【文档说明】【精准解析】第13章三年高考真题与高考等值卷(选修系列-不等式选讲)(文数)-(文理通用)【高考】.docx,共(22)页,955.660 KB,由小赞的店铺上传
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2020年领军高考数学一轮复习(文理通用)三年高考真题与高考等值卷(选修系列--不等式选讲)(文科数学)1.理解绝对值的几何意义,并能利用含绝对值不等式的几何意义证明以下不等式:(1)abab++(2)a
bacbc−−+−(3)会利用绝对值的几何意义求解以下类型的不等式:;,axbcaxbcxaxbc++−+−2.了解下列柯西不等式的几种不同形式,理解它们的几何意义,并会证明.(1)柯西不等式的向量形式:(2)(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2.22121
2()()xxyy−+−+222323()()xxyy−+−≥221313()()xxyy−+−(此不等式通常称为平面三角不等式.)3.会用参数配方法讨论柯西不等式的一般情形:21niia=21niia=21()niiiab=4
.会用向量递归方法讨论排序不等式.5.了解数学归纳法的原理及其使用范围,会用数学归纳法证明一些简单问题.6.会用数学归纳法证明伯努利不等式:(1+x)n1+nx(x−1,x0,n为大于1的正整数),了解当n为大于1的实
数时伯努利不等式也成立.7.会用上述不等式证明一些简单问题.能够利用平均值不等式、柯西不等式求一些特定函数的极值.8.了解证明不等式的基本方法:比较法、综合法、分析法、反证法、放缩法.1.【2019年新课标3文科23】设x,y,z∈R,且x+y+z=1.(1)求(
x﹣1)2+(y+1)2+(z+1)2的最小值;(2)若(x﹣2)2+(y﹣1)2+(z﹣a)2成立,证明:a≤﹣3或a≥﹣1.【解答】解:(1)x,y,z∈R,且x+y+z=1,由柯西不等式可得(12+12+12)[(x﹣1)2+
(y+1)2+(z+1)2]≥(x﹣1+y+1+z+1)2=4,可得(x﹣1)2+(y+1)2+(z+1)2,即有(x﹣1)2+(y+1)2+(z+1)2的最小值为;(2)证明:由x+y+z=1,柯西不等式可得(12+12+12)[(
x﹣2)2+(y﹣1)2+(z﹣a)2]≥(x﹣2+y﹣1+z﹣a)2=(a+2)2,可得(x﹣2)2+(y﹣1)2+(z﹣a)2,即有(x﹣2)2+(y﹣1)2+(z﹣a)2的最小值为,由题意可得,解得a≥﹣1或a≤﹣3.2.【2019年新课标2文科23】已知f(x)=|x﹣a
|x+|x﹣2|(x﹣a).(1)当a=1时,求不等式f(x)<0的解集;(2)当x∈(﹣∞,1)时,f(x)<0,求a的取值范围.【解答】解:(1)当a=1时,f(x)=|x﹣1|x+|x﹣2|(x﹣1),∵f(x)<
0,∴当x<1时,f(x)=﹣2(x﹣1)2<0,恒成立,∴x<1;当x≥1时,f(x)=(x﹣1)(x+|x﹣2|)≥0恒成立,∴x∈∅;综上,不等式的解集为(﹣∞,1);(2)当a≥1时,f(x)=2(a﹣x)(x﹣1)<0在x∈(﹣
∞,1)上恒成立;当a<1时,x∈(a,1),f(x)=2(x﹣a)>0,不满足题意,∴a的取值范围为:[1,+∞)3.【2019年新课标1文科23】已知a,b,c为正数,且满足abc=1.证明:(1)a2+b2+c2;(2)(a+b)3+(b
+c)3+(c+a)3≥24.【解答】证明:(1)分析法:已知a,b,c为正数,且满足abc=1.要证(1)a2+b2+c2;因为abc=1.就要证:a2+b2+c2;即证:bc+ac+ab≤a2+b2+c2;即:2bc+2ac+2ab≤2a2+2b2+2
c2;2a2+2b2+2c2﹣2bc﹣2ac﹣2ab≥0(a﹣b)2+(a﹣c)2+(b﹣c)2≥0;∵a,b,c为正数,且满足abc=1.∴(a﹣b)2≥0;(a﹣c)2≥0;(b﹣c)2≥0恒成立;当且仅当:a=b=c=1时取等号.即(a﹣b)
2+(a﹣c)2+(b﹣c)2≥0得证.故a2+b2+c2得证.(2)证(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥24成立;即:已知a,b,c为正数,且满足abc=1.(a+b)为正数;(b+c)为正数;(c+a)为正数;(a+b)3+(b+c)3+
(c+a)3≥3(a+b)•(b+c)•(c+a);当且仅当(a+b)=(b+c)=(c+a)时取等号;即:a=b=c=1时取等号;∵a,b,c为正数,且满足abc=1.(a+b)≥2;(b+c)≥2;(c+a)≥2;当且仅当a=b,b=c;c=a时取等号;即:a=b=c=1时取等
号;∴(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥3(a+b)•(b+c)•(c+a)≥3×8••24abc=24;当且仅当a=b=c=1时取等号;故(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥24.得证.故得证.4.【2018年新课标2文科23】设函数f
(x)=5﹣|x+a|﹣|x﹣2|.(1)当a=1时,求不等式f(x)≥0的解集;(2)若f(x)≤1,求a的取值范围.【解答】解:(1)当a=1时,f(x)=5﹣|x+1|﹣|x﹣2|.当x≤﹣1时,f(x)=2x+4≥0,解得﹣2≤x≤﹣
1,当﹣1<x<2时,f(x)=2≥0恒成立,即﹣1<x<2,当x≥2时,f(x)=﹣2x+6≥0,解得2≤x≤3,综上所述不等式f(x)≥0的解集为[﹣2,3],(2)∵f(x)≤1,∴5﹣|x+a|﹣|x﹣2|≤1,∴|x+a|+|x﹣2|≥4,∴|x+a|+
|x﹣2|=|x+a|+|2﹣x|≥|x+a+2﹣x|=|a+2|,∴|a+2|≥4,解得a≤﹣6或a≥2,故a的取值范围(﹣∞,﹣6]∪[2,+∞).5.【2018年新课标1文科23】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.【解答】解:(1)当a=1时,f(x)=|x+1|﹣|x﹣1|,由f(x)>1,∴或,解得x,故不等式f(x)>1的解集为(,+∞),(2)当x∈(0,1)时不等式f(x)>x成立
,∴|x+1|﹣|ax﹣1|﹣x>0,即x+1﹣|ax﹣1|﹣x>0,即|ax﹣1|<1,∴﹣1<ax﹣1<1,∴0<ax<2,∵x∈(0,1),∴a>0,∴0<x,∴a∵2,∴0<a≤2,故a的取值范围为(0,2].6.【2018年新课
标3文科23】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.【解答】解:(1)当x时,f(x)=﹣(2x+1)﹣(x﹣1)=﹣3x,当x<1,f(x)=(2x+1)﹣(x﹣1)=x+2
,当x≥1时,f(x)=(2x+1)+(x﹣1)=3x,则f(x)对应的图象为:画出y=f(x)的图象;(2)当x∈[0,+∞)时,f(x)≤ax+b,当x=0时,f(0)=2≤0•a+b,∴b≥2,当x>0时,要使f(x)≤ax+b
恒成立,则函数f(x)的图象都在直线y=ax+b的下方或在直线上,∵f(x)的图象与y轴的交点的纵坐标为2,且各部分直线的斜率的最大值为3,故当且仅当a≥3且b≥2时,不等式f(x)≤ax+b在[0,+∞)上成立,即a+b的最小值为5.7.【2017年新课标2文科23】
已知a>0,b>0,a3+b3=2.证明:(1)(a+b)(a5+b5)≥4;(2)a+b≤2.【解答】证明:(1)由柯西不等式得:(a+b)(a5+b5)≥()2=(a3+b3)2≥4,当且仅当,即a=b=1时取等号,(2)∵a3+b3=2,∴(a+b)
(a2﹣ab+b2)=2,∴(a+b)[(a+b)2﹣3ab]=2,∴(a+b)3﹣3ab(a+b)=2,∴ab,由均值不等式可得:ab≤()2,∴(a+b)3﹣2,∴(a+b)3≤2,∴a+b≤2,当且仅当a=b=1时等号成立.8.【2017年新课标1文
科23】已知函数f(x)=﹣x2+ax+4,g(x)=|x+1|+|x﹣1|.(1)当a=1时,求不等式f(x)≥g(x)的解集;(2)若不等式f(x)≥g(x)的解集包含[﹣1,1],求a的取值范围.【解答】解:(
1)当a=1时,f(x)=﹣x2+x+4,是开口向下,对称轴为x的二次函数,g(x)=|x+1|+|x﹣1|,当x∈(1,+∞)时,令﹣x2+x+4=2x,解得x,g(x)在(1,+∞)上单调递增,f(x)在(1,+∞)上单调递减,∴此时f(x)≥g(x)的解
集为(1,];当x∈[﹣1,1]时,g(x)=2,f(x)≥f(﹣1)=2.当x∈(﹣∞,﹣1)时,g(x)单调递减,f(x)单调递增,且g(﹣1)=f(﹣1)=2.综上所述,f(x)≥g(x)的解集
为[﹣1,];(2)依题意得:﹣x2+ax+4≥2在[﹣1,1]恒成立,即x2﹣ax﹣2≤0在[﹣1,1]恒成立,则只需,解得﹣1≤a≤1,故a的取值范围是[﹣1,1].9.【2017年新课标3文科23】已知函数f(x)=|x+1|﹣|x﹣2|.(1)求不等式f(x)≥1的解集;(2)若不等
式f(x)≥x2﹣x+m的解集非空,求m的取值范围.【解答】解:(1)∵f(x)=|x+1|﹣|x﹣2|,f(x)≥1,∴当﹣1≤x≤2时,2x﹣1≥1,解得1≤x≤2;当x>2时,3≥1恒成立,故x>2;综上,不等式f(x)≥1的解集
为{x|x≥1}.(2)原式等价于存在x∈R使得f(x)﹣x2+x≥m成立,即m≤[f(x)﹣x2+x]max,设g(x)=f(x)﹣x2+x.由(1)知,g(x),当x≤﹣1时,g(x)=﹣x2+x﹣3,其开口向下,对称轴方程为x1,∴g(x)≤g
(﹣1)=﹣1﹣1﹣3=﹣5;当﹣1<x<2时,g(x)=﹣x2+3x﹣1,其开口向下,对称轴方程为x∈(﹣1,2),∴g(x)≤g()1;当x≥2时,g(x)=﹣x2+x+3,其开口向下,对称轴方程为x2,∴g(x)≤g(2)=﹣4+2+3=1;综
上,g(x)max,∴m的取值范围为(﹣∞,].绝对值不等式的解法和不等式的证明是考查的重点,解题时常用到分类讨论解绝对值不等式,利用均值不等式、柯西不等式证明不等式,考查学生的数学抽象能力、逻辑推理能力、数学运算能力,题型
以解答题为主,中等难度.1.已知函数()22()fxxaxaR=−+−.(1)当2a=时,求不等式()2fx的解集;(2)若[2,1]x−时不等式()32fxx−成立,求实数a的取值范围.【答案】(1)2{|3xx或()4cos
(2)6fxx=−;(2)空集.【解析】解:(1)不等式()2fx,即2222xx−+−.可得22222xxx−+−,或122222xxx−+−或12222xxx−−
+,解得23x或2x,所以不等式的解集为2{|2}3xxx或.(2)当[2,1]x−时,220x−,所以()22fxxax=−+−,由()32fxx−得1xa−,即11axa−+,则1211aa−−+
,该不等式无解,所以实数a的取值范围是空集(或者).2.已知()221fxxx=−++.(1)求不等式()6fx的解集;(2)设m、n、p为正实数,且()3mnpf++=,求证:12mnnppm++.【答案】(1)()1,3−
(2)见证明【解析】(1)①2x时,()24133fxxxx=−++=−,由()6fx,∴336x−,∴3x,即23x,②12x−时,()4215fxxxx=−++=−,由()6fx,∴56x−,∴1x−,即12x−,③1x−时,()42133fxxxx=−−
−=−,由()6fx,∴336x−,∴1x−,可知无解,综上,不等式()6fx的解集为()1,3−;(2)∵()221fxxx=−++,∴()36f=,∴()36mnpf++==,且,,mnp为正实数∴()222222236mnpmnpmnmpnp++=+++++=,∵222mn
mn+,222mpmp+,222npnp+,∴222mnpmnmpnp++++,∴()()2222222363mnpmnpmnmpnpmnmpnp++=+++++=++又,,mnp为正实数,∴可以解得12mnnppm++.3.[选修4—5:不等式选讲]已知函数
()|||2|(0)fxxmxmm=−−+.(1)当1m=,求不等式()1fx的解集;(2)对于任意实数,xt,不等式()21fxtt++−恒成立,求实数m的取值范围.【答案】(1)113xx−−
;(2)()0,2【解析】(1)当1m=时,()1fx为:1211xx−−+当1x时,不等式为:1211xx−−−,解得:3x−,无解当112x−时,不等式为:1211xx−+−−,解得:13x−,此时1123x−−当12x−
时,不等式为:1211xx−+++,解得:1x−≥,此时112x−−综上所述,不等式的解集为113xx−−(2)对于任意实数x,t,不等式()21fxtt++−恒成立等价于()()maxmin|2||1|fxtt++−因
为|2||1||(2)(1)|3tttt++−+−−=,当且仅当(2)(1)0tt+−时等号成立所以()min|2||1|3tt++−=因为0m时,()2fxxmxm=−−+=2,23,22,mxmxmxxm
xmxm+−−−−−,函数()fx单调递增区间为(,)2m−−,单调递减区间为(,)2m−+当2mx=−时,()max322mmfxf=−=332m,又0m,解
得:02m实数m的取值范围()0,24.选修4-5不等式选讲已知关于x的不等式20xmx−+的解集为{|2}xx−,其中0m.(1)求m的值;(2)若正数a,b,c满足abcm++=,求证:2222bcaabc++.【答案】(1)
2m=(2)见证明【解析】(1)由题意知:20xmx−+即20xmxmx−+或20xmmxx−+化简得:3xmmx或xmxm−0m不等式组的解集为xxm−2m−=−,解得:2m=(2)由(1)可知,2abc++=由基本不等式有:22
baba+,22cbcb+,22acac+三式相加可得:222222bcaabcbcaabc+++++++222bcaabcabc++++,即:2222bcaabc++5.选修4-5:不等式选讲已知函数()13fxxxa=+
++(1)当1a=−时,解不等式()2fx;(2)若存在0x满足00()211fxx++,求实数a的取值范围.【答案】(1)1|02xxx或(2)24a【解析】(1)当1a=−时,()|
1||31|fxxx=++−,当13x时,不等式等价于1312xx++−,解得12x,12x;当113x−时,不等式等价于1312xx+−+,解得0x,10x−;当1x−时,不等式等价于1312xx−−−+,解得12x−
,1x−∴≤.综上所述,原不等式的解集为1|02xxx或.(2)由()00211fxx++,得003131xxa+++,而()()000000313333333|3|xxaxxaxxaa+++=++++−+=−,(当且仅当()()003330xxa+
+时等号成立)由题可知min(()2|1|)1fxx++,即31a−,解得实数a的取值范围是24a.6.已知函数()|2|fxax=−.(Ⅰ)当4a=时,求不等式()|42|8fxx++的解集;(Ⅱ)若[2,4]x时,不等式()|3|3fxx
x+−+成立,求a的取值范围.【答案】(I)(,1][1,)−−+;(II)[1,2]−【解析】(I)当4a=时,原不等式即|42||42|8xx−++,即|21||21|4xx−++.当12x时,21214xx−++,解得1x,∴1x;当1122x−
时,12214xx−++,无解;当12x−时,12214xx−−−,解得1x−,∴1x−;综上,原不等式的解集为(,1][1,)−−+(II)由()|3|3fxxx+−+得|2||3|3axxx−+−+(*)当[2,3]x时,(*)等价于|2|33|2|2axxxaxx−+
−+−即22ax−,所以2222axx−++恒成立,所以813a−当(3,4]x时,(*)等价于|2|33|2|6axxxax−+−+−即48ax−,所以48axx−恒
成立,所以12a−综上,a的取值范围是[1,2]−7.已知函数()21fxxxa=−++,()2gxx=+.(1)当1a=−时,求不等式()()fxgx的解集;(2)设12a−,且当1,2xa−,()()fxgx,求a的取值范围.【答案】(1)
()0,2;(2)11,23−【解析】(1)当1a=−时,不等式()()fxgx化为:21120xxx−+−−−当12x时,不等式化为12120xxx−+−−−,解得:102x当112x时,不等式化为21120xxx−+−−−,解得:1
12x当1x时,不等式化为21120xxx−+−−−,解得:12x综上,原不等式的解集为()0,2(2)由12ax−,得221ax−,21210ax−−−又102xaa++则()()211fx
xxaxa=−−++=−++不等式()()fxgx化为:12xax−+++得21ax+对1,2xa−都成立21aa−+,解得:13a又12a−,故a的取值范围是11,23−8.已知函数()|2|fxx=−.
(Ⅰ)求不等式()|1|fxxx++的解集;(Ⅱ)若函数5log[(3)()3]yfxfxa=++−的定义域为R,求实数a的取值范围.【答案】(I)1,3+(II)(,1)−【解析】解:(I)由已知不等式()|1|fxxx++,得|2||1|xxx−++,当2x
时,不等式为21xxx−++,解得3x−,所以2x;当12x−时,不等式为21xxx−++,解得13x,所以123x;当1x−时,不等式为21xxx−−−,解得3x,此时无解.综上:不等式的解集为1,3+.(II)若5log[(3)(
)3]yfxfxa=++−的定义域为R,则(3)()30fxfxa++−恒成立.∵|1||2|3|12|333xxaxxaa++−−+−+−=−,当且仅当[1,2]x−时取等号.∴330a−,即1a.所以实数a的取值范围是(,1)−.9.已知函数()123fxxx=−+−.(Ⅰ
)解关于x的不等式()4fx;(Ⅱ)若()20fxmm−−恒成立,求实数m的取值范围.【答案】(Ⅰ)111,3;(Ⅱ)()2,1−.【解析】解:(I)当1x时,不等式为:()1234xx−+−,解得1x,故1x=.当13x时,不等式为:()1234xx−+
−,解得1x,故13x1<x<3,当3x时,不等式为:()1234xx−+−,解得113x,故1133x.综上,不等式()4fx的解集为111,3.(II)由()20fxmm−−恒成立可得()2mmfx+恒成立.又()37,35,13
37,1xxfxxxxx−=−+−+,故()fx在(,1−上单调递减,在()1,3上单调递减,在)3,+上单调递增,∴()fx的最小值为()32f=.∴22mm+,解得21
m−.即m的最值范围是()2,1−.10.已知函数()211fxxx=−++.(Ⅰ)解不等式()3fx;(Ⅱ)记函数()fx的最小值为m,若,,abc均为正实数,且232abcm++=,求222abc++的最小值.【
答案】(Ⅰ)11xxx−或;(Ⅱ)914.【解析】(Ⅰ)由题意,3,11()2,1213,2xxfxxxxx−−=−−,所以()3fx等价于133xx−−或11223xx−−或1233xx.解得:1x−或1x,
所以不等式的解集为11xxx−或;(Ⅱ)由(1)可知,当12x=时,()fx取得最小值32,所以32m=,即233abc++=,由柯西不等式得2222222()(123)(23)9abcabc++++++=,整理得222914abc++,当且仅当123abc==时,即3
69,,141414abc===时等号成立.所以222abc++的最小值为914.11.已知函数()12fxxax=+++.(Ⅰ)求1a=时,()3fx的解集;(Ⅱ)若()fx有最小值,求a的取值范围,并写出相应的最小值.【
答案】(Ⅰ)[3,0]−;(Ⅱ)见解析.【解析】(Ⅰ)当1a=时,232()12121231xxfxxxxxx−−−=+++=−−+−∵()3fx当2x−≤时()233fxx=−−解得32x−
−当21x−−时()13fx=恒成立当1x−≥时()233fxx=+解得10x−≤≤综上可得解集[3,0]−.(Ⅱ)(1)212()12(1)2121(1)211axaxfxxaxaxaxaxax−+−−−=+++=−+−−−+++−当(1
)0a−+,即1a−时,()fx无最小值;当(1)0a−+=,即1a=−时,()fx有最小值1−;当(1)0a−+且10a−,即11a−时,min()(1)fxfa=−=当(1)0a−+且10a−,即1a
时,min()(2)1fxf=−=综上:当1a−时,()fx无最小值;当1a=−时,()fx有最小值1−;当11a−时,min()(1)fxfa=−=;当1a时,min()(2)1fxf=−=;12.选修4-5:不等式选讲已知函数()|2
3||1|fxxx=−−+.(1)求不等式()6fx的解集;(2)设集合M满足:当且仅当xM时,()|32|fxx=−,若,abM,求证:228223abab−++.【答案】(1)210xx−;(2)见解析.【解析】(1)()4,1323132,1234,2xxfxxxxxxx
−+−=−−+=−+−−当1x−时,46x−+,得2x−≥,故21x−−;当312x−时,326x−+,得43x−,故312x−;当32x时,46x−,得10x,
故3102x;综上,不等式()6fx的解集为210xx−(2)由绝对值不等式的性质可知()231(23)(1)32fxxxxxx=−−+−++=−等价于23(1)32xxx−−++−,
当且仅当(23)(1)0xx−+,即213x−时等号成立,故21,3M=−所以221,133ab−−,所以222510(1),4(1)99ab−−−−−,即228(1)(1)3ab−−−.13.[选修4—5:不等式选讲]已知函数()31fxxmxm=−
−−−(1)若1m=,求不等式()1fx的解集.(2)对任意的xR,有()(2)fxf,求实数m的取值范围.【答案】(1)(,3)−;(2)1123m−【解析】(1)()141fxxx=−−−,所以11441(4)11(4)1141xxxxxxx
xx−−−−−−−−+或或解之得不等式()1fx的解集为(,3)−.(2)当131,2mmm+−时,由题得2必须在3m+1的右边或者与3m+1重合,所以1231,3mm+,所以11
23m−,当131,2mmm+==−时,不等式恒成立,当131,2mmm+−时,由题得2必须在3m+1的左边或者与3m+1重合,由题得1231,3mm+,所以m没有解.综上,1123m−.1
4.已知()21fxxx=+−.(1)证明()1fxx+;(2)若,,abc+R,记33311134abcabc+++的最小值为m,解关于x的不等式()fxm.【答案】(1)见证明;(2)2433xx−【
解析】(1)()2212211fxxxxxx+=+−−+=.当且仅当()2x2x10−,等号成立(2)∵333333311131333333234444abcabcabcabcmabcabcabcabc++++=+==,当且仅当a=b=c等号成立由不等式()3
fx即()213fxxx=+−.由()31,01211,02131,2xxfxxxxxxx−+=+−=−−得:不等式()3fx的解集为2433xx−.15.选修4—5:不等式选讲已知函数()11fxxmx=++−,mR。(1)当2m=−时
,求不等式()2fx的解集;(2)若()3fxx+的解集包含1,2,求实数m的取值范围。【答案】(1)4,03−.(2)13,22−.【解析】(1)当2m=−时,()121fxxx=+++.①当时,原不等式可化为()()1212xx−+−+,化简得322x
−−,解得43x−,∴413x−−;②当112x−−≤时,原不等式可化为()()1212xx+−+,化简得2x−,解得2x−≥,∴112x−−≤;③当12x−时,原不等式可化为()()1212xx+++,化简得322x+,解得0x,∴102x−;综上所述,不等式()2f
x的解集是4,03−;(2)由题意知,对任意的1,2x,113xmxx++−+恒成立,即对任意的1,2x,131mxxx−+−+恒成立,∵当1,2x时,()()31312xxxx+
−+=+−+=,∴对任意的1,2x,12mx−恒成立,∵1,2x,12mx−,∴maxmin13mxx−,∴1322m−,即实数m的取值范围为13,22−.获得更多资源请扫码加入
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