内容正文:
专题十五 不等式选讲
高考文数
考点一 含绝对值不等式的解法
考点清单
考向基础
1.|ax+b|≤c,|ax+b|≥c型不等式的解法
(1)若c>0,则|ax+b|≤c等价于-c≤ax+b≤c,|ax+b|≥c等价于ax+b≥c或ax+b≤
-c,然后根据a,b的值解出即可.
(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(c>0),|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式的解法
(1)零点分区间法
零点分区间法的一般步骤:
①令每个绝对值符号内的代数式为零,并求出相应的根;
②将这些根按从小到大的顺序排列,把实数集分为若干个区间;
③在所分区间内去掉绝对值符号得若干个不等式,解这些不等式,求出解
集;
④取各个不等式解集的并集就是原不等式的解集.
(2)利用绝对值的几何意义求解
由于|x-a|+|x-b|与|x-a|-|x-b|分别表示数轴上与x表示的数对应的点到a,b表示
的数对应的点的距离之和与距离之差,因此对形如|x-a|+|x-b|<c(c>0)或|x-a|-
|x-b|>c(c>0)的不等式,利用绝对值的几何意义求解更直观.
3.|f(x)|>g(x),|f(x)|<g(x)(g(x)>0)型不等式的解法
(1)|f(x)|>g(x)⇔f(x)>g(x)或f(x)<-g(x).
(2)|f(x)|<g(x)⇔-g(x)<f(x)<g(x).
考向 含绝对值不等式的解法
考向突破
例1 (2018河北邯郸一模,23)已知函数f(x)=|x-4|+|x-1|-3.
(1)求不等式f(x)≤2的解集;
(2)若直线y=kx-2与函数f(x)的图象有公共点,求k的取值范围.
解析 (1)由f(x)≤2,得 或 或 解得0≤x≤5,
故不等式f(x)≤2的解集为[0,5].
(2)f(x)=|x-4|+|x-1|-3=
作出函数f(x)的图象,如图所示,
直线y=kx-2过定点C(0,-2),
当此直线经过点B(4,0)时,k= ;
当此直线与直线AD平行时,k=-2.
故由图可知,k∈(-∞,-2)∪ .
考向基础
1.绝对值三角不等式
定理1:若a,b为实数,则|a+b|≤|a|+|b|,当且仅当ab≥0时,等号成立.
定理2:若a,b,c为实数,则|a-c|≤|a-b|+|b-c|,当且仅当(a-b)(b-c)=0时,等号成立.
推论1:||a|-|b||≤|a+b|;
推论2:||a|-|b||≤|a-b|.
2.基本不等式
当a>0,b>0时,a+b≥2 (当且仅当a=b时取“=”).
考点二 不等式的证明
考向 不等式的证明
考向突破
例2 (2018百校联盟TOP20三月联考,23)已知函数f(x)=|2x-3|+|2x-1|的最小
值为M.
(1)若m,n∈[-M,M],求证:2|m+n|≤|4+mn|;
(2)若a,b∈(0,+∞),a+2b=M,求 + 的最小值.
解析 (1)证明:∵f(x)=|2x-3|+|2x-1|≥|2x-3-(2x-1)|=2,∴M=2.
要证明2|m+n|≤|4+mn|,只需证明4(m+n)2≤(4+mn)2,
∵4(m+n)2-(4+mn)2=4(m2+2mn+n2)-(16+8mn+m2n2)=(m2-4)(4-n2),
∵m,n∈[-2,2],
∴m2,n2∈[0,4],
∴(m2-4)(4-n2)≤0,
∴4(m+n)2-(4+mn)2≤0,
∴4(m+n)2≤(4+mn)2,
可得2|m+n|≤|4+mn|.
(2)由(1)得,a+2b=2,
∵a,b∈(0,+∞),
∴ + = (a+2b)= ≥ =4,
当且仅当a=1,b= 时,等号成立.
∴ + 的最小值为4.
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.
方法技巧
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.
(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.
解题导引
解析 (1)令f(x)=|2x-5|+|2x+1|,
则f(x)=|2x-5|+|2x+1|=
因为a=1,所以当x≤- 时,由-4x+4>x-1,解得x<1,所以x≤- ;
当- <x≤ 时,由6>x-1,解得x<7,所以- <x≤ ;
当x> 时,由4x-4>x-1,解得x>1,所以x> .
综上,所求不等式的解集为R.
(2)由(1)作函数f(x)的图象,点A