内容正文:
第二讲 不等式选讲
内容索引
引领
高考价值
01
提升
关键能力
02
专 题 集 训
03
高考价值 引领
01
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1.(2023·全国甲卷)已知f(x)=2|x-a|-a,a>0.
(1)求不等式f(x)<x的解集;
若x≤a,则f(x)=2a-2x-a<x,
若x>a,则f(x)=2x-2a-a<x,解得x<3a,
即a<x<3a,
(2)若曲线y=f(x)的图象与坐标轴所围成的图形的面积为2,求a.
2.(2021·全国甲卷)已知函数f(x)=|x-2|,g(x)=|2x+3|-|2x-1|.
(1)画出y=f(x)和y=g(x)的图象;
所以y=f(x)与y=g(x)的图象为:
(2)若f(x+a)≥g(x),求a的取值范围.
3.(2022·全国甲卷)已知a,b,c均为正数,且a2+b2+4c2=3,证明:
(1)a+b+2c≤3;
由柯西不等式有[a2+b2+(2c)2](12+12+12)≥(a+b+2c)2,
所以a+b+2c≤3,
当且仅当a=b=2c=1时,取等号,
所以a+b+2c≤3.
因为b=2c,a>0,b>0,c>0,由(1)得a+b+2c=a+4c≤3,
不等式选讲是高考的选考内容之一,考查的重点是绝对值不等式以及不等式的证明,其中绝对值不等式的解法以及利用不等式恒成立求参数的取值范围,含有参数的绝对值的函数最值是命题的热点.该部分在高考中以选做解答题的形式呈现,试题难度中档.突出数学运算、逻辑推理、直观想象等素养的考查.
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考情分析
02
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关键能力 提升
考点一 含绝对值不等式的解法
(2023·陕西榆林一模)已知函数f(x)=|x+a-2|+|x+3|.
(1)当a=0时,求不等式f(x)≥9的解集;
例1
当a=0时,f(x)≥9,即|x-2|+|x+3|≥9.
当x≤-3时,2-x-x-3≥9,解得x≤-5;
当-3<x<2时,2-x+x+3≥9,不成立;
当x≥2时,x-2+x+3≥9,解得x≥4;
故不等式的解集为(-∞,-5]∪[4,+∞).
(2)若函数f(x)>2,求a的取值范围.
|x+a-2|+|x+3|≥|x+a-2-(x+3)|=|a-5|,x=-3时,等号成立,而f(x)>2,所以|a-5|>2,解得a>7或a<3,故a的取值范围为(-∞,3)∪(7,+∞).
绝对值不等式的解法
感悟提升
针对练1.(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;
当a=1时,f(x)=|x-1|+|x+3|,
故f(x)≥6即|x-1|+|x+3|≥6;
当x≤-3时,1-x-x-3≥6,解得x≤-4,又x≤-3,所以x≤-4;
当-3<x≤1时1-x+x+3≥6,即4≥6,不成立;
当x>1时,x-1+x+3≥6,解得x≥2,又x>1,所以x≥2.
综上,原不等式的解集为{x|x≤-4或x≥2}.
(2)若f(x)>-a,求a的取值范围.
f(x)=|x-a|+|x+3|≥|(x-a)-(x+3)|=|3+a|,当x的值在a与-3之间(包括两个端点)时取等号,
若f(x)>-a,则只需|3+a|>-a,
考点二 不等式的证明
例2
因为a>0,b>0,c>0,
当且仅当a=b=c时取等号.
证明不等式的常用方法
不等式证明的常用方法有比较法、分析法、综合法、放缩法、反证法等.
(1)如果已知条件与待证结论直接联系不明显,则考虑用分析法.
(2)利用放缩法证明不等式,就是舍掉式中的一些正项或负项,或者在分式中放大或缩小分子、分母,还可把和式中各项或某项换为较大或较小的数或式子,从而达到证明不等式的目的.
(3)如果待证的是否定性命题、唯一性命题或以“至少”“至多”等方式给出的问题,则考虑用反证法.用反证法证明不等式的关键是作出假设,推出矛盾.
感悟提升
(1)画出f(x)的图象,并写出f(x)≤6的解集;
由图可知,f(x)≤6的解集为{x|-6≤x≤2}.
证明:由(1)知,函数f(x)的最小值为T=4,
则a+b=4.
所以0<ab≤4.
因为(a2+1)(b2+1)=a2b2+a2+b2+1
=a2b2+(a+b)2-2ab+1=a2b2-2ab+17
=(ab-1)2+16,
由于0<ab≤4,则16≤(ab-1)2+16≤25,即16≤(a2+1)(b2+1)≤25,
考点三 含绝对值不等式恒(能)成立问题
(2023·四川遂宁三诊)已知函数f(x)=|x-t|+|x+t|,t∈R.
(1)若t=1,求不等式f(x)≤8-x2的解集;
例3
因为f(x)≤8-x2,
综上可得不等式的解集为[-2,2].
(2)已知m+n=4,若对任意x∈R,都存在m>0,n>0使得f(x)=