2020高考数学(理科)二轮复习_课时跟踪检测28_不等式选讲_含答案

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课时跟踪检测(二十八)不等式选讲
1.(2018·广州模拟)已知定义在R上的函数f(x)=|x-m|+|x|,m∈N*,存在实数
x
使f(x)<2成立.
(1)求实数m的值;

(2)若α≥1,β≥1,f(α)+f(β)=4,求证:4α+1β≥3.
解:(1)因为|x-m|+|x|≥|(x-m)-x|=|m|.
所以要使不等式|x-m|+|x|<2有解,则|m|<2,
解得-2(2)证明:因为α≥1,β≥1,
所以f(α)+f(β)=2α-1+2β-1=4,
即α+β=3,

所以4α+1β=134α+1β(α+β)

=135+4βα+αβ≥135+24βα·αβ=3.
当且仅当4βα=αβ,即α=2,β=1时等号成立,
故4α+1β≥3.
2.(2018·唐山模拟)设f(x)=|x|+2|x-a|(a>0).
(1)当a=1时,解不等式f(x)≤4;
(2)若f(x)≥4,求实数a的取值范围.

解:(1)当a=1时,f(x)=|x|+2|x-1|= 2-3x,x<0,2-x,0≤x≤1,3x-2,x>1.
当x<0时,由2-3x≤4,得-23≤x<0;
当0≤x≤1时,由2-x≤4,得0≤x≤1;
当x>1时,由3x-2≤4,得1

综上,不等式f(x)≤4的解集为-23,2.

(2)f(x)=|x|+2|x-a|= 2a-3x,x<0,2a-x,0≤x≤a,3x-2a,x>a.
可见,f(x)在(-∞,a]上单调递减,在(a,+∞)上单调递增.
当x=a时,f(x)取得最小值a.
若f(x)≥4恒成立,则应a≥4.
所以a的取值范围为[4,+∞).
3.(2018·全国卷Ⅲ)设函数f(x)=|2x+1|+|x-1|.
(1)画出y=f(x)的图象;

(2)当x∈[0,+∞)时,f(x)≤ax+b,求a+b的最小值.
解:(1)f(x)= -3x,x<-12,x+2,-12≤x<1,3x,x≥1.
y=f(x
)的图象如图所示.

(2)由(1)知,y=f(x)的图象与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a≥3且b≥2时,f(x)≤ax+b在[0,+∞)成立,因此a+b的最小值
为5.
4.(2018·开封模拟)已知函数f(x)=|x-m|,m<0.
(1)当m=-1时,求解不等式f(x)+f(-x)≥2-x;
(2)若不等式f(x)+f(2x)<1的解集非空,求m的取值范围.
解:(1)设F(x)=f(x)+f(-x)=|x-1|+|x+1|

= -2x,x<-1,2,-1≤x<1,Gx=2-x,2x,x≥1,
由F(x)≥G(x)解得{x|x≤-2或x≥0}.
(2)f(x)+f(2x)=|x-m|+|2x-m|,m<0.
设g(x)=f(x)+f(2x),
当x≤m时,g(x)=m-x+m-2x=2m-3x,则g(x)≥-m;

当m

则-m2当x≥m2时,g(x)=x-m+2x-m=3x-2m,
则g(x)≥-m2.
则g(x)的值域为-m2,+∞,
不等式f(x)+f(2x)<1的解集非空,
即1>-m2,解得m>-2,
由于m<0,则m的取值范围是(-2,0).
5.(2018·昆明模拟)设函数f(x)=|x-a|+x+2a(a≠0,a∈R).
(1)当a=1时,解不等式f(x)≤5;
(2)记f(x)的最小值为g(a),求g(a)的最小值.
解:(1)当a=1时,f(x)=|x-1|+|x+2|,

故f(x)= 2x+1,x>1,3,-2≤x≤1,-2x-1,x<-2.
①当x>1时,由2x+1≤5,得x≤2,故1②当-2≤x≤1时,由3≤5,得x∈R,故-2≤x≤1;
③当x<-2时,由-2x-1≤5,得x≥-3,故-3≤x<-2.
综上,不等式的解集为[-3,2].

(2)f(x)=|x-a|+x+2a≥x-a-x+2a=



a

2

a

当且仅当x-a


x

2

a
≤0时等号成立,

所以g(a)=a+2a,
因为a+2a=|a|+2a≥2|a|·2a=22,
当且仅当|a|=2a,
即a=±2时等号成立,
所以g(a)min=22.
6.(2018·陕西模拟)已知函数f(x)=|2x-1|+|x+1|.
(1)解不等式f(x)≤3;

(2)记函数g(x)=f(x)+|x+1|的值域为M,若t∈M,证明:t2+1≥3t+3t.

解:(1)依题意,得f(x)= -3x,x≤-1,2-x,-1于是f(x)≤3⇔ x≤-1,-3x≤3或 -1解得-1≤x≤1.
故不等式f(x)≤3的解集为{x|-1≤x≤1}.
(2)证明:g(x)=f(x)+|x+1|=|2x-1|+|2x+2|≥|2x-1-2x-2|=3,
当且仅当(2x-1)(2x+2)≤0时取等号,
∴M=[3,+∞).

t2+1≥3t+3t等价于t2-3t
+1-3t≥0,

t2-3t
+1-3t=t3-3t2+t-3t=t-t2+t.

∵t∈M,∴t-3≥0,t2+1>0,
∴t-t2+t≥0,

∴t2+1≥3t+3t.
7.(2018·福州模拟)设函数f(x)=|x-1|.
(1)求不等式f(x)≤3-f(x-1)的解集;

(2)已知关于x的不等式f(x)≤f(x+1)-|x-a|的解集为M,若



1,
3

2
⊆M,求实数
a
的取值范围.
解:(1)因为f(x)≤3-f(x-1),
所以|x-1|≤3-|x-2|,
即|x-1|+|x-2|≤3,

则 x<1,3-2x≤3或 1≤x≤2,1≤3或 x>2,2x-3≤3,
解得0≤x<1或1≤x≤2或2所以0≤x≤3,
故不等式f(x)≤3-f(x-1)的解集为[0,3].

(2) 因为



1,
3

2
⊆M,

所以当x∈1,32时,f(x)≤f(x+1)-|x-a|恒成立,而f(x)≤f(x+1)-|x-a|⇔|
x
-1|-|x|+|x-a|≤0⇔|x-a|≤|x|-|x-1|,
因为x∈1,32,所以|x-a|≤1,
即x-1≤a≤x+1,
由题意,知x-1≤a≤x+1对于x∈1,32恒成立,

所以12≤a≤2,
故实数a的取值范围为12,2.
8.(2018·郑州模拟)已知f(x)=|2x-1|+|ax-5|(0(1)当a=1时,求不等式f(x)≥9的解集;
(2)若函数y=f(x)的最小值为4,求实数a的值.

解:(1)当a=1时,f(x)=|2x-1|+|x-5|= 6-3x,x<12,x+4,12≤x<5,3x-6,x≥5,

∴f(x)≥9⇔ x<12,6-3x≥9或 12≤x<5,x+4≥9或 x≥5,3x-6≥9.
解得x≤-1或x≥5,
即所求不等式的解集为(-∞,-1]∪[5,+∞).
(2)∵01,
则f(x)= -a+x+6,x<12,-ax+4,12≤x≤5a,a+x-6,x>5a.
∵当x<12时,f(x)单调递减,当x>5a时,f(x)单调递增,
∴f(x)的最小值在12,5a上取得,
∵在12,5a上,当0

∴ 0解得a=2.