不等式选讲知识点归纳及近年高考真题

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高三数学不等式选讲试题答案及解析

高三数学不等式选讲试题答案及解析

高三数学不等式选讲试题答案及解析1.不等式的解集是.【答案】【解析】由绝对值的几何意义,数轴上之间的距离为,结合图形,当落在数轴上外时.满足不等式,故答案为.【考点】不等式选讲.2.不等式的解集是【答案】【解析】原不等式可化为,解得.考点:绝对值不等式解法3.已知函数(Ⅰ)证明:;(Ⅱ)求不等式:的解集.【答案】(Ⅰ)祥见解析;(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)通过对x的范围分类讨论将函数f(x)=|x-2|-|x-5|中的绝对值符号去掉,转化为分段函数,即可解决;(Ⅱ)结合(1)对x分x≤2,2<x<5与x≥5三种情况讨论解决即可.试题解析:(Ⅰ)当所以(Ⅱ)由(1)可知,当的解集为空集;当时,的解集为:;当时,的解集为:;综上,不等式的解集为:;【考点】绝对值不等式的解法.4.设函数=(1)证明:2;(2)若,求的取值范围.【答案】(2)【解析】本题第(1)问,可由绝对值不等式的几何意义得出,从而得出结论;对第(2)问,由去掉一个绝对值号,然后去掉另一个绝对值号,解出的取值范围.试题解析:(1)证明:由绝对值不等式的几何意义可知:,当且仅当时,取等号,所以.(2)因为,所以,解得:.【易错点】在应用均值不等式时,注意等号成立的条件:一正二定三相等.【考点】本小题主要考查不等式的证明、绝对值不等式的几何意义、绝对值不等式的解法、求参数范围等不等式知识,熟练基础知识是解答好本类题目的关键.5.(5分)(2011•陕西)(请在下列三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题评分)A.(不等式选做题)若不等式|x+1|+|x﹣2|≥a对任意x∈R恒成立,则a的取值范围是.B.(几何证明选做题)如图,∠B=∠D,AE⊥BC,∠ACD=90°,且AB=6,AC=4,AD=12,则AE= .C.(坐标系与参数方程选做题)直角坐标系xoy中,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建极坐标系,设点A,B分别在曲线C1:(θ为参数)和曲线C2:p=1上,则|AB|的最小值为.【答案】(﹣∞,3] 2 1【解析】A.首先分析题目已知不等式|x+1|+|x﹣2|≥a恒成立,求a的取值范围,即需要a小于等于|x+1|+|x﹣2|的最小值即可.对于求|x+1|+|x﹣2|的最小值,可以分析它几何意义:在数轴上点x 到点﹣1的距离加上点x到点2的距离.分析得当x在﹣1和2之间的时候,取最小值,即可得到答案;B.先证明Rt△ABE∽Rt△ADC,然后根据相似建立等式关系,求出所求即可;C.先根据ρ2=x2+y2,sin2+cos2θ=1将极坐标方程和参数方程化成直角坐标方程,根据当两点连线经过两圆心时|AB|的最小,从而最小值为两圆心距离减去两半径.解:A.已知不等式|x+1|+|x﹣2|≥a恒成立,即需要a小于等于|x+1|+|x﹣2|的最小值即可.故设函数y=|x+1|+|x﹣2|.设﹣1、2、x在数轴上所对应的点分别是A、B、P.则函数y=|x+1|+|x﹣2|的含义是P到A的距离与P到B的距离的和.可以分析到当P在A和B的中间的时候,距离和为线段AB的长度,此时最小.即:y=|x+1|+|x﹣2|=|PA|+|PB|≥|AB|=3.即|x+1|+|x﹣2|的最小值为3.即:k≤3.故答案为:(﹣∞,3].B.∵∠B=∠D,AE⊥BC,∠ACD=90°∴Rt△ABE∽Rt△ADC而AB=6,AC=4,AD=12,根据AD•AE=AB•AC解得:AE=2,故答案为:2C.消去参数θ得,(x﹣3)2+y2=1而p=1,则直角坐标方程为x2+y2=1,点A在圆(x﹣3)2+y2=1上,点B在圆x2+y2=1上则|AB|的最小值为1.故答案为:1点评:A题主要考查不等式恒成立的问题,其中涉及到绝对值不等式求最值的问题,对于y=|x﹣a|+|x﹣b|类型的函数可以用分析几何意义的方法求最值.本题还考查了三角形相似和圆的参数方程等有关知识,同时考查了转化与划归的思想,属于基础题.6.(2012•广东)不等式|x+2|﹣|x|≤1的解集为_________.【答案】【解析】∵|x+2|﹣|x|=∴x≥0时,不等式|x+2|﹣|x|≤1无解;当﹣2<x<0时,由2x+2≤1解得x≤,即有﹣2<x≤;当x≤﹣2,不等式|x+2|﹣|x|≤1恒成立,综上知不等式|x+2|﹣|x|≤1的解集为故答案为7.设函数,若,则实数的取值范围是()A.B.C.D.【答案】C【解析】由的图象,可知在处取得最小值,∵, ,即,或.∴实数的取值范围为,选C.8.已知不等式的解集与不等式的解集相同,则的值为()A.B.C.D.【答案】C【解析】解不等式得或,所以的两个根为和,由根与系数的关系知.故选.【考点】绝对值不等式的解法,一元二次不等式的解法.9.设函数,其中。

高考数学压轴专题最新备战高考《不等式选讲》知识点总复习附答案

高考数学压轴专题最新备战高考《不等式选讲》知识点总复习附答案

数学《不等式选讲》复习知识点一、141.已知全集U =R ,{|13}P x x x =+-<,{|213}Q x x =-<,则集合P ,Q 之间的关系为( )A .集合P 是集合Q 的真子集B .集合Q 是集合P 的真子集C .P Q =D .集合P 是集合Q 的补集的真子集【答案】C 【解析】 【分析】先化简得{|12}P x x =-<<.求出{||21|3}{|12}Q x x x x =-<=-<<,由此得到P Q =. 【详解】 |||1|3x x +-<Q ,∴当0x „时,|||1|1213x x x x x +-=-+-=-+<,解得1x >-.10x ∴-<„;当01x <„时,|||1|113x x x x +-=+-=<,成立;当1x >时,|||1|1213x x x x x +-=+-=-<,解得2x <.12x ∴<<. {|12}P x x ∴=-<<.{||21|3}{|12}Q x x x x =-<=-<<, P Q ∴=.故选:C . 【点睛】本题考查两个集合的关系的判断,考查集合与集合的包含关系等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.2.2018年9月24日, 英国数学家M.F 阿蒂亚爵在“海德堡论坛”展示了他“证明”黎曼猜想的过程,引起数学界震动. 黎曼猜想来源于一些特殊数列求和, 记2221111.........,23S n 则()=+++++A .413S << B .4332S << C .322S << D .2S > 【答案】C 【解析】 【分析】由题意利用不等式放缩后裂项确定S 的范围即可. 【详解】由题意可知:222111123S n =+++++L L()111123341n n >+++++⨯⨯+L L 111111123341n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+-++-+ ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎝⎭L L 13122>+=, 且222111123S n =+++++L L()111112231n n <+++++⨯⨯-⨯L L 11111112231n n L L ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+-++-+ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭122n L =-+<,综上可得:322S <<. 本题选择C 选项. 【点睛】本题的核心是考查裂项求和的方法,使用裂项法求和时,要注意正负项相消时消去了哪些项,保留了哪些项,切不可漏写未被消去的项,未被消去的项有前后对称的特点,实质上造成正负相消是此法的根源与目的.3.已知集合{}|11A x x =-<,1|10B x x ⎧⎫=-≥⎨⎬⎩⎭,则A B =∩( ) A .{}|12x x ≤< B .{}|02x x << C .{}|01x x <≤ D .{}|01x x <<【答案】A 【解析】1111102x x x -<⇔-<-<⇔<<,()1011100{0x x x x x x -≥--≥⇒≥⇒≠,解得0,1x x <≥,故[)1,2A B ⋂=.点睛:本题主要考查绝对值不等式的解法,考查分式不等式的解法,考查集合交集等知识.解含有一个绝对值不等式,只需要按照口诀“大于在两边,小于在中间”来解即可.解分式不等式主要方法就是通过通分后,转化为整式不等式来求解,在转化的过程中要注意分母不为零这个特殊情况.4.在平面内,已知向量(1,0)a =v ,(0,1)b =v ,(1,1)c =v,若非负实数,,x y z 满足1x y z ++=,且23p xa yb zc =++v v v v,则( )A .p vB .p v的最大值为C .p vD .p v的最大值为【答案】A 【解析】 【分析】求出p v 的坐标,表示p v ,即:p v柯西不等式即可求得其最小值,问题得解. 【详解】因为()1,0a =v ,()0,1b =v ,()1,1c =v,所以23p xa yb zc =++v v v v=()3,23x z y z ++,又非负实数,,x y z 满足1x y z ++=,所以01z ≤≤,所以p v==5≥==≥=, 当且仅当()()31232,0x z y z z +⨯=+⨯=时,等号成立. 即:当且仅当41,,055x y z ===时,等号成立.所以p v, 故选A. 【点睛】本题主要考查了柯西不等式的应用,还考查了向量的模及坐标运算,考查构造能力,属于中档题.5.已知,,x y z ∈R ,若234x y z -+=,则222(5)(1)(3)x y z ++-++的最小值为( ) A .37200B .2007C .36D .40【答案】B 【解析】 【分析】根据柯西不等式得到不等式关系,进而求解. 【详解】根据柯西不等式得到()()()()()()2222221(2)352135313x y z x y z ⎡⎤+-+≥++-+++--++⎡⎤⎣⎦⎣⎦()()()()2222511423164030x y z x y z ⎡⎤++-++≥-++=⎣⎦进而得到最小值是:2007故答案为B. 【点睛】这个题目考查了柯西不等式的应用,比较基础.6.已知命题P:2log (1)1x -<;命题q:21x -<,则p 是q 的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】C 【解析】 【分析】先化简命题p 和q,再利用充要条件的定义判断得解. 【详解】由题得命题p:1<x <3,命题q:1<x <3. 所以命题p 是命题q 的充要条件. 故选C 【点睛】本题主要考查对数不等式和绝对值不等式的解法,考查充要条件的判断,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.7.设集合{}|22,A x x x R =-≤∈,{}2|,12B y y x x ==--≤≤,则()R C A B I 等于 A .R B .{}|,0x x R x ∈≠ C .{}0D .∅【答案】B 【解析】解:[0,2]A =,[4,0]B =-,所以(){}0R R C A B C ⋂=,故选B 。

不等式易考点考向知识点总结分析,不等式高考真题及答案解析

不等式易考点考向知识点总结分析,不等式高考真题及答案解析

考点24 不等关系与一元二次不等式1.不等关系了解现实世界和日常生活中的不等关系,了解不等式(组)的实际背景. 2.一元二次不等式(1)会从实际情境中抽象出一元二次不等式模型.(2)通过函数图象了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系. (3)会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的程序框图.一、不等关系 1.不等式的概念(1)现实世界与日常生活中,与等量关系一样,不等量关系也是自然界中存在着的基本数量关系.(2)用数学符号“>”“<”“≥”“≤”连接两个数或代数式以表示它们之间的不等关系,含有这些不等号的式子,叫做不等式. 2.两个实数大小的比较(1)作差法:设a ,b ∈R ,则0a b a b >⇔->,a <b ⇔a −b <0. (2)作商法:设a >0,b >0,则a >b ⇔1a b >,a <b ⇔1ab<. 3.不等式的性质(1)实数的大小顺序与运算性质的关系 ①a >b ⇔0a b ->; ②0a b a b =⇔-=; ③a <b ⇔0a b -<. (2)不等式的性质①对称性:a b b a >⇔<;(双向性) ②传递性:a >b ,b >c ⇒a c >;(单向性)③可加性:a >b ⇔a +c >b +c ;(双向性) ④a >b ,c >d ⇒a c b d +>+;(单向性)⑤可乘性:,0a b c ac bc >>⇒>;(单向性) a >b ,c <0⇒ac <bc ;(单向性) ⑥a >b >0,c >d >0⇒ac bd >;(单向性)⑦乘方法则:()0,1n n a b a b n n >>⇒>∈≥N ;(单向性)⑧开方法则:a >b >0>n ∈N ,n ≥2).(单向性)注意:(1)应用传递性时,若两个不等式中有一个带等号而另一个不带等号,则等号无法传递.(2)可乘性中,要特别注意“乘数c ”的符号. 4.必记结论 (1)a >b ,ab >0⇒11a b<. (2)a <0<b ⇒11a b<. (3)a >b >0,0<c <d ⇒a b c d>. (4)0<a <x <b 或a <x <b <0⇒111b x a<<. (5)若a >b >0,m >0,则b b m a a m +<+;b b m a a m->-(b −m >0); a a m b b m +>+;a a m b b m-<-(b −m >0). 二、一元二次不等式及其解法 1.一元二次不等式的概念我们把只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式称为一元二次不等式,有下列三种形式:(1)一般式:2(0)y ax bx c a =++≠;(2)顶点式:224()(0)24b ac b y a x a a a-=++≠; (3)两根式:12()()(0)y a x x x x a =--≠.2.三个“二次”之间的关系2(,)x +∞12,)x3.一元二次不等式的解法由一元二次不等式与相应的方程、函数之间的关系可知,求一元二次不等式的解集的步骤如下:(1)变形:将不等式的右边化为零,左边化为二次项系数大于零的不等式,即20(0)ax bx c a ++>>或20(0)ax bx c a ++<>;(2)计算:求出相应的一元二次方程(20(0)ax bx c a ++=>)的根,有三种情况:0,0∆,∆∆=0<>;(3)画图:画出对应二次函数的图象的草图;(4)求解:利用二次函数的图象与x 轴的交点确定一元二次不等式的解集.可用程序框图表示一元二次不等式的求解过程,如图.4.一元二次不等式恒成立问题(1)20(0)ax bx c a ++>≠恒成立的充要条件是:0a >且240()b ac x -<∈R .(2)20(0)ax bx c a ++≥≠恒成立的充要条件是:0a >且240()b ac x -≤∈R .(3)20(0)ax bx c a ++<≠恒成立的充要条件是:0a <且240()b ac x -<∈R . (4)20(0)ax bx c a ++≤≠恒成立的充要条件是:0a <且240()b ac x -≤∈R .(5)20ax bx c ++>恒成立的充要条件是:0a b ==且0c >或0a >且240()b ac x -<∈R .(6)20ax bx c ++<恒成立的充要条件是:0a b ==且0c <或0a <且240()b ac x -<∈R .考向一 比较大小比较大小的常用方法:(1)作差法的一般步骤是:作差,变形,定号,得出结论.注意:只需要判断差的符号,至于差的值究竟是什么无关紧要,通常将差化为完全平方式的形式或者多个因式的积的形式.(2)作商法的一般步骤是:作商,变形,判断商与1的大小,得出结论. 注意:作商时各式的符号为正,若都为负,则结果相反. (3)介值比较法:①介值比较法的理论根据是:若a >b ,b >c ,则a >c ,其中b 是a 与c 的中介值. ②介值比较法的关键是通过不等式的恰当放缩,找出一个比较合适的中介值. (4)利用单调性比较大小.(5)函数法,即把要比较的数值通过构造函数转化为该函数的函数值,然后利用函数的单调性将其进一步转化为自变量的大小问题来解决.典例1 若a =2x 2+1,b =x 2+2x ,c =−x −3,试比较a ,b ,c 的大小. 【解析】∵a =2x 2+1,b =x 2+2x ,c =−x −3,∴a −b =(2x 2+1)−(x 2+2x)=x 2−2x +1=(x −1)2≥0,即a ≥b , b −c =(x 2+2x)−(−x −3) =x 2+3x +3=(x +32)2+34>0,即b >c ,综上可得:a ≥b >c .典例2 已知0<a <b <1,则ba ,logb a ,1log ab 的大小关系是A .1log ab <b a <log b a B .1log ab <log b a <baC .log b a <1log ab <ba D .ba <1log ab <log b a【答案】A【解析】因为0<a <b <1,所以001b a a <<=,log log 1b b a b >=,又1a >1,所以1log ab <1log 1a=0. 综上,得1log ab <ba <logb a .故选A.【名师点睛】在用介值法比较时,中介值一般是通过放缩变形,得到一个中间的参照式(或数),其放缩的手段可能是基本不等式、三角函数的有界性等.1.已知,,a b c ∈R ,给出下列条件:①22a b >;②11a b<;③22ac bc >,则使得a b >成立的充分而不必要条件的是 A .① B .② C .③D .①②③考向二 求范围的问题求范围的问题需用到不等式的性质,熟记不等式性质中的条件与结论是基础,灵活运用是关键.在使用不等式的性质时,一定要注意不等式成立的前提条件,特别是不等式两端同时乘以或同时除以一个数、两个不等式相乘、一个不等式两端同时求n 次方时,一定要注意其成立的前提条件,如果忽视前提条件就可能出现错误. 求范围的一般思路是:(1)借助性质,转化为同向不等式相加进行解答; (2)借助所给条件整体使用,切不可随意拆分所给条件; (3)结合不等式的传递性进行求解;(4)要注意不等式同向可乘性的适用条件及整体思想的运用.典例3 设实数x ,y 满足212xy ≤≤,223x y ≤≤,则47x y的取值范围是______.【答案】[]2,27【解析】因为()324272x y x y xy⎛⎫⎪⎝⎭=,()322282714x xy y ⎛⎫≤≤≤≤ ⎪⎝⎭,,所以47827[,][2,27]41x y ∈=.典例4 若二次函数y =f (x )的图象过原点,且)12(1f -≤≤,()314f ≤≤,求f (-2)的取值范围.【解析】方法一:∵二次函数y =f (x )的图象过原点,∴可设2(0())f x ax bx a =+≠.易知()()11f a b f a b =+⎧⎪⎨-=-⎪⎩,∴()()()()11121112a f f b f f ⎧=+-⎡⎤⎣⎦⎪⎪⎨⎪=--⎡⎤⎣⎦⎪⎩.则()2423)()11(f a b f f =---=+.∵)12(1f -≤≤,()314f ≤≤,∴62()10f -≤≤.方法二:由题意设2(0())f x ax bx a =+≠,则f (1)=a +b ,f (-1)=a -b . 令m (a +b )+n (a -b )=f (-2)=4a -2b , ∴42m n m n +=⎧⎨-=-⎩,∴13m n =⎧⎨=⎩.∴f (-2)=(a +b )+3(a -b )=f (1)+3f (-1).∵)12(1f -≤≤,()314f ≤≤,∴62()10f -≤≤. 【名师点睛】同向不等式只能相加,不能相减.2.已知11x y -≤+≤,13x y ≤-≤,则182yx⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭的取值范围是A .82,2⎡⎤⎣⎦B .81,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .72,2⎡⎤⎣⎦D .71,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦考向三 一元二次不等式的解法1.解不含参数的一元二次不等式的方法:(1)若不等式对应的一元二次方程能够因式分解,即能够转化为几个代数式的乘积形式,则可以直接由一元二次方程的根及不等号方向得到不等式的解集.(2)若不等式对应的一元二次方程能够化为完全平方式,不论取何值,完全平方式始终大于或等于零,不等式的解集易得.(3)若上述两种方法均不能解决,则应采用求一元二次不等式的解集的通法,即判别式法. 2.在解答含有参数的一元二次不等式时,往往要对参数进行分类讨论,为了做到分类“不重不漏”,一般从如下三个方面进行考虑:(1)关于不等式类型的讨论:若二次项系数为参数,则应先考虑二次项系数是否为零,以确定不等式是一次不等式还是二次不等式,然后再讨论二次项系数不为零的情形,以便确定解集的形式;(2)关于不等式对应的方程的根的讨论:两根(∆>0),一根(∆=0),无根(∆<0); (3)关于不等式对应的方程根的大小的讨论:121212,,x x x x x x >=<.典例5 解下列不等式: (1)2230x x --+≥. (2)24410x x +≤+.【解析】(1)不等式两边同乘以-1,原不等式可化为2230x x -≤+,即(1)(3)0x x -+≤,则31x -≤≤.故不等式-x 2-2x +3≥0的解集是1{|}3x x ≤≤-.(2)24410x x +≤+,即2(21)0x +≤,则12x =-. 故不等式24410x x +≤+的解集为1{|}2x x =-.典例6 已知函数f(x)=ax 2−(2a +1)x +2. (1)当a =2时,解关于x 的不等式f(x)≤0; (2)若a >0,解关于x 的不等式f(x)≤0.【解析】(1)当a =2时,f (x )≤0⇒2x 2−5x +2≤0,可得(2x −1)(x −2)≤0, ∴12≤x ≤2,∴f (x )≤0的解集为[12,2].(2)不等式f (x )≤0可化为ax 2−(2a +1)x +2≤0,a >0, 即a (x −1a )(x −2)≤0,a >0, ①当0<a <12时,1a >2, 解得12x a≤≤, ②当a =12时,1a =2, 解得x =2.③当a >12时,1a<2,解得12x a≤≤. 综上,当0<a <12时,不等式的解集为1{|2}x x a≤≤; 当a =12时,不等式的解集为{x |x =2 };当a >12时,不等式的解集为1{|2}x x a≤≤.3.已知关于x 的不等式20x ax b -++>.(1)若该不等式的解集为(4,2)-,求a ,b 的值; (2)若1b a =+,求此不等式的解集.考向四 一元二次不等式与二次函数、一元二次方程之间关系的应用一元二次不等式与其对应的函数与方程之间存在着密切的联系.在解决具体的数学问题时,要注意三者之间的相互联系,并在一定条件下相互转换.(1)若一元二次不等式的解集为区间的形式,则区间的端点值恰是对应一元二次方程的根,要注意解集的形式与二次项系数的联系.(2)若一元二次不等式的解集为R 或∅,则问题可转化为恒成立问题,此时可以根据二次函数图象与x 轴的交点情况确定对应一元二次方程的判别式的符号,进而求出参数的取值范围.典例7 已知函数f (x )=−3x 2+a(6−a)x +c . (1)当c =19时,解关于a 的不等式f (1)>0;(2)若关于x 的不等式f (x )>0的解集是(−1,4),求实数a ,c 的值. 【解析】(1)当c =19时,f(x)=−3x 2+a(6−a)x +19, 所以f(1)=−3+a(6−a)+19=−a 2+6a +16, f(1)>0,即a 2−6a −16<0, 解得−2<a <8.(2)依题意:−1,4是方程−3x 2+a(6−a)x +c =0的解,由根与系数的关系可得()63343a a c -⎧=⎪⎪⎨⎪-=-⎪⎩,解得{a =3c =12. 典例8 已知关于x 的不等式2230kx x k -+<.(1)若不等式的解集为{x|x <−3或x >−1},求k 的值; (2)若不等式的解集为∅,求实数k 的取值范围.【解析】(1)由不等式2230kx x k -+<的解集为{x|x <−3或x >−1},可知k <0,−3和−1是一元二次方程2230kx x k -+=的两根,所以()()()()313231k⎧-⨯-=⎪⎨-+-=⎪⎩,解得12k =-. (2)由题意知不等式2230kx x k -+<的解集为∅,若k =0,则不等式为−2x <0,此时x >0,不合题意;若k ≠0,则04430k k k ∆>⎧⎨=-⨯≤⎩,解得3k ≥.综上,实数k 的取值范围为[)3+∞.4.已知二次函数()()21f x kx k x k =--+.(1)若关于x 的不等式()0f x <的解集为R ,求实数k 的取值范围; (2)若关于x 的方程()f x x =有两个不等正实根,求实数k 的取值范围.考向五 一元二次不等式的应用对于分式不等式和高次不等式,它们都可以转化为一元二次不等式或利用一元二次不等式的思想求解.1.分式不等式的解法若()f x 与()g x 是关于x 的多项式,则不等式()0()f xg x >(或<0,或≥0,或≤0)称为分式不等式.解分式不等式的原则是利用不等式的同解原理将其转化为有理整式不等式(组)求解.即()0()0()0()()0()0()0()f x f x f x f x g x g x g x g x ><⎧⎧>⇒⇒⋅>⎨⎨><⎩⎩或;()0()0()0()()0()0()0()f x f x f x f x g x g x g x g x ><⎧⎧<⇒⇒⋅<⎨⎨<>⎩⎩或; ()()0()0()()0()0()0()f x g x f x f x g x f x g x g x ⋅≥⎧≥⇒⇒⋅>=⎨≠⎩或;()()0()0()()0()0()0()f x g x f x f x g x f x g x g x ⋅≤⎧≤⇒⇒⋅<=⎨≠⎩或. 对于形如()()f xg x >a (或<a )的分式不等式,其中a ≠0,求解的方法是先把不等式的右边化为0,再通过商的符号法则,把它转化为整式不等式求解. 2.高次不等式的解法不等式的最高次项的次数高于2的不等式称为高次不等式.解高次不等式常用的方法有两种:(1)将高次不等式()0(0)f x ><中的多项式()f x 分解成若干个不可约因式的乘积,根据实数运算的符号法则,把它等价转化为两个或多个不等式(组).于是原不等式的解集就是各不等式(组)解集的并集. (2)穿针引线法:①将不等式化为标准形式,一端为0,另一端为一次因式(因式中x 的系数为正)或二次不可约因式的乘积;②求出各因式的实数根,并在数轴上标出;③自最右端上方起,用曲线自右向左依次由各根穿过数轴,遇奇次重根穿过,遇偶次重根穿而不过(奇过偶不过);④记数轴上方为正,下方为负,根据不等式的符号写出解集.典例9 不等式()()23310x x x --+>的解集为_________. 【答案】()1,0,33⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭【解析】不等式()()23310x x x --+>可转化为x (x −3)(3x +1)<0, 且方程()()3310x x x -+=的根为12310,3,3x x x ===-, 则由穿针引线法可得原不等式的解集为()1,0,33⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭.典例10 解关于x 的不等式:2x ax a -- <0(a ∈R ). 【解析】原不等式等价于:(x -a )(x -a 2)<0,其对应方程的两根为x 1=a ,x 2=a 2.2211()x x a a a a -=-=-,分情况讨论如下:①若a <0或a >1,即a 2>a ,则所求不等式的解集为{}2|x a x a <<.②若a =0或a =1,原不等式可化为x 2<0或(x -1)2<0. 此时,所求不等式的解集为x ∈∅.③若0<a <1,即a 2<a ,则所求不等式的解集为{}2|x a x a <<. 综上所述:当a <0或a >1时,原不等式的解集为{}2|x a x a <<;当a =0或a =1时,原不等式的解集为∅;当0<a <1时,原不等式的解集为{}2|x a x a <<.5.已知函数()()2,1ax bf x a b x -=∈-R . (1)若关于x 的不等式20ax b ->的解集为1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,求()0f x <的解集; (2)若12a =,解不等式()0f x >的解集. 考向六 含参不等式恒成立问题的求解策略解决含参不等式恒成立问题的关键是转化与化归思想的运用,从解题策略的角度看,一般而言,针对不等式的表现形式,有如下四种策略:(1)变换主元,转化为一次函数问题. 解决恒成立问题一定要搞清谁是主元,谁是参数.参数和未知数是相互牵制、相互依赖的关系,有时候变换主元,可以起到事半功倍的效果. (2)联系不等式、函数、方程,转化为方程根的分布问题.(3)对于一元二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴上方,恒小于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴下方.常转化为求二次函数的最值或用分离参数法求最值.即①若()f x 在定义域内存在最大值m ,则()f x a <(或()f x a ≤)恒成立⇔a m >(或a m ≥);②若()f x 在定义域内存在最小值m ,则()f x a >(或()f x a ≥)恒成立⇔a m <(或a m ≤);③若()f x 在其定义域内不存在最值,只需找到()f x 在定义域内的最大上界(或最小下界)m ,即()f x 在定义域内增大(或减小)时无限接近但永远取不到的那个值,来代替上述两种情况下的m ,只是等号均可以取到.(4)转化为两个函数图象之间的关系,数形结合求参数. 在不等式恒成立问题的处理中,若能画出不等式两边相应的函数图象,恒成立的代数问题立即变得直观化,等价的数量关系式随之获得,数形结合可使求解过程简单、快捷.典例11 已知二次函数f(x)=ax 2+bx +c ,且不等式f(x)<2x 的解集为(1,3),对任意的x ∈R 都有f(x)≥2恒成立. (1)求f(x)的解析式;(2)若不等式k f (2x )−2x +1≤0在x ∈[1,2]上有解,求实数k 的取值范围. 【解析】(1)∵f(x)=ax 2+bx +c <2x 的解集为(1,3), ∴方程ax 2−(2−b)x +c =0的两个根是1和3.则243ba c a-==⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩,解得{b =2−4a c =3a.又∵f(x)≥2在x ∈R 上恒成立,∴ax 2+(2−4a)x +3a −2≥0在x ∈R 上恒成立, 则Δ=(2−4a)2−4a(3a −2)≤0,即(a −1)2≤0, 又∵(a −1)2≥0,∴(a −1)2=0, 得a =1,故f(x)=x 2−2x +3.(2)由题意知kf(2x )−2x +1≤0,即k(22x −2⋅2x +3)≤2x −1,∵22x−2⋅2x+3=(2x−1)2+2>0,∴2212223x x x k -≤-⋅+,设t =2x −1∈[1,3],则22tk t ≤+,又∵2122t t t t=≤++t =2t 即t =√2时取得最大值√24, ∴k ≤√24,即实数k的取值范围为⎛-∞ ⎝⎦. 典例12 已知函数()21f x mx mx =--.(1)若对于x ∈R ,f (x )<0恒成立,求实数m 的取值范围; (2)若对于x ∈[1,3],f (x )<5−m 恒成立,求实数m 的取值范围.【解析】(1)因为()210f x mx mx =--<对x ∈R 恒成立,则①m =0时,()10f x =-<恒成立;②240m m m <⎧⎨+<⎩,解得40m -<<. 故实数m 的取值范围为(]4,0-.(2)f (x )<5−m ,即()216m x x -+<.因为210x x -+>,所以m <261x x -+对于x ∈[1,3]恒成立.记g (x )=261x x -+=2613()24x -+,x ∈[1,3],易知()()min 637g x g ==,所以67m <.即实数m 的取值范围为(6,)7-∞.6.若函数2()6(8)f x kx kx k =-++的定义域为R ,求实数k 的取值范围.1.已知集合()(){|140}A x x x =--≤,5{|0}2x B x x -=≤-,则A B = A .{|12}x x ≤≤ B .{|12}x x ≤< C .{|24}x x ≤≤ D .{|24}x x <≤2.下列命题正确的是 A .若>a b ,则11a b< B .若>a b ,则22a b > C .若>a b ,c d <,则>a c b d -- D .若>a b ,>c d ,则>ac bd3.2x >是220x x ->的 A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件4.设0.321log 0.6,log 0.62m n ==,则 A .m n m n mn ->+> B .m n mn m n ->>+ C .m n m n mn +>->D .mn m n m n >->+5.已知实数x ,y 满足41x y -≤-≤-,145x y -≤-≤,则9x y -的取值范围是 A .[7,26]- B .[1,20]- C .[4,15]D .[1,15]6.三个正整数x ,y ,z 满足条件:x y >,y z >,3xz >,若5z =,则y 的最大值是 A .12 B .13 C .14D .157.若不等式220ax x c ++<的解集是11,,32⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则不等式220cx x a ++≤的解集是 A .11,23⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .11,32⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .[−2,3]D .[−3,2]8.关于x 的不等式22(1)(1)10a x a x ----<的解集为R ,则a 的取值范围为 A .315a -<<B .315a -≤≤ C .315a -<≤或1a =- D .315a -<≤ 9.设,a b 是关于x 的一元二次方程2260x mx m -++=的两个实根,则22(1)(1)a b -+-的最小值是 A .494- B .18 C .8D .−610.设正数a ,b 满足2b a -<,若关于x 的不等式()222440a x bx b -+-<的解集中的整数解恰有4个,则a 的取值范围是A .(2,3)B .(3,4)C .(2,4)D .(4,5)11.不等式2260x x --+≥的解集是_____.12.设P Q R ===,,P Q R 的大小顺序是______.13.不等式210x kx -+>对任意实数x 都成立,则实数k 的取值范围是__________. 14.若集合2{|(2)20,A x x a x a =-++-<x ∈Z }中有且只有一个元素,则正实数a 的取值范围是________. 15.已知函数21()1()f x x a x x a ⎛⎫=-++∈ ⎪⎝⎭R . (1)当12a =时,求不等式()0f x <的解集; (2)若关于x 的不等式()0f x <有且仅有一个整数解,求正实数...a 的取值范围.16.已知函数21()(2)()2f x x m x m =+-∈R . (1)若关于x 的不等式()4f x <的解集为()2,4-,求m 的值; (2)若对任意[0,4],()20x f x ∈+恒成立,求m 的取值范围.1.(2019年高考全国Ⅲ卷文数)已知集合2{1,0,1,2},{|1}A B x x =-=≤,则A B =A .{}1,0,1-B .{}0,1C .{}1,1-D .{}0,1,22.(2019年高考全国Ⅰ卷文数)已知0.20.32log 0.2,2,0.2a b c ===,则A .B .C .D .3.(2019年高考天津卷文数)设x ∈R ,则“05x <<”是“|1|1x -<”的 A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件4.(2019年高考浙江卷)若0,0a b >>,则“4a b +≤”是 “4ab ≤”的A . 充分不必要条件B . 必要不充分条件C . 充分必要条件D . 既不充分也不必要条件5.(2018年高考天津卷文数)设x ∈R ,则“38x >”是“||2x >”的 A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件6.(2017年高考天津卷文数)设x ∈R ,则“20x -≥”是“|1|1x -≤”的a b c <<a c b <<c a b <<b c a <<A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件7.(2017年高考山东卷文数)已知命题p :,x ∃∈R 210x x -+≥;命题q :若22a b <,则a <b .下列命题为真命题的是 A .p q ∧ B .p q ∧⌝ C .p q ⌝∧ D .p q ⌝∧⌝8.(2017年高考上海卷)不等式11x x->的解集为________. 9.(2018年高考北京文数)能说明“若a ﹥b ,则11a b<”为假命题的一组a ,b 的值依次为_________.10.(2019年高考江苏)函数y =的定义域是 ▲ .1.【答案】C【解析】对于①,由22a b >,得||||a b >,不一定有a b >成立,不符合题意; 对于②,当1,1a b =-=时,有11a b<,但a b >不成立,所以不符合题意; 对于③,由22ac bc >,知c ≠0,所以有a b >成立,当a b >成立时,不一定有22ac bc >,因为c 可以为0,符合题意. 本题选择C 选项.【名师点睛】本题主要考查不等式的性质及其应用,充分条件和必要条件的判定等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 2.【答案】C【解析】令()()()()3x y s x y t x y s t x s t y -=++-=++-,则31s t s t +=⎧⎨-=-⎩,∴12s t =⎧⎨=⎩, ∵13x y ≤-≤,∴()226x y ≤-≤,①又11x y -≤+≤,② ∴①+②得137x y ≤-≤.则371822,22yxx y -⎛⎫⎡⎤⋅=∈ ⎪⎣⎦⎝⎭.故选C .【名师点睛】本题主要考查不等式的性质以及指数函数的性质,意在考查综合运用所学知识解答问题的能力,属于中档题.求解时,利用待定系数法求得()()32x y x y x y -=++-,由11x y -≤+≤,13x y ≤-≤,结合38212yx yx -⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭=,从而可得结果.3.【解析】(1)根据题意得()2424ab-=⎧⎨⨯-=-⎩,解得2a =-,8b =.(2)当1b a =+时,()22010x ax b x ax a -++>⇔--+<,即()()110x a x ⎡⎤-++<⎣⎦.当11a +=-,即2a =-时,原不等式的解集为∅; 当11a +<-,即2a <-时,原不等式的解集为()1,1a +-; 当11a +>-,即2a >-时,原不等式的解集为()1,1a -+.【名师点睛】本题考查一元二次不等式解集与对应一元二次方程根的关系以及解一元二次不等式,考查基本应用求解能力.属基本题.(1)根据不等式解集与对应一元二次方程根的关系列方程,解得a ,b 的值; (2)先代入化简不等式,再根据对应一元二次方程根的大小分类讨论不等式解集. 4.【解析】(1)()0f x <,即()210kx k x k --+<,由二次函数知识得00k <⎧⎨∆<⎩,即220(1)40k k k <⎧⎨--<⎩, 解得1k <-.(2)()f x x =,即()21kx k x k x --+=,即()220kx k x k --+=,由二次方程有两个不等正实根知,112212000000x x x x x x ∆>∆>⎧⎧⎪⎪>⇔+>⎨⎨⎪⎪>>⎩⎩,由根与系数间关系得,22(2)402010k k k k⎧-->⎪-⎪<⎨⎪>⎪⎩,解得203k <<.5.【解析】(1)∵不等式20ax b ->的解集为1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭, ∴0a >,0a b =>, ∴()()()()210021101a x f x a x x x -<⇔<⇔--<-,∴()0f x <的解集为1,12⎛⎫⎪⎝⎭. (2)12a =时,不等式()()()()00101x bf x f x x b x x ->⇔=>⇔-->-, 1当1b >时,不等式的解集为()(),1,b -∞+∞;2当1b =时,不等式的解集为{}1x x ≠; 3当1b <时,不等式的解集为()(),1,b -∞+∞.【名师点睛】本题考查不等式的求解应用,属于基础题. (1)()()()()210021101a x f x a x x x -<⇔<⇔--<-,然后求解即可.(2)12a =时,不等式()()()()00101x bf x f x x b x x ->⇔=>⇔-->-,然后分类讨论即可.6.【解析】∵f (x )的定义域为R , ∴不等式kx 2﹣6kx +k +8≥0的解集为R. ①k =0时,8>0恒成立,满足题意;②k ≠0时,则()236480>k k k k ⎧⎨∆=-+≤⎩,解得0<k ≤1. 综上得,实数k 的取值范围为[0,1].1.【答案】D【解析】依题意[](]1,4,2,5A B ==,故(]2,4A B =.故选D.2.【答案】C【解析】A.若>a b ,则11a b<,取1,1a b ==-不成立; B.若>a b ,则22a b >,取0,1a b ==-不成立; C.若>a b ,c d <,则>a c b d --,正确;D.若>a b ,>c d ,则>ac bd ,取1,1,1,2a b c d ==-==-不成立. 故选C.【名师点睛】本题考查了不等式的性质,找出反例是解题的关键. 3.【答案】A【解析】由220x x ->解得:0x <或2x >,{}2x x ⊂>≠{}02或x x x <>,因此,2x >是220x x ->的充分不必要条件,故选A.【名师点睛】本题考查充分必要条件的判断,先解不等式220x x ->得出解集,根据集合之间的包含关系得出两条件的充分必要性.一般利用集合的包含关系来判断两条件的充分必要性:(1)A ⊂≠B ,则“x A ∈”是“x B ∈”的充分不必要条件; (2)AB ,则“x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件;(3)A B =,则“x A ∈”是“x B ∈”的充要条件. 4.【答案】A【解析】0.30.3log 0.6log 10,m =>=2211log 0.6log 10,22n =<=0mn <, 0.60.611log 0.3log 4m n +=+0.60.6log 1.2log 0.61=<=,即1m n mn+<,故m n m n +>. 又()()20m n m n n --+=->,所以m n m n ->+. 故m n m n mn ->+>,所以选A.【名师点睛】本题考查利用作差法、作商法比较大小,考查对数的化简与计算,考查分析计算,化简求值的能力,属中档题.求解时,先判断m ,n 的正负,即可得0mn <;计算11m n+0.6log 1.21=<,化简可得m n m n +>,再通过作差法比较m n -,m n +的大小,即可得结果. 5.【答案】B【解析】令m x y =-,4n x y =-,343n m x n my -⎧=⎪⎪⇒⎨-⎪=⎪⎩,则859,33z x y n m =-=- 552041,,333m m -≤≤-∴≤-≤又884015,333n n -≤≤∴-≤≤,因此80315923z x y n m -=-=-≤≤,故本题选B.【名师点睛】本题考查了利用不等式的性质,求不等式的取值范围问题,利用不等式同向可加性是解题的关键.令m x y =-,4n x y =-,得到关于,x y 的二元一次方程组,解这个方程组,求出9x y -关于,m n 的式子,利用不等式的性质,结合,m n 的取值范围,最后求出9x y -的取值范围. 6.【答案】B【解析】由不等式的性质结合题意有:,5,53xx y y >>>,即,5,15.15x y y x y x >><∴<<,由于,,x y z 都是正整数,故y 的最大值是13. 故选B.【名师点睛】本题主要考查不等式的性质及其应用,不等式的传递性等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.由题意结合不等式的性质和不等式的传递性即可确定y 的最大值. 7.【答案】D【解析】因为不等式220ax x c ++<的解集是11,,32⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,所以0211321132a ac a⎧⎪<⎪⎪-=-+⎨⎪⎪=-⨯⎪⎩,解得122a c =-⎧⎨=⎩,所以不等式220cx x a ++≤可化为222120x x +-≤,即260x x +-≤,解得32x -≤≤. 故选D.【名师点睛】本题主要考查一元二次不等式的解法,熟记三个二次之间的关系即可,属于基础题型.先由题意求出,a c ,再代入不等式220cx x a ++≤求解,即可得出结果. 8.【答案】D【解析】当210a -=时,1a =±,若1a =,则原不等式可化为10-<,显然恒成立;若1a =-,则原不等式可化为210x -<不恒成立,所以1a =-舍去;当210a -≠时,因为()()221110a x a x ----<的解集为R ,所以只需()()222101410a a a ⎧-<⎪⎨∆=-+-<⎪⎩,解得315a -<<; 综上,a 的取值范围为:315a -<≤.故选D.【名师点睛】本题主要考查一元二次不等式恒成立的问题,需要用分类讨论的思想来处理,属于常考题型.分情况讨论,当210a -=时,求出满足条件的a 的值;当210a -≠时,求出满足条件的a 的取值范围,即可得出结果. 9.【答案】C【解析】因为,a b 是关于x 的一元二次方程2260x mx m -++=的两个实根, 所以由根与系数的关系得26a b m ab m +=⎧⎨=+⎩ ,且()2460m m ∆=--≥,所以()()22222224(1)(1)610a b ab b y m a b a m =+-=-+--++=--2349444m ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,且3m ≥或2m ≤-,由二次函数的性质知,当3m =时,函数2349444y m ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭取得最小值8, 即22(1)(1)a b -+-的最小值为8. 故选C.【名师点睛】本题考查二次函数的最小值问题,属于一般题.求解时,由根与系数的关系得26a b m ab m +=⎧⎨=+⎩ ,且()2460m m ∆=--≥,则22(1)(1)y a b =-+-可变成2349444y m ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,再求最小值. 10.【答案】C【解析】()222440a x bx b -+-<,即()2222440a x x bx b --+<, ∴()22220a x x b --<,即()()220ax x b ax x b +--+<,∴()()220a x b a x b ⎡⎤⎡⎤+--+<⎣⎦⎣⎦, 由于解集中整数解恰有4个,则a >2,∴122b bx a a -<<<-+,则四个整数解分别为−3,﹣2,﹣1,0. ∴432b a -≤-<--,即342ba <≤-,即3648ab a -<≤-, 又2b a <+,∴362a a -<+,∴4a <, 又a >2,∴a 的取值范围是()2,4. 故选C.【名师点睛】本题考查一元二次不等式的解法,考查不等式的整数解的求法,考查不等式的性质的运用,考查运算能力,属于易错题.求解时,将不等式因式分解可得()()220a x b a x b ⎡⎤⎡⎤+--+<⎣⎦⎣⎦,由于解集中整数解恰有4个,则a >2,则有122b b x a a -<<<-+,且四个整数解分别为−3,﹣2,﹣1,0,则有432b a -≤-<--,结合条件2b a <+,可得a <4,进而得到a 的范围. 11.【答案】32,2⎡-⎤⎢⎥⎣⎦【解析】不等式2260x x --+≥可化为2260x x +-≤,解得322x -≤≤; ∴该不等式的解集是32,2⎡-⎤⎢⎥⎣⎦.故答案为32,2⎡-⎤⎢⎥⎣⎦.【名师点睛】本题主要考查了一元二次不等式的解法,解题时先把不等式化简,再求解集,是基础题.直接利用一元二次不等式的解法求解. 12.【答案】P R Q >>【解析】∵0P R -==>,∴P R >,R Q -=-,而29=+29=+>R Q >,∴P R Q >>,故答案为:P R Q >>.【名师点睛】本小题主要考查作差比较法比较数的大小,属于基础题.求解时,利用作差比较法先比较,P R 的大小,然后比较,R Q 的大小,由此判断出三者的大小关系. 13.【答案】()2,2-【解析】∵不等式210x kx -+>对任意实数x 都成立, ∴240<k ∆=-,∴2-<k <2, 故答案为:()2,2-.【名师点睛】(1)二次函数图象与x 轴交点的横坐标、二次不等式解集的端点值、一元二次方程的解是同一个量的不同表现形式.(2)二次函数、二次方程与二次不等式统称“三个二次”,它们常结合在一起,而二次函数又是“三个二次”的核心,通过二次函数的图象贯穿为一体.有关二次函数的问题,利用数形结合的方法求解,密切联系图象是探求解题思路的有效方法. 14.【答案】12(,]23【解析】x 2﹣(a +2)x +2﹣a <0,即x 2﹣2x +1<a (x +1)﹣1,分别令y =x 2﹣2x +1,y =a (x +1)﹣1,易知y =a (x +1)﹣1的图象过定点(﹣1,﹣1), 分别画出两函数的图象,如图所示:∵集合2{|(2)20,A x x a x a =-++-<x ∈Z }中有且只有一个元素,即点(0,0)和点(2,1)在直线上或者其直线上方,点(1,0)在直线下方,结合图象可得10120311<a a a -≤⎧⎪-⎨⎪-≤⎩,解得12<a 23≤. 故答案为:(12,23].【名师点睛】本题考查了二次函数的性质以及参数的取值范围,考查了转化思想和数形结合的思想,属于中档题.求解时,由x 2﹣(a +2)x +2﹣a <0可得x 2﹣2x +1<a (x +1)﹣1,即直线在二次函数图象的上方的点只有一个整数1,结合图象即可求出. 15.【答案】(1)1,22⎛⎫⎪⎝⎭;(2)12a <≤或112a ≤<.【解析】(1)当12a =时,不等式为25102x x -+<,即22520x x -+<,即(2)(21)0x x --<,所以122x <<, 所以不等式()0f x <的解集为1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭.(2)原不等式可化为1()0x a x a ⎛⎫--< ⎪⎝⎭, ①当1a a=,即1a =时,原不等式的解集为∅,不满足题意; ②当1a a >,即1a >时,1,x a a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,此时101a <<,所以12a <≤; ③当1a a <,即01<a <时,1,x a a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以只需112a <≤,解得112a ≤<;综上所述,12a <≤,或112a ≤<. 【名师点睛】本题主要考查一元二次不等式的解法和解集,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.求解时,(1)直接解不等式25102x x -+<得解集;(2)对a 分类讨论解不等式分析找到a 满足的不等式,解不等式即得解. 16.【答案】(1)1m =;(2)[0,)+∞.【解析】(1)法一:不等式()4f x <可化为2(42)80x m x ---<,其解集为()2,4-, 由根与系数的关系可知2442m -+=-,解得1m =, 经检验1m =时满足题意.法二:由题意知,原不等式所对应的方程()4f x =的两个实数根为2-和4, 将2-(或4)代入方程计算可得1m =, 经检验1m =时满足题意.(2)法一:由题意可知21(2)22m x x -≤+恒成立, ①若0x =,则02≤恒成立,符合题意. ②若(0,4]x ∈,则12(2)2m x x-≤+恒成立,而1222x x +≥=,当且仅当2x =时取等号, 所以min 12222m x x ⎛⎫-≤+=⎪⎝⎭,即0m ≥.故实数m 的取值范围为[0,)+∞.法二:二次函数21()(2)2f x x m x =+-的对称轴为2x m =-. ①若20m -≤,即2m ≥,函数()f x 在[]0,4上单调递增,()2(0)220f x f +≥+=≥恒成立,故2m ≥;②若024m <-<,即22m -<<,此时()f x 在[]0,2m -上单调递减,在[]2,4m -上单调递增,由22(2)()2(2)2(2)202m f x f m m -+≥-+=--+≥,得04m ≤≤.故02m ≤<;③若24m -≥,即2m ≤-,此时函数()f x 在[]0,4上单调递减, 由1()2(4)216(2)424202f x f m m +≥+=⨯+-⨯+=+≥,得12m ≥-,与2m ≤-矛盾,故m 不存在.综上所述,实数m 的取值范围为[0,)+∞.【名师点睛】本题主要考查一元二次不等式的性质,不等式恒成立中含参问题,意在考查学生的分析能力,计算能力及转化能力,难度较大.(1)不等式()4f x <可化为2(42)80x m x ---<,而解集为()2,4-,可利用根与系数的关系或直接代入即可得到答案;(2)法一:讨论0x =和(0,4]x ∈时,分离参数利用均值不等式即可得到取值范围; 法二:利用二次函数在[0,4]x ∈上大于等于0恒成立,即可得到取值范围.1.【答案】A【解析】∵21,x ≤∴11x -≤≤,∴{}11B x x =-≤≤, 又{1,0,1,2}A =-,∴{}1,0,1A B =-.故选A .【名师点睛】本题考查了集合交集的求法,是基础题.。

高考数学十年真题专题解析—不等式选讲

高考数学十年真题专题解析—不等式选讲

不等式选讲年份题号考点考查内容2011文理24不等式选讲绝对值不等式的解法2012文理24不等式选讲绝对值不等式的解法,不等式恒成立参数取值范围问题的解法2013卷1文理24不等式选讲绝对值不等式的解法,不等式恒成立参数取值范围问题的解法卷2文理24不等式选讲多元不等式的证明2014卷1文理24不等式选讲基本不等式的应用卷2文理24不等式选讲绝对值不等式的解法2015卷1文理24不等式选讲绝对值不等式的解法,不等式恒成立参数取值范围问题的解法卷2文理24不等式选讲不等式的证明2016卷1文理24不等式选讲分段函数的图像,绝对值不等式的解法卷2文理24不等式选讲绝对值不等式的解法,绝对值不等式的证明卷3文理24不等式选讲绝对值不等式的解法,不等式恒成立参数取值范围问题的解法2017卷1文理23不等式选讲绝对值不等式的解法,不等式恒成立参数取值范围问题的解法卷2文理23不等式选讲不等式的证明卷3文理23不等式选讲绝对值不等式的解法,绝对值不等式解集非空的参数取值范围问题2018卷1文理23不等式选绝对值不等式的解法,不等式恒成立参数取值范围问题的解法讲卷2文理23不等式选讲绝对值不等式的解法,不等式恒成立参数取值范围问题的解法卷3文理23不等式选讲绝对值函数的图象,不等式恒成立参数最值问题的解法2019卷1文理23不等式选讲三元条件不等式的证明卷2文理23不等式选讲绝对值不等式的解法,不等式恒成立参数取值范围问题的解法卷3文理23不等式选讲三元条件最值问题的解法,三元条件不等式的证明2020卷1文理23不等式选讲绝对值函数的图像,绝对值不等式的解法卷2文理23不等式选讲绝对值不等式的解法,不等式恒成立参数取值范围问题的解法卷3文理23不等式选讲三元条件不等式的证明考点出现频率2021年预测考点120绝对值不等式的求解23次考4次2021年主要考查绝对值不等式的解法、绝对值不等式的证明,不等式恒成立参数取值范围问题的解法等.考点121含绝对值不等式的恒成立问题23次考12次考点122不等式的证明23次考7次考点120绝对值不等式的求解1.(2020全国Ⅰ文理22)已知函数()3121f x x x =+--.(1)画出()y f x =的图像;(2)求不等式()()1f x f x >+的解集.【解析】(1)∵()3,1151,1313,3x x f x x x x x ⎧⎪+≥⎪⎪=--<<⎨⎪⎪--≤-⎪⎩,作出图像,如图所示:(2)将函数()f x 的图像向左平移1个单位,可得函数()1f x +的图像,如图所示:由()3511x x --=+-,解得76x =-,∴不等式的解集为7,6⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭.2.(2020江苏23)设x ∈R ,解不等式2|1|||4x x ++≤.【答案】22,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【思路导引】根据绝对值定义化为三个不等式组,解得结果.【解析】1224x x x <-⎧⎨---≤⎩ 或10224x x x -≤≤⎧⎨+-≤⎩或0224x x x >⎧⎨++≤⎩,21x ∴-≤<-或10x -≤≤或203x <≤,∴解集为22,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.3.(2016全国I 文理)已知函数()|1||23|f x x x =+--.(I)在图中画出()y f x =的图像;(II)求不等式|()|1f x >的解集.【解析】(1)如图所示:(2)()4133212342x x f x x x x x ⎧⎪--⎪⎪=--<<⎨⎪⎪-⎪⎩,≤,,≥,()1f x >.当1x -≤,41x ->,解得5x >或3x <,1x -∴≤;当312x -<<,321x ->,解得1x >或13x <,113x -<<∴或312x <<;当32x ≥,41x ->,解得5x >或3x <,332x <∴≤或5x >.综上,13x <或13x <<或5x >,()1f x >∴,解集为()()11353⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭ ,,,.4.(2014全国II 文理)设函数()f x =1(0)x x a a a++->(Ⅰ)证明:()f x ≥2;(Ⅱ)若()35f <,求a 的取值范围.【解析】(I)由0a >,有()f x 111()2x x a x x a a a a a=++-≥+--=+≥,∴()f x ≥2.(Ⅱ)1(3)33f a a=++-.当时a >3时,(3)f =1a a+,由(3)f <5得3<a <5212;当0<a ≤3时,(3)f =16a a-+,由(3)f <5得12<a ≤3.综上:a 的取值范围是(152+,5212+).5.(2011新课标文理)设函数()3f x x a x =-+,其中0a >.(Ⅰ)当1a =时,求不等式()32f x x ≥+的解集;(Ⅱ)若不等式()0f x ≤的解集为{}|1x x ≤-,求a 的值.【解析】(Ⅰ)当1a =时,()32f x x ≥+可化为|1|2x -≥,由此可得3x ≥或1x ≤-.故不等式()32f x x ≥+的解集为{|3x x ≥或1}x ≤-.(Ⅱ)由()0f x ≤得30x a x -+≤,此不等式化为不等式组30x ax a x ≥⎧⎨-+≤⎩或30x aa x x ≤⎧⎨-+≤⎩,即4x a a x ⎧⎪⎨⎪⎩≥≤或2x aax ⎧⎪⎨-⎪⎩≤≤,因为0a >,∴不等式组的解集为{}|2a x x ≤-,由题设可得2a-=1-,故2a =.考点121含绝对值不等式的恒成立问题6.(2020全国Ⅱ文理22)已知函数()221f 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,-∞-+∞ .【思路导引】(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.【解析】(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 ax 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,-∞-+∞ .7.(2019全国II 文理23)[选修4-5:不等式选讲](10分)已知()|||2|().f x x a x x x a =-+--(1)当1a =时,求不等式()0f x <的解集;(2)若(,1)x ∈-∞时,()0f x <,求a 的取值范围.【解析】(1)当a=1时,()=|1| +|2|(1)f x x x x x ---.当1x <时,2()2(1)0f x x =--<;当1x ≥时,()0f x ≥,∴不等式()0f x <的解集为(,1)-∞.(2)因为()=0f a ,∴1a ≥.当1a ≥,(,1)x ∈-∞时,()=() +(2)()=2()(1)<0f x a x x x x a a x x -----∴a 的取值范围是[1,)+∞.8.(2018全国Ⅰ文理)已知()|1||1|f x x ax =+--.(1)当1a =时,求不等式()1f x >的解集;(2)若(0,1)x ∈时不等式()f x x >成立,求a 的取值范围.【解析】(1)当1a =时,()|1||1|f x x x =+--,即2,1,()2,11,2, 1.--⎧⎪=-<<⎨⎪⎩≤≥x f x x x x 故不等式()1f x >的解集为1{|}2x x >.(2)当(0,1)x ∈时|1||1|x ax x +-->成立等价于当(0,1)x ∈时|1|1ax -<成立.若0≤a ,则当(0,1)x ∈时|1|1-≥ax ;若0a >,|1|1ax -<的解集为20x a <<,∴21≥a,故02<≤a .综上,a 的取值范围为(0,2].9.(2018全国Ⅱ文理)设函数()5|||2|=-+--f x x a x .(1)当1a =时,求不等式()0≥f x 的解集;(2)若()1≤f x ,求a 的取值范围.【解析】(1)当1=a 时,24,1,()2,12,26, 2.+-⎧⎪=-<⎨⎪-+>⎩≤≤x x f x x x x 可得()0≥f x 的解集为{|23}-≤≤x x .(2)()1≤f x 等价于|||2|4++-≥x a x .而|||2||2|++-+≥x a x a ,且当2=x 时等号成立.故()1≤f x 等价于|2|4+≥a .由|2|4+≥a 可得6-≤a 或2≥a ,∴a 的取值范围是(,6][2,)-∞-+∞ .10.(2018全国Ⅲ文理)设函数()|21||1|f x x x =++-.(1)画出()y f x =的图像;(2)当[0,)x ∈+∞时,()f x ax b +≤,求a b +的最小值.【解析】(1)13,,21()2,1,23, 1.x x f x x x x x ⎧-<-⎪⎪⎪=+-<⎨⎪⎪⎪⎩≤≥()y f x =的图像如图所示.(2)由(1)知,()y f x =的图像与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3a ≥且2b ≥时,()f x ax b +≤在[0,)+∞成立,因此a b +的最小值为5.11.(2018江苏)若x ,y ,z 为实数,且226x y z ++=,求222x y z ++的最小值.【解析】由柯西不等式,得2222222()(122)(22)x y z x y z ++++++≥.因为22=6x y z ++,∴2224x y z ++≥,当且仅当122x y z ==时,不等式取等号,此时244333x y z ===,,,∴222x y z ++的最小值为4.12.(2017全国Ⅰ文理)已知函数2()4f x x ax =-++,()|1||1|g x x x =++-.(1)当1a =时,求不等式()()f x g x ≥的解集;(2)若不等式()()f x g x ≥的解集包含[1,1]-,求a 的取值范围.【解析】(1)当1a =时,不等式()()f x g x ≥等价于2|1||1|40x x x x -+++--≤.①当1x <-时,①式化为2340x x --≤,无解;当11x -≤≤时,①式化为220x x --≤,从而11x -≤≤;当1x >时,①式化为240x x +-≤,从而11712x -+<≤,∴()()f x g x ≥的解集为117{|1}2x x -+-<≤.(2)当[1,1]x ∈-时,()2g x =,∴()()f x g x ≥的解集包含[1,1]-,等价于当[1,1]x ∈-时()2f x ≥.又()f x 在[1,1]-的最小值必为(1)f -与(1)f 之一,∴(1)2f -≥且(1)2f ≥,得11a -≤≤,∴a 的取值范围为[1,1]-.13.(2017全国Ⅲ文理)已知函数()|1||2|f x x x =+--.(1)求不等式()1f x ≥的解集;(2)若不等式2()f x x x m -+≥的解集非空,求m 的取值范围.【解析】(1)3,1()21,123,2x f x x x x -<-⎧⎪=--⎨⎪>⎩≤≤,当1x <-时,()f x 1≥无解;当x -12≤≤时,由()f x 1≥得,x -211≥,解得x 12≤≤;当>2x 时,由()f x 1≥解得>2x .∴()f x 1≥的解集为{}x x 1≥.(2)由()f x x x m -+2≥得m x x x x +---+212≤,而x x x x x x x x +---+--+2212+1+2≤x ⎛⎫ ⎪⎝⎭2355=--+244≤,且当32x =时,2512=4x x x x +---+,故m 的取值范围为5-,4⎛⎤∞ ⎥⎝⎦.14.(2016全国III 文理)已知函数()|2|f x x a a =-+(Ⅰ)当a=2时,求不等式()6f x ≤的解集;(Ⅱ)设函数()|21|g x x =-,当x ∈R 时,()()3f x g x +≥,求a 的取值范围.【解析】(Ⅰ)当2a =时,()|22|2f x x =-+.解不等式|22|26x -+ ,得13x - ,因此()6f x ≤的解集为{|13}x x - .(Ⅱ)当x R ∈时,()()|2||12|f xg x x a a x +=-++-|212|x a x a -+-+ |1|a a =-+,当12x =时等号成立,∴当x R ∈时,()()3f x g x + 等价于|1|3a a -+ .①当1a 时,①等价于13a a -+ ,无解.当1a >时,①等价于13a a -+ ,解得2a .∴a 的取值范围是[2,)+∞.15.(2015全国I 文理)已知函数()|1|2||f x x x a =+--,0a >.(Ⅰ)当1a =时,求不等式()1f x >的解集;(Ⅱ)若()f x 的图像与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围.【解析】(Ⅰ)当1a =时,不等式()1f x >化为|1|2|1|10x x +--->,当1x -≤时,不等式化为40x ->,无解;当11x -<<时,不等式化为320x ->,解得213x <<;当1x ≥时,不等式化为20x -+>,解得12x <≤.∴()1f x >的解集为2{|2}3x x <<.(Ⅱ)有题设可得,12,1()312,112,x a x f x x a x a x a x a --<-⎧⎪=+--⎨⎪-++>⎩≤≤,∴函数()f x 图象与x 轴围成的三角形的三个顶点分别为21(,0),(21,0),(,1)3a A B a C a a -++,ABC ∆的面积为22(1)3a +.有题设得22(1)63a +>,故2a >.∴a 的取值范围为(2,)+∞.16.(2014全国I 文理)若0,0ab >>,且11a b +=.(Ⅰ)求33a b +的最小值;(Ⅱ)是否存在,a b ,使得236a b +=?并说明理由.【解析】(I)11a b =+≥,得2ab ≥,且当a b ==时取等号.故33ab+≥≥,且当a b ==∴33a b +的最小值为(II)由(I)知,23a b +≥.由于6>,从而不存在,a b ,使得236a b +=.16.(2013全国I 文理)已知函数()f x =|21||2|x x a -++,()g x =3x +.(Ⅰ)当a =-2时,求不等式()f x <()g x 的解集;(Ⅱ)设a >-1,且当x ∈[2a -,12)时,()f x ≤()g x ,求a 的取值范围.【解析】(Ⅰ)当a =-2时,不等式()f x <()g x 化为|21||22|30x x x -+---<,设函数y =|21||22|3x x x -+---,y =15, 212, 1236, 1x x x x x x ⎧-<⎪⎪⎪--≤≤⎨⎪->⎪⎪⎩,其图像如图所示,从图像可知,当且仅当(0,2)x ∈时,y <0,∴原不等式解集是{|02}x x <<.(Ⅱ)当x ∈[2a -,12)时,()f x =1a +,不等式()f x ≤()g x 化为13a x ++≤,∴2x a -≥对x ∈[2a -,12)都成立,故2a -≥2a -,即a ≤43,∴a 的取值范围为(-1,43].17.(2012新课标文理)已知函数|2|||)(-++=x a x x f .(Ⅰ)当|3-=a 时,求不等式()3f x 的解集;(Ⅱ)若()|4|f x x - 的解集包含]2,1[,求a 的取值范围.【解析】(1)当3a =-时,()3323f x x x ⇔-+- 2323x x x ⎧⇔⎨-+-⎩ 或23323x x x <<⎧⇔⎨-+-⎩ 或3323x x x ⎧⇔⎨-+-⎩ 1x ⇔ 或4x .(2)原命题()4f x x ⇔- 在[1,2]上恒成立24x a x x ⇔++-- 在[1,2]上恒成立22x a x ⇔--- 在[1,2]上恒成立30a ⇔- .考点122不等式的证明18.(2020全国Ⅲ文理23)设,,,0,1a b c a b c abc ∈++==R .(1)证明:0ab bc ca ++<;(2)用{}max ,,a b c 表示,,a b c 的最大值,证明:{}3max ,,4a b c ≥【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析.【思路导引】(1)根据题设条件,0=++c b a 两边平方,再利用均值不等式证明即可;(2)思路一:不妨设max{,,}a b c a =,由题意得出0,,0a b c ><,由()222322b c b c bc a a a bc bc+++=⋅==,结合基本不等式,即可得出证明.思路二:假设出c b a ,,中最大值,根据反证法与基本不等式推出矛盾,即可得出结论.【解析】(1)证明:().0,02=++∴=++c b a c b a ,0222222=+++++∴ca ac ab c b a 即()222222c b a ca bc ab ++-=++.0,0222<++∴<++∴ca bc ab ca bc ab (2)证法一:不妨设max{,,}a b c a =,由0,1a b c abc ++==可知,0,0,0a b c ><<,1,a b c a bc =--= ,()222322224b c b c bc bc bc a a a bc bc bc++++∴=⋅==≥=,当且仅当b c =时,取等号,a ∴≥,即max{,,}a b c .证法二:不妨设403<<<≤c b a ,则,4,41133>=-->=c b a c ab而1132a b ->--≥>==矛盾,∴命题得证.19.(2019全国I 文理23)已知a ,b ,c 为正数,且满足abc=1.证明:(1)222111a b c a b c++≤++;(2)333()()()24a b b c c a +++≥++.【解析】(1)因为2222222,2,2a b ab b c bc c a ac +≥+≥+≥,又1abc =,故有222111ab bc ca a b c ab bc ca abc a b c ++++≥++==++,∴222111a b c a b c++≤++.(2)因为, , a b c 为正数且1abc =,故有333()()()a b b c c a +++++≥=3(+)(+)(+)a b b c ac 3≥⨯⨯⨯=24.∴333()()()24a b b c c a +++++≥.20.(2019全国III 文理23)设,,x y z ∈R ,且1x y z ++=.(1)求222(1)(1)(1)x y z -++++的最小值;(2)若2221(2)(1)()3x y z a -+-+-≥成立,证明:3a ≤-或1a ≥-.【解析】(1)由于2[(1)(1)(1)]x y z -++++222(1)(1)(1)2[(1)(1)(1)(1)(1)(1)]x y z x y y z z x =-+++++-++++++-2223(1)(1)(1)x y z ⎡⎤≤-++++⎣⎦,故由已知得2224(1)(1)(1)3x y z -++++≥,当且仅当x=53,y=–13,13z =-时等号成立.∴222(1)(1)(1)x y z -++++的最小值为43.(2)由于2[(2)(1)()]x y z a -+-+-222(2)(1)()2[(2)(1)(1)()()(2)]x y z a x y y z a z a x =-+-+-+--+--+--2223(2)(1)()x y z a ⎡⎤-+-+-⎣⎦ ,故由已知2222(2)(2)(1)()3a x y z a +-+-+- ,当且仅当43a x -=,13a y -=,223a z -=时等号成立,因此222(2)(1)()x y z a -+-+-的最小值为2(2)3a +.由题设知2(2)133a + ,解得3a - 或1a - .21.(2017全国Ⅱ文理)已知0a >,0b >,332a b +=,证明:(1)()()554a b a b ++≥;(2)2a b +≤.【解析】(1)556556()()a b a b a ab a b b ++=+++3323344()2()a b a b ab a b =+-++()22244ab a b =+-≥.(2)∵33223()33a b a a b ab b +=+++23()ab a b =++23()2()4a b a b +≤++33()24a b +=+,∴3()8a b +≤,因此2a b +≤.22.(2017江苏)已知a ,b ,c ,d 为实数,且224a b +=,2216c d +=,证明8ac bd +≤.【解析】证明:由柯西不等式可得:22222()()()ac bd a b c d +++≤,因为22224,16,a b c d +=+=∴2()64ac bd +≤,因此8ac bd +≤.23.(2016全国II 文理)已知函数()1122f x x x =-++,M 为不等式()2f x <的解集.(I)求M ;(II)证明:当a ,b M ∈时,1a b ab +<+.【解析】(I)当12x <-时,()11222f x x x x =---=-,若112x -<<-;当1122x -≤≤时,()111222f x x x =-++=<恒成立;当12x >时,()2f x x =,若()2f x <,112x <<.综上可得,{}|11M x x =-<<.(Ⅱ)当()11a b ∈-,,时,有()()22110a b -->,即22221a b a b +>+,则2222212a b ab a ab b +++>++,则()()221ab a b +>+,即1a b ab +<+,证毕.24.(2015全国II 文理)设,,,a b c d 均为正数,且a b c d +=+,证明:(Ⅰ)若ab >cd ,则a b c d +>+;(Ⅱ)a b c d +>+是||||a b c d -<-的充要条件.【解析】(Ⅰ)∵2()2a b a b ab +=++,2()c d c d cd +=++由题设a b c d +=+,ab cd >得22()a b c d >+a b c d +>(Ⅱ)(ⅰ)若||||a b c d -<-,则22()()a b c d -<-,即22()4()4a b ab c d cd +-<+-.因为a b c d +=+,∴ab cd >,由(Ⅰ)得a b c d >(ⅱ)a b c d +>则22(a b c d >+,即a b ab c d cd ++>++因为a b c d +=+,∴ab cd >,于是2222()()4()4()a b a b ab c d cd c d -=+-<+-=-.因此||||a b c d -<-.a b c d +>||||a b c d -<-的充要条件.25.(2013全国II 文理)设,,a b c 均为正数,且1a b c ++=,证明:(Ⅰ)13ab bc ca ++≤;(Ⅱ)2221a b c b c a++≥.【解析】(Ⅰ)2222222,2,2a b ab b c bc c a ca +≥+≥+≥得222a b c ab bc ca ++≥++,由题设得()21a b c ++=,即2222221a b c ab bc ca +++++=,∴()31ab bc ca ++≤,即13ab bc ca ++≤.(Ⅱ)∵2222,2,2a b c b a c b a c b c a +≥+≥+≥,∴222()2()a b c a b c a b c b c a +++++≥++,即222a b c a b c b c a ++≥++,∴2221a b c b c a ++≥.。

不等式选讲知识点归纳和近年高考真题

不等式选讲知识点归纳和近年高考真题

不等式选讲知识点归纳及近年高考真题考点一:含绝对值不等式的解法例1.(2011年高考辽宁卷理科24)已知函数f (x )=|x-2|-|x-5|. (I )证明:-3≤f (x )≤3;(II )求不等式f (x )≥x 2-8x+15的解集.解:(I )3,2,()|2||5|27,25,3, 5.x f x x x x x x -≤⎧⎪=---=-<<⎨⎪≥⎩当25,327 3.x x <<-<-<时 所以3() 3.f x -≤≤(II )由(I )可知,当22,()815x f x x x ≤≥-+时的解集为空集;当225,()815{|55}x f x x x x x <<≥-+-≤<时的解集为;当25,()815{|56}x f x x x x x ≥≥-+≤≤时的解集为.综上,不等式2()815{|56}.f x x x x x ≥-+-≤≤的解集为变式练习:1. (2011年高考山东卷理科4)不等式|5||3|10x x -++≥的解集为(A )[-5.7] (B )[-4,6] (C )(,5][7,)-∞-⋃+∞ (D )(,4][6,)-∞-⋃+∞ 【答案】D 2.若存在实数x 使|||1|3x a x -+-≤成立,则实数a 的取值范围是 .【答案】42≤≤-a 【解析】|||1|3x a x -+-≤表示在数轴上,a 到1的距离小于等于3,即31≤-a , 则42≤≤-a1.已知集合{}1|349,|4,(0,)A x R x x B x R x t t t⎧⎫=∈++-≤=∈=+∈+∞⎨⎬⎩⎭,则集合A B ⋂=________. 【答案】{}52|≤≤-∈x R x3. (2011年高考广东卷理科9)不等式130x x +--≥的解集是______. 【解析】}1|{≥x x 。

由题得1)3()1(|3||1|22≥∴-≥+∴-≥+x x x x x 所以不等式的解集为}1|{≥x x 。

通用版五年高考2024_2025高考数学真题专题归纳专题21不等式选讲含解析理

通用版五年高考2024_2025高考数学真题专题归纳专题21不等式选讲含解析理

专题21 不等式选讲【2024年】1.(2024·新课标Ⅰ)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】(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 =-. 所以不等式的解集为7,6⎛⎫-∞-⎪⎝⎭. 2.(2024·新课标Ⅱ)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】(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 aa 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,-∞-+∞.3.(2024·新课标Ⅲ)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】 (1)2222()2220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=,()22212ab bc ca a b c ∴++=-++. ,,a b c 均不为0,则2220a b c ++>,()222120ab bc ca a b c ∴++=-++<; (2)不妨设max{,,}a b c a =,由0,1a b c abc ++==可知,0,0,0a b c ><<,1,a b c a bc =--=,()222322224b c b c bc bc bc a a a bc bc bc++++∴=⋅==≥=.当且仅当b c =时,取等号,a ∴≥,即3max{,,}4a b c .【点睛】本题主要考查了不等式的基本性质以及基本不等式的应用,属于中档题. 4.(2024·江苏卷)设x ∈R ,解不等式2|1|||4x x ++≤. 【答案】22,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【解析】1224x x x <-⎧⎨---≤⎩或10224x x x -≤≤⎧⎨+-≤⎩或0224x x x >⎧⎨++≤⎩21x ∴-≤<-或10x -≤≤或203x <≤所以解集为22,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【2024年】1.【2024年高考全国Ⅰ卷理数】已知a ,b ,c 为正数,且满意abc =1.证明: (1)222111a b c a b c++≤++; (2)333()()()24a b b c c a +++≥++. 【答案】(1)见解析;(2)见解析.【解析】(1)因为2222222,2,2a b ab b c bc c a ac +≥+≥+≥,又1abc =,故有222111ab bc ca a b c ab bc ca abc a b c++++≥++==++.所以222111a b c a b c++≤++. (2)因为, , a b c 为正数且1abc =,故有333()()()a b b c c a +++++≥ =3(+)(+)(+)a b b c a c3≥⨯⨯⨯=24.所以333()()()24a b b c c a +++++≥.2.【2024年高考全国Ⅱ卷理数】已知()|||2|().f x x a x x x a =-+-- (1)当1a =时,求不等式()0f x <的解集; (2)若(,1)x ∈-∞时,()0f x <,求a 的取值范围. 【答案】(1)(,1)-∞;(2)[1,)+∞【解析】(1)当a =1时,()=|1| +|2|(1)f x x x x x ---.当1x <时,2()2(1)0f x x =--<;当1x ≥时,()0f x ≥.所以,不等式()0f x <的解集为(,1)-∞. (2)因为()=0f a ,所以1a ≥.当1a ≥,(,1)x ∈-∞时,()=() +(2)()=2()(1)<0f x a x x x x a a x x -----. 所以,a 的取值范围是[1,)+∞.3.【2024年高考全国Ⅲ卷理数】设,,x y z ∈R ,且1x y z ++=. (1)求222(1)(1)(1)x y z -++++的最小值; (2)若2221(2)(1)()3x y z a -+-+-≥成立,证明:3a ≤-或1a ≥-. 【答案】(1)43;(2)见详解. 【解析】(1)由于2[(1)(1)(1)]x y z -++++222(1)(1)(1)2[(1)(1)(1)(1)(1)(1)]x y z x y y z z x =-+++++-++++++-2223(1)(1)(1)x y z ⎡⎤≤-++++⎣⎦,故由已知得2224(1)(1)(1)3x y z -++++≥, 当且仅当x =53,y =–13,13z =-时等号成立. 所以222(1)(1)(1)x y z -++++的最小值为43.(2)由于2[(2)(1)()]x y z a -+-+-222(2)(1)()2[(2)(1)(1)()()(2)]x y z a x y y z a z a x =-+-+-+--+--+--2223(2)(1)()x y z a ⎡⎤≤-+-+-⎣⎦,故由已知2222(2)(2)(1)()3a x y z a +-+-+-≥,当且仅当43a x -=,13a y -=,223a z -=时等号成立. 因此222(2)(1)()x y z a -+-+-的最小值为2(2)3a +.由题设知2(2)133a +≥,解得3a ≤-或1a ≥-.4.【2024年高考江苏卷数学】设x ∈R ,解不等式||+|2 1|>2x x -.【答案】1{|1}3x x x <->或.【解析】当x <0时,原不等式可化为122x x -+->,解得x <13-;当0≤x≤12时,原不等式可化为x+1–2x>2,即x<–1,无解;当x>12时,原不等式可化为x+2x–1>2,解得x>1.综上,原不等式的解集为1{|1}3x x x<->或.【2024年】1. (2024年全国I卷理数)[选修4–5:不等式选讲]已知.(1)当时,求不等式的解集;(2)若时不等式成立,求的取值范围.【答案】(1).(2).【解析】(1)当时,,即故不等式的解集为.(2)当时成立等价于当时成立.若,则当时;若,的解集为,所以,故.综上,的取值范围为.2. (2024年全国Ⅱ卷理数) [选修4-5:不等式选讲]设函数.(1)当时,求不等式的解集;(2)若,求的取值范围.【答案】(1),(2)【解析】(1)当时,可得的解集为.(2)等价于.而,且当时等号成立.故等价于.由可得或,所以的取值范围是.3. (2024年全国Ⅲ卷理数) [选修4—5:不等式选讲]设函数.(1)画出的图像;(2)当,,求的最小值.【答案】(1)见解析(2)5【解析】(1)的图像如图所示.(2)由(1)知,的图像与轴交点的纵坐标为,且各部分所在直线斜率的最大值为,故当且仅当且时,在成立,因此的最小值为5。

高考不等式选讲专题复习(经典)

高考不等式选讲专题复习(经典)

不等式选讲高考导航考试要求重难点击命题展望1.理解绝对值的几何意义,并能用它证明绝对值三角不等式等较简单的不等式.①|a+b|≤|a|+|b|;②|a-b|≤|a-c|+|c-b|.2.能用绝对值的几何意义解几类简单的绝对值型不等式,如|ax+b|≤c或|ax+b|≥c,以及|x-a|+|x-b|≥c或|x-a|+|x-b|≤c类型.3.了解证明不等式的基本方法:比较法、综合法、分析法、反证法和放缩法.4.了解数学归纳法的原理及其使用范围,会用它证明一些简单不等式及其他问题.5.了解柯西不等式的几种不同形式:二维形式(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2、向量形式|α|·|β|≥|α·β|、一般形式∑∑∑===•nininiiiiibaba112122)(≥,理解它们的几何意义.掌握柯西不等式在证明不等式和求某些特殊类型的函数极值中的应用.6.了解排序不等式的推导及意义并能简单应用.7.会用数学归纳法证明贝努利不等式:.)1,0,1>(>1)1(的正整数为大于nxxnxx n≠-++本章重点:不等式的基本性质;基本不等式及其应用、绝对值型不等式的解法及其应用;用比较法、分析法、综合法证明不等式;柯西不等式、排序不等式及其应用.本章难点:三个正数的算术——几何平均不等式及其应用;绝对值不等式的解法;用反证法、放缩法证明不等式;运用柯西不等式和排序不等式证明不等式.本专题在数学必修5“不等式”的基础上,进一步学习一些重要的不等式,如绝对值不等式、柯西不等式、排序不等式以及它们的证明,同时了解证明不等式的一些基本方法,如比较法、综合法、分析法、反证法、放缩法、数学归纳法等,会用绝对值不等式、平均值不等式、柯西不等式、排序不等式等解决一些简单问题.高考中,只考查上述知识和方法,不对恒等变形的难度和一些技巧作过高的要求.知识网络§1 绝对值型不等式典例精析题型一解绝对值不等式【例1】设函数f(x)=|x-1|+|x-2|.(1)解不等式f(x)>3;(2)若f(x)>a对x∈R恒成立,求实数a的取值范围.【解析】(1)因为f (x )=|x -1|+|x -2|=⎪⎩⎪⎨⎧-.2>3,-22,≤≤1,11,<,23x x x x x所以当x <1时,3-2x >3,解得x <0; 当1≤x ≤2时,f (x )>3无解; 当x >2时,2x -3>3,解得x >3.所以不等式f (x )>3的解集为(-∞,0)∪(3,+∞).(2)因为f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧-.2>3,-22,≤≤1,1<1,,23x x x x x 所以f (x )min =1.因为f (x )>a 恒成立,所以a <1,即实数a 的取值范围是(-∞,1). 【变式训练1】设函数f (x )=|x +1|+|x -2|+a . (1)当a =-5时,求函数f (x )的定义域; (2)若函数f (x )的定义域为R ,试求a 的取值范围.【解析】(1)由题设知|x +1|+|x -2|-5≥0,如图,在同一坐标系中作出函数y =|x +1|+|x -2|和y =5的图象,知定义域为(-∞,-2]∪[3,+∞).(2)由题设知,当x ∈R 时,恒有|x +1|+|x -2|+a ≥0,即|x +1|+|x -2|≥-a ,又由(1)知|x +1|+|x -2|≥3, 所以-a ≤3,即a ≥-3. 题型二 解绝对值三角不等式【例2】已知函数f (x )=|x -1|+|x -2|,若不等式|a +b |+|a -b |≥|a |f (x )对a ≠0,a 、b ∈R 恒成立,求实数x 的范围.【解析】由|a +b |+|a -b |≥|a |f (x )且a ≠0得|a +b |+|a -b ||a |≥f (x ).又因为|a +b |+|a -b ||a |≥|a +b +a -b ||a |=2,则有2≥f (x ).解不等式|x -1|+|x -2|≤2得12≤x ≤52.【变式训练2】(2010深圳)若不等式|x +1|+|x -3|≥a +4a对任意的实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是 .【解析】(-∞,0)∪{2}.题型三 利用绝对值不等式求参数范围 【例3】(2009辽宁)设函数f (x )=|x -1|+|x -a |. (1)若a =-1,解不等式f (x )≥3; (2)如果∀x ∈R ,f (x )≥2,求a 的取值范围. 【解析】(1)当a =-1时,f (x )=|x -1|+|x +1|. 由f (x )≥3得|x -1|+|x +1|≥3,①当x ≤-1时,不等式化为1-x -1-x ≥3,即-2x ≥3,不等式组⎩⎨⎧-3≥)(1,≤x f x 的解集为(-∞,-32];②当-1<x ≤1时,不等式化为1-x +x +1≥3,不可能成立,不等式组⎩⎨⎧-3≥)(1,≤<1x f x 的解集为∅;③当x >1时,不等式化为x -1+x +1≥3,即2x ≥3,不等式组⎩⎨⎧3≥)(1,>x f x 的解集为[32,+∞).综上得f (x )≥3的解集为(-∞,-32]∪[32,+∞).(2)若a =1,f (x )=2|x -1|不满足题设条件.若a <1,f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧+-++-1,≥1),(-2<1,<,1,≤,12x a x x a a a x a xf (x )的最小值为1-a .由题意有1-a ≥2,即a ≤-1.若a >1,f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧+-++-,≥1),(-2,<<1,11,≤,12a x a x a x a x a xf (x )的最小值为a -1,由题意有a -1≥2,故a ≥3.综上可知a 的取值范围为(-∞,-1]∪[3,+∞).【变式训练3】关于实数x 的不等式|x -12(a +1)2|≤12(a -1)2与x 2-3(a +1)x +2(3a +1)≤0 (a ∈R )的解集分别为A ,B .求使A ⊆B 的a 的取值范围.【解析】由不等式|x -12(a +1)2|≤12(a -1)2⇒-12(a -1)2≤x -12(a +1)2≤12(a -1)2,解得2a ≤x ≤a 2+1,于是A ={x |2a ≤x ≤a 2+1}.由不等式x 2-3(a +1)x +2(3a +1)≤0⇒(x -2)[x -(3a +1)]≤0,①当3a +1≥2,即a ≥13时,B ={x |2≤x ≤3a +1},因为A ⊆B ,所以必有⎩⎨⎧++1,3≤1,2≤22a a a 解得1≤a ≤3;②当3a +1<2,即a <13时,B ={x |3a +1≤x ≤2},因为A ⊆B ,所以⎩⎨⎧++2,≤1,2≤132a a a 解得a =-1.综上使A ⊆B 的a 的取值范围是a =-1或1≤a ≤3.总结提高1.“绝对值三角不等式”的理解及记忆要结合三角形的形状,运用时注意等号成立的条件.2.绝对值不等式的解法中,||x <a 的解集是(-a ,a );||x >a 的解集是(-∞,-a )∪(a ,+∞),它可以推广到复合型绝对值不等式||ax +b ≤c ,||ax +b ≥c 的解法,还可以推广到右边含未知数x 的不等式,如||3x +1≤x -1⇒1-x ≤3x +1≤x -1.3.含有两个绝对值符号的不等式,如||x -a +||x -b ≥c 和||x -a +||x -b ≤c 型不等式的解法有三种,几何解法和代数解法以及构造函数的解法,其中代数解法主要是分类讨论的思想方法,这也是函数解法的基础,这两种解法都适宜于x 前面系数不为1类型的上述不等式,使用范围更广.§2 不等式的证明(一)典例精析题型一 用综合法证明不等式【例1】 若a ,b ,c 为不全相等的正数,求证: lg a +b 2+lg b +c 2+lg a +c 2>lg a +lg b +lg c .【证明】 由a ,b ,c 为正数,得lga +b 2≥lg ab ;lg b +c 2≥lg bc ;lg a +c2≥lg ac . 而a ,b ,c 不全相等,所以lg a +b 2+lg b +c 2+lg a +c2>lg ab +lg bc +lg ac =lg a 2b 2c 2=lg(abc )=lg a +lg b +lg c .即lg a +b 2+lg b +c 2+lg a +c 2>lg a +lg b +lg c .【点拨】 本题采用了综合法证明,其中基本不等式是证明不等式的一个重要依据(是一个定理),在证明不等式时要注意结合运用.而在不等式的证明过程中,还要特别注意等号成立的条件是否满足.【变式训练1】已知a ,b ,c ,d 都是实数,且a 2+b 2=1,c 2+d 2=1.求证:|ac +bd |≤1. 【证明】因为a ,b ,c ,d 都是实数,所以|ac +bd |≤|ac |+|bd |≤a 2+c 22+b 2+d 22=a 2+b 2+c 2+d 22.又因为a 2+b 2=1,c 2+d 2=1,所以|ac +bd |≤1. 题型二 用作差法证明不等式【例2】 设a ,b ,c 为△ABC 的三边,求证:a 2+b 2+c 2<2(ab +bc +ca ). 【证明】a 2+b 2+c 2-2(ab +bc +ca )=(a -b )2+(b -c )2+(c -a )2-a 2-b 2-c 2=[(a -b )2-c 2]+[(b -c )2-a 2]+[(c -a )2-b 2].而在△ABC 中,||b -a <c ,所以(a -b )2<c 2,即(a -b )2-c 2<0.同理(a -c )2-b 2<0,(b -c )2-a 2<0,所以a 2+b 2+c 2-2(ab +bc +ca )<0. 故a 2+b 2+c 2<2(ab +bc +ca ).【点拨】 不等式的证明中,比较法特别是作差比较法是最基本的证明方法,而在牵涉到三角形的三边时,要注意运用三角形的三边关系:任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.【变式训练2】设a ,b 为实数,0<n <1,0<m <1,m +n =1,求证:a 2m +b 2n≥(a +b )2.【证明】因为a 2m +b 2n -(a +b )2=na 2+mb 2mn -nm (a 2+2ab +b 2)mn=na 2(1-m )+mb 2(1-n )-2mnab mn=n 2a 2+m 2b 2-2mnab mn =(na -mb )2mn≥0,所以不等式a 2m +b 2n≥(a +b )2成立.题型三 用分析法证明不等式【例3】已知a 、b 、c ∈R +,且a +b +c =1. 求证:(1+a )(1+b )(1+c )≥8(1-a )(1-b )(1-c ).【证明】因为a 、b 、c ∈R +,且a +b +c =1,所以要证原不等式成立, 即证[(a +b +c )+a ][(a +b +c )+b ][(a +b +c )+c ] ≥8[(a +b +c )-a ][(a +b +c )-b ][(a +b +c )-c ],也就是证[(a +b )+(c +a )][(a +b )+(b +c )][(c +a )+(b +c )]≥8(b +c )(c +a )(a +b ).① 因为(a +b )+(b +c )≥2(a +b )(b +c )>0, (b +c )+(c +a )≥2(b +c )(c +a )>0, (c +a )+(a +b )≥2(c +a )(a +b )>0, 三式相乘得①式成立,故原不等式得证.【点拨】 本题采用的是分析法.从待证不等式出发,分析并寻求使这个不等式成立的充分条件的方法叫分析法,概括为“执果索因”.分析法也可以作为寻找证题思路的方法,分析后再用综合法书写证题过程.【变式训练3】设函数f (x )=x -a (x +1)ln(x +1)(x >-1,a ≥0).(1)求f (x )的单调区间;(2)求证:当m >n >0时,(1+m )n <(1+n )m . 【解析】(1)f ′(x )=1-a ln(x +1)-a ,①a =0时,f ′(x )>0,所以f (x )在(-1,+∞)上是增函数; ②当a >0时,f (x )在(-1,aa -1e -1]上单调递增,在[aa-1e -1,+∞)单调递减.(2)证明:要证(1+m )n <(1+n )m ,只需证n ln(1+m )<m ln(1+n ),只需证ln(1+m )m <ln(1+n )n.设g (x )=ln(1+x )x (x >0),则g ′(x )=x1+x -ln(1+x )x 2=x -(1+x )ln(1+x )x 2(1+x ). 由(1)知x -(1+x )ln(1+x )在(0,+∞)单调递减, 所以x -(1+x )ln(1+x )<0,即g (x )是减函数, 而m >n ,所以g (m )<g (n ),故原不等式成立.总结提高1.一般在证明不等式的题目中,首先考虑用比较法,它是最基本的不等式的证明方法.比较法一般有“作差比较法”和“作商比较法”,用得较多的是“作差比较法”,其中在变形过程中往往要用到配方、因式分解、通分等计算方法.2.用综合法证明不等式的过程中,所用到的依据一般是定义、公理、定理、性质等,如基本不等式、绝对值三角不等式等.3.用分析法证明不等式的关键是对原不等式的等价转换,它是从要证明的结论出发,逐步寻找使它成立的充分条件,直至所需条件为已知条件或一个明显成立的事实(定义、公理或已证明的定理、性质等),从而得出要证的命题成立.4.所谓“综合法”、“分析法”其实是证明题的两种书写格式,而不是真正意义上的证明方法,并不像前面所用的比较法及后面要复习到的三角代换法、放缩法、判别式法、反证法等是一种具体的证明方法(或者手段),而只是两种互逆的证明题的书写格式.§3 不等式的证明(二)典例精析题型一 用放缩法、反证法证明不等式【例1】已知a ,b ∈R ,且a +b =1,求证:(a +2)2+(b +2)2≥252.【证明】 方法一:(放缩法) 因为a +b =1,所以左边=(a +2)2+(b +2)2≥2[(a +2)+(b +2)2]2=12[(a +b )+4]2=252=右边.方法二:(反证法)假设(a +2)2+(b +2)2<252,则 a 2+b 2+4(a +b )+8<252.由a +b =1,得b =1-a ,于是有a 2+(1-a )2+12<252.所以(a -12)2<0,这与(a -12)2≥0矛盾.故假设不成立,所以(a +2)2+(b +2)2≥252.【点拨】 根据不等式左边是平方和及a +b =1这个特点,选用重要不等式a 2 + b 2≥ 2(a + b 2)2来证明比较好,它可以将具备a 2+b 2形式的式子缩小.而反证法的思路关键是先假设命题不成立,结合条件a +b =1,得到关于a 的不等式,最后与数的平方非负的性质矛盾,从而证明了原不等式.当然本题也可以用分析法和作差比较法来证明.【变式训练1】设a 0,a 1,a 2,…,a n -1,a n 满足a 0=a n =0,且有 a 0-2a 1+a 2≥0, a 1-2a 2+a 3≥0, …a n -2-2a n -1+a n ≥0, 求证:a 1,a 2,…,a n -1≤0.【证明】由题设a 0-2a 1+a 2≥0得a 2-a 1≥a 1-a 0. 同理,a n -a n -1≥a n -1-a n -2≥…≥a 2-a 1≥a 1-a 0.假设a 1,a 2,…,a n -1中存在大于0的数,假设a r 是a 1,a 2,…,a n -1中第一个出现的正数. 即a 1≤0,a 2≤0,…,a r -1≤0,a r >0,则有a r -a r -1>0,于是有a n -a n -1≥a n -1-a n -2≥…≥a r -a r -1>0. 并由此得a n ≥a n -1≥a n -2≥…≥a r >0.这与题设a n =0矛盾.由此证得a 1,a 2,…,a n -1≤0成立. 题型二 用数学归纳法证明不等式 【例2】用放缩法、数学归纳法证明: 设a n =1×2+2×3+…+n (n +1),n ∈N *,求证:n (n +1)2<a n <(n +1)22. 【证明】 方法一:(放缩法)n 2<n (n +1)<n +(n +1)2,即n <n (n +1)<2n +12.所以1+2+…+n <a n <12[1+3+…+(2n +1)].所以n (n +1)2<a n <12·(n +1)(1+2n +1)2,即n (n +1)2<a n <(n +1)22.方法二:(数学归纳法)①当n =1时,a 1=2,而1<2<2,所以原不等式成立.②假设n =k (k ≥1)时,不等式成立,即k (k +1)2<a k <(k +1)22.则当n =k +1时,a k +1=1×2+2×3+…+k (k +1)+(k +1)(k +2),所以k (k +1)2+(k +1)(k +2)<a k +1<(k +1)22+(k +1)(k +2).而k (k +1)2+(k +1)(k +2)>k (k +1)2+(k +1)(k +1)=k (k +1)2+(k +1)=(k +1)(k +2)2,(k +1)22+(k +1)(k +2)<(k +1)22+(k +1)+(k +2)2=k 2+4k +42=(k +2)22. 所以(k +1)(k +2)2<a k +1<(k +2)22.故当n =k +1时,不等式也成立.综合①②知当n ∈N *,都有n (n +1)2<a n <(n +1)22.【点拨】 在用放缩法时,常利用基本不等式n (n +1)<n +(n +1)2将某个相乘的的式子进行放缩,而在上面的方法二的数学归纳法的关键步骤也要用到这个公式.在用数学归纳法时要注意根据目标来寻找思路.【变式训练2】已知数列8×112×32,8×232×52,…,8n (2n -1)2(2n +1)2,…,S n 为其前n 项和,计算得S 1=89,S 2=2425,S 3=4849,S 4=8081,观察上述结果推测出计算S n 的公式且用数学归纳法加以证明. 【解析】猜想S n =(2n +1)2-1(2n +1)2(n ∈N +).证明:①当n =1时,S 1=32-132=89,等式成立.②假设当n =k (k ≥1)时等式成立,即S k =(2k +1)2-1(2k +1)2.则S k +1=S k +8(k +1)(2k +1)2(2k +3)2=(2k +1)2-1(2k +1)2+8(k +1)(2k +1)2(2k +3)2=(2k +1)2(2k +3)2-(2k +1)2(2k +1)2(2k +3)2=[2(k +1)+1]2-1[2(k +1)+1]2.即当n =k +1时,等式也成立.综合①②得,对任何n ∈N +,等式都成立. 题型三 用不等式证明方法解决应用问题【例3】某地区原有森林木材存量为a ,且每年增长率为25%,因生产建设的需要每年年底要砍伐的木材量为b ,设a n 为n 年后该地区森林木材存量.(1)求a n 的表达式;(2)为保护生态环境,防止水土流失,该地区每年森林木材量应不少于79a ,如果b =1972a ,那么该地区今后会发生水土流失吗?若会,需要经过几年?(取lg 2=0.30)【解析】(1)依题意得a 1=a (1+14)-b =54a -b ,a 2=54a 1-b =54(54a -b )-b =(54)2a -(54+1)b ,a 3=54a 2-b =(54)3a -[(54)2+(54+1)]b ,由此猜测a n =(54)n a -[(54)n -1+(54)n -2+…+54-4[(54)n -1]b (n ∈N +).下面用数学归纳法证明:①当n =1时,a 1=54a -b ,猜测成立.②假设n =k (k ≥2)时猜测成立,即a k =(54)k a -4[(54)k -1]b 成立.那么当n =k +1时,a k +1=54a k -b =54⎩⎨⎧⎭⎬⎫(54)k a -4[(54)k -1]b -b =(54)k +1a -4[(54)k +1-1]b ,即当n =k +1时,猜测仍成立.由①②知,对任意n ∈N +,猜测成立.(2)当b =1972a 时,若该地区今后发生水土流失,则森林木材存量必须少于79a ,所以(54)n a -4[(54)n -1]·1972a <79a ,整理得(54)n >5,两边取对数得n lg 54>lg 5,所以n >lg 5lg 5-2lg 2=1-lg 21-3lg 2≈1-0.301-3×0.30=7.故经过8年该地区就开始水土流失.【变式训练3】经过长期观测得到:在交通繁忙的时段内,某公路段汽车的车流量y (千辆/时)与汽车的平均速度v (千米/时)之间的函数关系为y =920vv 2+3v +1 600(v >0).(1)在该时段内,当汽车的平均速度v 为多少时,车流量最大?最大车流量为多少?(精确到0.1千辆/时) (2)若要求在该时段内车流量超过10千辆/时,则汽车的平均速度应在什么范围内?【解析】(1)依题意,y =9203+(v +1 600v)≤9203+2 1 600=92083,当且仅当v =1 600v,即v =40时,上式等号成立,所以y max =92083≈11.1(千辆/时).(2)由条件得920vv 2+3v +1 600>10,整理得v 2-89v +1 600<0,即(v -25)(v -64)<0,解得25<v <64.答:当v =40千米/时时,车流量最大,最大车流量约为11.1千辆/时.如果要求在该时段内车流量超过10千辆/时,则汽车的平均速度应大于25千米/时且小于64千米/时.总结提高1.有些不等式,从正面证如果不易说清,可以考虑反证法,凡是含有“至少”、“唯一”或者其他否定词的命题适用反证法.在一些客观题如填空、选择题之中,也可以用反证法的方法进行命题正确与否的判断.2.放缩法是证明不等式特有的方法,在证明不等式过程中常常要用到它,放缩要有目标,目标在结论和中间结果中寻找.常用的放缩方法有:(1)添加或舍去一些项,如a 2+1>||a ,n (n +1)>n ; (2)将分子或分母放大(或缩小);(3)利用基本不等式,如n (n +1)<n +(n +1)2;(4)利用常用结论,如k +1-k =1k +1+k <12k,1k 2<1k (k -1)=1k -1-1k ; 1k 2>1k (k +1)=1k -1k +1(程度大); 1k 2<1k 2-1=1(k -1)(k +1)=12(1k -1-1k +1) (程度小). 3.用数学归纳法证明与自然数有关的不等式的证明过程与用数学归纳法证明其他命题一样,先要奠基,后进行假设与推理,二者缺一不可.§4 柯西不等式和排序不等式典例精析题型一 用柯西不等式、排序不等式证明不等式【例1】设a 1,a 2,…,a n 都为正实数,证明:a 21a 2+a 22a 3+…+a 2n -1a n +a 2n a 1≥a 1+a 2+…+a n .【证明】方法一:由柯西不等式,有(a 21a 2+a 22a 3+…+a 2n -1a n +a 2na 1)(a 2+a 3+…+a n +a 1)≥ (a 1a 2·a 2+a 2a 3·a 3+…+a n a 1·a 1)2=(a 1+a 2+…+a n )2. 不等式两边约去正数因式a 1+a 2+…+a n 即得所证不等式.方法二:不妨设a 1≤a 2≤…≤a n ,则a 21≤a 22≤…≤a 2n ,1a 1≥1a 2≥…≥1a n. 由排序不等式有a 21·1a 2+a 22·1a 3+…+a 2n -1·1a n +a 2n ·1a 1≥a 21·1a 1+a 22·1a 2+…+a 2n ·1a n =a 1+a 2+…+a n , 故不等式成立.方法三:由均值不等式有a 21a 2+a 2≥2a 1,a 22a 3+a 3≥2a 2,…,a 2na 1+a 1≥2a n ,将这n 个不等式相加得 a 21a 2+a 22a 3+…+a 2n -1a n +a 2na 1+a 2+a 3+…+a n +a 1≥2(a 1+a 2+…+a n ),整理即得所证不等式. 【点拨】 根据所证不等式的结构形式观察是否符合柯西不等式、排序不等式的结构形式或有相似之处.将其配成相关结构形式是解决问题的突破口,有时往往要进行添项、拆项、重组、配方等方法的处理.【变式训练1】已知a +b +c =1,且a 、b 、c 是正数,求证:2a +b +2b +c +2c +a≥9.【证明】左边=[2(a +b +c )](1a +b +1b +c +1c +a )=[(a +b )+(b +c )+(c +a )](1a +b +1b +c +1c +a)≥(1+1+1)2=9,(或左边=[(a +b )+(b +c )+(c +a )](1a +b +1b +c +1c +a)=3+a +b b +c +a +b c +a +b +c a +b +b +c c +a +c +a a +b +c +a b +c≥3+2b ac b c b b a ++++•+2b a a c a c b a ++++•+2c b ac a c c b ++++•=9) 所以2a +b +2b +c +2c +a≥9.题型二 用柯西不等式求最值【例2】 若实数x ,y ,z 满足x +2y +3z =2,求x 2+y 2+z 2的最小值. 【解析】 由柯西不等式得,(12+22+32)(x 2+y 2+z 2)≥(x +2y +3z )2=4(当且仅当1=kx,2=ky,3=kz 时等号成立,结合x +2y +3z =2,解得x =17,y =27,z =37),所以14(x 2+y 2+z 2)≥4.所以x 2+y 2+z 2≥27.故x 2+y 2+z 2的最小值为27.【点拨】 根据柯西不等式,要求x 2+y 2+z 2的最小值,就要给x 2+y 2+z 2再配一个平方和形式的因式,再考虑需要出现定值,就要让柯西不等式的右边出现x +2y +3z 的形式,从而得到解题思路.由此可见,柯西不等式可以应用在求代数式的最值中.【变式训练2】已知x 2+2y 2+3z 2=1817,求3x +2y +z 的最小值.【解析】因为(x 2+2y 2+3z 2)[32+(2)2+(13)2]≥(3x +2y ·2+3z ·13)2≥(3x +2y +z )2,所以(3x +2y +z )2≤12,即-23≤3x +2y +z ≤23,当且仅当x =-9317,y =-3317,z =-317时,3x +2y +z 取最小值,最小值为-2 3. 题型三 不等式综合证明与运用【例3】 设x >0,求证:1+x +x 2+…+x 2n ≥(2n +1)x n .【证明】(1)当x ≥1时,1≤x ≤x 2≤…≤x n ,由排序原理:顺序和≥反序和得 1·1+x ·x +x 2·x 2+…+x n ·x n ≥1·x n +x ·x n -1+…+x n -1·x +x n ·1, 即1+x 2+x 4+…+x 2n ≥(n +1)x n .①又因为x ,x 2,…,x n ,1为序列1,x ,x 2,…,x n 的一个排列,于是再次由排序原理:乱序和≥反序和得1·x +x ·x 2+…+x n -1·x n +x n ·1≥1·x n +x ·x n -1+…+x n -1·x +x n ·1,即x+x3+…+x2n-1+x n≥(n+1)x n,②将①和②相加得1+x+x2+…+x2n≥(2n+1)x n.③(2)当0<x<1时,1>x>x2>…>x n.由①②仍然成立,于是③也成立.综合(1)(2),原不等式成立.【点拨】分类讨论的目的在于明确两个序列的大小顺序.【变式训练3】把长为9 cm的细铁线截成三段,各自围成一个正三角形,求这三个正三角形面积和的最小值.【解析】设这三个正三角形的边长分别为a、b、c,则a+b+c=3,且这三个正三角形面积和S满足:3S=34(a2+b2+c2)(12+12+12)≥34(a+b+c)2=934⇒S≥334.当且仅当a=b=c=1时,等号成立.总结提高1.柯西不等式是基本而重要的不等式,是推证其他许多不等式的基础,有着广泛的应用.教科书首先介绍二维形式的柯西不等式,再从向量的角度来认识柯西不等式,引入向量形式的柯西不等式,再介绍一般形式的柯西不等式,以及柯西不等式在证明不等式和求某些特殊类型的函数极值中的应用.2.排序不等式也是基本而重要的不等式.一些重要不等式可以看成是排序不等式的特殊情形,例如不等式a2+b2≥2ab.有些重要不等式则可以借助排序不等式得到简捷的证明.证明排序不等式时,教科书展示了一个“探究——猜想——证明——应用”的研究过程,目的是引导学生通过自己的数学活动,初步认识排序不等式的数学意义、证明方法和简单应用.3.利用柯西不等式或排序不等式常常根据所求解(证)的式子结构入手,构造适当的两组数,有难度的逐步调整去构造.对于具体明确的大小顺序、数目相同的两列数考虑它们对应乘积之和的大小关系时,通常考虑排序不等式.嗄嗄锕茇礤駴笪笪疸扼鄂锷萼珐旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄锕茇礤駴笪笪疸扼鄂锷萼珐旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄锕茇礤駴笪笪疸扼鄂锷萼珐旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄锕茇礤駴笪笪疸扼鄂锷萼珐旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄锕茇礤駴笪笪疸扼鄂锷萼珐旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄锕茇礤駴笪笪疸扼鄂锷萼珐旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄锕茇礤駴笪笪疸扼鄂锷萼珐旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄锕茇礤駴笪笪疸扼鄂锷萼珐旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄锕茇。

高中高考考点难点常见题型(带答案解析) 不等式选讲(解析版)

高中高考考点难点常见题型(带答案解析) 不等式选讲(解析版)

=
, ,则 2 ∣x∤=∣y∣
1 (x+y)2
+
的最小值是 1
(x−y)2
.
考点:柯西不等式、利用基本不等式求最值
知识点:重要不等式、基本不等式与最大(小)值
答案:1
解析:令u = x + y, v = x − y,
则 , x
=
u+v 2
,
y
=
u−v 2
由x2 + y2 = 2,
则 , (u + v)2 + (u − v)2 = 8
a1, a2, ⋯
, an成等比数列,则公比q
=
an an −1
(n

且 2) an

0;
①当an = 0时,
成立; q : (a12 + a22 + ⋯ + an2−1)(a22 + a32 + ⋯ + an2 ) = (a1a2 + a2a3 + ⋯ + an−1an)2 ②当an ≠ 0时,根据柯西不等式,要使
而 . ⎧ −x2 + x − 3, x≤ − 1
g(x)
=
⎩⎨−x2−+x23+x
②当−1<x<2时,2x − 1≥1,解得x≥1;
③当x≥2时,f(x) = 3≥1恒成立.综上,f(x)≥1的解集为{x∣x≥1}.
(2)
答案:m≤
5 4
解析:不等式f(x)≥x2 − x + m等价为f(x) − x2 + x≥m,
令g(x) = f(x) − x2 + x,则g(x)≥m解集非空只需要[g(x)]max≥m.
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不等式选讲知识点归纳及近年高考真题
考点一:含绝对值不等式的解法
例1.(2011年高考辽宁卷理科24)已知函数f (x )=|x-2|-|x-5|. (I )证明:-3≤f (x )≤3;(II )求不等式f (x )≥x 2-8x+15的解集.
解:(I )3,
2,()|2||5|27,25,3, 5.x f x x x x x x -≤⎧⎪
=---=-<<⎨⎪≥⎩
当25,327 3.x x <<-<-<时 所以3() 3.f x -≤≤
(II )由(I )可知,当2
2,()815x f x x x ≤≥-+时的解集为空集;
当2
25,()815{|55}x f x x x x x <<≥-+-≤<时的解集为;
当2
5,()815{|56}x f x x x x x ≥≥-+≤≤时的解集为.
综上,不等式2
()815{|56}.f x x x x x ≥-+-≤≤的解集为
变式练习:1. (2011年高考山东卷理科4)不等式|5||3|10x x -++≥的解集为
(A )[-5.7] (B )[-4,6] (C )(,5][7,)-∞-⋃+∞ (D )(,4][6,)-∞-⋃+∞ 【答案】D 2.若存在实数x 使|||1|3x a x -+-≤成立,则实数a 的取值范围是 .
【答案】42≤≤-a 【解析】|||1|3x a x -+-≤表示在数轴上,a 到1的距离小于等于3,即31≤-a , 则42≤≤-a
1.已知集合{}
1|349,|4,(0,)A x R x x B x R x t t t
⎧⎫=∈++-≤=∈=+∈+∞⎨⎬⎩

,则集合A B ⋂=________. 【答案】{}52|≤≤-∈x R x
3. (2011年高考广东卷理科9)不等式130x x +--≥的解集是______. 【解析】}1|{≥x x 。

由题得1)
3()1(|3||1|2
2
≥∴-≥+∴-≥+x x x x x 所以不等式的解集为}1|{≥x x 。

4.若关于x 的不等式12a x x ≥++-存在实数解,则实数a 的取值范围是 【答案】(,3][3,)-∞-+∞ 【解析】:因为12|12|3x x x x ++-≥+-+=所以12a x x ≥++-存在实数解,有3a ≥3a ≤-或3a ≥ 5.(2011年高考江苏卷21)解不等式:|21|3x x +-< 原不等式等价于:43213,23
x x x x -<-<-∴-<<
,解集为4
(2,)3-
6. (2011年高考全国新课标卷理科24)设函数0,3)(>+-=a x a x x f
(1)当1=a 时,求不等式23)(+≥x x f 的解集;(2)如果不等式0)(≤x f 的解集为{}
1-≤x x ,求a 的值。

解:(Ⅰ)当1=a 时,不等式23)(+≥x x f ,可化为,21≥-x
3,1≥-≤∴x x ,所以不等式23)(+≥x x f 的解集为{}
3,1≥-≤x x x 或
(Ⅱ)因为0)(≤x f ,所以,03≤+-x a x ,可化为,
⎩⎨⎧≤+-≤⎩⎨⎧≤+-≥0303x x a a x x a x a x 或 即⎪⎩

⎨⎧-≤≤⎪⎩⎪⎨⎧≤≥24a x a x a x a x 或
因为,0>a 所以,该不等式的解集是⎭
⎬⎫
⎩⎨⎧-≤2a x x ,再由题设条件得2,12
=∴-=-
a a
7.(2010年高考福建卷理科21)已知函数。

(Ⅰ)若不等式
的解集为
,求实数的值;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,若对一切实数x 恒成立,求实数m 的取值范围。

【解析】(Ⅰ)由

,解得

又已知不等式的解集为
,所以,解得。

(Ⅱ)当
时,
,设
,于是
=
,所以 当
时,
;当
时,
;当
时,。

考点二:不等式的证明与柯西不等式 例:已知实数x ,y 满足:11
|||2|36
x y x y +<
-<,,
求证:5||18y <. 【答案】证明:∵()()3||=|3|=|22|22y y x y x y x y x y ++-≤++-, 由题设11|||2|36x y x y +<
-<,,
∴115
3||=366
y <+。

∴5||18y <。

变式练习:1辽宁24. 已知()()=+1f x ax a R ∈,不等式()3f x ≤的解集为{}
-21x x ≤≤ (1)求a 的值 (2)若()-22x f x f k ⎛⎫

⎪⎝⎭
恒成立,求k 的取值范围 【解析】(1)由+13ax ≤得-42ax ≤≤,又()3f x ≤的解集为{}
-21x x ≤≤,所以当0a ≤时,不合题意 当>0a 时,42
-
x a a
≤≤,得=2a
(2)记()()=-22x h x f x f ⎛⎫
⎪⎝⎭,则()1,-11=-4-3,-1<<-21-1,-2
x h x x x x ⎧
⎪≤⎪
⎪⎨⎪
⎪≥⎪⎩,所以()1h x ≤,因此1k ≥
2.设不等式11-x 2<的解集为M .(I )求集合M ;(II )若a ,b ∈M ,试比较ab+1与a+b 的大小. 解:(I )由|21|11211,0 1.x x x -<-<-<<<得解得所以{|01}.M x x =<<
(II )由(I )和,a b M ∈可知0<a<1,0<b<1,所以(1)()(1)(1)0.ab a b a b +-+=-->故1.ab a b +>+ 练习:3. 已知函数|1||2|)(+--=x x x f .(1)求证:3)(3≤≤-x f ;(2)解不等式x x x f 2)(2-≥.
解:(1)⎪⎩

⎨⎧>-<<-+--≤=)
2(3)21(1
2)
1(3
)(x x x x x f ,又当21<<-x 时,3123<+-<-x ,∴3)(3≤≤-x f (2)当1-≤x 时,121322—=⇒≤≤-⇒≤-x x x x ;
当21<<-x 时,11111222≤<-⇒≤≤-⇒+-≤-x x x x x ;当2≥x 时,φ∈⇒-≤-x x x 322; 综合上述,不等式的解集为:[]1,1- 4.设函数f (x )=|2x -1|+|2x -3|,x ∈R
(Ⅰ)解不等式f (x )≤5; (Ⅱ)若m
x f x g +=
)(1
)(的定义域为R ,求实数m 的取值范围.
5.设函数()|2|4.f x x m x =-+
(I )当m=2时,解不等式:()f x ≤1;
(Ⅱ)若不等式()2f x ≤的解集为{xlx ≤—2},求m 的值。

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