2015高考数学(江苏专用,理科)二轮专题整合:1-7-4不等式选讲(选做部分)

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第4讲 不等式选讲
1.(2012·江苏卷)已知实数x ,y 满足:|x +y |<13,|2x -y |<16,求证:|y |<518.
证明 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 |<518.
2.(2014·新课标全国卷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. (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. 3.(2011·江苏卷)解不等式:x +|2x -1|<3.
解 原不等式可化为⎩⎨⎧ 2x -1≥0,x +(2x -1)<3或⎩⎨⎧
2x -1<0,x -(2x -1)<3. 解得12≤x <43或-2<x <12. 所以不等式的解集是{x |-2<x <43}. 4.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.
证明 法一 因为a 、b 、c 均为正数,由平均值不等式得 a 2+b 2+c 2≥3(abc )23,①
1a +1b +1c ≥3(abc )-13,②
所以⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b +1c 2≥9(abc )-23.
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.
即当且仅当a =b =c =314时,原式等号成立.
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 +31ab +31bc +31ac ≥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.
即当且仅当a =b =c =314时,原式等号成立.
5.设a ,b ,c 为正实数,求证:1a 3+1b 3+1c 3+abc ≥2 3.
证明 因为a ,b ,c 为正实数,由均值不等式可得1a 3+1b 3+1c 3≥331a 3·1b 3·1c 3,即
1a 3+1b 3+1c 3≥3abc .
所以1a 3+1b 3+1c 3+abc ≥3abc +abc .
而3abc +abc ≥23abc ·abc =23, 所以1a 3+1b 3+1c 3+abc ≥2 3.
6.设函数f (x )=|2x +1|-|x -4|.
(1)解不等式f (x )>2; (2)求函数y =f (x )的最小值.
解 (1)f (x )=|2x +1|-|x -4|=⎩⎪⎨⎪⎧ -x -5,x <-12,3x -3,-12≤x <4,x +5,x ≥4.
当x <-12时,
由f (x )=-x -5>2得x <-7, ∴x <-7;
当-12≤x <4时, 由f (x )=3x -3>2得x >53,
∴53<x <4;
当x ≥4时,由f (x )=x +5>2,得x >-3, ∴x ≥4.
故原不等式的解集为
⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x <-7或x >53. (2)画出f (x )的图象如图:
∴f (x )min =-92.。