2014年高考全程复习高三4-5不等式选讲4-5-2
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选修4-5不等式选讲1.(2013·江苏卷)已知a≥b〉0,求证:2a3-b3≥2ab2-a2b.2.(2013·福建卷)设不等式|x-2|<a(a∈N*)的解集为A,且错误!∈A,错误!∉A.(1)求a的值;(2)求函数f(x)=|x+a|+|x-2|的最小值.3.设函数f(x)=|x-1|+|x-2|。
(1)画出函数y=f(x)的图象;(2)若不等式|a+b|+|a-b|≥|a|f(x)(a≠0,a,b∈R)恒成立,求实数x的取值范围.4.(2013·昆明市调研测试)已知函数f(x)=|x+3|+|x-a|(a>0).(1)当a=4时,已知f(x)=7,求x的取值范围;(2)若f(x)≥6的解集为{x|x≤-4或x≥2},求a的值.5.已知a,b为正实数.(1)求证:错误!+错误!≥a+b;(2)利用(1)的结论求函数y=错误!+错误!(0〈x〈1)的最小值.6.已知函数f(x)=2错误!+错误!.(1)求证:f(x)≤5,并说明等号成立的条件;(2)若关于x的不等式f(x)≤|m-2|恒成立,求实数m的取值范围.7.(2013·全国卷Ⅰ)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时,且当x∈错误!时,f(x)≤g(x),求a的取值范围.8.已知函数f(x)和g(x)的图象关于原点对称,且f(x)=x2+2x.(1)解关于x的不等式g(x)≥f(x)-|x-1|;(2)如果对∀x∈R,不等式g(x)+c≤f(x)-|x-1|恒成立,求实数c的取值范围.9.(1)设x≥1,y≥1,证明x+y+1xy≤错误!+错误!+xy;(2)1<a≤b≤c,证明log a b+log b c+log c a≤log b a+log c b+log a c。
选修4-5不等式选讲第一节绝对值不等式1.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ab≥0时,等号成立.(2)定理2:如果a,b,c是实数,则|a-c|≤|a-b|+|b-c|,当且仅当(a-b)(b-c)≥0时,等号成立.2.绝对值不等式的解法(1)含绝对值的不等式|x|<a与|x|>a的解集:不等式a〉0a=0a<|x|〈a(-a,a)∅∅|x|> a (-∞,-a)∪(a,+∞)(-∞,-0)∪(0,+∞)R(2)ax b c c ax b c c:①|ax+b|≤c⇔-c≤ax+b≤c;②|ax+b|≥c⇔ax+b≥c或ax+b≤-c。
(3)|x-a|+|x-b|≥c(c>0)和|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式的解法:①利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了数形结合的思想;②利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想;③通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与方程的思想.1.对于绝对值三角不等式,易忽视等号成立的条件.对|a+b|≥|a|-|b|,当且仅当a>-b>0时,等号成立,对|a|-|b|≤|a-b|≤|a|+|b|,如果a〈-b〈0当且仅当|a|≥|b|且ab≥0时左边等号成立,当且仅当ab≤0时右边等号成立.2.形如|x-a|+|x-b|≥c(c>0)的不等式解法在讨论时应注意分类讨论点处的处理及c的符号判断,若c〈0则不等式解集为R.[试一试]1.已知不等式|2x-t|+t-1<0的解集为(-错误!,错误!),求t 的值.解:|2x-t|<1-t,t-1<2x-t〈1-t,2t-1<2x<1,t-错误!〈x<错误!,∴t=0.2.设不等式|x+1|-|x-2|>k的解集为R,求实数k的取值范围.解:法一:根据绝对值的几何意义,设数x,-1,2在数轴上对应的点分别为P,A,B,则原不等式等价于|PA|-|PB|〉k恒成立.∵|AB|=3,即|x+1|-|x-2|≥-3。
2014届高三数学高考一轮复习数学(人教A版·理)【配套训练】选修4-5不等式选讲不等式选讲第1讲含有绝对值的不等式及其解法、证明不等式的基本方法1.不等式|2x-1|<3的解集为.【答案】{x|-1<x<2}< p="">【解析】(1)当2x-1≥0,即x≥时,不等式变为2x-1<3,即x<2,所以≤x<2;(2)当2x-1<0,即x<时,不等式变为-(2x-1)<3,即x>-1,所以-1<x<.< p="">综上,原不等式的解集为={x|-1<x<2}.< p="">2.(2012·江西卷,15(2))在实数范围内,不等式|2x-1|+|2x+1|≤6的解集为.【答案】3.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.【答案】(-∞,3]【解析】(方法一)∵|x+1|+|x-2|≥|(x+1)-(x-2)|=3,∴使原不等式恒成立的a的取值范围是a≤3.(方法二)∵|x+1|+|x-2|表示数轴上一点A(x)到B(-1)与C(2)的距离之和,而|B C|=3,∴|AB|+|AC|≥3.故a≤3.(方法三)设f(x)=|x+1|+|x-2|=作出函数f(x)的图象如图所示,由图易知f(x)≥3.故a≤3.4.不等式|x-x2-2|>x2-3x-4的解集是.【答案】{x|x>-3}【解析】∵|x-x2-2|=|x2-x+2|,而x2-x+2>0恒成立,∴原不等式等价于x2-x+2>x2-3x-4,即2x>-6,x>-3.故原不等式的解集为{x|x>-3}.5.如果关于x的不等式|x-3|-|x-4|-1【解析】a>(|x-3|-|x-4|)min,令y=|x-3|-|x-4|,由几何意义得-1≤y≤1,故a>-1.6.若不等式>|a-2|+1对于一切非零实数x均成立,则实数a的取值范围是. 【答案】(1,3)【解析】∵≥2,∴|a-2|+1<2,即|a-2|<1,解得1<a<3.< p="">7.已知集合A={x∈R||x+3|+|x-4|≤9},B=,则集合A∩B=.【答案】{x|-2≤x≤5}【解析】解不等式|x+3|+|x-4|≤9.(1)当x<-3时,|x+3|+|x-4|=-x-3+4-x≤9,则x≥-4,即-4≤x<-3;(2)当-3≤x≤4时,|x+3|+|x-4|=x+3+4-x≤9恒成立,则-3≤x≤4;(3)当x>4时,|x+3|+|x-4|=x+3+x-4≤9,则x≤5,即4<x≤5.< p="">综上所述,A={x∈R|-4≤x≤5}.∵t∈(0,+∞),∴x=4t+-6≥2-6=-2,当且仅当t=时等号成立.于是B={x∈R|x≥-2}. 故A∩B={x∈R|-4≤x≤5}∩{x∈R|x≥-2}={x∈R|-2≤x≤5}.8.解不等式x+|2x-1|<3.【解】原不等式可化为或解之可得≤x<或-2<x<.< p="">故原不等式的解集是.9.(2012·江苏卷,21D)已知实数x,y满足:|x+y|<,|2x-y|<,求证:|y|<.【证明】因为3|y|=|3y|=|2(x+y)-(2x-y)|≤2|x+y|+|2x-y|,由题设知|x+y|<,|2x-y|<,从而3|y|<+=,所以|y|<.10.若n∈N+,n≥2,求证:-<++…+<1-.【证明】∵++…+>++…+=++…+=-,又++…+<++…+=++…+=1-,∴-<++…+<1-.11.若x,y∈{x|x>0,且x+y>2},求证:<2和<2中至少有一个成立.【证明】假设<2和<2都不成立,则有≥2,≥2同时成立.∵x>0,y>0,∴1+x≥2y,1+y≥2x同时成立.两式相加,得2+x+y≥2x+2y,即x+y≤2.这与条件x+y>2相矛盾.因此,<2和<2中至少有一个成立.12.(2012·辽宁卷,24)已知f(x)=|ax+1|(a∈R),不等式f(x)≤3的解集为{x|-2≤x≤1}.(1)求a的值;(2)若≤k恒成立,求k的取值范围.【解】(1)由|ax+1|≤3得-4≤ax≤2.又f(x)≤3的解集为{x|-2≤x≤1},所以当a≤0时,不合题意.当a>0时,-≤x≤,得a=2.(2)记h(x)=f(x)-2f,则h(x)=从而可知|h(x)|≤1,因此k≥1.拓展延伸13.(2012·课标全国卷,24)已知函数f(x)=|x+a|+|x-2|.(1)当a=-3时,求不等式f(x)≥3的解集;(2)若f(x)≤|x-4|的解集包含[1,2],求a的取值范围. 【解】(1)当a=-3时,f(x)=当x≤2时,由f(x)≥3得-2x+5≥3,解得x≤1;当2<x<3时,f(x)≥3无解;< p="">当x≥3时,由f(x)≥3得2x-5≥3,解得x≥4;综上,可知f(x)≥3的解集为{x|x≤1}∪{x|x≥4}. (2)f(x)≤|x-4|?|x-4|-|x-2|≥|x+a|.当x∈[1,2]时,|x-4|-|x-2|≥|x+a|4-x-(2-x)≥|x+a|-2-a≤x≤2-a.由条件得-2-a≤1且2-a≥2,即-3≤a≤0.故满足条件的a的取值范围为[-3,0].</x<3时,f(x)≥3无解;<></x<.<></x≤5.<></a<3.<></x<2}.<></x<.<></x<2}<>。
选修4—5 不等式选讲考纲要求1.理解绝对值的几何意义,并能利用含绝对值不等式的几何意义证明以下不等式: (1)|a +b |≤|a |+|b |;(2)|a -b |≤|a -c |+|c -b |.2.会利用绝对值的几何意义求解以下类型的不等式:|ax +b |≤c ,|ax +b |≥c ,|x -a |+|x -b |≥c .3.通过一些简单问题了解证明不等式的基本方法:比较法、综合法、分析法.1.含____________的不等式叫作绝对值不等式.2.解含有绝对值的不等式关键是去掉绝对值符号,基本方法有如下几种:(1)分段讨论:根据|f (x )|=⎩⎪⎨⎪⎧f x,f x ,-f x ,f x去掉绝对值符号.(2)利用等价不等式:|ax +b |≤c (c >0) ________; |ax +b |≥c (c >0) ___ _______.(3)两端同时平方:即运用移项法则,使不等式两边都变为非负数...,再平方,从而去掉绝对值符号.3.定理1:如果a ,b 是实数,则|a +b |≤|a |+|b |,当且仅当______时,等号成立. 4.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.5.|x -a |的几何意义:数轴上表示数x 与a 的两点间的______.6.形如|x -a |+|x -b |≥c (a ≠b )与|x -a |+|x -b |≤c (a ≠b )的绝对值不等式的解法主要有三种:(1)运用绝对值的几何意义; (2)零点分区间讨论法;(3)构造分段函数,结合函数图像求解.7.重要绝对值不等式:||a |-|b ||≤|a ±b |≤________. 使用时(特别是求最值)要注意等号成立的条件,即 |a +b |=|a |+|b |ab ≥0; |a -b |=|a |+|b |ab ≤0;|a |-|b |=|a +b |b (a +b )≤0; |a |-|b |=|a -b |b (a -b )≥0;注:|a |-|b |=|a +b ||a |=|a +b |+|b ||(a +b )-b |=|a +b |+|b |b (a +b )≤0. 同理可得|a |-|b |=|a -b |b (a -b )≥0.1.(2012天津高考)集合A ={ x ∈R |}|x -2|≤5中的最小整数为__________. 2.若存在实数x 满足|x -3|+|x -m |<5,则实数m 的取值范围为__________.3.设函数f (x )=|x +1|+|x -a |(a >0).若不等式f (x )≥5的解集为(-∞,-2]∪[3,+∞),则a 的值为__________.4.若不等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1x >|a -2|+1对于一切非零实数x 均成立,则实数a 的取值范围是__________.5.设函数f (x )=|2x +1|-|x -4|,f (x )>2的解集为__________;若不等式a >f (x )有解,则实数a 的取值范围是__________.一、含有一个绝对值的不等式的解法【例1】已知f (x )=|ax +1|(a ∈R ),不等式f (x )≤3的解集为{x |-2≤x ≤1},则a =__________;若⎪⎪⎪⎪⎪⎪fx -2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2≤k 恒成立,则k 的取值范围是__________. 方法提炼1.解含绝对值的不等式的关键是去掉绝对值符号.对于只含有一个绝对值的不等式,可先将其转化成形如|ax +b |≤c ,|ax +b |≥c 的形式,再根据绝对值的意义,去掉绝对值符号,转化为不含绝对值符号的不等式(或不等式组)求解;也可利用绝对值的几何意义或函数图像法求解.2.已知不等式的解集求字母的值,可先用字母表示解集,再与原解集对比即得字母的值. 请做演练巩固提升1二、含有两个绝对值的不等式的解法【例2】 设函数f (x )=|x -1|+|x -a |,若a =-1,则不等式f (x )≥3的解集为__________;若f (x )≥2,则a 的取值范围是__________.方法提炼1.解含两个绝对值符号的不等式,可先将其转化为|x -a |+|x -b |≥c 的形式,对于这种绝对值符号里是一次式的不等式,一般有三种解法,分别是“零点划分法”“利用绝对值的几何意义法”和“利用函数图像法”.此外,有时还可采用平方法去绝对值,它只有在不等式两边均为正的情况下才能使用.2.绝对值不等式|x -a |≥c (c >0)表示数轴上到点a 的距离不小于c 的点的集合;反之,绝对值|x -a |<c (c >0)表示数轴上到点a 的距离小于c 的点的集合.3.“零点划分法”是解绝对值不等式的最基本方法,一般步骤是:(1)令每个绝对值符号里的代数式等于零,求出相应的根;(2)把这些根按由小到大进行排序,n 个根把数轴分为n +1个区间;(3)在各个区间上,去掉绝对值符号组成若干个不等式,解这些不等式,求出它们的解集;(4)这些不等式解集的并集就是原不等式的解集.请做演练巩固提升2三、利用绝对值的几何意义或含绝对值的函数图像解不等式【例3】 已知函数f (x )=|x -8|-|x -4|,则不等式|x -8|-|x -4|>2的解集为_______.方法提炼1.不等式|x -a |+|x -b |≥c 表示数轴上到两个定点a ,b 的距离之和不小于c 的点的集合;反之,不等式|x -a |+|x -b |<c 表示数轴上到两个定点a ,b 的距离之和小于c 的点的集合.2.构造形如f (x )=|x -a |+|x -b |的函数,通过去掉绝对值,将其转化成分段函数,利用其图像求解不等式,体现了函数与方程的思想.请做演练巩固提升3等价转化思想在解含绝对值不等式中的应用【典例】 已知函数f (x )=|x +a |+|x -2|.(1)当a =-3时,不等式f (x )≥3的解集为__________;(2)若f (x )≤|x -4|的解集包含[1,2],则a 的取值范围为__________.解析:(1)当a =-3时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +5,x ≤2,1,2<x <3,2x -5,x ≥3.当x ≤2时,由f (x )≥3得-2x +5≥3,解得x ≤1;当2<x <3时,f (x )≥3无解;当x ≥3时,由f (x )≥3得2x -5≥3,解得x ≥4; 所以f (x )≥3的解集为{x |x ≤1}∪{x |x ≥4}. (2)f (x )≤|x -4||x -4|-|x -2|≥|x +a |. 当x ∈[1,2]时,|x -4|-|x -2|≥|x +a | 4-x -(2-x )≥|x +a |-2-a≤x≤2-a.由条件得-2-a≤1且2-a≥2,即-3≤a≤0.故满足条件的a的取值范围为[-3,0].答案:(1){x|x≤1或x≥4}(2)[-3,0]答题指导:1.本题第(1)问较简单,一般用零点划分法就可以转化,第(2)问容易犯直接求解f(x)≤|x-4|的解集的错误,应该是利用[1,2]是其解集而将绝对值先去掉再转化为[1,2] [-2-a,2-a]这一问题,注意不要弄反.2.等价转化思想在数学中是一重要的数学思想方法之一,应用其思想的关键是强调“等价”两字,转化的目的是使问题简单化.1.设集合A={x||x-a|<1,x∈R},B={x||x-b|>2,x∈R}.若AB,则实数a,b满足的绝对值不等式是__________.2.(2012陕西高考)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.对于x∈R,不等式|x+10|-|x-2|≥8的解集为________.4.设不等式|2x-1|<1的解集为M,则集合M=__________,若a,b∈M,则ab+1与a +b的大小关系是__________.参考答案基础梳理自测知识梳理1.绝对值符号2.(2)-c ≤ax +b ≤c ax +b ≤-c 或ax +b ≥c 3.ab ≥04.(a -b )(b -c )≥0 5.距离 7.|a |+|b | 基础自测1.-3 解析:∵|x -2|≤5, ∴-5≤x -2≤5,∴-3≤x ≤7,∴集合A 中的最小整数为-3.2.(-2,8) 解析:存在实数x 满足|x -3|+|x -m |<5 (|x -3|+|x -m |)min <5,即|m -3|<5,解得-2<m <8.3.2 解析:由题意,知f (-2)=f (3)=5,即1+|2+a |=4+|3-a |=5,解得a =2.4.(1,3) 解析:∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1x ≥2,∴|a -2|+1<2,即|a -2|<1,解得1<a <3.5.⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x <-7或x >53 a >-92解析:原不等式等价于 ⎩⎪⎨⎪⎧x ≤-12,-(2x +1)+(x -4)>2或⎩⎪⎨⎪⎧-12<x ≤4,(2x +1)+(x -4)>2或⎩⎪⎨⎪⎧x >4,(2x +1)-(x -4)>2.解得x <-7或53<x ≤4或x >4.所以原不等式的解集为{x |x <-7或x >53}.由题意知a >f (x )min ,又f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x -5,x ≤-12,3x -3,-12<x ≤4,x +5,x >4.所以f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-92. 所以a >-92.考点探究突破【例1】 2 k ≥1 解析:由|ax +1|≤3得-4≤ax ≤2. 又f (x )≤3的解集为{x |-2≤x ≤1}, 所以当a ≤0时,不合题意.当a >0时,-4a ≤x ≤2a,得a =2.记h (x )=f (x )-2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2,则h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x ≤-1,-4x -3,-1<x <-12,-1,x ≥-12,所以|h (x )|≤1,因此k ≥1. 【例2】 ⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ≤-32或x ≥32 (-∞,1]∪[3,+∞)解析:当a =-1时,f (x )=|x -1|+|x +1|,由f (x )≥3得|x -1|+|x +1|≥3,(方法一)由绝对值的几何意义知不等式的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ≤-32或x ≥32.(方法二)不等式可化为⎩⎪⎨⎪⎧x ≤-1,-2x ≥3或⎩⎪⎨⎪⎧-1<x ≤1,2≥3或⎩⎪⎨⎪⎧x >1,2x ≥3.所以不等式的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ≤-32或x ≥32.若a =1,f (x )=2|x -1|,不满足题设条件; 若a <1,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +a +1,x ≤a ,1-a ,a <x <1,2x -(a +1),x ≥1,f (x )的最小值为1-a ;若a >1,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +a +1,x ≤1,a -1,1<x <a ,2x -(a +1),x ≥a .f (x )的最小值为a -1.所以对于任意的x ∈R ,f (x )≥2的充要条件是|a -1|≥2,从而a 的取值范围为(-∞,1]∪[3,+∞).【例3】 {x |x <5} 解析:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4,x ≤4,-2x +12,4<x ≤8,-4,x >8.图像如下:不等式|x -8|-|x -4|>2,即f (x )>2,由-2x +12=2得x =5.由函数f (x )的图像可知,原不等式的解集为{x |x <5}. 演练巩固提升1.|a -b |≥3 解析:由题意可得集合A ={x |a -1<x <a +1},集合B ={x |x <b -2,或x >b +2},又因为AB ,所以有a +1≤b -2,或b +2≤a -1,即a -b ≤-3,或a -b ≥3,即|a -b |≥3.2.-2≤a ≤4 解析:由绝对值不等式的几何意义可知,数轴上点x 到a 点与1点的距离的和小于等于3.由图可得-2≤a ≤4.3.{x |x ≥0} 解析:令y =|x +10|-|x -2|=⎩⎪⎨⎪⎧-12, x ≤-10,2x +8,-10<x <2,12, x ≥2.则可画出其函数图像如图所示:由图像可以观察出使y ≥8的x 的取值范围为[0,+∞). ∴|x +10|-|x -2|≥8的解集为{x |x ≥0}. 4.{x |0<x <1} ab +1>a +b解析:由|2x -1|<1,得-1<2x -1<1,解得0<x <1. 所以M ={x |0<x <1}.由a ,b ∈M ,得0<a <1,0<b <1.所以(ab +1)-(a +b )=(a -1)(b -1)>0. 故ab +1>a +b .。