不等式选讲专题练习(含解析)【最新】
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高三数学不等式选讲试题答案及解析1.不等式的解集是.【答案】【解析】由绝对值的几何意义,数轴上之间的距离为,结合图形,当落在数轴上外时.满足不等式,故答案为.【考点】不等式选讲.2.不等式的解集是【答案】【解析】原不等式可化为,解得.考点:绝对值不等式解法3.已知函数(Ⅰ)证明:;(Ⅱ)求不等式:的解集.【答案】(Ⅰ)祥见解析;(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)通过对x的范围分类讨论将函数f(x)=|x-2|-|x-5|中的绝对值符号去掉,转化为分段函数,即可解决;(Ⅱ)结合(1)对x分x≤2,2<x<5与x≥5三种情况讨论解决即可.试题解析:(Ⅰ)当所以(Ⅱ)由(1)可知,当的解集为空集;当时,的解集为:;当时,的解集为:;综上,不等式的解集为:;【考点】绝对值不等式的解法.4.设函数=(1)证明:2;(2)若,求的取值范围.【答案】(2)【解析】本题第(1)问,可由绝对值不等式的几何意义得出,从而得出结论;对第(2)问,由去掉一个绝对值号,然后去掉另一个绝对值号,解出的取值范围.试题解析:(1)证明:由绝对值不等式的几何意义可知:,当且仅当时,取等号,所以.(2)因为,所以,解得:.【易错点】在应用均值不等式时,注意等号成立的条件:一正二定三相等.【考点】本小题主要考查不等式的证明、绝对值不等式的几何意义、绝对值不等式的解法、求参数范围等不等式知识,熟练基础知识是解答好本类题目的关键.5.(5分)(2011•陕西)(请在下列三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题评分)A.(不等式选做题)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.B.(几何证明选做题)如图,∠B=∠D,AE⊥BC,∠ACD=90°,且AB=6,AC=4,AD=12,则AE= .C.(坐标系与参数方程选做题)直角坐标系xoy中,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建极坐标系,设点A,B分别在曲线C1:(θ为参数)和曲线C2:p=1上,则|AB|的最小值为.【答案】(﹣∞,3] 2 1【解析】A.首先分析题目已知不等式|x+1|+|x﹣2|≥a恒成立,求a的取值范围,即需要a小于等于|x+1|+|x﹣2|的最小值即可.对于求|x+1|+|x﹣2|的最小值,可以分析它几何意义:在数轴上点x 到点﹣1的距离加上点x到点2的距离.分析得当x在﹣1和2之间的时候,取最小值,即可得到答案;B.先证明Rt△ABE∽Rt△ADC,然后根据相似建立等式关系,求出所求即可;C.先根据ρ2=x2+y2,sin2+cos2θ=1将极坐标方程和参数方程化成直角坐标方程,根据当两点连线经过两圆心时|AB|的最小,从而最小值为两圆心距离减去两半径.解:A.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].B.∵∠B=∠D,AE⊥BC,∠ACD=90°∴Rt△ABE∽Rt△ADC而AB=6,AC=4,AD=12,根据AD•AE=AB•AC解得:AE=2,故答案为:2C.消去参数θ得,(x﹣3)2+y2=1而p=1,则直角坐标方程为x2+y2=1,点A在圆(x﹣3)2+y2=1上,点B在圆x2+y2=1上则|AB|的最小值为1.故答案为:1点评:A题主要考查不等式恒成立的问题,其中涉及到绝对值不等式求最值的问题,对于y=|x﹣a|+|x﹣b|类型的函数可以用分析几何意义的方法求最值.本题还考查了三角形相似和圆的参数方程等有关知识,同时考查了转化与划归的思想,属于基础题.6.(2012•广东)不等式|x+2|﹣|x|≤1的解集为_________.【答案】【解析】∵|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7.设函数,若,则实数的取值范围是()A.B.C.D.【答案】C【解析】由的图象,可知在处取得最小值,∵, ,即,或.∴实数的取值范围为,选C.8.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.9.设函数,其中。
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__________。
【高中数学】数学《不等式选讲》试卷含答案一、141.不等式842x x --->的解集为( ) A .{}|4x x ≤ B .{|5}x x <C .{|48}x x <≤D .{|45}x x <<【答案】B 【解析】 【分析】分三种情况讨论:4x ≤,48x <<以及8x ≥,去绝对值,解出各段不等式,即可得出所求不等式的解集. 【详解】当4x ≤时,()()848442x x x x ---=-+-=>成立,此时4x ≤; 当48x <<时,()()84841222x x x x x ---=---=->,解得5x <,此时45x <<;当8x ≥时,()()848442x x x x ---=---=-<,原不等式不成立. 综上所述,不等式842x x --->的解集为{}5x x <,故选B. 【点睛】本题考查绝对值不等式的解法,常用零点分段法,利用取绝对值进行分段讨论,进而求解不等式,也可以采用绝对值的几何意义来进行求解,考查分类讨论数学思想,属于中等题.2.已知点(3,1)P 在椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上,点(,)M a b 为平面上一点,O 为坐标原点,则当OM 取最小值时,椭圆的离心率为( )A B .13C .2D 【答案】D 【解析】 【分析】点(3,1)P 在椭圆22221(0)x y a b a b +=>>上,可得22911a b +=,(,)M a b 为平面上一点,||OM =a ,b 关系,代入即可.【详解】解:点(3,1)P 在椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上,可得22911a b +=,(,)M a b 为平面上一点,||OM =所以222222291||()()(31)4OM a b a b a b=+=+++=…,当且仅当223a b =时,取等号, 222213b e a =-=,6e =. 故选D . 【点睛】考查椭圆的性质,柯西不等式的应用,求椭圆的离心率,中档题.3.已知,,则使不等式一定成立的条件是A .B .C .D .【答案】D 【解析】因为若,则,已知不等式不成立,所以,应选答案D 。
2020年领军高考数学一轮复习(文理通用)专题76不等式选讲最新考纲1.理解绝对值不等式的几何意义,并了解下列不等式成立的几何意义及取等号的条件:|a+b|≤|a|+|b|(a,b∈R);|a-c|≤|a-b|+|b-c|(a,b∈R).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.基础知识融会贯通1.绝对值不等式的解法(1)含绝对值的不等式|x|<a与|x|>a的解集(2)|ax+b|≤c(c>0)和|ax+b|≥c(c>0)型不等式的解法①|ax+b|≤c⇔-c≤ax+b≤c;②|ax+b|≥c⇔ax+b≥c或ax+b≤-c.(3)|x-a|+|x-b|≥c(c>0)和|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式的解法①利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了数形结合的思想;②利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想;③通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与方程的思想.2.含有绝对值的不等式的性质(1)如果a,b是实数,则|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|,当且仅当ab≥0时,等号成立.(2)如果a,b,c是实数,那么|a-c|≤|a-b|+|b-c|,当且仅当(a-b)(b-c)≥0时,等号成立.3.不等式证明的方法(1)比较法①作差比较法知道a>b⇔a-b>0,a<b⇔a-b<0,因此要证明a>b,只要证明a-b>0即可,这种方法称为作差比较法.②作商比较法由a >b >0⇔a b >1且a >0,b >0,因此当a >0,b >0时,要证明a >b ,只要证明ab >1即可,这种方法称为作商比较法. (2)综合法从已知条件出发,利用不等式的有关性质或定理,经过推理论证,最终推导出所要证明的不等式成立,这种证明方法叫做综合法,即“由因导果”的方法. (3)分析法从待证不等式出发,逐步寻求使它成立的充分条件,直到将待证不等式归结为一个已成立的不等式(已知条件、定理等),从而得出要证的不等式成立,这种证明方法叫做分析法,即“执果索因”的方法.重点难点突破【题型一】绝对值不等式的解法【典型例题】已知函数f (x )=|2x ﹣1|+|x +a |,g (x )=x +2.(1)当a =﹣1时,求不等式f (x )<g (x )的解集; (2)设,且当,求a 的取值范围.【解答】解:(1)当a =﹣1时,不等式f (x )<g (x )化为|2x ﹣1|+|x ﹣1|﹣x ﹣2<0, (i )当x 时,不等式化为﹣(2x ﹣1)﹣(x ﹣1)﹣x ﹣2<0,解得0<x .(ii )当x ≤1时,不等式化为2x ﹣1﹣(x ﹣1)﹣x ﹣2<0,解得x ≤1,(iii )当x >1时,不等式化为2x ﹣1+x ﹣1﹣x ﹣2<0,解得1<x <2 综上,原不等式的解集为(0,2). (2)由﹣a ≤x ,得﹣2a ≤2x <1,﹣2a ﹣1≤2x ﹣1<0, 又0≤x +aa ,则f (x )=﹣(2x ﹣1)+x +a =﹣x +a +1, ∴不等式f (x )≤g (x )化为﹣x +a +1≤x +2, 得a ≤2x +1对x ∈[﹣a ,)都成立,故a≤﹣2a+1,即a,又a,故a的取值范围是(,].【再练一题】求不等式4﹣2|x+2|≤|x﹣1|的解集.【解答】解:①当x≤﹣2时,原不等式可化为4﹣2(x﹣2)≤1﹣x,解得x,此时x;②当﹣2<x<1时,原不等式可化为4﹣2(x﹣2)≤1﹣x,解得x≥﹣1,此时﹣1≤x<1;③当x≥1时,原不等式可化为4﹣2(x﹣2)≤x﹣1,解得x,此时x≥1.综上,原不等式的解集为(﹣∞,]∪[﹣1,+∞).思维升华解绝对值不等式的基本方法(1)利用绝对值的定义,通过分类讨论转化为解不含绝对值符号的普通不等式.(2)当不等式两端均为正号时,可通过两边平方的方法,转化为解不含绝对值符号的普通不等式.(3)利用绝对值的几何意义,数形结合求解.【题型二】利用绝对值不等式求最值【典型例题】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x0∈R,使得f(x0)g(x0),求实数a的取值范围.【解答】解:(1)a=﹣1时,由f(x)≤g(x)得,|x+1|≤2|x|﹣1;x≤﹣1时,﹣x﹣1≤﹣2x﹣1,解得:x≤﹣1;﹣1<x≤0时,x+1≤﹣2x﹣1,解得:﹣1<x;x>0时,x+1≤2x﹣1,解得:x≥2;∴不等式f(x)≤g(x)的解集为{x|x,或x≥2};(2)存在x0∈R,使得f(x0)g(x0),即存在x0∈R,使得|x0+1|≤|x0|;即存在x0∈R,使得|x0+1|﹣|x0|;设h(x)=|x+1|﹣|x|,则h(x)的最小值为﹣1;∴1;即a≥﹣2;∴实数a的取值范围为:[﹣2,﹣∞).【再练一题】已知函数f(x)=|2x﹣4|+|x+1|,(Ⅰ)解不等式f(x)≤9;(Ⅱ)若不等式f(x)<2x+a的解集为A,B={x|x2﹣3x<0},且满足B⊆A,求实数a的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)f(x)≤9可化为|2x﹣4|+|x+1|≤9,故,或,或;…解得:2<x≤4,或﹣1≤x≤2,或﹣2≤x<﹣1;…不等式的解集为[﹣2,4];…(Ⅱ)易知B=(0,3);…所以B⊆A,又|2x﹣4|+|x+1|<2x+a在x∈(0,3)恒成立;…⇒|2x﹣4|<x+a﹣1在x∈(0,3)恒成立;…⇒﹣x﹣a+1<2x﹣4<x+a﹣1在x∈(0,3)恒成立;…故思维升华求含绝对值的函数最值时,常用的方法有三种(1)利用绝对值的几何意义.(2)利用绝对值三角不等式,即|a|+|b|≥|a±b|≥|a|-|b|.(3)利用零点分区间法.【题型三】绝对值不等式的综合应用【典型例题】已知不等式x+|x﹣a|≥1的解集为R.(1)求a的取值范围;(2)当a取得最小值时,请画出f(x)=x+|x﹣a|的图象.【解答】解:(1)∵x+|x﹣a|≥x﹣x+a=a,∴不等式x+|x﹣a|≥1的解集为R等价于a≥1,a的取值范围是[1,+∞)(2)由(1)知a=1,f(x)=x+|x﹣1|,图象如下:【再练一题】设函数f(x)=|2x﹣4|+1.(Ⅰ)求不等式f(x)≥x+3的解集;(Ⅱ)关于x的不等式f(x)﹣2|x+2|≥a在实数范围内有解,求实数a的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)f(x)≥x+3,即|2x﹣4|+1≥x+3,则2|x﹣2|≥x+2,当x≥2时,解得x≥6,当x<2,解得x,所以原不等式的解集为(﹣∞,)∪(6,+∞)(Ⅱ)由不等式f(x)﹣2|x+2|≥a在实数范围内有解可得:a≤2|x﹣2|﹣2|x+2|+1在实数范围内有解,令g(x)=2|x﹣2|﹣2|x+2|+1,则a≤g(x)nax,因为g(x)=2|x﹣2|﹣2|x+2|+1≤2|(x﹣2)﹣(x+2)|+1=9,所以a≤g(x)max=9,即a∈(﹣∞,9].思维升华(1)解决与绝对值有关的综合问题的关键是去掉绝对值,化为分段函数来解决.(2)数形结合是解决与绝对值有关的综合问题的常用方法.【题型四】用综合法与分析法证明不等式【典型例题】用综合法或分析法证明:(1)求证2.(2)已知a+b+c=1,a,b,c为正实数,证明8.【解答】证明(1)要证2,只需证明()2>()2,即证明22,也就是证明42>40,上式显然成立,故原结论成立.(2)(分析法)要证明8,∵a+b+c=1,只要证明••8,∵,,,∴相乘可得;(综合法)∵a,b,c为正实数,∴,,,∴••8,∵a+b+c=1,∴8.【再练一题】已知函数f(x)=x3,x∈[0,1].(1)用分析法证明:f(x)≥1﹣x+x2;(2)证明:.【解答】证明:(1)∵x ∈[0,1],∴x +1∈[1,2]. 要证明:f (x )≥1﹣x +x 2,只要证明:x 3(x +1)+1≥(x +1)(1﹣x +x 2), 只要证明:x 4≥0, 显然成立,∴f (x )≥1﹣x +x 2; (2)∵1﹣x +x 2=(x )2,当且仅当x时取等号,∵f (),f (x )≥1﹣x +x 2,∴f (x ),(2)∵0≤x ≤1,∴x 3≤x , ∴f (x )≤x ,设g (x )=x ,x ∈[0,1],∴g ′(x )=10,∴g (x )在[0,1]上单调递增, ∴f (x )≤g (1), 综上所述明. 思维升华 用综合法证明不等式是“由因导果”,用分析法证明不等式是“执果索因”,它们是两种思路截然相反的证明方法.综合法往往是分析法的逆过程,表述简单、条理清楚,所以在实际应用时,往往用分析法找思路,用综合法写步骤,由此可见,分析法与综合法相互转化,互相渗透,互为前提,充分利用这一辩证关系,可以增加解题思路,开阔视野. 所以(a +b )3≤8,因此a +b ≤2.基础知识训练1.已知()()0f x x a a =−>.(1)若函数()()()2F x f x f x =+的最小值为3,求实数a 的值;(2)若2a =时,函数()()()g x f x f x =−−的最大值为k ,且()230,0m n k m n +=>>.求123m n+的最小值.【答案】(1)6(2)2 【解析】解:(1)0a >,2aa ∴<,∴函数()()3222232x a x aa F x x a x a x x a a a x x ⎧⎪−>⎪⎪⎛⎫=−+−=≤≤⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪⎛⎫−<⎪ ⎪⎝⎭⎩∴当2a x =时,函数()F x 的最小值为322a aF ⎛⎫== ⎪⎝⎭,6a ∴=.(2)当2a =时,()22g x x x =−−+,()()22224x x x x −−+≤−−+=,4k ∴=,所以234m n +=因为()12112134123442343434n m m n m n m n m n ⎛⎛⎫⎛⎫+=++=++≥+= ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝,所以当343n m m n =,即2n =,1m =时,123m n +最小值为2 2.选修4-5:不等式选讲 已知正实数,ab 满足2a b+=. ≤(Ⅱ) 若对任意正实数,a b ,不等式|1||3|x x ab +−−≥恒成立,求实数x 的取值范围. 【答案】(Ⅰ)见解析.(Ⅱ)3[,)2+∞. 【解析】(Ⅰ)22()262()212a b a b=+++≤+++=≤(Ⅱ)对正实数,a b 有a b +…所以2≤,解得1ab ≤,当且仅当a b =时等号成立. 因为对任意正实数,a b ,|1||3|x x ab +−−≥恒成立, 所以|1||3|1x x +−−≥恒成立.当1x ≤−时,不等式化为1(3)1x x −−−−≥,整理得41−≥,所以不等式无解; 当13x −<<时,不等式化为1(3)1x x +−−≥,解得332x ≤≤; 当3x ≥时,不等式化为1(3)1x x +−−≥,整理得41≥,不等式恒成立. 综上可得x 的取值范围是3[,)2+∞. 3.已知函数()||,f x x x a a R =+∈. (1)若()()111f f +−>,求a 的取值范围; (2)若0a <,对,(,]x y a ∀∈−∞−,不等式3(2)4f x y y a≤+++恒成立,求a 的取值范围. 【答案】(1)30.1/mol L NaHCO ;(2)[)3,0−. 【解析】(1)由()()111f f +−>得111a a +−−>, 若1a ≤−,则111a a −−+−>,显然不成立; 若11a −<<,则111a a ++−>,12a >,即112a <<; 若1a ≥,则111a a +−+>,即21>,显然成立, 综上所述,a 的取值范围是30.1/mol L NaHCO . (2)由题意知,要使得不等式恒成立,只需3))42((max min f x y ay ≤+++, 当(,]x a ∈−∞−时,()()f x x x a =−+,所以2()24maxa a f x f ⎛⎫=−= ⎪⎝⎭;因为223344a y y a +++≥−,所以23442a a ≤−,解得31a −≤≤,结合0a <,所以a 的取值范围是[)3,0−. 4.已知函数()3f x x =−. (1)解不等式()241f x x −+≤;(2)当()1f m ≤,()22f n ≤时,存在,m n R ∈,使得42131m n a −−>−,求实数a 的取值范围。
新《不等式选讲》专题一、141.已知()()31f x x x R =+∈,若()4f x a -<的充分条件是()1,0x b a b -<>,则a 、b 之间的关系是( )A .3b a ≤B .3a b ≤C .3a b >D .3b a >【答案】B 【解析】 【分析】解出不等式()4f x a -<和1x b -<,根据题中充分条件关系得出两解集之间的包含关系,然后得出不等式组,即可得出a 、b 之间的关系. 【详解】()31f x x =+Q ,且0a >,0b >,解不等式()4f x a -<,即33x a -<,解得1133a a x -<<+, 解不等式1xb -<,得11b x b -<<+.由于()4f x a -<的充分条件是1x b -<,则()1,11,133a a b b ⎛⎫-+⊆-+ ⎪⎝⎭, 113113a b ab ⎧-≥-⎪⎪∴⎨⎪+≤+⎪⎩,可得3a b ≤.故选:B. 【点睛】本题考查绝对值不等式的求解,同时也考查了利用充分条件关系求参数之间的关系,一般转化为集合的包含关系来处理,考查化归与转化思想的应用,属于中等题.2.若集合{}2540A x x x =-+<,{}1B x x a =-<,则“()2,3a ∈”是“B A ⊆”的( )A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .充要条件D .既非充分又不必要条件【答案】A 【解析】 【分析】解出集合A 、B ,由B A ⊆得出关于a 的不等式组,求出实数a 的取值范围,由此可判断出“()2,3a ∈”是“B A ⊆”的充分非必要条件.【详解】解不等式2540x x -+<,解得14x <<,{}14A x x ∴=<<. 解不等式1x a -<,即11x a -<-<,解得11a x a -<<+,{}11B x a x a ∴=-<<+.B A ⊆Q ,则有1114a a -≥⎧⎨+≤⎩,解得23a ≤≤.因此,“()2,3a ∈”是“B A ⊆”的充分非必要条件. 故选:A 【点睛】本题考查充分非必要条件的判断,一般将问题转化为集合的包含关系来判断,考查逻辑推理能力,属于中等题.3.猜测使2n a n >对任意正整数n 恒成立的最小正整数a 的值为( ) A .2 B .3 C .4 D .5【答案】B 【解析】 【分析】由题意结合选项利用特殊值排除选项A ,然后利用数学归纳法证明选项B 正确即可. 【详解】注意到当2,4a n ==时,2n a n >不成立,则2a =不合题意, 当3a =时,不等式即23n n >, 当1n =时,不等式即31>, 当2n =时,不等式即94>,下面用数学归纳法证明该式对于*,3n N n ∈≥成立, 当3n =时,不等式即279>,明显成立, 假设()*3,n k k k N=≥∈时不等式成立,即23kk >,则当1n k =+时,123333k k k +=⋅>, 而()()222*31221k k k k k N-+=--∈,结合二次函数的性质可知,当2k >时,22221222210k k -->⨯-⨯->,故当*3,k k N ≥∈时,()()2222310,31k k k k -+>>+.综上可得,23n n >对任意的n 均成立. 则最小正整数a 的值为3. 故选:B . 【点睛】本题主要考查数学归纳法的应用,排除法处理选择题的技巧等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.4.已知点(3,1)P 在椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上,点(,)M a b 为平面上一点,O 为坐标原点,则当OM 取最小值时,椭圆的离心率为( )A B .13C D 【答案】D 【解析】 【分析】点(3,1)P 在椭圆22221(0)x y a b a b +=>>上,可得22911a b +=,(,)M a b 为平面上一点,||OM =a ,b 关系,代入即可.【详解】解:点(3,1)P 在椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上,可得22911a b +=,(,)M a b为平面上一点,||OM =所以||4OM ==,当且仅当223a b =时,取等号, 222213b e a =-=,e =. 故选D . 【点睛】考查椭圆的性质,柯西不等式的应用,求椭圆的离心率,中档题.5.325x -≥不等式的解集是( ) A .{|1}x x ≤- B .{|14}x x -≤≤C .{|14}x x x ≤-≥或D .{|4}x x ≥【答案】C 【解析】 【分析】根据绝对值定义化简不等式,求得解集. 【详解】因为325x -≥,所以325x -≥或325x -≤-,即14x x ≤-≥或,选C. 【点睛】本题考查含绝对值不等式解法,考查基本求解能力.6.设|a|<1,|b|<1,则|a+b|+|a-b|与2的大小关系是 ( ) A .|a+b|+|a-b|>2 B .|a+b|+|a-b|<2 C .|a+b|+|a-b|=2 D .不能比较大小【答案】B 【解析】选B.当(a+b)(a-b)≥0时,|a+b|+|a-b|=|(a+b)+(a-b)|=2|a|<2, 当(a+b)(a-b)<0时,|a+b|+|a-b|=|(a+b)-(a-b)|=2|b|<2.7.在平面内,已知向量(1,0)a =v,(0,1)b =v,(1,1)c =v,若非负实数,,x y z 满足1x y z ++=,且23p xa yb zc =++v v v v,则( )A .p vB .p v的最大值为C .p vD .p v的最大值为【答案】A 【解析】 【分析】求出p v 的坐标,表示p v ,即:p v柯西不等式即可求得其最小值,问题得解. 【详解】因为()1,0a =v ,()0,1b =v ,()1,1c=v, 所以23p xa yb zc =++v v v v=()3,23x z y z ++,又非负实数,,x y z 满足1x y z ++=,所以01z ≤≤,所以pv ==5≥==≥=, 当且仅当()()31232,0x z y z z +⨯=+⨯=时,等号成立. 即:当且仅当41,,055x y z ===时,等号成立.所以p v, 故选A. 【点睛】本题主要考查了柯西不等式的应用,还考查了向量的模及坐标运算,考查构造能力,属于中档题.8.设0x 为函数()sin f x x π=的零点,且满足001()112x f x ++<,则这样的零点有( ) A .18个 B .19个C .20个D .21个【答案】D 【解析】从题设可得00()x k x k k Z ππ=⇒=∈,又001()sin()sin()(1)222k f x x k ππππ+=+=+=-,故(1)11k k +-<,当k 取奇数时,12k <,则1,3,5,7,9,11k =±±±±±±,共12个数;当k 取偶数时,10k <,则0,2,4,6,8k =±±±±,共9个数,所以这样的零点的个数共有21个,应选答案D 。
不等式的概念及解集同步练习题5套(含答案)同步练习题(1)知识点:1、不等式:含有符号“<、>、≥、≤、≠”的式子2、不等式的解:使含有未知数的不等式成立的值 3.不等式解集及其数轴表示法⑴ 不等式表示:一般地,一个含有未知数的不等式有无数个解,其解集是一个范围,这个范围可用最简单的不等式来表示.如:不等式x-2≤6的解集为x ≤8.(2)用数轴表示:不等式的解集可以在数轴上直观地表示出来,形象地表明不等式有无限个解.如:同步练习:1.用 连接的式子叫做不等式;2.当x = 3时,下列不等式成立的是 ( )A 、x +3>5B 、x +3>6C 、x +3>7D 、x +3>8 3.下列说法中,正确的有 ( )①4是不等式x +3>6的解,②x +3<6的解是x <2③3是不等式x +3≤6的解,④x >4是不等式x +3≥6的解的一部分 A 、1个 B 、2个 C 、3个 D 、4个4.图中表示的是不等式的解集,其中错误的是( ) A 、x ≥-2 B 、x <1 C 、x ≠、x <05.下列说法中,正确的是 ( )A 、x=3是不等式2x>5的一个解B 、x=3是不等式2x>5的解集C 、x=3是不等式2x>5的唯一解D 、x=2是不等式2x>5的解6.x 与3的差的2倍小于x 的2倍与3倍的差,用不等式表示为 ( ) A 、2(x-3)<(x-3) B 、2x-3<2(x-3) C 、2(x-3)<2x-3 D 、2x-3<1/2(x-3)7.已知三角形的两边长分别为4cm 和9cm ,则下列长度的四条线段中能作为第三边的是( ) A 、13cm B 、6cm C 、5cm D 、4cm 9.1.1《不等式及其解集》同步练习题(1)答案: 1.符号“<、>、≥、≤、≠” 2-7 ABDACB0-1-2知识点:1、不等式:含有符号“<、>、≥、≤、≠”的式子2、不等式的解:使含有未知数的不等式成立的值 3.不等式解集及其数轴表示法⑴ 不等式表示:一般地,一个含有未知数的不等式有无数个解,其解集是一个范围,这个范围可用最简单的不等式来表示.如:不等式x-2≤6的解集为x ≤8.(2)用数轴表示:不等式的解集可以在数轴上直观地表示出来,形象地表明不等式有无限个解.如:同步练习:1、在下列式子中:①x-1>3x;②x+1>y;③1/3x - 1/2y;④4<7;⑤x ≠2;⑥x=0;⑦2x-1≥y;⑧x ≠y 是不等式的是 。
高中数学专题练习:不等式选讲[题型分析·高考展望]本部分主要考查绝对值不等式的解法.求含绝对值的函数的值域及求含参数的绝对值不等式中参数的取值范围,不等式的证明等,结合集合的运算、函数的图象和性质、恒成立问题及基本不等式,绝对值不等式的应用成为命题的热点,主要考查基本运算能力与推理论证能力及数形结合思想、分类讨论思想.常考题型精析题型一含绝对值不等式的解法例1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.点评(1)用零点分段法解绝对值不等式的步骤:①求零点;②划区间、去绝对值号;③分别解去掉绝对值的不等式;④取每个结果的并集,注意在分段时不要遗漏区间的端点值.(2)用图象法、数形结合可以求解含有绝对值的不等式,使得代数问题几何化,既通俗易懂,又简洁直观,是一种较好的方法.变式训练1(·重庆改编)若不等式|2x-1|+|x+2|≥a2+12a+2对任意实数x恒成立,求实数a的取值范围.题型二不等式的证明例2(1)已知x,y均为正数,且x>y.求证:2x+1x2-2xy+y2≥2y+3.(2)已知实数x,y满足:|x+y|<13,|2x-y|<16,求证:|y|<5 18.点评(1)作差法应该是证明不等式的常用方法.作差法证明不等式的一般步骤:①作差;②分解因式;③与0比较;④结论.关键是代数式的变形能力.(2)在不等式的证明中,适当“放”“缩”是常用的推证技巧.变式训练2(1)若a,b∈R,求证:|a+b|1+|a+b|≤|a|1+|a|+|b|1+|b|.(2)已知a,b,c均为正数,a+b=1,求证:a2b+b2c+c2a≥1.题型三 利用算术—几何平均不等式或柯西不等式证明或求最值例3 (1)已知a ,b ,c 均为正数,证明:a 2+b 2+c 2+(1a +1b +1c )2≥63,并确定a ,b ,c 为何值时,等号成立;(2)已知a ,b ,c ∈(0,+∞),且a +b +c =1,求3a +1+3b +1+3c +1的最大值.点评利用算术—几何平均不等式或柯西不等式求最值时,首先要观察式子特点,构造出基本不等式或柯西不等式的结构形式,其次要注意取得最值的条件是否成立.变式训练3(·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14a2+19b2+c2的最小值.高考题型精练1.(·江苏)解不等式x+|2x+3|≥2.2.(·陕西)已知关于x的不等式|x+a|<b的解集为{x|2<x<4}.(1)求实数a,b的值;(2)求at+12+bt的最大值.3.(·课标全国Ⅰ)若a>0,b>0,且1a+1b=ab.(1)求a3+b3的最小值;(2)是否存在a,b,使得2a+3b=6?并说明理由.4.设函数f(x)=|x-a|+3x,其中a>0.(1)当a=1时,求不等式f(x)≥3x+2的解集;(2)若不等式f(x)≤0的解集为{x|x≤-1},求a的值.5.设a、b、c均为正数,且a+b+c=1,证明:(1)ab+bc+ca≤13;(2)a2b+b2c+c2a≥1.6.(·课标全国Ⅱ)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.7.(·福建)已知定义在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 是正实数,且满足p +q +r =a ,求证:p 2+q 2+r 2≥3.8.(·课标全国Ⅰ)已知函数f(x)=|x+1|-2|x-a|,a>0.(1)当a=1时,求不等式f(x)>1的解集;(2)若f(x)的图象与x轴围成的三角形面积大于6,求a的取值范围.答案精析不等式选讲常考题型精析例1 解 (1)当a =2时,f (x )+|x -4|=⎩⎨⎧ -2x +6,x ≤2,2,2<x <4,2x -6,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 )=⎩⎨⎧ -2a ,x ≤0,4x -2a ,0<x <a ,2a ,x ≥a .由|h (x )|≤2,解得a -12≤x ≤a +12.又已知|h (x )|≤2的解集为{x |1≤x ≤2},所以⎩⎪⎨⎪⎧ a -12=1,a +12=2,于是a =3.变式训练1 解 设y =|2x -1|+|x +2|=⎩⎪⎨⎪⎧ -3x -1,x <-2,-x +3,-2≤x <12,3x +1,x ≥12.当x <-2时,y =-3x -1>5;当-2≤x <12时,y =-x +3>52;当x ≥12时,y =3x +1≥52,故函数y =|2x -1|+|x +2|的最小值为52.因为不等式|2x -1|+|x +2|≥a 2+12a +2对任意实数x 恒成立,所以52≥a 2+12a+2.解不等式52≥a2+12a+2,得-1≤a≤12,故a的取值范围为[-1,12].例2证明(1)因为x>0,y>0,x-y>0,2x+1x2-2xy+y2-2y=2(x-y)+1 (x-y)2=(x-y)+(x-y)+1(x-y)2≥33(x-y)21(x-y)2=3,所以2x+1x2-2xy+y2≥2y+3,(2)因为3|y|=|3y|=|2(x+y)-(2x-y)|≤2|x+y|+|2x-y|,由题设知|x+y|<13,|2x-y|<16,从而3|y|<23+16=56,所以|y|<5 18.变式训练2证明(1)当|a+b|=0时,不等式显然成立.当|a+b|≠0时,由0<|a+b|≤|a|+|b|⇒1|a+b|≥1|a|+|b|,所以|a+b|1+|a+b|=11|a+b|+1≤1 1+1|a|+|b|=|a|+|b| 1+|a|+|b|≤|a|1+|a|+|b|1+|b|.(2)因为a2b+b≥2a,b2c+c≥2b,c2a+a≥2c,故a2b+b2c+c2a+(a+b+c)≥2(a+b+c),即a2b+b2c+c2a≥a+b+c,所以a 2b +b 2c +c 2a ≥1.例3 解 (1)方法一 因为a ,b ,c 均为正数,由算术—几何平均不等式得 a 2+b 2+c 2≥3(abc ) 23,①1a +1b +1c≥3(abc )13-, 所以(1a +1b +1c )2≥9(abc )23-.②故a 2+b 2+c 2+(1a +1b +1c )2 ≥3(abc ) 23+9(abc )23-. 又3(abc ) 23+9(abc ) 23-≥227=63,③ 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3(abc )23=9(abc )23-时,③式等号成立. 故当且仅当a =b =c =314时,原不等式等号成立.方法二 因为a ,b ,c 均为正数,由基本不等式得a 2+b 2≥2ab ,b 2+c 2≥2bc ,c 2+a 2≥2ac .所以a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ac .①同理1a 2+1b 2+1c 2≥1ab +1bc +1ac ,②故a 2+b 2+c 2+(1a +1b +1c )2≥ab +bc +ac +3ab +3bc +3ac ≥6 3.③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.故当且仅当a =b =c =314时,原不等式等号成立.(2)方法一 利用算术—几何平均不等式 (3a +1+3b +1+3c +1)2=(3a +1)+(3b +1)+(3c +1)+23a +1·3b +1+23b +1·3c +1+23a +1·3c +1 ≤(3a +1)+(3b +1)+(3c +1)+[(3a +1)+(3b +1)]+[(3b +1)+(3c +1)]+[(3a +1)+(3c +1)]=3[(3a +1)+(3b +1)+(3c +1)]=18, ∴3a +1+3b +1+3c +1≤32,∴(3a +1+3b +1+3c +1)max =3 2.方法二 利用柯西不等式∵(12+12+12)[(3a +1)2+(3b +1)2+(3c +1)2]≥(1·3a +1+1·3b +1+1·3c +1)2∴(3a +1+3b +1+3c +1)2≤3[3(a +b +c )+3].又∵a +b +c =1,∴(3a +1+3b +1+3c +1)2≤18, ∴3a +1+3b +1+3c +1≤32, 当且仅当3a +1=3b +1=3c +1时,等号成立.∴(3a +1+3b +1+3c +1)max =3 2.变式训练3 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 .又已知f (x )的最小值为4,所以a +b +c =4.(2)由(1)知a +b +c =4,由柯西不等式得⎝ ⎛⎭⎪⎫14a 2+19b 2+c 2(4+9+1)≥⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2×2+b 3×3+c ×12=(a +b +c )2=16, 即14a 2+19b 2+c 2≥87.当且仅当12a 2=13b 3=c 1,即a =87,b =187,c =27时等号成立.故14a 2+19b 2+c 2的最小值为87.高考题型精练1.解 原不等式可化为⎩⎪⎨⎪⎧ x <-32,-x -3≥2或⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥-32,3x +3≥2.解得x ≤-5或x ≥-13.综上,原不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≤-5或x ≥-13. 2.解 (1)由|x +a |<b ,得-b -a <x <b -a ,则⎩⎨⎧-b -a =2,b -a =4,解得a =-3,b =1. (2)-3t +12+t =34-t +t ≤[(3)2+12][(4-t )2+(t )2]=24-t +t =4, 当且仅当4-t 3=t 1,即t =1时等号成立,故(-3t +12+t )max =4. 3.解 (1)由ab =1a +1b ≥2ab ,得ab ≥2,且当a =b =2时等号成立. 故a 3+b 3≥2a 3b 3≥42,且当a =b =2时等号成立.所以a 3+b 3的最小值为4 2.(2)由(1)知,2a +3b ≥26ab ≥4 3. 由于43>6,从而不存在a ,b ,使得2a +3b =6.4.解 (1)当a =1时,f (x )≥3x +2可化为|x -1|≥2.由此可得x ≥3或x ≤-1.故不等式f (x )≥3x +2的解集为{x |x ≥3或x ≤-1}.(2)由f (x )≤0得|x -a |+3x ≤0.此不等式化为不等式组⎩⎨⎧ x ≥a ,x -a +3x ≤0或⎩⎨⎧ x <a ,a -x +3x ≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥a ,x ≤a 4或⎩⎪⎨⎪⎧ x <a ,x ≤-a 2.因为a >0,所以不等式组的解集为{x |x ≤-a 2}. 由题设可得-a 2=-1,故a =2.5.证明 (1)由a 2+b 2≥2ab ,b 2+c 2≥2bc ,c 2+a 2≥2ac 得a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca .由题设得(a +b +c )2=1,即a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca =1.所以3(ab +bc +ca )≤1,即ab +bc +ca ≤13.(2)因为a 2b +b ≥2a ,b 2c +c ≥2b ,c 2a +a ≥2c ,故a 2b +b 2c +c 2a +(a +b +c )≥2(a +b +c ),即a 2b +b 2c +c 2a≥a +b +c . 所以a 2b +b 2c +c 2a ≥1.6.(1)证明 由a >0,有f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1a +|x -a |≥⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1a -(x -a )=1a +a ≥2. 所以f (x )≥2.(2)解 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,a 的取值范围是(1+52,5+212).7.(1)解 因为|x +1|+|x -2|≥|(x +1)-(x -2)|=3,当且仅当-1≤x ≤2时,等号成立,所以f (x )的最小值等于3,即a =3.(2)证明 由(1)知p +q +r =3,又因为p ,q ,r 是正实数,所以(p 2+q 2+r 2)(12+12+12)≥(p ×1+q ×1+r ×1)2=(p +q +r )2=9,即p 2+q 2+r 2≥3.8.解 (1)当a =1时,f (x )>1化为|x +1|-2|x -1|-1>0.当x ≤-1时,不等式化为x -4>0,无解;当-1<x <1时,不等式化为3x -2>0,解得23<x <1;当x ≥1时,不等式化为-x +2>0,解得1≤x <2.所以f (x )>1的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ 23<x <2. (2)由题设可得,f (x )=⎩⎨⎧ x -1-2a ,x <-1,3x +1-2a ,-1≤x ≤a ,-x +1+2a ,x >a .所以函数f (x )的图象与x 轴围成的三角形的三个顶点分别为A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2a -13,0,B (2a +1,0),C (a ,a +1),△ABC 的面积为23(a +1)2.由题设得23(a +1)2>6,故a >2.所以a 的取值范围为(2,+∞).。
不等式选讲专题练习1.已知()2f x x a =-.(1)当1a =时,解不等式()21f x x >+;(2)若存在实数(1,)∈+∞a ,使得关于x 的不等式()21f x x m a ++<-有实数解,求实数m 的取值范围.2.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.3.已知函数()1f x ax =+,若不等式()f x a ≤的解集为31,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. (1)求a 的值;(2)若存在x ∈R ,使得不等式()f x a x a k <++成立,求k 的取值范围.4.已知关于x 的不等式x a b +<的解集为{}24x x <<(1)求实数,a b 的值;(2.5.已知函数()|||2|f x x a x =++-.(1)当1a =时,求不等式()7f x ≥的解集;(2)若()|4||2|f x x x a -++„的解集包含[]0,2,求a 的取值范围.6.已知函数()|21|f x x =+.(1)解不等式:()(2)6f x f x +-„;(2)求证:()222(1)232f x af x x a x a a +--++++-„.7.已知函数()|22||1|f x x x =+--.(1)在如图所示的坐标系中作出()f x 的图象,并结合图象写出不等式()3f x ≥的解集;(2)若函数2()()3g x f x m m =--的图象恒在x 轴的上方,求实数m 的取值范围.8.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.9.已知函数()2f x x a x =-+-.(Ⅰ)若()3f x ≥恒成立,求实数a 的取值范围;(Ⅱ)()f x x ≤的解集为[]2,m ,求a 和m .10.已知函数()12f x x x =--+.(Ⅰ)若不等式()1f x m ≥-有解,求实数m 的最大值M ;(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,若正实数a ,b 满足223a b M +=,证明:34a b +≤.11.若x R ∃∈,使得不等式221sin 4sin 4t x x -<--成立.(Ⅰ)求t 的取值范围;(Ⅱ)求证:1113221t t t ++>-+.12.已知函数()f x =R .(1)求实数t 的取值范围;(2)设实数R 为t 的最小值,若实数a ,b ,c 满足2222a b c m ++=,求222111123a b c +++++的最小值.13.已知函数()221f x x x =-+-.(1)求不等式()3f x ≥的解集;(2)记函数f (x )的最小值为m ,若a ,b ,c 均为正实数,且12a b c m ++=,求a 2+b 2+c 2的最小值.14.已知函数()31f x x x =-+-.(1)若()f x x m ≥+对任意x ∈R 恒成立,求实数m 的取值范围;(2)记函数()f x 的最小值为s ,若,,0a b c >,且a b c s ++=,证明:48ab bc ac abc ++≥.不等式选讲专题练习1.已知()2f x x a =-.(1)当1a =时,解不等式()21f x x >+;(2)若存在实数(1,)∈+∞a ,使得关于x 的不等式()21f x x m a ++<-有实数解,求实数m 的取值范围. 【答案】(1)1,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭(2)()6,m ∈+∞【详解】(1)当1a =时,即解不等式221x x ->+,①当2x ≥时,原不等式等价于221x x ->+,所以3x <-,所以不等式()21f x x >+的解集为空集,②当2x <时,原不等式等价于221x x ->+,解得13x <, 综上所述,不等式()21f x x >+的解集为1,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭.(2)因为()221f x x x a a ++=--22211x a a a ++≥+--,显然等号可取. 又()1,a ∈+∞,故原问题等价于关于a 的不等式221a m a +<-在()1,+∞上有解,又因为()22221211a a a a +=-++--26≥=, 当且仅当2a =时取等号,所以6m >,即()6,m ∈+∞.2.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.【答案】(1){|13}x x -≤≤;(2)[2,)+∞.试题解析: (1)当2a =时,()|22|2f x x =-+.解不等式|22|26x -+≤,得13x -≤≤.因此,()6f x ≤的解集为.(2)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,)+∞.3.已知函数()1f x ax =+,若不等式()f x a ≤的解集为31,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. (1)求a 的值;(2)若存在x ∈R ,使得不等式()f x a x a k <++成立,求k 的取值范围.【答案】(1)2a =(2)3k >-【详解】解:(1)∵()1f x ax =+, ∴()f x a ≤,即01a ax a >⎧⎨+≤⎩,解得11a a x a a ---≤≤, 又∵不等式()f x a ≤的解集为31,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,∴2a =. (2)依题意,()21f x x =+,故不等式()f x a x a k <++可化为2122x x k +<++, 要使不等式存在解,即1122k x x +<++存在解,即1122k x x +--<存在解, 令()1,0211112,022231,22x g x x x x x x ⎧-≥⎪⎪⎪=+--=->≥-⎨⎪⎪-<-⎪⎩, ∴()g x 的最小值为32-,依题意得322k >-, ∴3k >-.4.已知关于x 的不等式x a b +<的解集为{}24x x <<(1)求实数,a b 的值;(2.【答案】(1)3,1a b =-=;(2)4【详解】(1)由x a b +<,得b a x b a --<<- 则2,{4,b a b a --=-=解得3a =-,1b = (2=≤4===,即1t =时等号成立,故max 4=.5.已知函数()|||2|f x x a x =++-.(1)当1a =时,求不等式()7f x ≥的解集;(2)若()|4||2|f x x x a -++„的解集包含[]0,2,求a 的取值范围.【答案】(1)(,3][4,)-∞-+∞U ;(2)[22]-,. 【详解】当1a =时,21,1()3,1221,2x x f x x x x -+-⎧⎪=-<<⎨⎪-⎩„…,当1x ≤-时,由()7f x ≥得217x -+≥,解得3x ≤-;当12x -<<时,()7f x ≥无解;当2x ≥时,由()7f x ≥得217x -≥,解得4x ≥,所以()7f x ≥的解集为(,3][4,)-∞-+∞U(2)()|4||2|f x x x a -++„的解集包含[0]2,等价于|||2||4||2|x a x a x x +-+---„在[0]2,上恒成立,当[02]x ∈,时,|||2||4||2|2x a x a x x +-+---=„等价于max |(2|||)2x a a x ++-„恒成立, 而|||2||()(2)|||x a x a x a x a a +-++-+=„,∴2a ≤,故满足条件的a 的取值范围是[22]-,6.已知函数()|21|f x x =+.(1)解不等式:()(2)6f x f x +-„;(2)求证:()222(1)232f x a f x x a x a a +--++++-„.【答案】(1){|12}x x -剟; (2)见解析. 【详解】(1)由于()(2)|21||23|f x f x x x +-=++-,于是原不等式化为|21||23|6x x ++-„, 若21x <-,则21(23)6x x ----„,解得112x -<-„; 若1322x -剟,则21(23)6x x --+-„,解得1322x -剟; 若32x >,则21(23)6x x ++-„,解得322x <„. 综上所述,不等式解集为{|12}x x -剟. (2)由已知条件,对于x ∀∈R ,可得()2222(1)221|21|2222f x a f x x a x a a +--=++--+=+„. 又()22222232232323x a x a a a a a a a ++++-+--=-+…, 由于22183233033a a a ⎛⎫-+=-+> ⎪⎝⎭, 所以222232323x a x a a a a ++++--+…. 又由于()22223232221(1)0a a a a a a -+-+=-+=-…, 于是2232322a a a -++….所以()222(1)232f x af x x a x a a +--++++-„.7.已知函数()|22||1|f x x x =+--.(1)在如图所示的坐标系中作出()f x 的图象,并结合图象写出不等式()3f x ≥的解集;(2)若函数2()()3g x f x m m =--的图象恒在x 轴的上方,求实数m 的取值范围. 【答案】(1)见解析,2(,6],3⎡⎫-∞-⋃+∞⎪⎢⎣⎭(2)21m -<<- 【详解】(1)3,1()31,113,1x x f x x x x x --≤-⎧⎪=+-<<⎨⎪+≥⎩结合图象可知,当1x ≤-时,33x --≥,6x ≤-;当11x -<<时,313x +≥,解得2,13x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭;当1x ≥时,33x +≥成立.综上,不等式()3f x ≥的解集为2(,6],3⎡⎫-∞-⋃+∞⎪⎢⎣⎭.(2)若函数2()()3g x f x m m =--的图象恒在x 轴的上方,则()0>g x 恒成立, 即2()3f x m m >+恒成立,只需2min ()3f x m m >+. 由(1)中图象可知min ()(1)2f x f =-=-.所以232m m +<-,解得21m -<<-.8.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.详解:(1)()13,,212,1,23, 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5.9.已知函数()2f x x a x =-+-.(Ⅰ)若()3f x ≥恒成立,求实数a 的取值范围;(Ⅱ)()f x x ≤的解集为[]2,m ,求a 和m .【答案】(Ⅰ)5a ≥或1a ≤-;(Ⅱ),4a =,6m =.【详解】(Ⅰ)因为()()222x a x x a x a -+-≥---=-,当且仅当()()20x a x --≤时取等,故()f x 最小值为2a -, 235a a ∴-≥⇔≥或1a ≤-.(Ⅱ)由不等式解集的意义可知:2x =时,()22f =,即22a -=,解得:0a =或4.0a =时,如图所示:不合题意舍去.4a =时,如图所示:由y x =与26y x =-解得:6x =,即6m =,综上,4a =,6m =.10.已知函数()12f x x x =--+.(Ⅰ)若不等式()1f x m ≥-有解,求实数m 的最大值M ;(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,若正实数a ,b 满足223a b M +=,证明:34a b +≤.【答案】(Ⅰ)4M =;(Ⅱ)证明见解析.试题解析:(Ⅰ)若不等式()1f x m ≥-有解,只需()f x 的最大值()1max f x m ≥-即可. 因为()()12123x x x x --+≤--+=,所以13m -≤,解得24m -≤≤,所以实数m 的最大值4M =.(Ⅱ)根据(Ⅰ)知正实数a ,b 满足2234a b +=,由柯西不等式可知()()()2223313a ba b ++≥+, 所以,()2316a b +≤,因为a ,b 均为正实数,所以34a b +≤(当且仅当1a b ==时取“=”).11.若x R ∃∈,使得不等式221sin 4sin 4t x x -<--成立.(Ⅰ)求t 的取值范围;(Ⅱ)求证:1113221t t t++>-+. 【答案】(Ⅰ)()0,1;(Ⅱ)证明见解析【详解】(Ⅰ)设sin x m =,[]1,1m ∈-,故()222sin 4sin 44428y x x m m m =--=--=--, max 1y =,故211t -<,解得01t <<,即()0,1t ∈.(Ⅱ)()()222111+1111111322122133t t t t t t t t t -++++⎛⎫++=++≥= ⎪-+-+⎝⎭, 等号成立的条件是111221t t t ==-+,方程无解,故1113221t t t ++>-+.12.已知函数()f x =R .(1)求实数t 的取值范围;(2)设实数R 为t 的最小值,若实数a ,b ,c 满足2222a b c m ++=,求222111123a b c +++++的最小值.【答案】(1)4t ≥;(2)922【详解】(1)因为函数定义域为R ,即2130t x x ++--=恒成立,所以213t x x ≥-++-恒成立 5,1,21313,13,5, 3.x x x x x x x x +≤-⎧⎪-++-=--<<⎨⎪--≥⎩由单调性可知当1x =-时,213x x -++-有最大值为4,即4t ≥;(2)由(1)知4m =,22216a b c ++=, 由柯西不等式知()()22222221111231119123a b c a b c ⎛⎫++⨯+++++≥++=⎪+++⎝⎭所以222111912322a b c ++≥+++,即222111123a b c +++++的最小值为922. 当且仅当2193a =,2163b =,2133c =时,等号成立13.已知函数()221f x x x =-+-.(1)求不等式()3f x ≥的解集;(2)记函数f (x )的最小值为m ,若a ,b ,c 均为正实数,且12a b c m ++=,求a 2+b 2+c 2的最小值. 【答案】(1){x |x ≥2或x ≤0}.(2)最小值为1.【详解】(1)3321()2211221332x x f x x x x x x x ⎧⎪-⎪⎪=-+-=+≤≤⎨⎪⎪-+⎪⎩,>,,<. ∵()3f x ≥,∴3332x x -≥⎧⎨⎩>或13122x x +≥⎧⎪⎨≤≤⎪⎩或33312x x -+≥⎧⎪⎨⎪⎩<, 解得2x ≥或0x ≤,∴不等式的解集为{x |x ≥2或x ≤0}.(2)由(1)知,函数()f x 在1(,)2-∞上单调递减,在1[,)2+∞上单调递增, 所以min 13()()22f x f ==,则1322a b c m ++==, 由柯西不等式,有222222211()[()9411]()22a b c a b c ++≥++=++, ∴2221a b c ++≥,当且仅当2a =b =c ,即a 13=,b =c 23=时取等号, ∴222a b c ++的最小值为1.14.已知函数()31f x x x =-+-.(1)若()f x x m ≥+对任意x ∈R 恒成立,求实数m 的取值范围; (2)记函数()f x 的最小值为s ,若,,0a b c >,且a b c s ++=,证明:48ab bc ac abc ++≥.【答案】(1)(],1m ∈-∞-(2)证明见解析【详解】(1)设()()31g x f x x x x x =-=-+-- Q ()g x m ≥恒成立∴ ()4,32,13,43,1x x g x x x x x -≥⎧⎪=-+<<⎨⎪-≤⎩其图像如图所示:故()()min 31g x g ==-,∴ (],1m ∈-∞-(2)()()()31312f x x x x x =-+-≥---=, 当且仅当13x ≤≤时等号成立,∴2s =,即2a b c ++=, 原不等式等价于1148a b c++≥,由柯西不等式得: ()211416a b ca b c ⎛⎫++++≥ ⎪⎝⎭=, ∴1148a b c ++≥, 当且仅当12a =,12b =,1c =时等号成立,∴ 48ab bc ac abc ++≥成立.。