不等式选讲专题(文科)
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.。
(23)2022年高考真题——文科数学(全国乙卷) 答案(1)
所以 ;
【小问2详解】
,则 ,
当 时, ,所以当 时, , 单调递增;
当 时, , 单调递减;
所以 ,此时函数无零点,不合题意;
当 时, ,在 上, , 单调递增;
在 上, , 单调递减;
又 ,当x趋近正无穷大时, 趋近于正无穷大,
所以 仅在 有唯一零点,符合题意;
当 时, ,所以 单调递增,又 ,
【分析】根据古典概型计算即可
【详解】从5名同学中随机选3名的方法数为
甲、乙都入选的方法数为 ,所以甲、乙都入选的概率
故答案为:
15.过四点 中的三点的一个圆的方程为____________.
【答案】 或 或 或 ;
【解析】
【分析】设圆的方程为 ,根据所选点的坐标,得到方程组,解得即可;
【详解】解:依题意设圆的方程为 ,
(2)求该林区这种树木的根部横截面积与材积量的样本相关系数(精确到0.01);
(3)现测量了该林区所有这种树木的根部横截面积,并得到所有这种树木的根部横截面积总和为 .已知树木的材积量与其根部横截面积近似成正比.利用以上数据给出该林区这种树木的总材积量的估计值.
附:相关系数 .
【答案】(1) ;
(2)
在区间 上 ,即 单调递减,
又 , , ,
所以 在区间 上的最小值为 ,最大值为 .
故选:D
12.已知球O的半径为1,四棱锥的顶点为O,底面的四个顶点均在球O的球面上,则当该四棱锥的体积最大时,其高为()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先证明当四棱锥 顶点O到底面ABCD所在小圆距离一定时,底面ABCD面积最大值为 ,进而得到四棱锥体积表达式,再利用均值定理去求四棱锥体积的最大值,从而得到当该四棱锥的体积最大时其高的值.
高中文科数学第十三章 不等式选讲(选修4-5)
第十三章⎪⎪⎪不等式选讲(选修4-5)第一节 绝对值不等式1.绝对值三角不等式定理1:如果a ,b 是实数,则|a +b |≤|a |+|b |,当且仅当ab ≥0时,等号成立. 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.2.绝对值不等式的解法(1)含绝对值的不等式|x |<a 与|x |>a 的解集(2)|ax +b |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. [小题体验]1.(教材习题改编)设ab >0,下面四个不等式中,正确的是( ) ①|a +b |>|a |;②|a +b |<|b |;③|a +b |<|a -b |;④|a +b |>|a |-|b |. A .①和② B .①和③ C .①和④D .②和④解析:选C ∵ab >0,即a ,b 同号, 则|a +b |=|a |+|b |, ∴①④正确,②③错误.2.若不等式|kx -4|≤2的解集为{}x |1≤x ≤3,则实数k =________.解析:由|kx -4|≤2⇔2≤kx ≤6. ∵不等式的解集为{}x |1≤x ≤3, ∴k =2. 答案:23.不等式|x +1|-|x -2|≥1的解集是________. 解析:f (x )=|x +1|-|x -2|=⎩⎪⎨⎪⎧-3, x ≤-1,2x -1, -1<x <2,3, x ≥2.当-1<x <2时,由2x -1≥1,解得1≤x <2. 又当x ≥2时,f (x )=3>1恒成立. 所以不等式的解集为{}x |x ≥1. 答案:{}x |x ≥11.对形如|f (x )|>a 或|f (x )|<a 型的不等式求其解集时,易忽视a 的符号直接等价转化造成失误.2.绝对值不等式||a |-|b ||≤|a ±b |≤|a |+|b |中易忽视等号成立的条件.如|a -b |≤|a |+|b |,当且仅当ab ≤0时等号成立,其他类似推导.[小题纠偏]1.设a ,b 为满足ab <0的实数,那么( ) A .|a +b |>|a -b | B .|a +b |<|a -b | C .|a -b |<|||a |-|b |D .|a -b |<|a |+|b |解析:选B ∵ab <0,∴|a -b |=|a |+|b |>|a +b |.2.若存在实数x 使|x -a |+|x -1|≤3成立,则实数a 的取值范围是________. 解析:∵|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. 答案:[-2,4]考点一 绝对值不等式的解法(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1.(易错题)若不等式|x -a |+3x ≤0(其中a >0)的解集为{}x |x ≤-1,求实数a 的值.解:不等式|x -a |+3x ≤0等价于⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥a ,x -a +3x ≤0或⎩⎪⎨⎪⎧x <a ,a -x +3x ≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧x ≥a ,x ≤a4或⎩⎪⎨⎪⎧x <a ,x ≤-a 2. 因为a >0,所以不等式组的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≤-a 2 .由题设可得-a2=-1,故a =2.2.在实数范围内,解不等式|2x -1|+|2x +1|≤6. 解:法一:当x >12时,原不等式转化为4x ≤6⇒12<x ≤32;当-12≤x ≤12时,原不等式转化为2≤6,恒成立;当x <-12时,原不等式转化为-4x ≤6⇒-32≤x <-12.综上知,原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-32≤x ≤32. 法二:原不等式可化为⎪⎪⎪⎪x -12 +⎪⎪⎪⎪x +12 ≤3, 其几何意义为数轴上到12,-12两点的距离之和不超过3的点的集合,数形结合知,当x=32或x =-32时,到12,-12两点的距离之和恰好为3,故当-32≤x ≤32时,满足题意,则原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-32≤x ≤32 .3.(2015·山东高考改编)解不等式|x -1|-|x -5|<2.解:当x <1时,不等式可化为-(x -1)-(5-x )<2,即-4<2,显然成立,所以此时不等式的解集为(-∞,1);当1≤x ≤5时,不等式可化为x -1-(5-x )<2,即2x -6<2,解得x <4,所以此时不等式的解集为[1,4);当x >5时,不等式可化为(x -1)-(x -5)<2,即4<2,显然不成立.所以此时不等式无解.综上,不等式的解集为(-∞,4).[谨记通法]1.求解绝对值不等式要注意两点:(1)要求的不等式的解集是各类情形的并集,利用零点分段法的操作程序是:找零点,分区间,分段讨论.(2)对于解较复杂绝对值不等式,要恰当运用条件,简化分类讨论,优化解题过程.如“题组练透”第1题要注意分类讨论.2.求解该类问题的关键是去绝对值符号,可以运用零点分段法去绝对值,此外还常利用绝对值的几何意义求解.考点二 绝对值不等式的证明 (重点保分型考点——师生共研)[典例引领](2015·唐山三模)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 |.[由题悟法]证明绝对值不等式主要的3种方法(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,数形结合进行证明.[即时应用]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.考点三 绝对值不等式的综合应用 (重点保分型考点——师生共研)[典例引领](2016·大同调研)已知函数f (x )=|2x -1|+|x -2a |. (1)当a =1时,求f (x )≤3的解集;(2)当x ∈[1,2]时,f (x )≤3恒成立,求实数a 的取值范围. 解:(1)当a =1时,由f (x )≤3,可得|2x -1|+|x -2|≤3, ∴⎩⎪⎨⎪⎧x <12,1-2x +2-x ≤3①或⎩⎪⎨⎪⎧12≤x <2,2x -1+2-x ≤3② 或⎩⎪⎨⎪⎧x ≥2,2x -1+x -2≤3.③ 解①求得0≤x <12;解②求得12≤x <2;解③求得x =2.综上可得,0≤x ≤2,即不等式的解集为[0,2]. (2)∵当x ∈[1,2]时,f (x )≤3恒成立, 即|x -2a |≤3-|2x -1|=4-2x ,故2x -4≤2a -x ≤4-2x ,即3x -4≤2a ≤4-x . 再根据3x -4的最大值为6-4=2, 4-x 的最小值为4-2=2, ∴2a =2,∴a =1, 即a 的取值范围为{1}.[由题悟法]1.研究含有绝对值的函数问题时,根据绝对值的定义,分类讨论去掉绝对值符号,将原函数转化为分段函数,然后利用数形结合解决问题,这是常用的思想方法.2.f (x )<a 恒成立⇔f (x )max <a . f (x )>a 恒成立⇔f (x )min >a .[即时应用](2015·重庆高考改编)若函数f (x )=|x +1|+2|x -a |的最小值为5,求实数a 的值. 解:当a =-1时,f (x )=3|x +1|≥0,不满足题意; 当a <-1时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3x -1+2a , x ≤a ,x -1-2a , a <x ≤-1,3x +1-2a , x >-1,f (x )min =f (a )=-3a -1+2a =5, 解得a =-6;当a >-1时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3x -1+2a , x ≤-1,-x +1+2a , -1<x ≤a ,3x +1-2a , x >a ,f (x )min =f (a )=-a +1+2a =5, 解得a =4.综上所述,实数a 的值为-6或4.1.(2016·福建四地六校联考)已知函数f (x )=|x -1|+|x +1|. (1)求不等式f (x )≥3的解集;(2)若关于x 的不等式f (x )≥a 2-a 在R 上恒成立,求实数a 的取值范围.解:(1)原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧ x ≤-1,-2x ≥3或⎩⎪⎨⎪⎧ -1<x ≤1,2≥3或⎩⎪⎨⎪⎧x >1,2x ≥3,解得x ≤-32或x ∈∅或x ≥32.∴不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≤-32或x ≥32. (2)由题意得,关于x 的不等式|x -1|+|x +1|≥a 2-a 在R 上恒成立. ∵|x -1|+|x +1|≥|(x -1)-(x +1)|=2, ∴a 2-a ≤2,即a 2-a -2≤0,解得-1≤a ≤2.∴实数a 的取值范围是[-1,2].2.(2016·忻州模拟)已知|2x -3|≤1的解集为[m ,n ]. (1)求m +n 的值;(2)若|x -a |<m ,求证:|x |<|a |+1.解:(1)由不等式|2x -3|≤1可化为-1≤2x -3≤1, 得1≤x ≤2,∴m =1,n =2,m +n =3.(2)证明:若|x -a |<1,则|x |=|x -a +a |≤|x -a |+|a |<|a |+1. 3.设函数f (x )=|x -1|+|x -2|. (1)求证:f (x )≥1; (2)若f (x )=a 2+2a 2+1成立,求x 的取值范围.解:(1)证明:f (x )=|x -1|+|x -2|≥|(x -1)-(x -2)|=1. (2)∵a 2+2a 2+1=a 2+1+1a 2+1=a 2+1+1a 2+1≥2,当且仅当a =0时等号成立, ∴要使f (x )=a 2+2a 2+1成立,只需|x -1|+|x -2|≥2,即⎩⎪⎨⎪⎧ x <1,1-x +2-x ≥2或⎩⎪⎨⎪⎧ 1≤x <2,x -1+2-x ≥2或⎩⎪⎨⎪⎧x ≥2,x -1+x -2≥2, 解得x ≤12或x ≥52,故x 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,12 ∪⎣⎡⎭⎫52,+∞. 4.(2016·唐山一模)已知函数f (x )=|2x -a |+|x +1|. (1)当a =1时,解不等式f (x )<3; (2)若f (x )的最小值为1,求a 的值.解:(1)当a =1时,f (x )=|2x -1|+|x +1|=⎩⎪⎨⎪⎧-3x ,x ≤-1,-x +2,-1<x <12,3x ,x ≥12,且f (1)=f (-1)=3,所以f (x )<3的解集为{}x |-1<x <1.(2)|2x -a |+|x +1|=⎪⎪⎪⎪x -a 2 +|x +1|+⎪⎪⎪⎪x -a 2 ≥⎪⎪⎪⎪1+a 2 +0=⎪⎪⎪⎪1+a2 , 当且仅当(x +1)⎝⎛⎭⎫x -a 2 ≤0且x -a2=0时,取等号. 所以⎪⎪⎪⎪1+a2 =1,解得a =-4或0.5.(2015·南宁二模)已知函数f (x )=|x -a |.(1)若f (x )≤m 的解集为{}x |-1≤x ≤5,求实数a ,m 的值; (2)当a =2且0≤t ≤2时,解关于x 的不等式f (x )+t ≥f (x +2). 解:(1)∵|x -a |≤m ,∴-m +a ≤x ≤m +a . ∵-m +a =-1,m +a =5, ∴a =2,m =3.(2)f (x )+t ≥f (x +2)可化为|x -2|+t ≥|x |. 当x ∈(-∞,0)时,2-x +t ≥-x,2+t ≥0, ∵0≤t ≤2,∴x ∈(-∞,0);当x ∈[0,2)时,2-x +t ≥x ,x ≤1+t 2,0≤x ≤1+t 2,∵1≤1+t 2≤2,∴0≤x ≤1+t2;当x ∈[2,+∞)时,x -2+t ≥x ,t ≥2,当0≤t <2时,无解,当t =2时,x ∈[2,+∞). ∴当0≤t <2时原不等式的解集为⎝⎛⎦⎤-∞,t2+1; 当t =2时原不等式的解集为[2,+∞).6.(2015·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),则△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,+∞).7.(2015·郑州二检)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,x ∈⎝⎛⎭⎫-54,12 . (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 . 8.(2016·大庆模拟)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, 故所求a 的取值范围是[]-8,10.第二节 不等式的证明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.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)比差法的依据是:a -b >0⇔a >b .步骤是:“作差→变形→判断差的符号”.变形是手段,变形的目的是判断差的符号.(2)比商法: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.[小题体验]1.设t =a +2b ,s =a +b 2+1,则s 与t 的大小关系是( ) A .s ≥t B .s >t C .s ≤tD .s <t解析:选A ∵s -t =b 2-2b +1=(b -1)2≥0,∴s ≥t .2.若a >0,b >0,a +b =2,则下列不等式对一切满足条件的a ,b 恒成立的是________(写出所有正确命题的序号).①ab ≤1;② a +b ≤2;③a 2+b 2≥2; ④a 3+b 3≥3;⑤1a +1b ≥2. 解析:令a =b =1,排除②④;由2=a +b ≥2ab ⇒ab ≤1,命题①正确; a 2+b 2=(a +b )2-2ab =4-2ab ≥2,命题③正确; 1a +1b =a +b ab =2ab ≥2,命题⑤正确. 答案:①③⑤1.在使用作商比较法时易忽视说明分母的符号.2.在用综合法证明不等式时,不等式的性质和基本不等式是最常用的.在运用这些性质时,易忽视性质成立的前提条件.[小题纠偏]1.已知a >0,b >0,则a a b b________(ab )+2a b (填大小关系).解析:∵a ab b(ab )+2a b =⎝⎛⎭⎫a b -2a b,∴当a =b 时,⎝⎛⎭⎫a b -2a b=1,当a >b >0时,ab >1,a -b 2>0,∴⎝⎛⎭⎫a b -2a b>1,当b >a >0时,0<ab <1,a -b 2<0,则⎝⎛⎭⎫a b -2a b>1,∴a a b b≥(ab ) +2a b .答案:≥2.已知a ,b ,c 是正实数,且a +b +c =1,则1a +1b +1c 的最小值为________. 解析:把a +b +c =1代入1a +1b +1c 得a +b +c a +a +b +c b +a +b +c c =3+⎝⎛⎭⎫b a +a b +⎝⎛⎭⎫c a +a c +⎝⎛⎭⎫c b +b c ≥3+2+2+2=9,当且仅当a =b =c =13时,等号成立.答案:9考点一 比较法证明不等式(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1.(2016·莆田模拟)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 ). 2. 已知a =ln 22,b =ln 33,试比较a ,b 大小. 解:∵ln 22>0,ln 33>0, ∴b a =2ln 33ln 2=log 89>1.∴b >a .[谨记通法]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.考点二 综合法证明不等式 (重点保分型考点——师生共研)[典例引领]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 . 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.[由题悟法]1.综合法证明不等式的方法综合法证明不等式,要着力分析已知与求证之间,不等式的左右两端之间的差异与联系.合理进行转换,恰当选择已知不等式,这是证明的关键.2.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 +b2≥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).[即时应用]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 .考点三 分析法证明不等式 (重点保分型考点——师生共研)[典例引领](2016·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:a2+b2+c2+2(ab+bc+ca)≥3,而ab+bc+ca=1,故只需证明:a2+b2+c2+2(ab+bc+ca)≥3(ab+bc+ca).即证:a2+b2+c2≥ab+bc+ca.而这可以由ab+bc+ca≤a2+b22+b2+c22+c2+a22=a2+b2+c2(当且仅当a=b=c时等号成立)证得.所以原不等式成立.(2) abc+bac+cab=a+b+cabc.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+bc2,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.[由题悟法]1.用分析法证“若A则B”这个命题的模式为了证明命题B为真,只需证明命题B1为真,从而有…只需证明命题B2为真,从而有………只需证明命题A为真,而已知A为真,故B必真.2.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、基本不等式没有直接联系,较难发现条件和结论之间的关系时,可用分析法来寻找证明途径,使用分析法证明的关键是推理的每一步必须可逆.[即时应用]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,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.1.设不等式|2x-1|<1的解集为M.(1)求集合M.(2)若a,b∈M,试比较ab+1与a+b的大小.解:(1)由|2x-1|<1得-1<2x-1<1,解得0<x<1.所以M={x|0<x<1}.(2)由(1)和a,b∈M可知0<a<1,0<b<1,所以(ab+1)-(a+b)=(a-1)(b-1)>0.故ab+1>a+b.2.已知a>0,b>0,2c>a+b,求证:c-c2-ab<a<c+c2-ab.证明:要证:c-c2-ab<a<c+c2-ab,只需证:-c2-ab<a-c<c2-ab,只需证:|a-c|<c2-ab,只需证:(a-c)2<c2-ab,只需证:a2+c2-2ac<c2-ab,即证:2ac>a2+ab.因为a>0,所以只需证2c>a+b,由题设,上式显然成立.故c-c2-ab<a<c+c2-ab.3.(2015·湖南高考)设a >0,b >0,且a +b =1a +1b .证明:(1)a +b ≥2;(2)a 2+a <2与b 2+b <2不可能同时成立. 证明:由a +b =1a +1b =a +bab ,a >0,b >0, 得ab =1.(1)由基本不等式及ab =1, 有a +b ≥2ab =2, 即a +b ≥2.(2)假设a 2+a <2与b 2+b <2同时成立, 则由a 2+a <2及a >0,得0<a <1; 同理,0<b <1,从而ab <1, 这与ab =1矛盾.故a 2+a <2与b 2+b <2不可能同时成立.4.(2015·长春三模)(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 . ② c 2(a 2+b 2)≥2abc 2. ③①②③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 .5.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,且当a =b =2时等号成立.故a 3+b 3≥2a 3b 3≥42,且当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. 6.(2016·吉林实验中学模拟)设函数f (x )=|x -a |. (1)当a =2时,解不等式f (x )≥4-|x -1|;(2)若f (x )≤1的解集为[0,2],1m +12n =a (m >0,n >0),求证:m +2n ≥4.解:(1)当a =2时,不等式为|x -2|+|x -1|≥4,①当x ≥2时,不等式可化为x -2+x -1≥4,解得x ≥72;②当12<x <72时,不等式可化为2-x +x -1≥4,不等式的解集为∅;③当x ≤12时,不等式可化为2-x +1-x ≥4,解得x ≤-12.综上可得,不等式的解集为⎝⎛⎦⎤-∞,-12∪⎣⎡⎭⎫72,+∞. (2)证明:∵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,a +1=2,解得a =1, 所以1m +12n =1(m >0,n >0),所以m +2n =(m +2n )⎝⎛⎭⎫1m +12n =2+m 2n +2nm≥2+2m 2n ·2nm=4, 当且仅当m =2,n =1时取等号.7.(2015·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.8.已知x,y∈R,且|x|<1,|y|<1.求证:11-x2+11-y2≥21-xy.证明:法一:(分析法)∵|x|<1,|y|<1,∴11-x2>0,11-y2>0,∴11-x2+11-y2≥2(1-x2)(1-y2).故要证明结论成立,只要证明2(1-x2)(1-y2)≥21-xy成立.即证1-xy≥(1-x2)(1-y2)成立即可.∵(y-x)2≥0,有-2xy≥-x2-y2,∴(1-xy)2≥(1-x2)(1-y2),∴1-xy≥(1-x2)(1-y2)>0.∴不等式成立.法二:(综合法)∵211-x2+11-y2≤1-x2+1-y22=2-(x2+y2)2≤2-2|xy|2=1-|xy|,∴11-x2+11-y2≥21-|xy|≥21-xy,∴原不等式成立.提升考能、阶段验收专练卷(一)集合与常用逻辑用语、函数、导数及其应用(时间:70分钟 满分:104分)Ⅰ.小题提速练(限时45分钟)(一)选择题(本大题共12小题,每小题5分)1.命题“∃x 0∈∁R Q ,x 30∈Q ”的否定是( )A .∃x 0∉∁R Q ,x 30∈QB .∃x 0∈∁R Q ,x 30∉QC .∀x ∉∁R Q ,x 3∈QD .∀x ∈∁R Q ,x 3∉Q解析:选D 根据特称命题的否定为全称命题知D 正确. 2.(2015·安徽高考)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( ) A .y =ln x B .y =x 2+1 C .y =sin xD .y =cos x解析:选D A 是非奇非偶函数,故排除;B 是偶函数,但没有零点,故排除;C 是奇函数,故排除;y =cos x 是偶函数,且有无数个零点.3.(2015·南昌一模)若集合A ={}x |1≤3x ≤81,B ={}x |log 2x 2-x,则A ∩B =()A .(2,4]B .[2,4]C .(-∞,0)∪(0,4]D .(-∞,-1)∪[0,4]解析:选A 因为A ={}x |1≤3x≤81 ={}x |30≤3x ≤34={}x |0≤x ≤4, B ={}x |log 2x 2-x={}x |x 2-x >2={}x |x <-1或x >2,所以A ∩B ={}x |0≤x ≤4∩{}x |x <-1或x >2={}x |2<x ≤4=(2,4].4.(2016·陕西质检)已知直线y =-x +m 是曲线y =x 2-3ln x 的一条切线,则m 的值为( )A .0B .2C .1D .3解析:选B 因为直线y =-x +m 是曲线y =x 2-3ln x 的切线,所以令y ′=2x -3x =-1,得x =1或x =-32(舍),即切点为(1,1),又切点(1,1)在直线y =-x +m 上,所以m =2.5.(2016·南昌二中模拟)下列说法正确的是( )A .命题“若x 2=1,则x =1”的否命题为:“若x 2=1,则x ≠1”B .已知y =f (x )是R 上的可导函数,则“f ′(x 0)=0”中“x 0是函数y =f (x )的极值点”的必要不充分条件C .命题“存在x 0∈R ,使得x 20+x 0+1<0”的否定是:“对任意x ∈R ,均有x 2+x +1<0”D .命题“角α的终边在第一象限,则α是锐角”的逆否命题为真命题解析:选B 选项A 不正确,∵不符合否命题的定义;选项B 显然正确;选项C 不正确,命题“存在x 0∈R ,使得x 20+x 0+1<0”的否定是:“对任意x ∈R ,均有x 2+x +1≥0”;对于选项D ,原命题是假命题,故逆否命题也为假命题,故选B.6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x ≥1,x +c ,x <1,则“c =-1”是“函数f (x )在R 上递增”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解析:选A 若函数f (x )在R 上递增,则需log 21≥c +1,即c ≤-1.由于c =-1⇒c ≤-1,但c ≤-1⇒/ c =-1,所以“c =-1”是“f (x )在R 上递增”的充分不必要条件.7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x, x ≤1,log 13x , x >1,则函数y =f (1-x )的大致图象是()解析:选D 当x =0时,y =f (1)=3,即y =f (1-x )的图象过点(0,3),排除A ;当x =-2时,y =f (3)=-1,即y =f (1-x )的图象过点(-2,-1),排除B ;当x =-13时,y =f ⎝⎛⎭⎫43 =log 1343<0,即y =f (1-x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,log 1343 ,排除C. 8.(2016·宁夏中宁一中月考)设f (x )是定义在R 上以2为周期的偶函数,已知x ∈(0,1)时,f (x )=log 12(1-x ),则函数f (x )在(1,2)上( )A .是增函数且f (x )<0B .是增函数且f (x )>0C .是减函数且f (x )<0D .是减函数且f (x )>0解析:选D 设-1<x <0,则0<-x <1,f (-x )=log 12(1+x )=f (x )>0,故函数f (x )在(-1,0)上单调递减.又因为f (x )以2为周期,所以函数f (x )在(1,2)上也单调递减且有f (x )>0.9.(2016·湖南调研)已知函数f (x )=ln x -⎝⎛⎭⎫12x -2的零点为x 0,则x 0所在的区间是( ) A .(0,1) B .(1,2) C .(2,3)D .(3,4)解析:选C ∵f (x )=ln x -⎝⎛⎭⎫12 x -2在(0,+∞)上是增函数, 又f (1)=ln 1-⎝⎛⎭⎫12 -1=ln 1-2<0, f (2)=ln 2-⎝⎛⎭⎫12 0<0, f (3)=ln 3-⎝⎛⎭⎫12 1>0, ∴x 0∈(2,3).10.(2016·洛阳统考)设函数f (x )=x |x -a |,若对∀x 1,x 2∈[3,+∞),x 1≠x 2,不等式f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-3]B .[-3,0)C .(-∞,3]D .(0,3]解析:选C 由题意分析可知条件等价于f (x )在[3,+∞)上单调递增,又∵f (x )=x |x -a |,∴当a ≤0时,结论显然成立,当a >0时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-ax ,x ≥a ,-x 2+ax ,x <a ,∴f (x )在⎝⎛⎭⎫-∞,a 2上单调递增,在⎝⎛⎭⎫a 2,a 上单调递减,在(a ,+∞)上单调递增,∴0<a ≤3.综上,实数a 的取值范围是(-∞,3].11.(2015·全国卷Ⅰ)设函数y =f (x )的图象与y =2x+a的图象关于直线y =-x 对称,且f (-2)+f (-4)=1,则a =( )A .-1B .1C .2D .4解析:选C 设(x ,y )为函数y =f (x )的图象上任意一点,则(-y ,-x )在y =2x +a的图象上,所以有-x =2-y +a,从而有-y +a =log 2(-x )(指数式与对数式的互化), 所以y =a -log 2(-x ), 即f (x )=a -log 2(-x ),所以f (-2)+f (-4)=(a -log 22)+(a -log 24)=(a -1)+(a -2)=1,解得a =2.故选C. 12.设函数f (x )=e x (2x -1)-ax +a ,其中a <1,若存在唯一的整数x 0使得f (x 0)<0,则a 的取值范围是( )A.⎣⎡⎭⎫-32e ,1 B.⎣⎡⎭⎫-32e ,34 C.⎣⎡⎭⎫32e ,34D.⎣⎡⎭⎫32e ,1解析:选D ∵f (0)=-1+a <0,∴x 0=0. 又∵x 0=0是唯一使f (x )<0的整数,∴⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)≥0,f (1)≥0, 即⎩⎪⎨⎪⎧e -1[2×(-1)-1]+a +a ≥0,e (2×1-1)-a +a ≥0,解得a ≥32e .又∵a <1,∴32e≤a <1.(二)填空题(本大题共4小题,每小题5分)13.(2016·江门调研)若f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x ,x ≤0,x 2-2x ,x >0,则f (x )的最小值是________.解析:当x ≤0时,f (x )=-x ,此时f (x )min =0; 当x >0时,f (x )=x 2-2x =(x -1)2-1, 此时f (x )min =-1.综上,当x ∈R 时,f (x )min =-1. 答案:-114.已知函数f (x )=x -2m 2+m +3(m ∈Z)为偶函数,且f (3)<f (5),则m =________. 解析:因为f (x )是偶函数, 所以-2m 2+m +3应为偶数.又f (3)<f (5),即3-2m 2+m +3<5-2m 2+m +3, 整理得⎝⎛⎭⎫35 -2m 2+m +3<1, 所以-2m 2+m +3>0,解得-1<m <32.又m ∈Z ,所以m =0或1.当m =0时,-2m 2+m +3=3为奇数(舍去); 当m =1时,-2m 2+m +3=2为偶数. 故m 的值为1. 答案:115.里氏震级M的计算公式为M=lg A-lg A0,其中A是测震仪记录的地震曲线的最大振幅,A0是相应的标准地震的振幅.假设在一次地震中,测震仪记录的最大振幅是1 000,此时标准地震的振幅为0.001,则此次地震的震级为________级;9级地震的最大振幅是5级地震的最大振幅的________倍.解析:根据题意,由lg 1 000-lg 0.001=6得此次地震的震级为6级.因为标准地震的振幅为0.001,设9级地震的最大振幅为A9,则lg A9-lg 0.001=9,解得A9=106,同理5级地震的最大振幅A5=102,所以9级地震的最大振幅是5级地震的最大振幅的10 000倍.答案:610 00016.已知函数f(x)的定义域为[-1,5],部分对应值如下表:f(x)的导函数y=f′(x)的图象如图所示.下列关于函数f(x)的命题:①函数f(x)的值域为[1,2];②函数f(x)在[0,2]上是减函数;③如果当x∈[-1,t]时,f(x)的最大值是2,那么t的最大值为4;④当1<a<2时,函数y=f(x)-a最多有4个零点.其中真命题的序号是________.解析:由导数图象可知,当-1<x<0或2<x<4时,f′(x)>0,函数单调递增,当0<x<2或4<x<5时,f′(x)<0,函数单调递减,当x=0和x=4时,函数取得极大值f(0)=2,f(4)=2,当x=2时,函数取得极小值f(2)=1.5.又f(-1)=f(5)=1,所以函数的最大值为2,最小值为1,值域为[1,2],①正确.②正确.因为当x=0和x=4时,函数取得极大值f(0)=2,f(4)=2,要使当x∈[-1,t]时函数f(x)的最大值是2,则t 的最大值为5,所以③不正确. 由f (x )=a ,因为极小值f (2)=1.5,极大值为f (0)=f (4)=2, 所以当1<a <2时,y =f (x )-a 最多有4个零点, 所以④正确.故真命题的序号为①②④. 答案:①②④Ⅱ.大题规范练(限时25分钟)17.(本小题满分12分)设f (x ) =a (x -5)2+6ln x ,其中a ∈R ,曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线与y 轴相交于点(0,6).(1)确定a 的值;(2)求函数f (x )的单调区间与极值. 解:(1)因为f (x )=a (x -5)2+6ln x (x >0), 故f ′(x )=2a (x -5)+6x.令x =1,得f (1)=16a ,f ′(1)=6-8a , 所以曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为 y -16a =(6-8a )·(x -1),由点(0,6)在切线上可得6-16a =8a -6, 故a =12.(2)由(1)知,f (x )=12(x -5)2+6ln x (x >0),f ′(x )=x -5+6x =(x -2)(x -3)x .令f ′(x )=0,解得x =2或x =3. 当0<x <2或x >3时,f ′(x )>0, 故f (x )在(0,2),(3,+∞)上为增函数; 当2<x <3时,f ′(x )<0, 故f (x )在(2,3)上为减函数.由此可知f (x )在x =2处取得极大值f (2)=92+6ln 2,在x =3处取得极小值f (3)=2+6ln 3.18.(本小题满分12分)已知函数f (x )=k ·a -x (k ,a 为常数,a >0且a ≠1)的图象过点A (0,1),B (3,8).(1)求实数k ,a 的值;(2)若函数g (x )=f (x )-1f (x )+1,试判断函数g (x )的奇偶性,并说明理由. 解:(1)把A (0,1),B (3,8)的坐标代入f (x )=k ·a -x,得⎩⎪⎨⎪⎧k ·a 0=1,k ·a -3=8. 解得k =1,a =12.(2)g (x )是奇函数.理由如下: 由(1)知f (x )=2x , 所以g (x )=f (x )-1f (x )+1=2x -12x +1.函数g (x )的定义域为R , 又g (-x )=2-x -12-x +1=2x ·2-x -2x2x ·2-x +2x=-2x -12x +1=-g (x ),所以函数g (x )为奇函数.附加卷:集合与常用逻辑用语、函数、导数及其应用(教师备选)(时间:70分钟 满分:104分)Ⅰ.小题提速练(限时45分钟)(一)选择题(本大题共12小题,每小题5分)1.已知集合A ={}a ,0,B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪y =lg x 5-2x ,x ∈Z ,如果A ∩B ≠∅,则a =( )A.52 B .1 C .2D .1或2解析:选D 由题意得B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪0<x <52,x ∈Z ={}1,2,则由A ∩B ≠∅,得a =1 或2.2.(2016·长沙一模)已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 12,x >0,⎝⎛⎭⎫12 x,x ≤0,则f [f (-4)]=( )A .-4B .4C .-14D.14解析:选B 因为f (-4)=⎝⎛⎭⎫12 -4=16,所以f [f (-4)]=f (16)=(16)12=4.3.已知函数f (x )=(m 2-m -1)x -5m -3是幂函数且是(0,+∞)上的增函数,则m 的值为( )A .2B .-1C .-1或2D .0解析:选B 因为函数f (x )为幂函数,所以m 2-m -1=1,即m 2-m -2=0,解得m =2或m =-1.因为该幂函数在(0,+∞)上是增函数,所以-5m -3>0,即m <-35.所以m=-1.4.已知命题p :∃x 0∈(-∞,0),3x 0<4x 0,命题q :∀x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2 ,tan x >x .则下列命题中为真命题的是( )A .p ∧qB .p ∨(綈q )C .p ∧(綈q )D .(綈p )∧q解析:选D 由指数函数的单调性可知命题p :∃x 0∈(-∞,0),3x 0<4x 0为假,则命题綈p 为真;易知命题q :∀x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2 ,tan x >x 为真,则命题綈q 为假.根据复合命题的真值表可知命题p ∧q 为假,命题p ∨(綈q )为假,命题p ∧(綈q )为假 ,命题(綈p )∧q 为真.5.(2016·沧州质检)如果函数f (x )=x 2+bx +c 对任意的x 都有f (x +1)=f (-x ),那么( )A .f (-2)<f (0)<f (2)B .f (0)<f (-2)<f (2)C .f (2)<f (0)<f (-2)D .f (0)<f (2)<f (-2)解析:选D 由f (1+x )=f (-x )知f (x )的图象关于直线x =12对称,又抛物线f (x )开口向上,∴f (0)<f (2)<f (-2).6.(2015·云南二检)设a =3log 132,b =log 1213,c =23,则下列结论正确的是( )A .a <b <cB .a <c <bC .b <a <cD .b <c <a解析:选B a =3log 132<0,1<b =log 1213=log 23<2,0<c =23<1,故a <c <b . 7.已知函数f (x )是R 上的偶函数,g (x )是R 上的奇函数,且g (x )=f (x -1),若f (0)=2,则f (2 016)的值为( )A .2B .0C .-2D .±2解析:选A ∵g (-x )=f (-x -1),∴-g (x )=f (x +1). 又g (x )=f (x -1),∴f (x +1)=-f (x -1), ∴f (x +2)=-f (x ),f (x +4)=-f (x +2)=f (x ), 则f (x )是以4为周期的周期函数, 所以f (2 016)=f (0)=2.8.已知定义在R 上的奇函数f (x )和偶函数g (x )满足f (x )+g (x )=a x -a -x +2(a >0,且a ≠1).若g (2)=a ,则f (2)等于( )A .2 B.154 C.174D .a 2解析:选B ∵f (x )为奇函数,g (x )为偶函数, ∴f (-2)=-f (2),g (-2)=g (2)=a , ∵f (2)+g (2)=a 2-a -2+2,①∴f (-2)+g (-2)=g (2)-f (2)=a -2-a 2+2,②由①,②联立得g (2)=a =2,f (2)=a 2-a -2=154. 9.已知函数f (x )=x 2-bx +a 的图象如图所示,则函数g (x )=ln x +f ′(x )的零点所在的区间是( )A.⎝⎛⎭⎫14,12B.⎝⎛⎭⎫12,1 C .(1,2) D .(2,3)解析:选B 由题图可知f (x )的对称轴x =b 2∈⎝⎛⎭⎫12,1,则1<b <2,易知g (x )=ln x +2x -b ,则g ⎝⎛⎭⎫14 =-2ln 2+12-b <0,g ⎝⎛⎭⎫12 =-ln 2+1-b <0,g (1)=2-b >0,故g (x )的零点所在的区间是⎝⎛⎭⎫12,1.10.某房地产公司计划出租70套相同的公寓房.当每套房月租金定为3 000元时,这70套公寓能全租出去;当月租金每增加50元时(设月租金均为50元的整数倍),就会多一套房子不能出租.设租出的每套房子每月需要公司花费100元的日常维修等费用(设租不出的房子不需要花这些费用).要使公司获得最大利润,每套房月租金应定为( )A .3 000元B .3 300元C .3 500元D .4 000元解析:选B 由题意,设利润为y 元,租金定为3 000+50x 元(0≤x ≤70,x ∈N). 则y =(3 000+50x )(70-x )-100(70-x ) =(2 900+50x )(70-x ) =50(58+x )(70-x ) ≤50⎝⎛⎭⎫58+x +70-x 22≤204 800,当且仅当58+x =70-x ,即x =6时,等号成立,故每月租金定为3 000+300=3 300(元)时,公司获得最大利润.11.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧m +x 2,|x |≥1,x ,|x |<1的图象过点(1,1),函数g (x )是二次函数,若函数f (g (x ))的值域是[0,+∞),则函数g (x )的值域是( )A .(-∞,-1]∩[1,+∞)B .(-∞,-1]∪[0,+∞)C .[0,+∞)D .[1,+∞)解析:选C 因为函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧m +x 2,|x |≥1,x ,|x |<1的图象过点(1,1),所以m +1=1,解得m =0,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,|x |≥1,x ,|x |<1,因为函数g (x )是二次函数,值域不会是选项A ,B ,画出函数y =f (x )的图象(如图所示),易知,当g (x )的值域是[0,+ ∞)时,f (g (x ))的值域是[0,+∞).12.已知定义在R 上的函数f (x )满足:①对任意x ∈R ,有f (x +2)=2f (x );②当x ∈[-1,1]时,f (x )=1-x 2.若函数g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x (x ≤0),ln x (x >0),则函数y =f (x )-g (x )在区间(-4,5)上的零点个数是( )A .7B .8C .9D .10解析:选C 函数f (x )与g (x )在区间[-5,5]上的图象如图所示,由图可知,函数f (x )与g (x )的图象在区间(-4,5)上的交点个数为9,即函数y =f (x )-g (x )在区间(-4,5)上零点的个数是9.(二)填空题(本大题共4小题,每小题5分)13.函数y =log 13(2x +1)(1≤x ≤3)的值域为________.解析:当1≤x ≤3时,3≤2x +1≤9, 所以-2≤y ≤-1,所求的值域为[-2,-1]. 答案:[-2,-1] 14.若函数y =xx -m在区间(1,+∞)内是减函数,则实数m 的取值范围是________. 解析:y =x x -m =1+mx -m ,由函数的图象及性质可得0<m ≤1.答案:(0,1]15.(2016·台州调考)若函数f (x )=1ax 2+bx +c(a ,b ,c ∈R)的部分图象如图所示,则b=________.解析:令g (x )=ax 2+bx +c ,由图象可知,1,3是ax 2+bx +c =0的两个根,因此a +b +c =0,9a +3b +c =0,又函数f (x )的图象过点(2,-1),则f (2)=-1,即4a +2b +c =-1,因此可得a =1,c =3,b =-4.答案:-416.关于函数f (x )=lg x 2+1|x |(x ≠0,x ∈R)有下列命题:①函数y =f (x )的图象关于y 轴对称;②在区间(-∞,0)上,函数y =f (x )是减函数; ③函数f (x )的最小值为lg 2;④在区间(1,+∞)上,函数f (x )是增函数. 其中是真命题的序号为________.解析:∵函数f (x )=lg x 2+1|x |(x ≠0,x ∈R),显然f (-x )=f (x ),即函数f (x )为偶函数,图象关于y 轴对称,故①正确;当x >0时,f (x )=lg x 2+1x =lg ⎝⎛⎭⎫x +1x ,令t (x )=x +1x ,x >0,则t ′(x )=1-1x 2,可知当x ∈(0,1)时,t ′(x )<0,t (x )单调递减,当x ∈(1,+∞)时,t ′(x )>0,t (x )单调递增,即在x =1处取到最小值为2.由偶函数的图象关于y 轴对称及复合函数的单调性可知②错误,③正确,④正确,故答案为①③④.答案:①③④Ⅱ.大题规范练(限时25分钟)17.(本小题满分12分)已知集合A ={}x |x 2-2x -3≤0,B ={x |x 2-2mx +m 2-9≤0},m ∈R.(1)若m =3,求A ∩B ;(2)已知命题p :x ∈A ,命题q :x ∈B ,若q 是p 的必要条件,求实数m 的取值范围. 解:(1)由题意知,A ={}x |-1≤x ≤3, B ={}x |m -3≤x ≤m +3. 当m =3时,B ={}x |0≤x ≤6, ∴A ∩B =[0,3].(2)由q 是p 的必要条件知,A ⊆B ,结合(1)知⎩⎪⎨⎪⎧m -3≤-1,m +3≥3解得0≤m ≤2.故实数m 的取值范围是[0,2].18.(本小题满分12分)(2016·辽宁五校联考)已知函数f (x )=ln x +1x +ax (a 是实数),g (x )=2xx 2+1+1. (1)当a =2时,求函数f (x )在定义域上的最值;(2)若函数f (x )在[1,+∞)上是单调函数,求a 的取值范围;(3)是否存在正实数a 满足:对于任意x 1∈[1,2],总存在x 2∈[1,2],使得f (x 1)=g (x 2)成立?若存在,求出a 的取值范围,若不存在,说明理由.解:(1)当a =2时,f (x )=ln x +1x +2x ,x ∈(0,+∞), f ′(x )=1x -1x 2+2=2x 2+x -1x 2=(2x -1)(x +1)x 2,令f ′(x )=0,得x =-1或x =12.。
2018版高考数学(文科,北师大版)一轮复习课件-选修4—5 不等式选讲 (共43张PPT)
.
-22考点1 考点2 考点3 考点4 考点5
解题心得求y=|x-a|+|x-b|或y=|x+a|-|x-b|型的最值,利用绝对值三 角不等式最方便.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.
-23考点1 考点2 考点3 考点4 考点5
关闭
(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√
答案
-9知识梳理 双基自测 自测点评
1
2
3
4
5
2.(2015 南昌模拟)若不等式 ������ + ������ >|a-2|+1 对于一切非零实数 x 均成立,则实数 a 的取值范围是(
A.2<a<3 C.1<a<3 B.1<a<2 D.1<a<4
-15考点1 考点2 考点3 考点4 考点5
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| ≥|2x-a+1-2x|+a=|1-a|+a, 1 当x= 时等号成立,所以当x∈R时,f(x)+g(x)≥3等价于|12 a|+a≥3.① (分类讨论) 当a≤1时,①等价于1-a+a≥3,无解. 当a>1时,①等价于a-1+a≥3,解得a≥2. 所以a的取值范围是[2,+∞).
关闭
由柯西不等式可知(a2+b2)(m2+n2)≥(ma+nb)2,即 5(m2+n2)≥25,当且 仅当 an=bm 时,等号成立,故 ������2 + ������ 2 ≥ 5.
高考复习课件高考二轮文科数学专题8第23讲不等式选讲
【点评】本题考查绝对值不等式的解法,不等式 恒成立问题.
3.不等式的证明
例3已知 a,b,c 为正实数,求证: (1)ab2+ba2≥a+b;(2)ab2+bc2+ca2≥a+b+c.
【解析】(1)ab2+b≥ ab2·b=2a,同理ba2+a≥2b. ∴ab2+ba2+a+b≥2(a+b),∴ab2+ba2≥a+b, ∴原不等式成立. (2)∵ab2+b≥2 ab2·b=2a,同理bc2+c≥2b,ca2+ a≥2c.∴ab2+bc2+ca2+a+b+c≥2(a+b+c), ∴ab2+bc2+ca2≥a+b+c,∴原不等式成立. 【点评】本题考查不等式的证明和基本不等式的
②若 a+ b> c+ d,则( a+ b)2>( c+ d)2, 即 a+b+2 ab>c+d+2 cd. 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.
【解析】a>-1
8.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 =____________.
【解析】{x|-2≤x≤5} |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≥2 4t·1t -6=-2,当 t=12时取等号. ∴B={x|x≥-2},∴A∩B={x|-2≤x≤5}.
高考数学文科二轮专题攻略课件:第十七讲 不等式选讲
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2.|x-a|+|x-b|≥c(c>0),|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式的解法 (1)令每个绝对值符号里的一次式为0,求出相应的根;
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(2)把这些根由小到大排序,它们把数轴分为若干个区间; (3)在所分区间上,根据绝对值的定义去掉绝对值符号,讨论所得 的不等式在这个区间上的解集; (4)这些解集的并集就是原不等式的解集.
∴原不等式可化为|x-1|≥2x2,即x-1≥2x2或x-1≤-2x2,
解得-1≤x≤
1 2
,故不等式的解集为
x
|
1
x
1 2
.
(2)不等式g(x)+c≤f(x)-|x-1|可化为|x-1|≤2x2-c,
即c≤2x2-|x-1|恒成立,
令函数F(x)=
2x2
2
x2
x x
1, 1,
x x
1, 1,
称,且f(x)=x2+2x.
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(1)解关于x的不等式g(x)≥f(x)-|x-1|;
(2)如果∀x∈R,不等式g(x)+c≤f(x)-|x-1|恒成立,求实数c的取值范
围.
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解析 (1)∵函数f(x)和g(x)的图象关于原点对称,
∴g(x)=-f(-x)=-x2+2x, 高考导航
n
n
n
5.ai∈R,bi∈R(i=1,2,…,n),
i 1
ai2
i 1
bi2
≥(
aibi)2.
i 1
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已知函数f(x)=|x-1|.
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(1)求不等式f(x)≥3-2|x|的解集;
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.
专题十五 不等式选讲(讲解部分) 高考数学(课标版,文科)复习课件
例1 (2018东北三省三校第一次模拟,23)已知不等式|2x-5|+|2x+1|>ax-1. (1)当a=1时,求不等式的解集; (2)若不等式的解集为R,求a的取值范围.
解题导引 (1)利用零点分段法解不等式; (2)利用数形结合法求出直线的斜率,从而求得a的取值范围.
解析 (1)令f(x)=|2x-5|+|2x+1|,
∴
2 a
+
1 b
=
1 2
2 a
1 b
(a+2b)=
1 2
2
2
a b
4b a
≥
1 2
4
2
a b
4b a
=4,
当且仅当a=1,b= 1 时,等号成立.
2
∴ 2 + 1 的最小值为4.
ab
方法技巧
方法1 含绝对值不等式的解法
解法一:利用绝对值不等式的几何意义求解. 解法二:利用“零点分段法”求解. 解法三:通过构造函数,利用函数的图象求解.
-4x 4,x
则f(x)=|2x-5|+|2x+1|= 6,-
1 2
x
-1 2
5, 2
,
4x-4,x
5 2
,
因为a=1,所以当x≤- 1 时,由-4x+4>x-1,解得x<1,所以x≤- 1 ;
2
2
当- 1 <x≤ 5 时,由6>x-1,解得x<7,所以- 1 <x≤ 5 ;
22
22
当x> 5 时,由4x-4>x-1,解得x>1,所以x> 5 .
或
x 4, 2x-8
不等式选讲测试
广水一中高二年级文科数学不等式选讲测试(一)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分,每小题给出的选项中只有一个是符合题意的,请把答案涂在答题卡上)1.已知集合{}2560A x x x =-+≤,集合{}213B x x =->,则集合A B = ( ) A.{}23x x ≤≤ B.{}23x x ≤< C.{}23x x <≤ D.{}13x x -<<2.若,a b 是任意的实数,且a b >,则( )(A)22b a > (B)1<a b (C) lg()0a b -> (D)b a )21()21(< 3.下列各式中,最小值等于2的是( )A .x y y x +B .4522++x xC .1tan tan θθ+ D .22x x -+ 4.若,x y R ∈且满足32x y +=,则3271x y++的最小值是( ) A..1+.6 D .75.设P =Q =R =,,P Q R 的大小顺序是( )A .P Q R >>B .P R Q >>C .Q P R >>D .Q R P >>6.函数46y x x =-+-的最小值为( )A .2 B.4 D .67.若(,1)x ∈-∞,则函数22222x x y x -+=-有( ) A 最小值1 B 最大值1 C 最大值1- D 最小值1-8.若x ,y 是正数,则22)21()21(x y y x +++的最小值是 ( )A .3B .27C .4D .299.设0,0,1x y x y A x y +>>=++, 11x y B x y =+++,则,A B 的大小关系是( )A .AB = B .A B <C .A B ≤D .A B >10.已知M 是ABC ∆内的一点,且32=∙,030=∠BAC ,,若MBC ∆MAB MCA ∆∆,的面积分别为y x y x 41,,,21+则的最小值为( ) A .20 B .18 C .16 D .9二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分,请将正确答案写在答题纸上)11.若0,0,0a b m n >>>>,则b a , a b , m a m b ++, n b na ++按由小到大的顺序排列为_____________________________________。
专题14 不等式选讲解答题30题 学生版--高考数学专题训练
专题14不等式选讲解答题30题1.(2022-2023学年高三上学期一轮复习联考(五)理科数学试题(全国卷))已知函数() 2 1f x x a x =-++,() 21g x x =-+.(1)当a =2时画出函数()f x 的图象,并求出其值域;(2)若()()f x g x ≥恒成立,求a 的取值范围.2.(陕西省榆林市2023届高三上学期一模文科数学试题)已知函数()23f x x a x =+-++.(1)当0a =时,求不等式()9f x ≥的解集;(2)若()2f x >,求a 的取值范围.3.(陕西省渭南市富平县2022-2023学年高三下学期期末文科数学试题)已知函数()|1||2|f x x x =++-的最小值为m .(1)求不等式()5f x ≤的解集;(2)若a ,b 都是正数且ab m =,求2a b +的最小值.4.(江西省吉安市2023届高三上学期1月期末质量检测数学(文)试题)已知a ,b 均为正数,且2226a b +=,证明:(1)2a b +≤(2)12a b +≥5.(河南省郑州市2023届高三第一次质量预测理科数学试题)已知()223f x x x =++-.(1)求不等式()5f x ≤的解集;(2)若()f x 的最小值为m ,正实数a ,b ,c 满足a b c m ++=,求证:11192a b b c a c m++≥+++.6.(河南省洛平许济联考2022-2023学年高三上学期第一次质量检测理科数学试题)已知函数()121f x x x =++-.(1)求不等式()8f x <的解集;(2)设函数()()1g x f x x =--的最小值为m ,且正实数a ,b ,c 满足a b c m ++=,求证:2222a b c b c a++≥.7.(河南省部分名校2022-2023学年高三下学期学业质量联合检测理科数学试题)已知函数()12f x x x a =--+.(1)当12a =时,求不等式()0f x 的解集;(2)当1a -时,若函数()12g x x b =+的图象恒在()f x 图象的上方,证明:232b a ->.8.(河南省洛阳市第八高级中学2023届高三下学期开学摸底考试理科数学试题)已知函数()|||4|f x x a x =-++.(1)当2a =时,求不等式()8f x ≥的解集;(2)若()21>+f x a 恒成立,求a 的取值范围.9.(青海省西宁市大通回族土族自治县2022-2023学年高三下学期开学摸底考试数学(文)试题)已知函数()|2||22|(0,0)f x x a x b a b =++->>.(1)若2a =,2b =,求不等式()8f x >的解集;(2)若()f x 的最小值为1,求1123a b b++的最小值.10.(2023届甘肃省高考理科数学模拟试卷(四))已知函数()223f x x a x =-++,()12g x x =-+.(1)解不等式()5g x <.(2)若对任意1x R ∈,都有2x R ∈,使得()()12f x g x =成立,求实数a 的取值范围.11.(甘肃省兰州市第五十七中学2022-2023学年第一次模拟考试数学(文科)试题)已知函数()|21|,()||f x x g x x a=+=+(1)当0a =时,解不等式()()f x g x ≥;(2)若存在x ∈R ,使得()()f x g x ≤成立,求实数a 的取值范围.12.(安徽省江淮名校2022届高三下学期5月联考理科数学试题)已知函数()22212f x x m x m =-++-.(1)当3m =时,求不等式()10f x 的解集;(2)若()4f x 恒成立,求实数m 的取值范围.13.(河南省商开大联考2022-2023学年高三下学期考试文科数学试题)设函数()1f x x a x a =-+++.(1)当0a =时,求不等式()21f x x <+的解集;(2)若关于x 的不等式()2f x <有解,求实数a 的取值范围.14.(山西省太原市第五中学2022届高三下学期二模文科数学试题)(1)解不等式217x x -+-;(2)若正实数,a b 满足1a b +=,求2211a b b a +++的最小值.15.(山西省太原市2022届高三下学期模拟三理科数学试题)已知函数()2R f x x m m =+-∈,,且()0f x <的解集为[3,1]--.(1)求m 的值;(2)设a ,b ,c 为正数,且a b c m ++=,的最大值.16.(山西省吕梁市2022届高三三模理科数学试题)已知函数()22f x x a a x =---.(1)当1a =-时,求不等式()8f x <的解集;(2)当[]1,2x ∈时,()0f x ≥,求a 的取值范围.17.(内蒙古自治区包头市2022-2023学年高三上学期期末数学试题)已知()()4f x x m x x x m =-+--(1)当2m =时,求不等式()0f x ≥的解集;(2)若(),2x ∈-∞时,()0f x <,求m 的取值范围.18.(内蒙古自治区赤峰市2022-2023学年高三上学期10月月考数学文科试题)已知函数()|||2|f x x a x =++-,其中a 为实常数.(1)若函数()f x 的最小值为3,求a 的值;(2)若当[]1,2x ∈时,不等式()|4|f x x ≤-恒成立,求a 的取值范围.19.(内蒙古自治区呼和浩特市2023届高三上学期质量普查调研考试理科数学试题)已知m ≥0,函数()212f x x x m =--+的最大值为4,(1)求实数m 的值;(2)若实数a ,b ,c 满足2a b c m -+=,求222a b c ++的最小值.20.(宁夏石嘴山市第三中学2023届高三上学期期未考试数学(理)试题)已知函数f (x )=2|x +1|+|x -3|.(1)求不等式f (x )>10的解集;(2)若函数()()3g x f x x =+-的最小值为M ,正数a ,b ,c 满足a +b +c =M ,证明2228a b c c a b++≥.21.(河南省名校联盟2021-2022学年高三下学期2月大联考理科数学试卷)已知函数()1f x x =+.(1)求不等式()52f x x ≥--的解集;(2)记()1y f x x =+-的最小值为m ,若0a >,0b >,20a b m +-=,证明:189a b+≥.22.(新疆部分学校2023届高三下学期2月大联考(全国乙卷)数学(理)试题)已知函数()()22R f x ax x a =---∈.(1)当2a =时,求不等式()2f x >的解集;(2)若存在[]2,4x ∈,使得()0f x ≤,求a 的取值范围.23.(江西省部分学校2023届高三上学期1月联考数学(理)试题)已知函数()31f x x =-+.(1)求不等式()82f x x ≤-+的解集;(2)若对任意的0x >,关于x 的不等式()f x ax ≥恒成立,求a 的取值范围.24.(江西省赣州市2023届高三上学期1月期末考试数学(理)试题)已知函数()212f x x x =+++的最小值为m .(1)求m 的值;(2)设,,a b c 为正数,且a b c m ++=,求证:2222222a b c a b c c b a+++++≥.25.(2020届广西柳州市高三毕业班4月模拟(三模)文科数学试题)已知函数()11f x x x =-++.(1)求不等式()3f x <的解集;(2)若二次函数22y x x m =--+与函数()y f x =的图象恒有公共点,求实数m 的取值范围.26.(广西玉林、贵港、贺州市2023届高三联合调研考试(一模)数学(文)试题)已知函数()21,R f x x a a =-+∈,(1)当3a =时,求()f x 的最小值;(2)若对()0,6,R,m x ∀∈∀∈,不等式()f x >a 的取值范围.27.(贵州省贵阳市普通中学2023届高三上学期期末监测考试数学(文)试题)已知0,0a b >>,函数()|2||2|1f x x a x b =++-+的最小值为3.(1)求a b +的值;(2)求证:3221log 42b a ab ⎛⎫++≥- ⎪⎝⎭.28.(贵州省毕节市2023届高三年级诊断性考试(一)数学(文)试题)已知函数()2f x a x x =-++.(1)当1a =付,求不等式()4f x ≤的解集;(2)若()2f x a >-恒成立,求实数a 的取值范围.29.(贵州省铜仁市2023届高三上学期期末质量监测数学(文)试题)设不等式|21||21|4x x ++-<的解集为,,M a b M ∈.(1)求证:115236a b -<;(2)试比较|2|a b -与|2|ab -的大小,并说明理由.30.(广西柳州市、梧州市2023届高中毕业班2月大联考数学(文)试题)已知函数()|21||1|f x x ax =++-.(1)当2a =时,求不等式()3f x ≥的解集;(2)若0a >时,存在x ∈R ,使得()12a f x <+成立,求实数a 的取值范围.。
高考文科数学二轮专题复习:12 不等式选讲
专题12 不等式选讲不等式选讲是高考的选考内容之一,考查的重点是不等式的证明、绝对值不等式的解法以及数学归纳法在不等式中的应用等,命题的热点是绝对值不等式的解法,以及绝对值不等式与函数的综合问题的求解.本部分命题形式单一、稳定,是三道选考题目中最易得分的,所以可重点突破. 【知识要点】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)|x -a |+|x -b |≥c (c >0)和|x -a |+|x -b |≤c (c >0)型不等式的解法 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; 法二:利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想; 2.绝对值三角不等式|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 +b2≥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 n n ≥na 1a 2…a n ,当且仅当a 1=a 2=…=a n 时,等号成立. 4.柯西不等式(1)设a ,b ,c ,d 为实数,则(a 2+b 2)(c 2+d 2)≥(ac +bd )2,当且仅当ad =bc 时等号成立. (2)若a i ,b i (i ∈N *)为实数,则(∑ni =1a 2i )(∑ni =1b 2i )≥(∑ni =1a i b i )2,当且仅当b i =0(i =1,2,…,n )或存在一个数k ,使得a i =kb i (i =1,2,…,n )时,等号成立.(3)柯西不等式的向量形式:设α,β为平面上的两个向量,则|a |·|β|≥|α·β|,当且仅当这两个向量同向或反向时等号成立. 【复习要求】(1)理解绝对值的几何意义,并能利用绝对值不等式的几何意义证明以下不等式:① ;b a b a +≤+② ;b c c a b a -+-≤-(2)会利用绝对值的几何意义求解以下类型的不等式:c b ax ≤+ c b ax ≥+ a b x c x ≥-+-(3)会用不等式①和②证明一些简单问题。
高考文科数学不等式题型
高考文科数学不等式题型
在高考文科数学中,不等式是一种重要的题型,主要考察学生的数学思维和解决问题的能力。
以下是一些常见的不等式题型:
1. 基础不等式:考察学生对基本不等式的理解和应用,如AM-GM不等式、Cauchy-Schwarz不等式等。
2. 绝对值不等式:考察学生对绝对值不等式的理解和应用,如a ≤ b ≤ c等。
3. 线性规划问题:考察学生利用不等式表示的可行域,求目标函数的最值。
4. 函数不等式:考察学生对函数不等式的理解和应用,如f(x) > g(x)或f(x) < g(x),以及求解一些函数的不等式。
5. 序列不等式:考察学生对序列不等式的理解和应用,如an < bn或an > bn等。
6. 综合不等式:考察学生综合运用不等式的能力,如通过构造特定的函数或序列,利用不等式性质求解问题。
在解决不等式问题时,学生需要掌握一些基本的解题技巧和方法,如因式分解、配方、换元、放缩法等。
同时,还需要注意一些关键的细节,如不等式的定义域、取值范围等。
高中数学步步高大一轮复习讲义(文科)选修45-不等式选讲
选修4-5不等式选讲1.两个实数大小关系的基本事实a>b⇔________;a=b⇔________;a<b⇔________.2.不等式的基本性质(1)对称性:如果a>b,那么________;如果________,那么a>b.即a>b⇔________.(2)传递性:如果a>b,b>c,那么________.(3)可加性:如果a>b,那么____________.(4)可乘性:如果a>b,c>0,那么________;如果a>b,c<0,那么________.(5)乘方:如果a>b>0,那么a n________b n(n∈N,n>1).(6)开方:如果a>b>0,那么na________nb(n∈N,n>1).3.绝对值三角不等式(1)性质1:|a+b|≤________.(2)性质2:|a|-|b|≤________.性质3:________≤|a-b|≤________.4.绝对值不等式的解法(1)含绝对值的不等式|x|<a与|x|>a的解集不等式a>0a=0a<0|x|<a|x|>a(2)|ax+b|≤c (c>0)和|ax+b|≥c (c>0)型不等式的解法①|ax+b|≤c⇔______________;②|ax+b|≥c⇔______________.(3)|x-a|+|x-b|≥c和|x-a|+|x-b|≤c型不等式的解法①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;②利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想;③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.5.基本不等式(1)定理:如果a ,b ∈R ,那么a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时,等号成立.(2)定理(基本不等式):如果a ,b >0,那么a +b2________ab ,当且仅当________时,等号成立.也可以表述为:两个________的算术平均________________它们的几何平均. (3)利用基本不等式求最值 对两个正实数x ,y ,①如果它们的和S 是定值,则当且仅当________时,它们的积P 取得最________值; ②如果它们的积P 是定值,则当且仅当________时,它们的和S 取得最________值. 6.三个正数的算术—几何平均不等式(1)定理 如果a ,b ,c 均为正数,那么a +b +c 3________3abc ,当且仅当________时,等号成立.即三个正数的算术平均____________它们的几何平均. (2)基本不等式的推广对于n 个正数a 1,a 2,…,a n ,它们的算术平均__________它们的几何平均,即a 1+a 2+…+a n n ________na 1a 2…a n ,当且仅当________________时,等号成立. 7.柯西不等式(1)设a ,b ,c ,d 均为实数,则(a 2+b 2)(c 2+d 2)≥(ac +bd )2,当且仅当ad =bc 时等号成立.(2)设a 1,a 2,a 3,…,a n ,b 1,b 2,b 3,…,b n 是实数,则(a 21+a 22+…+a 2n )(b 21+b 22+…+b 2n )≥(a 1b 1+a 2b 2+…+a n b n )2,当且仅当b i =0(i =1,2,…,n )或存在一个数k ,使得a i =kb i (i=1,2,…,n )时,等号成立.(3)柯西不等式的向量形式:设α,β是两个向量,则|α·β|≤|α||β|,当且仅当β是零向量,或存在实数k ,使α=k β时,等号成立. 8.证明不等式的方法 (1)比较法 ①求差比较法知道a >b ⇔a -b >0,a <b ⇔a -b <0,因此要证明a >b ,只要证明________即可,这种方法称为求差比较法. ②求商比较法由a >b >0⇔ab >1且a >0,b >0,因此当a >0,b >0时要证明a >b ,只要证明________即可,这种方法称为求商比较法.(2)分析法从待证不等式出发,逐步寻求使它成立的____________,直到将待证不等式归结为一个已成立的不等式(已知条件、定理等).这种证法称为分析法,即“执果索因”的证明方法. (3)综合法从已知条件出发,利用不等式的有关性质或定理,经过推理论证,推导出所要证明的不等式成立,即“由因寻果”的方法,这种证明不等式的方法称为综合法. (4)反证法的证明步骤第一步:作出与所证不等式________的假设;第二步:从条件和假设出发,应用正确的推理方法,推出矛盾的结论,否定假设,从而证明原不等式成立. (5)放缩法所谓放缩法,即要把所证不等式的一边适当地________________,以利于化简,并使它与不等式的另一边的不等关系更为明显,从而得到欲证不等式成立. (6)数学归纳法设{P n }是一个与自然数相关的命题集合,如果:(1)证明起始命题P 1(或P 0)成立;(2)在假设P k 成立的前提下,推出P k +1也成立,那么可以断定{P n }对一切自然数成立.1.不等式|2x -1|-|x -2|<0的解集为__________. 2.不等式1<|x +1|<3的解集为__________________.3.(2013·福建改编)设不等式|x -2|<a (a ∈N *)的解集为A ,且32∈A ,12∉A .则a 的值为________.4.已知a 、b 、m 均为正数,且a <b ,M =ab ,N =a +m b +m ,则M 、N 的大小关系是________.5.设a =3-2,b =6-5,c =7-6,则a ,b ,c 的大小关系为__________.题型一 含绝对值的不等式的解法例1 (2012·课标全国)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.思维升华解绝对值不等式的基本方法:(1)利用绝对值的定义,通过分类讨论转化为解不含绝对值符号的普通不等式;(2)当不等式两端均为正号时,可通过两边平方的方法,转化为解不含绝对值符号的普通不等式;(3)利用绝对值的几何意义,数形结合求解.已知函数f(x)=|x-a|.(1)若不等式f(x)≤3的解集为{x|-1≤x≤5},求实数a的值;(2)在(1)的条件下,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.题型二柯西不等式的应用例2已知3x2+2y2≤6,求证:2x+y≤11.思维升华使用柯西不等式时,关键是将已知条件通过配凑,转化为符合柯西不等式条件的式子,二维形式的柯西不等式(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,当且仅当ad=bc时等号成立.若3x+4y=2,试求x2+y2的最小值.题型三 不等式的证明方法例3 已知a ,b ,c ∈(0,+∞),且a +b +c =1, 求证:(1)(1a -1)·(1b -1)·(1c -1)≥8;(2)a +b +c ≤ 3.思维升华 用综合法证明不等式是“由因导果”,分析法证明不等式是“执果索因”,它们是两种思路截然相反的证明方法.综合法往往是分析法的逆过程,表述简单、条理清楚,所以在实际应用时,往往用分析法找思路,用综合法写步骤,由此可见,分析法与综合法相互转化,互相渗透,互为前提,充分利用这一辩证关系,可以增加解题思路,开阔视野.设a ,b ,c >0,且ab +bc +ca =1.求证:(1)a +b +c ≥3; (2) a bc+ b ac+ cab≥3(a +b +c ).绝对值不等式的解法典例:(10分)解不等式|x +1|+|x -1|≥3.思维启迪 本题不等式为|x -a |+|x -b |≥c 型不等式,解此类不等式有三种方法:几何法、分区间(分类)讨论法和图象法. 规范解答解 方法一 如图所示,设数轴上与-1,1对应的点分别为A ,B ,那么A ,B 两点的距离和为2,因此区间[-1,1]上的数都不是不等式的解.设在A 点左侧有一点A 1,到A ,B 两点的距离和为3,A 1对应数轴上的x.[4分]∴-1-x +1-x =3,得x =-32.同理设B 点右侧有一点B 1到A ,B 两点距离之和为3,B 1对应数轴上的x ,∴x -1+x -(-1)=3.∴x =32.从数轴上可看到,点A 1,B 1之间的点到A ,B 的距离之和都大于3;点A 1的左边或点B 1的右边的任何点到A ,B 的距离之和都大于3.[8分] 所以原不等式的解集是⎝⎛⎦⎤-∞,-32∪⎣⎡⎭⎫32,+∞.[10分] 方法二 当x ≤-1时,原不等式可化为 -(x +1)-(x -1)≥3,解得:x ≤-32.[3分]当-1<x <1时,原不等式可以化为x +1-(x -1)≥3,即2≥3.不成立,无解.[6分] 当x ≥1时,原不等式可以化为 x +1+x -1≥3.所以x ≥32.[9分]综上,可知原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≤-32或x ≥32.[10分]方法三 将原不等式转化为|x +1|+|x -1|-3≥0. 构造函数y =|x +1|+|x -1|-3, 即y =⎩⎪⎨⎪⎧-2x -3,x ≤-1;-1,-1<x <1;2x -3,x ≥1.[3分]作出函数的图象,如图所示:函数的零点是-32,32.从图象可知,当x ≤-32或x ≥32时,y ≥0,[8分]即|x +1|+|x -1|-3≥0.所以原不等式的解集为⎝⎛⎦⎤-∞,-32∪⎣⎡⎭⎫32,+∞.[10分] 温馨提醒 这三种方法是解|x +a |+|x +b |≥c 型不等式常用的方法,方法一中关键是找到特殊点,方法二中的分类讨论要遵循“不重不漏”的原则,方法三则要准确画出函数图象,并准确找出零点.方法与技巧1.解绝对值不等式主要是通过同解变形去掉绝对值符号转化为一元一次和一元二次不等式(组)进行求解.含有多个绝对值符号的不等式,一般可用零点分段法求解,对于形如|x -a |+|x -b |>m 或|x -a |+|x -b |<m (m 为正常数),利用实数绝对值的几何意义求解较简便. 2.不等式的证明方法灵活,要注意体会,要根据具体情况选择证明方法.3.柯西不等式的证明有多种方法,如数学归纳法,教材中的参数配方法(或判别式法)等,参数配方法在解决其它问题方面应用比较广泛.柯西不等式的应用比较广泛,常见的有证明不等式,求函数最值,解方程等.应用时,通过拆常数,重新排序、添项,改变结构等手段改变题设条件,以利于应用柯西不等式. 失误与防范1.理解绝对值不等式的几何意义. 2.掌握分类讨论的标准,做到不重不漏.3.利用基本不等式必须要找准“对应点”,明确“类比对象”,使其符合几个著名不等式的特征.4.注意检验等号成立的条件,特别是多次使用不等式时,必须使等号同时成立.A 组 专项基础训练1.已知集合A ={x ∈R ||x +3|+|x -4|≤9},B ={x ∈R |x =4t +1t -6,t ∈(0,+∞)},求集合A ∩B .2.(2013·江苏)已知a ≥b >0,求证:2a 3-b 3≥2ab 2-a 2b .3.若a 、b 、c 均为实数,且a =x 2-2y +π2,b =y 2-2z +π3,c =z 2-2x +π6.求证:a 、b 、c 中至少有一个大于0.4.(2013·课标全国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 ≥1.5.设不等式|2x -1|<1的解集为M . (1)求集合M ;(2)若a ,b ∈M ,试比较ab +1与a +b 的大小.6.(2013·辽宁)已知函数f (x )=|x -a |,其中a >1. (1)当a =2时,求不等式f (x )≥4-|x -4|的解集;(2)已知关于x 的不等式|f (2x +a )-2f (x )|≤2的解集为{x |1≤x ≤2},求a 的值.B 组 专项能力提升1.若n ∈N *,Sn =1×2+2×3+…+n (n +1),求证:n (n +1)2<S n <(n +1)22.2.(2013·课标全国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.3.(2012·福建)已知函数f (x )=m -|x -2|,m ∈R ,且f (x +2)≥0的解集为[-1,1]. (1)求m 的值;(2)若a ,b ,c ∈R +,且1a +12b +13c=m ,求证:a +2b +3c ≥9.4.设a ,b ,c 为正实数,求证:1a 3+1b 3+1c 3+abc ≥2 3.答案要点梳理1.a -b >0 a -b =0 a -b <02.(1)b <ab <ab <a (2)a >c (3)a +c >b +c (4)ac >bcac <bc (5)> (6)>3.(1)|a |+|b | (2)|a +b | |a |-|b | |a |+|b |4.(1){x |-a <x <a } ∅∅ {x |x >a 或x <-a }{x |x ∈R 且x ≠0} R(2)①-c ≤ax +b ≤c ②ax +b ≥c 或ax +b ≤-c5.(2)≥a =b 正数 不小于(即大于或等于)(3)①x =y 大 ②x =y 小6.(1)≥a =b =c 不小于(2)不小于 ≥a 1=a 2=…=a n8.(1)①a -b >0 ②a b>1 (2)充分条件 (4)相反 (5)放大或缩小夯基释疑1.{x |-1<x <1} 2.(-4,-2)∪(0,2)3.1 4.M <N 5.a >b >c题型分类·深度剖析例1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]. 跟踪训练1 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].例2证明 由于2x +y =23(3x )+12(2y ), 由柯西不等式(a 1b 1+a 2b 2)2≤(a 21+a 22)(b 21+b 22)得(2x +y )2≤[(23)2+(12)2](3x 2+2y 2) ≤(43+12)×6=116×6=11, ∴|2x +y |≤11,∴2x +y ≤11.跟踪训练2 解 由柯西不等式(32+42)·(x 2+y 2)≥(3x +4y )2,①得25(x 2+y 2)≥4,所以x 2+y 2≥425. 不等式①中当且仅当x 3=y 4时等号成立,x 2+y 2取得最小值, 由方程组⎩⎪⎨⎪⎧ 3x +4y =2,x 3=y 4,解得⎩⎨⎧ x =625,y =825.因此当x =625,y =825时,x 2+y 2取得最小值,最小值为425. 例3证明 (1)∵a ,b ,c ∈(0,+∞),∴a +b ≥2ab ,b +c ≥2bc ,c +a ≥2ca ,(1a -1)·(1b -1)·(1c-1) =(b +c )(a +c )(a +b )abc≥2bc ·2ac ·2ab abc=8.(2)∵a ,b ,c ∈(0,+∞),∴a +b ≥2ab ,b +c ≥2bc ,c +a ≥2ca ,2(a +b +c )≥2ab +2bc +2ca ,两边同加a +b +c 得3(a +b +c )≥a +b +c +2ab +2bc +2ca=(a +b +c )2.又a +b +c =1,∴(a +b +c )2≤3, ∴a +b +c ≤ 3.跟踪训练3 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.∴原不等式成立. (2) a bc + 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 +ac 2,b ac ≤ab +bc 2,c ab ≤bc +ac 2. ∴a bc +b ac +c ab ≤ab +bc +ca (a =b =c =33时等号成立). ∴原不等式成立.练出高分A 组1.解 |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t =12时取等号. ∴B ={x |x ≥-2},∴A ∩B ={x |-2≤x ≤5}.2.证明 2a 3-b 3-(2ab 2-a 2b )=2a (a 2-b 2)+b (a 2-b 2)=(a 2-b 2)(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2a 3-b 3≥2ab 2-a 2b .3.证明 假设a 、b 、c 都不大于0,即a ≤0,b ≤0,c ≤0,所以a +b +c ≤0.而a +b +c =⎝⎛⎭⎫x 2-2y +π2+ ⎝⎛⎭⎫y 2-2z +π3+⎝⎛⎭⎫z 2-2x +π6=(x 2-2x )+(y 2-2y )+(z 2-2z )+π=(x -1)2+(y -1)2+(z -1)2+π-3.所以a +b +c >0,这与a +b +c ≤0矛盾,故a 、b 、c 中至少有一个大于0.4.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. 5.解 (1)由|2x -1|<1得-1<2x -1<1,解得0<x <1.所以M ={x |0<x <1}.(2)由(1)和a ,b ∈M 可知0<a <1,0<b <1.所以(ab +1)-(a +b )=(a -1)(b -1)>0.故ab +1>a +b .6.解 (1)当a =2时,f (x )+|x -4|=⎩⎪⎨⎪⎧ -2x +6,x ≤2,2,2<x <4,2x -6,x ≥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}.(2)记h (x )=f (2x +a )-2f (x ),则h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -2a ,x ≤0,4x -2a ,0<x <a ,2a ,x ≥a .由|h (x )|≤2,解得a -12≤x ≤a +12. 又已知|h (x )|≤2的解集为{x |1≤x ≤2},所以⎩⎪⎨⎪⎧ a -12=1,a +12=2,于是a =3.B 组1.证明 ∵n (n +1)>n 2,∴S n >1+2+…+n =n (n +1)2. 又∵n (n +1)<n +n +12=2n +12=n +12, ∴S n <(1+12)+(2+12)+…+(n +12) =n (n +1)2+n 2=n 2+2n 2<(n +1)22. ∴n (n +1)2<S n <(n +1)22. 2.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)∵a >-1,则-a 2<12, ∴f (x )=|2x -1|+|2x +a |=⎩⎪⎨⎪⎧ -4x +1-a ⎝⎛⎭⎫x <-a 2a +1 ⎝⎛⎭⎫-a 2≤x <124x +a -1 ⎝⎛⎭⎫x ≥12当x ∈⎣⎡⎭⎫-a 2,12时,f (x )=a +1, 即a +1≤x +3在x ∈⎣⎡⎭⎫-a 2,12上恒成立. ∴a +1≤-a 2+3,即a ≤43, ∴a 的取值范围为⎝⎛⎦⎤-1,43. 3.(1)解 因为f (x +2)=m -|x |,f (x +2)≥0等价于|x |≤m .由|x |≤m 有解,得m ≥0,且其解集为{x |-m ≤x ≤m }.又f (x +2)≥0的解集为[-1,1],故m =1.(2)证明 由(1)知1a +12b +13c=1, 又a ,b ,c ∈R +,由柯西不等式得a +2b +3c =(a +2b +3c )·⎝⎛⎭⎫1a +12b +13c ≥(a ·1a+2b ·12b +3c ·13c)2=9.4.证明 因为a ,b ,c 是正实数,由算术—几何平均不等式可得1a 3+1b 3+1c 3≥331a 3·1b 3·1c 3, 即1a 3+1b 3+1c 3≥3abc . 所以1a 3+1b 3+1c 3+abc ≥3abc +abc . 而3abc +abc ≥2 3abc·abc =23, 当且仅当a =b =c 且abc =3时,取等号.所以1a 3+1b 3+1c3+abc ≥2 3.。
高考文科数学专题十五 不等式选讲第三十五讲不等式选讲
专题十五 不等式选讲第三十五讲 不等式选讲解答题1.(2018全国卷Ⅰ)[选修4–5:不等式选讲](10分)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.2.(2018全国卷Ⅱ) [选修4-5:不等式选讲](10分)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.3.(2018全国卷Ⅲ) [选修4—5:不等式选讲](10分)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.4.(2018江苏)D .[选修4—5:不等式选讲](本小题满分10分)若x ,y ,z 为实数,且226x y z ++=,求222x y z ++的最小值.5.(2017新课标Ⅰ)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.6.(2017新课标Ⅱ)已知0a >,0b >,332a b +=,证明:(1)55()()4a b a b ++≥;(2)2a b +≤.7.(2017新课标Ⅲ)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.8.(2017江苏)已知a ,b ,c ,d 为实数,且224a b +=,2216c d +=,证明8ac bd +≤.9.(2016年全国I 高考)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.10.(2016年全国II )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 +<+.11.(2016年全国III 高考)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.12.(2015新课标1)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.13.(2015新课标2)设,,,a b c d 均为正数,且a b c d +=+,证明:(Ⅰ)若ab >cd a b c d > a b c d >||||a b c d -<- 的充要条件.14.(2014新课标1)若0,0a b >>,且11ab a 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.15.(2014新课标2)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.16.(2013新课标1)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. 17.(2013新课标2)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++≥ 18.(2012新课标)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.19.(2011新课标)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.。
《选修4-5--不等式选讲》知识点详解+例题+习题(含详细答案)
选修4-5不等式选讲最新考纲:1.理解绝对值的几何意义,并了解下列不等式成立的几何意义及取等号的条件:(1)|a +b|≤|a|+|b|(a,b∈R).(2)|a-b|≤|a-c|+|c-b|(a,b∈R).2.会利用绝对值的几何意义求解以下类型的不等式:|ax+b|≤c,|ax+b|≥c,|x-c|+|x-b|≥a.3.了解柯西不等式的几种不同形式,理解它们的几何意义,并会证明.4.通过一些简单问题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、数学归纳法.ab≤0且|a ab≥0且|a定理2:如果a、b为正数,则≥,当且仅当a=b时,等号成立.定理3:如果a、b、c为正数,则≥,当且仅当a=b=c时,等号成立.定理4:(一般形式的算术—几何平均值不等式)如果a1、a2、…、a n为n个正数,则≥,当且仅当a1=a2=…=a n时,等号成立.4.柯西不等式(1)柯西不等式的代数形式:设a,b,c,d为实数,则(a2+b2)·(c2+d2)≥(ac+bd)2,当且仅当ad=bc时等号成立.(2)若a i,b i(i∈N*)为实数,则()()≥(i b i)2,当且仅当b i=0(i=1,2,…,n)或存在一个数k,使得a i=kb i(i=1,2,…,n)时,等号成立.(3)柯西不等式的向量形式:设α,β为平面上的两个向量,则|α|·|β|≥|α·β|,当且仅当这两个向量同向或反向时等号成立.1(1)(2)(3)|(4)(5)[2AC[[答案] A3.设|a|<1,|b|<1,则|a+b|+|a-b|与2的大小关系是() A.|a+b|+|a-b|>2 B.|a+b|+|a-b|<2C.|a+b|+|a-b|=2 D.不能比较大小[解析]|a+b|+|a-b|≤|2a|<2.[答案] B4.若a,b,c∈(0,+∞),且a+b+c=1,则++的最大值为()A.1 B.C. D.2[∴([5[为-2≤a[解|(1)(2)把这些根由小到大排序,它们把定义域分为若干个区间.(3)在所分区间上,去掉绝对值符号组成若干个不等式,解这些不等式,求出它们的解集.(4)这些不等式解集的并集就是原不等式的解集.解绝对值不等式的关键是恰当的去掉绝对值符号.(1)(2015·山东卷)不等式|x-1|-|x-5|<2的解集是()A.(-∞,4) B.(-∞,1)C.(1,4) D.(1,5)(2)(2014·湖南卷)若关于x的不等式|ax-2|<3的解集为,则a=________.[解题指导]切入点:“脱掉”绝对值符号;关键点:利用绝对值的性质进行分类讨论.[解析](1)当x<1时,不等式可化为-(x-1)+(x-5)<2,即-4<2,显然成立,所以此时不等当当(2)当当当[对点训练已知函数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)=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?4右|x 1.是(2)[[解析](1)∵|x-1|+|x+2|≥|(x-1)-(x-2)|=3,∴a2+a+2≤3,解得≤a≤.即实数a的取值范围是.(2)解法一:根据绝对值的几何意义,设数x,-1,2在数轴上对应的点分别为P,A,B,则原不等式等价于P A-PB>k恒成立.∵AB=3,即|x+1|-|x-2|≥-3.故当k<-3时,原不等式恒成立.解法二:令y=|x+1|-|x-2|,则y=要使|x+1|-|x-2|>k恒成立,从图象中可以看出,只要k<-3即可.故k<-3满足题意.[答案](1)(2)(-∞,-3)解含参数的不等式存在性问题,只要求出存在满足条件的x即可;不等式的恒成立问题,可转化为最值问题,即f(x)<a恒成立?a>f(x)max,f(x)>a恒成立?a<f(x)min.(1)(2)[解-a?a-3≤x≤3.故(2)f不等式的证明方法很多,解题时既要充分利用已知条件,又要时刻瞄准解题目标,既不仅要搞清是什么,还要搞清干什么,只有兼顾条件与结论,才能找到正确的解题途径.应用基本不等式时要注意不等式中等号成立的条件.(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+>+;(2)+>+是|a-b|<|c-d|的充要条件.[解题指导]切入点:不等式的性质;关键点:不等式的恒等变形.[证明](1)因为(+)2=a+b+2,(+)2=c+d+2,由题设a+b=c+d,ab>cd得(+)2>(+)2.因此+>+.(2)①若|a-b|<|c-d|,则(a-b)2<(c-d)2,即(a+b)2-4ab<(c+d)2-4cd.由a+(1)ab+bc+ac≤;(2)++≥1.[证明](1)由a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ca得a2+b2+c2≥ab+bc+ca. 由题设得(a+b+c)2=1,即a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca=1.所以3(ab+bc+ca)≤1,即ab+bc+ca≤.(2)因为+b≥2a,+c≥2b,+a≥2c,故+++(a+b+c)≥2(a+b+c),即++≥a+b+c.所以++≥1.———————方法规律总结————————[12条件.3.[121[解析]|2x-1|<3?-3<2x-1<3?-1<x<2.[答案](-1,2)2.若不等式|kx-4|≤2的解集为{x|1≤x≤3},则实数k=__________.[解析]∵|kx-4|≤2,∴-2≤kx-4≤2,∴2≤kx≤6.∵不等式的解集为{x|1≤x≤3},∴k=2.[答案] 23.不等式|2x+1|+|x-1|<2的解集为________.[解析]当x≤-时,原不等式等价为-(2x+1)-(x-1)<2,即-3x<2,x>-,此时-<x≤-.当-<x<1时,原不等式等价为(2x+1)-(x-1)<2,即x<0,此时-<x<0.当x≥1时,原不等式等价为(2x +1)+(x-1)<2,即3x<2,x<,此时不等式无解,综上,原不等式的解为-<x<0,即原不等式的解集为.[答案]4[[5.[故[6.[3a-1+2a=[7.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__________.[解析]∵f(x)=|x+1|+|x-2|=∴f(x)≥3.要使|a|≥|x+1|+|x-2|有解,∴|a|≥3,即a≤-3或a≥3.[答案](-∞,-3]∪[3,+∞)8.已知关于x的不等式|x-a|+1-x>0的解集为R,则实数a的取值范围是__________.[解析]若x-1<0,则a∈R;若x-1≥0,则(x-a)2>(x-1)2对任意的x∈[1,+∞)恒成立,即(a-1)[(a+1)-2x]>0对任意的x∈[1,+∞)恒成立,所以(舍去)或对任意的x∈[1,+∞]恒成立,解得a<1.综上,a<1.[答案](-∞,1)9.设a,b,c是正实数,且a+b+c=9,则++的最小值为__________.[=≥2[10.[即∴[11[解析]∵|x-1|+|x|+|y-1|+|y+1|=(|1-x|+|x|)+(|1-y|+|1+y|)≥|(1-x)+x|+|(1-y)+(1+y)|=1+2=3,当且仅当(1-x)·x≥0,(1-y)·(1+y)≥0,即0≤x≤1,-1≤y≤1时等号成立,∴|x-1|+|x|+|y-1|+|y+1|的最小值为3.[答案] 312.若不等式|x+1|-|x-4|≥a+,对任意的x∈R恒成立,则实数a的取值范围是________.[解析]只要函数f(x)=|x+1|-|x-4|的最小值不小于a+即可.由于||x+1|-|x-4||≤|(x+1)-(x -4)|=5,所以-5≤|x+1|-|x-4|≤5,故只要-5≥a+即可.当a>0时,将不等式-5≥a+整理,得a2+5a+4≤0,无解;当a<0时,将不等式-5≥a+整理,得a2+5a+4≥0,则有a≤-4或-1≤a<0.综上可知,实数a的取值范围是(-∞,-4]∪[-1,0).[13(1)(2)[解若若若(2)f(x)作出函数f(x)的图象,如图所示.由图象可知,f(x)≥1,∴2a>1,a>,即a的取值范围为.14.(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<x<1;当x≥1时,不等式化为-x+2>0,解得1≤x<2.(2)a+1,0),C(a,a15(1)(2)[解f(x).(2)若a=1,f(x)=2|x-1|,不满足题设条件;若a<1,f(x)=f(x)的最小值为1-a;若a>1,f(x)=f(x)的最小值为a-1.∴对于?x∈R,f(x)≥2的充要条件是|a-1|≥2,∴a的取值范围是(-∞,-1]∪[3,+∞).16.(2015·福建卷)已知a>0,b>0,c>0,函数f(x)=|x+a|+|x-b|+c的最小值为4.(1)(2)[解又(2)(42=即a当且仅当==,即a=,b=,c=时等号成立.故a2+b2+c2的最小值为.。
2014年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标ⅰ)(含答案及解析)
2014年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.(5分)已知集合M={x|﹣1<x<3},N={x|﹣2<x<1},则M∩N=()A.(﹣2,1)B.(﹣1,1)C.(1,3)D.(﹣2,3)2.(5分)若tanα>0,则()A.sinα>0B.cosα>0C.sin2α>0D.cos2α>0 3.(5分)设z=+i,则|z|=()A.B.C.D.24.(5分)已知双曲线﹣=1(a>0)的离心率为2,则实数a=()A.2B.C.D.15.(5分)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论正确的是()A.f(x)•g(x)是偶函数B.|f(x)|•g(x)是奇函数C.f(x)•|g(x)|是奇函数D.|f(x)•g(x)|是奇函数6.(5分)设D,E,F分别为△ABC的三边BC,CA,AB的中点,则+=()A.B.C.D.7.(5分)在函数①y=cos|2x|,②y=|cosx|,③y=cos(2x+),④y=tan(2x﹣)中,最小正周期为π的所有函数为()A.①②③B.①③④C.②④D.①③8.(5分)如图,网格纸的各小格都是正方形,粗实线画出的是一个几何体的三视图,则这个几何体是()A.三棱锥B.三棱柱C.四棱锥D.四棱柱9.(5分)执行如图的程序框图,若输入的a,b,k分别为1,2,3,则输出的M=()A.B.C.D.10.(5分)已知抛物线C:y2=x的焦点为F,A(x0,y0)是C上一点,AF=|x0|,则x0=()A.1B.2C.4D.811.(5分)设x,y满足约束条件且z=x+ay的最小值为7,则a=()A.﹣5B.3C.﹣5或3D.5或﹣3 12.(5分)已知函数f(x)=ax3﹣3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,则实数a的取值范围是()A.(1,+∞)B.(2,+∞)C.(﹣∞,﹣1)D.(﹣∞,﹣2)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分13.(5分)将2本不同的数学书和1本语文书在书架上随机排成一行,则2本数学书相邻的概率为.14.(5分)甲、乙、丙三位同学被问到是否去过A,B,C三个城市时,甲说:我去过的城市比乙多,但没去过B城市;乙说:我没去过C城市;丙说:我们三人去过同一城市;由此可判断乙去过的城市为.15.(5分)设函数f(x)=,则使得f(x)≤2成立的x的取值范围是.16.(5分)如图,为测量山高MN,选择A和另一座的山顶C为测量观测点,从A点测得M点的仰角∠MAN=60°,C点的仰角∠CAB=45°以及∠MAC=75°;从C点测得∠MCA=60°,已知山高BC=100m,则山高MN=m.三、解答题:解答应写出文字说明.证明过程或演算步骤17.(12分)已知{a n}是递增的等差数列,a2,a4是方程x2﹣5x+6=0的根.(1)求{a n}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和.18.(12分)从某企业生产的产品中抽取100件,测量这些产品的一项质量指标值,由测量结果得如下频数分布表:质量指标值分组[75,85)[85,95)[95,105)[105,115)[115,125)频数62638228(1)在表格中作出这些数据的频率分布直方图;(2)估计这种产品质量指标的平均数及方差(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(3)根据以上抽样调查数据,能否认为该企业生产的这种产品符合“质量指标值不低于95的产品至少要占全部产品80%”的规定?19.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧面BB1C1C为菱形,B1C的中点为O,且AO⊥平面BB1C1C.(1)证明:B1C⊥AB;(2)若AC⊥AB1,∠CBB1=60°,BC=1,求三棱柱ABC﹣A1B1C1的高.20.(12分)已知点P(2,2),圆C:x2+y2﹣8y=0,过点P的动直线l与圆C交于A,B两点,线段AB的中点为M,O为坐标原点.(1)求M的轨迹方程;(2)当|OP|=|OM|时,求l的方程及△POM的面积.21.(12分)设函数f(x)=alnx+x2﹣bx(a≠1),曲线y=f(x)在点(1,f (1))处的切线斜率为0,(1)求b;(2)若存在x0≥1,使得f(x0)<,求a的取值范围.请考生在第22,23,24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分。
高中总复习二轮文科数学精品课件 专题8 选修4系列 8.2 不等式选讲(选修4—5)
当-1<a<3时,f(a2)=|a2-2a+1|=(a-1)2<4.
所以a的取值范围是(-∞,-1]∪[3,+∞).
.
命题热点三
不等式的证明
【思考】 不等式证明的常用方法有哪些?
例3(2022全国甲,文23)已知a,b,c均为正数,且a2+b2+4c2=3,证明:
即ac+4bc≤1(当且仅当a=b=c时,等号成立).
预测演练•巩固提升
1.(2022广西桂林阳朔中学模拟)已知函数f(x)=|x+3|,g(x)=|2-x|.
(1)求不等式f(x)+g(x)≤6的解集;
(2)设h(x)=f(x)-g(x),x1,x2∈R,求h(x1)-h(x2)的最大值.
解:(1)依题意,|x+3|+|2-x|≤6,
2
2
(0<x<1)的最小值为
1-
1.
题后反思 基本不等式在解决多变量代数式的最值问题中有着重要的应用,
运用基本不等式时应注意其条件(一正、二定、三相等).
对点训练4已知函数f(x)=x2+|x-2|.
(1)解不等式f(x)≤2|x|;
(2)若f(x)≥a2+4b2+5c2-
1
对任意x∈R恒成立,证明ac+4bc≤1.
则当 x≤-3
7
时,-(x+3)+(2-x)≤6,解得- ≤x≤-3;
2
当-3<x<2 时,x+3+2-x≤6,所以-3<x<2;
当 x≥2 时,x+3+x-2≤6,解得
2019年高考文科数学一轮单元卷:第二十四单元选修4-5不等式选讲(选用)B卷(含答案)
所以 a b 3 且 a b 9 ,所以 a 3 , b 6 .故选 D.
2.【答案】 B 【解析】 用赋值法.令 a 2 , b
2 ,代入检验; A.选项为 0>4 不成立,
C.选项为 0>4 不成立, D.选项为 4<4 不成立,故选 B. 3.【答案】 A
【解析】 当 x 0 时,由 x 1 2x 得 x 1 2x ,得 x 1 ,此时无解,
2 时,不 等式 化为
7
3
4 x2
2
9x 2
6 0 ,得
x
6 ,恰有 4 数个整数解,排除
A ,故选 B .
5
8.【答案】 C
【解析】 因为两圆的圆心和半径分别为 C1 a ,0 , r1 2 , C2 0, 2b , r2 1 ,所以由题设可知两圆
相外切,则 C1C2
r1 r2 ,故 a 2 4b2 9 ,即 a2 9
1
1 的最小值为(
)
1 a 1b 1 c
33 A.
2
93 B.
2
63 C.
2
9 33 D.
2
12.已知 f x 1 x2 , a b ,则 f a f b 与 a b 的大小关系为(
)
A. f a f b a b
B. f a f b a b
C. f a f b a b
D .不确定
二.填空题(本大题有 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.请把答案填在题中横线上)
【解析】( 1)当 a 2 时,知 f x x a x 1 x 2 x 1 3 ,
当 x 2 x 1 0 ,即 1 x 2 时取等号,∴ f x 的最小值是 3.
( 2)∵ f x x a x 1 x a x 1 a 1 ,当 x a x 1 0 时取等号,
2014年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标ⅱ)(含答案及解析)
2014年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.(5分)已知集合A={﹣2,0,2},B={x|x2﹣x﹣2=0},则A∩B=()A.∅B.{2}C.{0}D.{﹣2}2.(5分)=()A.1+2i B.﹣1+2i C.1﹣2i D.﹣1﹣2i 3.(5分)函数f(x)在x=x0处导数存在,若p:f′(x0)=0:q:x=x0是f(x)的极值点,则()A.p是q的充分必要条件B.p是q的充分条件,但不是q的必要条件C.p是q的必要条件,但不是q的充分条件D.p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件4.(5分)设向量,满足|+|=,|﹣|=,则•=()A.1B.2C.3D.55.(5分)等差数列{a n}的公差为2,若a2,a4,a8成等比数列,则{a n}的前n 项和S n=()A.n(n+1)B.n(n﹣1)C.D.6.(5分)如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1cm),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为()A.B.C.D.7.(5分)正三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面边长为2,侧棱长为,D为BC中点,则三棱锥A﹣B1DC1的体积为()A.3B.C.1D.8.(5分)执行如图所示的程序框图,若输入的x,t均为2,则输出的S=()A.4B.5C.6D.79.(5分)设x,y满足约束条件,则z=x+2y的最大值为()A.8B.7C.2D.110.(5分)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交于C 于A,B两点,则|AB|=()A.B.6C.12D.711.(5分)若函数f(x)=kx﹣ln x在区间(1,+∞)单调递增,则k的取值范围是()A.(﹣∞,﹣2]B.(﹣∞,﹣1]C.[2,+∞)D.[1,+∞)12.(5分)设点M(x0,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则x0的取值范围是()A.[﹣1,1]B.[﹣,]C.[﹣,]D.[﹣,]二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.(5分)甲、乙两名运动员各自等可能地从红、白、蓝3种颜色的运动服中选择1种,则他们选择相同颜色运动服的概率为.14.(5分)函数f(x)=sin(x+φ)﹣2sinφcosx的最大值为.15.(5分)偶函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,f(3)=3,则f(﹣1)=.16.(5分)数列{a n}满足a n+1=,a8=2,则a1=.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(12分)四边形ABCD的内角A与C互补,AB=1,BC=3,CD=DA=2.(1)求C和BD;(2)求四边形ABCD的面积.18.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中点.(Ⅰ)证明:PB∥平面AEC;(Ⅱ)设AP=1,AD=,三棱锥P﹣ABD的体积V=,求A到平面PBC的距离.19.(12分)某市为了考核甲、乙两部门的工作情况,随机访问了50位市民,根据这50位市民对两部门的评分(评分越高表明市民的评价越高)绘制的茎叶图如图:(Ⅰ)分别估计该市的市民对甲、乙两部门评分的中位数;(Ⅱ)分别估计该市的市民对甲、乙两部门的评分高于90的概率;(Ⅲ)根据茎叶图分析该市的市民对甲、乙两部门的评价.20.(12分)设F1,F2分别是C:+=1(a>b>0)的左,右焦点,M是C 上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.21.(12分)已知函数f(x)=x3﹣3x2+ax+2,曲线y=f(x)在点(0,2)处的切线与x轴交点的横坐标为﹣2.(Ⅰ)求a;(Ⅱ)证明:当k<1时,曲线y=f(x)与直线y=kx﹣2只有一个交点.三、选修4-1:几何证明选讲22.(10分)如图,P是⊙O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交⊙O于点E,证明:(Ⅰ)BE=EC;(Ⅱ)AD•DE=2PB2.四、选修4-4,坐标系与参数方程23.在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈[0,](Ⅰ)求C的参数方程;(Ⅱ)设点D在半圆C上,半圆C在D处的切线与直线l:y=x+2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,求直线CD的倾斜角及D的坐标.五、选修4-5:不等式选讲24.设函数f(x)=|x+|+|x﹣a|(a>0).(Ⅰ)证明:f(x)≥2;(Ⅱ)若f(3)<5,求a的取值范围.2014年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.(5分)已知集合A={﹣2,0,2},B={x|x2﹣x﹣2=0},则A∩B=()A.∅B.{2}C.{0}D.{﹣2}【考点】1E:交集及其运算.【专题】5J:集合.【分析】先解出集合B,再求两集合的交集即可得出正确选项.【解答】解:∵A={﹣2,0,2},B={x|x2﹣x﹣2=0}={﹣1,2},∴A∩B={2}.故选:B.【点评】本题考查交的运算,理解好交的定义是解答的关键.2.(5分)=()A.1+2i B.﹣1+2i C.1﹣2i D.﹣1﹣2i【考点】A5:复数的运算.【专题】5N:数系的扩充和复数.【分析】分子分母同乘以分母的共轭复数1+i化简即可.【解答】解:化简可得====﹣1+2i故选:B.【点评】本题考查复数代数形式的化简,分子分母同乘以分母的共轭复数是解决问题的关键,属基础题.3.(5分)函数f(x)在x=x0处导数存在,若p:f′(x0)=0:q:x=x0是f(x)的极值点,则()A.p是q的充分必要条件B.p是q的充分条件,但不是q的必要条件C.p是q的必要条件,但不是q的充分条件D.p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件【考点】29:充分条件、必要条件、充要条件.【专题】5L:简易逻辑.【分析】根据可导函数的极值和导数之间的关系,利用充分条件和必要条件的定义即可得到结论.【解答】解:函数f(x)=x3的导数为f'(x)=3x2,由f′(x0)=0,得x0=0,但此时函数f(x)单调递增,无极值,充分性不成立.根据极值的定义和性质,若x=x0是f(x)的极值点,则f′(x0)=0成立,即必要性成立,故p是q的必要条件,但不是q的充分条件,故选:C.【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,利用函数单调性和极值之间的关系是解决本题的关键,比较基础.4.(5分)设向量,满足|+|=,|﹣|=,则•=()A.1B.2C.3D.5【考点】9O:平面向量数量积的性质及其运算.【专题】5A:平面向量及应用.【分析】将等式进行平方,相加即可得到结论.【解答】解:∵|+|=,|﹣|=,∴分别平方得+2•+=10,﹣2•+=6,两式相减得4•=10﹣6=4,即•=1,故选:A.【点评】本题主要考查向量的基本运算,利用平方进行相加是解决本题的关键,比较基础.5.(5分)等差数列{a n}的公差为2,若a2,a4,a8成等比数列,则{a n}的前n 项和S n=()A.n(n+1)B.n(n﹣1)C.D.【考点】83:等差数列的性质.【专题】54:等差数列与等比数列.【分析】由题意可得a42=(a4﹣4)(a4+8),解得a4可得a1,代入求和公式可得.【解答】解:由题意可得a42=a2•a8,即a42=(a4﹣4)(a4+8),解得a4=8,∴a1=a4﹣3×2=2,∴S n=na1+d,=2n+×2=n(n+1),故选:A.【点评】本题考查等差数列的性质和求和公式,属基础题.6.(5分)如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1cm),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为()A.B.C.D.【考点】L!:由三视图求面积、体积.【专题】5F:空间位置关系与距离.【分析】由三视图判断几何体的形状,通过三视图的数据求解几何体的体积即可.【解答】解:几何体是由两个圆柱组成,一个是底面半径为3高为2,一个是底面半径为2,高为4,组合体体积是:32π•2+22π•4=34π.底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯的体积为:32π×6=54π切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为:=.故选:C.【点评】本题考查三视图与几何体的关系,几何体的体积的求法,考查空间想象能力以及计算能力.7.(5分)正三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面边长为2,侧棱长为,D为BC中点,则三棱锥A﹣B1DC1的体积为()A.3B.C.1D.【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积.【专题】5F:空间位置关系与距离.【分析】由题意求出底面B1DC1的面积,求出A到底面的距离,即可求解三棱锥的体积.【解答】解:∵正三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面边长为2,侧棱长为,D为BC 中点,∴底面B1DC1的面积:=,A到底面的距离就是底面正三角形的高:.三棱锥A﹣B1DC1的体积为:=1.故选:C.【点评】本题考查几何体的体积的求法,求解几何体的底面面积与高是解题的关键.8.(5分)执行如图所示的程序框图,若输入的x,t均为2,则输出的S=()A.4B.5C.6D.7【考点】EF:程序框图.【专题】5K:算法和程序框图.【分析】根据条件,依次运行程序,即可得到结论.【解答】解:若x=t=2,则第一次循环,1≤2成立,则M=,S=2+3=5,k=2,第二次循环,2≤2成立,则M=,S=2+5=7,k=3,此时3≤2不成立,输出S=7,故选:D.【点评】本题主要考查程序框图的识别和判断,比较基础.9.(5分)设x,y满足约束条件,则z=x+2y的最大值为()A.8B.7C.2D.1【考点】7C:简单线性规划.【专题】59:不等式的解法及应用.【分析】作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即可求z 的最大值.【解答】解:作出不等式对应的平面区域,由z=x+2y,得y=﹣,平移直线y=﹣,由图象可知当直线y=﹣经过点A时,直线y=﹣的截距最大,此时z最大.由,得,即A(3,2),此时z的最大值为z=3+2×2=7,故选:B.【点评】本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决线性规划题目的常用方法.10.(5分)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交于C 于A,B两点,则|AB|=()A.B.6C.12D.7【考点】K8:抛物线的性质.【专题】5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】求出焦点坐标,利用点斜式求出直线的方程,代入抛物线的方程,利用根与系数的关系,由弦长公式求得|AB|.【解答】解:由y2=3x得其焦点F(,0),准线方程为x=﹣.则过抛物线y2=3x的焦点F且倾斜角为30°的直线方程为y=tan30°(x﹣)=(x ﹣).代入抛物线方程,消去y,得16x2﹣168x+9=0.设A(x1,y1),B(x2,y2)则x1+x2=,所以|AB|=x1++x2+=++=12故选:C.【点评】本题考查抛物线的标准方程,以及简单性质的应用,弦长公式的应用,运用弦长公式是解题的难点和关键.11.(5分)若函数f(x)=kx﹣ln x在区间(1,+∞)单调递增,则k的取值范围是()A.(﹣∞,﹣2]B.(﹣∞,﹣1]C.[2,+∞)D.[1,+∞)【考点】6B:利用导数研究函数的单调性.【专题】38:对应思想;4R:转化法;51:函数的性质及应用.【分析】求出导函数f′(x),由于函数f(x)=kx﹣lnx在区间(1,+∞)单调递增,可得f′(x)≥0在区间(1,+∞)上恒成立.解出即可.【解答】解:f′(x)=k﹣,∵函数f(x)=kx﹣lnx在区间(1,+∞)单调递增,∴f′(x)≥0在区间(1,+∞)上恒成立.∴k≥,而y=在区间(1,+∞)上单调递减,∴k≥1.∴k的取值范围是:[1,+∞).故选:D.【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性、恒成立问题的等价转化方法,属于中档题.12.(5分)设点M(x0,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则x0的取值范围是()A.[﹣1,1]B.[﹣,]C.[﹣,]D.[﹣,]【考点】JE:直线和圆的方程的应用.【专题】5B:直线与圆.【分析】根据直线和圆的位置关系,利用数形结合即可得到结论.【解答】解:由题意画出图形如图:点M(x0,1),要使圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则∠OMN的最大值大于或等于45°时一定存在点N,使得∠OMN=45°,而当MN与圆相切时∠OMN取得最大值,此时MN=1,图中只有M′到M″之间的区域满足MN=1,∴x0的取值范围是[﹣1,1].故选:A.【点评】本题考查直线与圆的位置关系,直线与直线设出角的求法,数形结合是快速解得本题的策略之一.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.(5分)甲、乙两名运动员各自等可能地从红、白、蓝3种颜色的运动服中选择1种,则他们选择相同颜色运动服的概率为.【考点】C8:相互独立事件和相互独立事件的概率乘法公式.【专题】5I:概率与统计.【分析】所有的选法共有3×3=9种,而他们选择相同颜色运动服的选法共有3种,由此求得他们选择相同颜色运动服的概率.【解答】解:所有的选法共有3×3=9种,而他们选择相同颜色运动服的选法共有3种,故他们选择相同颜色运动服的概率为=,故答案为:.【点评】本题主要考查相互独立事件的概率乘法公式,属于基础题.14.(5分)函数f(x)=sin(x+φ)﹣2sinφcosx的最大值为1.【考点】GP:两角和与差的三角函数;HW:三角函数的最值.【专题】56:三角函数的求值;57:三角函数的图像与性质.【分析】直接利用两角和与差三角函数化简,然后求解函数的最大值.【解答】解:函数f(x)=sin(x+φ)﹣2sinφcosx=sinxcosφ+sinφcosx﹣2sinφcosx=sinxc osφ﹣sinφcosx=sin(x﹣φ)≤1.所以函数的最大值为1.故答案为:1.【点评】本题考查两角和与差的三角函数,三角函数最值的求解,考查计算能力.15.(5分)偶函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,f(3)=3,则f(﹣1)= 3.【考点】3K:函数奇偶性的性质与判断.【专题】51:函数的性质及应用.【分析】根据函数奇偶性和对称性的性质,得到f(x+4)=f(x),即可得到结论.【解答】解:法1:因为偶函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,所以f(2+x)=f(2﹣x)=f(x﹣2),即f(x+4)=f(x),则f(﹣1)=f(﹣1+4)=f(3)=3,法2:因为函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,所以f(1)=f(3)=3,因为f(x)是偶函数,所以f(﹣1)=f(1)=3,故答案为:3.【点评】本题主要考查函数值的计算,利用函数奇偶性和对称性的性质得到周期性f(x+4)=f(x)是解决本题的关键,比较基础.16.(5分)数列{a n}满足a n+1=,a8=2,则a1=.【考点】8H:数列递推式.【专题】11:计算题.【分析】根据a8=2,令n=7代入递推公式a n+1=,求得a7,再依次求出a6,a5的结果,发现规律,求出a1的值.=,a8=2,【解答】解:由题意得,a n+1令n=7代入上式得,a8=,解得a7=;令n=6代入得,a7=,解得a6=﹣1;令n=5代入得,a6=,解得a5=2;…根据以上结果发现,求得结果按2,,﹣1循环,∵8÷3=2…2,故a1=故答案为:.【点评】本题考查了数列递推公式的简单应用,即给n具体的值代入后求数列的项,属于基础题.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(12分)四边形ABCD的内角A与C互补,AB=1,BC=3,CD=DA=2.(1)求C和BD;(2)求四边形ABCD的面积.【考点】HP:正弦定理;HR:余弦定理.【专题】56:三角函数的求值.【分析】(1)在三角形BCD中,利用余弦定理列出关系式,将BC,CD,以及cosC 的值代入表示出BD2,在三角形ABD中,利用余弦定理列出关系式,将AB,DA以及cosA的值代入表示出BD2,两者相等求出cosC的值,确定出C的度数,进而求出BD的长;(2)由C的度数求出A的度数,利用三角形面积公式求出三角形ABD与三角形BCD面积,之和即为四边形ABCD面积.【解答】解:(1)在△BCD中,BC=3,CD=2,由余弦定理得:BD2=BC2+CD2﹣2BC•CDcosC=13﹣12cosC①,在△ABD中,AB=1,DA=2,A+C=π,由余弦定理得:BD2=AB2+AD2﹣2AB•ADcosA=5﹣4cosA=5+4cosC②,由①②得:cosC=,则C=60°,BD=;(2)∵cosC=,cosA=﹣,∴sinC=sinA=,则S=AB•DAsinA+BC•CDsinC=×1×2×+×3×2×=2.【点评】此题考查了余弦定理,同角三角函数间的基本关系,以及三角形面积公式,熟练掌握余弦定理是解本题的关键.18.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中点.(Ⅰ)证明:PB∥平面AEC;(Ⅱ)设AP=1,AD=,三棱锥P﹣ABD的体积V=,求A到平面PBC的距离.【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积;LS:直线与平面平行;MK:点、线、面间的距离计算.【专题】5F:空间位置关系与距离.【分析】(Ⅰ)设BD与AC 的交点为O,连结EO,通过直线与平面平行的判定定理证明PB∥平面AEC;(Ⅱ)通过AP=1,AD=,三棱锥P﹣ABD的体积V=,求出AB,作AH⊥PB 角PB于H,说明AH就是A到平面PBC的距离.通过解三角形求解即可.【解答】解:(Ⅰ)证明:设BD与AC 的交点为O,连结EO,∵ABCD是矩形,∴O为BD的中点∵E为PD的中点,∴EO∥PB.EO⊂平面AEC,PB⊄平面AEC∴PB∥平面AEC;(Ⅱ)∵AP=1,AD=,三棱锥P﹣ABD的体积V=,∴V==,∴AB=,PB==.作AH⊥PB交PB于H,由题意可知BC⊥平面PAB,∴BC⊥AH,故AH⊥平面PBC.又在三角形PAB中,由射影定理可得:A到平面PBC的距离.【点评】本题考查直线与平面垂直,点到平面的距离的求法,考查空间想象能力以及计算能力.19.(12分)某市为了考核甲、乙两部门的工作情况,随机访问了50位市民,根据这50位市民对两部门的评分(评分越高表明市民的评价越高)绘制的茎叶图如图:(Ⅰ)分别估计该市的市民对甲、乙两部门评分的中位数;(Ⅱ)分别估计该市的市民对甲、乙两部门的评分高于90的概率;(Ⅲ)根据茎叶图分析该市的市民对甲、乙两部门的评价.【考点】BA:茎叶图;BB:众数、中位数、平均数;CB:古典概型及其概率计算公式.【专题】5I:概率与统计.【分析】(Ⅰ)根据茎叶图的知识,中位数是指中间的一个或两个的平均数,首先要排序,然后再找,(Ⅱ)利用样本来估计总体,只要求出样本的概率就可以了.(Ⅲ)根据(Ⅰ)(Ⅱ)的结果和茎叶图,合理的评价,恰当的描述即可.【解答】解:(Ⅰ)由茎叶图知,50位市民对甲部门的评分有小到大顺序,排在排在第25,26位的是75,75,故样本的中位数是75,所以该市的市民对甲部门的评分的中位数的估计值是75.50位市民对乙部门的评分有小到大顺序,排在排在第25,26位的是66,68,故样本的中位数是=67,所以该市的市民对乙部门的评分的中位数的估计值是67.(Ⅱ)由茎叶图知,50位市民对甲、乙部门的评分高于90的比率分别为,故该市的市民对甲、乙两部门的评分高于90的概率得估计值分别为0.1,0.16,(Ⅲ)由茎叶图知,市民对甲部门的评分的中位数高于乙部门的评分的中位数,而且由茎叶图可以大致看出对甲部门的评分标准差要小于乙部门的标准差,说明该市市民对甲部门的评价较高、评价较为一致,对乙部门的评价较低、评价差异较大.【点评】本题主要考查了茎叶图的知识,以及中位数,用样本来估计总体的统计知识,属于基础题.20.(12分)设F1,F2分别是C:+=1(a>b>0)的左,右焦点,M是C 上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.【考点】K4:椭圆的性质.【专题】5E:圆锥曲线中的最值与范围问题.【分析】(1)根据条件求出M的坐标,利用直线MN的斜率为,建立关于a,c的方程即可求C的离心率;(2)根据直线MN在y轴上的截距为2,以及|MN|=5|F1N|,建立方程组关系,求出N的坐标,代入椭圆方程即可得到结论.【解答】解:(1)∵M是C上一点且MF2与x轴垂直,∴M的横坐标为c,当x=c时,y=,即M(c,),若直线MN的斜率为,即tan∠MF1F2=,即b2==a2﹣c2,即c2+﹣a2=0,则,即2e2+3e﹣2=0解得e=或e=﹣2(舍去),即e=.(Ⅱ)由题意,原点O是F1F2的中点,则直线MF1与y轴的交点D(0,2)是线段MF1的中点,设M(c,y),(y>0),则,即,解得y=,∵OD是△MF1F2的中位线,∴=4,即b2=4a,由|MN|=5|F1N|,则|MF1|=4|F1N|,解得|DF1|=2|F1N|,即设N(x1,y1),由题意知y1<0,则(﹣c,﹣2)=2(x1+c,y1).即,即代入椭圆方程得,将b2=4a代入得,解得a=7,b=.【点评】本题主要考查椭圆的性质,利用条件建立方程组,利用待定系数法是解决本题的关键,综合性较强,运算量较大,有一定的难度.21.(12分)已知函数f(x)=x3﹣3x2+ax+2,曲线y=f(x)在点(0,2)处的切线与x轴交点的横坐标为﹣2.(Ⅰ)求a;(Ⅱ)证明:当k<1时,曲线y=f(x)与直线y=kx﹣2只有一个交点.【考点】6B:利用导数研究函数的单调性;6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.【专题】53:导数的综合应用.【分析】(Ⅰ)求函数的导数,利用导数的几何意义建立方程即可求a;(Ⅱ)构造函数g(x)=f(x)﹣kx+2,利用函数导数和极值之间的关系即可得到结论.【解答】解:(Ⅰ)函数的导数f′(x)=3x2﹣6x+a;f′(0)=a;则y=f(x)在点(0,2)处的切线方程为y=ax+2,∵切线与x轴交点的横坐标为﹣2,∴f(﹣2)=﹣2a+2=0,解得a=1.(Ⅱ)当a=1时,f(x)=x3﹣3x2+x+2,设g(x)=f(x)﹣kx+2=x3﹣3x2+(1﹣k)x+4,由题设知1﹣k>0,当x≤0时,g′(x)=3x2﹣6x+1﹣k>0,g(x)单调递增,g(﹣1)=k﹣1,g(0)=4,当x>0时,令h(x)=x3﹣3x2+4,则g(x)=h(x)+(1﹣k)x>h(x).则h′(x)=3x2﹣6x=3x(x﹣2)在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)单调递增,∴在x=2时,h(x)取得极小值h(2)=0,g(﹣1)=k﹣1,g(0)=4,则g(x)=0在(﹣∞,0]有唯一实根.∵g(x)>h(x)≥h(2)=0,∴g(x)=0在(0,+∞)上没有实根.综上当k<1时,曲线y=f(x)与直线y=kx﹣2只有一个交点.【点评】本题主要考查导数的几何意义,以及函数交点个数的判断,利用导数和函数单调性之间的关系是解决本题的关键,考查学生的计算能力.三、选修4-1:几何证明选讲22.(10分)如图,P是⊙O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交⊙O于点E,证明:(Ⅰ)BE=EC;(Ⅱ)AD•DE=2PB2.【考点】N4:相似三角形的判定;NC:与圆有关的比例线段.【专题】17:选作题;5Q:立体几何.【分析】(Ⅰ)连接OE,OA,证明OE⊥BC,可得E是的中点,从而BE=EC;(Ⅱ)利用切割线定理证明PD=2PB,PB=BD,结合相交弦定理可得AD•DE=2PB2.【解答】证明:(Ⅰ)连接OE,OA,则∠OAE=∠OEA,∠OAP=90°,∵PC=2PA,D为PC的中点,∴PA=PD,∴∠PAD=∠PDA,∵∠PDA=∠CDE,∴∠OEA+∠CDE=∠OAE+∠PAD=90°,∴OE⊥BC,∴E是的中点,∴BE=EC;(Ⅱ)∵PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,∴PA2=PB•PC,∵PC=2PA,∴PA=2PB,∴PD=2PB,∴PB=BD,∴BD•DC=PB•2PB,∵AD•DE=BD•DC,∴AD•DE=2PB2.【点评】本题考查与圆有关的比例线段,考查切割线定理、相交弦定理,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.四、选修4-4,坐标系与参数方程23.在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈[0,](Ⅰ)求C的参数方程;(Ⅱ)设点D在半圆C上,半圆C在D处的切线与直线l:y=x+2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,求直线CD的倾斜角及D的坐标.【考点】QH:参数方程化成普通方程.【专题】5S:坐标系和参数方程.【分析】(1)利用即可得出直角坐标方程,利用cos2t+sin2t=1进而得出参数方程.(2)利用半圆C在D处的切线与直线l:y=x+2垂直,则直线CD的斜率与直线l的斜率相等,即可得出直线CD的倾斜角及D的坐标.【解答】解:(1)由半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈[0,],即ρ2=2ρcosθ,可得C的普通方程为(x﹣1)2+y2=1(0≤y≤1).可得C的参数方程为(t为参数,0≤t≤π).(2)设D(1+cos t,sin t),由(1)知C是以C(1,0)为圆心,1为半径的上半圆,∵直线CD的斜率与直线l的斜率相等,∴tant=,t=.故D的直角坐标为,即(,).【点评】本题考查了把极坐标方程化为直角坐标方程、参数方程化为普通方程、直线与圆的位置关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.五、选修4-5:不等式选讲24.设函数f(x)=|x+|+|x﹣a|(a>0).(Ⅰ)证明:f(x)≥2;(Ⅱ)若f(3)<5,求a的取值范围.【考点】R5:绝对值不等式的解法.【专题】59:不等式的解法及应用.【分析】(Ⅰ)由a>0,f(x)=|x+|+|x﹣a|,利用绝对值三角不等式、基本不等式证得f(x)≥2成立.(Ⅱ)由f(3)=|3+|+|3﹣a|<5,分当a>3时和当0<a≤3时两种情况,分别去掉绝对值,求得不等式的解集,再取并集,即得所求.【解答】解:(Ⅰ)证明:∵a>0,f(x)=|x+|+|x﹣a|≥|(x+)﹣(x﹣a)|=|a+|=a+≥2=2,故不等式f(x)≥2成立.(Ⅱ)∵f(3)=|3+|+|3﹣a|<5,∴当a>3时,不等式即a+<5,即a2﹣5a+1<0,解得3<a<.当0<a≤3时,不等式即6﹣a+<5,即a2﹣a﹣1>0,求得<a≤3.综上可得,a的取值范围(,).【点评】本题主要考查绝对值三角不等式,绝对值不等式的解法,体现了转化、分类讨论的数学思想,属于中档题.。
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不等式选讲专题(文科) 已知函数()23f x x x =-++.
(1)求不等式()15f x ≤的解集;
(2)若()2x a f x -+≤对x ∈R 恒成立,求a 的取值范围.
【答案】(1)[]87-,;(2)(]5-∞,.
【解析】(1)因为()213532 212x x f x x x x --<-⎧⎪=-⎨⎪+>⎩
≤≤,
所以当3x <-时,由()15f x ≤得83x -<-≤;
当32x -≤≤时,由()15f x ≤得32x -≤≤;
当2x >时,由()15f x ≤得27x <≤,
综上,()15f x ≤的解集为[]87-,;
(2)【方法一】由()2x a f x -+≤得()2a x f x +≤,
因为()()()235f x x x --+=≥,当且仅当32x -≤≤取等号,
所以当32x -≤≤时,()f x 取得最小值5.
所以,当0x =时,()2x f x +取得最小值5,
故5a ≤,即a 的取值范围为(]5-∞,.
【方法二】设()2g x x a =-+,则()()0max g x g a ==,
当32x -≤≤时,()f x 的取得最小值5,
所以当0x =时,()2x f x +取得最小值5,
故5a ≤,即a 的取值范围为(]5-∞,.
一、(优质试题广西高三下学期第二次模拟
已知函数()22f x x =-,()g x x a =-.
(1)若1a =,解不等式()()3f x g x +≥;
(2)若不等式()()f x g x >至少有一个负数解,求实数a 的取值范围.
【答案】(1){}1|0x x -≤≤.(2)9,24⎛⎫- ⎪⎝⎭
. 【解析】(1)若1a =,则不等式()()3f x g x +≥化为2213x x +--≥.
当1x ≥时,2213x x +--≥,即220x x -+≤,2
17024x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭≤不成立; 当1x <时,2213x x -+-≥,即20x x +≤,解得10x -≤≤.
综上,不等式()()3f x g x +≥的解集为{}1|0x x -≤≤.
(2)作出()y f x =的图象如图所示,当0a <时,()g x 的图象如折线①所示, 由2 2y x a
y x =-=-⎧⎨⎩得220x a x +--=,若相切,则()1420a ∆=++=,得94a =-, 数形结合知,当94a ≤-时,不等式无负数解,则904
a -<<. 当0a =时,满足()()f x g x >至少有一个负数解.
当0a >时,()g x 的图象如折线②所示,
此时当2a =时恰好无负数解,数形结合知,
当2a ≥时,不等式无负数解,则02a <<.
综上所述,若不等式()()f x g x >至少有一个负数解,
则实数a 的取值范围是9,24⎛⎫- ⎪⎝⎭
. 二、(优质试题四川广元高三下学期第二次统
已知()211f x x x =++-.
(1)求()f x 在[]1,1-上的最大值m 及最小值n ;
(2)a ,b ∈R ,设1am bn +=,求22a b +的最小值.
【答案】(1)3,32;(2)445
. 【解析】(1)∵()3112 1 2132x x f x x x x x ⎧⎪≥⎪⎪=+-≤<⎨⎪⎪-<-⎪⎩
, ∴[]1,1x ∈-时,()max 3f x =,()min 32
f x =. (2)3312
am bn a b +=+=, ()222222223321494539342a b a b ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∴+==⎛⎫++ ⎪⎝⎭≥;22a b +的最小值为445.
三、(优质试题湖北八校高三第一次。