹣∞,8].3、解:∵函数f(x)=|x+1|+2|x﹣a|,故当a<﹣1时,f(x)=,根据它的最小值为f(a)=﹣3a+2a﹣1=5,求得a=﹣6.当a=﹣1时,f(x)=3|x+1|,它的最小值为0,不满足条件.当a≥﹣1时,f(x)=,根据它的最小值为f(a)=a+1=5,求得a=4.综上可得,a=﹣6 或a=4,故答案为:﹣6或4.21。
不等式选讲年份题号考点考查内容2011文理24不等式选讲绝对值不等式的解法2012文理24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2013卷1文理24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卷2文理24不等式选讲多元不等式的证明2014卷1文理24不等式选讲基本不等式的应用卷2文理24不等式选讲绝对值不等式的解法2015卷1文理24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卷2文理24不等式选讲不等式的证明2016卷1文理24不等式选讲分段函数的图像,绝对值不等式的解法卷2文理24不等式选讲绝对值不等式的解法,绝对值不等式的证明卷3文理24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2017卷1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卷2文理23不等式选讲不等式的证明卷3文理23不等式选讲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2018卷1文理23不等式选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讲卷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卷3文理23不等式选讲绝对值函数的图象,不等式恒成立参数最值问题的解法2019卷1文理23不等式选讲三元条件不等式的证明卷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卷3文理23不等式选讲三元条件最值问题的解法,三元条件不等式的证明2020卷1文理23不等式选讲绝对值函数的图像,绝对值不等式的解法卷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卷3文理23不等式选讲三元条件不等式的证明考点出现频率2021年预测考点120绝对值不等式的求解23次考4次2021年主要考查绝对值不等式的解法、绝对值不等式的证明,不等式恒成立参数取值范围问题的解法等.考点121含绝对值不等式的恒成立问题23次考12次考点122不等式的证明23次考7次考点120绝对值不等式的求解1.(2020全国Ⅰ文理22)已知函数()3121f x x x =+--.(1)画出()y f x =的图像;(2)求不等式()()1f x f x >+的解集.【解析】(1)∵()3,1151,1313,3x x f x x x x x ⎧⎪+≥⎪⎪=--<<⎨⎪⎪--≤-⎪⎩,作出图像,如图所示:(2)将函数()f x 的图像向左平移1个单位,可得函数()1f x +的图像,如图所示:由()3511x x --=+-,解得76x =-,∴不等式的解集为7,6⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭.2.(2020江苏23)设x ∈R ,解不等式2|1|||4x x ++≤.【答案】22,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【思路导引】根据绝对值定义化为三个不等式组,解得结果.【解析】1224x x x <-⎧⎨---≤⎩ 或10224x x x -≤≤⎧⎨+-≤⎩或0224x x x >⎧⎨++≤⎩,21x ∴-≤<-或10x -≤≤或203x <≤,∴解集为22,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.3.(2016全国I 文理)已知函数()|1||23|f x x x =+--.(I)在图中画出()y f x =的图像;(II)求不等式|()|1f x >的解集.【解析】(1)如图所示:(2)()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⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭ ,,,.4.(2014全国II 文理)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.【解析】(I)由0a >,有()f x 111()2x x a x x a a a a a=++-≥+--=+≥,∴()f x ≥2.(Ⅱ)1(3)33f a a=++-.当时a >3时,(3)f =1a a+,由(3)f <5得3<a <5212;当0<a ≤3时,(3)f =16a a-+,由(3)f <5得12<a ≤3.综上:a 的取值范围是(152+,5212+).5.(2011新课标文理)设函数()3f x x a x =-+,其中0a >.(Ⅰ)当1a =时,求不等式()32f x x ≥+的解集;(Ⅱ)若不等式()0f x ≤的解集为{}|1x x ≤-,求a 的值.【解析】(Ⅰ)当1a =时,()32f x x ≥+可化为|1|2x -≥,由此可得3x ≥或1x ≤-.故不等式()32f x x ≥+的解集为{|3x x ≥或1}x ≤-.(Ⅱ)由()0f x ≤得30x a x -+≤,此不等式化为不等式组30x ax a x ≥⎧⎨-+≤⎩或30x aa x x ≤⎧⎨-+≤⎩,即4x a a x ⎧⎪⎨⎪⎩≥≤或2x aax ⎧⎪⎨-⎪⎩≤≤,因为0a >,∴不等式组的解集为{}|2a x x ≤-,由题设可得2a-=1-,故2a =.考点121含绝对值不等式的恒成立问题6.(2020全国Ⅱ文理22)已知函数()221f 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,-∞-+∞ .【思路导引】(1)分别在3x ≤、34x <<和4x ≥三种情况下解不等式求得结果;(2)利用绝对值三角不等式可得到()()21f x a ≥-,由此构造不等式求得结果.【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,-∞-+∞ .7.(2019全国II 文理23)[选修4-5:不等式选讲](10分)已知()|||2|().f x x a x x x a =-+--(1)当1a =时,求不等式()0f x <的解集;(2)若(,1)x ∈-∞时,()0f x <,求a 的取值范围.【解析】(1)当a=1时,()=|1| +|2|(1)f x x x x x ---.当1x <时,2()2(1)0f x x =--<;当1x ≥时,()0f x ≥,∴不等式()0f x <的解集为(,1)-∞.(2)因为()=0f a ,∴1a ≥.当1a ≥,(,1)x ∈-∞时,()=() +(2)()=2()(1)<0f x a x x x x a a x x -----∴a 的取值范围是[1,)+∞.8.(2018全国Ⅰ文理)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.【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0≤a ,则当(0,1)x ∈时|1|1-≥ax ;若0a >,|1|1ax -<的解集为20x a <<,∴21≥a,故02<≤a .综上,a 的取值范围为(0,2].9.(2018全国Ⅱ文理)设函数()5|||2|=-+--f x x a x .(1)当1a =时,求不等式()0≥f x 的解集;(2)若()1≤f x ,求a 的取值范围.【解析】(1)当1=a 时,24,1,()2,12,26, 2.+-⎧⎪=-<⎨⎪-+>⎩≤≤x x f x x x x 可得()0≥f x 的解集为{|23}-≤≤x x .(2)()1≤f x 等价于|||2|4++-≥x a x .而|||2||2|++-+≥x a x a ,且当2=x 时等号成立.故()1≤f x 等价于|2|4+≥a .由|2|4+≥a 可得6-≤a 或2≥a ,∴a 的取值范围是(,6][2,)-∞-+∞ .10.(2018全国Ⅲ文理)设函数()|21||1|f x x x =++-.(1)画出()y f x =的图像;(2)当[0,)x ∈+∞时,()f x ax b +≤,求a b +的最小值.【解析】(1)13,,21()2,1,23, 1.x 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5.11.(2018江苏)若x ,y ,z 为实数,且226x y z ++=,求222x y z ++的最小值.【解析】由柯西不等式,得2222222()(122)(22)x y z x y z ++++++≥.因为22=6x y z ++,∴2224x y z ++≥,当且仅当122x y z ==时,不等式取等号,此时244333x y z ===,,,∴222x y z ++的最小值为4.12.(2017全国Ⅰ文理)已知函数2()4f x x ax =-++,()|1||1|g x x x =++-.(1)当1a =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.【解析】(1)当1a =时,不等式()()f x g x ≥等价于2|1||1|40x x x x -+++--≤.①当1x <-时,①式化为2340x x --≤,无解;当11x -≤≤时,①式化为220x x --≤,从而11x -≤≤;当1x >时,①式化为240x x +-≤,从而11712x -+<≤,∴()()f x g x ≥的解集为117{|1}2x x -+-<≤.(2)当[1,1]x ∈-时,()2g x =,∴()()f x g x ≥的解集包含[1,1]-,等价于当[1,1]x ∈-时()2f x ≥.又()f x 在[1,1]-的最小值必为(1)f -与(1)f 之一,∴(1)2f -≥且(1)2f ≥,得11a -≤≤,∴a 的取值范围为[1,1]-.13.(2017全国Ⅲ文理)已知函数()|1||2|f x x x =+--.(1)求不等式()1f x ≥的解集;(2)若不等式2()f x x x m -+≥的解集非空,求m 的取值范围.【解析】(1)3,1()21,123,2x f x x x x -<-⎧⎪=--⎨⎪>⎩≤≤,当1x <-时,()f x 1≥无解;当x -12≤≤时,由()f x 1≥得,x -211≥,解得x 12≤≤;当>2x 时,由()f x 1≥解得>2x .∴()f x 1≥的解集为{}x x 1≥.(2)由()f x x x m -+2≥得m x x x x +---+212≤,而x x x x x x x x +---+--+2212+1+2≤x ⎛⎫ ⎪⎝⎭2355=--+244≤,且当32x =时,2512=4x x x x +---+,故m 的取值范围为5-,4⎛⎤∞ ⎥⎝⎦.14.(2016全国III 文理)已知函数()|2|f x x a a =-+(Ⅰ)当a=2时,求不等式()6f x ≤的解集;(Ⅱ)设函数()|21|g x x =-,当x ∈R 时,()()3f x g x +≥,求a 的取值范围.【解析】(Ⅰ)当2a =时,()|22|2f x x =-+.解不等式|22|26x -+ ,得13x - ,因此()6f x ≤的解集为{|13}x x - .(Ⅱ)当x R ∈时,()()|2||12|f xg x x a a x +=-++-|212|x a x a -+-+ |1|a a =-+,当12x =时等号成立,∴当x R ∈时,()()3f x g x + 等价于|1|3a 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 .∴a 的取值范围是[2,)+∞.15.(2015全国I 文理)已知函数()|1|2||f x x x a =+--,0a >.(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.【解析】(Ⅰ)当1a =时,不等式()1f x >化为|1|2|1|10x x +--->,当1x -≤时,不等式化为40x ->,无解;当11x -<<时,不等式化为320x ->,解得213x <<;当1x ≥时,不等式化为20x -+>,解得12x <≤.∴()1f x >的解集为2{|2}3x x <<.(Ⅱ)有题设可得,12,1()312,112,x a x f x x a x a x a x a --<-⎧⎪=+--⎨⎪-++>⎩≤≤,∴函数()f x 图象与x 轴围成的三角形的三个顶点分别为21(,0),(21,0),(,1)3a A B a C a a -++,ABC ∆的面积为22(1)3a +.有题设得22(1)63a +>,故2a >.∴a 的取值范围为(2,)+∞.16.(2014全国I 文理)若0,0ab >>,且11a b +=.(Ⅰ)求33a b +的最小值;(Ⅱ)是否存在,a b ,使得236a b +=?并说明理由.【解析】(I)11a b =+≥,得2ab ≥,且当a b ==时取等号.故33ab+≥≥,且当a b ==∴33a b +的最小值为(II)由(I)知,23a b +≥.由于6>,从而不存在,a b ,使得236a b +=.16.(2013全国I 文理)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.【解析】(Ⅰ)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].17.(2012新课标文理)已知函数|2|||)(-++=x a x x f .(Ⅰ)当|3-=a 时,求不等式()3f x 的解集;(Ⅱ)若()|4|f x x - 的解集包含]2,1[,求a 的取值范围.【解析】(1)当3a =-时,()3323f x x x ⇔-+- 2323x x x ⎧⇔⎨-+-⎩ 或23323x x x <<⎧⇔⎨-+-⎩ 或3323x x x ⎧⇔⎨-+-⎩ 1x ⇔ 或4x .(2)原命题()4f x x ⇔- 在[1,2]上恒成立24x a x x ⇔++-- 在[1,2]上恒成立22x a x ⇔--- 在[1,2]上恒成立30a ⇔- .考点122不等式的证明18.(2020全国Ⅲ文理23)设,,,0,1a b c a b c abc ∈++==R .(1)证明:0ab bc ca ++<;(2)用{}max ,,a b c 表示,,a b c 的最大值,证明:{}3max ,,4a b c ≥【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析.【思路导引】(1)根据题设条件,0=++c b a 两边平方,再利用均值不等式证明即可;(2)思路一:不妨设max{,,}a b c a =,由题意得出0,,0a b c ><,由()222322b c b c bc a a a bc bc+++=⋅==,结合基本不等式,即可得出证明.思路二:假设出c b a ,,中最大值,根据反证法与基本不等式推出矛盾,即可得出结论.【解析】(1)证明:().0,02=++∴=++c b a c b a ,0222222=+++++∴ca ac ab c b a 即()222222c b a ca bc ab ++-=++.0,0222<++∴<++∴ca bc ab ca bc ab (2)证法一: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 .证法二:不妨设403<<<≤c b a ,则,4,41133>=-->=c b a c ab而1132a b ->--≥>==矛盾,∴命题得证.19.(2019全国I 文理23)已知a ,b ,c 为正数,且满足abc=1.证明:(1)222111a b c a b c++≤++;(2)333()()()24a b b c c a +++≥++.【解析】(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 ++++≥++==++,∴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 ac 3≥⨯⨯⨯=24.∴333()()()24a b b c c a +++++≥.20.(2019全国III 文理23)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 ≥-.【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2224(1)(1)(1)3x y z -++++≥,当且仅当x=53,y=–13,13z =-时等号成立.∴222(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2222(2)(2)(1)()3a x y z a +-+-+- ,当且仅当43a x -=,13a y -=,223a 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 - .21.(2017全国Ⅱ文理)已知0a >,0b >,332a b +=,证明:(1)()()554a b a b ++≥;(2)2a b +≤.【解析】(1)556556()()a b a b a ab a b b ++=+++3323344()2()a b a b ab a b =+-++()22244ab a b =+-≥.(2)∵33223()33a b a a b ab b +=+++23()ab a b =++23()2()4a b a b +≤++33()24a b +=+,∴3()8a b +≤,因此2a b +≤.22.(2017江苏)已知a ,b ,c ,d 为实数,且224a b +=,2216c d +=,证明8ac bd +≤.【解析】证明:由柯西不等式可得:22222()()()ac bd a b c d +++≤,因为22224,16,a b c d +=+=∴2()64ac bd +≤,因此8ac bd +≤.23.(2016全国II 文理)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 +<+.【解析】(I)当12x <-时,()11222f x x x x =---=-,若112x -<<-;当1122x -≤≤时,()111222f x x x =-++=<恒成立;当12x >时,()2f x x =,若()2f x <,112x <<.综上可得,{}|11M x x =-<<.(Ⅱ)当()11a b ∈-,,时,有()()22110a b -->,即22221a b a b +>+,则2222212a b ab a ab b +++>++,则()()221ab a b +>+,即1a b ab +<+,证毕.24.(2015全国II 文理)设,,,a b c d 均为正数,且a b c d +=+,证明:(Ⅰ)若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)∵2()2a b a b ab +=++,2()c d c d cd +=++由题设a b c d +=+,ab cd >得22()a b c d >+a b c d +>(Ⅱ)(ⅰ)若||||a b c d -<-,则22()()a b c d -<-,即22()4()4a b ab c d cd +-<+-.因为a b c d +=+,∴ab cd >,由(Ⅰ)得a b c d >(ⅱ)a b c d +>则22(a b c d >+,即a b ab c d cd ++>++因为a b c d +=+,∴ab cd >,于是2222()()4()4()a b a b ab c d cd c d -=+-<+-=-.因此||||a b c d -<-.a b c d +>||||a b c d -<-的充要条件.25.(2013全国II 文理)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++≥.【解析】(Ⅰ)2222222,2,2a b ab b c bc c a ca +≥+≥+≥得222a b c ab bc ca ++≥++,由题设得()21a b c ++=,即2222221a b c ab bc ca +++++=,∴()31ab bc ca ++≤,即13ab bc ca ++≤.(Ⅱ)∵2222,2,2a b c b a c b a c b c a +≥+≥+≥,∴222()2()a b c a b c a b c b c a +++++≥++,即222a b c a b c b c a ++≥++,∴2221a b c b c a ++≥.。
不等式高考试题及答案一、选择题1. 若不等式3x+2>7成立,则x的取值范围是:A. x < -1B. x > -1C. x < 1D. x > 1答案:D2. 已知不等式2(x-1) > 3(x+2),则x的取值范围是:A. x < -7/5B. x > -7/5C. x < -1D. x > -1答案:C3. 若x<y,则对x+y,下列不等式成立的是:A. x + y < 2xB. x + y < 2yC. x + y > 2xD. x + y > 2y答案:C4. 若不等式5x+3y > 6成立,下列不等式中一定成立的是:A. 10x + 6y > 12B. 5x + 6y > 12C. 5x + 3y > 6D. 10x + 3y > 6答案:D5. 下列不等式组中,解集与其他三个不同的是:A. {x | -2 < x < 3}B. {x | 0 < x < 5}C. {x | 1 < x < 4}D. {x | -3 < x < 2}答案:B二、填空题1. 若不等式2x - 1 > 5成立,则x的取值范围为________。
答案:x > 32. 若不等式-3(x - 1) < 2(x + 3)成立,则x的取值范围为________。
答案:x < 13/53. 已知不等式2x - 3 < 5x + 4,则x的取值范围为________。
答案:x > -7/34. 若不等式x + 5 > 2x - 3成立,则x的取值范围为________。
答案:x < 85. 若不等式3x - 2 > 5成立,则x的取值范围为________。
答案:x > 7/3三、解答题1. 解不等式组{x | 2x + 3 > 5, x - 1 < 4},并将解表示在数轴上。
2012-2021十年全国高考数学真题分类汇编(理科)不等式选讲(精解精析版)1.(2021年高考全国乙卷理科)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⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭.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年高考数学课标Ⅰ卷理科)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)详解解析;(2)7,6⎛⎫-∞-⎪⎝⎭.【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.3.(2020年高考数学课标Ⅱ卷理科)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,-∞-+∞ .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 a x 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.4.(2020年高考数学课标Ⅲ卷理科)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)证明见解析(2)证明见解析.解析:(1)2222()2220a b c a b c ab ac bc ++=+++++= ,()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.5.(2019年高考数学课标Ⅲ卷理科)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】【答案】(1)43;(2)见详解.【官方解析】(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.6.(2019年高考数学课标全国Ⅱ卷理科)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.【解析】()1当1a =时,原不等式可化为()1210x x x x -+--<;当1x <时,原不等式可化为,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-<⎧⎪=⎨--<⎪⎩≤,因为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.7.(2019年高考数学课标全国Ⅰ卷理科)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 +++++≥.8.(2018年高考数学课标Ⅲ卷(理))【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5.9.(2018年高考数学课标Ⅱ卷(理))[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】解析:(1)当1a =时,24,1,()2,12,26, 2.x x f x x x 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,-∞-+∞ .10.(2018年高考数学课标卷Ⅰ(理))[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】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].11.(2017年高考数学新课标Ⅰ卷理科)[选修4—5:不等式选讲]已知函数()24f x x ax =-++,()11g x x x =++-.(1)当1a =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2017年高考数学新课标Ⅰ卷理科【答案】(1)112x x ⎧-+⎪-≤≤⎨⎬⎪⎪⎩⎭;(2)[]1,1-.【分析】(1)将1a =代入,不等式()()f x g x ≥等价于2|1||1|40x x x x -+++--≤,对x 按1x <-,11x -≤≤,1x >讨论,得出最值的解集;(2)当[1,1]x ∈-时,()2g x =.若()()f x g x ≥的解集包含[1,1]-,等价于当[]1,1x ∈-时,()2f x ≥,则()f x 在[]1,1-的最小值必为()1f -与()1f 之一,所以()12f -≥且()12f ≥,得11a -≤≤,所以a的取值范围为[]1,1-.【解析】(1)当1a =时,不等式()()f x g x ≥等价于21140x x x x -+++--<①当1x <-时,①式化为2340x x --≤,无解;当11x -≤≤时,①式化为220x x --≤,从而11x -≤≤;当1x >时,①式化为240x x +-≤,从而11712x -+<≤所以不等式()()f x g x ≥的解集为11712x x ⎧-+⎪-≤≤⎨⎪⎪⎩⎭(2)当[]1,1x ∈-时,()2g x =所以()()f x g x ≥的解集包含[]1,1-,等价于当[]1,1x ∈-时,()2f x ≥又()f x 在[]1,1-的最小值必为()1f -与()1f 之一,所以()()1212f f -≥⎧⎪⎨≥⎪⎩,得11a -≤≤.所以a 的取值范围为[]1,1-.【考点】绝对值不等式的解法,恒成立问题【点评】零点分段法是解答绝对值不等式问题的常用方法,也可以将绝对值函数转化为分段函数,借助图像解题.12.(2017年高考数学课标Ⅲ卷理科)[选修4—5:不等式选讲](10分)已知函数()12f x x x =+--.(1)求不等式()1f x ≥的解集;(2)若不等式()2f x x x m ≥-+的解集非空,求m 的取值范围.【答案】(Ⅰ){}1x x ≥;(Ⅱ)5-,4⎛⎤∞ ⎥⎝⎦【解析】(1)因为()3, 11221, 123, 2x f x x x x x x -<-⎧⎪=+--=-≤≤⎨⎪>⎩所以不等式()1f x ≥等价于131x <-⎧⎨-≥⎩或12211x x -≤≤⎧⎨-≥⎩或231x >⎧⎨≥⎩由131x <-⎧⎨-≥⎩⇒x 无解;由1222x x -≤≤⎧⎨≥⎩12x ⇒≤≤;由231x >⎧⎨≥⎩2x ⇒≥综上可得不等式()1f x ≥的解集为[)1,+∞.(2)解法一:先求不等式()2f x x x m ≥-+的解集为空集时m 的取值范围不等式()2f x x x m ≥-+的解集为空集等价于不等式()2m f x x x >-+恒成立记()()2F x f x x x =-+2223, 131, 123, 2x x x x x x x x x ⎧-+-<-⎪-+-≤≤⎨⎪-++>⎩,则()maxm F x >⎡⎤⎣⎦当1x <-时,()()2211131524F x x x x F ⎛⎫=-+-=---<-=- ⎪⎝⎭当12x -≤≤时,()223535312424F x x x x F ⎛⎫⎛⎫=-+-=--+≤=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭当2x >时,()()2211332124F x x x x F ⎛⎫=-++=--+<= ⎪⎝⎭所以()max 3524F x F ⎛⎫==⎡⎤⎪⎣⎦⎝⎭所以不等式()2f x x x m ≥-+的解集为空集时,54m >所以不等式()2f x x x m ≥-+的解集非空时,m 的取值范围为5,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.解法二:原式等价于存在x R ∈,使2()f x x x m -+≥成立,即2max [()]f x x x m-+≥设2()()g x f x x x=-+由(1)知2223,1()31,123,2x x x g x x x x x x x ⎧-+-≤-⎪=-+--<<⎨⎪-++≥⎩当1x ≤-时,2()3g x x x =-+-,其开口向下,对称轴112x =>-所以()()11135g x g ≤-=---=-当12x -<<时,()231g x x x =-+-,其开口向下,对称轴为32x =所以()399512424g x g ⎛⎫≤=-+-=⎪⎝⎭当2x ≥时,()23g x x x =-++,其开口向下,对称轴为12x =所以()()24231g x g ≤=-++=综上()max 54g x =⎡⎤⎣⎦所以m 的取值范围为5,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.【考点】绝对值不等式的解法【点评】绝对值不等式的解法有三种: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.13.(2017年高考数学课标Ⅱ卷理科)[选修4-5:不等式选讲](10分)已知330,0,2a b a b >>+=,证明:(1)33()()4a b a b ++≥;(2)2a b +≤.【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:55222222332()()))()4a b a b a b a b⎡⎤⎡⎤++=+⋅+≥+=⎣⎦⎣⎦解法二:5566553325533()()()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:()()()()()2555533553342a b a b a b a b a bab a b a b ++-=++-+=+-又0,0a b >>,所以()255332220ab a b a b ab a b +-=-≥.当a b =时,等号成立.所以,()()5540a b a b++-≥,即55()()4a b ab ++≥.(2)解法一:由332a b +=及2()4a b ab +≤得2222()()()()3a b a b ab a b a b ab ⎡⎤=+⋅+-=+⋅+-⎣⎦2233()()()4()4a b a b a b a b ⎡⎤+≥+⋅+-⎢⎥⎣⎦+=所以2a b +≤.解法二:(反证法)假设2a b +>,则2a b >-,两边同时立方得:3323(2)8126a b b b b >-=-+-,即3328126a b b b +>-+,因为332a b +=,所以261260b b -+<,即26(1)0b -<,矛盾,所以假设不成立,即2a b +≤.解法三:因为332a b +=,所以:()()()3333322333843344a b a b a baa b ab b a b +-=+-+=+++--()()()()222333a b a b a b a b a b =-+-=-+-.又0,0a b >>,所以:()()230a b a b -+-≤。
专题16 选修4-5不等式选讲【2021年】1.(2021年全国高考乙卷数学(文)试题)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.(2021年全国高考甲卷数学(理)试题)已知函数()2,()2321f x x g x x x =-=+--.(1)画出()y f x =和()y g x =的图像;(2)若()()f x a g x +≥,求a 的取值范围.3.(2021年全国新高考Ⅰ卷数学试题)已知函数()()1ln f x x x =-.(1)讨论()f x 的单调性;(2)设a ,b 为两个不相等的正数,且ln ln b a a b a b -=-,证明:112e a b<+<.【2012年——2020年】1.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))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.2.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))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年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))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 ,c4.(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))已知a ,b ,c 为正数,且满足abc =1.证明:(1)222111a b c a b c++≤++; (2)333()()()24a b b c c a +++≥++.5.(2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))已知()|||2|().f x x a x x x a =-+--(1)当1a =时,求不等式()0f x <的解集;(2)若(,1)x ∈-∞时,()0f x <,求a 的取值范围.6.(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))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 ≥-.7.(2018年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标I 卷))已知()11f x x ax =+--. (1)当1a =时,求不等式()1f x >的解集;(2)若()0,1x ∈时不等式()f x x >成立,求a 的取值范围.8.(2018年全国普通高等学校招生统一考试理数(全国卷II ))设函数()52f x x a x =-+--. (1)当1a =时,求不等式()0f x ≥的解集;(2)若()1f x ≤恒成立,求a 的取值范围.9.(2018年全国卷Ⅰ理数高考试题)设函数()211f x x x =++-.(1)画出()y f x =的图像;(2)当[)0x +∞∈,,()f x ax b ≤+,求+a b 的最小值.10.(2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标1卷))已知函数2()4f x x ax =-++,()|1||1|g x x x =++-.(1)当1a =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.11.(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标2卷))已知0a >,0b >,332a b +=,证明:(1)()()554a b a b ++≥;(2)2a b +≤.12.(2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标3卷))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,求实数m 的取值范围.13.(2016年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标1卷))(2016高考新课标Ⅰ,理24)选修4-5:不等式选讲已知函数f (x )=|x +1|−|2x −3|.(Ⅰ)画出y =f (x )的图象;(Ⅰ)求不等式|f (x )|>1的解集.14.(2016年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标2卷))选修4-5:不等式选讲已知函数11()22f x x x =-++,M 为不等式()2f x <的解集. (Ⅰ)求M ; (Ⅰ)证明:当a ,b M ∈时,1a b ab +<+.15.(2016年全国普通高等学校招生统一考试)已知函数()|2|f x x a a =-+.(1)当a=2时,求不等式()6f x ≤的解集;(2)设函数()|21|g x x =-.当x ∈R 时,()()3f x g x +≥,求a 的取值范围.16.(2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标))已知函数()|1|2||,0f x x x a a =+-->.(1)当1a =时,求不等式()1f x >的解集;(2)若()f x 的图象与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围.17.(2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ))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 >;(Ⅰ>是a b c d -<-的充要条件.18.(2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ))若且 (I )求的最小值; (II )是否存在,使得?并说明理由.19.(2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(全国Ⅰ卷))设函数1()|(0)f x x x a a a=++- (1)证明:()2f x ≥;(2)若(3)5f <,求a 的取值范围.20.(2013年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标1卷))选修4—5:不等式选讲 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xⅠ1,22a ⎛⎫-⎪⎝⎭时,f (x )≤g (x ),求a 的取值范围.21.(2013年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标2卷))设a ,b ,c 均为正数,且a+b+c=1,证明:(Ⅰ)ab+bc+ac ≤13; (Ⅰ)2221a b c b c a++≥.22.(2012年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(课标卷))已知函数()f x =2x a x ++-. (Ⅰ)当3a =-时,求不等式()f x ≥3的解集;(Ⅰ) 若()f x ≤4x -的解集包含[1,2],求a 的取值范围.(命题意图)本题主要考查含绝对值不等式的解法,是简单题.。
历年高考数学真题汇编专题16 以基本不等式为背景的应用题1、【2017年高考江苏卷】某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x 吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x 万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x 的值是___________.【答案】30【解析】总费用为600900464()4240x x x x +⨯=+≥⨯=,当且仅当900x x=,即30x =时等号成立.在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.2、【2010年高考江苏卷】某兴趣小组要测量电视塔AE 的高度H (单位:m).示意图如图所示,垂直放置的标杆BC 的高度h =4 m ,仰角∠ABE =α,∠ADE =β.(1) 该小组已测得一组α,β的值,tan α=1.24,tan β=1.20,请据此算出H 的值;(2) 该小组分析若干测得的数据后,发现适当调整标杆到电视塔的距离d (单位:m),使α与β之差较大,可以提高测量精确度.若电视塔的实际高度为125 m ,试问d 为多少时,α-β最大?规范解答 (1) 由AB =H tan α,BD =h tan β,AD =H tan β及AB +BD =AD ,得H tan α+h tan β=Htan β, 解得H =h tan αtan α-tan β=4×1.241.24-1.20=124.因此算出的电视塔的高度H 是124 m. (2) (1) 由题知d =AB ,则tan α=H d.由AB =AD -BD =H tan β-h tan β,得tan β=H -hd,所以tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β=()h hH H d d-+,当且仅当d =555时取等号. 又0<α-β<π2,所以当d =555时,tan(α-β)的值最大.因为0<β<α<π2,所以当d =555时,α-β的值最大.3、【2013年高考江苏卷】如图,建立平面直角坐标系xOy ,x 轴在地平面上,y 轴垂直于地平面,单位长度为1 km.某炮位于坐标原点.已知炮弹发射后的轨迹在方程y =kx -120(1+k 2)x 2(k >0)表示的曲线上,其中k 与发射方向有关.炮的射程是指炮弹落地点的横坐标.(1) 求炮的最大射程;(2) 设在第一象限有一飞行物(忽略其大小),其飞行高度为3.2 km ,试问它的横坐标a 不超过多少时,炮弹可以击中它?请说明理由.本小题主要考查函数、方程和基本不等式等基础知识,考查数学阅读能力和解决实际问题的能力.满分14分.规范解答 (1)令y =0,得kx -120(1+k 2)x 2=0,由实际意义和题设条件知x >0,k >0,故x =20k 1+k 2=20k +1k≤202=10,当且仅当k =1时取等号. 所以炮的最大射程为10km.(2) 因为a >0,所以炮弹可击中目标等价于存在k >0,使3.2=ka -120(1+k 2)a 2成立,即关于k 的方程a 2k 2-20ak +a 2+64=0有正根, 所以判别式Δ=(-20a )2-4a 2(a 2+64)≥0, 解得a ≤6,所以0<a ≤6.所以当a 不超过6km 时,炮弹可击中目标.一、解函数应用问题的步骤(1)审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择数学模型;(2)建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用数学知识,建立相应的数学模型;(3)解模:求解数学模型,得出数学结论;(4)还原:将数学问题还原为实际问题的意义.以上过程用框图表示如下:二、在求实际问题中的最大值或最小值时,一般先设自变量、因变量、建立函数关系式,并确定其定义域,利用求函数最值的方法求解,注意结果应与实际情况相符合.运用基本不等式解决应用题一定要注意满足三个条件:一、正;二、定;三、相等。
高考数学不等式练习题及答案解析:一、选择题1.已知定义域为 R 的函数 f (x) 满足 f (x) f (x 4) ,且当 x 2 时, f (x) 单调递增,如果 x1 x2 4 且 (x1 2)(x2 2) 0 ,则 f (x1) f (x2 ) 的值 ()A、恒大于 0 B、恒小于 0 C、可能为 0 D、可正可负2.已知函数 f (x) x x3 , x1 、 x2 、 x3 R ,且 x1 x2 0 , x2 x3 0 , x3 x1 0 ,则 f (x1 ) f (x2 ) f (x3 ) 的值()A、一定大于零B、一定小于零C、等于零D、正负都有 3.设 M x, y y x2 2bx 1 , P x, y y 2ax b, S a,bM P ,则 S 的面积是 ( )A. 1B. C. 4D. 44.设f (x) 是 (x2 1 )6 2x 展开式的中间项,若 f (x) mx 在区间 2, 2数 m 的取值范围是() 2 上恒成立,则实A. 0, B. 5 4, C. 5 4,5D. 5, 5.若不等式x2logmx0在 0,1 2 内恒成立,则实数m的取值范围是1 m1 A. 160m 1B.160m 1C.4m 1 D. 16()6.已知实数 x,y 满足 3x2+2y2=6x,则 x2+y2 的最大值是( )9 A、 2B、4C、5D、27.若 0 < a,b,c < 1,并且 a + b + c = 2,则 a 2 + b 2 + c 2 的取值范围是( )4 (A)[ 3 ,+ ∞ )4 (B)[ 3 ,2 ]4 (C)[ 3 ,2 )4 (D)( 3 ,2 )8.不等式 1 log2 x > 1 – log 2 x 的解是((A)x ≥ 2(B)x > 1) (C)1 < x < 8(D)x > 2sin cossin 29.设 a = f (2),b = f ( sin cos ),c = f ( sin cos ),其中 f ( x ) = log sin θ x, θ∈( 0, 2 ),那么( (A)a ≤ c ≤ b) (B)b ≤ c ≤ a(C)c ≤ b ≤ a(D)a ≤ b ≤ c11110.S = 1 + 2 + 3 + … + 1000000 ,则 S 的整数部分是( )(A)1997(B)1998(C)1999(D)200011n 11.设 a > b > c,n∈N,且 a b + b c ≥ a c 恒成立,则 n 的最大值为( )(A)2(B)3(C)4(D)51 12.使不等式 2 x – a > arccos x 的解是– 2 < x ≤ 1 的实数 a 的值是( ) (A)1 – 22 2 (B) 2 – 32 5 (C) 2 – 61 (D) 2 – π13.若不等式 a b m4 a2 b2 对所有正实数 a,b 都成立,则 m 的最小值是( )33A. 2 B. 2 2 C. 2 4 D. 45 xi R, xi 0(i 1,2,3,4,5)14.设 xii 11 ,则 ma xx1 x2 , x2 x3 , x3 x4, x4 x5的最小值等于()1 A. 41 B. 31 C. 61 D. 415.已知 x, y, z 满足方程 x2 ( y 2)2 (z 2)2 2 ,则 x2 y2 z2 的最大值是A.4 2B.2 3C. 3 2D. 216. 若 直 线 y kx 1 与 圆 x2 y 2 kx my 4 0 交 于 M , N 两 点 , 且 M , N 关 于 直 线kkxx y2 my 00x y 0 对称,动点 P a,b 在不等式组 y 0表示的平面区域内部及边界上运动,则w b2 a 1 的取值范围是()A.[2,) B. (,2] C.[2,2] D. (,2] [2,)17.已知x0,y0,且2 x1 y1,若x2ym22m 恒成立,则实数 m的取值范围是( )A. m 4或 m 2 B. m 2或 m 4 C. 2 m 4 D. 4 m 218.关于 x 的不等式 cos x lg(9 x2) cos x lg(9 x2) 的解集为()A. (3, 2 2) (2 2,3)(2 2, ) ( , 2 2)B.22C. (2 2, 2 2)D. (3,3)19. 已 知 满 足 条 件的点构成的平面区域的面积为 ,满足条件的点构成的平面区域的面积为 ,其中 、 分别表示不大于 、的最大整数,例如 (),, 则 与 的关系A.B.C.D.20. 已 知 满 足 条 件的点构成的平面区域的面积为 ,满足条件的点构成的平面区域的面积为 ,(其中 、 分别表示不大于 、的最大整数),则点一定在()A.直线左上方的区域内B.直线上C.直线右下方的区域内D.直线左下方的区域内0 21.根据程序设定,机器人在平面上能完成下列动作:先从原点 O 沿正东偏北(2)方向行走一段时间后,再向正北方向行走一段时间,但 的大小以及何时改变方向不定. 如右图. 假定机器人行走速度为 10 米/分钟,设机器人行走 2 分钟时的可能落点区域为 S,则北S 可以用不等式组表示为(0 x 20 A. 0 y 20x2 y2 400 x0 y0C.)x2 y2 400 B. x y 20x y 20 x 20 y 20D.yP. (x, y)东Ox(m)0 22.根据程序设定,机器人在平面上能完成下列动作:先从原点 O 沿正东偏北(2)方向行走一段时间后,再向正北方向行走一段时间,但 的大小以及何时改变方向不定. 如右图. 假定机器人行走速度为 10 米/分钟,设机器人行走 2 分钟时的可能落点区域为 S,则 S 的面积(单位:平方米)等于( )A. 100B. 100 200C. 400 100D. 200北yP. (x, y)东Ox(m)23.定义:若存在常数 ,使得对定义域 D 内的任意两个不同的实数 , 均有成立,则称函数在定义域 D 上满足利普希茨条件.对于函数满足利普希茨条件、则常数 k 的最小值应是A.2 B.1 C. D.24.如果直线 y=kx+1 与圆交于 M、N 两点,且 M、N 关于直线x+y=0 对称,则不等式组:表示的平面区域的面积是( )A.B.25. 给出下列四个命题:①若C.1 ;D.2②“a<2”是函数“无零点”的充分不必要条件;③若向量 p=e1+e2,其中 e1,e2 是两个单位向量,则|p|的取值范围是[0,2];④命题“若 lgx>lgy,则 x>y”的逆命题.其中正确的命题是()A.①②B.①③C.③④D.①②③26.已知点(x, y)构成的平面区域如图(阴影部分)所示, 区域内取得最大值优解有无数多个,则 m 的值为A.B.C.D.(m 为常数),在平面27. 若 A.228.2C.4B.3 D.229. 如果正数满足A、,且等号成立时B、,且等号成立时C、,且等号成立时的最大值为C.4D.5,那么 的取值唯一 的取值唯一 的取值不唯一()D、,且等号成立时的取值不唯一30. 设 变 量 ()最小值为A.9B.431.设两个向量C.3 和D.2其中为实数.若则的取值范围是()A.B.C.D.32.某厂生产甲产品每千克需用原料 和原料 分别为 ,生产乙产品每千克需用原料和原料 分别为千克,甲、乙产品每千克可获利润分别为元,月初一次性够进本月用原料 各 千克,要计划本月生产甲产品和乙产品各多少千克才能使月利润总 额达到最大;在这个问题中,设全月生产甲、乙两种产品分别为 千克, 千克,月利润总额为 元,那么,用于求使总利润最大的数学模型中,约束条件为(A) 33.若(B) 且(C) ,则(D) 的最小值是(A)(B)3 (C)2 (D)34.若且则的最小值为( )(A)(B)35. 对任意实数 x,不等式(C)(D)恒成立,则 的取值范围是( )A.B.C.D.二、填空题36.已知函数 y f x是定义在 R 上的偶函数,当 x <0 时, f x 是单调递增的,则不等式 f x 1 > f 1 2x 的解集是_________________________. 37.已知集合 A x x2 ax x a ,集合 B x1 log2 x 1 2 ,若 A B ,则实数a 的取值范围是________________________.38.设 A {x 1 x 2}, B {x f (x) m 3},若 f (x) x2 1, A B ,则 m 的取值范围是_____39.已知 x 0, y 0 ,且 x y xy ,则 u x 4 y 的取值范围是_____________. xy02x y 2 y040.若不等式组 x y a 表示的平面区域是一个三角形及其内部,则 a 的取值范围是. 41.不等式 loga x2 2x 3 1 在 R 上恒成立,则 a 的取值范围是_________________.42. 下 列 四 个 命 题 中 : ① a b 2ab②sin2x4 sin2x4③设x, y都是正整数,若1 x9 y1 ,则 x y的最小值为12④若x2,y2,则xy 2其中所有真命题的序号是___________________.a b 1 43.已知 x, y 是正数, a, b 是正常数,且 x y , x y 的最小值为______________.44.已知 a,b, a b 成等差数列, a,b, ab 成等比数列,且 0 logm ab 1,则 m 的取值范围是______.45.已知 a2+b2+c2=1, x2+y2+z2=9, 则 ax+by+cz 的最大值为 三、解答题 46.(本小题满分 12 分)已知数列{an }和{bn }中, a1 t(t 0), a2 t 2 .当x t时, 函数 f (x) 1 3(an1an )x3(anan1 )x(n2)取得极值。
专题十六 不等式选讲第四十二讲 不等式选讲答案部分 2019年1.解析(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 c3≥⨯⨯⨯=24.所以333()()()24a b b c c a +++++≥.2.解析(1)当a =1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,)+∞.3.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2224(1)(1)(1)3x y z -++++≥,当且仅当x =53,y =–13,13z =-时等号成立. 所以222(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2222(2)(2)(1)()3a x y z a +-+-+-…,当且仅当43a x -=,13a y -=,223a 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 -….2010-2018年1.【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0≤a ,则当(0,1)x ∈时|1|1-≥ax ; 若0a >,|1|1ax -<的解集为20x a <<,所以21≥a,故02<≤a . 综上,a 的取值范围为(0,2].2.【解析】(1)当1=a 时,24,1,()2,12,26, 2.+-⎧⎪=-<⎨⎪-+>⎩≤≤x x f x x x x可得()0≥f x 的解集为{|23}-≤≤x x .(2)()1≤f x 等价于|||2|4++-≥x a x .而|||2||2|++-+≥x a x a ,且当2=x 时等号成立.故()1≤f 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(,6][2,)-∞-+∞U . 3.【解析】(1)13,,21()2,1,23, 1.x 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5.4.D .【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4.5.【解析】(1)当1a =时,不等式()()f x g x ≥等价于2|1||1|40x x x x -+++--≤.①当1x <-时,①式化为2340x x --≤,无解;当11x -≤≤时,①式化为220x x --≤,从而11x -≤≤; 当1x >时,①式化为240x x +-≤,从而1x < 所以()()f x g x ≥的解集为{|1x x -<. (2)当[1,1]x ∈-时,()2g x =.所以()()f x g x ≥的解集包含[1,1]-,等价于当[1,1]x ∈-时()2f x ≥. 又()f x 在[1,1]-的最小值必为(1)f -与(1)f 之一, 所以(1)2f -≥且(1)2f ≥,得11a -≤≤. 所以a 的取值范围为[1,1]-.6.【解析】(1)556556()()a b a b a ab a b b ++=+++3323344()2()a b a b ab a b =+-++ 2224()ab a b =+-4≥(2)∵33223()33a b a a b ab b +=+++23()ab a b =++ 23()2()4a b a b +++≤33()24a b +=+,所以3()8a b +≤,因此2a b +≤.7.【解析】(1)3,1()21,123,2x f x x x x -<-⎧⎪=--⎨⎪>⎩≤≤,当1x <-时,()f x 1≥无解;当x -12≤≤时,由()f x 1≥得,x -211≥,解得x 12≤≤ 当>2x 时,由()f x 1≥解得>2x . 所以()f x 1≥的解集为{}x x 1≥.(2)由()f x x x m -+2≥得m x x x x +---+212≤,而x x x x x x x x +---+--+2212+1+2≤x ⎛⎫ ⎪⎝⎭2355=--+244≤且当32x =时,2512=4x x x x +---+. 故m 的取值范围为5-,4⎛⎤∞ ⎥⎝⎦.8.【解析】证明:由柯西不等式可得:22222()()()ac bd a b c d +++≤,因为22224,16,a b c d +=+= 所以2()64ac bd +≤, 因此8ac bd +≤. 9.【解析】(1)如图所示:(2)()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⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭U U ,,,. 10.【解析】(I )当12x <-时,()11222f x x x x =---=-,若112x -<<-;当1122x -≤≤时,()111222f x x x =-++=<恒成立;当12x >时,()2f x x =,若()2f x <,112x <<.综上可得,{}|11M x x =-<<.(Ⅱ)当()11a b ∈-,,时,有()()22110a b -->, 即22221a b a b +>+,则2222212a b ab a ab b +++>++, 则()()221ab a b +>+, 即1a b ab +<+,证毕.11.【解析】(Ⅰ)当2a =时,()|22|2f x x =-+.解不等式|22|26x -+„,得13x -剟.因此,()6f x ≤的解集为{|13}x x-剟.(Ⅱ)当x R ∈时,()()|2||12|f x g x x a a x +=-++-|212|x a x a -+-+…|1|a a =-+,当12x =时等号成立, 所以当x R ∈时,()()3f x g x +…等价于|1|3a 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 …. 所以a 的取值范围是[2,)+∞.12.【解析】(Ⅰ)当1a =时,不等式()1f x >化为|1|2|1|10x x +--->,当1x -≤时,不等式化为40x ->,无解; 当11x -<<时,不等式化为320x ->,解得213x <<; 当1x ≥时,不等式化为20x -+>,解得12x <≤. 所以()1f x >的解集为2{|2}3x x <<. (Ⅱ)有题设可得,12,1()312,112,x a x f x x a x a x a x a --<-⎧⎪=+--⎨⎪-++>⎩≤≤,所以函数()f x 图象与x 轴围成的三角形的三个顶点分别为21(,0),(21,0),(,1)3a A B a C a a -++,ABC ∆的面积为22(1)3a +.有题设得22(1)63a +>,故2a >.所以a 的取值范围为(2,)+∞. 13.【解析】(Ⅰ)∵2a b =++2c d =++由题设a b c d +=+,ab cd >得22>.>(Ⅱ)(ⅰ)若||||a b c d -<-,则22()()a b c d -<-, 即22()4()4a b ab c d cd +-<+-.因为a b c d +=+,所以ab cd >>>则22>,即a b c d ++>++ 因为a b c d +=+,所以ab cd >,于是2222()()4()4()a b a b ab c d cd c d -=+-<+-=-. 因此||||a b c d -<-,>||||a b c d -<-的充要条件.14.【解析】(I11a b =+≥,得2ab ≥,且当a b ==时取等号.故33ab+≥a b ==时取等号.所以33ab +的最小值为(II )由(I)知,23a b +≥≥.由于6>,从而不存在,a b , 使得236a b +=.15.【解析】(I )由0a >,有()f x 111()2x x a x x a a a a a=++-≥+--=+≥. 所以()f x ≥2. (Ⅱ)1(3)33f a a=++-. 当时a >3时,(3)f =1a a+,由(3)f <5得3<a.当0<a ≤3时,(3)f =16a a-+,由(3)f <5<a ≤3.综上,a的取值范围是(12,52+). 16.【解析】(Ⅰ)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].17.【解析】(Ⅰ)2222222,2,2a b ab b c bc c a ca +≥+≥+≥得222a b c ab bc ca ++≥++由题设得()21a b c ++=,即2222221a b c ab bc ca +++++=.所以()31ab bc ca ++≤,即13ab bc ca ++≤(Ⅱ)∵2222,2,2a b c b a c b a c b c a +≥+≥+≥ ∴222()2()a b c a b c a b c b c a+++++≥++ 即222a b c a b c b c a++≥++ ∴2221a b c b c a++≥ 18.【解析】(1)当3a =-时,()3323f x x x ⇔-+-厖2323x x x ⎧⇔⎨-+-⎩„…或23323x x x <<⎧⇔⎨-+-⎩…或3323x x x ⎧⇔⎨-+-⎩…… 1x ⇔„或4x ….(2)原命题()4f x x ⇔-„在[1,2]上恒成立24x a x x ⇔++--„在[1,2]上恒成立 22x a x ⇔---剟在[1,2]上恒成立30a⇔-剟.19.【解析】(Ⅰ)当1a =时,()32f x x ≥+可化为|1|2x -≥.由此可得 3x ≥或1x ≤-.故不等式()32f x x ≥+的解集为{|3x x ≥或1}x ≤-. ( Ⅱ) 由()0f x ≤ 得30x a x -+≤,此不等式化为不等式组30x a x a x ≥⎧⎨-+≤⎩ 或30x aa x x ≤⎧⎨-+≤⎩,即4x a a x ⎧⎪⎨⎪⎩≥≤或2x aa x ⎧⎪⎨-⎪⎩≤≤,因为0a >,所以不等式组的解集为{}|2ax x ≤-,由题设可得2a-=1-,故2a =.专题十六 不等式选讲 第四十二讲 不等式选讲2019年1.(2019全国I 理23)[选修4—5:不等式选讲](10分) 已知a ,b ,c 为正数,且满足abc =1.证明: (1)222111a b c a b c++≤++; (2)333()()()24a b b c c a +++≥++.2. (2019全国II 理23)[选修4-5:不等式选讲](10分) 已知()|||2|().f x x a x x x a =-+-- (1)当1a =时,求不等式()0f x <的解集; (2)若(,1)x ∈-∞时,()0f x <,求a 的取值范围.3.(2019全国III 理23)[选修4-5:不等式选讲](10分) 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 ≥-.2010-2018年解答题1.(2018全国卷Ⅰ)[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.2.(2018全国卷Ⅱ) [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()0≥f x 的解集;(2)若()1≤f x ,求a 的取值范围.3.(2018全国卷Ⅲ) [选修4—5:不等式选讲](10分)设函数()|21||1|f x x x =++-.(1)画出()y f x =的图像;(2)当[0,)x ∈+∞时,()f x ax b +≤,求a b +的最小值.4.(2018江苏)D .[选修4—5:不等式选讲](本小题满分10分)若x ,y ,z 为实数,且226x y z ++=,求222x y z ++的最小值.5.(2017新课标Ⅰ)已知函数2()4f x x ax =-++,()|1||1|g x x x =++-.(1)当1a =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.6.(2017新课标Ⅱ)已知0a >,0b >,332a b +=,证明:(1)55()()4a b a b ++≥;(2)2a b +≤.7.(2017新课标Ⅲ)已知函数()|1||2|f x x x =+--.(1)求不等式()1f x ≥的解集;(2)若不等式2()f x x x m -+≥的解集非空,求m 的取值范围.8.(2017江苏)已知a ,b ,c ,d 为实数,且224a b +=,2216c d +=,证明8ac bd +≤.9.(2016年全国I 高考)已知函数()|1||23|f x x x =+--.(I )在图中画出()y f x =的图像;(II )求不等式|()|1f x >的解集.10.(2016年全国II )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 +<+.11.(2016年全国III 高考)已知函数()|2|f x x a a =-+(Ⅰ)当a =2时,求不等式()6f x ≤的解集;(Ⅱ)设函数()|21|g x x =-,当x ∈R 时,()()3f x g x +≥,求a 的取值范围.12.(2015新课标1)已知函数()|1|2||f x x x a =+--,0a >.(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.13.(2015新课标2)设,,,a b c d 均为正数,且a b c d +=+,证明:(Ⅰ)若ab >cd >>||||a b c d -<- 的充要条件.14.(2014新课标1)若0,0a b >>,且11a b+=. (Ⅰ) 求33a b +的最小值; (Ⅱ)是否存在,a b ,使得236a b +=?并说明理由.15.(2014新课标2)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.16.(2013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. 17.(2013新课标2)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++≥ 18.(2012新课标)已知函数|2|||)(-++=x a x x f .(Ⅰ)当|3-=a 时,求不等式()3f x …的解集;(Ⅱ)若()|4|f x x -„的解集包含]2,1[,求a 的取值范围.19.(2011新课标)设函数()3f x x a x =-+,其中0a >. (Ⅰ)当1a =时,求不等式()32f x x ≥+的解集; (Ⅱ)若不等式()0f x ≤的解集为{}|1x x ≤- ,求a 的值.。