高考文科数学不等式选讲考点精细选

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不等式选讲考点精细选

一、知识点整合:

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 )|0)⇔-a

2. 含有绝对值的不等式的性质

|a |-|b |≤|a ±b |≤|a |+|b |. 3. 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)若a i ,b i (i ∈N *

)为实数,则(∑n

i =1a 2

i )(∑n

i =1b 2

i )≥(∑n

i =1

a i

b i )2

,当且仅当a 1b 1=a 2

b 2=…=a n b n

(当某b j =0时,认为a j =0,j =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共线时等号成立. 4. 不等式的证明方法

证明不等式常用的方法有比较法、综合法、分析法、反证法、放缩法、数学归纳法等.

练习精细选

1.若关于实数x 的不等式|x -5|+|x +3|

答案 (-∞,8]

解析 ∵|x -5|+|x +3|=|5-x |+|x +3| ≥|5-x +x +3|=8,

∴(|x -5|+|x +3|)min =8,

要使|x -5|+|x +3|

2. (2013·江西)在实数范围内,不等式||x -2|-1|≤1的解集为________.

答案 [0,4]

解析 由||x -2|-1|≤1得-1≤|x -2|-1≤1,

解⎩⎪⎨⎪⎧

|x -2|≥0|x -2|≤2

得0≤x ≤4.

∴不等式的解集为[0,4].

3.已知a ,b ,m ,n 均为正数,且a +b =1,mn =2,则(am +bn )(bm +an )的最小值

为________. 答案 2

解析 由柯西不等式(a 2+b 2)(c 2+d 2)≥(ac +bd )2,当且仅当ad =bc 时“=”成立,得

(am +bn )(bm +an )≥(am ·an +bm bn )2=mn (a +b )2=2.

4.若不等式|kx -4|≤2的解集为{x |1≤x ≤3},则实数k =________.

答案 2

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.

5.设x ,y ∈R,且xy ≠0,则⎝

⎛⎭⎪⎫x 2+1y 2·⎝ ⎛⎭

⎪⎫1x

2+4y 2

的最小值为________.

答案 9

解析 ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1y 2⎝ ⎛⎭

⎪⎫1x 2+4y 2

=5+1x 2y 2+4x 2y 2

≥5+2

1

x 2y

2

·4x 2y 2=9,

当且仅当x 2

y 2

=1

2

时“=”成立.

三、典型题型分析

题型一 含绝对值的不等式的解法

例1 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 )

(2)设a >-1,且当x ∈⎣⎢⎡⎭

⎪⎫

-a 2,12时,f (x )≤g (x ),求a 的取值范围.

审题破题 (1)可以通过分段讨论去绝对值;(2)在x ∈⎣⎢⎡⎭

⎪⎫

-a 2,12时去绝对值,利

用函数最值求a 的范围.

解 (1)当a =-2时,不等式f (x )

则y =⎩⎪

⎨⎪

-5x ,x <1

2

-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

(2)∵a >-1,则-a 2<1

2

∴f (x )=|2x -1|+|2x +a |

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 ≤4

3

∴a 的取值范围为⎝

⎛⎦⎥⎤

-1,43.

点评: 这类不等式的解法是高考的热点. (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;③分别解去掉绝对值的不等式;④取每个结果的并集,注意在分段时不要遗漏区间的端点值.

(2)用图象法,数形结合可以求解含有绝对值的不等式,使得代数问题几何化,既通俗易懂,又简洁直观,是一种较好的方法. 变式训练1 已知函数f (x )=|x +1|+|x -2|-m .

(1)当m =5时,求f (x )>0的解集;

(2)若关于x 的不等式f (x )≥2的解集是R ,求m 的取值范围. 解 (1)由题设知|x +1|+|x -2|>5,

不等式的解集是以下三个不等式组解集的并集:

⎩⎪⎨⎪⎧

x ≥2,x +1+x -2>5

或⎩⎪⎨⎪⎧

-1≤x <2,

x +1-x +2>5

或⎩⎪⎨⎪⎧

x <-1,

-x -1-x +2>5,

解得函数f (x )的定义域为(-∞,-2)∪(3,+∞).

(2)不等式f (x )≥2即|x +1|+|x -2|>m +2,

∵x ∈R 时,恒有|x +1|+|x -2|≥|(x +1)-(x -2)|=3, 不等式|x +1|+|x -2|≥m +2解集是R , ∴m +2≤3,m 的取值范围是(-∞,1]. 题型二 不等式的证明

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