江西省高考数学第二轮复习 专题升级训练20 不等式选讲 理
全国通用2020_2022三年高考数学真题分项汇编专题20不等式选讲(含答案及解析)

全国通用2020_2022三年高考数学真题分项汇编:20 不等式选讲1.【2022年全国甲卷】已知a,b,c均为正数,且a2+b2+4c2=3,证明:(1)a+b+2c≤3;(2)若b=2c,则1a +1c≥3.【答案】(1)见解析(2)见解析【解析】【分析】(1)根据a2+b2+4c2=a2+b2+(2c)2,利用柯西不等式即可得证;(2)由(1)结合已知可得0<a+4c≤3,即可得到1a+4c ≥13,再根据权方和不等式即可得证.(1)证明:由柯西不等式有[a2+b2+(2c)2](12+12+12)≥(a+b+2c)2,所以a+b+2c≤3,当且仅当a=b=2c=1时,取等号,所以a+b+2c≤3;(2)证明:因为b=2c,a>0,b>0,c>0,由(1)得a+b+2c=a+4c≤3,即0<a+4c≤3,所以1a+4c ≥13,由权方和不等式知1a +1c=12a+224c≥(1+2)2a+4c=9a+4c≥3,当且仅当1a =24c,即a=1,c=12时取等号,所以1a +1c≥3.2.【2022年全国乙卷】已知a,b,c都是正数,且a32+b32+c32=1,证明:(1)abc≤19;(2)ab+c +ba+c+ca+b≤2√abc;【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析【解析】【分析】(1)利用三元均值不等式即可证明;(2)利用基本不等式及不等式的性质证明即可.(1)证明:因为a >0,b >0,c >0,则a 32>0,b 32>0,c 32>0, 所以a 32+b 32+c 323≥√a 32⋅b 32⋅c 323,即(abc )12≤13,所以abc ≤19,当且仅当a 32=b 32=c 32,即a =b =c =√193时取等号.(2)证明:因为a >0,b >0,c >0,所以b +c ≥2√bc ,a +c ≥2√ac ,a +b ≥2√ab , 所以a b+c≤2√bc=a 322√abc,b a+c≤2√ac=b 322√abc,ca+b≤2√ab =322√abc a b +c +b a +c +ca +b ≤a 322√abc +b 322√abc c 322√abc=a 32+b 32+c 322√abc=12√abc当且仅当a =b =c 时取等号.3.【2021年甲卷文科】已知函数()2,()2321f x x g x x x =-=+--.(1)画出()y f x =和()y g x =的图像; (2)若()()f x a g x +≥,求a 的取值范围. 【答案】(1)图像见解析;(2)112a ≥ 【解析】 【分析】(1)分段去绝对值即可画出图像;(2)根据函数图像数形结和可得需将()y f x =向左平移可满足同角,求得()y f x a =+过1,42A ⎛⎫⎪⎝⎭时a 的值可求.【详解】(1)可得2,2()22,2x x f x x x x -<⎧=-=⎨-≥⎩,画出图像如下:34,231()232142,2214,2x g x x x x x x ⎧-<-⎪⎪⎪=+--=+-≤<⎨⎪⎪≥⎪⎩,画出函数图像如下:(2)()|2|f x a x a +=+-,如图,在同一个坐标系里画出()(),f x g x 图像,()y f x a =+是()y f x =平移了a 个单位得到,则要使()()f x a g x +≥,需将()y f x =向左平移,即0a >,当()y f x a =+过1,42A ⎛⎫⎪⎝⎭时,1|2|42a +-=,解得112a =或52-(舍去),则数形结合可得需至少将()y f x =向左平移112个单位,112a ∴≥.【点睛】关键点睛:本题考查绝对值不等式的恒成立问题,解题的关键是根据函数图像数形结合求解. 4.【2021年乙卷文科】已知函数()3f x x a x =-++. (1)当1a =时,求不等式()6f x ≥的解集; (2)若()f x a >-,求a 的取值范围. 【答案】(1)(][),42,-∞-+∞.(2)3,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭. 【解析】 【分析】(1)利用绝对值的几何意义求得不等式的解集.(2)利用绝对值不等式化简()f x a >-,由此求得a 的取值范围. 【详解】(1)[方法一]:绝对值的几何意义法当1a =时,()13f x x x =-++,13x x -++表示数轴上的点到1和3-的距离之和, 则()6f x ≥表示数轴上的点到1和3-的距离之和不小于6,当4x =-或2x =时所对应的数轴上的点到13-,所对应的点距离之和等于6, ∴数轴上到13-,所对应的点距离之和等于大于等于6得到所对应的坐标的范围是4x ≤-或2x ≥,所以()6f x ≥的解集为(][),42,-∞-+∞.[方法二]【最优解】:零点分段求解法 当1a =时,()|1||3|f x x x =-++. 当3x ≤-时,(1)(3)6-+--≥x x ,解得4x ≤-; 当31x -<<时,(1)(3)6-++≥x x ,无解; 当1≥x 时,(1)(3)6-++≥x x ,解得2x ≥. 综上,|1||3|6-++≥x x 的解集为(,4][2,)-∞-+∞. (2)[方法一]:绝对值不等式的性质法求最小值 依题意()f x a >-,即3a x a x -+>-+恒成立,333x a x x a a x -++-+=≥++,当且仅当()()30a x x -+≥时取等号,()3min f x a ∴=+, 故3a a +>-,所以3a a +>-或3a a +<, 解得32a >-.所以a 的取值范围是3,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭.[方法二]【最优解】:绝对值的几何意义法求最小值由||x a -是数轴上数x 表示的点到数a 表示的点的距离,得()|||3||3|f x x a x a =-++≥+,故|3|a a +>-,下同解法一. [方法三]:分类讨论+分段函数法 当3a ≤-时,23,,()3,3,23,3,x a x a f x a a x x a x -+-<⎧⎪=--≤≤-⎨⎪-+>-⎩则min [()]3=--f x a ,此时3-->-a a ,无解. 当3a >-时,23,3,()3,3,23,,x a x f x a x a x a x a -+-<-⎧⎪=+-≤≤⎨⎪-+>⎩则min [()]3=+f x a ,此时,由3a a +>-得,32a >-.综上,a 的取值范围为32a >-.[方法四]:函数图象法解不等式由方法一求得()min 3f x a =+后,构造两个函数|3|=+y a 和y a =-,即3,3,3,3a a y a a --<-⎧=⎨+≥-⎩和y a =-, 如图,两个函数的图像有且仅有一个交点33,22⎛⎫- ⎪⎝⎭M ,由图易知|3|a a +>-,则32a >-.【整体点评】(1)解绝对值不等式的方法有几何意义法,零点分段法. 方法一采用几何意义方法,适用于绝对值部分的系数为1的情况, 方法二使用零点分段求解法,适用于更广泛的情况,为最优解;(2)方法一,利用绝对值不等式的性质求得()3min f x a =+,利用不等式恒成立的意义得到关于a 的不等式,然后利用绝对值的意义转化求解;方法二与方法一不同的是利用绝对值的几何意义求得()f x 的最小值,最有简洁快速,为最优解法方法三利用零点分区间转化为分段函数利用函数单调性求()f x 最小值,要注意函数()f x 中的各绝对值的零点的大小关系,采用分类讨论方法,使用与更广泛的情况;方法四与方法一的不同在于得到函数()f x 的最小值后,构造关于a 的函数,利用数形结合思想求解关于a 的不等式.5.【2020年新课标1卷理科】已知函数()|31|2|1|f x x x =+--. (1)画出()y f x =的图像;(2)求不等式()(1)f x f x >+的解集. 【答案】(1)详解解析;(2)7,6⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭.【解析】 【分析】(1)根据分段讨论法,即可写出函数()f x 的解析式,作出图象; (2)作出函数()1f x +的图象,根据图象即可解出. 【详解】(1)因为()3,1151,1313,3x x f x x x x x ⎧⎪+≥⎪⎪=--<<⎨⎪⎪--≤-⎪⎩,作出图象,如图所示:(2)将函数()f x 的图象向左平移1个单位,可得函数()1f x +的图象,如图所示:由()3511x x --=+-,解得76x =-.所以不等式()(1)f x f x >+的解集为7,6⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭.【点睛】本题主要考查画分段函数的图象,以及利用图象解不等式,意在考查学生的数形结合能力,属于基础题.6.【2020年新课标2卷理科】已知函数2()|21|f x x a x a =-+-+.(1)当2a =时,求不等式()4f x ≥的解集;(2)若()4f x ≥,求a 的取值范围.【答案】(1)32x x ⎧≤⎨⎩或112x ⎫≥⎬⎭;(2)(][),13,-∞-+∞.【解析】 【分析】(1)分别在3x ≤、34x <<和4x ≥三种情况下解不等式求得结果;(2)利用绝对值三角不等式可得到()()21f x a ≥-,由此构造不等式求得结果. 【详解】(1)当2a =时,()43f x x x =-+-.当3x ≤时,()43724f x x x x =-+-=-≥,解得:32x ≤;当34x <<时,()4314f x x x =-+-=≥,无解; 当4x ≥时,()43274f x x x x =-+-=-≥,解得:112x ≥; 综上所述:()4f x ≥的解集为32x x ⎧≤⎨⎩或112x ⎫≥⎬⎭.(2)()()()()22222121211f x x a x a x a x a a a a =-+-+≥---+=-+-=-(当且仅当221a x a -≤≤时取等号), ()214a ∴-≥,解得:1a ≤-或3a ≥,a ∴的取值范围为(][),13,-∞-+∞.【点睛】本题考查绝对值不等式的求解、利用绝对值三角不等式求解最值的问题,属于常考题型. 7.【2020年新课标3卷理科】设a ,b ,c ∈R ,a +b +c =0,abc =1. (1)证明:ab +bc +ca <0;(2)用max{a ,b ,c }表示a ,b ,c 中的最大值,证明:max{a ,b ,c }. 【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析. 【解析】 【分析】(1)方法一:由()22222220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=结合不等式的性质,即可得出证明;(2)方法一:不妨设{}max ,,a b c a =,因为0,1a b c abc ++==,所以0,a >0,b <0,c <()()a b c=-+-≥34,a ≥a【详解】(1)[方法一]【最优解】:通性通法()22222220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=,()22212ab bc ca a b c ∴++=-++. 1,,,abc a b c =∴均不为0,则2220a b c ++>,()222120ab bc ca a b c ∴++=-++<. [方法二]:消元法由0a b c ++=得()b a c =-+,则()ab bc ca b a c ca ++=++()2a c ac =-++()22a ac c =-++223024c a c ⎛⎫=-+-≤ ⎪⎝⎭,当且仅当0a b c ===时取等号,又1abc =,所以0ab bc ca ++<. [方法三]:放缩法方式1:由题意知0,a ≠0,a b c ++=(),a c b =-+()222224a c b c b cb bc =+=++≥,又()ab bc ca a b c bc ++=++2a bc =-+224a a ≤-+2304a =-<,故结论得证.方式2:因为0a b c ++=,所以()22220222a b c a b c ab bc ca =++=+++++ ()()()22222212222a b b c c a ab bc ca ⎡⎤=++++++++⎣⎦()()122222232ab bc ca ab bc ca ab bc ca ≥+++++=++. 即0ab bc ca ++≤,当且仅当0a b c ===时取等号, 又1abc =,所以0ab bc ca ++<. [方法四]:因为0,1a b c abc ++==,所以a ,b ,c 必有两个负数和一个正数,不妨设0,a b c ≤<<则(),a b c =-+()20ab bc ca bc a c b bc a ∴++=++=-<.[方法五]:利用函数的性质方式1:()6b a c =-+,令()22f c ab bc ca c ac a =++=---,二次函数对应的图像开口向下,又1abc =,所以0a ≠, 判别式222Δ430a a a =-=-<,无根, 所以()0f c <,即0ab bc ca ++<.方式2:设()()()()()31f x x a x b x c x ab bc ca x =---=+++-,则()f x 有a ,b ,c 三个零点,若0ab bc ca ++≥,则()f x 为R 上的增函数,不可能有三个零点, 所以0ab bc ca ++<.(2)[方法一]【最优解】:通性通法不妨设{}max ,,a b c a =,因为0,1a b c abc ++==,所以0,a >0,b <0,c <()()a b c =-+-≥则34,a a ≥≥.故原不等式成立. [方法二]:不妨设{}max ,,a b c a =,因为0,1a b c abc ++==,所以0a >,且,1,b c a bc a +=-⎧⎪⎨=⎪⎩则关于x 的方程210x ax a++=有两根,其判别式24Δ0a a =-≥,即a故原不等式成立. [方法三]:不妨设{}max ,,a b c a =,则0,a >(),b a c =-+1,abc =()1,a c ac -+=2210ac a c ++=,关于c 的方程有解,判别式()22Δ40a a =-≥,则34,a a ≥≥.故原不等式成立. [方法四]:反证法假设{}max ,,a b c0a b ≤<<1ab c =>a b c --=1132a b ---≥=={}max ,,a b c ≥证. 【整体点评】(1)方法一:利用三项平方和的展开公式结合非零平方为正数即可证出,证法常规,为本题的通性通法,也是最优解法;方法二:利用消元法结合一元二次函数的性质即可证出;方法三:利用放缩法证出;方法四:利用符号法则结合不等式性质即可证出;方法五:利用函数的性质证出.(2)方法一:利用基本不等式直接证出,是本题的通性通法,也是最优解;方法二:利用一元二次方程根与系数的关系以及方程有解的条件即可证出;方法三:利用消元法以及一元二次方程有解的条件即可证出;方法四:利用反证法以及基本不等式即可证出.。
2020高考理科数学二轮提分教程全国通用不等式选讲考情考点考题突破(73张)

所以 f(x)的最小值为 9.
所以 a>9,即实数 a 的取值范围为(9,+∞).
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角度 2 绝对值不等式恒成立(或存在性)问题 例 2 (2019·德阳市高三第二次诊断)已知函数 f(x)=|x-a|-|x+2|. (1)当 a=1 时,求不等式 f(x)≤-x 的解集; (2)若 f(x)≤a2+1 恒成-
7或-3<x<-1,
所以原不等式的解集是(-∞,-2- 7)∪(-3,-1).
(2)令 f(x)=|x|+2|x-9|,则关于 x 的不等式
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|x|+2|x-9|<a 有解等价于 a>f(x)min.
3x-18,x≥9,
f(x)=18-x,0≤x<9, 18-3x,x<0,
10 分,一般会出现在选考部分第二题的位置.
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1
PART ONE
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1.绝对值的三角不等式
定理 1:如果 a,b 是实数,则 □01 |a+b|≤|a|+|b|
,当且仅当 ab≥0
时,等号成立. 定理 2:如果 a,b,c 是实数,那么
□02 |a-c|≤|a-b|+|b-c|
当 x>1 时,由 f(x)<0 得 2(x+1)-(x-1)<0,
即 x+3<0,得 x<-3,此时无解,
综上,不等式的解集为x-3<x<-13
.
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2013年高考第二轮复习数学江西理科专题升级训练20 不等式选讲专题升级训练卷(附答案).pdf

专题升级训练20 不等式选讲 1.已知全集U=R,集合A={x||x-1|<1},则UA=__________. 2.已知集合M={x||2x-1|<1},N={x|3x>1},则M∩N=__________. 3.不等式|2x-1|<x的解集是__________. 4.若正实数x,y满足2x+y+6=xy,则xy的最小值是__________. 5.如果关于x的不等式|x-a|+|x+4|≥1的解集是全体实数,则实数a的取值范围是__________. 6.已知函数f(x)=2|log2x|-,则不等式f(x)>f的解集等于__________. 7.不等式|x+3|-|x-2|≥3的解集为__________. 8.若不等式|x+1|+|x-3|≥a+对任意的实数x恒成立,则实数a的取值范围是__________. 9.(2011陕西长安一中五校一模)如果存在实数x使不等式|x+1|-|x-2|<k成立,则实数k的取值范围是__________. 10.已知函数f(x)=|x-2a|,不等式f(x)≤4的解集为{x|-2≤x≤6}.则实数a的值是__________. 11.(2012湖南师大高三月考)不等式|x-3|+|x-4|<a的解集为空集,则实数a的取值范围是__________. 12.(2011陕西高考,理15A)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__________. 13.(2011江西高考,理15(2))对于实数x,y,若|x-1|≤1,|y-2|≤1,则|x-2y+1|的最大值为________. 14.(2012湖南师大附中高三月考)设a,b,c为正数,且a+b+4c=1,则++的最大值是__________. 15.(2012湖南涟源一中高三月考)实数x,y,z满足x2+y2+z2=1,则xy+yz的最大值为________. 1.(-∞,0]∪[2,+∞) 解析:由|x-1|<1,得-1<x-1<1,即0<x<2, 于是,A=(0,2),故UA=(-∞,0]∪[2,+∞). 2.{x|0<x<1} 解析:化简得,M={x|0<x<1},N={x|x>0}, 故M∩N={x|0<x<1}. 3. 解析:不等式|2x-1|<x等价于解得 由此可得不等式|2x-1|<x的解集为. 4.18 解析:由基本不等式,得xy=2x+y+6≥2+6,令xy=t2,可得t2-2t-6≥0, 因为t>0,所以可解得t≥3,故xy的最小值为18. 5.(-∞,-5]∪[-3,+∞) 解析:在数轴上,结合绝对值的几何意义,可知a≤-5,或a≥-3. 6. 解析:f=-=, 当x≥1时,f(x)=2|log2x|-=2log2x-=x-x+=,由>可解得1≤x<2;当0<x<1时,f(x)=2|log2x|-=2log2-=-+x=x,由x>可解得<x<1,综上可得不等式f(x)>f的解集为∪[1,2)=. 7.{x|x≥1} 解析:原不等式可化为或或 解得x=或1≤x<2或x≥2. 所以原不等式的解集为{x|x≥1}. 8.(-∞,0)∪{2} 解析:当a<0时,显然成立;当a>0时, ∵|x+1|+|x-3|的最小值为4, ∴a+≤4. ∴a=2.综上可知a∈(-∞,0)∪{2}. 9.(-3,+∞) 解析:令f(x)=|x+1|-|x-2|, 则f(x)=作出其图象,可知f(x)min=-3,即k>-3. 10.1 解析:由f(x)≤4得|x-2a|≤4, 解得2a-4≤x≤2a+4, 又已知不等式f(x)≤4的解集为{x|-2≤x≤6}, 所以解得a=1. 11.a≤1 12.(-∞,-3]∪[3,+∞) 解析:方法一:|x+1|+|x-2|表示数轴上一点A(x)到B(-1)与C(2)的距离之和,而|BC|=3. ∴|AB|+|AC|≥3. ∴|a|≥3,∴a≤-3或a≥3. 方法二:设f(x)=|x+1|+|x-2|= ∴f(x)的图象如图所示,∴f(x)≥3, ∴|a|≥3,∴a≤-3或a≥3. 方法三:∵|x+1|+|x-2|≥|(x+1)-(x-2)|=3, ∴|a|≥3. ∴a≤-3或a≥3. 13.5 解析:|x-2y+1|=|x-1-2(y-2)-2|≤|x-1|+2|y-2|+2≤1+2+2=5. 14. 解析:由柯西不等式得(++)2≤[()2+()2+()2]=×1. ∴++≤=. 15.。
(江西专用)高考数学二轮专题复习 (命题考向探究+命题立意追溯)第4讲 不等式与线性规划权威课件 理

x2-1 1 1 [ 解析 ] x - x <0⇒ x <0⇒ x< - 1 或 0<x<1 , x2 - x >0⇒ x<0 或 x>1,求交集得 x <-1.
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第4讲
核 心 知 识 聚 焦
不等式与线性规划
体验高考
2.[2013· 安徽卷] 函数 为________.
)
A.{x|0<x<1} B.{x|0<x≤1} C.{x|0<x<2} D.{x|x≤1}
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第4讲
不等式与线性规划
[答案] (1)(-∞,-3]∪{1} (2)B
[解析] (1)Q=(-∞,-3]∪[1,+∞),P=x
命 题 考 向 探 究
1 )x+x
≤2=(-∞,0)∪{1},所以 P∩Q=(-∞,-3]∪{1}. (2)A={x|x2-2x <0}= {x|0<x<2},∁UB={x|x≤1}, 所以 A∩(∁UB)={x|0<x≤1}.
命 题 考 向 探 究
x>1,所以函数 f(x)的定义域为 (-∞,-4)∪(1,+∞). (2)解不等式 x2-5x+6>0 得 x<2 或 x>3,所以 M∩N =(0,2)∪(3,5).
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第4讲
不等式与线性规划
命 题 考 向 探 究
小结:函数的定义域、集合的运算是解不等式的“ 常客”,在正确解答不等式的基础上,才能进一步对 函数的定义域、集合的交集运算的结果作出准确的判 断.解不等式问题是基于不等式的基本性质进行考查 的,这类问题涉及多条性质的选用,如a>b, c>0⇒ac>bc,a>b>0,c>d>0⇒ac>bd等.此外要熟记一 元二次不等式的求解公式,尤其对于含参数的不等式 要注意分类讨论.
(江西专用)高考数学二轮专题复习(真题感悟+热点聚焦+归纳总结+专题训练)不等式选讲课件 理

答案 {x≤-3或x≥2}
2 . (2014· 湖 南 卷 ) 若 关 于 x 的 不 等 式 |ax - 2|<3 的 解 集 为
5 1 x|- <x< ,则 3 3
a=________.
解析
由|ax-2|<3,解得-1<ax<5,
1 5 当 a>0 时,-a<x<a与已知条件不符; 当 a=0 时,x∈R,与已知条件不符;
|a| - |b|≤|a±b|≤|a| + |b|. 此 性 质 可用 来 解 不等 式 或 证明 不 等
式.
3.基本不等式 定理 1:设 a,b∈R,则 a2+b2≥2ab.当且仅当 a=b 时,等 号成立. a+b 定理 2:如果 a,b 为正数,则 2 ≥ ab,当且仅当 a=b 时, 等号成立. a+b+c 3 定理 3:如果 a,b,c 为正数,则 3 ≥ abc,当且仅当 a=b=c 时,等号成立.
转化为不等式组的方法.试题多以填空题或解答题的形式出
现.对于与绝对值不等式有关的参数范围问题,此类问题常与 绝对值不等式的解法、函数的值域等问题结合,试题多以解答 题为主.对于不等式的证明问题,此类问题涉及到的知识点 多,综合性强,方法灵活,主要考查比较法、综合法等在证明 不等式中的应用,试题多以解答题的形式出现.
[真题感悟]
1.(2014·广东卷)不等式|x-1|+|x+2|≥5的解集为________. 解析 当x<-2时,原不等式等价于1-x-x-2≥5⇒x≤-3, 此时得到 x≤ - 3 ;当- 2≤x≤1 时,原不等式等价于 1 - x + x + 2≥5 , 此 时 无 解 ; 当 x>1 时 , 原 不 等 式 等 价 于 x - 1 + x + 2≥5⇒x≥2 ,此时得到 x≥2. 于是原不等式的解集为 {x|x≤ - 3 或 x≥2}.
高考数学复习备战:最新真题解析—不等式选讲

(3)算术平均—几何平均定理(基本不等式的推广):对于n个正数a1,a2,…,an,它们的算术平均数不小于它们的几何平均数,即 ,当且仅当a1=a2=…=an时,等号成立.
(2)法一:利用基本不等式得到 ,再利用不等式的基本性质证明;法二:利用Cauchy不等式证明.
(1)∵ , , 都为正整数,且 .
∴ ,
当且仅当 时“=”成立.
(2)法一:由题意得
①+②+③,得 ,
当且仅当 时“=”成立.
法二:由Cauchy不等式,得 .
令 ,
则 .
令 ,则 在 上单调递增.
∴ ,即 .
(1)当 时, 等价于 ,
该不等式恒成立,所以 ;
当 时, 等价于 ,
解得 ,此时不等式无解;
当 时, 等价于 ,解得 ,所以 .
综上所述,不等式的解为 .
(2)由 ,得 ,
当 时, 恒成立,所以 ;
当 时, 恒成立,
因为 ,
当且仅当 时取等号,所以 .综上所述, 的取值范围是 .
2.(2022·青海·模拟预测(理))已知函数 .
当 时, ,解得 ,
故不等式 的解集为 或 ;
(2)由(1)可知:
当 时, ,
当 时, ,
当 时, ,
故 的最小值为3,即 ,则 ,即
则 ,
当且仅当 时取等号,
故 的最小值为 .
3.(2022·河南·开封市东信学校模拟预测(理))已知函数 .
(1)求不等式 的解集;
(2)设 时, 的最小值为M.若正实数a,b,满足 ,求 的最小值.
2020届高考数学二轮复习分层讲义(拔高):不等式选讲
目录目录 (1)一、考纲解读 (2)二、命题趋势探究 (2)三、知识点精讲 (2)(一).不等式的性质 (2)(二).含绝对值的不等式 (3)(三).基本不等式 (3)(四).不等式的证明 (3)四、解答题题型总结 (4)核心考点一:解含绝对值的不等式 (4)一、考纲解读1.了解绝对值的几何意义,会利用绝对值的定义解不等式,利用绝对值不等式证明不等式和求最值.2.了解柯西不等式及其几何意义,会用它来证明不等式和求最位.3.了解基本不等式,会用它来证明不等式和求最值.4.会用综合法、分析法、反证法及数学归纳法证明不等式. 二、命题趋势探究本节内容为新课标新增内容,是高考选考内容.题型以含绝对值的不等式的解法和证明为重要考点,不等式的应用为次重要考点,不等式证明放在一般位置,难度为中档. 三、知识点精讲 (一).不等式的性质 1.同向合成(1),a b b c a c >>⇒>; (2),c a b d a c b d >>⇒+>+; (3)0,c 0a b d ac bd >>>>⇒>. (合成后为必要条件) 2.同解变形(1)a b a c b c >⇔+>+;(2)0,0,a b c ac bc c ac bc >⇔>>⇔<<; (3)11000a b a b b a>>⇔>>⇔>>.(变形后为充要条件) 3.作差比较法0,0a b a b a b a b >⇔>-><⇔-< (二).含绝对值的不等式(1)0,||a x a a x a ><⇔>-<<;0,||,a x a x a x a >>⇔>><-或 (2)22||||a b a b >⇔>(3)||||x a x b c +++<零点分段讨论(三).基本不等式(1)222a b ab +>(当且仅当等号成立条件为a b =) (2)0,0,22a ba b ab +>>≥(当且仅当等号成立条件为a b =); 30,0,0,3a b c a b c abc ++>>>≥(当且仅当a b c ==时等号成立) (3)柯西不等式22222()()()a b c d a c b d ++≥+(当且仅当ad bc =时取等号)①几何意义:2222||ad bc a b c d ⋅⇔+≤++a b a b ||||||≤②推广:222222212121122()()()n n n n a a a b b b a b a b a b ++++++≥+++.当且仅当向量12(,,,)n a a a a =与向量12(,,,)n b b b b =共线时等号成立.(四).不等式的证明(1)作差比较法、作商比较法.(2)综合法——由因到果. (3)分析法——执果索因. (4)数学归纳法.(5)构造辅助函数利用单调性证明不等式. (6)反证法. (7)放缩法. 四、解答题题型总结核心考点:利用柯西不等式证明解不等式柯西不等式不仅具有优美的代数表现形式及向量表现形式,而且有明显的几何意义,它与基本不等式具有密切的关系,其作用类似于基本不等式可用来求最大(小)值或证明不等式,不过它的特点更明显应用更直接. 1.二维形式的柯西不等式设1212,,,x x y y ∈R ,2222211221212()()()x y x y x x y y ++≥+.等号成立1221x y x y ⇔=.证明 设1122(,),(,)x y x y ==a b ,由|cos ⋅=a b a ||b |a,b ,得cos |⋅=a ba,b a ||b |, 又|cos |1≤a,b ,即1|⋅≤|a b |a ||b |,|⋅≤|a b |a ||b |,故2222212121122()()()x x y y x y x y +≤++ 等号成立即1221x y x y =. 2.一般形式的柯西不等式 设12,,,n a a a 及12,,,n b b b 为任意实数,则21122()n n a b a b a b +++≤2222221212()()n n a a a b b b ++++++,当且仅当1212nna a ab b b ===(规定0i a =时0i b =,1,2,,i n =)时等号成立.证法一:当i a 全为0时,命题显然成立.否则210ni i a =>∑,考查关于x 的二次函数21()()ni i i f x a x b ==-∑,显然()0f x ≥恒成立.注意到222111()()2()n n n ii i ii i i f x a x a b x b ====-+∑∑∑,而()0f x ≥恒成立,且210ni i a =>∑,故()f x 的判别式不大于零,即2221114()40n n ni i ii i i i a b a b ===∆=-⋅≤∑∑∑,整理后得222111()n n niii i i i i a b a b ===⋅≥∑∑∑.证法二:向量的内积证法. 令12(,,,)n a a a =a ,12(,,,)n b b b =b ,θ为a 与b 的夹角.因为|cos ⋅=a b a ||b |a,b ,且|cos |1≤a,b ,所以|cos ||⋅=≤|a b |a ||b ||a,b a ||b |222|⇒⋅≤|a b |a ||b |,即21122()n n a b a b a b +++≤2222221212()()n n a a a b b b ++++++,等号成立0θ⇔=︒或180︒⇔a,b 平行1212nna a ab b b ⇔===. 柯西不等式提示了任意两组实数积之和的平方与平方和之间的关系,应用它可以简单地证明许多复杂的不等式,下面举例说明.1已知函数()|2|,f x m x m =--∈R ,且(2)0f x +≥的解集为[1,1]-. ①求m 的值;②若,,a b c +∈R ,且11123m a b c++=,求证:239a b c ++≥.解析 ①因为(2)||f x m x +=-,(2)0f x +≥等价于||x m ≤.由||x m ≤有解,得0m ≥,且其解集为{|}x m x m -≤≤.又(2)0f x +≥的解集为[1,1]-,故1m =.②由①知111123a b c++=,又,,a b c +∈R ,由柯西不等式得11123(23)()23a b c a b c a b c ++=++++2111(23)923a b c a b c≥⋅+⋅+⋅=. 2.已知1a b c ++=,0,0,0a b c >>>,求证:31313132a b c +++++≤. 解析 由柯西不等式有()()2313131313131(111)18a b c a b c ++++++++++⋅++=≤.当且仅当313131a b c +=+=+即13a b c === 时等号成立. 故31313132a b c +++++≤.3.已知0,0,0a b c >>>,22cos sin a b c θθ+<.求证:22cos sin a b c θθ+<.解析 由柯西不等式及0a >,0b >,0c >,2222222(cos sin )(cos sin )(cos sin )a b a b θθθθθθ++≥+ .即222(cos sin )c a b θθ>+,又因为0c >,所以 22cos sin a b c θθ+<.4.设实数,,a b c 满足2223232a b c ++=,求证:39271a b c ---++≥. 解析 由柯西不等式,222222(23)[1(2)+(3)][(2)(3)]9a b c a b c ++≤+++=2.所以233a b c ++≤,所以33(23)3392733331a b c a b c ----++-++≥≥=.5.已知n *∈N ,且2n ≥,求证:1111112172342122n n <-+-++-<-. 解析 因为111111234212n n-+-+⋯+-- 111111(1)2()232242n n =+++⋯+-++⋯+111111(1)()23212n n=+++⋯+-++⋯+ 111122n n n=++⋯+++ . 所以原不等式等价于4111271222n n n <++⋯+<++. 由柯西不等式有2111()[(1)(2)(2)]122n n n n n n n++⋯+++++⋯+>++. 故2111241122(1)(2)(2)73n n n n n n n n++⋯+>=≥++++++⋯++. 又由柯西不等式有 2222222111111()(111)[]122(1)(2)(2)n n n n n n ++⋯+<++⋯+++⋯+++++()()()()1111[]112212n n n n n n n<++⋯++++- 1111()22n n n =-=. 所以11121222n n n ++⋯+<++.6.已知正实数,,a b c 满足1abc =,求证:3331113()()()2a b c b c a c a b ++≥+++.解析 由1abc =,得()2221b c a b c ab ac=++,从而原不等式等价于 22222232b c c a a b ab ac bc ba ca cb ++≥+++.左边()()()()2bc ca ab ab ac bc ba ca cb ++≥+++++()12ab bc ca =++()333322abc ≥=.7.已知,11122=-+-a b b a 求证:122=+b a 。
高考数学(理)二轮配套训练【专题8】(3)不等式选讲(含答案)
第3讲 不等式选讲考情解读 本部分主要考查绝对值不等式的解法,求含绝对值的函数的值域及求含参数的绝对值不等式中参数的取值范围,不等式的证明等,结合集合的运算、函数的图象和性质、恒成立问题及基本不等式、绝对值不等式的应用成为命题的热点,从能力上主要考查基本运算能力与推理论证能力及数形结合思想、分类讨论思想.1.含有绝对值的不等式的解法 (1)|f (x )|>a (a >0)⇔f (x )>a 或f (x )<-a ; (2)|f (x )|<a (a >0)⇔-a <f (x )<a ;(3)对形如|x -a |+|x -b |≤c ,|x -a |+|x -b |≥c 的不等式,可利用绝对值不等式的几何意义求解. 2.含有绝对值的不等式的性质 |a |-|b |≤|a ±b |≤|a |+|b |. 3.算术—几何平均不等式定理1:设a ,b ∈R ,则a 2+b 2≥2ab .当且仅当a =b 时,等号成立. 定理2:如果a 、b 为正数,则a +b 2≥ab ,当且仅当a =b时,等号成立.定理3:如果a 、b 、c 为正数,则a +b +c 3≥3abc ,当且仅当a =b =c 时,等号成立.定理4:(一般形式的算术—几何平均不等式)如果a 1,a 2,…,a n 为n 个正数,则a 1+a 2+…+a nn ≥na 1a 2…a n ,当且仅当a 1=a 2=…=a n 时,等号成立. 4.不等式的证明方法证明不等式常用的方法有比较法、综合法、分析法、反证法、放缩法等.热点一 含绝对值不等式的解法例1 不等式|x +3|-|2x -1|<x2+1的解集为________________.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <-25或x >2解析 ①当x <-3时,原不等式化为-(x +3)-(1-2x )<x2+1,解得x <10,∴x <-3.②当-3≤x <12时,原不等式化为(x +3)-(1-2x )<x2+1,解得x <-25,∴-3≤x <-25.③当x ≥12时,原不等式化为(x +3)-(2x -1)<x2+1,解得x >2,∴x >2.综上可知,原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <-25或x >2.思维升华 (1)用零点分段法解绝对值不等式的步骤:①求零点;②划区间、去绝对值号;③分别解去掉绝对值的不等式;④取每个结果的并集,注意在分段时不要遗漏区间的端点值.(2)用图象法、数形结合可以求解含有绝对值的不等式,使得代数问题几何化,既通俗易懂,又简洁直观,是一种较好的方法.(1)若不等式|x +1|+|x -2|<a 无实数解,则a 的取值范围是________.答案 (-∞,3]解析 由绝对值的几何意义知|x +1|+|x -2|的最小值为3,而|x +1|+|x -2|<a 无解,∴a ≤3. (2)(2012·陕西)若存在实数x 使|x -a |+|x -1|≤3成立,则实数a 的取值范围是________. 答案 [-2,4]解析 利用绝对值不等式的性质求解. ∵|x -a |+|x -1|≥|(x -a )-(x -1)|=|a -1|, 要使|x -a |+|x -1|≤3有解,可使|a -1|≤3,∴-3≤a -1≤3,∴-2≤a ≤4. 热点二 不等式的证明 例2 求证下列不等式:(1)设a ≥b >0,求证:3a 3+2b 3≥3a 2b +2ab 2; (2)a 6+8b 6+127c 6≥2a 2b 2c 2;(3)a 2+4b 2+9c 2≥2ab +3ac +6bc .证明 (1)3a 3+2b 3-(3a 2b +2ab 2)=3a 2(a -b )-2b 2·(a -b )=(a -b )(3a 2-2b 2). ∵a ≥b >0,∴a -b ≥0,3a 2-2b 2>0. ∴(a -b )(3a 2-2b 2)≥0. ∴3a 3+2b 3≥3a 2b +2ab 2. (2)a 6+8b 6+127c 6≥33827a 6b 6c 6=3×23a 2b 2c 2=2a 2b 2c 2,∴a 6+8b 6+127c 6≥2a 2b 2c 2.(3)∵a 2+4b 2≥2a 2·4b 2=4ab , a 2+9c 2≥2a 2·9c 2=6ac , 4b 2+9c 2≥24b 2·9c 2=12bc , ∴2a 2+8b 2+18c 2≥4ab +6ac +12bc , ∴a 2+4b 2+9c 2≥2ab +3ac +6bc .思维升华 (1)作差法应该是证明不等式的常用方法.作差法证明不等式的一般步骤:①作差;②分解因式;③与0比较;④结论.关键是代数式的变形能力. (2)注意观察不等式的结构,利用基本不等式或柯西不等式证明.(2013·课标全国Ⅱ)设a 、b 、c 均为正数,且a +b +c =1,证明:(1)ab +bc +ca ≤13;(2)a 2b +b 2c +c 2a≥1.证明 (1)由a 2+b 2≥2ab ,b 2+c 2≥2bc ,c 2+a 2≥2ac 得 a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca . 由题设得(a +b +c )2=1, 即a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca =1. 所以3(ab +bc +ca )≤1,即ab +bc +ca ≤13.(2)因为a 2b +b ≥2a ,b 2c +c ≥2b ,c 2a +a ≥2c ,故a 2b +b 2c +c 2a +(a +b +c )≥2(a +b +c ), 即a 2b +b 2c +c 2a ≥a +b +c .所以a 2b +b 2c +c 2a ≥1. 热点三 不等式的综合应用例3 (2013·陕西)已知a ,b ,m ,n 均为正数,且a +b =1,mn =2,则(am +bn )(bm +an )的最小值为________. 答案 2解析 先化简式子,再利用基本不等式求解最值,注意等号取得的条件. ∵a ,b ,m ,n ∈R +,且a +b =1,mn =2, ∴(am +bn )(bm +an ) =abm 2+a 2mn +b 2mn +abn 2 =ab (m 2+n 2)+2(a 2+b 2) ≥2ab ·mn +2(a 2+b 2)=4ab +2(a 2+b 2) =2(a 2+b 2+2ab ) =2(a +b )2=2,当且仅当m =n =2时,取“=”. ∴所求最小值为2.思维升华 利用基本不等式求解最值时,有时需化简代数式,切记等号成立的条件.(2012·湖北改编)设a ,b ,c ,x ,y ,z 是正数,且a 2+b 2+c 2=10,x 2+y 2+z 2=40,ax +by +cz =20,则a +b +cx +y +z =________.答案 12解析 通过等式找出a +b +c 与x +y +z 的关系. 由题意可得x 2+y 2+z 2=2ax +2by +2cz ,① ①与a 2+b 2+c 2=10相加可得 (x -a )2+(y -b )2+(z -c )2=10, 所以不妨令⎩⎪⎨⎪⎧x -a =a ,y -b =b ,z -c =c⎝ ⎛⎭⎪⎫或⎩⎪⎨⎪⎧x -a =b ,y -b =c ,z -c =a ,则x +y +z =2(a +b +c ),即a +b +c x +y +z =12.1.对于带有绝对值的不等式的求解,要掌握好三个方法:一个是根据绝对值的几何意义,借助于数轴的直观解法;二是根据绝对值的意义,采用零点分区去绝对值后转化为不等式组的方法;三是构造函数,通过函数图象的方法.要在解题过程中根据不同的问题情境灵活选用这些方法. 2.使用绝对值三角不等式求最值很方便,如|x +2|+|x -4|≥|(x +2)-(x -4)|=6.3.易错点:解绝对值不等式时忽视去掉绝对值的分界点;在使用算术—几何平均不等式求最值时忽视讨论等号成立的条件.真题感悟1.(2014·江西改编)对任意x ,y ∈R ,|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|的最小值为________. 答案 3解析 ∵x ,y ∈R ,∴|x -1|+|x |≥|(x -1)-x |=1,|y -1|+|y +1|≥|(y -1)-(y +1)|=2, ∴|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|≥3.∴|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|的最小值为3.2.(2014·湖南)若关于x 的不等式|ax -2|<3的解集为{x |-53<x <13},则a =________.答案 -3解析 ∵|ax -2|<3,∴-1<ax <5. 当a >0时,-1a <x <5a ,与已知条件不符;当a =0时,x ∈R ,与已知条件不符; 当a <0时,5a <x <-1a ,又不等式的解集为{x |-53<x <13},故a =-3.押题精练1.已知函数f (x )=|x -a |.(1)若不等式f (x )≤3的解集为{x |-1≤x ≤5},则实数a 的值为______.(2)若a =2,且f (x )+f (x +5)≥m 对一切实数x 恒成立,则实数m 的取值范围为________. 答案 (1)2 (2)(-∞,5]解 方法一 (1)由f (x )≤3得|x -a |≤3,解得a -3≤x ≤a +3. 又已知不等式f (x )≤3的解集为{x |-1≤x ≤5},所以⎩⎪⎨⎪⎧a -3=-1,a +3=5,解得a =2.(2)当a =2时,f (x )=|x -2|, 设g (x )=f (x )+f (x +5),于是g (x )=|x -2|+|x +3|=⎩⎪⎨⎪⎧-2x -1,x <-3,5,-3≤x ≤2,2x +1,x >2.所以当x <-3时,g (x )>5; 当-3≤x ≤2时,g (x )=5; 当x >2时,g (x )>5.综上可得,g (x )的最小值为5.从而,若f (x )+f (x +5)≥m ,即g (x )≥m 对一切实数x 恒成立,则m 的取值范围为(-∞,5]. 方法二 (1)同方法一.(2)当a =2时,f (x )=|x -2|.设g (x )=f (x )+f (x +5).由|x -2|+|x +3|≥|(x -2)-(x +3)|=5(当且仅当-3≤x ≤2时等号成立),得g (x )的最小值为5.从而,若f (x )+f (x +5)≥m ,即g (x )≥m 对一切实数x 恒成立,则m 的取值范围为(-∞,5]. 2.设a ,b ,c 均为正实数,试证明不等式12a +12b +12c ≥1b +c +1c +a +1a +b ,并说明等号成立的条件.解 因为a ,b ,c 均为正实数, 所以12⎝⎛⎭⎫12a +12b ≥12ab ≥1a +b , 当且仅当a =b 时等号成立; 12⎝⎛⎭⎫12b +12c ≥12bc ≥1b +c , 当且仅当b =c 时等号成立; 12⎝⎛⎭⎫12c +12a ≥12ca ≥1c +a , 当且仅当a =c 时等号成立.三个不等式相加,得12a +12b +12c ≥1b +c +1c +a +1a +b ,当且仅当a =b =c 时等号成立.(推荐时间:40分钟)1.如果关于x 的不等式|x -a |+|x +4|≥1的解集是R ,则实数a 的取值范围是____________. 答案 (-∞,-5]∪[-3,+∞)解析 在数轴上,结合绝对值的几何意义可知a ≤-5或a ≥-3.2.(2014·重庆)若不等式|2x -1|+|x +2|≥a 2+12a +2对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是________. 答案 [-1,12]解析 设y =|2x -1|+|x +2|=⎩⎪⎨⎪⎧-3x -1,x <-2,-x +3,-2≤x <12,3x +1,x ≥12.当x <-2时,y =-3x -1>5;当-2≤x <12时,y =-x +3>52;当x ≥12时,y =3x +1≥52,故函数y =|2x -1|+|x +2|的最小值为52.因为不等式|2x -1|+|x +2|≥a 2+12a +2对任意实数x 恒成立,所以52≥a 2+12a +2.解不等式52≥a 2+12a +2,得-1≤a ≤12,故a 的取值范围为[-1,12].3.若不等式|ax +2|<4的解集为(-1,3),则实数a =________. 答案 -2解析 由-4<ax +2<4,得-6<ax <2. 当a >0时,-6a <x <2a ,与解集(-1,3)不符;当a <0时,2a <x <-6a,∴a =-2.4.不等式|x +3|+|x -1|≥a 2-3a 对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是________. 答案 [-1,4]解析 由绝对值的几何意义知,|x +3|+|x -1|的几何意义为数轴上点x 到点-3,1的距离的和, 则|x +3|+|x -1|的最小值为4,∴不等式|x +3|+|x -1|≥a 2-3a 对任意实数x 恒成立, 只需a 2-3a ≤4,解得-1≤a ≤4. ∴a 的取值范围为[-1,4].5.已知集合A ={x ∈R ||x +3|+|x -4|≤9},B ={x ∈R |x =4t +1t -6,t ∈(0,+∞)},则集合A ∩B=________. 答案 {x |-2≤x ≤5} 解析 由|x +3|+|x -4|≤9,当x <-3时,-x -3-(x -4)≤9,即-4≤x <-3; 当-3≤x ≤4时,x +3-(x -4)=7≤9恒成立; 当x >4时,x +3+x -4≤9,即4<x ≤5. 综上所述,A ={x |-4≤x ≤5}. 又∵x =4t +1t -6,t ∈(0,+∞),∴x ≥24t ·1t -6=-2,当且仅当t =12时取等号. ∴B ={x |x ≥-2},∴A ∩B ={x |-2≤x ≤5}.6.已知关于x 的不等式|x -1|+|x -a |≤8的解集不是空集,则a 的最小值是________. 答案 -7解析 |x -1|+|x -a |=|x -1|+|a -x |≥|a -1|,要使关于x 的不等式不是空集,则|a -1|≤8,∴-7≤a ≤9,即a 的最小值为-7.7.设f (x )=1a x 2-bx +c ,不等式f (x )<0的解集是(-1,3),若f (7+|t |)>f (1+t 2),则实数t 的取值范围是________.答案 (-3,3)解析 ∵1a x 2-bx +c <0的解集是(-1,3),∴1a >0且-1,3是1ax 2-bx +c =0的两根. 则函数f (x )=1a x 2-bx +c 图象的对称轴方程为x =ab2=1,且f (x )在[1,+∞)上是增函数, 又∵7+|t |≥7>1,1+t 2≥1,则由f (7+|t |)>f (1+t 2),得7+|t |>1+t 2, 即|t |2-|t |-6<0,亦即(|t |+2)(|t |-3)<0, ∴|t |<3,即-3<t <3.8.(2013·天津)设a +b =2,b >0,则当a =________时,12|a |+|a |b 取得最小值.答案 -2解析 由于a +b =2,所以12|a |+|a |b =a +b 4|a |+|a |b =a 4|a |+b 4|a |+|a |b ,由于b >0,|a |>0,所以b 4|a |+|a |b ≥2b 4|a |·|a |b =1,因此当a >0时,12|a |+|a |b 的最小值是14+1=54;当a <0时,12|a |+|a |b的最小值是-14+1=34.故12|a |+|a |b 的最小值为34,此时⎩⎪⎨⎪⎧b 4|a |=|a |b ,a <0,即a =-2.9.若T 1=2sm +n ,T 2=s (m +n )2mn ,则当s ,m ,n ∈R +时,T 1与T 2的大小为________.答案 T 1≤T 2解析 因为2sm +n -s (m +n )2mn =s ·4nm -(m +n )22mn (m +n )=-s (m -n )22mn (m +n )≤0. 所以T 1≤T 2.10.设0<x <1,则a =2x ,b =1+x ,c =11-x 中最大的一个是________.答案 c解析 由a 2=2x ,b 2=1+x 2+2x >a 2,a >0,b >0得b >a .又c -b =11-x -(1+x )=1-(1-x 2)1-x =x 21-x>0得c >b ,知c 最大.11.设x >0,y >0,M =x +y 2+x +y ,N =x 2+x +y2+y ,则M 、N 的大小关系为__________.答案 M <N解析 N =x 2+x +y 2+y >x 2+x +y +y2+x +y =x +y 2+x +y =M .12.若a ,b ∈R +,且a ≠b ,M =a b +ba,N =a +b ,则M 、N 的大小关系为________. 答案 M >N 解析 ∵a ≠b ,∴a b +b >2a ,ba+a >2b , ∴a b +b +ba +a >2a +2b , ∴a b +ba>a +b .即M >N . 13.对于实数x ,y ,若|x -1|≤1,|y -2|≤1,则|x -2y +1|的最大值为________. 答案 5解析 ∵|x -1|≤1, ∴-1≤x -1≤1,∴0≤x ≤2.又∵|y -2|≤1,∴-1≤y -2≤1,∴1≤y ≤3, 从而-6≤-2y ≤-2. 由同向不等式的可加性可得 -6≤x -2y ≤0, ∴-5≤x -2y +1≤1, ∴|x -2y +1|的最大值为5.14.不等式⎪⎪⎪⎪x +1x >|a -5|+1对于任一非零实数x 均成立,则实数a 的取值范围是________. 答案 (4,6)解析 ⎪⎪⎪⎪x +1x =|x |+1|x |≥2, 所以|a -5|+1<2,即|a -5|<1,∴4<a <6.15.不等式log 3(|x -4|+|x +5|)>a 对于一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是________. 答案 (-∞,2)解析 由绝对值的几何意义知 |x -4|+|x +5|≥9, 则log 3(|x -4|+|x +5|)≥2,所以要使不等式log 3(|x -4|+|x +5|)>a 对于一切x ∈R 恒成立,则需a <2.。
2023-2024学年江西省高一数学人教A版一元二次函数专项提升-20-含解析
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2、请将答案正确填写在答题卡上2023-2024学年江西省高一数学人教A版一元二次函数专项提升(20)姓名:____________ 班级:____________ 学号:____________考试时间:120分钟 满分:150分题号一二三四五总分评分*注意事项:阅卷人得分一、选择题(共12题,共60分) 或 或 1. 已知 ,关于x的不等式 的解集为( )A .B .C .D .该二次函数的零点为1关于的不等式的解集为2. 已知二次函数的部分对应值见下表:x -2-1013y -12-6-20-2则下列结论正确的是( )A .B .C .D .3. 若,则下列不等式中一定成立的是( )A . B . C . D .4. 关于 的不等式 的解集为 ,那么不等式 的解集为( )A .B .C .D .爸爸妈妈一样不确定5. 同学们在生活中都有过陪同爸爸妈妈去加油站加油的经历,小明发现一个有趣的现象:爸爸和妈妈加油习惯有所不同.爸爸每次加油都说“师傅,给我加300元的油”,而妈妈则说“师傅帮我把油箱加满”这个时候小明若有所思,如果爸爸、妈妈加油两次,第一次加油汽油单价为x元/升,第二次加油汽油单价是y元/升 , 妈妈每次加满油箱,需加油a升,我们规定谁的平均单价低谁就合算,请问爸爸、妈妈谁更合算呢?( )A .B .C .D .充分而不必要条件必要而不充分条件充要条件既不充分也不必要条件6. 设 ,则“ ”是“ ”的( )A .B .C .D .{ 或 }{ 或 }7. 已知不等式 的解集为 ,则不等式 的解集为( )A .B .C .D .8. 设实数满足 , 则函数的最大值是( )A .B .C .D .9. 存在 ,使得关于 的不等式 有解,则 的取值范围为( )A .B .C .D .10. 设集合 , , 则( )A .B .C .D .74511. 设 ,则 的最小值为( )A .B .C .D .12. 不等式的解集是( )A .B .C .D .13. 能说明“若a﹥b,则 ”为假命题的一组a,b的值依次为 .14. 已知 , ,且 ,则 的最小值是 .15. 已知 , ,且 ,则 的最小值为 .16. 不等式的解集为 .阅卷人得分三、解答题(共6题,共70分)17. 已知函数.(1) 解不等式;(2) 若函数,其中 为奇函数, 为偶函数,若不等式 对任意 恒成立,求实数 的取值范围.18. 某居住小区为了居民有一个优雅、舒适的生活环境,计划建一座八边形的休闲小区,它的主体造型的平面图是由两个相同的矩形ABCD和EFGH构成的面积为 的十字形地域,计划在正方形MNPQ上建一座花坛,造价为4200元 ,在四个相同的矩形上(图中阴影部分)铺花岗岩地面,造价为210元 ,再在四个空角上铺草坪,造价为80元.(1) 设总造价为S元,AD长为 ,试建立S关于x的函数关系式;(2) 当x为何值时,总造价S最小?并求出这个最小值.19. 已知集合 , ,若 为全体实数集合.(1) 求;(2) 若 , ,求 的取值范围.20. 国家发展改革委、住房城乡建设部于2017年发布了《生活垃圾分类制度实施方案》,规定46个城市在2020年底实施生活垃圾强制分类,垃圾回收、利用率要达35%以上.截至2019年底,这46个重点城市生活垃圾分类的居民小区覆盖率已经接近70%.某企业积极响应国家垃圾分类号召,在科研部门的支持下进行技术创新,新上一种把厨余垃圾加工处理为可重新利用的化工产品的项目.已知该企业日加工处理量x(单位:吨)最少为70吨,最多为100吨.日加工处理总成本y(单位:元)与日加工处理量x之间的函数关系可近似地表示为 ,且每加工处理1吨厨余垃圾得到的化工产品的售价为100元.(1) 该企业日加工处理量为多少吨时,日加工处理每吨厨余垃圾的平均成本最低?此时该企业处理1吨厨余垃圾处于亏损还是盈利状态?(2) 为了该企业可持续发展,政府决定对该企业进行财政补贴,补贴方式共有两种.① 每日进行定额财政补贴,金额为2300元;② 根据日加工处理量进行财政补贴,金额为 .如果你是企业的决策者,为了获得最大利润,你会选择哪种补贴方式进行补贴?为什么?21. 已知关于x的不等式的解集为R,记实数a的所有取值构成的集合为M.(1) 求M;(2) 若 , 对 , 有 , 求t的最小值.答案及解析部分1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.(1)(2)18.(1)(2)19.(1)(2)20.(1)(2)21.(1)(2)。
江西省三校生高考不等式复习
原不等式转化为一元一次不等式组:
x 3 0 ( Ⅰ ) x 4 0
或
x 3 0 (Ⅱ) x 4 0
不等式组(Ⅰ)的解集是 {x|x >4}; 不等式组(Ⅱ)的解集是 {x|x <3} . 故原不等式的解集为{ x| x <3或x> 4} .
解一元二次不等式: (1)(x+1)(x2)<0; (2)(x+2)(x3)>0;
判断式子是否是一元二次不等式? (1)x23x+5≤0; (2)x2-9≥0; (3)3x2-2 x>0;
(4)x2+5<0;
(5)x2-2 x≤3;(6)3x+5>0;
(7)(x 2)2≤4;(8)x2<4.
例1 (1) 解不等式 x2x12>0
(2) 解不等式 x2x12<0
解:(1)因为=(1)2-41(12)=49>0, 方程 x2 x 12=0 的解是x1=3 , x2=4, 则 x2 x 12=(x+3)(x4)>0 .
例3
(1)解不等式x2 - 2x+ 3 >0
x2-2 x+3=(x-1)2+2>0,
所以原不等式的解集为R.
解:(1)对于任意一个实数 x,都有
(2)解不等式x2 - 2x+3 <0
解:(2)对于任意一个实数x,不等式 (x-1)2+2<0 都不成立,所以原不等式的解集为.
解下列不等式: (1) x2-2x+3≤0; (2) x2+4x+5>0; (3) x2-2x+1>0.
x2
{x | x > } Nhomakorabeab a
{x | x < a }
例2
解下列不等式组:
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专题升级训练20 不等式选讲
1.已知全集U =R ,集合A ={x ||x -1|<1},则∁U A =__________.
2.已知集合M ={x ||2x -1|<1},N ={x |3x
>1},则M ∩N =__________. 3.不等式|2x -1|<x 的解集是__________.
4.若正实数x ,y 满足2x +y +6=xy ,则xy 的最小值是__________.
5.如果关于x 的不等式|x -a |+|x +4|≥1的解集是全体实数,则实数a 的取值范围是__________.
6.已知函数f (x )=2|log 2x |-⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -1x ,则不等式f (x )>f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫12的解集等于__________. 7.不等式|x +3|-|x -2|≥3的解集为__________.
8.若不等式|x +1|+|x -3|≥a +4
a
对任意的实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是
__________.
9.(2011陕西长安一中五校一模)如果存在实数x 使不等式|x +1|-|x -2|<k 成立,则实数k 的取值范围是__________.
10.已知函数f (x )=|x -2a |,不等式f (x )≤4的解集为{x |-2≤x ≤6}.则实数a 的值是__________.
11.(2012湖南师大高三月考)不等式|x -3|+|x -4|<a 的解集为空集,则实数a 的取值范围是__________.
12.(2011陕西高考,理15A)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__________.
13.(2011江西高考,理15(2))对于实数x ,y ,若|x -1|≤1,|y -2|≤1,则|x -2y +1|的最大值为________.
14.(2012湖南师大附中高三月考)设a ,b ,c 为正数,且a +b +4c =1,则a +b +2c 的最大值是__________.
15.(2012湖南涟源一中高三月考)实数x ,y ,z 满足x 2+y 2+z 2
=1,则2xy +yz 的最大值为________.
参考答案
1.(-∞,0]∪[2,+∞) 解析:由|x -1|<1,得-1<x -1<1,即0<x <2, 于是,A =(0,2),故∁U A =(-∞,0]∪[2,+∞).
2.{x |0<x <1} 解析:化简得,M ={x |0<x <1},N ={x |x >0}, 故M ∩N ={x |0<x <1}.
3.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1 解析:不等式|2x -1|<x 等价于⎩⎪⎨
⎪⎧
2x -1<x ,2x -1>-x ,
解得⎩⎪⎨⎪
⎧
x <1,x >1
3
.
由此可得不等式|2x -1|<x 的解集为⎝ ⎛⎭
⎪⎫13,1.
4.18 解析:由基本不等式,得xy =2x +y +6≥22xy +6,令xy =t 2
,可得t 2
-22t -6≥0,
因为t >0,所以可解得t ≥32,故xy 的最小值为18.
5.(-∞,-5]∪[-3,+∞) 解析:在数轴上,结合绝对值的几何意义,可知a ≤-5,或a ≥-3.
6.⎝ ⎛⎭⎪
⎫12,2 解析:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=21
log 22-⎪⎪⎪⎪⎪⎪12-2=12
, 当x ≥1时,f (x )=2|log 2x |-⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -1x =2log 2x -⎝ ⎛⎭
⎪⎫x -1x =x -x +1x =1x ,由1x >12可解得1≤x <2;当0<x <1时,f (x )=2|log 2x |-⎪⎪⎪⎪
⎪⎪x -1x =2log 21x -⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -x =1x -1x +x =x ,由x >12可解得12<x <1,综上可得不等式f (x )>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1∪[1,2)=⎝ ⎛⎭
⎪⎫12,2. 7.{x |x ≥1} 解析:原不等式可化为⎩
⎪⎨
⎪⎧
x ≤-3,-5≥3或⎩
⎪⎨
⎪⎧
-3<x <2,
2x +1≥3或⎩
⎪⎨
⎪⎧
x ≥2,
5≥3.
解得x =或1≤x <2或x ≥2.
所以原不等式的解集为{x |x ≥1}.
8.(-∞,0)∪{2} 解析:当a <0时,显然成立;当a >0时, ∵|x +1|+|x -3|的最小值为4,
∴a +4
a
≤4.
∴a =2.综上可知a ∈(-∞,0)∪{2}.
9.(-3,+∞) 解析:令f (x )=|x +1|-|x -2|, 则f (x )=⎩⎪⎨⎪
⎧
-3,x ≤-1,2x -1,-1<x ≤2,
3,x >2,
作出其图象,可知f (x )min =-3,即k >-3.
10.1 解析:由f (x )≤4得|x -2a |≤4,
解得2a -4≤x ≤2a +4,
又已知不等式f (x )≤4的解集为{x |-2≤x ≤6},
所以⎩
⎪⎨⎪⎧
2a -4=-2,2a +4=6,解得a =1.
11.a ≤1
12.(-∞,-3]∪[3,+∞) 解析:方法一:|x +1|+|x -2|表示数轴上一点A (x )到B (-1)与C (2)的距离之和,而|BC |=3.
∴|AB |+|AC |≥3.
∴|a |≥3,∴a ≤-3或a ≥3.
方法二:设f (x )=|x +1|+|x -2|=⎩⎪⎨⎪
⎧
1-2x ,x <-1,3,-1≤x ≤2,
2x -1,x ≥2.
∴f (x )的图象如图所示,∴f (x )≥3,
∴|a |≥3,∴a ≤-3或a ≥3.
方法三:∵|x +1|+|x -2|≥|(x +1)-(x -2)|=3, ∴|a |≥3.
∴a ≤-3或a ≥3.
13.5 解析:|x -2y +1|=|x -1-2(y -2)-2|≤|x -1|+2|y -2|+2≤1+2+2=5.
14.102 解析:由柯西不等式得(a +b +2c )2≤⎣⎢⎡⎦⎥⎤12+12+⎝ ⎛⎭⎪⎫222[(a )2+(b )2
+
(4c )2
]=52
×1.
∴a +b +2c ≤52×1=102
. 15.32。