【高考复习】2020年高考数学(文数) 不等式选讲 大题练(含答案解析)
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不等式选讲 大题练
1.设函数f(x)=|x-1|.
(1)求不等式f(x)≤3-f(x-1)的解集;
(2)已知关于x的不等式f(x)≤f(x+1)-|x-a|的解集为M,若⊆M,求实数a的取值范围.
2.设函数f(x)=|x-a|+(a≠0,a∈R).
(1)当a=1时,解不等式f(x)≤5;
(2)记f(x)的最小值为g(a),求g(a)的最小值.
3.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.
4.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.
5.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.
6.已知f(x)=|2x-1|+|ax-5|(0<a<5).
(1)当a=1时,求不等式f(x)≥9的解集;
(2)若函数y=f(x)的最小值为4,求实数a的值.
7.已知函数f(x)=|2x-1|+|x+1|.
(1)解不等式f(x)≤3;
(2)记函数g(x)=f(x)+|x+1|的值域为M,若t∈M,证明:t2+1≥+3t.
8.设f(x)=|x|+2|x-a|(a>0).
(1)当a=1时,解不等式f(x)≤4;
(2)若f(x)≥4,求实数a的取值范围.
答案解析
1.解:
(1)因为f(x)≤3-f(x-1),所以|x-1|≤3-|x-2|,
即|x-1|+|x-2|≤3,
则或或
解得0≤x<1或1≤x≤2或2<x≤3,所以0≤x≤3,
故不等式f(x)≤3-f(x-1)的解集为[0,3].
(2) 因为⊆M,
所以当x∈时,f(x)≤f(x+1)-|x-a|恒成立,
而f(x)≤f(x+1)-|x-a|⇔|x-1|-|x|+|x-a|≤0⇔|x-a|≤|x|-|x-1|,
因为x∈,所以|x-a|≤1,即x-1≤a≤x+1,
由题意,知x-1≤a≤x+1对于x∈恒成立,所以≤a≤2,
故实数a的取值范围为.
2.解:
(1)当a=1时,f(x)=|x-1|+|x+2|,
故f(x)=
①当x>1时,由2x+1≤5,得x≤2,故1<x≤2;
②当-2≤x≤1时,由3≤5,得x∈R,故-2≤x≤1;
③当x<-2时,由-2x-1≤5,得x≥-3,故-3≤x<-2.
综上,不等式的解集为[-3,2].
(2)f(x)=|x-a|+≥=
,所以g(a)=,
因为=|a|+≥2=2,
当且仅当|a|=,即a=±时等号成立,
所以g(a)min=2.
3.解:
(1)f(x)=y=f(x)的图象如图所示.
(2)由(1)知,y=f(x)的图象与y轴交点的纵坐标为2,
且各部分所在直线斜率的最大值为3,
故当且仅当a≥3且b≥2时,
f(x)≤ax+b在[0,+∞)成立,
因此a+b的最小值为5.
4.解:
(1)当a=1时,不等式f(x)≥g(x)等价于
x2-x+|x+1|+|x-1|-4≤0.①
当x<-1时,①式化为x2-3x-4≤0,无解;
当-1≤x≤1时,①式化为x2-x-2≤0,
从而-1≤x≤1;
当x>1时,①式化为x2+x-4≤0,
从而1<x≤.
所以f(x)≥g(x)的解集为x-1≤x≤.
(2)当x∈[-1,1]时,g(x)=2,
所以f(x)≥g(x)的解集包含[-1,1]等价于当x∈[-1,1]时,f(x)≥2.
又f(x)在[-1,1]的最小值必为f(-1)与f(1)之一,
所以f(-1)≥2且f(1)≥2,得-1≤a≤1.
所以a的取值范围为[-1,1].
5.解:
(1)当a=1时,f(x)=
可得f(x)≥0的解集为{x|-2≤x≤3}.
(2)f(x)≤1等价于|x+a|+|x-2|≥4.
而|x+a|+|x-2|≥|a+2|,且当x=2时等号成立.故f(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,+∞).
6.解:
(1)当a=1时,f(x)=|2x-1|+|x-5|=
∴f(x)≥9⇔或或
解得x≤-1或x≥5,
即所求不等式的解集为(-∞,-1]∪[5,+∞).
(2)∵0<a<5,∴>1,
则f(x)=
∵当x<时,f(x)单调递减,当x>时,f(x)单调递增,
∴f(x)的最小值在上取得,
∵在上,当0<a≤2时,f(x)单调递增,当2<a≤5时,f(x)单调递减,
∴或
解得a=2.
7.解:
(1)依题意,得f(x)=于是f(x)≤3⇔
或或解得-1≤x≤1.
故不等式f(x)≤3的解集为{x|-1≤x≤1}.
(2)证明:g(x)=f(x)+|x+1|=|2x-1|+|2x+2|≥|2x-1-2x-2|=3,
当且仅当(2x-1)(2x+2)≤0时取等号,∴M=[3,+∞).
t2+1≥+3t等价于t2-3t+1-≥0,
t2-3t+1-==.
∵t∈M,∴t-3≥0,t2+1>0,
∴≥0,
∴t2+1≥+3t.
8.解:
(1)当a=1时,f(x)=|x|+2|x-1|=
当x<0时,由2-3x≤4,得-≤x<0;
当0≤x≤1时,由2-x≤4,得0≤x≤1;
当x>1时,由3x-2≤4,得1<x≤2.
综上,不等式f(x)≤4的解集为.
(2)f(x)=|x|+2|x-a|=
可见,f(x)在(-∞,a]上单调递减,在(a,+∞)上单调递增.
当x=a时,f(x)取得最小值a.
若f(x)≥4恒成立,则应a≥4.
所以a的取值范围为[4,+∞).