★2019届高三数学(文)一轮复习课时跟踪训练选修4-5 不等式选讲 课时跟踪训练62 Word版含解析

  • 格式:doc
  • 大小:87.00 KB
  • 文档页数:7

课时跟踪训练(六十二)[基础巩固]1.(2017·全国卷Ⅲ)已知函数f (x )=|x +1|-|x -2|.(1)求不等式f (x )≥1的解集;(2)若不等式f (x )≥x 2-x +m 的解集非空,求m 的取值范围.[解] (1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -3,x <-1,2x -1,-1≤x ≤2,3,x >2.当x <-1时,f (x )≥1无解;当-1≤x ≤2时,f (x )≥1得,2x -1≥1,解得1≤x ≤2;当x >2时,由f (x )≥1解得x >2.所以f (x )≥1的解集为{x |x ≥1}.(2)由f (x )≥x 2-x +m 得m ≤|x +1|-|x -2|-x 2+x .而|x +1|-|x -2|-x 2+x ≤|x |+1+|x |-2-x 2+|x |=-⎝ ⎛⎭⎪⎫|x |-322+54≤54,且当x =32时,|x +1|-|x -2|-x 2+x ≤54.故m 的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,54. 2.(2017·甘肃兰州模拟)设函数f (x )=|x -1|+|x -a |(a ∈R ).(1)当a =4时,求不等式f (x )≥5的解集;(2)若f (x )≥4对x ∈R 恒成立,求实数a 的取值范围.[解] (1)当a =4时,|x -1|+|x -a |≥5等价为⎩⎪⎨⎪⎧x <1,-2x +5≥5,或⎩⎪⎨⎪⎧ 1≤x ≤4,3≥5,或⎩⎪⎨⎪⎧x >4,2x -5≥5,解得x ≤0或x ≥5. 所以不等式f (x )≥5的解集为{x |x ≤0或x ≥5}.(2)因为f (x )=|x -1|+|x -a |≥|(x -1)-(x -a )|=|a -1|,所以f (x )min =|a -1|.要使f (x )≥4对x ∈R 恒成立,则需|a -1|≥4.所以a ≤-3或a ≥5,即实数a 的取值范围是{a |a ≤-3或a ≥5}.3.(2017·东北三省四市高三二模)已知a >0,b >0,函数f (x )=|x +a |+|2x -b |的最小值为1.(1)证明:2a +b =2;(2)若a +2b ≥tab 恒成立,求实数t 的最大值.[解] (1)因为-a <b 2,所以f (x )=|x +a |+|2x -b |=⎩⎪⎨⎪⎧ -3x -a +b ,x <-a ,-x +a +b ,-a ≤x <b 2,3x +a -b ,x ≥b 2,显然f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,b 2上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2,+∞上单调递增,所以f (x )的最小值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2=a +b 2,所以a +b 2=1,即2a +b =2. (2)因为a +2b ≥tab 恒成立,所以a +2b ab ≥t 恒成立,a +2b ab =1b +2a =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1b +2a (2a +b )=12⎝⎛⎭⎪⎫5+2a b +2b a ≥12⎝ ⎛⎭⎪⎫5+22a b ·2b a =92.当且仅当a =b =23时,a +2b ab 取得最小值92,所以t ≤92,即实数t 的最大值为92.4.(2017·湖南五市十校高三联考)已知函数f (x )=|x -a |+|x -3|(a <3).(1)若不等式f (x )≥4的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≤12或x ≥92,求a 的值; (2)若对∀x ∈R ,f (x )+|x -3|≥1,求实数a 的取值范围.[解] (1)解法一:由已知得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -2x +a +3,x <a ,3-a ,a ≤x ≤3,2x -a -3,x >3,当x <a 时,由-2x +a +3≥4,得x ≤a -12;当x >3时,2x -a -3≥4,得x ≥7+a 2.已知f (x )≥4的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≤12或x ≥92,则显然a =2. 解法二:由已知易得f (x )=|x -a |+|x -3|的图象关于直线x =a +32对称,又f (x )≥4的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≤12或x ≥92,则12+92=a +3,即a =2. (2)解法一:不等式f (x )+|x -3|≥1恒成立,即|x -a |+2|x -3|≥1恒成立.当x ≤a 时,-3x +a +5≥0恒成立,得-3a +a +5≥0,解得a ≤52;当a <x ≤3时,-x -a +5≥0恒成立,得-3-a +5≥0,解得a ≤2; 当x ≥3时,3x -a -7≥0恒成立,得9-a -7≥0,解得a ≤2. 综上,a ≤2.解法二:不等式f (x )+|x -3|≥1恒成立,即|x -a |+|x -3|≥-|x-3|+1恒成立,由图象(图略)可知f (x )=|x -a |+|x -3|在x =3处取得最小值3-a ,而-|x -3|+1在x =3处取得最大值1,故3-a ≥1,得a ≤2.5.(2017·湖北四地七校联盟)已知不等式2|x -3|+|x -4|<2a .(1)若a =1,求不等式的解集;(2)若已知不等式的解集不是空集,求a 的取值范围.[解] (1)当a =1时,不等式即为2|x -3|+|x -4|<2, 若x ≥4,则3x -10<2,x <4,∴舍去;若3<x <4,则x -2<2,∴3<x <4;若x ≤3,则10-3x <2,∴83<x ≤3.综上,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪83<x <4.(2)设f (x )=2|x -3|+|x -4|,则f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 3x -10,x ≥4,x -2,3<x <4,10-3x ,x ≤3.作出函数f (x )的图象,如图所示.由图象可知,f (x )≥1,∴2a >1,a >12,即a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞. [能力提升]6.(2017·广西桂林市、百色市、崇左市一联)设函数f (x )=|x +1|.(1)求不等式f (x )<2x 的解集;(2)若2f (x )+|x -a |>8对任意x ∈R 恒成立,求实数a 的取值范围.[解] (1)由f (x )<2x 得|x +1|<2x ,则-2x <x +1<2x ,即⎩⎪⎨⎪⎧x +1<2x ,x +1>-2x , 解得x >1,∴不等式f (x )<2x 的解集为(1,+∞).(2)∵f (x )+|x -a |=|x +1|+|x -a |≥|x +1-x +a |=|a +1|,又2f (x )+|x -a |>8=23对任意x ∈R 恒成立,即f (x )+|x -a |>3对任意x ∈R 恒成立,∴|a +1|>3,解得a <-4或a >2,∴实数a 的取值范围是(-∞,-4)∪(2,+∞).7.(2017·安徽安师大附中、马鞍山二中高三阶段性测试)已知函数f (x )=|x -2|.(1)解不等式:f (x )+f (x +1)≤2;(2)若a <0,求证:f (ax )-af (x )≥f (2a ).[解] (1)由题意,得f (x )+f (x +1)=|x -1|+|x -2|.因此只要解不等式|x -1|+|x -2|≤2.当x ≤1时,原不等式等价于-2x +3≤2,即12≤x ≤1;当1<x ≤2时,原不等式等价于1≤2,即1<x ≤2;当x >2时,原不等式等价于2x -3≤2,即2<x ≤52.综上,原不等式的解集为x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫12≤x ≤52. (2)由题意得f (ax )-af (x )=|ax -2|-a |x -2|=|ax -2|+|2a -ax |≥|ax -2+2a -ax |=|2a -2|=f (2a ),所以f (ax )-af (x )≥f (2a )成立.8.(2017·河北衡水中学四调)设不等式-2<|x -1|-|x +2|<0的解集为M ,a ,b ∈M .(1)证明:⎪⎪⎪⎪⎪⎪13a +16b <14; (2)比较|1-4ab |与2|a -b |的大小,并说明理由.[解] (1)证明:记f (x )=|x -1|-|x +2|=⎩⎪⎨⎪⎧ 3,x ≤-2,-2x -1,-2<x <1,-3,x ≥1.由-2<-2x -1<0,解得-12<x <12,则M =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,12. 所以⎪⎪⎪⎪⎪⎪13a +16b ≤13|a |+16|b |<13×12+16×12=14. (2)由(1)得a 2<14,b 2<14. 因为|1-4ab |2-4|a -b |2=(1-8ab +16a 2b 2)-4(a 2-2ab +b 2)=(4a 2-1)(4b 2-1)>0,所以|1-4ab |2>4|a -b |2,故|1-4ab |>2|a -b |.9.(2015·福建卷)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14a 2+19b 2+c 2的最小值.[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.。