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1、第2講 不等式選講
1.(2019·昆明市質量檢測)已知函數f(x)=|2x-1|.
(1)解不等式f(x)+f(x+1)≥4;
(2)當x≠0,x∈R時,證明:f(-x)+f()≥4.
解:(1)不等式f(x)+f(x+1)≥4等價于|2x-1|+|2x+1|≥4,
等價于或或,
解得x≤-1或x≥1,
所以原不等式的解集是(-∞,-1]∪[1,+∞).
(2)證明:當x≠0,x∈R時,f(-x)+f()=|-2x-1|+|-1|,
因為|-2x-1|+|-1|≥|2x+|=2|x|+≥4,當且僅當
,即x=±1時等號成立,所以f(-x)+f()≥4.
2.(201
2、9·武漢市調研測試)已知函數f(x)=|2x+1|+|x-1|.
(1)求不等式f(x)≥3的解集;
(2)若直線y=x+a與y=f(x)的圖象所圍成的多邊形面積為,求實數a的值.
解:(1)由題意知f(x)=,由f(x)≥3可知:
①當x≥1時,3x≥3,即x≥1;
②當-
3、邊形,則a>2.
易得直線y=x+a與y=f(x)的圖象交于C(,),D(-,)兩點,
則|CD|=·|+|=a,
平行線AB與CD間的距離d==,|AB|=,
所以梯形ABCD的面積S=·=·(a-2)=(a>2),
即(a+2)(a-2)=12,所以a=4,
故所求實數a的值為4.
3.(2019·南昌市第一次模擬測試)已知函數f(x)=|x+m2|+|x-2m-3|.
(1)求證:f(x)≥2;
(2)若不等式f(2)≤16恒成立,求實數m的取值范圍.
解:(1)證明:因為f(x)=|x+m2|+|x-2m-3|≥|(x+m2)-(x-2m-3)|,所以f(x)≥
4、|m2+2m+3|=(m+1)2+2≥2.
(2)由已知,得f(2)=m2+2+|2m+1|,
①當m≥-時,f(2)≤16等價于m2+2m+3≤16,即(m+1)2≤14,
解得--1≤m≤-1,所以-≤m≤-1;
②當m<-時,f(2)≤16等價于m2-2m+1≤16,
解得-3≤m≤5,所以-3≤m<-.
綜上,實數m的取值范圍是[-3,-1].
4.(2019·江西八所重點中學聯考)已知不等式|ax-1|≤|x+3|的解集為{x|x≥-1}.
(1)求實數a的值;
(2)求+的最大值.
解:(1)|ax-1|≤|x+3|的解集為{x|x≥-1},即(1-a2)x2+
5、(2a+6)x+8≥0的解集為{x|x≥-1},當1-a2≠0時,不符合題意,舍去.
當1-a2=0,即a=±1時,
x=-1為方程(2a+6)x+8=0的一解,經檢驗a=-1不符合題意,舍去,a=1符合題意.
綜上,a=1.
(2)(+)2=16+2=16+2,當t==4時,(+)2有最大值32.又+≥0,所以+的最大值為4.
5.(2019·石家莊市模擬(一))設函數f(x)=|1-x|-|x+3|.
(1)求不等式f(x)≤1的解集;
(2)若函數f(x)的最大值為m,正實數p,q滿足p+2q=m,求+的最小值.
解:(1)不等式可化為
或或,解得x≥-,
所以f(x
6、)≤1的解集為{x|x≥-}.
(2)法一:因為|1-x|-|x+3|≤|1-x+x+3|=4,
所以m=4,p+2q=4,所以(p+2)+2q=6,
+=(+)(p+2+2q)=(4++)≥(4+2)=,
當且僅當p+2=2q=3,即時取“=”,
所以+的最小值為.
法二:因為|1-x|-|x+3|≤|1-x+x+3|=4,
所以m=4,p+2q=4,所以p=4-2q,q∈(0,2),
+=+===,
因為q∈(0,2),所以當q=時,+取得最小值.
6.(2019·成都第一次診斷性檢測)已知函數f(x)=|2x-1|+|+1|.
(1)求不等式f(x)-3<0的解集;
7、
(2)若關于x的方程f(x)-m2-2m-=0無實數解,求實數m的取值范圍.
解:(1)由題意,知f(x)=|2x-1|+|+1|=
由f(x)-3<0,可得或
或,解得-4;
(2)對于任意正數m,n,求使得不等式f(x)≤++2nm恒成立的x的取值集合M.
解:(1)當x≤0
8、時,不等式化為-2x+1-x>4,所以x<-1;
當04,解得x>3,無解;
當x≥1時,不等式化為2x+x-1>4,所以x>,
綜上,不等式f(x)>4的解集為(-∞,-1)∪(,+∞).
(2)因為++2mn≥+2mn≥4,當且僅當m=n=1時“=”成立,
所以2|x|+|x-1|≤4,由(1)知x的取值集合M為[-1,].
8.(2019·沈陽市質量監(jiān)測(一))設a>b>0,且ab=2,記的最小值為M.
(1)求M的值,并寫出此時a,b的值;
(2)解關于x的不等式:|3x+3|+|x-2|>M.
解:(1)因為a>b>0,所以a-b>0,>0,
根據基本不等式有==a-b+≥4,
當且僅當,即時取等號,所以M的值為4,此時a=+1,b=-1.
(2)當x≤-1時,原不等式等價于-(3x+3)+(2-x)>4,解得x<-;
當-14,解得-4,解得x≥2.
綜上所述,原不等式的解集為(-∞,-)∪(-,+∞).
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