2018届北师大版 不等式选讲 检测卷

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A 卷1.[2017·南昌模拟]函数f (x )=|x +1|+|x +2|-a .(1)若a =5,求函数f (x )的定义域A ;(2)设a ,b ∈(-1,1),证明:|a +b |2<⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+ab 4. 解 (1)由|x +1|+|x +2|-5≥0,得2x +8≤0,x ≤-2或-4≥0,-2<x <-1或2x ≥2,x ≥-1, 解得A ={x |x ≤-4或x ≥1}.(2)证明:∵|a +b |2<⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+ab 4⇔2|a +b |<|4+ab |. 而4(a +b )2-(4+ab )2=4(a 2+2ab +b 2)-(16+8ab +a 2b 2)=4a 2+4b 2-a 2b 2-16=a 2(4-b 2)+4(b 2-4)=(b 2-4)(4-a 2),∵a ,b ∈(-1,1),∴(b 2-4)(4-a 2)<0,∴4(a +b )2<(4+ab )2,∴|a +b |2<⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+ab 4. 2.已知定义在R 上的函数f (x )=|x -m |+|x |,m ∈N *,存在实数x 使f (x )<2成立.(1)求实数m 的值;(2)若α,β>1,f (α)+f (β)=2,求证:4α+1β≥92.解 (1)因为|x -m |+|x |≥|(x -m )-x |=|m |.要使不等式|x -m |+|x |<2有解,则|m |<2,解得-2<m <2.因为m ∈N *,所以m =1.(2)证明:因为α,β>1,所以f (α)+f (β)=2α-1+2β-1=2,即α+β=2.所以4α+1β=12⎝ ⎛⎭⎪⎫4α+1β(α+β)=12( 5+4βα+αβ )≥12⎝ ⎛⎭⎪⎫5+2 4βα·αβ=92.(当且仅当4βα=αβ,即α=43,β=23时,等号成立)又因为α,β>1,所以4α+1β>92恒成立.故4α+1β≥92.3.[2017·大连模拟]已知a >0,b >0,记A =a +b ,B =a +b .(1)求2A -B 的最大值;(2)若ab =4,是否存在a ,b ,使得A +B =6?并说明理由.解 (1)2A -B =2a -a +2b -b =-⎝⎛⎭⎪⎫a -222-⎝ ⎛⎭⎪⎫b -222+1≤1,等号在a =b =12时取得,即2A -B 的最大值为1. (2)A +B =a +b +a +b ≥2ab +2ab ,因为ab =4,所以A +B ≥4+22>6,所以不存在这样的a ,b ,使得A +B =6.4.[2017·安徽江南十校联考]已知函数f (x )=|x |-|2x -1|,记f (x )>-1的解集为M .(1)求M ;(2)已知a ∈M ,比较a 2-a +1与1a 的大小.解 (1)f (x )=|x |-|2x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧ x -1,x ≤0,3x -1,0<x <12,-x +1,x ≥12.由f (x )>-1,得⎩⎪⎨⎪⎧ x ≤0,x -1>-1或⎩⎨⎧ 0<x <12,3x -1>-1或⎩⎨⎧ x ≥12,-x +1>-1,解得0<x <2,故M ={x |0<x <2}.(2)由(1)知0<a <2,因为a 2-a +1-1a =a 3-a 2+a -1a=(a -1)(a 2+1)a ,当0<a <1时,(a -1)(a 2+1)a<0,所以a 2-a +1<1a ;当a =1时,(a -1)(a 2+1)a=0,所以a 2-a +1=1a ;当1<a <2时,(a -1)(a 2+1)a >0,所以a 2-a +1>1a.综上所述,当0<a <1时,a 2-a +1<1a ;当a =1时,a 2-a +1=1a ;当1<a <2时,a 2-a +1>1a .5.已知函数f (x )=ax 2+x -a 的定义域为[-1,1].(1)若f (0)=f (1),解不等式|f (x )-1|<ax +34;(2)若|a |≤1,求证:|f (x )|≤54.解 (1)f (0)=f (1),即-a =a +1-a ,则a =-1,∴f (x )=-x 2+x +1,∴不等式化为|-x 2+x |<-x +34,①当-1≤x <0时,不等式化为x 2-x <-x +34, ∴-32<x <0;②当0≤x ≤1时,不等式化为-x 2+x <-x +34, ∴0≤x <12.综上,原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ -32<x <12. (2)证明:由已知x ∈[-1,1],∴|x |≤1,又|a |≤1,则|f (x )|=|a (x 2-1)+x |≤|a (x 2-1)|+|x |≤|x 2-1|+|x |=1-|x |2+|x |=-⎝ ⎛⎭⎪⎫|x |-122+54≤54. 6.[2017·衡阳二联]已知函数f (x )=|x -3|.(1)若不等式f (x -1)+f (x )<a 的解集为空集,求实数a 的取值范围;(2)若|a |<1,|b |<3,且a ≠0,判断f (ab )|a |与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 的大小,并说明理由. 解 (1)因为f (x -1)+f (x )=|x -4|+|x -3|≥|x -4+3-x |=1,不等式f (x -1)+f (x )<a 的解集为空集,则1≥a 即可,所以实数a 的取值范围是(-∞,1].(2)f (ab )|a |>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫b a . 证明:要证f (ab )|a |>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫b a ,只需证|ab -3|>|b -3a |, 即证(ab -3)2>(b -3a )2,又(ab -3)2-(b -3a )2=a 2b 2-9a 2-b 2+9=(a 2-1)·(b 2-9).因为|a |<1,|b |<3,所以(ab -3)2>(b -3a )2成立,所以原不等式成立.B 卷1.[2017·洛阳模拟]已知关于x 的不等式|2x +1|-|x -1|≤log 2a (其中a >0).(1)当a =4时,求不等式的解集;(2)若不等式有解,求实数a 的取值范围.解 (1)当a =4时,不等式为|2x +1|-|x -1|≤2.当x <-12时,-x -2≤2,解得-4≤x <-12;当-12≤x ≤1时,3x ≤2,解得-12≤x ≤23;当x >1时,x ≤0,此时x 不存在,∴原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-4≤x ≤23. (2)令f (x )=|2x +1|-|x -1|,则f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -x -2,x <-12,3x ,-12≤x ≤1,x +2,x >1.故f (x )∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-32,+∞,即f (x )的最小值为-32.若f (x )≤log 2a 有解,则log 2a ≥-32,解得a ≥24,即a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫24,+∞. 2.[2017·沈阳模拟]设f (x )=|ax -1|.(1)若f (x )≤2的解集为[-6,2],求实数a 的值;(2)当a =2时,若存在x ∈R ,使得不等式f (2x +1)-f (x -1)≤7-3m 成立,求实数m 的取值范围.解 (1)显然a ≠0,当a >0时,解集为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1a ,3a , 则-1a =-6,3a =2,无解;当a <0时,解集为⎣⎢⎡⎦⎥⎤3a ,-1a ,令-1a =2,3a =-6,得a =-12.综上所述,a =-12.(2)当a =2时,令h (x )=f (2x +1)-f (x -1)=|4x +1|-|2x -3|=⎩⎪⎨⎪⎧ -2x -4,x ≤-14,6x -2,-14<x <32,2x +4,x ≥32,由此可知h (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-14上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,32 上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞上单调递增,则当x =-14时,h (x )取到最小值-72,由题意,知-72≤7-3m ,则实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,72. 3.[2017·正定模拟]设函数f (x )=|2x -a |+|2x +1|(a >0),g (x )=x +2.(1)当a =1时,求不等式f (x )≤g (x )的解集;(2)若f (x )≥g (x )恒成立,求实数a 的取值范围.解 (1)当a =1时,|2x -1|+|2x +1|≤x +2,所以⎩⎨⎧ x ≤-12,-4x ≤x +2或⎩⎨⎧ -12<x <12,2≤x +2或⎩⎨⎧ 12≤x ,4x ≤x +2,解得x ∈∅或0≤x <12或12≤x ≤23.综上,不等式的解集为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,23. (2)|2x -a |+|2x +1|≥x +2,转化为|2x -a |+|2x +1|-x -2≥0, 令h (x )=|2x -a |+|2x +1|-x -2,h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -5x +a -3,x ≤-12,-x +a -1,-12<x <a 2,3x -a -1,x ≥a 2. h (x )min =h ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2=a 2-1,令a 2-1≥0,得a ≥2.4.已知函数f (x )=|x -2|-|x +1|.(1)解不等式f (x )>1;(2)当x >0时,函数g (x )=ax 2-x +1x(a >0)的最小值总大于函数f (x ),试求实数a 的取值范围.解 (1)当x >2时,原不等式可化为x -2-x -1>1,此时不成立;当-1≤x ≤2时,原不等式可化为2-x -x -1>1,即-1≤x <0;当x <-1时,原不等式可化为2-x +x +1>1,即x <-1.综上,原不等式的解集是{x |x <0}.(2)因为当x >0时,g (x )=ax +1x -1≥2a -1,当且仅当x =a a 时“=”成立,所以g (x )min =2a -1,当x >0时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-2x ,0<x ≤2,-3,x >2, 所以f (x )∈[-3,1),所以2a -1≥1,即a ≥1为所求.5.[2017·银川模拟]已知函数f (x )=|x +1|,g (x )=2|x |+a .(1)当a =-1时,解不等式f (x )≤g (x );(2)若存在x 0∈R ,使得f (x 0)≥12g (x 0),求实数a 的取值范围.解 (1)当a =-1时,不等式f (x )≤g (x ),即|x +1|≤2|x |-1,从而⎩⎪⎨⎪⎧ x ≤-1,-x -1≤-2x -1,即x ≤-1, 或⎩⎪⎨⎪⎧ -1<x ≤0,x +1≤-2x -1,即-1<x ≤-23, 或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x +1≤2x -1,即x ≥2.从而不等式f (x )≤g (x )的解集为{ x | x ≤-23或x ≥2 }.(2)存在x 0∈R ,使得f (x 0)≥12g (x 0),即存在x 0∈R ,使得|x 0+1|≥|x 0|+a 2,即存在x 0∈R ,使得a 2≤|x 0+1|-|x 0|.设h (x )=|x +1|-|x |=⎩⎪⎨⎪⎧ -1,x ≤-1,2x +1,-1<x ≤0,1,x >0,则h (x ) 的最大值为1,因而a 2≤1,即a ≤2.6.[2017·太原模拟]已知函数f (x )=|2x -a |+|2x +3|,g (x )=|x -1|+2.(1)解不等式:|g(x)|<5;(2)若对任意的x1∈R,都有x2∈R,使得f(x1)=g(x2)成立,求实数a的取值范围.解(1)由||x-1|+2|<5,得-5<|x-1|+2<5,所以-7<|x-1|<3,解不等式得-2<x<4,所以原不等式的解集是{x|-2<x<4}.(2)因为对任意的x1∈R,都有x2∈R,使得f(x1)=g(x2)成立,所以{y|y=f(x)}⊆{y|y=g(x)},又f(x)=|2x-a|+|2x+3|≥|(2x-a)-(2x+3)|=|a+3|,g(x)=|x-1|+2≥2,所以|a+3|≥2,解得a≥-1或a≤-5,所以实数a的取值范围是{a|a≥-1或a≤-5}.。