本题导读

本题考查绝对值不等式的解法(分段讨论法)、不等式的证明(作差法、分析法)。核心在于正确理解题意并选用恰当方法求解。

📌【题干】

Question

(2016年全国卷II(文)) 已知函数 , 为不等式 的解集.

(1)求 ;

(2)证明:当 时,.

🔍【思路分析】

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  1. 第一问思路:
  • 找出绝对值的零点: 和 。
  • 将数轴分为三个区间:,,。
  • 分段去除绝对值符号,分别解不等式,最后取并集。
  • 几何意义提示: 表示数轴上的点 到 和 的距离之和。
  1. 第二问思路:
  • 由(1)可知 ,即 。

  • 要证 ,由于两边均大于 0,可转化为证明 。

  • 展开后利用作差法:。

  • 根据 的范围判定正负。

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解集

✍【详细解析】

Abstract

解:

(1) 当 时,。

由 得 ,所以 。

当 时,。

因为 恒成立,所以 。

当 时,。

由 得 ,所以 。

综上所述,解集 。

(2)证明: 由(1)知,,则 ,。

要证 ,只需证 。

即证 。

只需证 。

整理得 ,

即 。

因为 ,所以 且 。

因此 成立。

故原不等式 得证。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 分段讨论法:这是解决绝对值不等式的通法。在考场上,注意端点值的归属(包含在哪个区间通常不影响最终并集结果)。

  • 平方转化的条件:在不等式证明中,若两端均为正,平方是去掉绝对值或根号的常用手段。

  • 因式分解技巧: 转化为 是证明此类结构的关键,这种结构在解析几何(如双曲线离心率范围)中也时有出现。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 变式训练:第(2)问平方作差后得 ;同法可证 ( 时分母 )——同一代数式的两种形态。
  2. 知识关联:“分段讨论求 M + 代数变形证不等式”是全国卷选考 24 题的标准两问结构; 的因式分解是证明的核心,也是处理“元素都在 内”类问题的通用套路。

🔗【关联脉络】

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