专题11-2 不等式选讲归类-2022年高考数学毕业班二轮热点题型归纳与变式演练(全国通用)(解析版)
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TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc29376" 一、热点题型归纳1
\l "_Tc17993" 【题型一】 解不等式:含参1
\l "_Tc26924" 【题型二】 绝对值恒成立(存在)求参1:公式法“和”型3
\l "_Tc12217" 【题型三】 绝对值恒成立(存在)求参2:公式法“差”型4
\l "_Tc30563" 【题型四】 绝对值恒成立(存在)求参3:给解集(或子集)6
\l "_Tc30563" 【题型五】 绝对值恒成立(存在)求参4:利用单调性求参8
\l "_Tc30563" 【题型六】 绝对值恒成立(存在)求参5:形如技巧型10
\l "_Tc30563" 【题型七】 绝对值和均值型13
\l "_Tc30563" 【题型八】 证明不等式1:柯西型公式“定位法”16
\l "_Tc30563" 【题型九】 证明不等式2:柯西型公式“分子分母配对”17
\l "_Tc30563" 【题型十】 证明不等式3:柯西取等与“圆系凑配”型20
\l "_Tc30563" 【题型十一】证明不等式4:三元不等式证明22
\l "_Tc30563" 【题型十二】证明不等式5:分析法与综合法25
\l "_Tc21895" 二、最新模考题组练27
【题型一】 解不等式:含参
【典例分析】
已知函数.
(1)若不等式的解集为,求实数的值;
(2)若,使得,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
【解析】试题解析:(1)∵,∴,
∵的解集为,∴,∴.
(2)∵,…8分∵,使得成立,
∴,即,解得,或,
∴实数的取值范围是.
【提分秘籍】
基本规律
基本公式法
1.
2.
【变式演练】
1.已知函数
(1)若的解集为,求实数的值;
(2)当且时,解关于的不等式
【答案】(I)(Ⅱ)
试题解析:(1)因为所以
(2)时等价于当所以舍去
当成立当成立
所以,原不等式解集是-----10分
2.设函数,其中.
(Ⅰ)当时,求不等式的解集;
(Ⅱ)若不等式的解集为,求的值.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)
试题解析:(Ⅰ)当时,可化为.
由此可得 或.故不等式的解集为.
( Ⅱ) 由得 此不等式化为不等式组或
即 或 8分因为,所以不等式组的解集为,
由题设可得,故.
3.已知函数.
(1)若不等式的解集为,求实数的值;
(2)若,函数的图象与轴围成的三角形的面积大于60,求的取值范围.
【答案】(1);(2).
试题解析:(1)由题意得解得.
可化为,解得.不等式的解集为,
,解得,满足..
(2)依题意得, .又,
∴的图象与轴围成的的三个顶点的坐标为, , ,
,解得.∴实数的取值范围为.
【题型二】 绝对值恒成立(存在)求参1:公式法“和”
【典例分析】
已知函数.(1)若,解不等式;(2)若恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2)或.
试题解析:(1)当时,,即,解得;
(2),若恒成立,只需,
即或,解得或.
【提分秘籍】
基本规律
利用公式|a±b|≤|a|+|b|
【变式演练】
1.设
(1)当,求 SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT 的取值范围;
(2)若对任意x∈R,恒成立,求实数的最小值.
【答案】(1);(2).
试题解析:(1),即依题意: 由此得a的取值范围是
(2)
当且仅当时取等号解不等式得.故实数a的最小值为.
2.已知不等式|x+3|<2x+1的解集为{x|x>m}.
(Ⅰ)求m的值;(Ⅱ)设关于x的方程|x-t|+|x+|=m(t≠0)有实数根,求实数t的值.
【答案】(1)2,(2 t=±1.
试题解析:(Ⅰ)由|x3|2x1得,或,解得x=2,依题意m=2.
(Ⅱ)因为m=2=|x-t|+|x-|≥|x-t-(x+)|=|t+|,
当且仅当(x-t)(x+)≤0时,等号成立∵m=2, ∴需要|t|+≤2,
另一方面,|t|+≥2,当且仅当|t|=时,等号成立,∴只有|t|=即t=±1
3.已知.
( = 1 \* ROMAN I)解不等式;
( = 2 \* ROMAN II)若关于的不等式对任意的恒成立,求的取值范围.
【答案】( = 1 \* ROMAN I);( = 2 \* ROMAN II).
试题解析: ( = 1 \* ROMAN I)当时,由解得,
当时,不成立.当时,解得,
综上有的解集是.
( = 2 \* ROMAN II)因为,所以的最小值为3.
要使得关于的不等式对任意的恒成立,
只需解得,故的取值范围是.
【题型三】 绝对值恒成立(存在)求参2:公式法“差”
【典例分析】
已知函数.
(1)当时,解不等式;
(2)若存在实数,使得不等式成立,求实的取值范围.
【答案】(1)(2)
试题解析:(4-3不等式)(1)当a=2时,f(x)=|x﹣3|﹣|x﹣2|, 1分
当x≥3时,,即为,即成立,则有x≥3;
当x≤2时,即为,即,解得x∈∅;
当2<x<3时,即为,解得,,则有. 4分
则原不等式的解集为 即为 ; 5分
(2)由绝对值不等式的性质可得
||x﹣3|﹣|x﹣a||≤|(x﹣3)﹣(x﹣a)|=|a﹣3|, 7分
即有的最大值为|a﹣3| 8分
若存在实数x,使得不等式成立,则有. 9分
即或,即有a∈∅或a≤.所以的取值范围是 10分
【提分秘籍】
基本规律
利用公式||a|-|b||≤|a±b|
【变式演练】
1.已知函数.
(1)若,解不等式;
(2)若存在实数 , 使得不等式成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
试题解析:(1)不等式化为,则或,或,解得,所以不等式的解集为.
(2)不等式等价于,即,由基本不等式知,若存在实数,使得不等式成立, 则, 解得,所以实数的取值范围是.
2.已知函数.
(1)当时,解不等式;
(2)若存在实数,使得不等式成立,求实的取值范围.
【答案】(1)(2)
试题解析:(1)当a=2时,f(x)=|x﹣3|﹣|x﹣2|,
当x≥3时,,即为,即成立,则有x≥3;
当x≤2时,即为,即,解得x∈∅;
当2<x<3时,即为,解得,,则有.
则原不等式的解集为 即为 ;
(2)由绝对值不等式的性质可得||x﹣3|﹣|x﹣a||≤|(x﹣3)﹣(x﹣a)|=|a﹣3|,
即有的最大值为|a﹣3|.
若存在实数x,使得不等式成立,则有
即或,即有∈∅或≤.所以的取值范围是
3.已知函数.
(1)解不等式;
(2)若存在实数,使得,求实数的取值范围.
【答案】(1) ;(2).
试题解析: (1)当时, ,∴
当时, ,∴解为当时, ,∴
综上可得不等式的解集为.
(2)
由,只需.
【题型四】 绝对值恒成立(存在)求参3:给解集(或子集)
【典例分析】
已知函数,;
(1)求不等式的解集;
(2)若对任意的,,求的取值范围.
【答案】(1)不等式的解集为;(2)的取值范围为.
试题解析:(1)原不等式等价于或或
解得或或.即不等式的解集为.
(2)①当时,易知成立:当时,
即在时恒成立.因为,所以当且仅当时,取到最小值3,
故,即.
②当时,即在时恒成立;
因为,所以当且仅当时取到最小值3,故,即,
综上可知,的取值范围为.
【提分秘籍】
基本规律
一般情况下,通过所给解集(或子集范围)可去掉式子中不分绝对值
【变式演练】
1.已知函数=,=.
(Ⅰ)当=2时,求不等式<的解集;
(Ⅱ)设>-1,且当∈[,)时,≤,求的取值范围.
【答案】当=-2时,不等式<化为,
设函数=,=, 其图像如图所示
从图像可知,当且仅当时,<0,∴原不等式解集是.
(Ⅱ)当∈[,)时,=,不等式≤化为,
∴对∈[,)都成立,故,即≤, ∴的取值范围为(-1,].
2.已知函数
(1)当时,求不等式的解集;
(2)若的解集包含,求的取值范围.
【解析】(1)当时,
或或 或
(2)原命题在上恒成立 在上恒成立
在上恒成立
3.已知函数.
(1)若求不等式的解集;
(2)若的解集包含,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
试题解析:(1)当时,,即或或,
解得或,不等式的解集为;
(2)原命题等价于在上恒成立,即
在上恒成立,即在上恒成立,即,实数的取值范围为.
【题型五】 绝对值恒成立(存在)求参4:利用单调性求参
【典例分析】
已知函数
求a=1时,f(x)3的解集。
若f(x)有最小值,求a的取值范围,并写出相应的最小值。
解析:(1)当时,
当时解得
当时恒成立,
当时解得
综上可得解集………………5分
(2)
当,即时,无最小值;
当,即时,有最小值;
当且,即时,
当且,即时,
综上:当时,无最小值;
当时,有最小值;
当时,
当时,
【提分秘籍】
基本规律
分类讨论去掉绝对值,所得分段函数单调性讨论点,主要在于“斜率”
【变式演练】
1.已知函数已知函数
(1).当m=3时,求不等式f(x)4的解集。
(2)若
解:(1)当时,,
原不等式等价于 或 或,
解得:或无解或,
所以,的解集为.
(2).
则
所以函数在上单调递减,在上单调递减,在上单调递增.
所以当x=12时,f(x)取得最小值,.
因为对任意恒成立,所以.
又因为,所以,解得 (不合题意).所以的最小值为1.
2.设函数.
(1)若,且对任意恒成立,求实数的取值范围;
(2)若,且关于的不等式有解,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
试题解析:(1)由绝对值的性质得:,
∵对任意恒成立,∴,解得,
∵,∴实数的取值范围是
当时,, 若关于的不等式有解,则函数的图象与直线有两个交点, ∴,解得,. ∴实数取值范围是
【题型六】 绝对值恒成立(存在)求参5:形如技巧型
【典例分析】
已知函数.
(1)若,求不等式的解集;
(2)若关于x的不等式对于任意实数x恒成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)分段讨论去绝对值解不等式即可;(2)不等式对于任意实数x恒成立,转化为对于任意实数x恒成立,记,
将写成分段函数形式,判断函数的单调性,依据单调性求得的最小值,从而可得可得的范围.
解:(1)当时,当时,,解得;
当时,不等式无解;
当时,,解得.
综上,不等式的解集为.
(2)由题意知,,所以.记,
则,当时,,
则, 又当时,,所以,
所以,所以实数m的取值范围为.
【提分秘籍】
基本规律
1.可以配凑绝对值不等式来放缩。
2.可以通过分参构造形如来求解
【变式演练】
1. 设.
(1)求的解集;
(2)若不等式对任意实数恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
试题解析:(1)由得:或或
解得∴的解集为.
(2)
当且仅当时,取等号.由不等式对任意实数恒成立,可得,解得:或.故实数的取值范围是.
2. 已知都是实数,,.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若对满足条件的所有都成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2);
【解析】解:(1),由得或,
解得或,故所求实数的取值范围为
(2)由且得,,
又∵,∴,
3.已知函数
(1)当时,求不等式的解集;
(2)若,且对任意,恒成立,求的最小值.
【答案】(1);(2)1.
【分析】(1) 当时,求出分段函数,然后可以选择数形结合求解或选择解不等式组;
(2)当时,化简分段函数得
可以得到函数在上单调递减,在上单调递减,在上单调递增,然后利用最值分析法,即可求出参数的最小值.
【详解】
(1)当时,,即,
解法一:作函数的图象,它与直线的交点为,
所以,的解集的解集为.
解法2:原不等式等价于 或 或,
解得:或无解或, 所以,的解集为.
(2).
则
所以函数在上单调递减,在上单调递减,在上单调递增.
所以当时,取得最小值,.
因为对,恒成立,所以.又因为,
所以,解得 (不合题意).所以的最小值为1.
【题型七】 绝对值和均值型
【典例分析】
函数.
(1)求不等式的解集;
(2)已知函数的最小值为,正实数满足证明:
【答案】(1);(2)证明见解析.
【分析】
(1)解含绝对值的不等式,先要去掉绝对值号,将函数写为分段函数,然后再在各个区间求解,取并集.
(2)求出函数的最小值,即得出,结合所要证明的不等式,联想到基本不等式进行求解.
【详解】
(1)解:由题可得,
所以
即或或
解得或
所以不等式的解集为.
证明:,则
则,
故
当且仅当时取等号.
【提分秘籍】
基本规律
和均值不等式常规求解结合
【变式演练】
1.已知函数.
(Ⅰ)若,求不等式的解集;
(Ⅱ)对于任意的正实数,且,若恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)或.
【分析】
(Ⅰ)利用绝对值的性质,用分类讨论思想进行求解即可;
(Ⅱ)根据基本不等式,利用已知,求出代数式的最大值,最后利用绝对值的性质进行求解即可.
【详解】
解:(Ⅰ)原不等式为,
当时,得,得,所以.
当时,得成立,所以,
当时,,
所以.综上得不等式的解集为.
(Ⅱ)因为为正实数,并且,当时取等号,
当时等号成立,所以的最大值.又因为,
当时取到等号,要使恒成立,只需.
所以或.
2.已知.
(1)求不等式的解集;
(2)若的最小值为,正实数,,满足,求证:.
【答案】(1);(2)证明见解析.
【分析】
(1)分,,讨论求解.
(2)由,得到,再利用“1”的代换,利用基本不等式求解.
【详解】
(1)①当时,,无解
②当时,,解得
③当时,,无解
综上:不等式的解集为;
(2)因为,
所以,
所以,,
,
,
,
当且仅当,即时,等号成立,
3.已知函数.
(1)解不等式;
(2)已知的最小值为,且正实数,满足,求的最小值.
【答案】(1);(2)
【分析】
(1)通过去绝对值,得分段函数的解析式,然后分类讨论三种情况下的解集;(2)根据题意得,,利用均值不等式可得,再利用柯西不等式得,代入计算即可.
【详解】
解:(1)由题意知,由,可得或或,
所以所求不等式的解集为.
(2)由(1)可知,,则.因为,所以可得.
当且仅当时,取等号;由柯西不等式得,
当且仅当时,取等号;因为,
所以当且仅当时,的最小值为.
【题型八】 证明不等式1:柯西型“定位法”
【典例分析】
已知,求的最小值.
【思路分析】由以及的形式,联系柯西不等式,可以构造作为一个因式而解决问题.
【解】根据柯西不等式,有,
所以,即当且仅当,即时,取最小值
【提分秘籍】
基本规律
位置1和2是等价齐次。否则就是需要凑配
具体可以用下边推论来待定系数配凑
【变式演练】
1.已知a,b,c eq \(\s\up1(),∈)R,a2+2b2+3c2=6,求a+b+c的最大值.
解:由柯西不等式,得[a2+(eq \R(,2)b)2+(eq \R(,3)c)2][12+(eq \F(1,eq \R(,2)))2+(eq \F(1,eq \R(,3)))2]≥(a+b+c)2.……8分
因为a2+2b2+3c2=6,所以(a+b+c)2≤11,所以-eq \R(,11)≤a+b+c≤eq \R(,11).
所以a+b+c的最大值为eq \R(,11),当且仅当a=2b=3c= eq \f(6 eq \r(11),11). ……10分
2.已知关于的不等式的解集为.
(I)求实数,的值;
(II)求的最大值.
【答案】(I),;(II).
【解析】试题解析:(I)由,得则解得,
(II)
当且仅当,即时等号成立,故.
3.已知不等式|a﹣2|≤x2+2y2+3z2对满足x+y+z=1的一切实数x,y,z都成立,求实数a的取值范围.
【答案】≤a≤
解:因为已知x,y,z是实数,且x+y+z=1,根据柯西不等式(a2+b2+c2)(x2+y2+z2)≥(ax+by+cz)2
故有(x2+2y2+3z2)(1++)≥(x+y+z)2故x2+2y2+3z2≥,当且仅当x=,y=,z=时取等号,
∵不等式|a﹣2|≤x2+2y2+3z2对满足x+y+z=1的一切实数x,y,z都成立,
∴|a﹣2|≤,∴≤a≤.
【题型九】 证明不等式2:柯西“分母分子配对”型
【典例分析】
已知都是正数,且则的最小值是 .
答案:
方法一:柯西不等式
=>(1++1)=
方法二:构造均值不等式
【提分秘籍】
基本规律
具有分子和分母这类特性,相乘可以消去,那么可使用柯西证明(较简单),也可以用展开用均值证明。
【变式演练】
1.已知,,为非负实数,函数.
(1)若,,,求不等式的解集;
(2)若函数的最小值为2,证明:.
【答案】(1)或;(2)证明见解析.
【分析】
(1)当,,时,不等式化简得,结果分类讨论用分段函数表示即可;
(2)由绝对值三角不等式可得,得到,接下来解法不唯一,可将原式先拼凑为
,借鉴柯西不等式进行放缩即可求解;也可直接在第一步的基础上,借鉴基本不等式的形式进行化简,两两组合,再进一步放缩即可
【详解】
(1)当,,时,不等式,
化简得:,采用零点讨论法,设,
当时,;
当时,;
当时,;
故,
由,解得:或,
所以,不等式的解集为.或
(2)因为,
∵函数的最小值为2,∴.
证法一:根据柯西不等式可得:
当且仅当:,即,,时等式成立.
综上,
证法二:
,当且仅当,,等式成立.
综上,
已知
求 的最小值;
【答案】 . :根据柯西不等式,[ ](1+1+1)≥[(x+2y+3z)+ ]=[3+]
=[3+]≥(3+)²=
所以≥,的最小值为。
3.若关于的不等式在实数范围内有解.
(1)求实数的取值范围;
(2)若实数的最大值为,且正实数满足,求证:.
【答案】(Ⅰ) (Ⅱ)见证明
【分析】(Ⅰ)不等式在实数范围内有解,也即是成立,求出最大值即可;
(Ⅱ)先由(Ⅰ)得到,因此,展开之后结合基本不等式即可证明结论成立;也可利用柯西不等式来证明.
解:(Ⅰ)因为所以
又因为
所以
(Ⅱ)由(1)可知,,则
方法一:
方法二:利用柯西不等式
【题型十】 证明不等式3:柯西取等与“圆系凑配”型
【典例分析】
设,,,,,是正数,且++=10, ++=40, ++=20,则=( )
【答案】1/2
由柯西不等式得
当且仅当时等号成立,,
等号成立故答案选
【提分秘籍】
基本规律
属于整体化配凑思维,一般情况下,平方内是整体,需要凑配平方数形式(还有两个地方,也是这个思维:根号下,与分母位置)
【变式演练】
1.已知,且,则的最小值是
【答案】36
由于 ,所以,当且仅当,即时取等号.故选C.
2.已知a,b,c为实数且.
(1)若a,b,c均为正数,当时,求的值;
(2)证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)利用基本不等式,由,,,再利用不等式的基本性质求解;.
(2)由,利用柯西不等式证明;
(1)解:(1)由基本不等式得:,,.
以上三个式子相加得,
所以,
当且仅当时等号成立,此时,,,所以.
(2),
当且仅当即,,时,等号成立.
3.已知函数.
(1)解不等式;
(2)记函数f(x)的最小值为m.若a,b,c均为正实数,且a+b+2c=2m,若成立,证明:或.
【答案】(1);(2)证明见解析.
【分析】(1)根据绝对值的性质将函数写成分段函数,接着分段求解不等式即可;
(2)由(1)值,即,利用柯西不等式证明即可.
【详解】
解:(1),故等价于或或,
解得或或,即或,∴所求不等式的解集为.
(2)证明:由(1)值,,
∴,则,
,
∴,∴,解得或,即得证.
【题型十一】 证明不等式4:三元不等式证明
【典例分析】
已知都是正数,且,用表示的最大值,.
(1)证明;
(2)求M的最小值.
【答案】(1)见解析;(2).
【分析】1由已知,利用“1的代换”结合基本不等式证明;
2由题意,,,,把三个式子平方作和,再由均值不等式求最值.
【详解】1证明:,
,
当且仅当时等号成立,故;
2解:由题意,,,,
,
当且仅当时上式等号成立.,即M的最小值为.
【提分秘籍】
基本规律
三元形式不等式较难,具有明显的“对称特性”可参考用柯西,较复杂的,需要用分析法综合法,构造均值来证明。
【变式演练】
1.已知a,b,c为正实数,且a+b+c=1.
(1)证明:;
(2)证明:.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.
【分析】(1)每个式子通分后把1用代换后分子应用基本不等式可证结论;
(2)变形,三个分式中分子提取出来并变为,再用柯西不等式可证得结论.
【详解】(1)
,
当且仅当“a=b=c”时取等号;
(2)
,
当且仅当“a=b=c”时取等号.
【点睛】
2.已知正数,,满足.
(1)求的最大值;
(2)证明:.
【答案】(1)1
(2)证明见解析
【分析】(1)由三个正数的基本不等式进行求解;(2)凑项后利用基本不等式进行证明.
(1)
由,当且仅当时,取得等号.
又,所以.
故当且仅当时,取得最大值1.
(2)
证明:要证,需证.
因为
,
即,当且仅当时取得等号.故.
3.已知、、,且.
(1)求的最小值;
(2)证明:.
【答案】(1);(2)证明见解析.
【分析】(1)利用基本不等式可求得的最小值;
(2)由可得,等式两边平方,即可证得所证不成立成立.
【详解】(1)由,得,即,
又因为
,
所以,故,当且仅当时,等号成立,
所以的最小值为;
(2)由,得,两边平方,
得.
由此得
,
所以.
【题型十二】 证明不等式5:分析法与综合法
【典例分析】
已知,,为正数,且满足.
(1)证明:.
(2)证明:.
【答案】(1)证明见解析;(2) 证明见解析;
【分析】(1)用均值定理直接证明;(2) 用分析法证明.
【详解】证明:(1)因为,为正数,所以,
同理可得,,
所以,
当且仅当时,等号成立
故.
(2)要证,只需证
即证,
即证,
即证.
因为,,,
所以,
当且仅当,,时,等号成立,从而得证.
【变式演练】
1.已知,,,
求证:(Ⅰ);
(Ⅱ).
【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)见解析.
【分析】(Ⅰ)由题意,因为,利用基本不等式,求得,进而得到,即可得到证明;
(Ⅱ)由,化简可得,根据,即可作差证明.
【详解】(Ⅰ)由题意,因为,且,
所以,当且仅当时,取“=”,
所以,所以.
(Ⅱ)由,
所以
,
,所以,
所以,所以,
所以.
2.已知函数.
(1)求不等式的解集;
(2)若,证明:.
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【分析】(1)由可得出,不等式两边平方化简即可得解;
(2)利用绝对值三角不等式结合基本不等式可证得原不等式成立.
(1)解:由可得出,所以,,解得,
故不等式的解集为.
(2)解:∵,当且仅当时取等号,
所以,的最大值为,因为,则,又因为,则,,
所以,,当且仅当时等号成立,因此,成立.
3.设不等式||x+1|-|x-1||<2的解集为A.
(1)求集合A;
(2)若a,b,c∈A,求证:.
【答案】(1);(2)证明见解析.
【分析】(1)令,去绝对值符号化函数为分段函数,解不等式即可作答.
(2)根据给定条件利用分析法即可证得不等式成立.
(1)由已知,令,则原不等式等价于,即,
当时,,不等式无解,
当时,,解得,则,
当时,,不等式无解,
综上得:.
(2)要证>1,只需证,
只需证,只需证,
只需证,由a,b,c∈A,得,,
于是得恒成立,而上述推理过程可逆,所以.
1.已知函数f(x)=x−m−3,且f(x)≥0的解集为(−∞ , −2]∪[4 , +∞)
(1)求m的值;
(2)若∃x∈R,使得f(x)≥t+2−x成立,求实数t的取值范围.
【答案】(1)m=1;(2)t≤−2.
试题解析:(1)不等式x−m−3≥0的解集为(−∞ , m−3]∪[3+m , +∞)
又∵f(x)=x−m−3≥0的解集为(−∞ , −2]∪[4 , +∞)∴m+3=4,m−3=−2∴m=1
(2)∵∃x∈R,使得f(x)≥t+2−x成立∴∃x∈R,使得x−1−3≥t+2−x∴∃x∈R,x−1−x−2≥t+3
令g(x)=x−1−x−2=−1 x≤12x−3 1
∴t+3≤g(x)max=1∴t≤−2.
2.已知函数(其中).
(Ⅰ) 当时,求不等式的解集;
(Ⅱ) 若不等式对任意实数恒成立,求的取值范围.
【答案】(Ⅰ) 或;(Ⅱ) .
试题解析:(Ⅰ) 当时,即.
①当时,得,解得;
②当时,得,不成立,此时;
③当时,得成立,此时.
综上,不等式的解集为或
(Ⅱ) 因为=,由题意,即或,
解得或,即的取值范围是.
3.设函数
(Ⅰ)解不等式;
(Ⅱ)若存在使不等式成立,求实数的取值范围.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)
试题解析:(Ⅰ)∵
综上,不等式的解集为:
(Ⅱ)存在使不等式成立 由(Ⅰ)知,时,
时, ∴实数的取值范围为
4. 已知函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)不等式的解集中的整数有且仅有,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2)
试题解析:(1)由题知:的解集为.
(2)由题意知,代入得解得或或,
又.
①当时,,所以恒成立, 解集为空集,不合题意;
②当时,由(1) 可知解集为,符合题意;
③当时,,所以恒成立, 解集为空集,不合题意;
综上所述,当时,不等式的解集中的整数有且仅有.
5. 已知函数,.
(1)解不等式;
(2)对任意的实数,不等式恒成立,求实数的最小值.
【答案】(1)或;(2).
【解析】
试题分析:(1)由题意不等式可化为,分类讨论,即可解不等式;(2)由不等式,可得,分离参数,得,所以,即可求出实数的最小值.
试题解析:(1)由题意不等式可化为,
当时,,解得,即;
当时,,解得,即;
当时,,解得,即
综上所述,不等式的解集为或.
(2)由不等式可得,
分离参数,得,∴
∵,∴,故实数的最小值是.
6. 已知函数,().
(1)当时,解不等式;
(2)不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2)或
试题解析:(1)当时,,即,
得或或,
解得或或,∴不等式的解集为.
(2)令,∴当时,
当时,当时,
∴的最小值为或,则解得或.
7.已知函数.
(1)解不等式;
(2)已知的最小值为,且正实数,满足,求的最小值.
【答案】(1);(2)
【分析】
(1)通过去绝对值,得分段函数的解析式,然后分类讨论三种情况下的解集;(2)根据题意得,,利用均值不等式可得,再利用柯西不等式得,代入计算即可.
【详解】
解:(1)由题意知,由,可得或或,
所以所求不等式的解集为.
(2)由(1)可知,,则.因为,所以可得.
当且仅当时,取等号;由柯西不等式得,
当且仅当时,取等号;因为,
所以当且仅当时,的最小值为.
8.已知函数.
(1)求不等式的解集;
(2)若正数,,满足,求的最小值.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)由题意零点分段求解绝对值不等式即可;
(2)由题意结合题中所给的式子的特点利用柯西不等式求解其最值即可.
【详解】(1)化简得.
①当时,,由,即,
解得,又,所以;
②当时,,由,即,
解得,又,所以;
③当时,不满足,此时不等式无解;
综上,不等式的解集为:.
(2)由于,故,
∴,∵,∴由柯西不等式:
上式
.
当且仅当时,等号成立.所以的最小值为.
9. 已知函数,不等式的解集为.
(Ⅰ)求,的值;
(Ⅱ)若三个实数,,,满足.证明:.
【答案】(Ⅰ),;(Ⅱ)证明见解析.
【分析】(Ⅰ)由的解集为知:可求,由且,讨论即可求.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,应用柯西不等式即可证结论.
【详解】
(Ⅰ)由题意知:且,,
∴,可得,即,∴,
当时,,解得(舍);
当时,,解得;∴综上,有,.
(Ⅱ)由,则,
∴证即可,而
,∴,
即得证.
10.设函数的最小值为.
(1)求;
(2)设,且,求证:.
【答案】(1);(2)证明见解析.
(1)利用“零点讨论法”将绝对值函数表示为分段函数的形式,求分段函数的最值即可;
(2)由(1)易构造出,利用柯西不等式即可得结果.
【详解】
(1)∵,
∴时,,且时 ,,∴,∴;
(2)由(1)知,∴,
∵
,
∴,当且仅当取等号.
11.已知函数
(1)求不等式的解集;
(2)设,求证:.
【答案】(1);(2)证明见解析.
【分析】(1)所求不等式即为|2x+1|+|x﹣1|>3,然后分类讨论,去掉绝对值符号,解不等式即可;
(2)利用分析法可知,即证(b﹣a)2<(ab﹣1)2,结合a,b∈M易得证.
【详解】(1)由f(x)+f(2x+2)>3得|2x+1|+|x﹣1|>3,
当时,原不等式可化为﹣(2x+1)﹣(x﹣1)>3,解得x<﹣1;
当时,原不等式可化为(2x+1)﹣(x﹣1)>3,解得x>1,此时无解;
当x>1时,原不等式可化为(2x+1)+(x﹣1)>3,解得x>1;
综上,所求不等式的解集为(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞);
(2)证明:要证,只需证,即证,
即证|b﹣a|<|ab﹣1|,即证(b﹣a)2<(ab﹣1)2,
而(ab﹣1)2﹣(b﹣a)2=a2b2﹣a2﹣b2+1=(a2﹣1)(b2﹣1),由a,b∈M,得a2>1,b2>1,
∴(a2﹣1)(b2﹣1)>0,即得证.
12.已知函数,不等式的解集为A.
(1)求A;
(2)当a,时,证明:.
【答案】(1);(2)证明见解析.
【分析】(1)讨论自变量取值范围去掉绝对值求解不等式即可;
(2)通过分析法逐步证明最后只需证明一个明显成立的不等式即可.
【详解】(1)当时,,解得(舍);
当时,,解得;
当时,,解得.
综上可知;
(2)要证:只要证:只要证:
只要证:只要证:
,,,成立,
所以原命题成立.
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