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第 2 讲 不等式选讲
[考情分析] 本部分主要考查绝对值不等式的解法、含绝对值的函数的最值,以及绝对值不
等式恒成立问题和证明等,难度中等.
考点一 含有绝对值的不等式的解法
核心提炼
(1)|f(x)|>a(a>0)⇔f(x)>a或f(x)<-a.
(2)|f(x)|0)⇔-af(x-1)的解集.
解 (1)当x≥1时,f(x)=x-1+3(x+1)=4x+2,
当-1-时,f(x)>f(x-1),
所以不等式f(x)>f(x-1)的解集是.
规律方法 含绝对值不等式的解法
(1)用零点分段法解绝对值不等式的步骤
①求零点;
②划区间、去绝对值符号;
③分别解去掉绝对值的不等式;
④取每个结果的并集,注意在分段时不要遗漏区间的端点值.
(2)用图象法、数形结合法可以求解含有绝对值的不等式,使得代数问题几何化,既通俗易
懂,又简洁直观,是一种较好的方法.
跟踪演练1 (2022·临川模拟)已知f(x)=|x-1|-a|x+1|.
(1)若a=1,解不等式f(x)≤1;
(2)若不等式f(x)≤1无解,求实数a的取值范围.
解 (1)∵a=1,∴解不等式f(x)≤1就是解不等式|x-1|-|x+1|≤1.
当x<-1时,原不等式可化为1-x+x+1≤1,
∴x∈ ∅.
当-1≤x≤1时,原不等式可化为1-x-x-1≤1,∴-≤x≤1.
当x>1时,原不等式可化为x-1-x-1≤1,
∴x>1.
∴原不等式的解集为.
(2)∵f(x)=|x-1|-a|x+1|,
∴f(x)=
当a≤-1时,f(x) =f(-1)=2>1,
min∴原不等式无解成立.
当-11,
min
即a<-,
∴-1a恒成立⇔f(x) >a;f(x)0,c>0,所以b+c≥2.
又因为a>0,所以≤,
同理得≤,≤.
利用不等式的性质得
++≤++当且仅当a=b=c= 时等号成立.
专题强化练
1.(2022·合肥模拟)已知函数f(x)=|2x+a|+|x-1|.
(1)当a=4时,求不等式f(x)<6的解集:
(2)若f(x)≥a2-|x-1|对任意的x∈R恒成立,求a的取值范围.
解 (1)当a=4时,不等式f(x)<6可化为|2x+4|+|x-1|<6,
当x<-2时,不等式f(x)<6可化为-2x-4-(x-1)<6,解得-31时,不等式f(x)<6可化为2x+4+x-1<6,无解,
综上所述,当a=4时,不等式f(x)<6的解集为(-3,1).
(2)由f(x)≥a2-|x-1|得a2≤|2x+a|+|2x-2|,
因为|2x+a|+|2x-2|≥|(2x+a)-(2x-2)|=|a+2|(当且仅当(2x+a)(2x-2)≤0时,等号成立),
又因为a2≤|2x+a|+|2x-2|对任意的x∈R恒成立,所以a2≤|a+2|,
当a+2≤0,即a≤-2时,有a2≤-a-2,即a2+a+2≤0,此不等式无解,
当a+2>0,即a>-2时,有a2≤a+2,即a2-a-2≤0,解得-1≤a≤2,
综上所述,a的取值范围为-1≤a≤2.
2.(2022·酒泉模拟)已知函数f(x)=|x-2|+|x+t|(t>0),g(x)=|x+3|-|x-1|.
(1)若f(x)的最小值为3,求t的值;
(2)在(1)的前提下,若f(x+a)≥g(x),求a的取值范围.
解 (1)f(x)=|x-2|+|x+t|≥|t+2|=t+2=3,
当且仅当-t≤x≤2时,等号成立,
所以t=1.
(2)g(x)=
f(x+a)=
画出函数f(x+a)与g(x)的大致图象,如图所示,
由图可知,当2x+2a-1≥2x+2时,即a≥时,f(x+a)≥g(x)恒成立.
3.(2022·汉中模拟)已知函数f(x)=|x-4m|+.
(1)当m=1时,求不等式f(x)>7的解集;
(2)证明:当m>1时,f(x)+-≥8.
(1)解 当m=1时,f(x)=|x-4|+|x+1|=
当x≤-1时,-2x+3>7,解得x<-2;
当-17,显然不成立;
当x≥4时,2x-3>7,解得x>5.
综上,当m=1时,不等式f(x)>7的解集为(-∞,-2)∪(5,+∞).
(2)证明 f(x)=|x-4m|+≥=,
当且仅当-≤x≤4m时,等号成立,
∵m>1,∴=4m+,
∴f(x)+-≥4m++-=4m+,
4m+=4(m-1)++4≥2+4=8,
当且仅当4(m-1)=,
即m=时,等号成立,
故f(x)+-≥8.
4.已知函数f(x)=+|2x+1|,f(x)的最小值为M.
(1)求M的值;
(2)若xy+yz+zx=1,求证:++≥M.
(1)解 当x≥-时,f(x)=+|2x+1|=x++2x+1=3x+,
当x=-时,取到最小值;
当x<-时,f(x)=+|2x+1|=-x--2x-1=-3x-,
f(x)>;
当-≤x<-时,f(x)=+|2x+1|=-x-+2x+1=x+,
当x=-时,取到最小值;
综上所述,f(x)的最小值为,即M的值为.
(2)证明 由柯西不等式有·
[(x2+1)+(y2+1)+(z2+1)]≥(x2+y2+z2)2,
令t=x2+y2+z2,由排序不等式有x2+y2+z2≥xy+yz+xz=1,
即t≥1,所以≥=t+3+-6,
因为t≥1,所以t+3≥4,根据对勾函数的性质,得t+3+-6≥4+-6=,
即++≥M.