1、专题检测(二十五)不等式选讲 大题专攻强化练1(2018全国卷)已知 f(x)|x1|ax1|.(1)当 a1 时,求不等式 f(x)1 的解集;(2)若 x(0,1)时不等式 f(x)x 成立,求 a 的取值范围解:(1)当 a1 时,f(x)|x1|x1|,即 f(x)2,x1,2x,1x1 的解集为xx12.(2)当 x(0,1)时|x1|ax1|x 成立等价于当 x(0,1)时|ax1|0,则|ax1|1 的解集为x0 x2a,所以2a1,故 0a2.综上,a 的取值范围为(0,22(2019济南市模拟考试)已知函数 f(x)|x2|2x1|.(1)求不等式 f(x)3 的解集;(2)
2、若不等式 f(x)ax 的解集为空集,求实数 a 的取值范围解:(1)法一:由题意 f(x)3x3,x12,x1,12x2,3x3,x2,当 x12时,f(x)3x33,解得 x0,即 0 x12,当12x2 时,f(x)x13,解得 x2,即12x2,当 x2 时,f(x)3x33,解得 x2,即 x2.综上所述,原不等式的解集为0,2 法二:由题意 f(x)3x3,x 12,x1,12x2,3x3,x2,作出 f(x)的图象如图所示,注意到当 x0 或 x2 时,f(x)3,结合图象,不等式的解集为0,2(2)由(1)可知,f(x)的图象如图所示,不等式 f(x)ax 的解集为空集可转化为
3、 f(x)ax 对任意 xR 恒成立,即函数 yax 的图象始终在函数 yf(x)的图象的下方,当直线 yax 过点 A(2,3)以及与直线 y3x3 平行时为临界情况,所以3a32,即实数 a 的取值范围为3,32.3(2019郑州市第二次质量预测)设函数 f(x)|ax1|xa|(a0),g(x)x2x.(1)当 a1 时,求不等式 g(x)f(x)的解集;(2)已知 f(x)2 恒成立,求 a 的取值范围解:(1)当 a1 时,f(x)|x1|x1|2x,x1,2,1x1,2x,x1,当 x1 时,x2x2x,得 x1;当1x1 时,x2x2,即 x1 或 x2,舍去;当 x1 时,x2
4、x2x,得 x3.综上,原不等式的解集为x|x1 或 x3(2)f(x)|ax1|xa|(a1)x1a,x1a,(a1)x1a,1axa,(a1)x1a,xa,当 0a1 时,f(x)minf(a)a212,a1;当 a1 时,f(x)minf 1a a1a2,a1.综上,a 的取值范围为1,)4(2019洛阳市统考)已知 f(x)|x1|,g(x)2|x|a.(1)当 a1 时,求不等式 f(x)g(x)的解集;(2)若存在 x0R,使得 f(x0)g(x0)成立,求 a 的取值范围解:(1)当 a1 时原不等式可化为|x1|2|x|1,设(x)|x1|2|x|,则(x)x1,x1,3x1,
5、1x0,x1,x0,则x1,x11或1x0,3x11 或x0,x11,即23x2.原不等式的解集为x23x2.(2)存在 x0R 使得 f(x0)g(x0)成立,等价于|x1|2|x|a 有解,即|x1|2|x|a 有解 即(x)a 有解,即 a(x)max.由(1)可知,(x)在(,0)上单调递增,在0,)上单调递减(x)max(0)1,a1.5(2019福州市质量检测)已知不等式|2x1|2x1|4 的解集为 M.(1)求集合 M;(2)设实数 aM,bM,证明:|ab|1|a|b|.解:(1)法一:当 x12时,不等式化为:2x112x4,即 x1,所以1x12;当12x12时,不等式化
6、为:2x12x14,即 24,所以12x12;当 x12时,不等式化为:2x12x14,即 x1,所以12x1.综上可知,Mx|1x1 法二:设 f(x)|2x1|2x1|,则 f(x)4x,x12,2,12x12,4x,x12,函数 f(x)的图象如图所示,若 f(x)4,由上图可得,1x1.所以 Mx|1x1(2)证明:法一:因为 aM,bM,所以|a|1,|b|1.而|ab|1(|a|b|)|ab|1|a|b|(|a|1)(|b|1)0,所以|ab|1|a|b|.法二:要证|ab|1|a|b|,只需证|a|b|1|a|b|0,只需证(|a|1)(|b|1)0,因为 aM,bM,所以|a|
7、1,|b|1,所以(|a|1)(|b|1)0 成立 所以|ab|1|a|b|成立6(2019合肥市高三模拟)设 f(x)3|x1|x1|的最小值为 k.(1)求实数 k 的值;(2)设 m,nR,m0,m24n2k,求证:1m21n2132.解:(1)f(x)3|x1|x1|4x2,x1,2x4,1x1,4x2,x1,当 x1 时,f(x)取得最小值 k2.(2)证明:依题意,m24n22.1m21n21 1m244n24 1m244n24()m24n24 16 1614n24m2 4m24n244 16(52 4)32.当且仅当4n24m2 4m24n24,即 m22,n20 时,等号成立7
8、(2019江西省五校协作体试题)已知函数 f(x)|x1|3xa|,若 f(x)的最小值为 1.(1)求实数 a 的值;(2)若 a0,m,n 均为正实数,且满足 mna2,求 m2n2 的最小值解:(1)f(x)|x1|3xa|,当 a3,即1a3时,f(x)4x1a,xa3,2xa1,a3x1,4xa1,x1,f(1)f a3(3a)a31 2(a3)30,f(1)f a3,则当 xa3时,f(x)min4a3 1a1,a6.当 a3,即1a3时,f(x)4x1a,x1,2xa1,1x0,f(1)f a3,则当 xa3时,f(x)min4a3 1a1,a0.当 a3,即1a3时,f(x)4
9、|x1|,当 x1 时,f(x)min0 不满足题意 综上,a0 或 a6.(2)由题意知,mn3.m0,n0,(mn)2m2n22mn(m2n2)(m2n2)2(m2n2),即 m2n212(mn)2,当且仅当 mn32时取“”所以 m2n292,故 m2n2 的最小值为92.8(2019长沙市统一模拟考试)已知函数 f(x)x|xa|,aR.(1)当 f(1)f(1)1 时,求 a 的取值范围;(2)若 a0,x,y(,a,不等式 f(x)y54|ya|恒成立,求 a 的取值范围解:(1)f(1)f(1)|1a|1a|1,若 a1,则 1a1a1,得 21,即 a1;若1a1,得 a12,即1a1,得21,此时不等式无解 综上所述,a 的取值范围是,12.(2)由题意知,要使不等式恒成立,只需 f(x)maxy54|ya|min.当 x(,a时,f(x)x2ax,f(x)maxf a2 a24.因为y54|ya|a54,当且仅当y54(ya)0,即54ya 时等号成立,所以当 y(,a时,y54|ya|mina54 a54.于是a24 a54,解得1a5.又 a0,所以 a 的取值范围是(0,5