高考数学二轮复习 寒假作业(二十三)不等式选讲(注意解题的准度)理
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寒假作业(二十三) 选修4-5 不等式选讲(注意解题的准度)
1.(2018届高三·广东五校联考)已知函数f(x)=|x-a|.
(1)若a=1,解不等式:f(x)≥4-|x-1|;
(2)若f(x)≤1的解集为[0,2],1m+12n=a(m>0,n>0),求mn的最小值.
解:(1)当a=1时,不等式为|x-1|≥4-|x-1|,
即|x-1|≥2,
∴x-1≥2或x-1≤-2,即x≥3或x≤-1,
∴原不等式的解集为(-∞,-1]∪[3,+∞).
(2)f(x)≤1⇔|x-a|≤1⇔-1≤x-a≤1⇔a-1≤x≤a+1,
∵f(x)≤1的解集为[0,2],
∴ a-1=0,a+1=2,得a=1.
∴1m+12n=1≥212mn(m>0,n>0),
∴mn≥2当且仅当1m=12n=12,即m=2,n=1时取等号.
∴mn的最小值为2.
2.已知a,b,c,d均为正数,且ad=bc.
(1)证明:若a+d>b+c,则|a-d|>|b-c|;
(2)若t·a2+b2·c2+d2=a4+c4+b4+d4,求实数t的取值范围.
解:(1)证明:由a+d>b+c,且a,b,c,d均为正数,
得(a+d)2>(b+c)2,又ad=bc,
所以(a-d)2>(b-c)2,即|a-d|>|b-c|.
(2)因为(a2+b2)(c2+d2)=a2c2+a2d2+b2c2+b2d2=a2c2+2abcd+b2d2=(ac+bd)2,
所以t·a2+b2·c2+d2=t(ac+bd).
由于a4+c4≥ 2ac, b4+d4≥ 2bd,
又已知t·a2+b2·c2+d2= a4+c4+b4+d4,
则t(ac+bd)≥ 2(ac+bd),故t≥ 2,当且仅当a=c,b=d时取等号.
所以实数t的取值范围为[2,+∞).
3.(2017·南昌模拟)已知函数f(x)=|2x-a|+|x-1|,a∈R.
(1)若不等式f(x)≤2-|x-1|有解,求实数a的取值范围;
(2)当a<2时,函数f(x)的最小值为3,求实数a的值.
解:(1)由f(x)≤2-|x-1|,可得x-a2+|x-1|≤1.
而由绝对值的几何意义知x-a2+|x-1|≥a2-1,
由不等式f(x)≤2-|x-1|有解,得a2-1≤1,
即0≤a≤4.
故实数a的取值范围是[0,4].
(2)函数f(x)=|2x-a|+|x-1|,当a<2,即a2<1时,
f(x)= -3x+a+1,x
所以f(x)min=fa2=-a2+1=3,
得a=-4<2(符合题意),
故a=-4.
4.(2017·洛阳统考)已知f(x)=|2x-1|-|x+1|.
(1)将f(x)的解析式写成分段函数的形式,并作出其图象;
(2)若a+b=1,对∀a,b∈(0,+∞),1a+4b≥3f(x)恒成立,求x的取值范围.
解:(1)由已知,得f(x)= -x+2,x<-1,-3x,-1≤x≤12,x-2,x>12,
函数f(x)的图象如图所示.
(2)∵a,b∈(0,+∞),且a+b=1,
∴1a+4b=1a+4b(a+b)=5+ba+4ab≥5+2ba·4ab=9,当且仅当ba=4ab,即a=13,b
=23时等号成立.
∵1a+4b≥3(|2x-1|-|x+1|)恒成立,
∴|2x-1|-|x+1|≤3,
结合图象知-1≤x≤5,
∴x的取值范围是[-1,5].