【文档说明】高考数学培优专题55讲:第48讲 不等式选讲【高考】.docx,共(14)页,1.018 MB,由小赞的店铺上传
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1第四十八讲不等式选讲A组一、选择题1、不等式|5x−|+|3x+|10的解集为()A.5,7−B.4,6−C.(),57,−−+D.(),46,−−+【答案】:D【解析】由绝对值的几何意义知,|5x−|+|3x+|表示数轴上的点x与
点5的距离和数轴上的点x与点-3的距离之和,其距离之和的最小值为8,结合数轴,选D。2、不等式2313xxaa+−−−对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围为()A.(,1][4,)−−+B.(,2][5,)−−+C.
[1,2]D.(,1][2,)−+【答案】:A【解析】:因为24314313xxxxaa−+−−+−−−对对任意x恒成立,所以432−aa,解得1−a或4a。二、填空题3、设,xyR,则222
211()(4)xyyx++的最小值为。【答案】:9【解析】:由柯西不等式可知2222211()(4)(12)9xyyx+++=。4、若0ab,则1()abab+−的最小值是_________。【答案】:32【解析】:311()3()3()()abbabbbabbab−++−=
−−。5、(2015重庆16)若函数axxxf−++=21)(的最小值为5,则实数a=_______。【答案】:4a=或6a=−【解析】:由绝对值的性质知()fx的最小值在1x=−或xa=时取得,若(1)215fa−=−
−=,32a=或72a=−,经检验均不合;若()5fa=,则15x+=,4a=或6a=−,经检验合题意,因此4a=或6a=−。6、若关于x的不等式|||1||2|axx++−…存在实数解,则实数a的取值范围是。【答案】:(,3][3,)−−+【解析】:
当1x−„时,|1||2|12213xxxxx++−=−−−+=−+…;当12x−„时,|1||2|123xxxx++−=+−+=;当2x时,|1||2|12213xxxxx++−=++−=−;综上可得|1||2|3xx++−…,所以只要||3a…,解得3a−„或3a…,即实数a的
取值范围是(,3][3,)−−+。7、(2017年全国1卷理)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.【解析】(1)当1a=时,不等式()()fxgx等价于21140xxxx−+++−−.①当1x−时,①式化为2340xx−−,无解;当11x−时,①式化为220xx−−,从而11x−;当1x时,①式化为240xx+−,从而11712x−+
.所以()()fxgx的解集为117{|1}2xx−+−.3(2)当1,1x−时,()2gx=.所以()()fxgx的解集包含1,1−,等价于当1,1x−时()2fx.又()fx在1,1−的学科&网最小值必为()1f−与()1f之一,所以()12f−且()1
2f,得11a−.所以a的取值范围为1,1−.8.已知函数()2fxxax=++−(1)当3a=−时,求不等式()3fx的解集;(2)若()4fxx−的解集包含[1,2],求a的取值范围。【解析】:(1)当3a=−时,()3323fx
xx−+−2323xxx−+−或23323xxx−+−或3323xxx−+−1x或4x(2)原命题()4fxx−在[1,2]上恒成立;24xaxx++−−
在[1,2]上恒成立;22xax−−−在[1,2]上恒成立;30a−。9、已知函数=,=。(1)当=2时,求不等式<的解集;(2)设>-1,且当∈[,)时,≤,求的取值范围。解:(1)当a=-2时,不等式f(x)<g
(x)化为|2x-1|+|2x-2|-x-3<0。设函数y=|2x-1|+|2x-2|-x-3,4则y=15,,212,1,236,1.xxxxxx−−−−其图像如图所示,当且仅当x∈(0,2)时,y<0
;所以原不等式的解集是{x|0<x<2}。(2)当x∈1,22a−时,f(x)=1+a;不等式f(x)≤g(x)化为1+a≤x+3,所以x≥a-2对x∈1,22a−都成立;故2a−≥a-2,即43a;从而a的取值范围是41,3−。10.
若0,0ab,且11abab+=.(1)求33ab+的最小值;(2)是否存在,ab,使得236ab+=?并说明理由。【解析】:(1)由112ababab=+,得2ab,且当2ab==时等号成立,则3333342abab+=
,且当2ab==时等号成立,故33ab+的最小值为42。(2)由(1)知:232643abab+,由于43>6,从而不存在,ab,使得236ab+=。11、设均为正数,且,证明:(1);(2)。5解:(1)由accabcc
babba2,2,2222222+++得acbcabcba++++222;由题设得1)(2=++cba,即1222222=+++++acbcabcba;从而有1)(3++acbcab,故31++acbcab。(2)因
为22abab+,22bcbc+,22caca+,故222()abcabcbca+++++)(2cba++,即222abcbca++cba++所以222abcbca++≥1。B组一、选择题1、已知关于x的不等式的解集不是空集,则的取值范围是()A.B.C.D.【答案】:D【解析】:方法
一:由绝对值的几何意义知,axx+−−1表示数轴上的点x与点1的距离和数轴上的点x与点-的距离之差,要使不等式的解集不是空集,结合数轴可知。方法二:令axxy+−−=1,因为不等式81+−−axx的解集不是空集,则有8maxy,又1)
()1(1+=+−−+−−=aaxxaxxy从而81+a,18xxa−−+a9a−7a97a−97aa−或a18xxa−−+97aa−或6解得。2、若,,xyaR+,且yxayx++恒成立,则a的最小值是()A.22B.2C.1D.12
【答案】:B【解析】:22222,()222xyxyxyxy++++即,2()2xyxy++,而yxayx++,即1()xyxya++恒成立,得12,22aa即。二、填空题3、若不等式2212122++++−aaxx对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围是_______。【答案】
:−21,1【解析】:令212)(++−=xxxf,则①当2−x时,513212)(−−=−−+−=xxxxf;②当212−x时,3212)(+−=+++−=xxxxf,则525
x;③当21x时,2513212)(+=++−=xxxxf;综合①②③可知25)(xf;所以要使不等式恒成立,则需252212++aa,解得211−a。4、对于实数x,y,若11−x,12−y,则12+−yx的最大值为。【答案】:52【解析】:因为11−x,12−y,则522
122212)2(2)1(12=+++−+−−−−−=+−yxyxyx。97aa−或75、已知,若关于x的方程有实根,则a的取值范围是。【答案】:10,4【解析】:由已知++−=−−=+−41,041)21(4122xxxaa
;又因为4124141−=+−+−aaaaa,从而有41412−a;解得410a。6、若实数,,xyz满足23()xyzaa++=为常数,则222xyz++的最小值为_______。【答案】:214a【解析】:22
222222(123)()(23)xyzxyza++++++=,即222214()xyza++,222214axyz++。7、已知,的最小值为。(1)求的值;(2)解关于的不等式。【解析】:(1)因为,则有63323331
11331113333333=•+=++++abcabcabcabcabccbaabccba;当且仅当cba==且abcabc33=即1===cba时等号成立;故m的值为6。(2)由(1)得621−+xx,即621++xx;Ra0|||41
|2=+−++aaxx0,0,0abc3331113abcabc+++mmx|1|2xxm+−0,0,0abc8两边平方有+++062)62()1(22xxx;解得37−x;故不等式的解集为),37(+−。8..设
函数()fx=1(0)xxaaa++−。(Ⅰ)证明:2)(xf;(Ⅱ)若()35f,求a的取值范围。【解析】:(1)证明:由0a,有21)(11)(+=−−+−++=aaaxaxaxaxxf(2)由已知aa
f−++=313)3(当3a时,aaf1)3(+=,由5)3(f解得22153+a;当30a时,aaf16)3(+−=,由由5)3(f解得3251+a;综上,a的取值范围是++2215,251。
9、设正数x,y,z满足1543=++zyx。(1)求证:222150xyz++;(2)求111xyyzzx+++++的最小值。【解析】:(1)证明:由柯西不等式得:()501)543(501)543(5012222222222=++++++=++zyxzyxzyx;(
2)解:由已知1)(2)(3)(543=+++++=++zxzyyxzyx所以由柯西不等式得:+++++•+++++xzzyyxxzzyyx111)(2)(3)(6222326)231(2+++=++;9故111xyyzzx+++
++的最小值为6222326+++。10、已知函数0|,|2|1|)(−−+=aaxxxf。(1)当1=a时,求不等式1)(xf的解集;(2)若)(xf的图像与x轴围成的三角形面积大于6,求a的取值范围。【解析】:(1)当1a=时,()1fx化为
12110xx+−−−。当1x−,不等式化为40x−,无解;当11x−时,不等式化为320x−,解得213x;当1x时,不等式化为20x−+,解得12x;所以()1fx解集为2,23x。(2)由题设可得12,1()31
2,112,xaxfxxaxaxaxa−−=+−−−++,所以函数()fx的图像与x轴围成的三角形的三个顶点分别为21,03aA−,()21,0Ba+,(),1Caa+,从而ABC的面积为()2213a+;则有()22163a+,故2a,所以a的取值
范围为()2,+。C组一、选择题1、设不等的两个正数,ab满足3322abab−=−,则ab+的取值范围是()A.(1,)+B.4(1,)3C.4[1,]3D.(0,1)【答案】:B【解析】:因为3322abab−=−,则222,()()aabbab
ababab++=++−+=,而2()04abab+,所以22()0()()4ababab++−+,解得413ab+。102、已知,,abcR+,设abcdSabcbcdcdadab=+++++++++++,
则下列判断中正确的是()A.01SB.12SC.23SD.34S【答案】:B【解析】:abcdabcbcdcdadab+++++++++++abcabcdbcdacdab++++++++
+++1dabcddabcabcd++++==++++++,即1S,aaabcac+++,cccdaac+++,bbbcdbd+++,dddabdb+++,得1accaabccdaacac++=++++++,1bddbbc
ddabdbbd++=++++++即2abcdabcbcdcdadab+++++++++++,得2S,所以12S。二、填空题3、若,,xyz是正数,且满足()1xyzxyz++=,则()()xyyz++的最小
值为______。【答案】:2【解析】:因为()1xyzxyz++=,则有21)())((2+=+++=+++=++zxzxzxzyxyzxyzyxyzyyx。4、设a,b,c均为正数且9=++cba,则cba1694++之最小值为__________
。【答案】:9【解析】:设向量u=(,,),v=(a,b,c)因为222)(vuvu,则有2)432(ccbbaa++))(1694(cbacba++++(cba1694++)×981)(2=++cbacba1694++9981=。5、
已知实数满足,,则a的最小a2b3c4,,,abcd3abcd+++=22224245abcd+++=11值与最大值之差为。【答案】:-1【解析】:由柯西不等式,得,即,由条件,可得,解得,当且仅当时等号成立,故最小值与最大值之差为-1。6.对于
,当非零实数满足,且使最大时,的最小值为。【答案】:-2【解析】:设bat+=2,则atb2−=;则由224240aabbc−+−=得222418(4)0atatc−+−=;因为关于a的二次方程0,即0)4(244)18(22−−−ctt;解得ct582;当
104ct=时,10,1023cbca==;34552102abccc−+=+−,当t的值为410c−时,同法可求得3452abc−+−故345abc−+的最小值为-2。三、解答题7、已知,函数的
最小值为4.(1)求的值;(2)求的最小值。2222111(424)()()424bcdbcd++++++2222424()bcdbcd++++225(3)aa−−12a222111222bcd==0c,ab224240aabbc−+−=|2|ab+345abc−+12【
解析】:(1)当且仅当时等号成立。又,所以,所以。(2)由柯西不等式得:即,当且仅当时等号成立所以当时.。8、已知实数,,abc满足abc,且有2221,1abcabc++=++=。求证:413ab+。【解析】:2222()()1,2abababcabc
c+−++=−==−,,ab是方程22(1)0xcxcc−−+−=的两个不等实根,则22(1)4()0ccc=−−−,得113c−,而2()()()0cacbcabcab−−=−++即22(1)0ccccc−−+−
,得20,3cc或,所以,103c−,即413ab+。9、已知cba,,均为正数,证明:36)111(2222+++++cbacba,并确定cba,,为何值时,等号成立。【解析】:(证法一)因为a,b,c均为正数,由平均值不等式得①所以②22223133(
)1113()abcabcabcabc−++++2231119()abcabc−++13故.又③所以原不等式成立。当且仅当a=b=c时,①式和②式等号成立。当且仅当时,③式等号成立。即当且仅当a=b=c=时,原式等号
成立。证法二:因为a,b,c均为正数,由基本不等式得所以①同理②故③所以原不等式成立.当且仅当a=b=c时,①式和②式等号成立,当且仅当a=b=c,时,③式等号成立。即当且仅当a=b=c=时,原式等号成立。
10、设正数zyx,,满足122=++zyx。(1)求zxyzxy++3的最大值;(2)证明:26125111113+++++zxyzxy。22222233111()3()9()abcabcabcabc−++++++22333()9()22763abcabc−+=22333()9()a
bcabc−=143222222222ababbcbccaac+++222abcabbcac++++222111111abcabbcac++++2222111()abcabc+++++11133363abbcacabbca
c+++++222()()()3abbcac===14314【解析】:(1)解:将122=++zyx平方可得:144844222=+++++yzxzxyzyx即1448)22()22()2727(222222=
++++++++yzxzxyzyzxyx,由基本不等式可知:xzyzxyzyzxxy448222222272721222222+++++xzyzxy5515++=所以513++yzxzxy,等号成立时,51===zyx。(2)证明:由柯西不等式))(()(222222212
1212332211zyxzyxyxyxyx++++++可得:25)113()]1()1()1(3)[111113(2=++++++++++++zxyzxyzxyzxy即25)35)(111113(++++++++zxy
zxyzxyzxy所以xzyzxyzxyzxy++++++++3525111113,又由(1)可得:513++yzxzxy,所以2612551525111113++++++zxyzxy。