内容正文:
考点突破十五 不等式选讲
【考点一】绝对值不等式的解法
【典例1】已知函数f(x)=|2x-2|-|x-2|.
(1)求不等式f(x)<0的解集;
(2)若存在x∈R使得f(x)<a成立,求实数a的取值范围.
【变式训练1】已知函数f(x)=|x+1|-|2x-3|.
(1)画出y=f(x)的图象;
(2)求不等式|f(x)|>1的解集.
【变式训练2】 (2021·江南十校一模)已知函数f(x)=|x|-|2x-1|,记不等式f(x)>-1的解集为M.
(1)求M;(2)已知a∈M,比较a2-a+1与的大小.
【考点二】与绝对值不等式有关的最值(范围)问题
【典例2】(2021·全国乙卷)已知函数f(x)=|x-a|+|x+3|.
(1)当a=1时,求不等式f(x)≥6的解集;
(2)若f(x)>-a,求a的取值范围.
【变式训练1】已知函数f(x)=|x-3|+|x-a|,a∈R.
(1)当a=0时,解关于x的不等式f(x)>4;
(2)若∃x∈R,使得不等式|x-3|+|x-a|<4成立,求实数a的取值范围.
【变式训练2】已知函数f(x)=log2(|x+1|+|x-2|-a).
(1)当a=7时,求函数f(x)的定义域.
(2)若关于x的不等式f(x)≥3的解集是R,求实数a的最大值.
【考点三】不等式的证明问题
【典例3】(2020·全国Ⅲ卷)设a,b,c∈R,a+b+c=0,abc=1.
(1)证明:ab+bc+ca<0;
(2)用max表示a,b,c的最大值,
证明:max≥.
【变式训练1】已知a≥0,b≥0,c≥0,且满足a+2b+3c=3.
(1)证明:(a+1)(b+1)(c+1)≤;
(2)证明:a2+4b2+9c2≥3.
【变式训练2】设a>0,b>0,且a+b=+.
证明:(1)a+b≥2;
(2)a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立.
参考答案
【考点一】绝对值不等式的解法
【典例1】已知函数f(x)=|2x-2|-|x-2|.
(1)求不等式f(x)<0的解集;
(2)若存在x∈R使得f(x)<a成立,求实数a的取值范围.
【解析】(1)由题意可得f(x)=|2x-2|-|x-2|=,
因为f(x)<0,
所以或或,
即或或,所以0<x<,
所以不等式f(x)<0的解集为(0,).
(2)因为存在x∈R,使得f(x)<a,
所以a>f(x)min,
由(1)可知f(x)=|2x-2|-|x-2|
=,作出函数f(x)的图象,如图所示,
由函数f(x)的图象可知f(x)min=f(1)=-1,
所以a>-1,所以实数a的取值范围为(-1,+∞).
【变式训练1】已知函数f(x)=|x+1|-|2x-3|.
(1)画出y=f(x)的图象;
(2)求不等式|f(x)|>1的解集.
【解析】(1)f(x)=
y=f(x)的图象如图所示.
(2)由f(x)的表达式及图象知,
当f(x)=1时,可得x=1或x=3;
当f(x)=-1时,可得x=或x=5.
故f(x)>1的解集为{x|1<x<3};
f(x)<-1的解集为{x|x<或x>5}.
所以|f(x)|>1的解集为{x|x<或1<x<3或x>5}.
【变式训练2】 (2021·江南十校一模)已知函数f(x)=|x|-|2x-1|,记不等式f(x)>-1的解集为M.
(1)求M;(2)已知a∈M,比较a2-a+1与的大小.
【解析】(1)f(x)=|x|-|2x-1|
=
由f(x)>-1,得
或或
解得0<x<2,
故M={x|0<x<2}.
(2)由(1)知,0<a<2,
因为a2-a+1-=
=,
当0<a<1时,<0,
所以a2-a+1<.
当a=1时,=0,
所以a2-a+1=.
当1<a<2时,>0,
所以a2-a+1>.综上所述:当0<a<1时,a2-a+1<.
当a=1时,a2-a+1=.
当1<a<2时,a2-a+1>.
【考点二】与绝对值不等式有关的最值(范围)问题
【典例2】(2021·全国乙卷)已知函数f(x)=|x-a|+|x+3|.
(1)当a=1时,求不等式f(x)≥6的解集;
(2)若f(x)>-a,求a的取值范围.
【解析】(1)当a=1时,f(x)=|x-1|+|x+3|,即求|x-1|+|x+3|≥6的解集.
当x≥1时,2x+2≥6,得x≥2;
当-3<x<1时,4≥6,此时没有x满足条件;
当x≤-3时,-2x-2≥6,得x≤-4.
综上,解集为(-∞,-4]∪[2,+∞).
(2)由题意知需求f(x)min>-a,而由绝对值的几何意义知,f(x)min为x到a和-3的距离的和的最小值,
当x在a和-3之间时最小,此时f(x)最小值为|a+3|,即|a+3|>-a,
a≥-3时,2a+3>0,得a>-