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- 2021-06-11 发布
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第二讲 不等式选讲(选修4-5)
年份
卷别
考查角度及命题位置
命题分析
2018
Ⅰ卷
绝对值不等式的解法、不等式的应用及恒成立问题·T23
1.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等,命题的热点是绝对值不等式的求解,以及绝对值不等式与函数的综合问题的求解.
2.此部分命题形式单一、稳定,难度中等,备考本部分内容时应注意分类讨论思想的应用.
Ⅱ卷
绝对值不等式的解法、不等式的应用及恒成立问题·T23
Ⅲ卷
分段函数图象的画法与应用·T23
2017
Ⅰ卷
含绝对值不等式的解法、求参数的取值范围·T23
Ⅱ卷
基本不等式的应用、一些常用的变形及证明不等式的方法·T23
Ⅲ卷
含绝对值不等式的解法、函数最值的求解·T23
2016
Ⅰ卷
含绝对值不等式的解法、分段函数的图象·T24
Ⅱ卷
含绝对值不等式的解法、比较法证明不等式·T24
Ⅲ卷
含绝对值不等式的解法、绝对值不等式的性质·T24
含绝对值不等式的解法及应用
授课提示:对应学生用书第79页
[悟通——方法结论]
1.|ax+b|≤c,|ax+b|≥c型不等式的解法
(1)若c>0,则|ax+b|≤c⇔-c≤ax+b≤c,|ax+b|≥c⇔ax+b≥c或ax+b≤-c,然后根据a,b的取值求解即可;
(2)若c<0,则|ax+b|≤c的解集为∅,|ax+b|≥c的解集为R.
2.|x-a|+|x-b|≥c,|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;
(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.
(2017·高考全国卷Ⅰ)(10分)已知函数f(x)=-x2+ax+4,g(x)=|x+1|+|x-1|.
(1)当a=1时,求不等式f(x)≥g(x)的解集;
(2)若不等式f(x)≥g(x)的解集包含[-1,1],求a的取值范围.
[规范解答] (1)当a=1时,不等式f(x)≥g(x)等价于
x2-x+|x+1|+|x-1|-4≤0.①
当x<-1时,①式化为x2-3x-4≤0,无解;
(2分)
当-1≤x≤1时,①式化为x2-x-2≤0,
从而-1≤x≤1;
当x>1时,①式化为x2+x-4≤0,
从而12时,由f(x)≥1解得x>2.
所以f(x)≥1的解集为{x|x≥1}.
(2)由f(x)≥x2-x+m,得m≤|x+1|-|x-2|-x2+x.
而|x+1|-|x-2|-x2+x≤|x|+1+|x|-2-x2+|x|
=-2+
≤,
且当x=时,|x+1|-|x-2|-x2+x=.
故m的取值范围为.
2.(2018·成都模拟)已知函数f(x)=|x-2|+k|x+1|,k∈R.
(1)当k=1时,若不等式f(x)<4的解集为{x|x1<x<x2},求x1+x2的值;
(2)当x∈R时,若关于x的不等式f(x)≥k恒成立,求k的最大值.
解析:(1)由题意,得|x-2|+|x+1|<4.
当x>2时,原不等式可化为2x<5,∴2<x<;
当x<-1时,原不等式可化为-2x<3,∴-<x<-1;
当-1≤x≤2时,原不等式可化为3<4,∴-1≤x≤2.
综上,原不等式的解集为{x|-<x<},即x1=-,x2=.
∴x1+x2=1.
(2)由题意,得|x-2|+k|x+1|≥k.
当x=2时,即不等式3k≥k成立,∴k≥0.
当x≤-2或x≥0时,
∵|x+1|≥1,∴不等式|x-2|+k|x+1|≥k恒成立.
当-2<x≤-1时,
原不等式可化为2-x-kx-k≥k,可得k≤=-1+,
∴k≤3.
当-1<x<0时,
原不等式可化为2-x+kx+k≥k,可得k≤1-,
∴k<3.
综上,可得0≤k≤3,即k的最大值为3.
不等式恒成立问题关键在于利用转化思想,常见的有:
f(x)>a恒成立⇔f(x)min>a;f(x)<a恒成立⇔f(x)max<a;f(x)>a有解⇔f(x)max>a;f(x)<a有解⇔f(x)min<a;f(x)>a无解⇔f(x)max≤a;f(x)<a无解⇔f(x)min≥a.
不等式的证明
授课提示:对应学生用书第80页
[悟通——方法结论]
证明不等式的5个基本方法
(1)比较法:作差或作商比较.
(2)综合法:根据已知条件、不等式的性质、基本不等式,通过逻辑推理导出结论.
(3)分析法:执果索因的证明方法.
(4)反证法:反设结论,导出矛盾.
(5)放缩法:通过把不等式中的部分值放大或缩小的证明方法.
[全练——快速解答]
1.(2017·高考全国卷Ⅱ)已知a>0,b>0,a3+b3=2.证明:
(1)(a+b)(a5+b5)≥4;
(2) a+b≤2.
证明:(1)(a+b)(a5+b5)=a6+ab5+a5b+b6
=(a3+b3)2-2a3b3+ab(a4+b4)=4+ab(a2-b2)2≥4.
(2)因为(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3=2+3ab(a+b)≤2+(a+b)=2+,
所以(a+b)3≤8,因此a+b≤2.
2.(2018·南宁、柳州联考)已知函数f(x)=|x-1|.
(1)求不等式f(x)≥3-2|x|的解集;
(2)若函数g(x)=f(x)+|x+3|的最小值为m,正数a,b满足a+b=m,求证:+≥4.
解析:(1)当x≥1时,x-1≥3-2x,解得x≥,∴x≥;
当0<x<1时,1-x≥3-2x,解得x≥2,无解;
当x≤0时,1-x≥3+2x⇒x≤-,∴x≤-.
∴原不等式的解集为{x|x≥或x≤-}.
(2)证明:法一:∵g(x)=|x-1|+|x+3|≥|(x-1)-(x+3)|=4,∴m=4,即a+b=4.
又+b≥2a,+a≥2b,
∴两式相加得(+b)+(+a)≥2a+2b,∴+≥a+b=4,
当且仅当a=b=2时等号成立.
法二:∵g(x)=|x-1|+|x+3|≥|(x-1)-(x+3)|=4,∴m=4,即a+b=4,
由柯西不等式得(+)(b+a)≥(a+b)2,∴+≥a+b=4,
当且仅当=,即a=b=2时等号成立.
不等式证明的常用方法
对于不等式的证明问题常用比较法、综合法和分析法.
(1)一般地,对于含根号的不等式和含绝对值的不等式的证明,“平方法”(即不等号两边平方)是其有效方法.
(2)如果所证命题是否定性命题或唯一性命题或以“至少”“至多”等方式给出,则考虑用反证法.
(3)能转化为比较大小的可以用比较法.
(4)利用基本不等式证明的多用综合法与分析法.
授课提示:对应学生用书第160页
1.已知函数f(x)=|2x-1|,x∈R.
(1)解不等式f(x)<|x|+1;
(2)若对x,y∈R,有|x-y-1|≤,|2y+1|≤,求证:f(x)<1.
解析:(1)∵f(x)<|x|+1,∴|2x-1|<|x|+1,
即或或
得≤x<2或0<x<或无解.
故不等式f(x)<|x|+1的解集为{x|0<x<2}.
(2)证明:f(x)=|2x-1|=|2(x-y-1)+(2y+1)|≤|2(x-y-1)|+|2y+1|=2|x-y-1|+|2y+1|≤2×+=<1.
2.(2018·高考全国卷Ⅲ)设函数ƒ(x)=|2x+1|+|x-1|.
(1)画出y=ƒ(x)的图象;
(2)当x∈[0,+∞)时,ƒ(x)≤ax+b,求a+b的最小值.
解析:(1)ƒ(x)=
y=ƒ(x)的图象如图所示.
(2)由(1)知,y=ƒ(x)的图象与y轴交点的纵坐标为2,且各部分所在直线斜率的最大值为3,故当且仅当a≥3且b≥2时,ƒ(x)≤ax+b在[0,+∞)成立,因此a+b的最小值为5.
3.(2018·福州四校联考)(1)求不等式-2<|x-1|-|x+2|<0的解集;
(2)设a,b均为正数,h=max,证明:h≥2.
解析:(1)记f(x)=|x-1|-|x+2|=
由-2<-2x-1<0,解得-<x<,则不等式的解集为(-,).
(2)证明:h≥,h≥,h≥,
h3≥≥=8,当且仅当a=b时取等号,∴h≥2.
4.(2018·石家庄模拟)已知函数f(x)=|ax-1|-(a-2)x.
(1)当a=3时,求不等式f(x)>0的解集;
(2)若函数f(x)的图象与x轴没有交点,求实数a的取值范围.
解析:(1)当a=3时,不等式可化为|3x-1|-x>0,即|3x-1|>x,
∴3x-1<-x或3x-1>x,解得x>或x<,
故f(x)>0的解集为{x|x<或x>}.
(2)当a>0时,f(x)=要使函数f(x)的图象与x轴无交点,
只需得1≤a<2;
当a=0时,f(x)=2x+1,函数f(x)的图象与x轴有交点;
当a<0时,f(x)=要使函数f(x)的图象与x轴无交点,
只需此时无解.
综上可知,当1≤a<2时,函数f(x)的图象与x轴无交点.