2018年高考数学一轮复习不等式选讲第71讲不等式的证明实战演练理1.(2016·全国卷Ⅱ)已知函数f(x)=+,M为不等式f(x)<2的解集.(1)求M;(2)证明:当a,b∈M时,<
解析:(1)f(x)=当x≤-时,由f(x)<2得-2x<2,解得x>-1;当-<x<,f(x)<2;当x≥时,由f(x)<2得2x<2,解得x<1
所以f(x)<2的解集M={x|-1<x<1}.(2)证明:由(1)知,当a,b∈M时,-1<a<1,-1<b<1,从而(a+b)2-(1+ab)2=a2+b2-a2b2-1=(a2-1)(1-b2)<0
因此|a+b|<|1+ab|
2.(2015·湖南卷)设a>0,b>0,且a+b=+
证明:(1)a+b≥2;(2)a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立.解析:由a+b=+=,a>0,b>0,得ab=1
(1)由基本不等式及ab=1,有a+b≥2=2,即a+b≥2
(2)假设a2+a<2与b2+b<2同时成立,则由a2+a<2及a>0得0<a<1;同理,0<b<1,从而ab<1,这与ab=1矛盾.故a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立.3.(2014·福建卷)已知定义在R上的函数f(x)=|x+1|+|x-2|的最小值为a
(1)求a的值;(2)若p,q,r是正实数,且满足p+q+r=a,求证:p2+q2+r2≥3
解析:(1)因为|x+1|+|x-2|≥|(x+1)-(x-2)|=3,当且仅当-1≤x≤2时,等号成立,所以f(x)的最小值等于3,即a=3
(2)证明:由(1)知p+q+r=3,又因为p,q,r是正实数,所以(p2+q2+r2)(12+12+12)≥(p×1+q×1+r×1)2=(p+q+r)2=9,即p2+q2+r2≥3
4.(2015·全国卷Ⅱ节选)设a,b,c,d均为正数,且a+b=c+d
证明:+>+是<的充