2022年高考二轮复习数学(文)专题检测14《选修4-5 不等式选讲》(教师版)
展开(1)解不等式f(x)<|x|+1;
(2)若对x,y∈R,有|x-y-1|≤eq \f(1,3),|2y+1|≤eq \f(1,6),求证:f(x)<1.
解:(1)∵f(x)<|x|+1,∴|2x-1|<|x|+1,
即eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≥\f(1,2),,2x-1
故不等式f(x)<|x|+1的解集为{x|0
2.已知f(x)=|x+1|-|ax-1|.
(1)当a=1时,求不等式f(x)>1的解集;
(2)若x∈(0,1)时不等式f(x)>x成立,求a的取值范围.
解:(1)当a=1时,f(x)=|x+1|-|x-1|,
即f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-2,x≤-1,,2x,-1
(2)当x∈(0,1)时|x+1|-|ax-1|>x成立等价于当x∈(0,1)时|ax-1|<1成立.
若a≤0,则当x∈(0,1)时,|ax-1|≥1;
若a>0,则|ax-1|<1的解集为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|0
3.设不等式0<|x+2|-|1-x|<2的解集为M,a,b∈M.
(1)证明:eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a+\f(1,2)b))
解:(1)证明:记f(x)=|x+2|-|1-x|=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-3,x≤-2,,2x+1,-2
所以eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a+\f(1,2)b))≤|a|+eq \f(1,2)|b|
所以|4ab-1|>2|b-a|.
4.已知a,b∈(0,+∞),且2a4b=2.
(1)求eq \f(2,a)+eq \f(1,b)的最小值.
(2)若存在a,b∈(0,+∞),使得不等式|x-1|+|2x-3|≥eq \f(2,a)+eq \f(1,b)成立,求实数x的取值范围.
解:(1)由2a4b=2可知a+2b=1,
又因为eq \f(2,a)+eq \f(1,b)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,a)+\f(1,b)))(a+2b)=eq \f(4b,a)+eq \f(a,b)+4,
由a,b∈(0,+∞)可知eq \f(4b,a)+eq \f(a,b)+4≥2eq \r(\f(4b,a)·\f(a,b))+4=8,
当且仅当a=2b时取等号,所以eq \f(2,a)+eq \f(1,b)的最小值为8.
(2)由(1)及题意知不等式等价于|x-1|+|2x-3|≥8,
①eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≤1,,1-x+3-2x≥8,))所以x≤-eq \f(4,3).
②eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1
综上,实数x的取值范围为eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(-∞,-\f(4,3)))∪[4,+∞).
5.设函数f(x)=|2x+1|+|x-1|.
(1)画出y=f(x)的图象;
(2)当x∈[0,+∞)时,f(x)≤ax+b,求a+b的最小值.
解:(1)f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-3x,x<-\f(1,2),,x+2,-\f(1,2)≤x<1,,3x,x≥1.))
y=f(x)的图象如图所示.
(2)由(1)知,y=f(x)的图象与y轴交点的纵坐标为2,且各部分所在直线斜率的最大值为3,故当且仅当a≥3且b≥2时,f(x)≤ax+b在[0,+∞)成立,因此a+b的最小值为5.
6.已知函数f(x)=|x+1|-2|x-a|,a>0.
(1)当a=1时,求不等式f(x)>1的解集;
(2)若f(x)的图象与x轴围成的三角形面积大于6,求a的取值范围.
解:(1)当a=1时,
f(x)>1化为|x+1|-2|x-1|-1>0.
当x≤-1时,不等式化为x-4>0,无解;
当-1
解得eq \f(2,3)
所以f(x)>1的解集为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|\f(2,3)
所以函数f(x)的图象与x轴围成的三角形的三个顶点分别为Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2a-1,3),0)),B(2a+1,0),C(a,a+1),
所以△ABC的面积为eq \f(2,3)(a+1)2.由题设得eq \f(2,3)(a+1)2>6,故a>2.
所以a的取值范围为(2,+∞).
7.已知函数f(x)=|3x+2|.
(1)解不等式f(x)<4-|x-1|;
(2)已知m+n=1(m,n>0),若|x-a|-f(x)≤eq \f(1,m)+eq \f(1,n)(a>0)恒成立,求实数a的取值范围.
解:(1)不等式f(x)<4-|x-1|,即|3x+2|+|x-1|<4.
当x<-eq \f(2,3)时,即-3x-2-x+1<4,解得-eq \f(5,4)
综上所述,x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(5,4),\f(1,2))).
(2)eq \f(1,m)+eq \f(1,n)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,m)+\f(1,n)))(m+n)=1+1+eq \f(n,m)+eq \f(m,n)≥4,
当且仅当m=n=eq \f(1,2)时等号成立.
令g(x)=|x-a|-f(x)=|x-a|-|3x+2|=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2x+2+a,x<-\f(2,3),,-4x-2+a,-\f(2,3)≤x≤a,,-2x-2-a,x>a.))
所以x=-eq \f(2,3)时,g(x)max=eq \f(2,3)+a,要使不等式恒成立,
只需g(x)max=eq \f(2,3)+a≤4,即0所以实数a的取值范围是eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(10,3))).
8.已知函数f(x)=|x-a|+2|x+b|(a>0,b>0)的最小值为1.
(1)求a+b的值;
(2)若m≤eq \f(1,a)+eq \f(2,b)恒成立,求实数m的最大值.
解:(1)f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-3x+a-2b,x≤-b,,x+a+2b,-b
所以f(x)min=f(-b)=a+b,所以a+b=1.
(2)因为a>0,b>0,且a+b=1,
所以eq \f(1,a)+eq \f(2,b)=(a+b)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,a)+\f(2,b)))=3+eq \f(b,a)+eq \f(2a,b),
又3+eq \f(b,a)+eq \f(2a,b)≥3+2eq \r(\f(b,a)·\f(2a,b))=3+2eq \r(2),当且仅当eq \f(b,a)=eq \f(2a,b)时,等号成立,
所以当a=eq \r(2)-1,b=2-eq \r(2)时,eq \f(1,a)+eq \f(2,b)有最小值3+2eq \r(2).
所以m≤3+2eq \r(2),所以实数m的最大值为3+2eq \r(2).
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