2018届二轮复习不等式选讲专题突破讲义学案文(全国通用)

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2018届二轮复习不等式选讲专题突破讲义学案文(全国通用)

第 2 讲 不等式选讲 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,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. 热点一 含绝对值不等式的解法 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)|0)⇔-a1 的解集; (2)若关于 x 的不等式 f(x)+4≥|1-2m|有解,求实数 m 的取值范围. 解 (1)∵f(x)=|x+2|-|x-1| =Error! 当 x≤-2 时,f(x)=-3<0,不合题意. ∴当-21,得 01 恒成立,得 x≥1. 故不等式 f(x)>1 的解集为(0,+∞). (2)由(1)可知,f(x)的最大值为 3, 故 f(x)+4 的最大值为 7. 若关于 x 的不等式 f(x)+4≥|1-2m|有解, 只需 7≥|1-2m|, 即-7≤2m-1≤7,求得 m 的取值范围为[-3,4]. 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、数形结合法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. 跟踪演练 1 (2017 届河北省石家庄二中三模)已知不等式|x-a|+|2x-3|> a2 2 . (1)已知 a=2,求不等式的解集; (2)已知不等式的解集为 R,求 a 的取值范围. 解 (1)当 a=2 时,可得|x-2|+|2x-3|>2, 当 x≥2 时,由 3x-5>2,得 x> 7 3, 当 x< 3 2时,由-3x+5>2,得 x<1, 当 3 2≤x<2 时,由 x-1>2,得 x∈∅, 综上所述,不等式的解集为Error!. (2)∵f(x)=|x-a|+|2x-3|的最小值为 f(a)或 f (3 2 ), ∵f(a)=2|a- 3 2 |,f (3 2 )=|a- 3 2 |, ∴f(x)min=|a- 3 2 |,令|a- 3 2 |> a2 2 , 则 3 2-a> a2 2 或 3 2-a<- a2 2 , 可得-30),且 f(x+ 1)≥0 的解集为[-3,3]. (1)求 m 的值; (2)若正实数 a,b,c 满足 1 a+ 1 2b+ 1 3c=m,求证:a+2b+3c≥3. (1)解 因为 f(x+1)=m-|x|, 所以 f(x+1)≥0 等价于|x|≤m, 由|x|≤m,得解集为[-m,m](m>0), 又由 f(x+1)≥0 的解集为[-3,3],故 m=3. (2)证明 由(1)知 1 a+ 1 2b+ 1 3c=3, 又因为 a,b,c 是正实数, 所以 a+2b+3c= 1 3(a+2b+3c)(1 a+ 1 2b+ 1 3c) ≥ 1 3( a· 1 a+ 2b· 1 2b+ 3c· 1 3c)2=3. 当且仅当 a=1,b= 1 2,c= 1 3时等号成立, 所以 a+2b+3c≥3. 思维升华 (1)使用柯西不等式证明的关键是恰当变形,化为符合它的结构形式,当一个式子 与柯西不等式的左边或右边具有一致形式时,就可使用柯西不等式进行证明. (2)利用柯西不等式求最值的一般结构为 (a21+a22+…+a2n)( 1 a21+ 1 a22+…+ 1 a2n)≥(1+1+…+1)2=n2.在使用柯西不等式时,要注意右边 为常数且应注意等号成立的条件. 跟踪演练 3 (2017 届江西省重点中学盟校联考)若关于 x 的不等式|ax-2|<6 的解集为 Error!. (1)求 a 的值; (2)若 b=1,求 -at+12+ 3bt的最大值. 解 (1)依题意知- 4 3和 8 3是方程|ax-2|=6 的两个根,则Error!  ∴Error! ∴a=3. (2) -3t+12+ 3t= 3( 4-t+ t) ≤ 3 (1+1)(4-t+t)=2 6, 当且仅当 4-t= t,即 t=2 时等号成立. 所以 -at+12+ 3bt的最大值为 2 6. 真题体验 1.(2017·全国Ⅰ)已知函数 f(x)=-x2+ax+4,g(x)=|x+1|+|x-1|. (1)当 a=1 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 (1)当 a=1 时,不等式 f(x)≥g(x)等价于 x2-x+|x+1|+|x-1|-4≤0. ① 当 x<-1 时,①式化为 x2-3x-4≤0,无解; 当-1≤x≤1 时,①式化为 x2-x-2≤0, 从而-1≤x≤1; 当 x>1 时,①式化为 x2+x-4≤0, 从而 10,b>0,a3+b3=2,证明: (1)(a+b)(a5+b5)≥4; (2)a+b≤2. 证明 (1)(a+b)(a5+b5)=a6+ab5+a5b+b6 =(a3+b3)2-2a3b3+ab(a4+b4) =4+ab(a4+b4-2a2b2) =4+ab(a2-b2)2≥4. (2)因为(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3 =2+3ab(a+b)≤2+ 3(a+b)2 4 (a+b) =2+ 3(a+b)3 4 , 所以(a+b)3≤8,因此 a+b≤2. 押题预测 1.已知函数 f(x)=|x-2|+|2x+a|,a∈R. (1)当 a=1 时,解不等式 f(x)≥4; (2)若∃x0,使 f(x0)+|x0-2|<3 成立,求 a 的取值范围. 押题依据 不等式选讲问题中,联系绝对值,关联参数、体现不等式恒成立是考题的“亮点” 所在,存在问题、恒成立问题是高考的热点,备受命题者青睐. 解 (1)当 a=1 时,f(x)=|x-2|+|2x+1|. 由 f(x)≥4,得|x-2|+|2x+1|≥4. 当 x≥2 时,不等式等价于 x-2+2x+1≥4, 解得 x≥ 5 3,所以 x≥2; 当- 1 24,即实数 a 的取值范围是(4,+∞). (2)当 x= 7 2时,f(x)=5, 则 g(7 2 )=- 7 2+a+2=5,解得 a= 13 2 , ∴当 x<2 时,g(x)=x+ 9 2, 令 g(x)=x+ 9 2=4,得 x=- 1 2∈(-1,3), ∴b=- 1 2,则 a+b=6. 2.(2017 届辽宁省锦州市质检)已知函数 f(x)=|x-a|. (1)若对 x∈[0,4]不等式 f(x)≤3 恒成立,求实数 a 的取值范围; (2)当 a=2 时,若 f(x)+f(x+5)≥m 对一切实数 x 恒成立,求实数 m 的取值范围. 解 (1)由 f(x)≤3,得|x-a|≤3, 解得 a-3≤x≤a+3, ∴不等式 f(x)≤3 的解集 M=[a-3,a+3], 根据题意知[0,4]⊆M,∴Error!∴1≤a≤3. (2)当 a=2 时,f(x)=|x-2|, 设 g(x)=f(x)+f(x+5)=|x-2|+|x+3|. 由|x-2|+|x+3|≥|(x-2)-(x+3)|=5(当且仅当-3≤x≤2 时等号成立), ∴g(x)的最小值为 5, 因此,若 g(x)=f(x)+f(x+5)≥m 对 x∈R 恒成立, 则实数 m 的取值范围是(-∞,5]. 3.(2017 届安徽省蚌埠市教学质检)已知 x,y∈R,m+n=7,f(x)=|x-1|-|x+1|. (1)解不等式 f(x)≥(m+n)x; (2)设 max{a,b}=Error!求 F=max{|x2-4y+m|,|y2-2x+n|}的最小值. 解 (1)f(x)≥(m+n)x⇔|x-1|-|x+1|≥7x, 当 x≤-1 时,2≥7x,恒成立, 当-10, ∴ 1 a3+ 1 b3+ 1 c3+3abc ≥33 1 a3· 1 b3· 1 c3+3abc = 3 abc+3abc≥2 3 abc·3abc=6, 当且仅当 a=b=c=1 时取等号, ∴|x-1|-|x+5|≤ 1 a3+ 1 b3+ 1 c3+3abc. 7.(2017 届四川省成都市二诊)已知函数 f(x)=4-|x|-|x-3|. (1)求不等式 f (x+ 3 2 )≥0 的解集; (2)若 p,q,r 为正实数,且 1 3p+ 1 2q+ 1 r=4,求 3p+2q+r 的最小值. 解 (1)f (x+ 3 2 )=4-|x+ 3 2 |-|x- 3 2 |≥0, 根据绝对值的几何意义,得|x+ 3 2 |+|x- 3 2 |表示点(x,0)到 A(- 3 2,0),B (3 2,0 )两点的距 离之和. 接下来找出到 A,B 距离之和为 4 的点. 将点 A 向左移动 1 2个单位长度到点 A1(-2,0), 这时有|A1A|+|A1B|=4; 同理,将点 B 向右移动 1 2个单位长度到点 B1(2,0), 这时有|B1A|+|B1B|=4. ∴当 x∈[-2,2]时,|x+ 3 2 |+|x- 3 2 |≤4, 即 f (x+ 3 2 )≥0 的解集为[-2,2]. (2)令 a1= 3p,a2= 2q,a3= r, 由柯西不等式,得 [( 1 a1 )2+( 1 a2 )2+( 1 a3 )2]·(a21+a22+a23) ≥( 1 a1·a1+ 1 a2·a2+ 1 a3·a3)2 即( 1 3p+ 1 2q+ 1 r)(3p+2q+r)≥9, ∵ 1 3p+ 1 2q+ 1 r=4,∴3p+2q+r≥ 9 4. 上述不等式当且仅当 1 3p= 1 2q= 1 r= 4 3, 即 p= 1 4,q= 3 8,r= 3 4时取等号. ∴3p+2q+r 的最小值为 9 4. 8.(2017·湖北省黄冈中学三模)设函数 f(x)=|x+ a|-|x- 1-a|. (1)当 a=1 时,解不等式 f(x)≥ 1 2; (2)若对任意 a∈[0,1],不等式 f(x)≥b 的解集不为空集,求实数 b 的取值范围. 解 (1)当 a=1 时,不等式 f(x)≥ 1 2等价于|x+1|-|x|≥ 1 2, ①当 x≤-1 时,不等式化为-x-1+x≥ 1 2,无解; ②当-1
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