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时间:2020-02-28
《(全国通用)2020版高考数学第四层热身篇专题检测(二十四)不等式选讲.docx》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、专题检测(二十四)不等式选讲大题专攻强化练1.(2019·昆明市质量检测)已知函数f(x)=
2、2x-1
3、.(1)解不等式f(x)+f(x+1)≥4;(2)当x≠0,x∈R时,证明:f(-x)+f≥4.解:(1)不等式f(x)+f(x+1)≥4等价于
4、2x-1
5、+
6、2x+1
7、≥4,等价于或或解得x≤-1或x≥1,所以原不等式的解集是(-∞,-1]∪[1,+∞).(2)证明:当x≠0,x∈R时,f(-x)+f=
8、-2x-1
9、+,因为
10、-2x-1
11、+≥=2
12、x
13、+≥4,当且仅当即x=±1时等号成立,所以f(
14、-x)+f≥4.2.(2019·沈阳市质量监测(一))设a>b>0,且ab=2,记的最小值为M.(1)求M的值,并写出此时a,b的值;(2)解关于x的不等式:
15、3x+3
16、+
17、x-2
18、>M.解:(1)因为a>b>0,所以a-b>0,>0,根据基本不等式有==a-b+≥4,当且仅当即时取等号,所以M的值为4,此时a=+1,b=-1.(2)当x≤-1时,原不等式等价于-(3x+3)+(2-x)>4,解得x<-;当-14,解得-19、等价于(3x+3)+(x-2)>4,解得x≥2.综上所述,原不等式的解集为∪. 3.已知函数f(x)=20、x-221、.(1)解不等式f(x)+f(x+1)≥5.(2)若22、a23、>1,且f(ab)>24、a25、·f,证明:26、b27、>2.解:(1)不等式f(x)+f(x+1)≥5等价于28、x-229、+30、x-131、≥5,当x>2时,(x-2)+(x-1)≥5,x≥4;当1≤x≤2时,(2-x)+(x-1)≥5,1≥5,无解;当x<1时,(2-x)+(1-x)≥5,x≤-1.综上,不等式的解集为{x32、x≥4或x≤-1}.(2)证33、明:f(ab)>34、a35、·f⇔36、ab-237、>38、a39、·⇔40、ab-241、>42、b-2a43、⇔(ab-2)2>(b-2a)2⇔a2b2+4-b2-4a2>0⇔(a2-1)(b2-4)>0.因为44、a45、>1,所以a2-1>0,所以b2-4>0,46、b47、>2.4.已知a,b∈(0,+∞),且2a4b=2.(1)求+的最小值;(2)若存在a,b∈(0,+∞),使得不等式48、x-149、+50、2x-351、≥+成立,求实数x的取值范围.解:(1)由2a4b=2可知a+2b=1,又因为+=(a+2b)=++4,由a,b∈(0,+∞)可知++52、4≥2+4=8,当且仅当a=2b时取等号,所以+的最小值为8.(2)由(1)及题意知不等式等价于53、x-154、+55、2x-356、≥8,①所以x≤-.②无解,③所以x≥4.综上,实数x的取值范围为∪[4,+∞).5.(2019·济南市模拟考试)已知函数f(x)=57、x-258、+59、2x-160、.(1)求不等式f(x)≤3的解集;(2)若不等式f(x)≤ax的解集为空集,求实数a的取值范围.解:(1)法一:由题意f(x)=当x≤时,f(x)=-3x+3≤3,解得x≥0,即0≤x≤,当61、x≤2,即ax对任意x∈R恒成立,即函数y=ax的图象始终在函数y=f(x)的图象的下方,当直线y=ax过点A(2,3)以及与直线y=-3x+3平行时为临界情况,所以-3≤a<,即62、实数a的取值范围为.6.(2019·广州市调研测试)已知函数f(x)=63、x-a64、(a∈R).(1)当a=2时,解不等式+f(x)≥1;(2)设不等式+f(x)≤x的解集为M,若⊆M,求实数a的取值范围.解:(1)当a=2时,原不等式可化为65、3x-166、+67、x-268、≥3,①当x≤时,1-3x+2-x≥3,解得x≤0,所以x≤0;②当<x<2时,3x-1+2-x≥3,解得x≥1,所以1≤x<2;③当x≥2时,3x-1+x-2≥3,解得x≥,所以x≥2.综上所述,当a=2时,不等式的解集为.(2)不等式+f(69、x)≤x可化为70、3x-171、+72、x-a73、≤3x,依题意不等式74、3x-175、+76、x-a77、≤3x在x∈上恒成立,所以3x-1+78、x-a79、≤3x,即80、x-a81、≤1,即a-1≤x≤a+1,所以解得-≤a≤,故实数a的取值范围是.7.(2019·全国卷Ⅲ)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:(1)因为[(x-1)+(y+1)+
19、等价于(3x+3)+(x-2)>4,解得x≥2.综上所述,原不等式的解集为∪. 3.已知函数f(x)=
20、x-2
21、.(1)解不等式f(x)+f(x+1)≥5.(2)若
22、a
23、>1,且f(ab)>
24、a
25、·f,证明:
26、b
27、>2.解:(1)不等式f(x)+f(x+1)≥5等价于
28、x-2
29、+
30、x-1
31、≥5,当x>2时,(x-2)+(x-1)≥5,x≥4;当1≤x≤2时,(2-x)+(x-1)≥5,1≥5,无解;当x<1时,(2-x)+(1-x)≥5,x≤-1.综上,不等式的解集为{x
32、x≥4或x≤-1}.(2)证
33、明:f(ab)>
34、a
35、·f⇔
36、ab-2
37、>
38、a
39、·⇔
40、ab-2
41、>
42、b-2a
43、⇔(ab-2)2>(b-2a)2⇔a2b2+4-b2-4a2>0⇔(a2-1)(b2-4)>0.因为
44、a
45、>1,所以a2-1>0,所以b2-4>0,
46、b
47、>2.4.已知a,b∈(0,+∞),且2a4b=2.(1)求+的最小值;(2)若存在a,b∈(0,+∞),使得不等式
48、x-1
49、+
50、2x-3
51、≥+成立,求实数x的取值范围.解:(1)由2a4b=2可知a+2b=1,又因为+=(a+2b)=++4,由a,b∈(0,+∞)可知++
52、4≥2+4=8,当且仅当a=2b时取等号,所以+的最小值为8.(2)由(1)及题意知不等式等价于
53、x-1
54、+
55、2x-3
56、≥8,①所以x≤-.②无解,③所以x≥4.综上,实数x的取值范围为∪[4,+∞).5.(2019·济南市模拟考试)已知函数f(x)=
57、x-2
58、+
59、2x-1
60、.(1)求不等式f(x)≤3的解集;(2)若不等式f(x)≤ax的解集为空集,求实数a的取值范围.解:(1)法一:由题意f(x)=当x≤时,f(x)=-3x+3≤3,解得x≥0,即0≤x≤,当61、x≤2,即ax对任意x∈R恒成立,即函数y=ax的图象始终在函数y=f(x)的图象的下方,当直线y=ax过点A(2,3)以及与直线y=-3x+3平行时为临界情况,所以-3≤a<,即62、实数a的取值范围为.6.(2019·广州市调研测试)已知函数f(x)=63、x-a64、(a∈R).(1)当a=2时,解不等式+f(x)≥1;(2)设不等式+f(x)≤x的解集为M,若⊆M,求实数a的取值范围.解:(1)当a=2时,原不等式可化为65、3x-166、+67、x-268、≥3,①当x≤时,1-3x+2-x≥3,解得x≤0,所以x≤0;②当<x<2时,3x-1+2-x≥3,解得x≥1,所以1≤x<2;③当x≥2时,3x-1+x-2≥3,解得x≥,所以x≥2.综上所述,当a=2时,不等式的解集为.(2)不等式+f(69、x)≤x可化为70、3x-171、+72、x-a73、≤3x,依题意不等式74、3x-175、+76、x-a77、≤3x在x∈上恒成立,所以3x-1+78、x-a79、≤3x,即80、x-a81、≤1,即a-1≤x≤a+1,所以解得-≤a≤,故实数a的取值范围是.7.(2019·全国卷Ⅲ)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:(1)因为[(x-1)+(y+1)+
61、x≤2,即ax对任意x∈R恒成立,即函数y=ax的图象始终在函数y=f(x)的图象的下方,当直线y=ax过点A(2,3)以及与直线y=-3x+3平行时为临界情况,所以-3≤a<,即
62、实数a的取值范围为.6.(2019·广州市调研测试)已知函数f(x)=
63、x-a
64、(a∈R).(1)当a=2时,解不等式+f(x)≥1;(2)设不等式+f(x)≤x的解集为M,若⊆M,求实数a的取值范围.解:(1)当a=2时,原不等式可化为
65、3x-1
66、+
67、x-2
68、≥3,①当x≤时,1-3x+2-x≥3,解得x≤0,所以x≤0;②当<x<2时,3x-1+2-x≥3,解得x≥1,所以1≤x<2;③当x≥2时,3x-1+x-2≥3,解得x≥,所以x≥2.综上所述,当a=2时,不等式的解集为.(2)不等式+f(
69、x)≤x可化为
70、3x-1
71、+
72、x-a
73、≤3x,依题意不等式
74、3x-1
75、+
76、x-a
77、≤3x在x∈上恒成立,所以3x-1+
78、x-a
79、≤3x,即
80、x-a
81、≤1,即a-1≤x≤a+1,所以解得-≤a≤,故实数a的取值范围是.7.(2019·全国卷Ⅲ)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:(1)因为[(x-1)+(y+1)+
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