【人教版】数学(理)一轮复习:选修4-5《不等式选讲》(第1节)ppt课件
人教A版高中数学选修4-5课件:第一讲 不等式和绝对值不等式阶段复习课(共68张PPT)
明朝未ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ,我只有过好每一个今天,唯一的今天。
昨日的明天是今天。明天的昨日是今天。为什么要计较于过去呢(先别急着纠正我的错误,你确实可以在评判过去中学到许多)。但是我发现有的人过分地瞻前顾后了。为 何不想想“现在”呢?为何不及时行乐呢?如果你的回答是“不”,那么是时候该重新考虑一下了。成功的最大障碍是惧怕失败。这些句子都教育我们:不要惧怕失败。如 果你失败了他不会坐下来说:“靠,我真失败,我放弃。”并且不是一个婴儿会如此做,他们都会反反复复,一次一次地尝试。如果一条路走不通,那就走走其他途径,不 断尝试。惧怕失败仅仅是社会导致的一种品质,没有人生来害怕失败,记住这一点。宁愿做事而犯错,也不要为了不犯错而什么都不做。不一定要等到时机完全成熟才动手。 开头也许艰难,但是随着时间的流逝,你会渐渐熟悉你的事业。世上往往没有完美的时机,所以当你觉得做某事还不是时候,先做起来再说吧。喜欢追梦的人,切记不要被 梦想主宰;善于谋划的人,切记空想达不到目标;拥有实干精神的人,切记选对方向比努力做事重要。太阳不会因为你的失意,明天不再升起;月亮不会因为你的抱怨,今 晚不再降落。蒙住自己的眼睛,不等于世界就漆黑一团;蒙住别人的眼睛,不等于光明就属于自己!鱼搅不浑大海,雾压不倒高山,雷声叫不倒山岗,扇子驱不散大雾。鹿 的脖子再长,总高不过它的脑袋。人的脚指头再长,也长不过他的脚板。人的行动再快也快不过思想!以前认为水不可能倒流,那是还没有找到发明抽水机的方法;现在认 为太阳不可能从西边出来,这是还没住到太阳从西边出来的星球上。这个世界只有想不到的,没有做不到的!不是井里没有水,而是挖的不够深;不是成功来的慢,而是放 弃速度快。得到一件东西需要智慧,放弃一样东西则需要勇气!终而复始,日月是也。死而复生,四时是也。奇正相生,循环无端,涨跌相生,循环无端,涨跌相生,循环 无穷。机遇孕育着挑战,挑战中孕育着机遇,这是千古验证了的定律!种子放在水泥地板上会被晒死,种子放在水里会被淹死,种子放到肥沃的土壤里就生根发芽结果。选
人教版高考数学理科一轮总复习配套课件选修4—5不等式选讲
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考点一
考点二
考点三
考点四
思想方法
-15-
-2������ + 6,������ ≤ 2, 解:(1)当 a=2 时,f(x)+|x-4|= 2,2 < ������ < 4, 2������-6,������ ≥ 4. 当 x≤2 时,由 f(x)≥4-|x-4|得-2x+6≥4,解得 x≤1; 当 2<x<4 时,f(x)≥4-|x-4|无解; 当 x≥4 时,由 f(x)≥4-|x-4|得 2x-6≥4,解得 x≥5; 所以 f(x)≥4-|x-4|的解集为 {x|x≤1 或 x≥5}.
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-10-
4.(2013 重庆高考改编)若关于实数 x 的不等式|x-5|+|x+3|<a 无解,求实数 a 的取值范围. 2������-2,������ ≥ 5, 解:方法一:设 f(x)=|x-5|+|x+3|= 8,-3 < ������ < 5, 可求得 f(x)的值域为[8,+∞), -2������ + 2,������ ≤ -3, 因为原不等式无解,只需 a≤8,故 a 的取值范围是(-∞,8]. 方法二:由绝对值不等式,得|x-5|+|x+3|≥|(x-5)-(x+3)|=8,∴ 不等式 |x-5|+|x+3|<a 无解时,a 的取值范围为(-∞,8].
5 3
.
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-13-
-������-5,������ ≤ - , (2)由题意知 a>f(x)min,又 f(x)= 3������-3,- 1 < ������ ≤ 4, ������ + 5,������ > 4, 所以 f(x)min=f 所以 a>- .
人教a版高考数学(理)一轮课件:选修4-5不等式选讲
考纲解读
通过近几年的高考题可以看出, 本 部分内容的考查主要是在绝对值 不等式的几何意义和解绝对值不 等式两个方面,考查难度一般,试题 题型较为单一 .对于绝对值不等式 的证明一般会结合函数、导数等 内容考查,难度较大,属中高档题.
1.绝对值三角不等式 (1)定理 1:如果 a,b 是实数,则|a+b|≤|a|+|b|,当且仅当 ab≥0 时,等号成立. 其中不等式|a+b|≤|a|+|b|又称为三角不等式. (2)在|a+b|≤|a|+|b|中用向量 a,b 分别替换实数 a,b,则|a+b|<|a|+|b|的几 何意义是三角形的两边之和大于第三边(a,b 不共线). (3)定理 2:如果 a,b,c 是实数,那么|a-c|≤|a-b|+|b-c|,当且仅当(a-b)(b-c)≥0 时,等号成立.
(������ + 1)2 ≥ (x + 2)2 , ⇔ ������ + 2 ≠ 0, (������ + 1 + ������ + 2)(������ + 1-������-2) ≥ 0, 即 ������ ≠ -2, 解得 x≤- 且 x≠-2.
3 2
3 .设 a=2- 5,b= 5-2,c=5-2 5,则 a ,b ,c 之间的大小关系是 【答案】 c>b>a 【解析】分别由 a<0,b>0,c>0,再由 b 2-c2<0 得 b<c 判断.
5 .设 m 等于|a| ,|b| 和 1 中最大的一个,当|x|>m 时,求证: +
3 .|ax+b| ≤c,|ax+b| ≥c(c>0)型不等式的解法 (1)|ax+b| ≤c(c>0)型不等式的解法是:先化为不等式-c≤ax+b ≤c,再利用 不等式的性质求出原不等式的解集. (2)|ax+b| ≥c(c>0)的解法是:先化为 ax+b ≥c 或 ax+b ≤-c,再进一步利用不 等式的性质求出原不等式的解集.
1新人教A版高中数学(选修4-5)《不等式》ppt课件]
由a 0及性质4 , 得
a d
a c
0.
由a b 0,
1 c
0及性质4 , 得
a d b c
a d b c .
a c
b c
0.
由性质2 , 得
0.
根据性质6, 有
从上述基本事实可知要比 , 较两个实数的大小 可以转 , 化为比较它们的差与的大 0 小.这是研究不等关系的一 个出发点 .
例1
比较 x 3 x 7 和 x 4 x 6
的大小 .
分析 通过考察它们的差与 的大小关系 0 , 得出这两个多项式的大 小关系.
解
因为 x 3 x 7 x 4 x 6
:
这个基本事实可以表示 ab ab 0; a b ab 0; a b a b 0.
上面的符号 相推出 .
为
" " 表示 " 等价于 " , 即可以互
0是正数 与负数 的 分界 点 , 它为 实数 比 较大小 提 供了 " 标杆".
思考
从上述基本事实出发 比较
,
你认为可以用什么方法 两个实数的大小 ?
2 2
x 10 x 21 x 10 x 24 3 0
所以 x 3 x 7 x 4 x 6 .
探究
我们知道 , 等式有 " 等式两边同 " "等
加 或减 一个 数 , 等式仍然成立 式两边 同乘
或除于 一个数
6 如果 a b 0, 那么n
选修4-5不等式选讲ppt
两数和与差的绝对值不等式的性质
|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|
(1)对绝对值三角不等式定理|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b| 中等号成立的条件要深刻理解,特别是用此定理求函 数的最值时. (2)该定理可强化为||a |-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|,它经
常用于证明含绝对值的不等式.
解得 x∈[0,+∞).
4.已知关于x的不等式|x-1|+|x|≤k无解,求实数k的取 值范围. 解:∵|x-1|+|x|≥|x-1-x|=1,∴当k<1时,不等式|x -1|+|x|≤k无解,故k<1.
5.如果关于x的不等式|x-a|+|x+4|≥1的解集是全体实
数,求实数a的取值范围. 解:在数轴上,结合实数绝对值的几何意义可知a≤-5 或a≥-3.
[归纳· 知识整合]
1.绝对值不等式的解法 (1)|ax+b|≤c(c>0)和|ax+b|≥c(c>0)型不等式的解法 ①|ax+b|≤c⇔ -c≤ax+b≤c . ②|ax+b|≥c⇔ ax+b≥c或ax+b≤-c .
(2)|x-a|+|x-b|≥c(c>0)和|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等
(2)f(x)≤|x-4|⇔|x-4|-|x-2|≥|x+a|. 当 x∈[1,2]时,|x-4|-|x-2|≥|x+a| ⇔4-x-(2-x)≥|x+a|⇔-2-a≤x≤2-a. 由条件得-2-a≤1 且 2-a≥2,即-3≤a≤0. 故满足条件的 a 的取值范围为[-3,0].
绝对值不等式的解法 (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
1. 若不等式|x+1|+|x-2|≥a 对任意 x∈R 恒成立, 求 a 的] 取值范围.
人教版高中数学选修4-5-不等式选讲(绝对值不等式)ppt课件
x 3、 解不等式|x+3|-|2x-1|< +1. 2
x 解 ①当 x<-3 时,原不等式化为-(x+3)-(1-2x)< +1,解得 x<10, 2 ∴x<-3. 1 x 2 ②当-3≤x< 时,原不等式化为(x+3)-(1-2x)< +1,解得 x<- , 2 2 5 2 ∴-3≤x<- . 5 1 x ③当 x≥ 时,原不等式化为(x+3)-(2x-1)< +1,解得 x>2,∴x>2. 2 2 2 综上可知,原不等式的解集为xx<-5,或x>2 .
第三节
绝对值不等式
[最新考纲] 1.理解绝对值的几何意义;理解绝对值三角不等式的代数 证明和几何意义,并了解其等号成立的条件;能利用绝对 值三角不等式证明一些简单的绝对值不等式. 2.掌握|ax+b|≤c,|ax+b|≥c,|x-a|+|x-b|≤c型不等式 的解法.
1.绝对值三角不等式 (1)定理1:如果a,b是实数,则|a+b| ≤ |a|+|b| ,当且仅当 时,等号成立; ab≥0 (2)定理2:如果a,b,c是实数,则|a-c|≤ , |a-b|+|b-c| 当且仅当 时,等号成立. (a- b)(b-c)≥0 (3)性质: ________≤| a±b|≤________;
∴原不等式的解集为(-∞,-3]∪[2,+∞).
法三:(数形结合法)将原不等式转化为|x-1|+|x+2|-5≥0.
-2x-6,x≤-2, 令 f(x)=|x-1|+|x+2|-5,则 f(x)=-2,-2<x<1, 2x-4,x≥1.
作出函数的图像,如图所示.
由图像可知,当 x∈(-∞,-3]∪[2,+∞)时,y≥0, ∴原不等式的解集为(-∞,-3]∪[2,+∞).
|a|-|b| |a|+|b|
2018高考数学(理)一轮复习课件 选修4-5 不等式选讲 第1讲 课件
绝对值不等式的综合应用 [典例引领] (2016· 高考全国卷丙)已知函数 f(x)=|2x-a|+a. (1)当 a=2 时,求不等式 f(x)≤6 的解集; (2)设函数 g(x)=|2x-1|.当 x∈R 时, f(x)+g(x)≥3, 求 a 的取 值范围.
绝对值不等式性质的应用 [典例引领] 3 1 设不等式|x-2|<a(a∈N )的解集为 A, 且 ∈A, ∉A. 2 2
*
(1)求 a 的值. (2)求函数 f(x)=|x+a|+|x-2|的最小值.
【解】
3 1 (1)因为 ∈A,且 ∉A, 2 2
3 所以2-2<a, 1 且2-2≥a,
所以不等式的解集为(-∞,-2]∪[5,+∞).
(2)f(x)≤1 即|x-a|≤1, 解得 a-1≤x≤a+1, 而 f(x)≤1 的解集是[0,2],
a-1=0 所以 ,解得 a+1=2
a=1.
x 解不等式|x+3|-|2x-1|< +1. 2 x [解] (1)当 x<-3 时, 原不等式化为-(x+3)-(1-2x)< +1, 2 解得 x<10,所以 x<-3. 1 x (2)当-3≤x< 时,原不等式化为(x+3)-(1-2x)< +1, 2 2 2 2 解得 x<- ,所以-3≤x<- . 5 5 1 x (3)当 x≥ 时, 原不等式化为(x+3)-(2x-1)< +1, 解得 x>2, 2 2 所以 x>2. 2 综上可知,原不等式的解集为x|x<-5或x>2.
选修45
不等式选讲
知识点
考纲下载
1.了解数学归纳法的原理及其使用范围,会用数学 归纳法证明一些简单问题. 2.会用数学归纳法证明贝努利不等式: (1+x)n>1+nx(x>-1, x≠0, n 为大于 1 的正整数). 不等式 了解当 n 为大于 1 的实数时贝努利不等式也成立. 的证明 3.会用上述不等式证明一些简单问题.能够利用 平均值不等式、柯西不等式求一些特定函数的极 值. 4.了解证明不等式的基本方法:比较法、综合法、 分析法、反证法、放缩法.
人教A版高考总复习一轮理科数学精品课件 选修4—5 不等式选讲 第1节 绝对值不等式
(1)画出y=f(x)的图象;
(2)求不等式f(x)>f(x+1)的解集.
--3, ≤
1
-3,
解:(1)由题设知 f(x)= 5-1,- 1 < ≤ 1,
3
+ 3, > 1.
y=f(x)的图象如图所示.
(2)函数y=f(x)的图象向左平移1个单位长度后得到函数y=f(x+1)的图象.
- 2 -2 + 8, > 6.
当x≤-2时,g(x)单调递增,g(x)≤g(-2)=-8;
当-2<x≤6时,g(x)≤g(0)=-4;
当x>6时,g(x)单调递减,g(x)<g(6)=-40.
所以g(x)max=-4,因此m≥-4,即实数m的取值范围是[-4,+∞).
规律方法 在不等式有解或成立的情况下,求参数的取值范围,可以采取分
(1)画出y=f(x)的图象;
(2)求不等式f(x)>f(x-1)的解集.
-4-2, < -1,
解:(1)根据题意,f(x)=|x-1|+3|x+1|= 2 + 4,-1 ≤ ≤ 1,则对应图象如下图.
4 + 2, > 1,
(2)设 g(x)=f(x)-f(x-1),
-4, < -1,
出结论.
(2)综合法:从
已知条件
质等,经过一系列的 推理
出发,利用 定义 、公理、 定理 、性
、 论证 而得出命题成立,这种证明方法叫做
综合法.综合法又叫顺推论证法或由因导果法.
(3)分析法:证明命题时,从 要证的结论 出发,逐步寻求使它成立的
充分条件 ,直至所需条件为 已知条件
人教版高中数学选修4-5 第一讲 一 不等式 (共46张PPT)教育课件
解得:1 5 x1 5
2
2
由上可知,当 x 1 5 或x1 5时,M大于N;
2
2
当
1 2
5
x1 2
5 时,M小于N。
–
凡 事 都 是 多 棱 镜 , 不 同 的 角 度 会 看到 不 同 的 结 果 。 若 能 把 一 些事 看 淡 了 , 就 会 有 个 好 心 境, 若 把 很 多 事 看开 了 , 就 会 有 个 好 心 情 。 让 聚 散 离 合 犹如 月 缺 月 圆 那 样 寻 常 ,
当且仅当a b时,等号成立。
探究
观察下图,如果AD=a,BD=b,OC是 斜边AB的中线,你能给出基本不等式的 几何意义吗?
C
A
O
DB
分析
在图中,CD⊥AB,AO=OB,于是OC= 1 AB= 1(a+b),
2
2
因为∠DCA+ ∠A=90o, ∠B+∠A=90o
所以∠DCA= ∠B.
于是Rt△DCA和Rt△DBC相似.
3
当且仅当a=b=c时,等号成立。
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a仅1 当+ aa12=n+a2.=..…+=aann时 ,n a等1a号2 .成..a立n 。
例4 已知x,y,z R+,求证(x+y+z)3≥27xyz
提示 本题涉及三个实数的和积, 可以考虑基本不等式的推广。
1 8
4
由上可知,y的最大值是
1
8
2.若M=(2x+3)(x-4),N=(x-7)(x+3)+8,讨论M 与N的大小关系。
2016高考数学一轮总复习课件:选修4-5 不等式(选讲) 第1节 含绝对值的不等式及其解法
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(3)数形结合法: 在研究曲线交点的恒成立问题时,若能数形结合,揭示问 题所蕴含的几何背景,发挥形象思维与抽象思维各自的优势, 可直观解决问题. 提醒:不等式的解集为R是指不等式恒成立问题,而不等 式的解集为∅的对立面也是不等式恒成立问题,如f(x)>m的解 集为∅,则f(x)≤m恒成立.
[答案] (5,7)
选修4-5 不等式(选讲) 第十一页,编辑于星期六:点 三十五分。
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5.(2014·广东高考) 不等式|x-1|+|x+2|≥5的解集为__. [解析] 本题考查绝对值不等式的解法.|x-1|+|x+2|≥5 的几何意义是数轴上的点到1与-2的距离之和大于等于5的实 数,所以不等式的解为x≤-3或x≥2,即不等式的解集为(- ∞,-3]∪[2,+∞). [答案] (-∞,-3]∪[2,+∞)
选修4-5 不等式(选讲) 第五页,编辑于星期六:点 三十五分。
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3.|x-a|+|x-b|≥c(c>0)和|x-a|+|x-b|≤c(c>0)不等式 的解法
方法一:利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思 想;
方法二:利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了数形 结合的思想;
方法三:通过构造函数,利用函数的图像求解,体现了函 数与方程的思想.
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活学活用 2 不等式|2x+1|+|x-1|<2 的解集为________.
[解析] 原不等式等价于x<-12, -2x+1-x-1<2
或-12≤x≤1, 2x+1-x-1<2
或2x>x+11,+x-1<2.
选修4-5 不等式(选讲) 第二十一页,编辑于星期六:点 三十五分。
选修4-5--不等式选讲
选修4-5⎪⎪⎪不等式选讲 第一节 绝对值不等式突破点(一) 绝对值不等式的解法基础联通 抓主干知识的“源”与“流” (1)含绝对值的不等式|x |<a 与|x |>a 的解集不等式 a >0a =0 a <0 |x |<a {}x |-a <x <a ∅∅ |x |>a{}x |x >a 或x <-a{}x ∈R|x ≠0R(2)|ax +b |≤c ,|ax +b |≥c (c >0)型不等式的解法: ①|ax +b |≤c ⇔-c ≤ax +b ≤c ; ②|ax +b |≥c ⇔ax +b ≥c 或ax +b ≤-c .(3)|x -a |+|x -b |≥c ,|x -a |+|x -b |≤c (c >0)型不等式的解法: ①利用绝对值不等式的几何意义求解. ②利用零点分段法求解.③构造函数,利用函数的图象求解.考点贯通 抓高考命题的“形”与“神”绝对值不等式的解法[典例] (1)|2x +1|-2|x -1|>0. (2)|x +3|-|2x -1|<x2+1.[解] (1)法一:原不等式可化为|2x +1|>2|x -1|,两边平方得4x 2+4x +1>4(x 2-2x +1),解得x >14,所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >14. 法二:原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧x <-12,-(2x +1)+2(x -1)>0本节主要包括2个知识点:1.绝对值不等式的解法;2.绝对值三角不等式.或⎩⎪⎨⎪⎧-12≤x ≤1,(2x +1)+2(x -1)>0或⎩⎪⎨⎪⎧x >1,(2x +1)-2(x -1)>0.解得x >14,所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >14.(2)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)+(1-2x )<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.绝对值不等式的常用解法[方法技巧] (1)基本性质法:对a ∈R +,|x |<a ⇔-a <x <a , |x |>a ⇔x <-a 或x >a .(2)平方法:两边平方去掉绝对值符号. (3)零点分区间法:含有两个或两个以上绝对值符号的不等式,可用零点分区间法去掉绝对值符号,将其转化为与之等价的不含绝对值符号的不等式(组)求解.1.求不等式|x -1|-|x -5|<2的解集.解:不等式|x -1|-|x -5|<2等价于⎩⎪⎨⎪⎧ x <1,-(x -1)+(x -5)<2或⎩⎪⎨⎪⎧1≤x ≤5,x -1+x -5<2 或⎩⎪⎨⎪⎧x >5,x -1-(x -5)<2, 即⎩⎪⎨⎪⎧ x <1,-4<2或⎩⎨⎧1≤x ≤5,2x <8或⎩⎪⎨⎪⎧x >5,4<2,故原不等式的解集为{x |x <1}∪{x |1≤x <4}∪∅={x |x <4}. 2.解不等式x +|2x +3|≥2.解:原不等式可化为⎩⎪⎨⎪⎧ x <-32,-x -3≥2或⎩⎪⎨⎪⎧x ≥-32,3x +3≥2.解得x ≤-5或x ≥-13.所以原不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≤-5或x ≥-13.3.已知函数f (x )=|x -2|-|x -5|. (1)证明:-3≤f (x )≤3;(2)求不等式f (x )≥x 2-8x +15的解集. 解:(1)证明:f (x )=|x -2|-|x -5| =⎩⎪⎨⎪⎧-3,x ≤2,2x -7,2<x <5,3,x ≥5.当2<x <5时,-3<2x -7<3,所以-3≤f (x )≤3. (2)由(1)可知,当x ≤2时,f (x )≥x 2-8x +15即为x 2-8x +18≤0,解集为空集;当2<x <5时,f (x )≥x 2-8x +15即为x 2-10x +22≤0,解集为{x |5-3≤x <5}; 当x ≥5时,f (x )≥x 2-8x +15即为x 2-8x +12≤0,解集为{x |5≤x ≤6}.综上,不等式f (x )≥x 2-8x +15的解集为{x |5-3≤x ≤6}. 4.已知函数f (x )=|x -a |+3x ,其中a >0. (1)当a =1时,求不等式f (x )≥3x +2的解集; (2)若不等式f (x )≤0的解集为{x |x ≤-1},求a 的值. 解:(1)当a =1时,f (x )≥3x +2可化为|x -1|≥2. 由此可得x ≥3或x ≤-1.故不等式f (x )≥3x +2的解集为{x |x ≥3或x ≤-1}. (2)由f (x )≤0得|x -a |+3x ≤0. 此不等式可化为⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥a ,x -a +3x ≤0或⎩⎪⎨⎪⎧x <a ,a -x +3x ≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥a ,x ≤a 4或⎩⎪⎨⎪⎧x <a ,x ≤-a 2.结合a >0,解得x ≤-a 2,即不等式f (x )≤0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≤-a 2.∵不等式f (x )≤0的解集为{x |x ≤-1}, ∴-a2=-1,故a =2.突破点(二) 绝对值三角不等式基础联通 抓主干知识的“源”与“流” 绝对值三角不等式定理(1)定理1:如果a ,b 是实数,则|a +b |≤|a |+|b |,当且仅当ab ≥0时,等号成立.(2)定理2:如果a ,b ,c 是实数,那么|a -c |≤|a -b |+|b -c |,当且仅当(a -b )(b -c )≥0时,等号成立.考点贯通 抓高考命题的“形”与“神”证明绝对值不等式[例1] 已知x ,y ∈R ,且|x +y |≤16,|x -y |≤14,求证:|x +5y |≤1.[证明] ∵|x +5y |=|3(x +y )-2(x -y )|. ∴由绝对值不等式的性质,得|x +5y |=|3(x +y )-2(x -y )|≤|3(x +y )|+|2(x -y )| =3|x +y |+2|x -y |≤3×16+2×14=1.即|x +5y |≤1. [方法技巧]证明绝对值不等式的三种主要方法(1)利用绝对值的定义去掉绝对值符号,转化为普通不等式再证明. (2)利用三角不等式||a |-|b ||≤|a ±b |≤|a |+|b |进行证明. (3)转化为函数问题,利用数形结合进行证明.绝对值不等式的恒成立问题[例2] 设函数f (x )=x +|x -a |. (1)当a =2 017时,求函数f (x )的值域;(2)若g (x )=|x +1|,求不等式g (x )-2>x -f (x )恒成立时a 的取值范围. [解] (1)由题意得,当a =2 017时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -2 017,x ≥2 017,2 017,x <2 017.因为f (x )在[2 017,+∞)上单调递增,所以函数f (x )的值域为[2 017,+∞). (2)由g (x )=|x +1|,不等式g (x )-2>x -f (x )恒成立,知|x +1|+|x -a |>2恒成立, 即(|x +1|+|x -a |)min >2.而|x +1|+|x -a |≥|(x +1)-(x -a )|=|1+a |, 所以|1+a |>2,解得a >1或a <-3.故a 的取值范围为(-∞,-3)∪(1,+∞).能力练通 抓应用体验的“得”与“失” 1.[考点一]设函数f (x )=⎪⎪⎪⎪x +1a +|x -a |(a >0). (1)证明:f (x )≥2;(2)若f (3)<5,求a 的取值范围.解:(1)证明:由a >0,有f (x )=⎪⎪⎪⎪x +1a +|x -a |≥⎪⎪⎪⎪x +1a -(x -a )=1a +a ≥2.当且仅当a =1时等号成立.所以f (x )≥2.(2)f (3)=⎪⎪⎪⎪3+1a +|3-a |. 当a >3时,f (3)=a +1a ,由f (3)<5得3<a <5+212.当0<a ≤3时,f (3)=6-a +1a , 由f (3)<5得1+52<a ≤3.综上,a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫1+52,5+212.2.[考点二](2017·保定模拟)设函数f (x )=|x -1|+|x -a |(a ∈R). (1)当a =4时, 求不等式f (x )≥5的解集; (2)若f (x )≥4对x ∈R 恒成立,求a 的取值范围.解:(1)当a =4时, 不等式即为|x -1|+|x -4|≥5,等价于⎩⎪⎨⎪⎧x <1,-2x +5≥5或⎩⎨⎧1≤x ≤4,3≥5或⎩⎪⎨⎪⎧x >4,2x -5≥5,解得x ≤0或x ≥5,故不等式f (x )≥5的解集为{x |x ≤0或x ≥5}. (2)因为f (x )=|x -1|+|x -a |≥|(x -1)-(x -a )|=|a -1|, 所以f (x )min =|a -1|,故|a -1|≥4,解得a ≤-3或a ≥5. 故a 的取值范围为(-∞,-3]∪[5,+∞).3.[考点一]已知函数f (x )=ax 2+x -a 的定义域为[-1,1]. (1)若f (0)=f (1),解不等式|f (x )-1|<ax +34;(2)若|a |≤1,求证:|f (x )|≤54.解:(1)f (0)=f (1),即-a =a +1-a ,则a =-1,所以f (x )=-x 2+x +1,所以不等式化为|-x 2+x |<-x +34,①当-1≤x <0时,不等式化为x 2-x <-x +34,解得-32<x <0; ②当0≤x ≤1时,不等式化为-x 2+x <-x +34,解得0≤x <12.综上,原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-32<x <12. (2)证明:由已知x ∈[-1,1], 所以|x |≤1,又|a |≤1,则|f (x )|=|a (x 2-1)+x |≤|a (x 2-1)|+|x |≤|x 2-1|+|x |=1-|x |2+|x |=-⎝⎛⎭⎫|x |-122+54≤54. 4.[考点一](2017·开封模拟)设函数f (x )=|x -a |,a <0. (1)证明:f (x )+f ⎝⎛⎭⎫-1x ≥2; (2)若不等式f (x )+f (2x )<12的解集非空,求a 的取值范围.解:(1)证明:函数f (x )=|x -a |,a <0, 则f (x )+f ⎝⎛⎭⎫-1x =|x -a |+⎪⎪⎪⎪-1x -a =|x -a |+⎪⎪⎪⎪1x +a≥⎪⎪⎪⎪(x -a )+⎝⎛⎭⎫1x +a =⎪⎪⎪⎪x +1x =|x |+1|x |≥2|x |·1|x |=2(当且仅当|x |=1时取等号). (2)f (x )+f (2x )=|x -a |+|2x -a |,a <0.当x ≤a 时,f (x )+f (2x )=a -x +a -2x =2a -3x ,则f (x )+f (2x )≥-a ; 当a <x < a 2时, f (x )+f (2x )=x -a +a -2x =-x ,则-a2<f (x )+f (2x )<-a ;当x≥a2时,f(x)+f(2x)=x-a+2x-a=3x-2a,则f(x)+f(2x)≥-a2,则f(x)+f(2x)的值域为⎣⎡⎭⎫-a2,+∞,不等式f(x)+f(2x)<12的解集非空,即为12>-a2,解得,a>-1,由于a<0,则a的取值范围是(-1,0).[全国卷5年真题集中演练——明规律]1.(2016·全国乙卷)已知函数f(x)=|x+1|-|2x-3|.(1)画出y=f(x)的图象;(2)求不等式|f(x)|>1的解集.解:(1)由题意得f(x)=⎩⎨⎧x-4,x≤-1,3x-2,-1<x≤32,-x+4,x>32,故y=f(x)的图象如图所示.(2)由f(x)的函数表达式及图象可知,当f(x)=1时,可得x=1或x=3;当f(x)=-1时,可得x=13或x=5.故f (x )>1的解集为{x |1<x <3},f (x )<-1的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <13或x >5. 所以|f (x )|>1的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <13或1<x <3或x >5. 2.(2016·全国丙卷)已知函数f (x )=|2x -a |+a . (1)当a =2时,求不等式f (x )≤6的解集;(2)设函数g (x )=|2x -1|.当x ∈R 时,f (x )+g (x )≥3,求a 的取值范围. 解:(1)当a =2时,f (x )=|2x -2|+2. 解不等式|2x -2|+2≤6得-1≤x ≤3. 因此f (x )≤6的解集为{x |-1≤x ≤3}.(2)当x ∈R 时,f (x )+g (x )=|2x -a |+a +|1-2x |≥3, 即⎪⎪⎪⎪x -a 2+⎪⎪⎪⎪12-x ≥3-a 2. 又⎝⎛⎭⎫⎪⎪⎪⎪x -a 2+⎪⎪⎪⎪12-x min =⎪⎪⎪⎪12-a 2, 所以⎪⎪⎪⎪12-a 2≥3-a 2,解得a ≥2.所以a 的取值范围是[2,+∞).3.(2015·新课标全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=|x +1|-2|x -a |,a >0. (1)当a =1时,求不等式f (x )>1的解集;(2)若f (x )的图象与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围. 解:(1)当a =1时,f (x )>1化为|x +1|-2|x -1|-1>0.当x ≤-1时,不等式化为x -4>0,无解; 当-1<x <1时,不等式化为3x -2>0, 解得23<x <1;当x ≥1时,不等式化为-x +2>0,解得1≤x <2.所以f (x )>1的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x 23<x <2.(2)由题设可得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -1-2a ,x <-1,3x +1-2a ,-1≤x ≤a ,-x +1+2a ,x >a .所以函数f (x )的图象与x 轴围成的三角形的三个顶点分别为A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2a -13,0,B (2a +1,0),C (a ,a+1),△ABC 的面积为23(a +1)2.由题设得23(a +1)2>6,故a >2.所以a 的取值范围为(2,+∞).4.(2013·新课标全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=|2x -1|+|2x +a |,g (x )=x +3. (1)当a =-2时,求不等式f (x )<g (x )的解集;(2)设a >-1,且当x ∈⎣⎡⎭⎫-a 2,12时,f (x )≤g (x ),求a 的取值范围. 解:(1)当a =-2时,不等式f (x )<g (x )化为|2x -1|+|2x -2|-x -3<0.设函数y =|2x -1|+|2x -2|-x -3,则y =⎩⎨⎧-5x ,x <12,-x -2,12≤x ≤1,3x -6,x >1.其图象如图所示.由图象可知,当且仅当x ∈(0,2)时,y <0. 所以原不等式的解集是{x |0<x <2}. (2)当x ∈⎣⎡⎭⎫-a 2,12时,f (x )=1+a . 不等式f (x )≤g (x )化为1+a ≤x +3. 所以x ≥a -2对x ∈⎣⎡⎭⎫-a 2,12都成立. 故-a 2≥a -2,即a ≤43.从而a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-1,43. 5.(2012·新课标全国卷)已知函数f (x )=|x +a |+|x -2|.(1)当a =-3时,求不等式f (x )≥3的解集;(2)若f (x )≤|x -4|的解集包含[1,2],求a 的取值范围. 解:(1)当a =-3时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +5,x ≤2,1,2<x <3,2x -5,x ≥3.当x ≤2时,由f (x )≥3得-2x +5≥3,解得x ≤1; 当2<x <3时,f (x )≥3无解;当x ≥3时,由f (x )≥3得2x -5≥3,解得x ≥4; 所以f (x )≥3的解集为{x |x ≤1或x ≥4}. (2)f (x )≤|x -4|⇔|x -4|-|x -2|≥|x +a |. 当x ∈[1,2]时,|x -4|-|x -2|≥|x +a | ⇔4-x -(2-x )≥|x +a |⇔-2-a ≤x ≤2-a . 由条件得-2-a ≤1且2-a ≥2,即-3≤a ≤0. 故满足条件的a 的取值范围为[-3,0].[课时达标检测] 基础送分题——高考就考那几点,练通就能把分捡 1.已知函数f (x )=|x +m |-|5-x |(m ∈R). (1)当m =3时,求不等式f (x )>6的解集;(2)若不等式f (x )≤10对任意实数x 恒成立,求m 的取值范围. 解:(1)当m =3时,f (x )>6,即|x +3|-|5-x |>6,不等式的解集是以下三个不等式组解集的并集.⎩⎪⎨⎪⎧x ≥5,x +3-(x -5)>6,解得x ≥5; 或⎩⎪⎨⎪⎧-3<x <5,x +3+(x -5)>6,解得4<x <5; 或⎩⎪⎨⎪⎧x ≤-3,-x -3+(x -5)>6,解集是∅. 故不等式f (x )>6的解集为{x |x >4}.(2)f (x )=|x +m |-|5-x |≤|(x +m )+(5-x )|=|m +5|,由题意得|m +5|≤10,则-10≤m +5≤10,解得-15≤m ≤5,故m 的取值范围为[-15,5]. 2.(2017·郑州模拟)设函数f (x )=|x +2|-|x -1|. (1)求不等式f (x )>1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)函数f (x )可化为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3,x ≤-2,2x +1,-2<x <1,3,x ≥1,当x ≤-2时,f (x )=-3<0,不合题意; 当-2<x <1时,令f (x )=2x +1>1,得x >0, 即0<x <1;当x ≥1时,f (x )=3>1,即x ≥1.综上,不等式f (x )>1的解集为(0,+∞).(2)关于x 的不等式f (x )+4≥|1-2m |有解等价于(f (x )+4)max ≥|1-2m |,由(1)可知f (x )max =3(也可由|f (x )|=||x +2|-|x -1||≤|(x +2)-(x -1)|=3,得f (x )max =3), 即|1-2m |≤7,解得-3≤m ≤4. 故实数m 的取值范围为[-3,4].3.(2017·长春模拟)已知函数f (x )=|x -2|-|x +1|. (1)解不等式f (x )>1;(2)当x >0时,函数g (x )=ax 2-x +1x (a >0)的最小值大于函数f (x ),试求实数a 的取值范围.解:(1)当x >2时,原不等式可化为x -2-x -1>1,解集是∅. 当-1≤x ≤2时,原不等式可化为2-x -x -1>1,即-1≤x <0; 当x <-1时,原不等式可化为2-x +x +1>1,即x <-1. 综上,原不等式的解集是{x |x <0}. (2)因为g (x )=ax +1x -1≥2a -1,当且仅当x =aa 时等号成立,所以g (x )min =2a -1,当x >0时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-2x ,0<x ≤2,-3,x >2,所以f (x )∈[-3,1),所以2a -1≥1,即a ≥1,故实数a 的取值范围是[1,+∞). 4.设函数f (x )=|kx -1|(k ∈R).(1)若不等式f (x )≤2的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-13≤x ≤1,求k 的值;(2)若f (1)+f (2)<5,求k 的取值范围. 解:(1)由|kx -1|≤2,得-2≤kx -1≤2, 即-1≤kx ≤3,所以-13≤k3x ≤1,由已知,得k3=1,所以k =3.(2)由已知,得|k -1|+|2k -1|<5.当k ≤12时,-(k -1)-(2k -1)<5,得k >-1,此时-1<k ≤12;当12<k ≤1时,-(k -1)+(2k -1)<5,得k <5,此时12<k ≤1;当k >1时,(k -1)+(2k -1)<5,得k <73,此时1<k <73.综上,k 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-1,73. 5.已知函数f (x )=|2x -a |+|2x +3|,g (x )=|x -1|+2. (1)解不等式:|g (x )|<5;(2)若对任意的x 1∈R ,都有x 2∈R ,使得f (x 1)=g (x 2)成立,求实数a 的取值范围.解:(1)由||x -1|+2|<5,得-5<|x -1|+2<5,所以-7<|x -1|<3,解不等式得-2<x <4,所以原不等式的解集是{x |-2<x <4}.(2)因为对任意的x 1∈R ,都有x 2∈R ,使得f (x 1)=g (x 2)成立,所以{y |y =f (x )}⊆{y |y =g (x )}, 又f (x )=|2x -a |+|2x +3|≥|(2x -a )-(2x +3)|=|a +3|,g (x )=|x -1|+2≥2,所以|a +3|≥2,解得a ≥-1或a ≤-5,所以实数a 的取值范围是(-∞,-5]∪[-1,+∞).6.设函数f (x )=|2x -1|-|x +4|. (1)解不等式:f (x )>0;(2)若f (x )+3|x +4|≥|a -1|对一切实数x 均成立,求a 的取值范围. 解:(1)原不等式即为|2x -1|-|x +4|>0,当x ≤-4时,不等式化为1-2x +x +4>0,解得x <5,即不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≤-4,|2x -1|-|x +4|>0的解集是{}x |x ≤-4.当-4<x <12时,不等式化为1-2x -x -4>0,解得x <-1,即不等式组⎩⎪⎨⎪⎧-4<x <12,|2x -1|-|x +4|>0的解集是{}x |-4<x <-1.当x ≥12时,不等式化为2x -1-x -4>0,解得x >5,即不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥12,|2x -1|-|x +4|>0的解集是{}x |x >5.综上,原不等式的解集为{}x |x <-1或x >5.(2)∵f (x )+3|x +4|=|2x -1|+2|x +4|=|1-2x |+|2x +8|≥|(1-2x )+(2x +8)|=9. ∴由题意可知|a -1|≤9,解得-8≤a ≤10, 故a 的取值范围是[]-8,10.7.已知函数f (x )=|2x -a |+a (其中a 为常数).(1)若集合{x |-4≤x ≤3}是关于x 的不等式f (x )≤6的解集的子集,求实数a 的取值范围; (2)在(1)的条件下,若存在实数n 使f (n )≤m -f (-n )成立,求实数m 的取值范围. 解:(1)由|2x -a |+a ≤6得|2x -a |≤6-a , ∴a -6≤2x -a ≤6-a ,即a -3≤x ≤3,∴a -3≤-4,∴a ≤-1. 即实数a 的取值范围为(-∞,-1].(2)由题可知,只需m ≥[f (n )+f (-n )]min 即可. 令φ(n )=f (n )+f (-n ),在(1)的条件下a ≤-1,则φ(n )=|2n -a |+|2n +a |+2a ≥|(2n -a )-(2n +a )|+2a =|2a |+2a =0,当且仅当(2n -a )(2n +a )≤0,即12a ≤n ≤-12a 时取等号.∴φ(n )的最小值为0,故实数m 的取值范围是[0,+∞). 8.已知函数f (x )=|3x +2|. (1)解不等式f (x )<4-|x -1|;(2)已知m +n =1(m ,n >0),若|x -a |-f (x )≤1m +1n (a >0)恒成立,求实数a 的取值范围.解:(1)不等式f (x )<4-|x -1|,即|3x +2|+|x -1|<4.当x <-23时,即-3x -2-x +1<4,解得-54<x <-23;当-23≤x ≤1时,即3x +2-x +1<4,解得-23≤x <12;当x >1时,即3x +2+x -1<4,无解. 综上所述,原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-54<x <12.(2)1m +1n =⎝⎛⎭⎫1m +1n (m +n )=1+1+n m +m n ≥4, 当且仅当m =n =12时等号成立.令g (x )=|x -a |-f (x )=|x -a |-|3x +2|= ⎩⎪⎨⎪⎧2x +2+a ,x <-23,-4x -2+a ,-23≤x ≤a ,-2x -2-a ,x >a .∴x =-23时,g (x )max =23+a ,要使不等式恒成立,只需g (x )max =23+a ≤4,即0<a ≤103.所以实数a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤0,103. 第二节 不等式的证明突破点 不等式的证明基础联通 抓主干知识的“源”与“流” 1.基本不等式定理1:如果a ,b ∈R ,那么a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时,等号成立. 定理2:如果a ,b >0,那么a +b2≥ab ,当且仅当a =b 时,等号成立,即两个正数的算术平均不小于(即大于或等于)它们的几何平均.本节重点突破1个知识点: 不等式的证明.定理3:如果a ,b ,c ∈R +,那么a +b +c 3≥3abc ,当且仅当a =b =c 时,等号成立. 2.比较法(1)作差法的依据是:a -b >0⇔a >b .(2)作商法:若B >0,欲证A ≥B ,只需证AB ≥1. 3.综合法与分析法(1)综合法:一般地,从已知条件出发,利用定义、公理、定理、性质等,经过一系列的推理、论证而得出命题成立.(2)分析法:从要证的结论出发,逐步寻求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.考点贯通 抓高考命题的“形”与“神”比较法证明不等式[例1] 设a ,b 是非负实数,求证:a 2+b 2≥ab (a +b ). [证明] 因为a 2+b 2-ab (a +b ) =(a 2-a ab )+(b 2-b ab ) =a a (a -b )+b b (b -a ) =(a -b )(a a -b b ) =(a 12-b 12)(a 32-b 32),因为a ≥0,b ≥0,所以不论a ≥b ≥0,还是0≤a ≤b ,都有a 12-b 12与a 32-b 32同号,所以(a 12-b 12)(a 32-b 32)≥0,所以a 2+b 2≥ab (a +b ). [方法技巧]作差比较法证明不等式的步骤(1)作差;(2)变形;(3)判断差的符号;(4)下结论.其中“变形”是关键,通常将差变形成因式连乘积的形式或平方和的形式,再结合不等式的性质判断出差的正负.综合法证明不等式[例2] 已知a ,b ,c >0且互不相等,abc =1.试证明:a +b +c <1a +1b +1c .[证明] 因为a ,b ,c >0,且互不相等,abc =1, 所以a +b +c = 1bc+ 1ac+ 1ab<1b +1c 2+1a +1c 2+1a +1b 2=1a +1b +1c, 即a +b +c <1a +1b +1c .[方法技巧]综合法证明时常用的不等式(1)a 2≥0. (2)|a |≥0.(3)a 2+b 2≥2ab ,它的变形形式有:a 2+b 2≥2|ab |;a 2+b 2≥-2ab ;(a +b )2≥4ab ; a 2+b 2≥12(a +b )2;a 2+b 22≥⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22. (4)a +b 2≥ab ,它的变形形式有:a +1a ≥2(a >0);ab +b a ≥2(ab >0); a b +ba ≤-2(ab <0).分析法证明不等式[例3] (2017·沈阳模拟)设a ,b ,c >0,且ab +bc +ca =1.求证: (1)a +b +c ≥ 3; (2)abc +b ac +cab ≥ 3(a +b +c ). [证明] (1)要证a +b +c ≥ 3,由于a ,b ,c >0, 因此只需证明(a +b +c )2≥3.即证:a 2+b 2+c 2+2(ab +bc +ca )≥3, 而ab +bc +ca =1,故只需证明:a 2+b 2+c 2+2(ab +bc +ca )≥3(ab +bc +ca ). 即证:a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca .而这可以由ab +bc +ca ≤a 2+b 22+b 2+c 22+c 2+a 22=a 2+b 2+c 2(当且仅当a =b =c 时等号成立)证得.所以原不等式成立. (2)abc+ b ac+ c ab =a +b +c abc. 在(1)中已证a +b +c ≥ 3. 因此要证原不等式成立, 只需证明1abc≥ a +b +c , 即证a bc +b ac +c ab ≤1, 即证a bc +b ac +c ab ≤ab +bc +ca . 而a bc =ab ·ac ≤ab +ac2,b ac ≤ab +bc 2,c ab ≤bc +ac2.所以a bc +b ac +c ab ≤ab +bc +ca (当且仅当a =b =c =33时等号成立).所以原不等式成立. [方法技巧]分析法的应用当所证明的不等式不能使用比较法,且和重要不等式(a 2+b 2≥2ab )、基本不等式⎝ ⎛⎭⎪⎫ab ≤a +b 2,a >0,b >0没有直接联系,较难发现条件和结论之间的关系时,可用分析法来寻找证1.[考点三]已知a>b>c,且a+b+c=0,求证:b2-ac<3a.证明:要证b2-ac<3a,只需证b2-ac<3a2.∵a+b+c=0,∴-c=a+b,只需证b2+a(a+b)<3a2,只需证2a2-ab-b2>0,只需证(a-b)(2a+b)>0,只需证(a-b)(a-c)>0.∵a>b>c,∴a-b>0,a-c>0.∴(a-b)(a-c)>0显然成立,故原不等式成立.2.[考点一]已知a≥b>0,求证:2a3-b3≥2ab2-a2b.证明:2a3-b3-(2ab2-a2b)=2a(a2-b2)+b(a2-b2)=(a2-b2)(2a+b)=(a-b)(a+b)(2a+b).因为a≥b>0,所以a-b≥0,a+b>0,2a+b>0,从而(a-b)(a+b)(2a+b)≥0,即2a3-b3≥2ab2-a2b.3.[考点二]已知a,b,c,d均为正数,且ad=bc.(1)证明:若a+d>b+c,则|a-d|>|b-c|;(2)t·a2+b2c2+d2=a4+c4+b4+d4,求实数t的取值范围.解:(1)证明:由a+d>b+c,且a,b,c,d均为正数,得(a+d)2>(b+c)2,又ad=bc,所以(a-d)2>(b-c)2,即|a-d|>|b-c|.(2)因为(a2+b2)(c2+d2)=a2c2+a2d2+b2c2+b2d2=a2c2+2abcd+b2d2=(ac+bd)2,所以t·a2+b2 c2+d2=t(ac+bd).由于a4+c4≥2ac,b4+d4≥2bd,又已知t·a2+b2c2+d2=a4+c4+b4+d4,则t(ac+bd)≥2(ac+bd),故t≥2,当且仅当a=c,b=d时取等号.[全国卷5年真题集中演练——明规律] 1.(2016·全国甲卷)已知函数f (x )=⎪⎪⎪⎪x -12+⎪⎪⎪⎪x +12,M 为不等式f (x )<2的解集. (1)求M ;(2)证明:当a ,b ∈M 时,|a +b |<|1+ab |.解:(1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x ,x ≤-12,1,-12<x <12,2x ,x ≥12.当x ≤-12时,由f (x )<2得-2x <2,解得x >-1,所以-1<x ≤12;当-12<x <12时,f (x )<2恒成立;当x ≥12时,由f (x )<2得2x <2,解得x <1,所以12≤x <1.所以f (x )<2的解集M ={x |-1<x <1}.(2)证明:由(1)知,当a ,b ∈M 时,-1<a <1,-1<b <1,从而(a +b )2-(1+ab )2=a 2+b 2-a 2b 2-1=(a 2-1)(1-b 2)<0.因此|a +b |<|1+ab |.2.(2015·新课标全国卷Ⅱ)设a ,b ,c ,d 均为正数,且a +b =c +d ,证明: (1)若ab >cd ,则a +b >c +d ;(2)a +b >c +d 是|a -b |<|c -d |的充要条件. 证明:(1)因为(a +b )2=a +b +2ab , (c +d )2=c +d +2cd , 由题设a +b =c +d ,ab >cd , 得(a +b )2>(c +d )2. 因此a +b >c +d . (2)①必要性:若|a -b |<|c -d |, 则(a -b )2<(c -d )2,即(a +b )2-4ab <(c +d )2-4cd . 因为a +b =c +d ,所以ab >cd .由(1),得a +b >c +d . ②充分性:若a +b >c +d ,则(a +b )2>(c +d )2,即a +b +2ab >c +d +2cd .因为a +b =c +d ,所以ab >cd .于是(a -b )2=(a +b )2-4ab <(c +d )2-4cd =(c -d )2.因此|a -b |<|c -d |. 综上,a +b >c +d 是|a -b |<|c -d |的充要条件.3.(2014·新课标全国卷Ⅰ)若a >0,b >0,且1a +1b =ab .(1)求a 3+b 3的最小值;(2)是否存在a ,b ,使得2a +3b =6?并说明理由.解:(1)由ab =1a +1b ≥2ab ,得ab ≥2,当且仅当a =b =2时等号成立.故a 3+b 3≥2a 3b 3≥42,当且仅当a =b =2时等号成立.所以a 3+b 3的最小值为4 2.(2)由(1)知,2a +3b ≥26ab ≥4 3.由于43>6,从而不存在a ,b ,使得2a +3b =6.4.(2013·新课标全国卷Ⅱ)设a ,b ,c 均为正数,且a +b +c =1.证明:(1) ab +bc +ac ≤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≥2ca ,得a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca ,当且仅当a =b =c =13时取等号.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 ,当且仅当a =b =c =13时取等号. 所以a 2b +b 2c +c 2a ≥1.[课时达标检测] 基础送分题——高考就考那几点,练通就能把分捡1.已知函数f (x )=|x +3|+|x -1|,其最小值为t .(1)求t 的值;(2)若正实数a ,b 满足a +b =t ,求证:1a +4b ≥94. 解:(1)因为|x +3|+|x -1|=|x +3|+|1-x |≥|x +3+1-x |=4,所以f (x )min =4,即t =4.(2)证明:由(1)得a +b =4,故a 4+b 4=1,1a +4b =⎝⎛⎭⎫1a +4b ⎝⎛⎭⎫a 4+b 4=14+1+b 4a +a b ≥54+2b 4a ×a b =54+1=94,当且仅当b =2a ,即a =43,b =83时取等号,故1a +4b ≥94. 2.设不等式-2<|x -1|-|x +2|<0的解集为M ,a ,b ∈M . (1)证明:⎪⎪⎪⎪13a +16b <14;(2)比较|1-4ab |与2|a -b |的大小,并说明理由.解:(1)证明:记f (x )=|x -1|-|x +2|=⎩⎪⎨⎪⎧ 3,x ≤-2,-2x -1,-2<x <1,-3,x ≥1.由-2<-2x -1<0解得-12<x <12, 则M =⎝⎛⎭⎫-12,12. 所以⎪⎪⎪⎪13a +16b ≤13|a |+16|b |<13×12+16×12=14. (2)由(1)得a 2<14,b 2<14.因为|1-4ab |2-4|a -b |2=(1-8ab +16a 2b 2)-4(a 2-2ab +b 2)=(4a 2-1)(4b 2-1)>0.所以|1-4ab |2>4|a -b |2,故|1-4ab |>2|a -b |. 3.(2017·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,β≥1,f (α)+f (β)=4,求证:4α+1β≥3.解:(1)因为|x -m |+|x |≥|(x -m )-x |=|m |.要使不等式|x -m |+|x |<2有解,则|m |<2,解得-2<m <2.因为m ∈N *,所以m =1.(2)因为α,β≥1,f (x )=2x -1(x ≥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≥3.4.(1)已知a ,b 都是正数,且a ≠b ,求证:a 3+b 3>a 2b +ab 2;(2)已知a ,b ,c 都是正数,求证:a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2a +b +c ≥abc .证明:(1)(a 3+b 3)-(a 2b +ab 2)=(a +b )(a -b )2.因为a ,b 都是正数,所以a +b >0.又因为a ≠b ,所以(a -b )2>0.于是(a +b )(a -b )2>0,即(a 3+b 3)-(a 2b +ab 2)>0,所以a 3+b 3>a 2b +ab 2.(2)因为b 2+c 2≥2bc ,a 2>0,所以a 2(b 2+c 2)≥2a 2bc .①同理,b 2(a 2+c 2)≥2ab 2c .②c 2(a 2+b 2)≥2abc 2.③ ①②③相加得2(a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2)≥2a 2bc +2ab 2c +2abc 2,从而a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2≥abc (a +b +c ). 由a ,b ,c 都是正数,得a +b +c >0,因此a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2a +b +c ≥abc (当且仅当a =b =c 时取等号).5.已知x ,y ∈R ,且|x |<1,|y |<1.求证:11-x 2+11-y 2≥21-xy .证明:∵211-x 2+11-y 2≤1-x 2+1-y 22=2-(x 2+y 2)2≤2-2|xy|2=1-|xy |,∴11-x 2+11-y 2≥21-|xy |≥21-xy ,∴原不等式成立.6.(2017·长沙模拟)设α,β,γ均为实数.(1)证明:|cos(α+β)|≤|cos α|+|sin β|,|sin(α+β)|≤|cos α|+|cos β|;(2)若α+β+γ=0,证明:|cos α|+|cos β|+|cos γ|≥1.证明:(1)|cos(α+β)|=|cos αcos β-sin αsin β|≤|cos αcos β|+|sin αsin β|≤|cos α|+|sin β|; |sin(α+β)|=|sin αcos β+cos αsin β|≤|sin αcos β|+|cos αsin β|≤|cos α|+|cos β|.(2)由(1)知,|cos [α+(β+γ)]|≤|cos α|+|sin(β+γ)|≤|cos α|+|cos β|+|cos γ|,而α+β+γ=0,故|cos α|+|cos β|+|cos γ|≥cos 0=1.7.(2017·重庆模拟)设a ,b ,c ∈R +且a +b +c =1.求证:(1)2ab +bc +ca +c 22≤12;(2)a 2+c 2b +b 2+a 2c +c 2+b 2a ≥2.证明:(1)因为1=(a +b +c )2=a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca ≥4ab +2bc +2ca +c 2, 当且仅当a =b 时等号成立,所以2ab +bc +ca +c 22=12(4ab +2bc +2ca +c 2)≤12. (2)因为a 2+c 2b ≥2ac b ,b 2+a 2c ≥2ab c ,c 2+b 2a ≥2bc a ,当且仅当a =b =c =13时等号成立. 所以a 2+c 2b +b 2+a 2c +c 2+b 2a ≥⎝⎛⎭⎫ac b +ab c +⎝⎛⎭⎫ab c +bc a +⎝⎛⎭⎫ac b +bc a =a ⎝⎛⎭⎫c b +b c +b ⎝⎛⎭⎫a c +c a +c ⎝⎛⎭⎫a b +b a ≥2a +2b +2c =2,当且仅当a =b =c =13时等号成立. 8.(2017·贵阳模拟)已知函数f (x )=2|x +1|+|x -2|.(1)求f (x )的最小值m ;(2)若a ,b ,c 均为正实数,且满足a +b +c =m ,求证:b 2a +c 2b +a 2c ≥3. 解:(1)当x <-1时,f (x )=-2(x +1)-(x -2)=-3x ∈(3,+∞);当-1≤x <2时,f (x )=2(x +1)-(x -2)=x +4∈[3,6);当x ≥2时,f (x )=2(x +1)+(x -2)=3x ∈[6,+∞).综上,f (x )的最小值m =3.(2)证明:a ,b ,c 均为正实数,且满足a +b +c =3,因为b 2a +c 2b +a 2c+(a +b +c ) =⎝⎛⎭⎫b 2a +a +⎝⎛⎭⎫c 2b +b +⎝⎛⎭⎫a 2c +c ≥2⎝⎛⎭⎫ b 2a ·a + c 2b ·b + a 2c ·c =2(a +b +c ). (当且仅当a =b =c =1时,取等号)所以b 2a +c 2b +a 2c ≥a +b +c ,即b 2a +c 2b +a 2c ≥3.。
高二数学之人教版高中数学选修4-5课件:1.1不等式.1
同乘以3 -1da得
3
b,即 c
3
a d
3
b. c
a
3
d
3 b. c
2.(变换条件、改变问法)本题中加上条件“e<0”,其
他【条证件明不】变因,为证c明<d:<0,a所e以c2->c>b-ded>02,.
又a>b>0,所以a-c>b-d>0,
1 a
1. b
(2)当a,b有一个为负数时,不妨设a>0,b<0,且a+b>0, 所以a>|b|.又n为偶数,所以(an-bn)·(an-1-bn-1)>0,且 (ab)n>0,
故 an bn an1 bn1
abn
0,
即
bn1 an
a n1 bn
1 a
【证明】因为c<d<0,所以-c>-d>0,
又a>b>0,所以a-c>b-d>0,
所以0<
,再由0<b<a,
1<1
所以 a c b d
b<a . ac bd
【延伸探究】 1.(改变问法)本题条件不变,证明: 3 a 3 b .
dc
【证明】因为c<d<0,所以-c>-d>0,
所以 0 1 1 , 又a>b>0, 所以 c d
2.运用不等式的性质判断命题真假的三点注意事项 (1)倒数法则要求两数同号. (2)两边同乘以一个数,不等号方向是否改变要视此数 的正负而定. (3)同向不等式可以相加,异向不等式可以相减.
选修4-5《不等式选讲》(第1节 省一等奖课件.ppt 省级一等奖课件 省一等奖课件
-2x+5,x≤2, f(x)=1,2<x<3, 2x-5,x≥3. 当 x≤2 时,由 f(x)≥3 得-2x+5≥3,解得 x≤1; 当 2<x<3 时,f(x)≥3 无解; 当 x≥3 时,由 f(x)≥3 得 2x-5≥3,解得 x≥4; 所以 f(x)≥3 的解集为{x|x≤1,或 x≥4}.
所以a的取值范围是(1,+∞).
答案 (1,+∞)
5.(2012· 湖南高考)不等式|2x+1|-2|x-1|>0 的解集为________. 解析 原不等式即|2x+1|>2|x-1|, 1 两端平方后解得 12x>3,即 x> . 4 答案
1 xx> 4
[规律方法] 形如|x-a|±|x-b|≥c不等式的常用解法:
(1)零点分段讨论法,其步骤为:
①求零点;②划分区间、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,特别注意在分段时不要漏 掉区间的端点值. (2)用|x-a|±|x-b|的几何意义求解.
(3)数形结合,作出y=|x-a|±|x-b|的图象,直观求解.
[规律方法] 对于求 y=|x-a|+|x-b|或 y=|x+a|-|x-b|型的最值问题利用绝 对值三角不等式更方便.形如 y=|x-a|+ |x-b|的函数只有最小 值,形如 y=|x-a|-|x-b|的函数既有最大值又有最小值.
[跟踪训练] 2.(2014· 乌鲁木齐地区第三次诊测)已知函数 f(x)=|x-a|(a>0). (1)求证:f(m)+f(n)≥|m-n|; (2)解不等式 f(x)+f(-x)>2. 解析 (1)证明:f(m)+f(n)=|m-a|+|n-a|
结合的思想;
方法二:利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想; 方法三:通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数
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(2)f(x)≤|x-4|⇔|x-4|-|x-2|≥|x+a|. 当 x∈[1,2]时,|x-4|-|x-2|≥|x+a| ⇔4-x-(2-x)≥|x+a| ⇔-2-a≤x≤2-a. 由条件得-2-a≤1 且 2-a≥2,即-3≤a≤0. 故满足条件的 a 的取值范围为[-3,0].
[互动探究] 在本例条件下, 若 f(x)≥3 对一切实数 x 恒成立, 求 a 的取值范围. 解析 ∵f(x)=|x+a|+|x-2|, ∴f(x)≥|(x+a)-(x-2)|=|a+2|. 由条件知|a+2|≥3, 即 a+2≥3 或 a+2≤-3, ∴a≥1 或 a≤-5. 即 a 的取值范围为(-∞,-5]∪[1,+∞).
[跟踪训练] 1.(2013· 新课标全国Ⅰ高考)已知函数 f(x)=|2x-1|+|2x+a|,g(x) =x+3. (1)当 a=-2 时,求不等式 f(x)<g(x)的解集; (2)设 a>-1,且当 范围.
a 1 - , x∈ 2 2时,f(x)≤g(x),求
a 的取值
• • • • • • •
4.若存在实数 x满足不等式 |x- 4|+ |x -3|<a,则实数 a 的取值范围是________. 解析 由绝对值不等式的几何性质知, |x-4|+|x-3|≥|(x-4)-(x-3)|=1, 所以函数y=|x-4|+|x-3|的最小值为1, 又因为原不等式有实数解, 所以a的取值范围是(1,+∞). 答案 (1,+∞)
,• 二、绝对值不等式的源自法 • 1.不等式|x|<a与|x|>a的解集:
不等式
a>0
a=0
a<0
|x|<a
|x|>a
{x|-a<x<a}
{x|x>a,或x<-a}
∅
{x|x≠0}
∅
R
• 2.|ax+b|≤c(c>0)和|ax+b|≥c(c>0)型不等式的解法: • (1)|ax+b|≤c⇔ ; -c≤ax+b≤c • (2)|ax+b|≥c⇔ b≥ cc 或 ax和 +|b - c • (3)|x-a|+|xax -+ b|≥ c( >0) x≤ - a |+|x-b|≤c(c>0)型不 等式的解法: • 方法一:利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了 数形结合的思想;
• [规律方法] • 形如|x-a|±|x-b|≥c不等式的常用解法: • (1)零点分段讨论法,其步骤为: • ①求零点;②划分区间、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,特别注意在分段时不 要漏掉区间的端点值. • (2)用|x-a|±|x-b|的几何意义求解. • (3)数形结合,作出y=|x-a|±|x-b|的图象,直观求解.
2.(2013· 江西高考)在实数范围内,不等式||x-2|-1|≤1 的解集为 ________. 解析 依题意得-1≤|x-2|-1≤1, 即|x-2|≤2,解得 0≤x≤4. 答案 [0,4]
• • • • •
3.|x|2-2|x|-15>0的解集是________. 解析 ∵|x|2-2|x|-15>0, ∴|x|>5或|x|<-3(舍去), ∴x<-5或x>5. 答案 (-∞,-5)∪(5,+∞)
• 方法二:利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思 想; • 方法三:通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函 数与方程的思想.
[基础自测自评] 1.(教材习题改编)函数 y=|x+1|+|x+3|的最小值为________. 解析 由|x+1|+|x+3|≥|(x+1)-(x+3)|=2, ∴ymin=2. 答案 2
解析
(1)当 a=-2 时,
不等式 f(x)<g(x)化为|2x-1|+|2x-2|-x-3<0. 设函数 y=|2x-1|+|2x-2|-x-3, 1 -5x,x<2, 1 则 y= -x-2,2≤x≤1, 3x-6,x>1.
• 其图象如图所示.由图象可知,当且仅当x∈(0,2)时,y<0. • 所以原不等式的解集是{x|0<x<2}.
5.(2012· 湖南高考)不等式|2x+1|-2|x-1|>0 的解集为________. 解析 原不等式即|2x+1|>2|x-1|, 1 两端平方后解得 12x>3,即 x> . 4 答案
1 xx> 4
• [关键要点点拨] • 1.不等式 |x-a|+ |x - b|≥c的解就是数轴上到 A(a) , B(b) 两点的距离之和不小于 c 的点所对应的实数,只要在数轴 上确定出具有上述特点的点的位置,就可以得出不等式的 解. • 2.不等式|a|-|b|≤|a+b|≤|a|+|b|,右侧“=”成立的条 件是ab≥0,左侧“=”成立的条件是ab≤0且|a|≥|b|;不等 式|a|-|b|≤|a-b|≤|a|+|b|,右侧“=”成立的条件是 ab≤0,左侧“=”成立的条件是ab≥0且|a|≥|b|.
绝对值不等式的解法
[典题导入] (2012· 新课标全国卷)已知函数 f(x)=|x+a|+|x-2|. (1)当 a=-3 时,求不等式 f(x)≥3 的解集; (2)若 f(x)≤|x-4|的解集包含[1,2],求 a 的取值范围.
[听课记录]
(1)当 a=-3 时,
-2x+5,x≤2, f(x)=1,2<x<3, 2x-5,x≥3. 当 x≤2 时,由 f(x)≥3 得-2x+5≥3,解得 x≤1; 当 2<x<3 时,f(x)≥3 无解; 当 x≥3 时,由 f(x)≥3 得 2x-5≥3,解得 x≥4; 所以 f(x)≥3 的解集为{x|x≤1,或 x≥4}.
• 第一节
绝对值不等式
• • • •
• [主干知识梳理] 一、绝对值三角不等式 1.定理1:如果a,b是实数,则|a+b|≤ |a|+|b| 当且仅当 时,等号成立. 2.定理 2:如果a,b,c是实数,那么 ab≥0 |a-c|≤ ,当且仅当 时,等号成立. (a-b)(b-c)≥0 |a-b|+|b-c|