近五年(2017-2021)高考數學真題分類匯編
十四、不等式選講
一、解答題
1.(2021·全國高考真題(理))已知函數.
(1)當時,求不等式的解集;
(2)若,求a的取值范圍.
2.(2021·全國高考真題(文))已知函數.
(1)畫出和的圖像;
(2)若,求a的取值范圍.
3.(2020·全國高考真題(理))已知函數.(1)當時,求不等式的解集;
(2)若,求a的取值范圍.4.(2020·全國高考真題(理))已知函數.
(1)畫出的圖像;
(2)求不等式的解集.
5.(2019·江蘇高考真題)設,解不等式.6.(2019·全國高考真題(理))設,且.(1)求的最小值;
(2)若成立,證明:或.7.(2019·全國高考真題(文))已知
(1)當時,求不等式的解集;
(2)若時,求的取值范圍.8.(2019·全國高考真題(文))已知a,b,c為正數,且滿足abc=1.證明:
(1);
(2).
9.(2018·江蘇高考真題)
若x,y,z為實數,且x+2y+2z=6,求的最小值.
10.(2018·全國高考真題(理))
設函數.
(1)畫出的圖像;
(2)當,求的最小值.
11.(2018·全國高考真題(文))已知.(1)當時,求不等式的解集;
(2)若時不等式成立,求的取值范圍.12.(2018·全國高考真題(文))設函數.(1)當時,求不等式的解集;
(2)若恒成立,求的取值范圍.13.(2017·全國高考真題(理))已知函數=│x+1│–│x–2│.(1)求不等式≥1的解集;
(2)若不等式≥x2–x
+m的解集非空,求實數m的取值范圍.14.(2017·全國高考真題(文))已知函數,.
(1)當時,求不等式的解集;
(2)若不等式的解集包含[–1,1],求的取值范圍.
15.(2017·全國高考真題(理))已知函數,.
(1)當時,求不等式的解集;
(2)若不等式的解集包含[–1,1],求的取值范圍.
16.(2017·全國高考真題(理))已知,,證明:
(1);
(2).17.(2017·江蘇高考真題)已知a,b,c,d為實數,且a2+b2=4,c2+d2=16,證明ac+bd8.18.(2016·全國高考真題(文))選修4-5:不等式選講
已知函數,M為不等式的解集.(Ⅰ)求M;
(Ⅱ)證明:當a,b時,.19.(2016·全國高考真題(文))已知函數.(1)當a=2時,求不等式的解集;
(2)設函數.當時,求的取值范圍.近五年(2017-2021)高考數學真題分類匯編
十四、不等式選講(答案解析)
1.(1).(2).【分析】
(1)利用絕對值的幾何意義求得不等式的解集.(2)利用絕對值不等式化簡,由此求得的取值范圍.【解析】
(1)當時,表示數軸上的點到和的距離之和,則表示數軸上的點到和的距離之和不小于,當或時所對應的數軸上的點到所對應的點距離之和等于6,∴數軸上到所對應的點距離之和等于大于等于6得到所對應的坐標的范圍是或,所以的解集為.(2)依題意,即恒成立,當且僅當時取等號,,故,所以或,解得.所以的取值范圍是.【小結】
解絕對值不等式的方法有零點分段法、幾何意義法.解含有兩個絕對值,且其中的的系數相等時,可以考慮利用數軸上絕對值的幾何意義求解;利用絕對值三角不等式求最值也是常見的問題,注意表述取等號的條件.2.(1)圖像見解析;(2)
【分析】
(1)分段去絕對值即可畫出圖像;
(2)根據函數圖像數形結和可得需將向左平移可滿足同角,求得過時的值可求.【解析】
(1)可得,畫出圖像如下:,畫出函數圖像如下:
(2),如圖,在同一個坐標系里畫出圖像,是平移了個單位得到,則要使,需將向左平移,即,當過時,解得或(舍去),則數形結合可得需至少將向左平移個單位,.【小結】
關鍵小結:本題考查絕對值不等式的恒成立問題,解題的關鍵是根據函數圖像數形結合求解.3.(1)或;(2).【分析】
(1)分別在、和三種情況下解不等式求得結果;
(2)利用絕對值三角不等式可得到,由此構造不等式求得結果.【解析】
(1)當時,.當時,解得:;
當時,無解;
當時,解得:;
綜上所述:的解集為或.(2)(當且僅當時取等號),解得:或,的取值范圍為.【小結】
本題考查絕對值不等式的求解、利用絕對值三角不等式求解最值的問題,屬于常考題型.4.(1)解析解析;(2).【分析】
(1)根據分段討論法,即可寫出函數的解析式,作出圖象;
(2)作出函數的圖象,根據圖象即可解出.
【解析】
(1)因為,作出圖象,如圖所示:
(2)將函數的圖象向左平移個單位,可得函數的圖象,如圖所示:
由,解得.
所以不等式的解集為.
【小結】
本題主要考查畫分段函數的圖象,以及利用圖象解不等式,意在考查學生的數形結合能力,屬于基礎題.
5..【分析】
由題意結合不等式的性質零點分段即可求得不等式的解集.【解析】
當x<0時,原不等式可化為,解得x<–:
當0≤x≤時,原不等式可化為x+1–2x>2,即x<–1,無解;
當x>時,原不等式可化為x+2x–1>2,解得x>1.綜上,原不等式的解集為.【小結】
本題主要考查解不等式等基礎知識,考查運算求解和推理論證能力.
6.(1)
;(2)見解析.【分析】
(1)根據條件,和柯西不等式得到,再討論是否可以達到等號成立的條件.(2)恒成立問題,柯西不等式等號成立時構造的代入原不等式,便可得到參數的取值范圍.【解析】
(1)
故等號成立當且僅當而又因,解得時等號成立
所以的最小值為.(2)
因為,所以.根據柯西不等式等號成立條件,當,即時有成立.所以成立,所以有或.【小結】
兩個問都是考查柯西不等式,屬于柯西不等式的常見題型.7.(1);(2)
【分析】
(1)根據,將原不等式化為,分別討論,三種情況,即可求出結果;
(2)分別討論和兩種情況,即可得出結果.【解析】
(1)當時,原不等式可化為;
當時,原不等式可化為,即,顯然成立,此時解集為;
當時,原不等式可化為,解得,此時解集為空集;
當時,原不等式可化為,即,顯然不成立;此時解集為空集;
綜上,原不等式的解集為;
(2)當時,因為,所以由可得,即,顯然恒成立;所以滿足題意;
當時,因為時,顯然不能成立,所以不滿足題意;
綜上,的取值范圍是.【小結】
本題主要考查含絕對值的不等式,熟記分類討論的方法求解即可,屬于??碱}型.8.(1)見解析;(2)見解析
【分析】
(1)利用將所證不等式可變?yōu)樽C明:,利用基本不等式可證得,從而得到結論;(2)利用基本不等式可得,再次利用基本不等式可將式轉化為,在取等條件一致的情況下,可得結論.【解析】
(1)
當且僅當時取等號,即:
(2),當且僅當時取等號
又,(當且僅當時等號同時成立)
又
【小結】
本題考查利用基本不等式進行不等式的證明問題,考查學生對于基本不等式的變形和應用能力,需要注意的是在利用基本不等式時需注意取等條件能否成立.9.4
【解析】
分析:根據柯西不等式可得結果.解析:證明:由柯西不等式,得.
因為,所以,當且僅當時,不等式取等號,此時,所以的最小值為4.
小結:本題考查柯西不等式等基礎知識,考查推理論證能力.柯西不等式的一般形式:設a1,a2,…,an,b1,b2,…,bn為實數,則(a+a+…+a)(b+b+…+b)≥(a1b1+a2b2+…+anbn)2,當且僅當bi=0或存在一個數k,使ai=kbi(i=1,2,…,n)時,等號成立.
10.(1)見解析
(2)
【解析】
分析:(1)將函數寫成分段函數,再畫出在各自定義域的圖像即可.
(2)結合(1)問可得a,b范圍,進而得到a+b的最小值
解析:(1)的圖像如圖所示.
(2)由(1)知,的圖像與軸交點的縱坐標為,且各部分所在直線斜率的最大值為,故當且僅當且時,在成立,因此的最小值為.
小結:本題主要考查函數圖像的畫法,考查由不等式求參數的范圍,屬于中檔題.
11.(1);(2)
【解析】
分析:(1)將代入函數解析式,求得,利用零點分段將解析式化為,然后利用分段函數,分情況討論求得不等式的解集為;
(2)根據題中所給的,其中一個絕對值符號可以去掉,不等式可以化為時,分情況討論即可求得結果.解析:(1)當時,即
故不等式的解集為.
(2)當時成立等價于當時成立.
若,則當時;
若,的解集為,所以,故.
綜上,的取值范圍為.
小結:該題考查的是有關絕對值不等式的解法,以及含參的絕對值的式子在某個區(qū)間上恒成立求參數的取值范圍的問題,在解題的過程中,需要會用零點分段法將其化為分段函數,從而將不等式轉化為多個不等式組來解決,關于第二問求參數的取值范圍時,可以應用題中所給的自變量的范圍,去掉一個絕對值符號,之后進行分類討論,求得結果.12.(1);(2)
.【解析】
分析:(1)先根據絕對值幾何意義將不等式化為三個不等式組,分別求解,最后求并集,(2)先化簡不等式為,再根據絕對值三角不等式得最小值,最后解不等式得的取值范圍.
解析:(1)當時,可得的解集為.
(2)等價于.
而,且當時等號成立.故等價于.
由可得或,所以的取值范圍是.
小結:含絕對值不等式的解法有兩個基本方法,一是運用零點分區(qū)間討論,二是利用絕對值的幾何意義求解.法一是運用分類討論思想,法二是運用數形結合思想,將絕對值不等式與函數以及不等式恒成立交匯、滲透,解題時強化函數、數形結合與轉化化歸思想方法的靈活應用,這是命題的新動向.
13.(1);(2).【分析】
(1)由于f(x)=|x+1|﹣|x﹣2|,解不等式f(x)≥1可分﹣1≤x≤2與x>2兩類討論即可解得不等式f(x)≥1的解集;
(2)依題意可得m≤[f(x)﹣x2+x]max,設g(x)=f(x)﹣x2+x,分x≤1、﹣1<x<2、x≥2三類討論,可求得g(x)max,從而可得m的取值范圍.
【解析】
解:(1)∵f(x)=|x+1|﹣|x﹣2|,f(x)≥1,∴當﹣1≤x≤2時,2x﹣1≥1,解得1≤x≤2;
當x>2時,3≥1恒成立,故x>2;
綜上,不等式f(x)≥1的解集為{x|x≥1}.
(2)原式等價于存在x∈R使得f(x)﹣x2+x≥m成立,即m≤[f(x)﹣x2+x]max,設g(x)=f(x)﹣x2+x.
由(1)知,g(x),當x≤﹣1時,g(x)=﹣x2+x﹣3,其開口向下,對稱軸方程為x1,∴g(x)≤g(﹣1)=﹣1﹣1﹣3=﹣5;
當﹣1<x<2時,g(x)=﹣x2+3x﹣1,其開口向下,對稱軸方程為x∈(﹣1,2),∴g(x)≤g()1;
當x≥2時,g(x)=﹣x2+x+3,其開口向下,對稱軸方程為x2,∴g(x)≤g(2)=﹣4+2+3=1;
綜上,g(x)max,∴m的取值范圍為(﹣∞,].
【小結】
本題考查絕對值不等式的解法,去掉絕對值符號是解決問題的關鍵,突出考查分類討論思想與等價轉化思想、函數與方程思想的綜合運用,屬于難題.
14.(1);(2).
【解析】
試題分析:(1)分,三種情況解不等式;(2)的解集包含,等價于當時,所以且,從而可得.
試題解析:(1)當時,不等式等價于.①
當時,①式化為,無解;
當時,①式化為,從而;
當時,①式化為,從而.所以的解集為.(2)當時,.所以的解集包含,等價于當時.又在的最小值必為與之一,所以且,得.所以的取值范圍為.小結:形如(或)型的不等式主要有兩種解法:
(1)分段討論法:利用絕對值號內式子對應方程的根,將數軸分為,(此處設)三個部分,將每部分去掉絕對值號并分別列出對應的不等式求解,然后取各個不等式解集的并集.
(2)圖像法:作出函數和的圖像,結合圖像求解.
15.(1);(2).
【解析】
試題分析:(1)分,三種情況解不等式;(2)的解集包含,等價于當時,所以且,從而可得.
試題解析:(1)當時,不等式等價于.①
當時,①式化為,無解;
當時,①式化為,從而;
當時,①式化為,從而.所以的解集為.(2)當時,.所以的解集包含,等價于當時.又在的最小值必為與之一,所以且,得.所以的取值范圍為.小結:形如(或)型的不等式主要有兩種解法:
(1)分段討論法:利用絕對值號內式子對應方程的根,將數軸分為,(此處設)三個部分,將每部分去掉絕對值號并分別列出對應的不等式求解,然后取各個不等式解集的并集.
(2)圖像法:作出函數和的圖像,結合圖像求解.
16.(1)
見解析(2)
見解析
【分析】
(1)由柯西不等式即可證明,(2)由a3+b3=2轉化為ab,再由均值不等式可得:ab≤,即可得到(a+b)3≤2,問題得以證明.
【解析】
證明:(1)由柯西不等式得:
當且僅當ab5=ba5,即a=b=1時取等號;
(2)∵a3+b3=2,∴(a+b)(a2﹣ab+b2)=2,∴(a+b)[(a+b)2﹣3ab]=2,∴(a+b)3﹣3ab(a+b)=2,∴ab,由均值不等式可得:ab≤
∴(a+b)3﹣2,∴(a+b)3≤2,∴a+b≤2,當且僅當a=b=1時等號成立.
【小結】
本題考查了不等式的證明,掌握柯西不等式和均值不等式是關鍵,屬于中檔題.
17.見解析
【解析】
試題分析:由柯西不等式可得,代入即得結論.
試題解析:證明:由柯西不等式可得:,因為
所以,因此.18.(Ⅰ);(Ⅱ)詳見解析.【解析】
試題分析:(I)先去掉絕對值,再分,和三種情況解不等式,即可得;(II)采用平方作差法,再進行因式分解,進而可證當,時,.
試題解析:(I)
當時,由得解得;
當時,;
當時,由得解得.所以的解集.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,當時,從而,因此
【考點】絕對值不等式,不等式的證明.【名師小結】形如(或)型的不等式主要有兩種解法:
(1)分段討論法:利用絕對值號內式子對應的方程的根,將數軸分為,(此處設)三個部分,在每個部分去掉絕對值號并分別列出對應的不等式進行求解,然后取各個不等式解集的并集.
(2)圖象法:作出函數和的圖象,結合圖象求解.
19.(1);(2).
【解析】
試題分析:(1)當時;(2)由
等價于,解之得.試題解析:
(1)當時,.解不等式,得.因此,的解集為.(2)當時,當時等號成立,所以當時,等價于.①
當時,①等價于,無解.當時,①等價于,解得.所以的取值范圍是.考點:不等式選講.