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[真题感悟]
1.(2022·广东卷)不等式|x-1|+|x+2|≥5的解集为________.
解析 当x<-2时,原不等式等价于1-x-x-2≥5⇒x≤-3,此时得到x≤-3;当-2≤x≤1时,原不等式等价于1-x+x+2≥5,此时无解;当x>1时,原不等式等价于x-1+x+2≥5⇒x≥2,此时得到x≥2.于是原不等式的解集为{x|x≤-3或x≥2}.
答案 {x≤-3或x≥2}
2.(2022·湖南卷)若关于x的不等式|ax-2|<3的解集为,则a=________.
解析 由|ax-2|<3,解得-1<ax<5,
当a>0时,-<x<与已知条件不符;
当a=0时,x∈R,与已知条件不符;
当a<0时,<x<-,又不等式的解集为,故a=-3.
答案 -3
3.(2022·陕西卷)设a,b,m,n∈R,且a2+b2=5,ma+nb=5,则 的最小值为________.
解析 依据柯西不等式(ma+nb)2≤(a2+b2)(m2+n2),得25≤5(m2+n2),m2+n2≥5,的最小值为.
答案
4.(2022·重庆卷)若不等式|2x-1|+|x+2|≥a2+a+2对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围是________.
解析 法一 设y=|2x-1|+|x+2|=
∴x=,函数y=|2x-1|+|x+2|取最小值3×+1=,
∴|2x-1|+|x+2|≥≥a2+a+2,
即2a2+a-1≤0,∴-1≤a≤.
法二 |2x-1|+|x+2|=|x-|+≥0+|(x-)-(x+2)|=,当且仅当x=时取等号,因此函数y=|2x-1|+|x+2|的最小值是.所以a2+a+2≤,即2a2+a-1≤0,解得-1≤a≤,即实数a的取值范围是.
答案
[考点整合]
1.含有确定值的不等式的解法
(1)|f(x)|>a(a>0)⇔f(x)>a或f(x)<-a;
(2)|f(x)|<a(a>0)⇔-a<f(x)<a;
(3)对形如|x-a|+|x-b|≤c,|x-a|+|x-b|≥c的不等式,可利用确定值不等式的几何意义求解.
2.含有确定值的不等式的性质
|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|.此性质可用来解不等式或证明不等式.
3.基本不等式
定理1:设a,b∈R,则a2+b2≥2ab.当且仅当a=b时,等号成立.
定理2:假如a,b为正数,则≥,当且仅当a=b时,等号成立.
定理3:假如a,b,c为正数,则≥,当且仅当a=b=c时,等号成立.
定理4:(一般形式的算术—几何平均不等式)假如a1、a2、…、an为n个正数,则≥,当且仅当a1=a2=…=an时,等号成立.
4.柯西不等式
(1)设a,b,c,d为实数,则(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,当且仅当ad=bc时等号成立.
(2)若ai,bi(i∈N*)为实数,则()≥(ibi)2,当且仅当bi=0(i=1,2,…,n)或存在一个数k,使得ai=kbi(i=1,2,…,n)时,等号成立.
(3)柯西不等式的向量形式:设α,β为平面上的两个向量,则|α|·|β|≥|α·β|,当且仅当这两个向量同向或反向时等号成立.
5.确定值不等式
|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|.需要机敏地应用.
6.不等式的性质,特殊是基本不等式链
≤≤≤ (a>0,b>0),在不等式的证明和求最值中经常用到.
7.证明不等式的传统方法有比较法、综合法、分析法.另外还有拆项法、添项法、换元法、放缩法、反证法、判别式法、数形结合法等.
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