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从2021、2020两年高考试题看不等式选讲解题方略

2022-04-28游少华

数理化解题研究·高中版 2022年4期

游少华

摘 要:本文通过对近几年高考绝对值不等式选作题分析,总结重视函数图象来认识不等关系,并从函数图象来分析解证不等式及求不等式中的变量范围.

关键词:全国高考;绝对值不等式求解;函数图象

中图分类号:G632   文献标识码:A   文章编号:1008-0333(2022)10-0047-03

课标卷中的两道选作题,学生如何选择,如何解答非常重要,甚至决定学生考试的成败.这两道题都体现数学的核心素养——数形结合的思想.但对不等式而言,无论是有变量问题还是定量不等式问题,学生都习惯分类讨论求解.分类讨论除分类不清外,还存在求交集错误問题,不等关系其本质上是函数图象的上下关系.如果能作图象解不等式,不但直观展现大小关系,更能方便看出不等关系的变量范围.

2021年与2020年两年的考题都体现这一解题思想.

题1 (2021年全国文理甲卷)

已知函数f(x)=x-2,g(x)=2x+3-2x-1.

(1)在图1中画出y=fx和y=gx的图象;

(2)若fx+a≥gx,求a的取值范围.

解析 (1)可得f(x)=x-2=2-x,x<2,x-2,x≥2,画出图象如图2:

g(x)=2x+3-2x-1

=-4,x<-32,4x+2,-32≤x<124,x≥12,画出函数图象如图3:

(2)f(x+a)=|x+a-2|,

如图4,在同一个坐标系里画出fx,gx图象,

y=fx+a是y=fx平移了a个单位得到,

则要使f(x+a)≥g(x),需将y=fx向左平移,即a>0.

当y=fx+a过A12,4时,

|12+a-2|=4,解得a=112或-52(舍去),

则由数形结合可得需至少将y=fx向左平移112个单位,所以a≥112.

题2 (2020年全国文理Ⅰ卷)已知函数f(x)=|3x+1|-2|x-1|.

(1)在图5中画出y=f(x)的图象;

(2)求不等式f(x)>f(x+1)的解集.

解析 (1)因为fx=x+3,x≥1,5x-1,-13

(2)将函数fx的图象向左平移1个单位,可得函数fx+1的图象,如图7所示:

由-x-3=5x+1-1,解得x=-76.

所以不等式f(x)>f(x+1)的解集为-SymboleB@,-76.

这两年考题都是平移折线图看变量范围,若改为分类讨论求解,就很难计算,用图象能非常直观地求解.在教学中应引导学生多作图,多从图象的上下关系去理解不等关系,学生就能从图象移动中找到不等关系存在时的变量范围.其实这种考题不仅在2021年与2020年出现,我们再看前些年考题,其方法都一样,利用作图可直接方便求解.

题3 (2018年全国Ⅲ卷文理)设函数f(x)=|2x+1|+|x-1|.

(1)在图8中画出y=f(x)的图象;

(2)当x∈[0,+SymboleB@)时,f(x)≤ax+b,求a+b的最小值.图8

解析 (1)f(x)=-3x,x<-12,x+2,-12≤x<1,3x,x≥1.

y=f(x)的图象如图9所示.

(2)由(1)知,y=f(x)的图象与y轴交点的纵坐标为2,且各部分所在直线斜率的最大值为3.

故当且仅当a≥3且b≥2时,

f(x)≤ax+b在[0,+SymboleB@)成立,

因此a+b的最小值为5.

题4 (2013年全国Ⅰ卷文理)已知函数f(x)=|2x-1|+|2x+a|,g(x)=x+3.

(1)当a=-2时,求不等式f(x)

(2)设a>-1,且当x∈[-a2,12)时,f(x)≤g(x),求a的取值范围.

解析 (1)当a=-2时,不等式f(x)

设函数y=|2x-1|+|2x-2|-x-3,

y=

-5x,x<12-x-2,12≤x≤1,3x-6,x>1

其图象如图10所示,从图象可知,当且仅当x∈(0,2)时,y<0.

所以原不等式解集是{x|0

(2)当∈[-a2,12)时,f(x)=1+a,不等式f(x)≤g(x)化为1+a≤x+3.

所以x≥a-2对

x∈[-a2,12)都成立.

故-a2

≥a-2.

即a≤43.

所以a的取值范围为(-1,43].

参考文献:

[1]

杜志建.十年高考真题汇编[M].乌鲁木齐:新疆青少年出版社,2019.

[2] 中华人民共和国教育部考试中心.中国高考评价体系说明[M].北京:人民教育出版社,2019.

[责任编辑:李 璟]