届高三数学理复习题模块七 选考模块 第22讲 不等式选讲Word文档下载推荐.docx
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(2)不等式的恒成立问题一般有两种解法:
①利用函数思想转化为函数的最值问题求解;
②构造两个函数,作出函数图像,通过数形结合寻找临界状态得到参数的取值范围.
(3)利用基本不等式证明不等式是用综合法证明不等式的一种情况,证明思路是从已知不等式和问题的已知条件出发,借助不等式的性质和有关定理,经过逐步的逻辑推理,最后得到需证的结论.
解答1含绝对值不等式的解法
1已知函数f(x)=|x-a|-|3x+2|(a>
0).
(1)当a=1时,解不等式f(x)>
x-1;
(2)若关于x的不等式f(x)>
4有解,求a的取值范围.
[听课笔记]
【考场点拨】
(1)对于形如|f(x)|≥|g(x)|的不等式,可利用不等式两边平方的技巧去掉绝对值;
(2)对于形如|f(x)|±
|g(x)|≥a,|f(x)|±
|g(x)|≤a的不等式,通常利用“零点”分区间法去掉绝对值.
【自我检测】
设函数f(x)=|2x-7|+1.
(1)求不等式f(x)≤x的解集;
(2)若存在x使不等式f(x)-2|x-1|≤a成立,求实数a的取值范围.
解答2不等式的证明
2已知a>
0,且a2+b2=2.
(1)若+≥|2x-1|-|x-1|恒成立,求x的取值范围;
(2)证明:
(a5+b5)≥4.
(1)证明不等式的基本方法有综合法、分析法,也常用到基本不等式进行证明;
(2)对于含有绝对值的不等式,在证明时常用到绝对值三角不等式;
(3)对于含有根号的不等式,在证明时可用平方法(前提是不等式两边均为正数);
(4)如果所证命题是否定性命题或唯一性命题,或以“至少”“至多”等方式给出,可以考虑反证法.
已知关于x的不等式≤|x+2|的解集为R.
(1)求实数m的值;
(2)若a,b,c>
0,且a+b+c=m,求证:
++≤.
解答3含绝对值不等式的恒成立问题
3已知函数f(x)=|x-2|+2|x-1|.
(1)求不等式f(x)>
4的解集;
(2)若不等式f(x)>
2m2-7m+4对任意x∈R恒成立,求实数m的取值范围.
利用绝对值不等式恒成立求参数的值或取值范围常用以下结论:
①若f(x)>
g(a)恒成立,则f(x)min>
g(a);
②若f(x)<
g(a)恒成立,则f(x)max<
g(a).
已知函数f(x)=|x+1|+|x-2|-m,m∈R.
(1)若m=5,求不等式f(x)>
0的解集;
(2)若对于任意x∈R,不等式f(x)≥2恒成立,求m的取值范围.
第22讲 不等式选讲
典型真题研析
1.解:
(1)当a=1时,
f(x)=
可得f(x)≥0的解集为{x|-2≤x≤3}.
(2)f(x)≤1等价于|x+a|+|x-2|≥4.
而|x+a|+|x-2|≥|a+2|,且当x=2时等号成立,故f(x)≤1等价于|a+2|≥4.
由|a+2|≥4可得a≤-6或a≥2,
所以a的取值范围是(-∞,-6]∪[2,+∞).
2.解:
(1)当a=1时,f(x)=|x+1|-|x-1|,即f(x)=
故不等式f(x)>
1的解集为xx>
.
(2)当x∈(0,1)时|x+1|-|ax-1|>
x成立等价于当x∈(0,1)时|ax-1|<
1成立.
若a≤0,则当x∈(0,1)时|ax-1|≥1;
若a>
0,|ax-1|<
1的解集为x0<
x<
所以≥1,故0<
a≤2.
综上,a的取值范围为(0,2].
3.证明:
(1)(a+b)(a5+b5)=a6+ab5+a5b+b6=(a3+b3)2-2a3b3+ab(a4+b4)=4+ab(a2-b2)2≥4.
(2)因为(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3=2+3ab(a+b)≤2+(a+b)=2+,
所以(a+b)3≤8,因此a+b≤2.
考点考法探究
解答1
例1 解:
(1)当a=1时,不等式f(x)>
x-1即为|x-1|-|3x+2|>
x-1.
当x>
1时,不等式可化为-2x-3>
x-1,解得x<
-,与x>
1矛盾,此时不等式无解;
当-≤x≤1时,不等式可化为-4x-1>
x-1,
解得x<
0,所以-≤x<
0;
当x<
-时,不等式可化为2x+3>
解得x>
-4,所以-4<
-.
综上所述,不等式的解集为{x|-4<
0}.
(2)f(x)=
因为函数f(x)在上单调递增,在上单调递减,
所以当x=-时,f(x)max=+a.
不等式f(x)>
4有解等价于f(x)max=+a>
4,解得a>
故a的取值范围为.
解:
(1)由f(x)≤x,得|2x-7|+1≤x,即|2x-7|≤x-1.
当x≤1时,显然不成立.
1时,两边平方得3x2-26x+48≤0,即(x-6)(3x-8)≤0,解得≤x≤6,
综上得,不等式的解集为x≤x≤6.
(2)因为存在x使不等式|2x-7|-2|x-1|+1≤a成立,所以|2x-7|-2|x-1|+1的最小值小于等于a.
又因为|2x-7|-2|x-1|+1=所以a≥-4.
解答2
例2 解:
(1)设f(x)=|2x-1|-|x-1|,则f(x)=
由a2+b2=2,得(a2+b2)=1,
所以+=(a2+b2)=≥=,
当且仅当a2=,b2=时等号成立,
所以≥|2x-1|-|x-1|.
当x≥1时,得x≤,所以1≤x≤;
当≤x<
1时,得3x-2≤,解得x≤,所以≤x<
1;
时,得-x≤,解得x≥-,所以-≤x<
综上可得-≤x≤.
(a5+b5)=a4+b4++=(a2+b2)2++-2a2b2≥(a2+b2)2+2-2a2b2=(a2+b2)2=4,当且仅当=,即a=b=1时等号成立.
(1)∵≤|x+2|,
∴≤(x+2)2,
整理得3x2+(16-4m)x+16-4m2≥0.
由题意得Δ=(16-4m)2-4×
3×
(16-4m2)≤0,
整理得(m-1)2≤0,
∴m=1.
∵a+b+c=1,a+b≥2,b+c≥2,c+a≥2,当且仅当a=b=c=时等号都成立,
∴++≤a+b+c=1.
又∵(++)2=a+b+c+2+2+2,
∴(++)2≤3,
∴++≤.
解答3
例3 解:
(1)依题意得f(x)=|x-2|+2|x-1|=
4等价于或或
0或x∈或x>
故所求解集为(-∞,0)∪.
(2)由
(1)可得,当x=1时,f(x)取得最小值1.
∵f(x)>
2m2-7m+4对任意x∈R恒成立,
∴f(x)min>
2m2-7m+4,即2m2-7m+4<
1,
∴2m2-7m+3<
0,解得<
m<
3,
∴实数m的取值范围是.
(1)|x+1|+|x-2|=
当m=5时,f(x)>
0等价于或或
-2或x∈或x>
∴不等式f(x)>
0的解集为(-∞,-2)∪(3,+∞).
(2)由题意知m≤|x+1|+|x-2|-2在R上恒成立,
又|x+1|+|x-2|-2≥|(x+1)-(x-2)|-2=1,
∴m≤1,即m的取值范围是(-∞,1].
[备选理由]例1考查含参绝对值不等式的求解,解题时要对参数进行分类讨论,有利于学生进一步掌握去掉绝对值的原则;
例2考查不等式的证明,需要采用反证法证明,难度不大,但思维含量较高;
例3考查绝对值不等式恒成立问题,需要分类讨论去掉绝对值,涉及分类与整合思想,分离参数法,利用基本不等式及导数求最值等知识与思想方法,综合性较大.
例1 [配例1使用]已知函数f(x)=|2x+1|+|x-a|,a∈R.
(1)当a=2时,解不等式f(x)≤4;
(2)若不等式f(x)<
1的解集为非空集合,求a的取值范围.
(1)当a=2时,原不等式即为|2x+1|+|x-2|≤4.
①当x≤-时,原不等式为-2x-1-x+2≤4,可得-1≤x≤-;
②当-<
x≤2时,原不等式为2x+1-x+2≤4,可得-<
x≤1;
③当x>
2时,原不等式为2x+1+x-2≤4,可得x∈.
综上可知,原不等式的解集是[-1,1].
(2)f(x)=|2x+1|+|x-a|,a∈R.
①当a=-时,f(x)=|2x+1|≥0,显然不等式f(x)<
1的解集为非空集合.
②当a>
-时,易知当x=-时,f(x)取得最小值a+,即f(x)=|2x+1|+|x-a|≥a+.欲使不等式f(x)<
1的解集为非空集合,则需a+<
∴-<
a<
③当a<
-时,易知当x=-时,f(x)取得最小值-a-,即f(x)=|2x+1|+|x-a|≥-a-.欲使不等式f(x)<
1的解集为非空集合,则需-a-<
1,∴-<
综上可知,当-<
时,不等式f(x)<
例2 [配例2使用]已知函数f(x)=|x+1|+|x-1|.
(1)求函数f(x)的最小值a;
(2)根据
(1)中的结论,若m3+n3=a,且m>
0,n>
0,求证:
m+n≤2.
(1)f(x)=|x+1|+|x-1|≥|x+1-(x-1)|=2,当且仅当-1≤x≤1时取等号,
所以f(x)min=2,即a=2.
假设m+n>
2,则m>
2-n,则m3>
(2-n)3,
所以m3+n3>
(2-n)3+n3=2+6(1-n)2≥2.①
由
(1)知a=2,所以m3+n3=2.②
①②矛盾,所以假设不成立,即m+n≤2.
例3 [配例3使用]已知函数f(x)=|2x|+|2x+3|+m,m∈R.
(1)当m=-2时,求不等式f(x)≤3的解集;
(2)若对任意x∈(-∞,0),都有f(x)≥x+恒成立,求m的取值范围.
(1)当m=-2时,f(x)=|2x|+|2x+3|-2=
当x≥0时,得4x+1≤3,可得0≤x≤;
当-<
0时,得1≤3,恒成立;
当x≤-时,得-4x-5≤3,可得-2≤x≤-.
综上可得,不等式f(x)≤3的解集为.
(2)当x∈(-∞,0)时,f(x)=|2x|+|2x+3|+m=
0时,不等式化为3+m≥x+.
∵x+=-≤-2=-2,当且仅当-x=-,即x=-时等号成立,
∴m+3≥-2,∴m≥-3-2.
当x≤-时,不等式化为-4x-3+m≥x+,
∴m≥5x++3.令y=5x++3,x∈,
则y'
=5->
0,
∴y=5x++3在上是增函数.
∴当x