1、专题检测(二十四)不等式选讲 大题专攻强化练1(2019昆明市质量检测)已知函数 f(x)|2x1|.(1)解不等式 f(x)f(x1)4;(2)当 x0,xR 时,证明:f(x)f 1x 4.解:(1)不等式 f(x)f(x1)4 等价于|2x1|2x1|4,等价于x12,4x4,解得 x1 或 x1,所以原不等式的解集是(,11,)(2)证明:当 x0,xR 时,f(x)f 1x|2x1|2x1,因为|2x1|2x1 2x2x 2|x|2|x|4,当且仅当(2x1)2x1 0,2|x|2|x|,即 x1 时等号成立,所以 f(x)f 1x 4.2(2019沈阳市质量监测(一)设 ab0,且
2、 ab2,记a2b2ab 的最小值为 M.(1)求 M 的值,并写出此时 a,b 的值;(2)解关于 x 的不等式:|3x3|x2|M.解:(1)因为 ab0,所以 ab0,4ab0,根据基本不等式有a2b2ab(ab)24abab 4ab4,当且仅当ab2,ab2,即a 31,b 31时取等号,所以 M 的值为 4,此时 a 31,b 31.(2)当 x1 时,原不等式等价于(3x3)(2x)4,解得 x54;当1x4,解得12x4,解得 x2.综上所述,原不等式的解集为,54 12,.3已知函数 f(x)|x2|.(1)解不等式 f(x)f(x1)5.(2)若|a|1,且 f(ab)|a|
3、f ba,证明:|b|2.解:(1)不等式 f(x)f(x1)5 等价于|x2|x1|5,当 x2 时,(x2)(x1)5,x4;当 1x2 时,(2x)(x1)5,15,无解;当 x|a|f ba|ab2|a|ba2|ab2|b2a|(ab2)2(b2a)2 a2b24b24a20(a21)(b24)0.因为|a|1,所以 a210,所以 b240,|b|2.4已知 a,b(0,),且 2a4b2.(1)求2a1b的最小值;(2)若存在 a,b(0,),使得不等式|x1|2x3|2a1b成立,求实数 x 的取值范围解:(1)由 2a4b2 可知 a2b1,又因为2a1b2a1b(a2b)4b
4、a ab4,由 a,b(0,)可知4ba ab42 4ba ab48,当且仅当 a2b 时取等号,所以2a1b的最小值为 8.(2)由(1)及题意知不等式等价于|x1|2x3|8,x1,1x(32x)8,所以 x43.1x32,x132x8,无解,x32,x12x38,所以 x4.综上,实数 x 的取值范围为,43 4,)5(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)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,
5、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,x12,x1,12xax 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3,32.6(2019广州市调研测试)已知函数 f(x)13|xa|(aR)(1)当 a2 时,解不等式x13 f(x)1;(2)设不等式x13 f(x)x 的解集为 M,若13,
6、12 M,求实数 a 的取值范围解:(1)当 a2 时,原不等式可化为|3x1|x2|3,当 x13时,13x2x3,解得 x0,所以 x0;当13x2 时,3x12x3,解得 x1,所以 1x2;当 x2 时,3x1x23,解得 x32,所以 x2.综上所述,当 a2 时,不等式的解集为x|x0或x1.(2)不等式x13 f(x)x 可化为|3x1|xa|3x,依题意不等式|3x1|xa|3x 在 x13,12 上恒成立,所以 3x1|xa|3x,即|xa|1,即 a1xa1,所以a113,a112,解得12a43,故实数 a 的取值范围是12,43.7(2019全国卷)设 x,y,zR,且
7、 xyz1.(1)求(x1)2(y1)2(z1)2 的最小值;(2)若(x2)2(y1)2(za)213成立,证明:a3 或 a1.解:(1)因为(x1)(y1)(z1)2(x1)2(y1)2(z1)22(x1)(y1)(y1)(z1)(z1)(x1)3(x1)2(y1)2(z1)2,所以由已知得(x1)2(y1)2(z1)243,当且仅当 x53,y13,z13时等号成立 所以(x1)2(y1)2(z1)2 的最小值为43.(2)证明:因为(x2)(y1)(za)2(x2)2(y1)2(za)22(x2)(y1)(y1)(za)(za)(x2)3(x2)2(y1)2(za)2,所以由已知得(
8、x2)2(y1)2(za)2(2a)23,当且仅当 x4a3,y1a3,z2a23时等号成立 所以(x2)2(y1)2(za)2 的最小值为(2a)23.由题设知(2a)2313,解得 a3 或 a1.8(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)fa3()3a a31 2(a3)30,f(1)fa3,则当 xa3时,f(x)min4a3 1a1,a6.当 a3,即1a3时,f(x)4x1a,x1,2xa1,1xa3,4xa1,xa3,f(1)fa3(3a)a31 2(3a)30,f(1)fa3,则当 xa3时,f(x)min4a3 1a1,a0.当 a3,即1a3时,f(x)4|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“”m2n292,m2n2 的最小值为92.