2019年高考数学总复习课时作业(六十九)第69讲不等式的性质及绝对值不等式理
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2019年高考数学(理)一轮复习精品资料1.若a >0,b >0,且1a +1b=ab 。
(1)求a 3+b 3的最小值;(2)是否存在a ,b ,使得2a +3b =6?并说明理由。
解析:(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42。
(2)由(1)知,2a +3b ≥26ab ≥43。
由于43>6,从而不存在a ,b ,使得2a +3b =6。
2.若a ,b ,c ∈R +,且满足a +b +c =2。
(1)求abc 的最大值; (2)证明:1a +1b +1c ≥92。
3.设a >0,b >0,且a +b =1a +1b,证明:(1)a +b ≥2;(2)a 2+a <2与b 2+b <2不可能同时成立。
证明:(1)由a >0,b >0,则a +b =1a +1b =a +bab。
由于a +b >0,则ab =1,即有a +b ≥2ab =2,当且仅当a =b 取得等号,则a +b ≥2。
(2)假设a 2+a <2与b 2+b <2可能同时成立。
由a 2+a <2及a >0,可得0<a <1。
由b 2+b <2及b >0,可得0<b <1,这与ab =1矛盾, 所以a 2+a <2与b 2+b <2不可能同时成立。
4.已知函数f (x )=|x +a |+⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1a (a >0)。
(1)当a =2时,求不等式f (x )>3的解集;(2)证明:f (m )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1m ≥4。
(2)证明:f (m )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1m =|m +a |+⎪⎪⎪⎪⎪⎪m +1a +⎪⎪⎪⎪⎪⎪-1m+a +⎪⎪⎪⎪⎪⎪-1m +1a =⎝ ⎛⎭⎪⎫|m +a |+⎪⎪⎪⎪⎪⎪-1m +a +⎝ ⎛ ⎪⎪⎪⎪⎪⎪m +1a +⎪⎪⎪ -1m+⎭⎪⎫⎪⎪⎪1a ≥2⎪⎪⎪⎪⎪⎪m +1m = 2⎝ ⎛⎭⎪⎫|m |+1|m |≥4(当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧m =±1,a =1时等号成立)。
学习必备欢迎下载不等式的性质与绝对值不等式典题探究例 1 解不等式 2<| 2x- 5|≤ 7.例 2 解关于x的不等式:(1) | 2x+ 3|- 1<a( a∈ R);(2)|2x+1|>x+1.例 3 解不等式 | x- |2 x+ 1|| >1.例 4.求证:a2b2ab a b 1演练方阵A档(巩固专练)1.下列各式中,最小值等于2的是()x yB.x 25C.tan1x2xA .2D.2y x tanx42x, y R且满足x3y2,则 3x27 y 1 的最小值是().若A.339B.122C.6D.73.不等式 |8 - 3x| >0 的解集是 ()A.B. R C. { |≠8 ,∈R} D .{ 8 } 334.下列不等式中,解集为R的是()A.|x+ 2|> 1B.| x+2|+1>1 C. ( x- 78)2>- 1 D . ( x+ 78)2-1>05.在数轴上与原点距离不大于 2 的点的坐标的集合是()A.{x|- 2<x< 2 }B .{x| 0<x≤ 2 }C .{x|- 2≤x≤ 2} D .{x|x≥ 2 或x≤- 2}6.不等式| 1- 2x|<3的解集是( )A.{x|x<1 } B .{x|- 1<x< 2 }C.{ x| x>2}D.{ x| x<-1或 x>2}7.若a b 0 ,则a1的最小值是 _____________。
b(a b)128.函数 f ( x) 3xx 2 ( x 0) 的最小值为 _____________。
9.不等式| x + 4|> 9 的解集是 __________.10.当 a >0 时,关于 x 的不等式| b -ax |< a 的解集是 ________.B 档(提升精练)1.不等式| x + a |< 1 的解集是 ()A .{ x |- 1+ a <x < 1+ aB .{ x |- 1- a < x < 1- a}C .{ x |- 1-| |< < 1-| a |} D .{ x | <- 1-| a |或 x > 1-| a |}a xx2.不等式 1≤| x -3|≤ 6 的解集是 ()A .{ x |- 3≤ x ≤2 或 4≤ x ≤ 9} B.{ x |- 3≤ x ≤ 9} C .{ x |- 1≤ x ≤2}D.{ x |4≤ x ≤9}3.下列不等式中,解集为{x | x < 1 或 x > 3}的不等式是 ( )A .| x -2|> 5B .| 2x - 4|> 3C . 1-| x - 1|≤1D.1-| x -1|<122 2 24.已知集合 A = { x || x - 1| <2} , B = { x || x - 1| > 1} ,则 A ∩ B 等于 ( )A . { x | -1< x < 3}B . { x | x <0 或 x > 3}C . { x | -1< x < 0}D. { x | - 1< x < 0 或 2< x < 3}5. 若 x (,1) ,则函数 yx 2 2x2有()2x 2A .最小值 1B .最大值 1C .最大值 1D .最小值16.设 a,b, cR ,且 a b c1,若 M(11)( 1 1)( 11) ,则必有()ab cA .0 M1 1M1C .1M8D .M88B .87.已知不等式| x -2|< a ( a > 0) 的解集是{ x |- 1< x < b } ,则 a + 2b =.8.不等式 | x + 2| > x + 2 的解集是 ______.9.解下列不等式: (1)|2-3x | ≤ 2;(2)|3x - 2| > 2.10.求函数 y3 x 54 6 x 的最大值。
2019年高考数学(理)一轮复习精品资料1.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。
解析:(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 ≤32+124-t2+t2]=24-t +t =4, 当且仅当4-t 3=t1,即t =1时等号成立, 故(-3t +12+t )max =4。
2.设函数f (x )=|x -3|+|2x -4|-a 。
(1)当a =6时,解不等式f (x )>0;(2)如果关于x 的不等式f (x )<0的解集不是空集,求实数a 的取值范围。
3.设函数f (x )=|2x +2|-|x -2|。
(1)求不等式f (x )>2的解集;(2)若对于∀x ∈R ,f (x )≥t 2-72t 恒成立,求实数t 的取值范围。
解析:(1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x -4,x <-1,3x ,-1≤x <2,x +4,x ≥2。
当x <-1时,-x -4>2,x <-6,∴x <-6; 当-1≤x <2时,3x >2,x >23,∴23<x <2;当x ≥2时,x +4>2,x >-2,∴x ≥2。
综上所述,不等式f (x )>2的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >23或x <-6。
(2)由(1)可知f (x )min =f (-1)=-3, 若∀x ∈R ,f (x )≥t 2-72t 恒成立,则只需f (x )min =-3≥t 2-72t ⇒2t 2-7t +6≤0⇒32≤t ≤2,所以实数t 的取值范围为32≤t ≤2。
4.已知函数f (x )=x |x -a |(a ∈R )。
课时分层训练(六十九) 绝对值不等式1.已知|2x -3|≤1的解集为[m ,n ]. (1)求m +n 的值;(2)若|x -a |<m ,求证:|x |<|a |+1.[解] (1)由不等式|2x -3|≤1可化为-1≤2x -3≤1, 得1≤x ≤2,3分 ∴m =1,n =2,m +n =3.5分 (2)证明:若|x -a |<1,则|x |=|x -a +a |≤|x -a |+|a |<|a |+1. 10分2.若函数f (x )=|x +1|+2|x -a |的最小值为5,求实数a 的值. [解] 当a =-1时,f (x )=3|x +1|≥0,不满足题意;当a <-1时,f (x )=⎩⎨⎧-3x -1+2a ,x ≤a ,x -1-2a ,a <x ≤-1,3x +1-2a ,x >-1,3分f (x )min =f (a )=-3a -1+2a =5, 解得a =-6;5分当a >-1时,f (x )=⎩⎨⎧-3x -1+2a ,x ≤-1,-x +1+2a ,-1<x ≤a ,3x +1-2a ,x >a ,7分f (x )min =f (a )=-a +1+2a =5, 解得a =4.9分 综上所述,实数a 的值为-6或4.10分3.(·衡水中学调研)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,不等式f (x )≥3化为|x -3|+|x -2|≥3.(*) 若x ≤2时,由(*)式,得5-2x ≥3,∴x ≤1.若2<x <3时,由(*)式知,解集为∅. 若x ≥3时,由(*)式,得2x -5≥3,∴x ≥4. 综上可知,f (x )≥3的解集是{x |x ≥4或x ≤1}. 4分(2)原不等式等价于|x -4|-|x -2|≥|x +a |,(**) 当1≤x ≤2时,(**)式化为4-x -(2-x )≥|x +a |, 解得-2-a ≤x ≤2-a .8分 由条件,[1,2]是f (x )≤|x -4|的解集的子集, ∴-2-a ≤1且2≤2-a ,则-3≤a ≤0, 故满足条件的实数a 的取值范围是[-3,0].10分 4.(·全国卷Ⅱ)已知函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -12+⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +12,M 为不等式f (x )<2的解集.(1)求M ;(2)证明:当a ,b ∈M 时,|a +b |<|1+ab |.[解] (1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x ,x ≤-12,1,-12<x <12,2x ,x ≥12.当x ≤-12时,由f (x )<2得-2x <2,解得x >-1;当-12<x <12时,f (x )<2;当x ≥12时,由f (x )<2得2x <2,解得x <1. 所以f (x )<2的解集M ={x |-1<x <1}.5分(2)证明:由(1)知,当a ,b ∈M 时,-1<a <1,-1<b <1,从而(a +b )2-(1+ab )2=a 2+b 2-a 2b 2-1=(a 2-1)(1-b 2)<0.因此|a +b |<|1+ab |.10分5.(·湖南长郡中学模拟)已知正实数a ,b 满足:a 2+b 2=2ab . (1)求1a +1b 的最小值m ;(2)设函数f (x )=|x -t |+⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1t (t ≠0),对于(1)中求得的m 是否存在实数x ,使得f (x )=m2成立,说明理由.【导学号:57962489】[解] (1)∵2ab =a 2+b 2≥2ab , ∴ab ≥ab (a >0,b >0),则ab ≤1. 又1a +1b ≥2ab ≥2,当且仅当a =b 时取等号, ∴1a +1b的最小值m =2. 5分(2)函数f (x )=|x -t |+⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1t ≥⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1t -(x -t )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪1t +t =|t |+⎪⎪⎪⎪⎪⎪1t ≥2. 对于(1)中的m =2,m2=1<2. ∴满足条件的实数x 不存在.10分6.(·郑州质检)已知函数f (x )=|3x +2|. (1)解不等式|x -1|<f (x );(2)已知m +n =1(m ,n >0),若|x -a |-f (x )≤1m +1n (a >0)恒成立,求实数a的取值范围.[解] (1)依题设,得|x -1|<|3x +2|, 所以(x -1)2<(3x +2)2,则x >-14或x <-32,故原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >-14或x <-32. 4分(2)因为m +n =1(m >0,n >0),所以1m +1n =(m +n )⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +1n =2+m n +n m ≥4,当且仅当m =n =12时,等号成立. 令g (x )=|x -a |-f (x )=|x -a |-|3x +2|=⎩⎪⎨⎪⎧2x +2+a ,x <-23,-4x -2+a ,-23≤x ≤a ,-2x -2-a ,x >a ,8分则x =-23时,g (x )取得最大值23+a , 要使不等式恒成立,只需g (x )ma x =23+a ≤4. 解得a ≤103.又a >0,因此0<a ≤103. 10分。
第69讲不等式的性质及绝对值不等式考试说明 1.理解绝对值的几何意义,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-b|≤|a-c|+|c-b|(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-c|+|x-b|≥a.【课前双基巩固】知识聚焦1. (1)b<a a>b (2)a>c a>c(3)b+c b+c a+c>b+d a+c>b+d(4)bc bc (5)> (6)>2. (1)≥2ab a=b (2)≥a=b(3)算术几何(4)≥a=b=c(5)≥3. (1)ab≥0(2)(a-b)(b-c)≥0【课堂考点探究】例1[思路点拨] 借助绝对值三角不等式进行证明.证明:==x+y+1-y++≤|x+y+1|++≤×=,所以≤.变式题证明:由绝对值三角不等式的性质得|x|=|2(x-3y)+3(x+2y)|≤[|2(x-3y)|+|3(x+2y)|]<×=.例2[思路点拨] (1)分类讨论,去掉绝对值,分别求得不等式f(x)≥-2的解集,再取并集,即得所求;(2)作出f(x)的图像,数形结合求得满足x∈[a,+∞)时g(x)≥f(x)的a的取值范围.解:(1)f(x)=当x≤-2时,x-4≥-2,即x≥2,∴x∈?;当-2<x<1时,3x≥-2,即x≥-,∴-≤x<1;当x≥1时,-x+4≥-2,即x≤6,∴1≤x≤6.综上,f(x)≥-2的解集为.(2)函数y=f(x)的图像如图所示.∵g(x)=x-a,-a表示直线的纵截距,当直线过(1,3)点时,-a=2,∴当-a≥2,即a≤-2时,符合题意;当-a<2,即a>-2时,令-x+4=x-a,得x=2+,∴a≥2+,即a≥4.综上,a≤-2或a≥4.变式题解:(1)当a=-1时,不等式f(x)≥0可化为|2x+1|-|x|-1≥0,∴或或解得x≤-2或x≥0,∴不等式f(x)≥0的解集为(-∞,-2]∪[0,+∞).(2)由f(x)=2x得a=2x+|x|-|2x+1|,令g(x)=2x+|x|-|2x+1|,则g(x)=作出函数y=g(x)的图像,如图所示,易知A-,-,B(0,-1),结合图像知,当-1<a<-时,函数y=a与y=g(x)的图像有三个不同的交点,即方程f(x)=2x有三个不同的解,∴a的取值范围为.例3[思路点拨] (1)先根据绝对值三角不等式可得+|x-2m|≥,再根据基本不等式可得+2m≥2=8,即证f(x)≥8恒成立;(2)原问题等价于解+|1-2m|>10,分1-2m≥0和1-2m<0两种情况进行讨论,分别求解不等式再取并集即可.解:(1)证明:由m>0,得f(x)=+|x-2m|≥==+2m≥2=8,当且仅当=2m且(x-2m)≤0,即m=2且-4≤x≤4时取等号,所以f(x)≥8恒成立.(2)f(1)=+|1-2m|(m>0).当1-2m<0,即m>时,f(1)=1+-(1-2m)=+2m,由f(1)>10,得+2m>10,化简得m2-5m+4>0,解得m<1或m>4,所以<m<1或m>4.当1-2m≥0,即0<m≤时,f(1)=1++(1-2m)=2+-2m,由f(1)>10,得2+-2m>10,此不等式在0<m≤时恒成立.综上,实数m的取值范围是(0,1)∪(4,+∞).变式题解:(1)由|ax-1|≤3,得-3≤ax-1≤3,即-2≤ax≤4.因为a>0,所以-≤x≤,因为不等式f(x)≤3的解集是{x|-1≤x≤2},所以解得a=2.(2)因为=≥=,所以要使<|k|存在实数解,只需|k|>,解得k>或k<-,所以实数k的取值范围是∪.【备选理由】这里选用的三个例题,涉及求绝对值不等式的解、由解集求参数、不等式的证明,以及不等式恒成立等问题,希望通过练习提高学生的解题能力.1 [配例1使用]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x1∈R,都存在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,得-2<x<4,故不等式|g(x)|<5的解集为{x|-2<x<4}.(2)因为对任意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的取值范围为a≥-1或a≤-5.2 [配例2使用] [2017·山西实验中学模拟]已知函数f(x)=|x-2|+|x+4|,g(x)=x2+4x+3.(1)求不等式f(x)≥g(x)的解集;(2)如果f(x)≥|1-5a|恒成立,求a的取值范围.解:(1)f(x)≥g(x),即|x-2|+|x+4|≥x2+4x+3.①当x<-4时,原不等式等价于-(x-2)-(x+4)≥x2+4x+3,即x2+6x+5≤0,解得-5≤x≤-1,∴-5≤x<-4;②当-4≤x≤2时,原不等式等价于-(x-2)+(x+4)≥x2+4x+3,即x2+4x-3≤0,解得-2-≤x≤-2+,∴-4≤x≤-2+;③当x>2时,原不等式等价于(x-2)+(x+4)≥x2+4x+3,即x2+2x+1≤0,解得x=-1,∴x∈?.综上可知,不等式f(x)≥g(x)的解集是{x|-5≤x≤-2+}.(2)∵|x-2|+|x+4|≥|x-2-x-4|=6,且f(x)≥|1-5a|恒成立,∴6≥|1-5a|,即-6≤1-5a≤6,∴-1≤a≤,∴a的取值范围是.3 [配例3使用] [2017·深圳二调]已知函数f(x)=|x+1-2a|+|x-a2|,a∈R.(1)若f(a)≤2|1-a|,求实数a的取值范围;(2)若关于x的不等式f(x)≤1存在实数解,求实数a的取值范围.解:(1)因为f(a)≤2|1-a|,所以|1-a|+|a-a2|≤2|1-a|,即(|a|-1)|1-a|≤0.当a=1时,不等式成立;当a≠1时,|1-a|>0,则|a|-1≤0,解得-1≤a<1.综上所述,实数a的取值范围是{a|-1≤a≤1}.(2)若关于x的不等式f(x)≤1存在实数解,则只需f(x)min≤1,又f(x)=|x+1-2a|+|x-a2|≥|(x+1-2a)-(x-a2)|=(a-1)2,所以(a-1)2≤1,解得0≤a≤2,所以实数a的取值范围是{a|0≤a≤2}.。
课时作业(六十九)一、选择题1.不等式|x -2x |>x -2x的解集是 ( ) A .(0,2) B .(-∞,0)C .(2,+∞)D .(-∞,0)∪(0,+∞)解析:由|t |>t 知t <0,故x -2x <0,其解集为{x |0<x <2}.故选A.答案:A2.若不等式|ax +2|<6的解集为(-1,2),则实数a 等于 ( )A .8B .2C .-4D .-8解析:由|ax +2|<6,得-6<ax +2<6,即-8<ax <4,不等式|ax +2|<6的解集为(-1,2),易检验a =-4.答案:C3.设a >0,b >0且a ≠b ,P =a 2b +b 2a ,Q =a +b ,则 ( )A .P >QB .P ≥QC .P <QD .P ≤Q解析:P -Q =a 2b +b 2a -a -b=a 2-b 2b +b 2-a 2a =a a 2-b 2-b a 2-b 2ab=a -b a 2-b 2ab =a -b 2a +bab >0 ∴P >Q .答案:A4.若a ,b ,c ∈(0,+∞),且a +b +c =1,则a +b +c 的最大值为( )A .1 B. 2C. 3 D .2解析:(a +b +c )2=(1×a +1×b +1×c )2≤(12+12+12)(a +b +c )=3. 当且仅当a =b =c =13时,等号成立.∴(a +b +c )2≤3.故a +b +c 的最大值为 3.故应选C.答案:C5.(2012年湖南)不等式|2x +1|-2|x -1|>0的解集为 ( ) A.⎝ ⎛⎦⎥⎤14,1 B .[1,+∞) C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫14,+∞ D.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,+∞ 解析:对于不等式|2x +1|-2|x -1|>0,分三种情况讨论:①当x <-12时,-2x -1-2(-x +1)>0,∴-3>0,故x 不存在;②当-12≤x ≤1时,2x +1-2(-x +1)>0,∴14<x ≤1;③当x >1时,2x +1-2(x -1)>0,3>0,∴x >1.综上可知,x >14. 答案:D6.不等式|x +1||x +2|≥1的解集为 ( ) A .(-∞,-2)B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-32C.⎝⎛⎦⎥⎤-2,-32 D .(-∞,-2)∪⎝⎛⎦⎥⎤-2,-32 解析:∵|x +1||x +2|≥1, ∴|x +1|≥|x +2|(x ≠-2).∴x 2+2x +1≥x 2+4x +4.∴2x +3≤0,∴x ≤-32且x ≠-2. 故原不等式的解集为{x |x ≤-32且x ≠-2}. 答案:D二、填空题7.若关于x 的不等式|a |≥|x +1|+|x -2|存在实数解,则实数a 的取值范围是________.解析:因为|x +1|+|x -2|≥|x +1-x +2|=3,所以|a |≥|x +1|+|x -2|存在实数解, 即|a |≥3,解得a ≤-3或a ≥3.答案:(-∞,-3]∪[3,+∞)8.若不等式|x -a |+|x -2|≥1对任意实数x 均成立,则实数a 的取值范围是________. 解析:由|x -a |+|x -2|≥|(x -a )-(x -2)|=|a -2|知|a -2|≥1.解之得a ≤1或a ≥3.答案:(-∞,1]∪[3,+∞)9.(2011年江西)对于实数x ,y ,若|x -1|≤1,|y -2|≤1,则|x -2y +1|的最大值为________.解析:∵对∀a ,b ∈R 都有|a -b |≤|a |+|b |∴|x -2y +1|=|(x -1)-2(y -2)-2|≤|x -1|+2|y -2|+2≤1+2×1+2=5. 答案:5三、解答题10.已知函数f (x )=log 2(|2x +1|+|x +2|-m ).(1)当m =4时,求函数f (x )的定义域;(2)若关于x 的不等式f (x )≥1的解集是R ,求m 的取值范围.解:(1)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <-73或x >13.(2)m ≤|2x +1|+|x +2|-2及g (x )=|2x +1|+|x +2|-2=⎩⎪⎨⎪⎧ -3x -5,x ≤-2,-x -1,-2<x <-12,3x +1,x ≥-12.可知g (x )≥-12,∴m ≤-12.11.(2011年福建)设不等式|2x -1|<1的解集为M .(1)求集合M ;(2)若a ,b ∈M ,试比较ab +1与a +b 的大小.解:(1)由|2x -1|<1得,-1<2x -1<1,解得0<x <1.所以M ={x |0<x <1}.(2)由(1)和a ,b ∈M 可知0<a <1,0<b <1,所以(ab +1)-(a +b )=(a -1)(b -1)>0.故ab +1>a +b .12.已知函数f (x )=|x -2|-|x -5|.(1)证明:-3≤f (x )≤3;(2)求不等式f (x )≥x 2-8x +15的解集.解:(1)证明:f (x )=|x -2|-|x -5|=⎩⎪⎨⎪⎧ -3, x ≤2,2x -7, 2<x <5,3, x ≥5.当2<x <5时,-3<2x -7<3.所以-3≤f (x )≤3.(2)由(1)可知,当x ≤2时,f (x )≥x 2-8x +15的解集为空集; 当2<x <5时,f (x )≥x 2-8x +15的解集为{x |5-3≤x <5};当x ≥5时,f (x )≥x 2-8x +15的解集为{x |5≤x ≤6}.综上,不等式f (x )≥x 2-8x +15的解集为{x |5-3≤x ≤6}.[热点预测]13.不等式|x +1|-|x -2|>2的解集为________.解析:①当x ≤-1时,原不等式可化为-3>2,显然不成立;②当-1<x <2时,原不等式可化为2x -1>2,得x >32,故此时32<x <2; ③当x ≥2时,原不等式可化为3>2,显然恒成立,故此时x ≥2. 综上可知,不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞ 14.不等式|x +3|-|x -1|≤a 2-3a 对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围为________.解析:要使|x +3|-|x -1|≤a 2-3a 对任意x ∈R 恒成立,则需a 2-3a 大于等于函数y =|x +3|-|x -1|的最大值.又y max =4,故a 2-3a ≥4,得a ≤-1或a ≥4.答案:(-∞,-1]∪[4,+∞)15.已知函数f (x )=|x -2|,g (x )=-|x +3|+m .(1)解关于x 的不等式f (x )+a -1>0(a ∈R );(2)若函数f (x )的图象恒在函数g (x )的图象的上方,求m 的取值范围.解:(1)不等式f (x )+a -1>0,即|x -2|+a -1>0.当a =1时,不等式的解集是(-∞,2)∪(2,+∞);当a >1时,不等式的解集为R ;当a <1时,即|x -2|>1-a ,即x -2<a -1或x -2>1-a ,即x <a +1或x >3-a ,解集为(-∞,1+a )∪(3-a ,+∞).(2)函数f (x )的图象恒在函数g (x )的图象的上方,即|x -2|>-|x +3|+m 对任意实数x 恒成立,即|x -2|+|x +3|>m 对任意实数x 恒成立.由于|x-2|+|x+3|≥5,所以m的取值范围是(-∞,5).。
考点69 不等式的性质及绝对值不等式1.选修4-5:不等式选讲已知函数.(1)求关于的不等式的解集;(2),使得成立,求实数的取值范围.【答案】(1) (2)又,所以.故实数的取值范围为.2.(选修4-5:不等式选讲) 已知函数.(1)求的最大值;(2)设,,,且,求证:.【答案】(1)m=3; (2) ∵, ∴.当且仅当,即,,时取等号,即.3.选修4-5:不等式选讲 已知,,a b c R +∈.(1)求证:;(2)求函数的零点个数.【答案】(1)见解析;(2)见解析.4.设函数.(1)设的解集为,求集合;(2)已知为(1)中集合中的最大整数,且(其中,,为正实数),求证:.【答案】(1);(2)见解析5.选修4-5:不等式选讲已知函数.(1)若不等式恒成立,求实数a的取值范围;(2)若对于实数,x y,有,1233y-≤求证:()23f x≤.【答案】(1)1a≤;(2)见解析.【解析】(1)根据题意可得恒成立,即,化简得,而是恒成立的,所以3322a≥,解得1a≤;(2),所以()23f x ≤. 6.已知定义在R 上的函数*N ,且()4f x <恒成立.(1)求实数m 的值; (2)若,求证:4118αβ+≥.【答案】(1)1m =;(2)见解析.7.[选修4-5:不等式选讲] 已知a , b , c 为正实数,且.求证:.【答案】详见解析 【解析】因为,所以3abc ≥,所以, 当且仅当时,取“=”.12.选修4-5:不等式选讲 若不等式对于任意都成立.(1)求的值;(2)设,求证:.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)详见解析13.选修4-5不等式选讲已知是常数,对任意实数,不等式都成立.(1)求的值;(2)设,求证:.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)见解析.14.已知函数.(Ⅰ)解不等式:;(Ⅱ)当时,函数的图象与轴围成一个三角形,求实数的取值范围.【答案】(I);(II).【解析】(Ⅰ)由题意知,原不等式等价于15.已知函数.(1)解不等式;(2)已知,若恒成立,求实数的取值范围.【答案】(Ⅰ).(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)解:不等式可化为:①当时,①式为,解得;当,①式为,解得;当x > 1时,①式为,无解.16.选修4-5:不等式选讲设,记的解集为.(1)求集合;(2)已知,比较与的大小.【答案】(1)(2)当时,;当时,;当时,.【解析】(1)由,得或或解得,17.已知函数,若的最小值为1.(1)求实数的值;(2)若,且m,n均为正实数,且满足,求的最小值.【答案】(1);(2)。
2019年高考数学(理)一轮复习精品资料1.了解证明不等式的基本方法:比较法、综合法、分析法、放缩法、数学归纳法。
2.了解柯西不等式、排序不等式以及贝努利不等式。
3.能利用均值不等式求一些特定函数的极值。
一、比较法证明不等式 (1)求差比较法: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,这种方法称为求差比较法. (2)求商比较法: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a b>1即可,这种方法称为求商比较法.二、综合法与分析法 1.综合法利用某些已经证明过的不等式和不等式的性质,推导出所要证明的不等式,这种方法叫综合法.即“由因导果”的方法.2.分析法证明不等式时,有时可以从求证的不等式出发,分析使这个不等式成立的充分条件,把证明不等式转化为判定这些充分条件是否具备的问题,如果能够肯定这些充分条件都已经具备,那么就可以判定原不等式成立,这种方法叫作分析法.即“执果索因”的方法.3.平均值不等式定理:如果a ,b ,c 为正数,则a +b +c3≥3abc ,当且仅当a =b =c 时,等号成立.我们称a +b +c3为正数a ,b ,c 的算术平均值,3abc 为正数a ,b ,c 的几何平均值,定理中的不等式为三个正数的算术—几何平均值不等式,简称为平均值不等式.4.一般形式的算术—几何平均值不等式如果a 1,a 2,…,a n 为n 个正数,则a 1+a 2+…+a n n≥na 1a 2…a n ,当且仅当a 1=a 2=…=a n 时,等号成立.高频考点一 用分析法证明不等式【例1】 设a ,b ,c >0,且ab +bc +ca =1. 求证:(1)a +b +c ≥ 3. (2)a bc +b ac +cab≥ 3(a +b +c ).(2)a bc +b ac+c ab =a +b +c abc. 由于(1)中已证a +b +c ≥ 3. 因此要证原不等式成立,只需证明1abc≥ a +b +c .即证a bc +b ac +c ab ≤1, 即证a bc +b ac +c ab ≤ab +bc +ca .【方法规律】当所证明的不等式不能使用比较法,且和重要不等式、均值不等式没有直接联系,较难发现条件和结论之间的关系时,可用分析法来寻找证明途径,使用分析法证明的关键是推理的每一步必须可逆.【变式探究】已知函数f (x )=|x -1|. (1)解不等式f (x -1)+f (x +3)≥6;(2)若|a |<1,|b |<1,且a ≠0,求证:f (ab )>|a |f ⎝ ⎛⎭⎪⎫b a . (1)解 由题意,知原不等式等价为|x -2|+|x +2|≥6, 令g (x )=|x -2|+|x +2|, 则g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x ,x ≤-2,4,-2<x <2,2x ,x ≥2.当x ≤-2时,由-2x ≥6,得x ≤-3; 当-2<x <2时,4≥6不成立,此时无解; 当x ≥2时,由2x ≥6,得x ≥3.综上,不等式的解集是(-∞,-3]∪[3,+∞).高频考点二 用综合法证明不等式【例2】 已知a >0,b >0,a +b =1,求证: (1)1a +1b +1ab≥8;(2)⎝⎛⎭⎪⎫1+1a ⎝⎛⎭⎪⎫1+1b ≥9. 证明 (1)∵a +b =1,a >0,b >0, ∴1a +1b +1ab =1a +1b +a +b ab=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b=2⎝⎛⎭⎪⎫a +b a +a +b b =2⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b +4≥4b a ×ab+4=8. ∴1a +1b +1ab ≥8(当且仅当a =b =12时等号成立). (2)∵⎝⎛⎭⎪⎫1+1a ⎝⎛⎭⎪⎫1+1b =1a +1b +1ab+1,由(1)知1a +1b +1ab≥8.∴⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1b ≥9.【方法规律】(1)综合法证明不等式,要着力分析已知与求证之间,不等式的左右两端之间的差异与联系.合理进行转换,恰当选择已知不等式,这是证明的关键.(2)在用综合法证明不等式时,不等式的性质和均值不等式是最常用的.在运用这些性质时,要注意性质成立的前提条件.【变式探究】设a ,b ,c ∈R +且a +b +c =1. (1)求证:2ab +bc +ca +c 22≤12;(2)求证:a 2+c 2b +b 2+a 2c +c 2+b 2a≥2.证明 (1)因为1=(a +b +c )2=a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca ≥4ab +2bc +2ca +c 2, 所以2ab +bc +ca +c 22=12(4ab +2bc +2ca +c 2)≤12.(2)因为a 2+c 2b ≥2ac b ,b 2+a 2c ≥2ab c ,c 2+b 2a ≥2bca,所以a 2+c 2b +b 2+a 2c +c 2+b 2a ≥⎝ ⎛⎭⎪⎫ac b +ab c +⎝ ⎛⎭⎪⎫ab c +bc a +⎝ ⎛⎭⎪⎫ac b +bc a =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫c b +b c +b ⎝ ⎛⎭⎪⎫a c +c a +c ⎝ ⎛⎭⎪⎫a b +b a ≥2a +2b +2c=2.高频考点三 柯西不等式的应用 【例3】 已知x ,y ,z 均为实数.(1)若x +y +z =1,求证:3x +1+3y +2+3z +3≤33; (2)若x +2y +3z =6,求x 2+y 2+z 2的最小值.【变式探究】(1)使用柯西不等式证明的关键是恰当变形,化为符合它的结构形式,当一个式子与柯西不等式的左边或右边具有一致形式时,就可使用柯西不等式进行证明.(2)利用柯西不等式求最值的一般结构为:(a 21+a 22+…+a 2n )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 21+1a 22+…+1a 2n ≥(1+1+…+1)2=n 2.在使用柯西不等式时,要注意右边常数且应注意等号成立的条件.【变式探究】 已知大于1的正数x ,y ,z 满足x +y +z =3 3.求证:x 2x +2y +3z +y 2y +2z +3x +z 2z +2x +3y≥32. 证明 由柯西不等式及题意得,⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2x +2y +3z +y 2y +2z +3x +z 2z +2x +3y ·[(x +2y +3z )+(y +2z +3x )+(z +2x +3y )]≥(x +y +z )2=27. 又(x +2y +3z )+(y +2z +3x )+(z +2x +3y )= 6(x +y +z )=183,∴x 2x +2y +3z +y 2y +2z +3x +z 2z +2x +3y ≥27183=32, 当且仅当x =y =z =3时,等号成立.1. (2018年全国I 卷理数)[选修4–5:不等式选讲] 已知.(1)当时,求不等式的解集;(2)若时不等式成立,求的取值范围.【答案】(1).(2).2. (2018年全国Ⅱ卷理数) [选修4-5:不等式选讲] 设函数.(1)当时,求不等式的解集;(2)若,求的取值范围.【答案】(1),(2)【解析】(1)当时,可得的解集为.(2)等价于.而,且当时等号成立.故等价于.由可得或,所以的取值范围是.3. (2018年全国Ⅲ卷理数) [选修4—5:不等式选讲]设函数.(1)画出的图像;(2)当,,求的最小值.【答案】(1)见解析(2)5【解析】(1)的图像如图所示.(2)由(1)知,的图像与轴交点的纵坐标为,且各部分所在直线斜率的最大值为,故当且仅当且时,在成立,因此的最小值为5。
课时作业(六十九)第69讲不等式的性质及绝对值不等式
基础热身
1.(10分)[2017·湖北黄冈一模]已知函数f(x)=|2x-a|+|2x-1|(a∈R).
(1)当a=-1时,求f(x)≤2的解集;
(2)若f(x)≤|2x+1|的解集包含集合,求实数a的取值范围.
2.(10分)[2017·湖南长郡中学模拟]已知函数f(x)=|x-1|-|2x|.
(1)解不等式f(x)>-3;
(2)求函数f(x)的图像与x轴围成的三角形的面积.
能力提升
3.(10分)已知函数f(x)=|x-m|+|x|(m∈R).
(1)若f(1)=1,解关于x的不等式f(x)<2;
(2)若f(x)≥m2对任意实数x恒成立,求实数m的取值范围.
4.(10分)[2017·深圳二模]已知函数f(x)=|x+1-2a|+|x-a2|,a∈R.
(1)若f(a)≤2|1-a|,求实数a的取值范围;
(2)若关于x的不等式f(x)≤1存在实数解,求实数a的取值范围.
5.(10分)设不等式|x+1|+|x-1|≤2的解集为M.
(1)求集合M;
(2)若x∈M,|y|≤,|z|≤,求证:|x+2y-3z|≤.
6.(10分)[2017·唐山三模]已知函数f(x)=|x+2a|+|x-1|,a∈R.
(1)若a=1,解不等式f(x)≤5;
(2)当a≠0时,g(a)=f,求满足g(a)≤4的a的取值范围.
难点突破
7.(10分)[2017·衡阳二联]已知函数f(x)=|2x+1|,g(x)=|x|+a.
(1)当a=0时,解不等式f(x)≥g(x);
(2)若存在x∈R,使得f(x)≤g(x)成立,求实数a的取值范围.
8.(10分)[2017·抚州临川一中二模]已知函数f(x)=|x-3|+|2x-2|,g(x)=|x-a|+|a+x|.
(1)解不等式f(x)>10;
(2)若对于任意的x1∈R,都有x2∈R,使得f(x1)=g(x2),试求a的取值范围.
课时作业(六十九)
1.解:(1)当a=-1时,f(x)=|2x+1|+|2x-1|,
由f(x)≤2,得+≤1,
上述不等式等价于数轴上点x到两点-,距离之和小于等于1,则-≤x≤,
即原不等式的解集为.
(2)因为f(x)≤|2x+1|的解集包含,
所以当x∈时,不等式f(x)≤|2x+1|恒成立,
所以|2x-a|+2x-1≤2x+1,
即|2x-a|≤2,所以2x-2≤a≤2x+2,x∈恒成立,
所以(2x-2)max≤a≤(2x+2)min,得0≤a≤3.
2.解:(1)由题意可得f(x)=
因为f(x)>-3,
所以当x≤0时,由1+x>-3,解得x>-4,即-4<x≤0;
当0<x<1时,由1-3x>-3,解得x<,即0<x<1;
当x≥1时,由-1-x>-3,解得x<2,即1≤x<2.
故不等式f(x)>-3的解集为(-4,2).
(2)如图,画出函数f(x)的图像,
易得函数f(x)的图像与x轴交点的横坐标分别为-1,,
故函数f(x)的图像与x轴围成的三角形的面积为××1=.
3.解:(1)由f(1)=1可得|1-m|+1=1,故m=1.
由f(x)<2可得|x-1|+|x|<2.
①当x<0时,不等式可变为(1-x)-x<2,解得x>-,∴-<x<0;
②当0≤x≤1时,不等式可变为(1-x)+x<2,即1<2,∴0≤x≤1;
③当x>1时,不等式可变为(x-1)+x<2,解得x<,∴1<x<.
综上可知,原不等式的解集为.
(2)由绝对值不等式的性质可得f(x)=|x-m|+|x|≥|(x-m)-x|=|m|,
当且仅当(x-m)x≤0时,等号成立,故f(x)的最小值为|m|.
故只需|m|≥m2,即|m|(|m|-1)≤0,
解得-1≤m≤1,即实数m的取值范围是[-1,1].
4.解:(1)因为f(a)≤2|1-a|,所以|1-a|+|a-a2|≤2|1-a|,
即(|a|-1)|1-a|≤0.
当a=1时,不等式成立;
当a≠1时,|1-a|>0,则|a|-1≤0,解得-1≤a<1.
综上,实数a的取值范围是{a|-1≤a≤1}.
(2)若关于x的不等式f(x)≤1存在实数解,则f(x)min≤1,
又f(x)=|x+1-2a|+|x-a2|≥|(x+1-2a)-(x-a2)|=(a-1)2,
所以(a-1)2≤1,解得0≤a≤2,
所以实数a的取值范围是{a|0≤a≤2}.
5.解:(1)根据绝对值的意义可知,|x+1|+|x-1|表示数轴上的点x到点-1,1的距离之和,它的最小值为2,
故不等式|x+1|+|x-1|≤2的解集为M=[-1,1].
(2)∵x∈M,|y|≤,|z|≤,
∴|x+2y-3z|≤|x|+2|y|+3|z|≤1+2×+3×=,
∴|x+2y-3z|≤.
6.解:(1)|x+2|+|x-1|表示数轴上的点x到点-2和1的距离之和.当x=-3或2时,f(x)=5,
依据绝对值的几何意义可得f(x)≤5的解集为{x|-3≤x≤2}.
(2)g(a)=+.
当a<0时,g(a)=--2a+1≥5,当且仅当a=-1时,等号成立,所以g(a)≤4无解;
当0<a≤1时,g(a)=+2a-1,
由g(a)≤4得2a2-5a+2≤0,解得≤a≤2,又因为0<a≤1,所以≤a≤1;
当a>1时,g(a)=2a+1≤4,解得1<a≤.
综上,a的取值范围是.
7.解:(1)当a=0时,由f(x)≥g(x)得|2x+1|≥|x|,两边平方整理得3x2+4x+1≥0,解得x≤-1或x≥-, ∴原不等式的解集为∪.
(2)由f(x)≤g(x)得a≥|2x+1|-|x|,令h(x)=|2x+1|-|x|,则h(x)=
故h(x)min=h=-,从而实数a的取值范围为.
8.解:(1)当x<1时,f(x)=3-x-(2x-2)=-3x+5>10,解得x<-;
当1≤x≤3时,f(x)=3-x+(2x-2)=x+1>10,解得x>9,不符合题意;
当x>3时,f(x)=x-3+2x-2=3x-5>10,解得x>5.
故原不等式的解集为.
(2)由(1)知f(x)=根据函数f(x)的图像(图略)可知,当x=1时,f(x)取得最小值,且f(1)=2,
易知g(x)=|x-a|+|a+x|≥|x-a-(x+a)|=2|a|,
∵对于任意的x1∈R,都有x2∈R,使得f(x1)=g(x2),
∴2|a|≤2,∴-1≤a≤1,∴a的取值范围为[-1,1].。