内容正文:
专题检测(十一) 不等式选讲
1.(2022·贵州贵阳模拟)已知函数f(x)=|x+1|-|x-1|+2m(m∈R).
(1)若m=,求不等式f(x)≤的解集;
(2)若f(x)≤0恒成立,求实数m的取值范围.
解:(1)当m=时f(x)=|x+1|-|x-1|+1=
由f(x)≤,则或或
解得x<-1或-1≤x≤-或x∈∅,
综上可得,不等式的解集为(-∞,-].
(2)因为f(x)=|x+1|-|x-1|+2m
≤|(x+1)-(x-1)|+2m=2+2m,当且仅当x≥1时取等号,
又f(x)≤0恒成立,所以2+2m≤0恒成立,解得m≤-1,即m∈(-∞,-1].
2.(2022·云南昆明模拟)设a,b,c均为正数,且a+b+c=1.
(1)求+的最小值;
(2)证明:++≤.
(1)解:∵a,b,c都是正数,且a+b+c=1,
∴b+c=1-a>0,
∴+=+
=[a+(1-a)](+)=5++
≥5+2=9,
当且仅当=,即a=时等号成立,即+的最小值为9.
(2)证明:由柯西不等式得
[(1-a)+(1-b)+(1-c)](1+1+1)≥
(++)2,
即6≥(++)2,
故不等式++≤成立,当且仅当a=b=c=时等号成立.
3.(2022·四川师范大学附属中学二模)已知函数f(x)=|x-a|+.
(1)若a=1,求不等式f(x)≤4的解集;
(2)若存在x0,使得f(x0)≤2成立,求a的取值范围.
解:(1)当a=1时,f(x)≤4⇔|x-1|+|x+1|≤4⇔
或或
⇔-2≤x<-1或-1≤x≤1或1<x≤2,解得-2≤x≤2,
∴f(x)≤4的解集为{x|-2≤x≤2}.
(2)存在x0使得f(x0)≤2成立,等价于f(x)min≤2,
而f(x)=|x-a|+
≥=,
当且仅当(x-a)(x+)≤0时成立,
∴f(x)min=,则≤2,
而=|a|+≥2,即2≤≤2,
∴=2,解得a=1或a=-1,
则a的取值范围为{-1, 1}.
4.设函数f(x)=|1-2x|-3|x+1|,f(x)的最大值为M,正数a,b满足+=Mab.
(1)求M;
(2)是否存在a,b,使得a6+b6=?若存在,求出a,b的值;若不存在,请说明理由.
解:(1)分三类讨论如下:
①当x<-1时,f(x)=x+4,单调递增,f(x)<3;
②当-1≤x≤时,f(x)=-5x-2,单调递减,f(x)max=f(-1)=3,
③当x>时,f(x)=-x-4,单调递减,f(x)<f()=-,
综合以上讨论得,f(x)的最大值M=3.
(2)假设存在正数a,b,
使得a6+b6=≥2=2a3b3,
显然①②相互矛盾,
所以假设不成立,即不存在a,b使得a6+b6=.
5.(2022·云南昆明一模)已知函数f(x)=|x-1|-|x+1|.
(1)解不等式f(x)≥1;
(2)若|x-m|≥f(x)恒成立,求实数m的取值范围.
解:(1)由题意得f(x)=
由f(x)≥1可得或或
解得-1<x≤-或x≤-1,
所以不等式的解集为{x|x≤-}.
(2)如图所示,函数y=|x-m|图象是顶点为(m,0),开口向上的“V”型折线,其左支y=-x+m过点(-1,2)时,m=1.
①当m≥1时,函数y=|x-m|图象在函数y=f(x)的图象上方(有1个交点),不等式|x-m|≥f(x),显然成立;
②当m<1时,函数y=|x-m|图象的部分在函数y=f(x)的图象下方,|x-m|≥f(x)不恒成立.
综上所述,实数m的取值范围为[1,+∞).
6.已知函数f(x)=|x-2|-t,t∈R,g(x)=|x+3|.
(1)若对∀x∈R,有f(x)≥g(x),求实数t的取值范围;
(2)若不等式f(x)≤0的解集为[1,3],正数a,b满足ab-2a-b=2t-2,求a+2b的最小值.
解:(1)因为∀x∈R,有f(x)≥g(x),
所以|x-2|-t≥|x+3|在x∈R时恒成立,
所以t≤|x-2|-|x+3|,
由||x-2|-|x+3||≤|x-2-x-3|=5,
所以-5≤|x-2|-|x+3|≤5,
所以t≤-5,所以实数t的取值范围为(-∞,-5].
(2)由不等式f(x)≤0的解集为[1,3],
得|x-2|≤t,解得2-t≤x≤2+t,
所以解得t=1.
将t=1代入ab-2a-b=2t-2中,
得ab-2a-b=0,所以+=1,
所以a+2b=(a+2b)(+)
=++5≥2+5=9,
当且仅当=,即a=b=3时取等号,
所以a+2b的最小值为9.
7.(2022·广西南宁模拟)已知函数f(x)=|x+1|-|x-2|,x∈R.
(1)画出f(x)的图象,若g(x)=x+m与y=f(x)的图象有三个交点,求实数m的取值范围;
(2