内容正文:
专题17:不等式(选讲)知识点和精选提升题(解析版)
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)|<a(a>0)⇔-a<f(x)<a.
(3)对形如|x-a|+|x-b|≤c,|x-a|+|x-b|≥c的不等式,可利用绝对值的几何意义求解.
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(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,当且仅当ad=bc时等号
成立.
(2)若ai,bi(i∈N*)为实数,则(eq \o(∑,\s\up6(n),\s\do4(i=1))aeq \o\al(2,i))(eq \o(∑,\s\up6(n),\s\do4(i=1))beq \o\al(2,i))≥(eq \o(∑,\s\up6(n),\s\do4(i=1))aibi)2,当且仅当eq \f(a1,b1)=eq \f(a2,b2)=…=eq \f(an,bn)(当某bj=0时,认为aj=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.
一、解答题
1.已知
.
(1)当
,
时,解不等式
;
(2)若
的最小值为2,求
的最小值.
【答案】(1)
;(2)
.
【分析】
(1)当
,
时,
, 分类讨论即可得解;
(2)由绝对值三角不等式可得
,
若
的最小值为2,则
,所以
,再利用基本不等式即可求最小值.
【详解】
(1)当
,
时,
,
所以
或
或
,
解得:
或
,
故解集为
;
(2)由
,
所以
,
若
的最小值为2,则
,所以
,
,
所以
的最小值为
.
【点睛】
本题考查了解绝对值不等式,考查了绝对值三角不等式以及基本不等式的应用,考查了分类讨论思想,属于基础题.
2.已知函数
.
(1)求
的解集;
(2)若
,求
的最小值.
【答案】(1)
或
;(2)
.
【分析】
(1)由题意可得
,然后去绝对值解出不等式即可;
(2)利用绝对值不等式的几何意义直接得结果.
【详解】
(1)因为
,
,
所以
,即
或
,
所以
或
,
所以不等式的解集为
或
.
(2)因为
,所以
;
因为
,
所以
的最小值为
.
【点睛】
本题考查了绝对值不等式的解法和绝对值不等式的几何意义,正确的理解绝对值不等式的几何意义很关键,属基础题.
3.已知函数
.
(1)求不等式
的解集
;
(2)设实数
,求证:
.
【答案】(1)
;(2)见解析
【分析】
(1)由绝对值不等式的解法,分类讨论当
时,当
时,当
时,
的解集即可;
(2)由不等式的性质可得
,然后再运算即可得解.
【详解】
解:(1)当
时,不等式等价于
,即
,
当
时,不等式等价于
,即
,
当
时,不等式等价于
,即
,
综上可得不等式解集
.
(2)由实数
,
则
,
即
,
于是
, 即
,
所以,
.
【点睛】
本题考查了绝对值不等式的解法,重点考查了不等式的性质,属基础题.
4.设函数
(1)解不等式:
;
(2)若
对一切实数
均成立:求
的取值范围.
【答案】(1)
;(2)
【分析】
(1)运用零点分段法对
的取值进行分类,分别求出不等式的解集,从而求出不等式的解;
(2)利用绝对值的性质,确定出
的最小值,从而使问题得解.
【详解】
(1)因为
,
①当
时,
,
解得
,所以
;
②当
时,
,
解得
,所以
;
③当
时,
,
解得
,所以
;
综上所述,
的解为
(2)若
,
对一切实数
均成立,
则
,解得
故所求
的取值范围为
【点睛】
本题是一道关于绝对值不等式求解的题目,熟练掌握绝对值不等式的解法是解题的关键.
5.设函数
.
(Ⅰ)当
时,解不等式
;
(Ⅱ)若关于
的不等式
恒成立,求实数
的取值范围.
【答案】(Ⅰ)
(Ⅱ)
【解析】
【分析】
(Ⅰ)
,去掉绝对值符号,然后求解不等式即可.
(Ⅱ)依题意,问题等价于关于
的不等式
恒成立,
,利用绝对值的几何意义转化求解即可.
【详解】
(Ⅰ)
,
可转化为
或
或
,
解得
或
或无解,
所以不等式的解集为
.
(Ⅱ)依题意,问题等价于关于
的不等式
恒成立,
即
,
又
,当
时取等号.
所以
,解得
或
,
所以实数
的取值范围是
.
【点睛】
解绝对值不等式的基本方法有零点分段讨论法、图像法(或几何法)、平方法等,利用零点分段讨论法时注意分类点的合理选择,利用平方去掉绝对值符