2022届高考数学理一轮复习新人教版课件:第十一章基本算法语句及鸭第三节选修4_5不等式选讲
展开1.绝对值三角不等式(1)定理1:如果a,b是实数,则|a+b|≤______________,当且仅当_______时,等号成立;(2)定理2:如果a,b,c是实数,那么____________________, 当且仅当_________________时,等号成立.
|a-c|≤|a-b|+|b-c|
(a-b)(b-c)≥0
2.绝对值不等式的解集(1)含绝对值的不等式|x|a的解集:(2)|ax+b|≤c、|ax+b|≥c(c>0)型不等式的解法:①|ax+b|≤c⇔__________________;②|ax+b|≥c⇔____________________________.
ax+b≥c或ax+b≤-c
4.柯西不等式设a,b,c,d均为实数,则(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,当且仅当ad=bc时,等号成立.
1.一组重要关系|a+b|与|a|-|b|,|a-b|与|a|-|b|,|a|+|b|之间的关系:(1)|a+b|≥|a|-|b|,当且仅当a>-b>0时,等号成立.(2)|a|-|b|≤|a-b|≤|a|+|b|,当且仅当|a|≥|b|且ab≥0时,左边等号成立,当且仅当ab≤0时,右边等号成立.
2.两个等价关系(1)|x|<a⇔-a<x<a(a>0).(2)|x|>a⇔x<-a或x>a(a>0).3.一个关键解绝对值不等式的关键是去掉绝对值符号.4.一个口诀解含绝对值的不等式的基本思路可概括为十二字口诀“找零点,分区间,逐个解,并起来”.
1.(基本方法:解绝对值不等式)不等式|x-1|<1的解集为( )A.(1,2) B.(0,2)C.(-1,1) D.(0,1)
2.(基本方法:解绝对值不等式)|2x-1|>3的解集为( )A.(-∞,-2)∪(1,+∞) B.(-∞,-1)∪(2,+∞)C.(-2,1) D.(-1,2)
3.(基本能力:绝对值不等式的等价转化)不等式|x+1|>|x-1|的解集为________________.答案:(0,+∞)
5.(基本方法:反证法求不等式)已知a+b+c>0,ab+bc+ac>0,abc>0,用反证法求证a>0,b>0,c>0时的假设为________________.答案:a,b,c不全是正数
1.(2020·高考全国卷Ⅱ)已知函数f(x)=|x-a2|+|x-2a+1|.(1)当a=2时,求不等式f(x)≥4的解集;(2)若f(x)≥4,求a的取值范围.
(2)因为f(x)=|x-a2|+|x-2a+1|≥|a2-2a+1|=(a-1)2,故当(a-1)2≥4,即|a-1|≥2时,f(x)≥4.所以当a≥3或a≤-1时,f(x)≥4.当-1<a<3时,f(a2)=|a2-2a+1|=(a-1)2<4.所以a的取值范围是(-∞,-1]∪[3,+∞).
2.设函数ƒ(x)=5-|x+a|-|x-2|.(1)当a=1时,求不等式ƒ(x)≥0的解集;(2)若ƒ(x)≤1,求a的取值范围.
(2)ƒ(x)≤1等价于|x+a|+|x-2|≥4.而|x+a|+|x-2|≥|a+2|,故ƒ(x)≤1等价于|a+2|≥4.由|a+2|≥4可得a≤-6或a≥2,所以a的取值范围是(-∞,-6]∪[2,+∞).
方法总结含绝对值不等式的解法
[典例剖析]类型 1 绝对值函数的性质[例1] (2020·高考全国卷Ⅰ)已知函数f(x)=|3x+1|-2|x-1|.(1)画出y=f(x)的图象;(2)求不等式f(x)>f(x+1)的解集.
(2)函数y=f(x)的图象向左平移1个单位长度后得到y=f(x+1)的图象,如图②所示.
类型 2 绝对值不等式的性质[例2] (1)对任意x,y∈R,求|x-1|+|x|+|y-1|+|y+1|的最小值;(2)对于实数x,y,若|x-1|≤1,|y-2|≤1,求|x-2y+1|的最大值.
解析:(1)∵x,y∈R,∴|x-1|+|x|≥|(x-1)-x|=1,当且仅当0≤x≤1时等号成立,∵|y-1|+|y+1|≥|(y-1)|-|(y+1)|=2,当且仅当-1≤y≤1时等号成立,∴|x-1|+|x|+|y-1|+|y+1|≥1+2=3,当且仅当0≤x≤1,-1≤y≤1同时成立时等号成立,∴|x-1|+|x|+|y-1|+|y+1|的最小值为3.(2)|x-2y+1|=|(x-1)-2(y-1)|≤|x-1|+|2(y-2)+2|≤1+2|y-2|+2≤5,即|x-2y+1|的最大值为5.
方法总结求含绝对值的函数最值时,常用的方法有三种(1)利用绝对值的几何意义.(2)利用绝对值三角不等式,即|a|+|b|≥|a±b|≥||a|-|b||.(3)利用零点分区间法,转化为分段函数求最值.
[题组突破]1.不等式|x-1|-|x-5|4.
2.已知函数f(x)=|x+a|+|x+2|,a∈R.(1)若a=-1,求不等式f(x)≥x+5的解集;(2)若a<2,当x∈(-5,-3)时都有f(x)>x2+2x-5,求实数a的取值范围.
(2)若a<2,当x∈(-5,-3)时,f(x)=-2x-a-2.因为当x∈(-5,-3)时,f(x)>x2+2x-5恒成立,所以-2x-a-2>x2+2x-5,即a<-x2-4x+3在x∈(-5,-3)上恒成立,令g(x)=-x2-4x+3,x∈(-5,-3),所以g(x)∈(-2,6),所以a≤-2,即a的取值范围为(-∞,-2].
(2)因为a,b,c>0,所以要证a+b+c≥,只需证明(a+b+c)2≥3.即证a2+b2+c2+2(ab+bc+ca)≥3,而ab+bc+ca=1,故需证明a2+b2+c2+2(ab+bc+ca)≥3(ab+bc+ca),即证a2+b2+c2≥ab+bc+ca.
方法总结证明不等式的方法与技巧(1)当已知与所求之间的关系较明显,从已知或不等式性质入手进行转换,可得到所求式,利用综合法.(2)如果已知条件与待证明的结论直接联系不明显,可考虑用分析法;如果待证明的命题以“至少”“至多”等方式给出或为否定性命题、唯一性命题,则考虑用反证法.
(3)在必要的情况下,可能还需要使用换元法、构造法等技巧简化对问题的表述和证明.尤其是对含绝对值不等式的求解或证明,其简化的基本思路是化去绝对值号,转化为常见的不等式(组)求解.多以绝对值的几何意义或“找零点、分区间、逐个解、并起来”为简化策略.绝对值三角不等式,则往往作为不等式放缩的依据.
2.(2019·高考全国卷Ⅱ)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)若x∈(-∞,1)时,f(x)<0,求a的取值范围.解析:(1)当a=1时,f(x)=|x-1|x+|x-2|(x-1).当x<1时,f(x)=-2(x-1)2<0;当x≥1时,f(x)≥0.所以不等式f(x)<0的解集为(-∞,1).(2)因为f(a)=0,所以a≥1.当a≥1,x∈(-∞,1)时,f(x)=(a-x)x+(2-x)(x-a)=2(a-x)(x-1)<0,所以a的取值范围是[1,+∞).
(2021·江西上饶模拟)已知函数f(x)=|2x+a|+|2x-1|,g(x)=|x-1|+2.(1)解不等式g(x)≥4;(2)若对任意x2∈R,都有x1∈R,使得f(x1)=g(x2)成立,求实数a的取值范围.解析:(1)由|x-1|+2≥4,得|x-1|≥2,解得x≤-1或x≥3.故不等式g(x)≥4的解集为{x|x≤-1或x≥3}.
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