2019版高中数学第一章不等式和绝对值不等式1.2.2绝对值不等式的解法试题新人教A版选修4_5
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2.绝对值不等式的解法课后篇巩固探究A组1.已知集合A={x|x2-5x+6≤0},B={x||2x-1|>3},则A∩B等于()A.{x|2≤x≤3}B.{x|2≤x<3}C.{x|2<x≤3}D.{x|-1<x<3}{x|2≤x≤3},B={x|x>2或x<-1},则A∩B={x|2<x≤3}.2.若a>2,则关于x的不等式|x-1|+a>2的解集为()A.{x|x>3-a}B.{x|x>a-1}C.⌀D.R|x-1|+a>2可化为|x-1|>2-a,因为a>2,所以2-a<0,故原不等式的解集为R.3.不等式|3x-4|>x2的解集为()A.(-4,1)B.(-1,4)C.⌀D.(-∞,-4)∪(1,+∞)|3x-4|>x2可得3x-4>x2或3x-4<-x2,解3x-4>x2得无解;解3x-4<-x2得-4<x<1,故原不等式的解集为(-4,1).4.不等式<0的解集是()A.{x|-3<x<5}B.{x|-3<x<5,且x≠2}C.{x|-3≤x≤5}D.{x|-3≤x≤5,且x≠2}|x-2|>0,且x≠2,所以原不等式等价于|x-1|-4<0,即|x-1|<4,所以-4<x-1<4,即-3<x<5.又x≠2,故原不等式的解集为{x|-3<x<5,且x≠2}.5.不等式|2x-log2x|<|2x|+|log2x|的解集为()A.(0,1)B.(1,2)C.(1,+∞)D.(2,+∞)|a-b|≤|a|+|b|中,“=”成立的条件是ab≤0,“<”成立的条件是ab>0,所以2x·log2x>0.又x>0,所以log2x>0,解得x>1.6.不等式|2x-1|<3的解集为.2x-1|<3⇔-3<2x-1<3⇔-1<x<2.-1,2)7.不等式|x+3|>|2-x|的解集是.|x+3|>|2-x|得(x+3)2>(2-x)2,整理得10x>-5,即x>-,故原不等式的解集为.8.若关于x的不等式|ax+2|<6的解集为(-1,2),则实数a=.0明显不符合题意.由|ax+2|<6得-8<ax<4.当a>0时,有-<x<,因为不等式的解集为(-1,2),所以解得两值相矛盾舍去.当a<0时,有<x<-,则解得a=-4.综上,a=-4.49.已知函数f(x)=(a∈R).(1)若a=3,解不等式:f(x)≥2;(2)若f(x)的定义域为R,求实数a的取值范围.当a=3时,不等式f(x)≥2即为≥2,所以|x+1|+|x-3|-2≥4,所以|x+1|+|x-3|≥6.于是或从而x≥4,或x≤-2.故原不等式解集为{x|x≥4或x≤-2}.(2)f(x)的定义域为R,即不等式|x+1|+|x-a|-2≥0恒成立,所以|x+1|+|x-a|≥2恒成立.而g(x)=|x+1|+|x-a|的最小值为|a+1|,于是|a+1|≥2,解得a≥1,或a≤-3.故实数a的取值范围是(-∞,-3]∪[1,+∞).10.已知函数f(x)=|x+a|+|2x-1|(a∈R).(1)当a=1时,求不等式f(x)≥2的解集;(2)若f(x)≤2x的解集包含,求a的取值范围.当a=1时,不等式f(x)≥2可化为|x+1|+|2x-1|≥2.①当x≥时,不等式为3x≥2,解得x≥,故x≥;②当-1≤x<时,不等式为2-x≥2,解得x≤0,故-1≤x≤0;③当x<-1时,不等式为-3x≥2,解得x≤-,故x<-1.综上,原不等式的解集为.(2)因为f(x)≤2x,所以|x+a|+|2x-1|≤2x,所以不等式可化为|x+a|≤1,解得-a-1≤x≤-a+1.由已知得解得-≤a≤0.故a的取值范围是.B组1.不等式的解集为()A.[0,1)B.(0,1)C.(-∞,0)∪(1,+∞)D.(-∞,0]∪(1,+∞),所以<0,解得0<x<1.2.导学号26394014关于x的不等式|x+3|-|x-1|≤a2-3|a|对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围为()A.(-∞,-4]∪[4,+∞)B.(-∞,-1]∪[4,+∞)C.[-1,4]D.(-∞,1]∪[2,+∞)|x+3|-|x-1|≤4,又|x+3|-|x-1|≤a2-3|a|对任意实数x恒成立,所以a2-3|a|≥4,即a2-3|a|-4≥0,解得|a|≥4或|a|≤-1(舍去).故选A.3.在实数范围内,不等式||x-2|-1|≤1的解集为.-1≤|x-2|-1≤1,即0≤|x-2|≤2,解得0≤x≤4.4.若不等式|3x-b|<4的解集中的整数有且仅有1,2,3,则b的取值范围为.|3x-b|<4得-4<3x-b<4,即<x<.因为不等式|3x-b|<4的解集中的整数有且仅有1,2,3,则故5<b<7.5.导学号26394015解不等式|2x+1|+|x-2|+|x-1|>4.x≤-时,原不等式化为-2x-1+2-x+1-x>4,解得x<-.当-<x≤1时,原不等式化为2x+1+2-x+1-x>4,4>4,矛盾.当1<x≤2时,原不等式化为2x+1+2-x+x-1>4,解得x>1.由1<x≤2,则1<x≤2.当x>2时,原不等式化为2x+1+x-2+x-1>4,解得x>.由x>2,则x>2.综上所述,原不等式的解集为.6.导学号26394016已知函数f(x)=|x-a|,其中a>1.(1)当a=2时,求不等式f(x)≥4-|x-4|的解集;(2)已知关于x的不等式|f(2x+a)-2f(x)|≤2的解集为{x|1≤x≤2},求a的值.解(1)当a=2时,f(x)+|x-4|=当x≤2时,由f(x)≥4-|x-4|得-2x+6≥4,解得x≤1;当2<x<4时,f(x)≥4-|x-4|无解;当x≥4时,由f(x)≥4-|x-4|得2x-6≥4,解得x≥5.所以f(x)≥4-|x-4|的解集为{x|x≤1或x≥5}.(2)记h(x)=f(2x+a)-2f(x),则h(x)=由|h(x)|≤2,解得≤x≤.因为|h(x)|≤2的解集为{x|1≤x≤2},所以于是a=3.。
1.3 绝对值不等式的解法1.3.1 |ax+b|≤c,|ax+b|≥c型不等式的解法1.3.2 |x-a|+|x-b|≥c,|x-a|+|x-b|≤c型不等式的解法1.理解绝对值的几何意义,会用数轴上的点表示绝对值不等式的范围.2.会解含一个绝对值符号和含两个绝对值符号共四种类型的绝对值不等式.自学导引1.设x,a为实数,|x-a|表示数轴上的点x与点a之间的距离;|x|表示数轴上的点x与原点之间的距离.当x≥0时,|x|=x;当x<0时,|x|=-x.2.|x|>a (a>0)⇔x>a或x<-a.3.|x|<a (a>0)⇔-a<x<a.4.a<0时,|x|≤a的解集为∅;|x|≥a的解集为R.5.|f(x)|<a (a>0)⇔-a<f(x)<a.6.|f(x)|>a (a>0)⇔f(x)>a或f(x)<-a.7.|f(x)|<g(x)⇔-g(x)<f(x)<g(x).8.|f(x)|>g(x)⇔f(x)>g(x)或f(x)<-g(x).9.|f(x)|<|g(x)|⇔f2(x)<g2(x).10.|f(x)|>|g(x)|⇔f2(x)>g2(x).基础自测1.已知全集U=R,且A={x||x-1|>2},B={x|x2-6x+8<0},则(∁U A)∩B等于( )A.[-1,4)B.(2,3)C.(2,3]D.(-1,4)解析A={x||x-1|>2}={x|x<-1或x>3},B={x|x2-6x+8<0}={x|2<x<4},∁U A={x|-1≤x≤3},∴(∁U A)∩B={x|2<x≤3},故选C.答案 C2.不等式1<|x+1|<3的解集为( )A.(0,2)B.(-2,0)∪(2,4)C.(-4,0)D.(-4,-2)∪(0,2)解析原不等式可化为1<x+1<3或-3<x+1<-1,解得:0<x<2或-4<x<-2故应选D.答案 D3.若关于x 的不等式|ax -2|<3的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-53<x <13,则a =________.解析 根据绝对值不等式的性质及不等式的解集求解. ∵|ax -2|<3,∴-1<ax <5.当a >0时,-1a <x <5a,与已知条件不符;当a =0时,x ∈R ,与已知条件不符;当a <0时,5a <x <-1a ,又不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-53<x <13,故a =-3.答案 -3知识点1 解|ax +b |≤c 、|ax +b |≥c 型不等式 【例1】 解不等式:(1)|x -a |≤b (b >0);(2)|x -a |≥b (b >0). 解 (1)|x -a |≤b (b >0)⇔-b ≤x -a ≤b ⇔a -b ≤x ≤b +a .所以原不等式的解集为{x |a -b ≤x ≤a +b }. (2)|x -a |≥b ⇔x -a ≥b 或x -a ≤-b ⇔x ≥a +b 或x ≤a -b .所以原不等式的解集为{x |x ≥a +b 或x ≤a -b }.●反思感悟:对于|ax +b |≤c 或(ax +b )≥c 型不等式的化简,要特别注意a 为负数时,可以先把a 化为正数.1.解不等式:(1)2|x |+1>7;(2)|1-2x |<5. 解 (1)2|x |+1>7⇔2|x |>6 ⇔|x |>3⇔x >3或x <-3.∴不等式的解集为{x |x >3或x <-3}. (2)|1-2x |<5⇔|2x -1|<5⇔-5<2x -1<5 ⇔-4<2x <6⇔-2<x <3. ∴不等式的解集为{x |-2<x <3}. 知识点2 解|f (x )|<|g (x )|型不等式 【例2】 解不等式|x -a |<|x -b | (a ≠b ).解 由|x -a |<|x -b |两边平方得:(x -a )2<(x -b )2. 整理得:2(a -b )x >a 2-b 2.因a ≠b ,当a >b 时,x >a +b2;当a <b 时,x <a +b2.∴不等式的解集为:当a >b 时,⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >12(a +b );当a <b 时,⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <12(a +b ). ●反思感悟:解含有绝对值符号的不等式关键是去掉绝对值符号,把绝对值不等式转化为我们熟悉的一元一次不等式或一元二次不等式.2.解不等式|x 2-2x +3|<|3x -1|. 解 x 2-2x +3=(x -1)2+2>0,|x 2-2x +3|<|3x -1|⇔x 2-2x +3<|3x -1| ⇔3x -1>x 2-2x +3或3x -1<-x 2+2x -3⇔x 2-5x +4<0或x 2+x +2<0.由x 2-5x +4<0,得:1<x <4,由x 2+x +2<0,得:⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+74<0,该不等式解集为∅.所以原不等式的解集为(1,4). 知识点3 解|x -a |+|x -b |≥c 、|x -a |+|x -b | ≤c 型不等式【例3】 解不等式|x +3|-|2x -1|<x2+1.解 ①x <-3时,原不等式化为-(x +3)-(1-2x )<x2+1,解得x <10,∴x <-3.②当-3≤x <12时,原不等式化为(x +3)-(1-2x )<x 2+1,解得x <-25,∴-3≤x <-25.③当x ≥12时,原不等式化为(x +3)-(2x -1)<x2+1,解得x >2,∴x >2.综上可知:原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <-25或x >2. ●反思感悟:对含有多个绝对值符号的不等式的解法通常用分段讨论法,去掉绝对值符号,将不等式化为整式不等式求解,去掉绝对值符号的依据是绝对值的定义,找到分界点(即零值点).令绝对值内的数为零,分成若干段,最后原不等式的解集是各段解集的并集.3.设函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1a +|x -a |(a >0).(1)证明:f (x )≥2;(2)若f (3)<5,求a 的取值范围.(1)证明 由a >0,有f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1a +|x -a |≥⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1a-(x -a )=1a+a ≥2.所以f (x )≥2.(2)解 f (3)=⎪⎪⎪⎪⎪⎪3+1a +|3-a |.当a >3时,f (3)=a +1a ,由f (3)<5,得3<a <5+212.当0<a ≤3时,f (3)=6-a +1a ,由f (3)<5,得1+52<a ≤3.综上,a 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫1+52,5+212.课堂小结解绝对值不等式的基本思想是设法去掉绝对值符号,去绝对值符号的常用手段有3种:(1)根据实数的绝对值的意义:|a |=⎩⎪⎨⎪⎧a (a ≥0)-a (a <0).(2)根据不等式的性质: |x |<a ⇔-a <x <a (a >0).(3)根据|a |2=a 2(a ∈R ),不等式两边同时平方,当然应注意不等式两边平方的前提.随堂演练1.不等式|x -1|-|x -5|<2的解集是( ) A.(-∞,4) B.(-∞,1) C.(1,4)D.(1,5)解析 利用零点分区间法解绝对值不等式. ①当x ≤1时,原不等式可化为1-x -(5-x )<2, ∴-4<2,不等式恒成立,∴x ≤1.②当1<x <5时,原不等式可化为x -1-(5-x )<2, ∴x <4,∴1<x <4.③当x ≥5时,原不等式可化为x -1-(x -5)<2,该不等式不成立. 综上,原不等式的解集为(-∞,4),故选A. 答案 A2.不等式|x -1|+|x -2|≤3的最小整数解是( ) A.0 B.-1 C.1 D.2解析 (1)x ≥2则不等式化为x -1+x -2=2x -3≤3, 解得2≤x ≤3.∵x ∈Z ,∴x =2或x =3.(2)1≤x <2,则不等式化为x -1+2-x =-1≤3, 则x ∈[1,2).∵x ∈Z ,∴x =1.(3)x <1,则不等式化为1-x +2-x =3-2x ≤3,解得x ≥0. ∵x ∈Z 且取最小整数,∴x =0.综上所得:x =0. 答案 A3.不等式|2x -1|-|x -2|<0的解集为________.解析 |2x -1|-|x -2|<0⇔|2x -1|<|x -2|⇔(2x -1)2<(x -2)2⇔4x 2-4x +1<x 2-4x +4⇔3x 2<3⇔-1<x <1. 答案 (-1,1)4.不等式|x -1|+|x +2|≥5的解集为________.解析 思路一:利用数轴对x 进行分类讨论去掉绝对值符号,再解不等式.思路二:借助数轴,利用绝对值的几何意义求解.方法一:要去掉绝对值符号,需要对x 与-2和1进行大小比较,-2和1可以把数轴分成三部分.当x <-2时,不等式等价于-(x -1)-(x +2)≥5,解得x ≤-3;当-2≤x <1时,不等式等价于-(x -1)+(x +2)≥5,即3≥5,无解;当x ≥1时,不等式等价于x -1+x +2≥5,解得x ≥2.综上,不等式的解集为{x |x ≤-3或x ≥2}.方法二:|x -1|+|x +2|表示数轴上的点x 到点1和点-2的距离的和,如图所示,数轴上到点1和点-2的距离的和为5的点有-3和2,故满足不等式|x -1|+|x +2|≥5的x 的取值为x ≤-3或x ≥2,所以不等式的解集为{x |x ≤-3或x ≥2}. 答案 {x |x ≤-3或x ≥2}基础达标1.如果1x <2和|x |>13同时成立,那么x 的取值范围是( )A.-13<x <12B.x >12或x <-13C.x >12D.x <-13或x >13解析 解不等式1x <2得x <0或x >12.解不等式|x |>13得x >13或x <-13.∴x 的取值范围为x >12或x <-13.答案 B2.若集合A ={x ||2x -1|<3},B ={x |2x +13-x <0},则A ∩B =( )A.{x |-1<x <-12或2<x <3}B.{x |2<x <3}C.{x |-12<x <2}D.{x |-1<x <-12}解析 |2x -1|<3⇒-3<2x -1<3⇒-1<x <2,A ={x |-1<x <2},2x +13-x<0⇒(2x +1)(3-x )<0⇒ (2x +1)(x -3)>0⇒x <-12或x >3,∴B ={x |x <-12或x >3}.结合数轴:∴A ∩B ={x |-1<x <-12}.答案 D3.设x ∈R ,则“|x -2|<1”是“x 2+x -2>0”的( ) A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析 先求不等式的解集,再根据充分条件、必要条件的判断方法进行判断. |x -2|<1⇔1<x <3,x 2+x -2>0⇔x >1或x <-2. 由于{x |1<x <3}是{x |x >1或x <-2}的真子集,所以“|x -2|<1”是“x 2+x -2>0”的充分而不必要条件. 答案 A4.若不等式|ax +2|<6的解集为(-1,2),则实数a 等于________. 解析 由|ax +2|<6可知-8<ax <4.当a >0时,-8a <x <4a.∵解集为(-1,2),∴有⎩⎪⎨⎪⎧-8a =-14a=2,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =1,a =2矛盾,故a 不可能大于0.当a =0,则x ∈R 不符合题意. 当a <0时,4a <x <-8a.∵解集为(-1,2), ∴有⎩⎪⎨⎪⎧4a =-1-8a =2,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =-4,a =-4.故a =-4. 答案 -45.若不等式|x -1|<a 成立的充分条件是0<x <4,则a ∈____________. 解析 由题意得0<x <4⇒|x -1|<a ,则 ①0<x ≤1,|x -1|=1-x ,∴0≤1-x <1. ②1<x <4,|x -1|=x -1,∴0<x -1<3. 综合①,②得|x -1|<3,∴a ∈[3,+∞). 答案 [3,+∞)6.解不等式x +|2x +3|≥2.解 原不等式可化为⎩⎪⎨⎪⎧x <-32,-x -3≥2或⎩⎪⎨⎪⎧x ≥-32,3x +3≥2. 解得x ≤-5或x ≥-13.综上,原不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≤-5或x ≥-13.综合提高7.不等式(1+x )(1-|x |)>0的解集为( ) A.{x |0≤x <1} B.{x |x <0且x ≠-1} C.{x |-1<x <1} D.{x |x <1且x ≠-1} 解析 不等式可化为⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,(1+x )(1-x )>0,或⎩⎪⎨⎪⎧x <0,(1+x )(1+x )>0, ∴0≤x <1或x <0且x ≠-1.∴x <1且x ≠-1. 答案 D8.若不等式|x -2|+|x +3|>a ,对于x ∈R 均成立,那么实数a 的取值范围是( ) A.(-∞,5) B.[0,5) C.(-∞,1)D.[0,1]解析 由绝对值的几何意义知|x -2|+|x +3|表示的是x 与数轴上的点A (-3)及B (2)两点距离之和,A 、B 两点的距离为5,线段AB 上任一点到A 、B 两点距离之和也是5.数轴上其它点到A 、B 两点距离之和都大于5, ∴|x -2|+|x +3|≥5,∵x ∈R ,∴a <5. 答案 A9.已知a ∈R ,若关于x 的方程x 2+x +⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -14+|a |=0有实根,则a 的取值范围是________.解析 ∵关于x 的方程x 2+x +⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -14+|a |=0有实根,∴Δ=1-4⎝ ⎛⎭⎪⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -14+|a |≥0,∴⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -14+|a |≤14.当a ≤0时,⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -14+|a |=14-2a ≤14,∴a =0;当0<a ≤14时,⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -14+|a |=14-a +a ≤14成立,∴0<a ≤14;当a >14时,⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -14+|a | =a -14+a =2a -14≤14,∴a ≤14,a 不存在.综上可知0≤a ≤14.答案 0≤a ≤1410.不等式2<|2x +3|≤4的解集为________. 解析 2<2x +3≤4,转化为2<2x +3≤4或-4≤2x +3<-2, 解得-12<x ≤12或-72≤x <-52,所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-12<x ≤12或-72≤x <-52.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-12<x ≤12或-72≤x <-5211.求不等式|log 13x |+⎪⎪⎪⎪⎪⎪log 313-x ≥1的解.解 因为对数必须有意义,所以先解不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x >0,13-x>0,解得0<x <3. 又原不等式可化为|log 3x |+|log 3(3-x )|≥1. (1)当0<x ≤1时,不等式化为-log 3x +log 3(3-x )≥log 33, ∴3-x ≥3x ,∴x ≤34,结合前提条件,得0<x ≤34.(2)当1<x ≤2时,即log 3x +log 3(3-x )≥log 33, ∴x 2-3x +3≤0,∴x ∈∅.(3)当2<x <3时,log 3x -log 3(3-x )≥log 33, ∴x ≥3(3-x ).∴x ≥94,结合前提条件,得94≤x <3.综上所述,原不等式的解集为⎝ ⎛⎦⎥⎤0,34∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫94,3.12.已知函数f (x )=|x +1|-2|x -a |,a >0. (1)当a =1时,求不等式f (x )>1的解集;(2)若f (x )的图象与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围. 解 (1)当a =1时,f (x )>1化为|x +1|-2|x -1|-1>0. 当x ≤-1时,不等式化为x -4>0,无解; 当-1<x <1时,不等式化为3x -2>0,解得23<x <1;当x ≥1时,不等式化为-x +2>0,解得1≤x <2.所以f (x )>1的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪23<x <2.(2)由题设可得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -1-2a ,x <-1,3x +1-2a ,-1≤x ≤a ,-x +1+2a ,x >a .所以函数f (x )的图象与x 轴围成的三角形的三个顶点分别为A ⎝⎛⎭⎪⎫2a -13,0,B (2a +1,0),C (a ,a +1),△ABC 的面积为23(a +1)2.由题设得23(a +1)2>6,故a >2.所以a 的取值范围为(2,+∞).。
2.绝对值不等式的解法1.|ax+b|≤c,|ax+b|≥c(c>0)型不等式的解法只需将ax+b看成一个整体,即化成|x|≤a,|x|≥a(a>0)型不等式求解.|ax+b|≤c(c>0)型不等式的解法:先化为-c≤ax+b≤c,再由不等式的性质求出原不等式的解集.不等式|ax+b|≥c(c>0)的解法:先化为ax+b≥c或ax+b≤-c,再进一步利用不等式性质求出原不等式的解集.2.|x-a|+|x-b|≥c和|x-a|+|x-b|≤c型不等式的解法①利用绝对值不等式的几何意义求解,体现数形结合思想,理解绝对值的几何意义,给绝对值不等式以准确的几何解释是解题关键.②以绝对值的零点为分界点,将数轴分为几个区间,利用“零点分段法”求解,体现分类讨论的思想.确定各个绝对值符号内多项式的正、负性,进而去掉绝对值符号是解题关键.③通过构造函数,利用函数的图象求解,体现函数与方程的思想,正确求出函数的零点并画出函数图象(有时需要考查函数的增减性)是解题关键.|ax+b|≤c与|ax+b|≥c(c>0)型的不等式的解法解下列不等式:(1)|5x-2|≥8;(2)2≤|x-2|≤4.利用|x|>a及|x|<a(a>0)型不等式的解法求解.(1)|5x-2|≥8?5x-2≥8或5x-2≤-8?x≥2或x≤-6 5,∴原不等式的解集为x x≥2或x≤-65.(2)原不等式价于|x-2|≥2,①|x-2|≤4.②由①得x-2≤-2,或x-2≥2,∴x≤0或x≥4.由②得-4≤x-2≤4,∴-2≤x≤6.∴原不等式的解集为{x|-2≤x≤0或4≤x≤6}.|ax+b|≥c和|ax+b|≤c型不等式的解法:①当c>0时,|ax+b|≥c?ax+b≥c或ax+b≤-c,|ax+b|≤c?-c≤ax+b≤c.②当c=0时,|ax+b|≥c的解集为R,|ax+b|<c的解集为?.③当c<0时,|ax+b|≥c的解集为R,|ax+b|≤c的解集为?.1.解下列不等式:(1)|3-2x|<9;(2)|x-x2-2|>x2-3x-4;(3)|x2-3x-4|>x+1. 解:(1)∵|3-2x|<9,∴|2x-3|<9.∴-9<2x-3<9.即-6<2x<12.∴-3<x<6.∴原不等式的解集为{x|-3<x<6}.(2)∵|x-x2-2|=|x2-x+2|,而x2-x+2=x-122+74>0,∴|x-x2-2|=|x2-x+2|=x2-x+2.故原不等式等价于x2-x+2>x2-3x-4?x>-3.∴原不等式的解集为{x|x>-3}.(3)不等式可转化为x2-3x-4>x+1或x2-3x-4<-x-1,∴x2-4x-5>0或x2-2x-3<0.解得x>5或x<-1或-1<x<3,∴不等式的解集是(5,+∞)∪(-∞,-1)∪(-1,3).2.已知常数a满足-1<a<1,解关于x的不等式:ax+|x+1|≤1. 解:若x≥-1,则ax+x+1≤1,即(a+1)x≤0.因为-1<a<1,所以x≤0.又x≥-1,所以-1≤x≤0.若x<-1,则ax-x-1≤1,即(a-1)x≤2.因为-1<a<1,所以x≥2a-1.因为-1<a<1,所以2a-1-(-1)=a+1a-1<0.所以2a-1≤x<-1.综上所述,2a-1≤x≤0.故不等式的解集为2a-1,0.|x-a|+|x-b|≥c和|x-a|+|x-b|≤c型不等式的解法解不等式|x-3|-|x+1|<1.解该不等式,可采用三种方法:(1)利用绝对值的几何意义;(2)利用各绝对值的零点分段讨论;(3)构造函数,利用函数图象分析求解.法一:在数轴上-1,3,x对应的点分别为A,C,P,而B点对应的实数为12,B点到C点的距离与到A点的距离之差为 1.由绝对值的几何意义知,当点P在射线Bx上(不含B点)时不等式成立,故不等式的解集为x x>12.法二:原不等式?①x<-1,--++或②-1≤x<3,---+或③x≥3,--+①的解集为?,②的解集为x 12<x<3,③的解集为{x|x≥3}.综上所述,原不等式的解集为x x>12.法三:将原不等式转化为|x-3|-|x+1|-1<0,构造函数y=|x-3|-|x+1|-1,即y=3,-2x+1,-5,x≤-1,-1<x<3,x≥3.作出函数的图象(如下图所示),它是分段函数,函数与x轴的交点是12,0,由图象可知,当x>12时,有y<0,即|x-3|-|x+1|-1<0,所以原不等式的解集是x x>12.|x-a|+|x-b|≥c,|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式的三种解法:分区间(分类)讨论法、图象法和几何法.分区间讨论的方法具有普遍性,但较麻烦;几何法和图象法直观,但只适用于数据较简单的情况.3.解不等式|2x-1|+|3x+2|≥8.解:①当x≤-23时,|2x-1|+|3x+2|≥8?1-2x-(3x+2)≥8?-5x≥9?x≤-95,∴x≤-95;②当-23<x<12时,|2x-1|+|3x+2|≥8?1-2x+3x+2≥8?x+3≥8?x≥5,∴x∈?;③当x≥12时,|2x-1|+|3x+2|≥8?5x+1≥8?5x≥7?x≥75,∴x≥75.∴原不等式的解集为-∞,-95∪75,+∞.4.设函数f(x)=x+1a+|x-a|(a>0).(1)证明:f(x)≥2;(2)若f(3)<5,求a的取值范围.解:(1)证明:由a>0,得f(x)=x+1a+|x-a|≥x+1a--=1a+a≥2,所以f(x)≥2.(2)f(3)=3+1a+|3-a|.当a>3时,f(3)=a+1a,由f(3)<5,得3<a<5+212.当0<a≤3时,f(3)=6-a+1a,由f(3)<5,得1+52<a≤3.综上所述,a的取值范围是1+52,5+212.含绝对值不等式的恒成立问题已知不等式|x+2|-|x+3|>m.(1)若不等式有解;(2)若不等式解集为R;(3)若不等式解集为?,分别求出m的取值范围.解答本题可以先根据绝对值|x-a|的意义或绝对值不等式的性质求出|x+2|-|x+3|的最大值和最小值,再分别写出三种情况下m的取值范围.法一:因|x+2|-|x+3|的几何意义为数轴上任意一点P(x)与两定点A(-2),B(-3)距离的差.即|x+2|-|x+3|=|PA|-|PB|.又(|PA|-|PB|)max=1,(|PA|-|PB|)min=-1.即-1≤|x+2|-|x+3|≤1.(1)若不等式有解,m只要比|x+2|-|x+3|的最大值小即可,即m<1,m的取值范围为(-∞,1);(2)若不等式的解集为R,即不等式恒成立,m只要比|x+2|-|x+3|的最小值还小,即m<-1,m的取值范围为(-∞,-1);(3)若不等式的解集为?,m只要不小于|x+2|-|x+3|的最大值即可,即m≥1,m的取值范围为.6.把本例中的“-”改成“+”,即|x+2|+|x+3|>m时,分别求出m的取值范围.解:|x+2|+|x+3|≥|(x+2)-(x+3)|=1,即|x+2|+|x+3|≥1.(1)若不等式有解,m为任何实数均可,即m∈R;(2)若不等式解集为R,即m∈(-∞,1);(3)若不等式解集为?,这样的m不存在,即m∈?.课时跟踪检测(五)1.不等式|x+1|>3的解集是( )A.{x|x<-4或x>2} B.{x|-4<x<2}C.{x|x<-4或x≥2} D.{x|-4≤x<2}解析:选 A |x+1|>3,则x+1>3或x+1<-3,因此x<-4或x>2.2.满足不等式|x+1|+|x+2|<5的所有实数解的集合是( )A.(-3,2) B.(-1,3) C.(-4,1) D.-32,72解析:选C |x+1|+|x+2|表示数轴上一点到-2,-1两点的距离和,根据-2,-1之间的距离为1,可得到-2,-1距离和为5的点是-4,1.因此|x+1|+|x+2|<5解集是(-4,1).3.不等式1≤|2x-1|<2的解集为( )A.-12,0∪1,32B.-12,0∪1,32C.-12,0∪1,32D.-12,0∪1,32解析:选 D 由1≤|2x-1|<2,得1≤2x-1<2或-2<2x-1≤-1,因此-12<x≤0或1≤x<32.4.若关于x的不等式|x-1|+|x+m|>3的解集为R,则实数m的取值范围是( )A.(-∞,-4)∪(2,+∞) B.(-∞,-4)∪(1,+∞)C.(-4,2) D.解析:选 A 由题意知,不等式|x-1|+|x+m|>3恒成立,即函数f(x)=|x-1|+|x+m|的最小值大于3,根据绝对值不等式的性质可得|x-1|+|x+m|≥|(x-1)-(x+m)|=|m+1|,故只要满足|m+1|>3即可,所以m+1>3或m+1<-3,解得m>2或m<-4,故实数m的取值范围是(-∞,-4)∪(2,+∞).5.不等式|x+2|≥|x|的解集是________.解析:∵不等式两边是非负实数,∴不等式两边可以平方,两边平方,得(x+2)2≥x2,∴x2+4x+4≥x2,即x≥-1,∴原不等式的解集为{x|x≥-1}.答案:{x|x≥-1}6.不等式|2x-1|-x<1的解集是__________.解析:原不等式等价于|2x-1|<x+1?-x-1<2x-1<x+1?3x>0,x<2?0<x<2.答案:{x|0<x<2}7.已知函数f(x)=|x+1|+|x-2|-|a2-2a|,若函数f(x)的图象恒在x轴上方,则实数a的取值范围为________.解析:因为|x+1|+|x-2|≥|x+1-(x-2)|=3,所以f(x)的最小值为3-|a2-2a|.由题意,得|a2-2a|<3,解得-1<a<3.答案:(-1,3)8.解不等式:|x2-2x+3|<|3x-1|.解:原不等式?(x2-2x+3)2<(3x-1)2?<0?(x2+x+2)(x2-5x+4)<0?x2-5x+4<0(因为x2+x+2恒大于0)?1<x<4.所以原不等式的解集是{x|1<x<4}.9.解关于x的不等式|2x-1|<2m-1(m∈R).解:若2m-1<0,即m≤12,则|2x-1|<2m-1恒不成立,此时,原不等式无解;若2m-1>0,即m>12,则-(2m-1)<2x-1<2m-1,所以1-m<x<m.综上所述:当m≤12时,原不等式的解集为?;当m>12时,原不等式的解集为{x|1-m<x<m}.10.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)<g(x)的解集;(2)设a>-1,且当x∈-a2,12时,f(x)≤g(x),求a的取值范围.解:(1)当a=-2时,不等式f(x)<g(x)化为|2x-1|+|2x-2|-x-3<0. 设函数y=|2x-1|+|2x-2|-x-3,则y=-5x,x<12,-x-2,12≤x≤1,3x-6,x>1.其图象如图所示.从图象可知,当且仅当x∈(0,2)时,y<0,所以原不等式的解集是{x|0<x<2}.(2)当x∈-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.从而a的取值范围是-1,43.本讲高考热点解读与高频考点例析考情分析从近两年的高考试题来看,绝对值不等式主要考查解法及简单的应用,题目难度中档偏下,着重考查学生的分类讨论思想及应用能力.解绝对值不等式的关键是去掉绝对值符号,化成不含绝对值的不等式,其一是依据绝对值的意义;其二是先令每一个绝对值等于零,找到分界点,通过讨论每一区间内的代数式的符号去掉绝对值.真题体验1.(湖南高考)若实数a,b满足1a+2b=ab,则ab的最小值为( )A. 2 B.2C.2 2 D.4解析:选 C 由1a+2b=ab,知a>0,b>0,所以ab=1a+2b≥22ab,即ab≥22,当且仅当1a=2b,1a+2b=ab,即a=42,b=242时取“=”,所以ab的最小值为2 2.2.(重庆高考)设a,b>0,a+b=5,则a+1+b+3的最大值为________.解析:令t=a+1+b+3,则t2=a+1+b+3+2++=9+2++≤9+a+1+b+3=13+a+b=13+5=18,当且仅当a+1=b+3时取等号,此时a=72,b=32.∴t max=18=3 2.答案:3 23.(重庆高考)若函数f(x)=|x+1|+2|x-a|的最小值为5,则实数a=________. 解析:由于f(x)=|x+1|+2|x-a|,当a>-1时,f(x)=-3x+2a--,-x+2a+-,3x-2a+作出f(x)的大致图象如图所示,由函数f(x)的图象可知f(a)=5,即a+1=5,∴a=4.同理,当a≤-1时,-a-1=5,∴a=-6.答案:-6或44.(全国乙卷)已知函数f(x)=|x+1|-|2x-3|.(1)画出y=f(x)的图象;(2)求不等式|f(x)|>1的解集.解:(1)由题意得f(x)=错误! 故y=f(x)的图象如图所示.(2)由f(x)的函数表达式及图象可知,当f(x)=1时,可得x=1或x=3;当f(x)=-1时,可得x=13或x=5.故f(x)>1的解集为{x|1<x<3},f(x)<-1的解集为x x<13或x>5.所以|f(x)|>1的解集为x x<13或1<x<3或x>5.5.(江苏高考)设a>0,|x-1|<a3,|y-2|<a3,求证:|2x+y-4|<a.证明:因为|x-1|<a3,|y-2|<a3,所以|2x+y-4|=|2(x-1)+(y-2)|≤2|x-1|+|y-2|<2×a3+a3=a.6.(全国丙卷)已知函数f(x)=|2x-a|+a.(1)当a=2时,求不等式f(x)≤6的解集;(2)设函数g(x)=|2x-1|.当x∈R时,f(x)+g(x)≥3,求a的取值范围.解:(1)当a=2时,f(x)=|2x-2|+2.解不等式|2x-2|+2≤6得-1≤x≤3. 因此f(x)≤6的解集为{x|-1≤x≤3}.(2)当x∈R时,f(x)+g(x)=|2x-a|+a+|1-2x|≥3,即x-a2+12-x≥3-a2.又x-a2+12-x min=12-a2,所以12-a2≥3-a2,解得a≥2.所以a的取值范围是“a+c>b+d”是“a>b且c>d”的( )A.必要不充分条件B.充分不必要条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件易得a>b且c>d时必有a+c>b+d.若a+c>b+d时,则可能有a>b且c>d.A基本不等式的应用利用基本不等式求最值问题一般有两种类型:①和为定值时,积有最大值;②积为定值时,和有最小值,在具体应用基本不等式解题时,一定要注意适用的范围和条件:“一正、二定、三相等”.已知x,y,z∈R+,x-2y+3z=0,则y2xz的最小值为________.由x-2y+3z=0,得y=x+3z2,则y2xz=x2+9z2+6xz4xz≥6xz+6xz4xz=3,当且仅当x=3z时,等号成立.3设a,b,c为正实数,求证:1a3+1b3+1c3+abc≥2 3.因为a,b,c为正实数,由平均不等式可得1a3+1b3+1c3≥331a3·1b3·1c3.即1a3+1b3+1c3≥3abc,当且仅当a=b=c时,等号成立.所以1a3+1b3+1c3+abc≥3abc+abc,而3abc+abc≥23abc·abc=2 3.所以1a3+1b3+1c3+abc≥23,当且仅当abc=3时,等号成立.含绝对值的不等式的解法1.公式法|f(x)|>g(x)?f(x)>g(x)或f(x)<-g(x);|f(x)|<g(x)?-g(x)<f(x)<g(x).2.平方法|f(x)|>|g(x)|?2>2.3.零点分段法含有两个以上绝对值符号的不等式,可先求出使每个含绝对值符号的代数式值等于零的未知数的值,将这些值依次在数轴上标注出来,它们把数轴分成若干个区间,讨论每一个绝对值符号内的代数式在每一个区间上的符号,转化为不含绝对值的不等式去解.解下列关于x的不等式:(1)|x+1|>|x-3|;(2)|x-2|-|2x+5|>2x.(1)法一:|x+1|>|x-3|,两边平方得(x+1)2>(x-3)2,∴8x>8.∴x>1.∴原不等式的解集为{x|x>1}.法二:分段讨论:当x≤-1时,有-x-1>-x+3,此时x∈?;当-1<x≤3时,有x+1>-x+3,即x>1,此时1<x≤3;当x>3时,有x+1>x-3成立,∴x>3.∴原不等式的解集为{x|x>1}.(2)分段讨论:①当x<-52时,原不等式变形为2-x+2x+5>2x,解得x<7,∴原不等式的解集为x x<-52.②当-52≤x≤2时,原不等式变形为2-x-2x-5>2x,解得x<-35.∴原不等式的解集为x-52≤x<-35.③当x>2时,原不等式变形为x-2-2x-5>2x,解得x<-73,∴原不等式无解.综上可得,原不等式的解集为x x<-35.不等式的恒成立问题对于不等式恒成立求参数范围问题,常见类型及其解法如下:(1)分离参数法运用“f(x)≤a?f(x)max≤a,f(x)≥a?f(x)min≥a”可解决恒成立中的参数范围问题.(2)更换主元法不少含参不等式恒成立问题,若直接从主元入手非常困难或不可能时,可转换思维角度,将主元与参数互换,常可得到简便的解法.(3)数形结合法在研究曲线交点的恒成立问题时,若能数形结合,揭示问题所蕴含的几何背景,发挥形象思维与抽象思维各自的优势,可直观地解决问题.设有关于x的不等式lg(|x+3|+|x-7|)>a.(1)当a=1时,解此不等式.(2)当a为何值时,此不等式的解集是R?(1)当a=1时,lg(|x+3|+|x-7|)>1,?|x+3|+|x-7|>10,?x≥7,2x-4>10或-3<x<7,10>10或x≤-3,4-2x>10,?x>7或x<-3.∴不等式的解集为{x|x<-3或x>7}.(2)设f(x)=|x+3|+|x-7|,则有f(x)≥|(x+3)-(x-7)|=10,当且仅当(x+3)(x-7)≤0,即-3≤x≤7时,f(x)取得最小值10.∴lg(|x+3|+|x-7|)≥1.要使lg(|x+3|+|x-7|)>a的解集为R,只要a<1.。
1.2.2 绝对值不等式的解法典题精讲【例1】不等式|3x-2|>4的解集是( ) A.{x|x>2} B.{x|x<-32} C.{x|x<-32或x>2} D.{x|-32<x<2} 思路解析:可以利用|ax+b|≥c 型不等式的解法进行等价转化,或者利用数形结合法.方法一:由|3x-2|>4,得3x-2<-4或3x-2>4. 即x<-32或x>2. 所以原不等式的解集为{x|x<-32或x>2}. 方法二:(数形结合法):画出函数y=|3x-2|=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<-≥-32,32,32,23x x x x 的图象,如下图所示:|3x-2|=4,解得x=2或x=-32, ∴|3x -2|>4时,x<-32或x>2. ∴原不等式的解集为{x|x<-32或x>2}.答案:C绿色通道:本题题型已成为“公式”型的问题,即解不等式时,套用|ax+b|≥c 型的转化方法,进而解之,而数形结合是从函数图象的角度解释不等式,从中可找到适合的x.本题是一道选择题,从解选择题的方法的角度来看,本题还可以用排除法,即比较选择支间范围的差异,从中取值代入不等式验证,然后对选项进行筛选.比如A 项与B 项对比,取x=3代入不等式可知原不等式成立,因而排除B.依此类推,可选出正确选项. 【变式训练】 不等式4<|3x-2|<8的解集为____________.思路解析:本题是由两个绝对值不等式构成的不等式组,可分别解出其解集,然后取交集即可. 解法一:由4<|3x-2|<8,得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<->-<⇒⎩⎨⎧<-<->--<-⇒⎩⎨⎧<->-.3102,232.8238,423423.8|23|,4|23|x x x x x x x x 或或 ∴-2<x<-32或2<x<310. ∴原不等式的解集为{x|-2<x<-32或2<x<310} 解法二:由4<|3x-2|<8,得4<3x-2<8或-8<3x-2<-4.解之得2<x<310或-2<x<-32. ∴原不等式的解集为{x|2<x<310或-2<x<-32}.答案:{x|-2<x<-32或2<x<310}【例2】不等式|5x-x 2|<6的解集为( )A.{x|x<2或x>3}B.{x|-1<x<2或3<x<6}C.{x|-1<x<6}D.{x|2<x<3}思路解析:可以利用|x|<a 的结论进行转化,然后解一元二次不等式,取交集可得结果,本题还可以用数形法求结果.方法一:由|5x-x 2|<6,得|x 2-5x|<6.∴-6<x 2-5x<6.∴⎩⎨⎧<<-><⇒⎩⎨⎧<+->--⇒⎪⎩⎪⎨⎧<-->+-.61,32.0)1)(6(,0)3)(2(.065,06522x x x x x x x x x x x 或∴-1<x<2或3<x<6.∴原不等式的解集为{x|-1<x<2或3<x<6}方法二:作函数y=x 2-5x 的图象.|x 2-5x|<6表示函数图象中直线y=-6和直线y=6之间相应部分的自变量的集合.解方程 x 2-5x=6,得x 1=-1,x 2=6. x 2-5x=-6,得x 1′=2,x 2′=3.即得到不等式的解集是{x|-1<x<2或3<x<6}. 答案:B绿色通道:利用数形结合,由函数图象求解集,因而图象的画法就显得重要了,对于本题,y=|x 2-5x|表示y=x 2-5x 在x 轴之上的部分和y=x 2-5x 位于x 轴下方的图象翻折到x 轴上方的部分.求解集时,应看一看函数图象与直线y=6的交点个数问题,然后才能求解.【变式训练】 解不等式|x 2-2x|<3.解法一:由|x 2-2x|<3,得-3<x 2-2x<3,所以x 2-2x+3>0,且x 2-2x-3<0.因为x 2-2x+3=(x-1)2+2>0,所以x 2-2x-3<0. 解得-1<x<3.所以不等式的解集是(-1,3).解法二:作函数y=x 2-2x 的图象,|x 2-2x|<3表示函数图象中在直线y=-3和直线y=3之间相应部分的自变量的集合,解方程 x 2-2x=3,得x 1=-1,x 2=3.即不等式的解集是(-1,3).【例3】 解不等式|x-x 2-2|>x 2-3x-4. 解法一:原不等式等价于 x-x 2-2>x 2-3x-4或x-x 2-2<-(x 2-3x-4). ∴原不等式的解集为{x|x>-3}.解法二:∵|x -x 2-2|=|x 2-x+2|, 而x 2-x+2=(x-21)2+47>0, ∴|x -x 2-2|=|x 2-x+2|=x 2-x+2,故原不等式等价于x 2-x+2>x 2-3x-4.∴x>-3.∴原不等式的解集为{x|x>-3}.绿色通道:本题形如|f(x)|>g(x),我们可以借助形如|ax+b|>c 的解法转化为f(x)<-g(x)或f(x)>g(x),当然|f(x)|<g(x)⇔-g(x)<f(x)<g(x).而如果f(x)的正负能确定的话,也可以直接去掉绝对值再解.【变式训练】 解不等式|x 2-5x+6|>x 2-4. 解法一:(分段讨论法):当x 2-5x+6≥0,即x≤2或x≥3时, x 2-5x+6>x 2-4⇒x<2.当x 2-5x+6<0,即2<x<3时, -(x 2-5x+6)<x 2-4,∴21<x<2. ∴x 不存在.综上,可知原不等式的解集为x<2.解法二:由|x 2-5x+6|>x 2-4,得 x 2-5x+6<-(x 2-4)或x 2-5x+6>x 2-4,即2x 2-5x+2<0或5x<10. ∴21<x<2或x<2. ∴原不等式的解集为{x|21<x<2}. 【例4】 解不等式|x+1|+|x-1|≥3.思路分析:本题可以用分段讨论法或数形结合法求解,对于形如|x+a|+|x+b|的代数式,可以认为是分段函数.解法一:如图,设数轴上与-1,1对应的点分别为A ,B ,那么A ,B 两点的距离和为2,因此区间[-1,1]上的数都不是不等式的解.设在A 点左侧有一点A 1,到A ,B 两点的距离和为3,A 1对应数轴上的x.∴-1-x+1-x=3,得x=23-. 同理设B 点右侧有一点B 1到A ,B 两点距离和为3,B 1对应数轴上的x, ∴x -1+x-(-1)=3.∴x=23. 从数轴上可看到,点A 1,B 1之间的位点到A ,B 的距离之和都小于3;点A 1的左边或点B 1的右边的任何点到A ,B 的距离之和都大于3. 所以原不等式的解集是(-∞,-23]∪[23,+∞). 解法二:当x≤-1时,原不等式可以化为-(x+1)-(x-1)≥3, 解得:x≤-23. 当-1<x<1时,原不等式可以化为 x+1-(x-1)≥3,即2≥3.不成立,无解. 当x≥1时,原不等式可以化为 x+1+x-1≥3. 所以x≥23. 综上,可知原不等式的解集为{x|x≤-23或x≥23}. 解法三:将原不等式转化为|x+1|+|x-1|-3≥0.构造函数y=|x+1|+|x-1|-3即y=⎪⎩⎪⎨⎧≥-<<---≤--.1,32;11,1;1,32x x x x x 作出函数的图象(如下图)函数的零点是-23,23. 从图象可知,当x≤-23或x≥23时y≥0,即|x+1|+|x-1|-3≥0. 所以原不等式的解集为(-∞,-23]∪[23,+∞).绿色通道:这三种解法以第二种解法最重要,但是其中的分段讨论要遵循分类讨论的原则“不重不漏”;第一种解法中关键是找到一些特殊的点如A 1,B 1;第三种解法中,准确画出图象,是y=|x+1|+|x-1|-3的图象,而不是y=|x+1|+|x-1|的,其次函数的零点要找准.这些都是求解集的关键.【变式训练】 解不等式|x+1|+|x-1|≤1.解:由原不等式,得⎪⎩⎪⎨⎧≥≤<<-≤-≤≤-.1,12;11,12;1,12x x x x x解集为∅. 问题探究问题:汽车沿道路AE 行驶,AE 是由AB (长10 km ),BC (长5 km ),CD (长5 km),DE (长6 km )组成,根据时刻表,汽车于9时从A 处出发,经过B 、C 、D 等处的时刻分别是,519时,839时,932时,如果汽车以匀速v 行驶,为了使它经过B 、C 、D 等处的时刻与汽车时刻表的差的绝对值之和,再加上从A 到E 的行驶时间不超过51.7分钟,那么汽车行驶的速度v 应是怎样的? 导思:绝对值符号的存在是解含有绝对值不等式的一大障碍,要等价转化,需要先找出零点,划分区间,利用零点分段讨论。
含绝对值的不等式解法一、选择题1.已知a <-6,化简26a -得( ) A. 6-a B. -a -6C. a +6D. a -62.不等式|8-3x |≤0的解集是( ) A. ∅B. RC. {(1,-1)}D. ⎭⎬⎫⎩⎨⎧38 3.绝对值大于2且不大于5的最小整数是( ) A. 3B. 2C. -2D. -54.设A ={x | |x -2|<3},B ={x | |x -1|≥1},则A ∩B 等于( )A. {x |-1<x <5}B. {x |x ≤0或x ≥2}C. {x |-1<x ≤0}D. {x |-1<x ≤0或2≤x <5}5.设集合}110 {-≤≤-∈=x Z x x A 且,}5 {≤∈=x Z x x B 且,则B A 中的元素个数是( ) A. 11 B. 10 C. 16 D. 156.已知集合M ={R x x x y y ∈-+=,322},集合N ={y ︱32≤-y },则M ∩N ( ) A. {4-≥y y } B. {51≤≤-y y } C. {14-≤≤-y y } D. ∅7.语句3≤x 或5>x 的否定是( )A. 53<≥x x 或B. 53≤>x x 或C. 53<≥x x 且D. 53≤>x x 且 二、填空题1.不等式|x +2|<3的解集是 ,不等式|2x -1|≥3的解集是 .2.不等式1211<-x 的解集是_________________. 3.根据数轴表示a ,b ,c 三数的点的位置,化简|a +b |+|a +c |-|b -c |= ___ .三、解答题1.解不等式 1.02122<--x x 2.解不等式 x 2 - 2|x |-3>03.已知全集U = R , A ={x |x 2- 2 x - 8>0}, B ={x ||x +3|<2},求:(1) A ∪B , C u (A ∪B ) (2) C u A , C u B , (C u A )∩(C u B )4.解不等式3≤|x -2|<9 7.解不等式|3x -4|>1+2x .5.画出函数|21|x-||x y ++=的图象,并解不等式| x +1|+| x -2|<4.6.解下列关于x 的不等式:1<| x - 2 |≤77.解不等式2≤|5-3x |<9 11.解不等式|x -a |>b8.解关于x 的不等式:|4x -3|>2x +19.解下列关于x 的不等式:021522≤---x x x含绝对值的不等式解法答案一、选择题(共7题,合计35分) 1.1760答案:B 2.1743答案:D 3.1744答案:D 4.1773答案:D 5.2075答案:C 6.4109答案:B 7.1672答案:D二、填空题(共5题,合计21分)1.1539答案:{-5<x <1},{x |x ≥2或x ≤-1}2.1725答案:{x |0<x <4}3.1602答案:⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤≤-3434x x4.1728答案:a <35.1788答案:0三、解答题(共19题,合计136分) 1.1510答案:{x |x >10或x <-10}2.1502答案:{}33-<>x x x 或3.1509答案:(1) A ∪B = {x |x <-1或x >4=, C U (A ∪B )= {x |-1≤x ≤4}(2) C U A = {x |-2≤x ≤4}, C U B = {x |x ≤-5或x ≥-1}, (C U A )∩(C U B ) = {x |-1≤x ≤4}4.1535答案:⎭⎬⎫⎩⎨⎧>-<317x x x 或5.1597答案:⎭⎬⎫⎩⎨⎧≥-≤2721x x x 或6.1598答案:{x |-7<x ≤-1或5≤x <11}7.1599答案:⎭⎬⎫⎩⎨⎧><553x x x 或8.1600答案:2523<<-x9.1538答案:⎭⎬⎫⎩⎨⎧>-<032x x x 或 10.1554答案:⎭⎬⎫⎩⎨⎧<≤≤<-31437134x x x 或 11.1536答案:当b <0时,解集为R ;当b =0时,解集为{x |x ∈R 且x ≠a };当b >0时,解集为{x |x <a -b 或x >a +b }.12.1601答案:a 的取值范围为a >5 13.1721答案:-5≤x <1或3<x ≤9.14.1722答案:x >2或x <1/3.15.1723答案:|x -1|+|x -2|<3⇔0<x <1或1≤x <2或2≤x <3⇔0<x <3.16.1724答案:当m >0时,原不等式的解集是{x |-3m <x <2m };当m =0时,原不等式的解集是∅;当m <0时,原不等式的解集是{x |2m <x <-3m }. 17.1726答案:x <-1/2或0<x <4.18.1727答案:x ≤-3或2<x ≤519.4121答案:21<a <32。
第2课时绝对值不等式的解法学习目标 1.会利用绝对值的几何意义求解以下类型的不等式:|ax+b|≤c,|ax+b|≥c,|x-a|+|x-b|≥c,|x-a|+|x-b|≤c.2.理解并掌握绝对值不等式的几种解法,并能根据不等式的结构特征选择适当方法求解.知识点一|ax+b|≤c和|ax+b|≥c型不等式的解法思考1 |x|≥2说明实数x有什么特征?答案x在数轴上对应的点x到原点的距离大于等于2.∴x≥2或x≤-2.思考2 若|2x-3|≤5,求x的取值范围.答案{x|-1≤x≤4}.梳理(1)含绝对值不等式|x|<a与|x|>a的解法①|x|<a⇔错误!②|x|>a⇔错误!(2)|ax+b|≤c(c>0)和|ax+b|≥c(c>0)型不等式的解法①|ax+b|≤c⇔-c≤ax+b≤c,②|ax+b|≥c⇔ax+b≥c或ax+b≤-c.知识点二|x-a|+|x-b|≥c和|x-a|+|x-b|≤c型不等式的解法思考如何去掉|x-a|+|x-b|的绝对值符号?答案采用零点分段法.即令|x-a|+|x-b|=0,得x1=a,x2=b,(不妨设a<b)|x-a|+|x-b|=错误!梳理|x-a|+|x-b|≥c和|x-a|+|x-b|≤c型不等式的解法(1)利用绝对值不等式的几何意义求解,体现数形结合思想,理解绝对值的几何意义,给绝对值不等式以准确的几何解释是解题关键.(2)以绝对值的“零点”为分界点,将数轴分为几个区间,利用“零点分段法”求解,体现分类讨论的思想.确定各个绝对值符号内多项式的正、负性,进而去掉绝对值符号是解题关键.(3)通过构造函数,利用函数的图象求解,体现函数与方程的思想,正确求出函数的零点并画出函数图象(有时需要考查函数的增减性)是解题关键.特别提醒:解含绝对值不等式的关键是去掉绝对值符号,去绝对值符号的关键是“零点分段”法.类型一 |ax +b |≤c 与|ax +b |≥c (c >0)型的不等式的解法 例1 解下列不等式:(1)|5x -2|≥8;(2)2≤|x -2|≤4.解 (1)由|5x -2|≥8,得5x -2≥8或5x -2≤-8,解得x ≥2或x ≤-65,∴原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x≥2或x≤-65. (2)原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧|x -2|≥2, ①|x -2|≤4,②由①得x -2≤-2或x -2≥2,∴x ≤0或x ≥4, 由②得-4≤x -2≤4,∴-2≤x ≤6.∴原不等式的解集为{x |-2≤x ≤0或4≤x ≤6}. 反思与感悟 |ax +b |≥c 和|ax +b |≤c 型不等式的解法 (1)当c >0时,|ax +b |≥c ⇔ax +b ≥c 或ax +b ≤-c , |ax +b |≤c ⇔-c ≤ax +b ≤c .(2)当c =0时,|ax +b |≥c 的解集为R ,|ax +b |<c 的解集为∅. (3)当c <0时,|ax +b |≥c 的解集为R ,|ax +b |≤c 的解集为∅. 跟踪训练1 解关于x 的不等式: ||x -1|-4|<2.解 ||x -1|-4|<2⇔-2<|x -1|-4<2 ⇔2<|x -1|<6⇔⎩⎪⎨⎪⎧|x -1|>2,|x -1|<6⇔⎩⎪⎨⎪⎧x -1<-2或x -1>2,-6<x -1<6⇔⎩⎪⎨⎪⎧x <-1或x >3,-5<x <7⇔-5<x <-1或3<x <7.∴不等式||x -1|-4|<2的解集为{x |-5<x <-1或3<x <7}. 类型二 |x -a |+|x -b |≥c 和|x -a |+|x -b |≤c (c >0)型不等式的解法 例2 解关于x 的不等式:|3x -2|+|x -1|>3. 解 方法一 分类(零点分段)讨论法|3x -2|=0,|x -1|=0的根23,1把实数轴分为三个区间,在这三个区间上根据绝对值的定义,代数式|3x -2|+|x -1|有不同的解析表达式,因而原不等式的解集为以下三个不等式组解集的并集. ①因为当x ≤23时,|3x -2|+|x -1|=2-3x +1-x =3-4x ,所以当x ≤23时,|3x -2|+|x -1|>3⇔3-4x >3⇔x <0.因此,不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x≤23,|3x -2|+|x -1|>3的解集为{x |x <0}.②因为当23<x <1时,|3x -2|+|x -1|=3x -2+1-x =2x -1, 所以当23<x <1时,|3x -2|+|x -1|>3⇔2x -1>3⇔x >2. 因此,不等式组⎩⎪⎨⎪⎧23<x <1,|3x -2|+|x -1|>3的解集为∅.③因为当x ≥1时,|3x -2|+|x -1|=3x -2+x -1=4x -3, 所以当x ≥1时,|3x -2|+|x -1|>3⇔4x -3>3⇔x >32.因此,不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x≥1,|3x -2|+|x -1|>3的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >32.于是原不等式的解集为以上三个不等式组解集的并集,即{x |x <0}∪∅∪⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >32=⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <0或x >32. 方法二 构造函数f (x )=|3x -2|+|x -1|-3,则原不等式的解集为{x |f (x )>0}.f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-4x ,x≤23,2x -4,23<x <1,4x -6,x≥1.作出函数f (x )的图象,如图.它是分段线性函数,函数的零点是0和32.从图象可知,当x ∈(-∞,0)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞时,有f (x )>0. 所以原不等式的解集是(-∞,0)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞.反思与感悟 |x -a |+|x -b |≥c ,|x -a |+|x -b |≤c (c >0)型不等式的三种解法:分区间(零点分段)讨论法、图象法和几何法.分区间讨论的方法具有普遍性,但较麻烦;几何法和图象法直观,但只适用于数据较简单的情况. 跟踪训练2 解不等式|x +7|-|x -2|≤3.解 方法一 |x +7|-|x -2|可以看成数轴上的动点(坐标为x )到对应点-7的距离与到对应点2的距离的差,先找到这个差等于3的点,即x =-1.由图易知不等式|x +7|-|x -2|≤3的解为x ≤-1,即x ∈(-∞,-1].方法二 令x +7=0,得x =-7,令x -2=0,得x =2. ①当x <-7时,不等式变为-x -7+x -2≤3,∴-9≤3成立,∴x<-7.②当-7≤x≤2时,不等式变为x+7+x-2≤3,即2x≤-2,∴x≤-1,∴-7≤x≤-1.③当x>2时,不等式变为x+7-x+2≤3,即9≤3不成立,∴x∈∅.∴原不等式的解集为(-∞,-1].方法三 将原不等式转化为|x +7|-|x -2|-3≤0, 构造函数y =|x +7|-|x -2|-3, 即y =⎩⎪⎨⎪⎧-12,x <-7,2x +2,-7≤x≤2,6,x >2.作出函数的图象,由图象可知,当x ≤-1时,y ≤0, 即|x +7|-|x -2|-3≤0, ∴原不等式的解集为(-∞,-1]. 类型三 含绝对值不等式的恒成立问题 例3 已知函数f (x )=|2x +1|+|2x +a |. (1)当a =-3时,求不等式f (x )≤6的解集;(2)若关于x 的不等式f (x )>a 恒成立,求实数a 的取值范围. 解 (1)∵当a =-3时,f (x )=|2x +1|+|2x -3|, ∴f (x )≤6,等价于|2x +1|+|2x -3|-6≤0, 令g (x )=|2x +1|+|2x -3|-6,令|2x +1|=0,得x =-12,令|2x -3|=0,得x =32.∴g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-4x -4,x≤-12,-2,-12<x≤32,4x -8,x >32.作y =g (x )的图象,如图,∴f (x )≤6的解集为[-1,2].(2)∵f (x )=|2x +1|+|2x +a |≥|(2x +1)-(2x +a )|=|a -1|, ∴f (x )min =|a -1|.要使f (x )>a 恒成立,只需|a -1|>a 成立即可. 由|a -1|>a ,得a -1>a 或a -1<-a , ∴a <12,∴a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,12. 引申探究若f (x )=|2x +1|-|2x +a |且f (x )<a 恒成立,求a 的取值范围. 解 ∵f (x )=|2x +1|-|2x +a |≤|(2x +1)-(2x +a )| =|a -1|,∴f (x )max =|a -1|.∵f (x )<a 恒成立,∴|a -1|<a ,∴-a <a -1<a , ∴a >12,∴a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞.反思与感悟 不等式解集为R 或为空集时,都可以转化为不等式恒成立问题.f (x )<a 恒成立⇔f (x )max <a ,f (x )>a 恒成立⇔f (x )min >a .跟踪训练3 已知不等式|x +2|-|x +3|>m .根据以下情形分别求出m 的取值范围. (1)若不等式有解; (2)若不等式的解集为R ; (3)若不等式的解集为∅.解 方法一 因为|x +2|-|x +3|的几何意义为数轴上任意一点P (x )与两定点A (-2),B (-3)距离的差,即|x +2|-|x +3|=|PA |-|PB |.则(|PA |-|PB |)max =1,(|PA |-|PB |)min =-1. 即-1≤|x +2|-|x +3|≤1.(1)若不等式有解,m 只要比|x +2|-|x +3|的最大值小即可,即m <1,m 的取值范围为(-∞,1).(2)若不等式的解集为R ,即不等式恒成立,m 只要比|x +2|-|x +3|的最小值还小,即m <-1,m 的取值范围为(-∞,-1).(3)若不等式的解集为∅,m 只要不小于|x +2|-|x +3|的最大值即可,即m ≥1,m 的取值范围为[1,+∞).方法二 由|x +2|-|x +3|≤|(x +2)-(x +3)|=1, |x +3|-|x +2|≤|(x +3)-(x +2)|=1, 可得-1≤|x +2|-|x +3|≤1. (1)若不等式有解,则m ∈(-∞,1). (2)若不等式的解集为R ,则m ∈(-∞,-1). (3)若不等式的解集为∅,则m ∈[1,+∞).1.不等式|x +1|>3的解集是( ) A .{x |x <-4或x >2} B .{x |-4<x <2} C .{x |x <-4或x ≥2} D .{x |-4≤x <2}答案 A解析 |x +1|>3,则x +1<-3或x +1>3, 因此x <-4或x >2.2.不等式|2x -1|-2|x +3|>0的解集为( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >32或x <-12 B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-12<x <32 C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >32或x <-12且x≠-3D.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1<x <32 答案 C解析 原不等式⇒⎩⎪⎨⎪⎧|2x -1|>2,x +3≠0⇒⎩⎪⎨⎪⎧2x -1<-2或2x -1>2,x≠-3⇒⎩⎪⎨⎪⎧x <-12或x >32,x≠-3.3.不等式|x +1|+|x +2|<5的所有实数解的集合是( ) A .(-3,2) B .(-1,3)C .(-4,1) D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,72 答案 C解析 |x +1|+|x +2|表示数轴上一点到-2,-1两点的距离之和,根据-2,-1之间的距离为1,可得到与-2,-1距离和为5的点是-4,1.因此|x +1|+|x +2|<5解集是(-4,1).4.已知x 为实数,且|x -5|+|x -3|<m 有解,则m 的取值范围是( ) A .m >1B .m ≥1C .m >2D .m ≥2 答案 C解析 ∵|x -5|+|x -3|≥|(x -5)-(x -3)|=2, ∴m >2.5.解不等式|2x -1|+|3x +2|≥8. 解 (1)当x ≤-23时,|2x -1|+|3x +2|≥8⇔1-2x -(3x +2)≥8 ⇔-5x ≥9⇔x ≤-95,∴x ≤-95.(2)当-23<x <12时,|2x -1|+|3x +2|≥8⇔1-2x +3x +2≥8⇔x ≥5, ∴x ∈∅. (3)当x ≥12时,|2x -1|+|3x +2|≥8⇔5x +1≥8⇔5x ≥7⇒x ≥75,∴x ≥75.∴原不等式的解集为⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-95∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫75,+∞.1.解不等式|ax +b |≤c ,|ax +b |≥c(1)当c ≥0时,|ax +b |≤c ⇔-c ≤ax +b ≤c ,解之即可;|ax +b |≥c ⇔ax +b ≥c 或ax +b ≤-c ,解之即可.(2)当c <0时,由绝对值的定义知|ax +b |≤c 的解集为∅,|ax +b |≥c 的解集为R . 2.解|x -a |+|x -b |≥c ,|x -a |+|x -b |≤c 型的不等式的核心步骤是“零点分段”,即(1)令每个绝对值符号里的一次式为零,求出相应的根; (2)把这些根由小到大排序并把实数集分为若干个区间;(3)由所分区间去掉绝对值符号组成若干个不等式,解这些不等式,求出它们的解集; (4)这些不等式的解集的并集就是原不等式的解集.一、选择题1.不等式x 2-|x |-2<0(x ∈R )的解集是( ) A .{x |-2<x <2} B .{x |x <-2或x >2} C .{x |-1<x <1} D .{x |x <-1或x >1} 答案 A解析 当x ≥0时,不等式化为x 2-x -2<0, 解得-1<x <2,所以0≤x <2;当x <0时,不等式化为x 2+x -2<0,解得-2<x <1,所以-2<x <0. 故原不等式的解集为{x |-2<x <2}.2.若关于x 的不等式|x -2|+|x -a |≥a 在R 上恒成立,则a 的最大值是( ) A .0 B .1 C .-1 D .2答案 B解析 ∵|x -2|+|x -a |≥|a -2|,∴|a -2|≥a ,即a -2≥a 或a -2≤-a ,∴a ≤1.3.设函数f (x )=错误!则使f (x )≥1的自变量x 的取值范围是( )A .(-∞,-2]∪[0,4]B .(-∞,-2]∪[0,1]C .(-∞,-2]∪[1,4]D .[-2,0]∪[1,4]答案 A4.关于x 的不等式|x +3|-|x -1|≤a 2-3a 对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围为( )A .(-∞,-1]∪[4,+∞)B .(-∞,-2]∪[5,+∞)C .[1,2]D .(-∞,1]∪[2,+∞)答案 A解析 ∵|x +3|-|x -1|≤|4|=4,∴a 2-3a ≥4,即a 2-3a -4≥0,解得a ≤-1或a ≥4.5.当|x -2|<a 时,不等式|x 2-4|<1成立,则正数a 的取值范围是( )A .a >5-2B .0<a ≤5-2C .a ≥5-2D .以上都不正确答案 B解析 由|x -2|<a ,得a >0,且-a +2<x <a +2,由|x 2-4|<1,得3<x <5或-5<x <- 3. ∴⎩⎨⎧ a +2≤5,-a +2≥3,即0<a ≤5-2, 或⎩⎨⎧ a +2≤-3,-a +2≥-5,无解.∴0<a ≤5-2.二、填空题6.不等式|a +b||a|-|b|≥1成立的充要条件是________. 答案 |a |>|b |解析 |a +b||a|-|b|≥1⇔错误!≥0 ⇔(|a |-|b |)·[|a +b |-(|a |-|b |)]≥0.而|a +b |≥|a |-|b |,∴|a +b |-(|a |-|b |)≥0.∴|a |-|b |>0,即|a |>|b |.7.若关于x 的不等式|ax -2|<3的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ -53<x <13,则a =________. 答案 -3解析 ∵|ax -2|<3,∴-1<ax <5.当a >0时,-1a <x <5a,与已知条件不符; 当a =0时,x ∈R ,与已知条件不符;当a <0时,5a <x <-1a,又不等式的解集为 ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ -53<x <13x ,故a =-3. 8.已知函数f (x )=|x -a |+a ,g (x )=4-x 2,若存在x 0∈R 使g (x 0)≥f (x 0),则a 的取值范围是________.答案 ⎝⎛⎦⎥⎤-∞,178 解析 若存在x 0∈R 使g (x 0)≥f (x 0),则x 2+|x -a |+a -4≤0有解.当x ≥a 时,x 2+x -4≤0,显然有解;当x <a 时,x 2-x +2a -4≤0,由Δ=1-4(2a -4)≥0,解得a ≤178.故答案为⎝⎛⎦⎥⎤-∞,178. 9.已知函数f (x )=|2x -1|+x +3,若f (x )≤5,则x 的取值范围是________. 答案 [-1,1]解析 由题意可知,|2x -1|+x +3≤5,即|2x -1|≤2-x ,所以⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -1≥0,2x -1≤2-x 或⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -1<0,1-2x≤2-x ,解得12≤x ≤1或-1≤x <12, 故x 的取值范围是{x | -1≤x≤1}.10.已知集合A ={x ||x -4|+|x -1|<5},B ={x |a <x <6}且A ∩B =(2,b ),则a +b =________.答案 711.已知函数f (x )=|x +1|+|2x +a |的最小值为3,则实数a =________.答案 -4或8解析 ①当a ≤2时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -3x -a -1,x <-1,-x +1-a ,-1≤x≤-a 2,3x +a +1,x >-a 2. ②当a >2时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -3x -a -1,x <-a 2,x +a -1,-a 2≤x≤-1,3x +a +1,x >-1,由①②可得f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=⎪⎪⎪⎪⎪⎪-a 2+1=3,解得a =-4或8. 三、解答题 12.已知函数f (x )=|2x -a |+|2x +3|,g (x )=|x -1|+2.(1)解不等式|g (x )|<5;(2)若对任意x 1∈R ,都存在x 2∈R ,使得f (x 1)=g (x 2)成立,求实数a 的取值范围. 解 (1)由||x -1|+2|<5,得-5<|x -1|+2<5,即-7<|x -1|<3,得不等式的解集为{x |-2<x <4}.(2)因为对任意x 1∈R ,都存在x 2∈R ,使得f (x 1)=g (x 2)成立,所以{y |y =f (x )}⊆{y |y =g (x )}.又f (x )=|2x -a |+|2x +3|≥|(2x -a )-(2x +3)|=|a +3|,g (x )=|x -1|+2≥2,所以|a +3|≥2,解得a ≥-1或a ≤-5.故实数a 的取值范围为[-1,+∞)∪(-∞,-5].13.已知a +b =1,对任意的a ,b ∈(0,+∞),1a +4b≥|2x -1|-|x +1|恒成立,求x 的取值范围.解 因为a >0,b >0且a +b =1,所以1a +4b =(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +4b =5+b a +4a b ≥9, 故1a +4b的最小值为9, 因为对任意的a ,b ∈(0,+∞),使1a +4b≥|2x -1|-|x +1|恒成立, 所以|2x -1|-|x +1|≤9,当x ≤-1时,2-x ≤9,所以-7≤x ≤-1;当-1<x <12时,-3x ≤9,所以-1<x <12; 当x ≥12时,x -2≤9,所以12≤x ≤11. 综上所述,x 的取值范围是[-7,11].四、探究与拓展14.(2018·全国Ⅱ)设函数f (x )=5-|x +a |-|x -2|.(1)当a =1时,求不等式f (x )≥0的解集;(2)若f (x )≤1,求a 的取值范围.解 (1)当a =1时,f (x )=5-|x +1|-|x -2|=⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +4,x≤-1,2,-1<x≤2,-2x +6,x >2.可得f (x )≥0的解集为{x |-2≤x ≤3}.(2)f (x )≤1等价于|x +a |+|x -2|≥4.而|x +a |+|x -2|≥|a +2|,且当(x +a )(x -2)≤0时等号成立.故f (x )≤1等价于|a +2|≥4.由|a +2|≥4可得a ≤-6或a ≥2.所以a 的取值范围是(-∞,-6]∪[2,+∞).15.设函数f (x )=|x -1|+|x -2|.(1)画出函数y =f (x )的图象;(2)若不等式|a +b |+|a -b |≥|a |f (x )(a ≠0,a ,b ∈R )恒成立,求实数x 的取值范围. 解 (1)当x ≤1时,f (x )=-(x -1)-(x -2)=-2x +3;当1<x ≤2时,f (x )=(x -1)-(x -2)=1;当x >2时,f (x )=(x -1)+(x -2)=2x -3.所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -2x +3,x≤1,1,1<x≤2,2x -3,x >2.图象如图所示.(2)由|a +b |+|a -b |≥|a |f (x ),得|a +b|+|a -b||a|≥f (x ). 又因为|a +b|+|a -b||a|≥|a +b +a -b||a|=2, 所以2≥f (x ),解不等式2≥|x -1|+|x -2|,得12≤x ≤52.。
活页作业(三) 绝对值不等式的解法一、选择题1.如果1x <2和|x |>13同时成立,那么实数x 的取值范围是( )A .⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫-13<x <12B .⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x >12或x <-13C .⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x >12D .⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x <-13,或x >13解析:解不等式1x <2,得x <0或x >12.解不等式|x |>13,得x >13或x <-13.∴实数x 的取值范围为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x >12或x <-13.答案:B2.不等式2<|2x +3|≤4的解集为( )A .⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫-72<x <-52或-12<x ≤12B .⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫-72<x <-52或-12<x <12C .⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫-72≤x <-52或-12<x ≤12D .⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫-72≤x ≤-52或-12<x ≤12解析:由2<|2x +3|≤4,可得2<2x +3≤4或 -4≤2x +3<-2.解得-12<x ≤12或-72≤x <-52.答案:C3.关于x 的不等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪ax -1x >a 的解集为集合M ,且2∉M ,则实数a 的取值范围为( ) A .⎝ ⎛⎭⎪⎫14,+∞ B .⎣⎢⎡⎭⎪⎫14,+∞ C .⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 D .⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 解析:因为2∉M ,所以2∈∁R M .所以⎪⎪⎪⎪⎪⎪2a -12≤a ,即-a ≤2a -12≤a .解得a ≥14.答案:B4.不等式|3-x |+|x +4|>8的解集是( )A .⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-92 B .⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >72 C .⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-92或x >72 D .R解析:|3-x |+|x +4|>8⇔⎩⎪⎨⎪⎧x ≤-4,3-x -x -4>8或⎩⎪⎨⎪⎧-4<x <3,3-x +x +4>8或⎩⎪⎨⎪⎧x ≥3,x -3+x +4>8⇔⎩⎪⎨⎪⎧x ≤-4,-1-2x >8或⎩⎪⎨⎪⎧-4<x <3,7>8或⎩⎪⎨⎪⎧x ≥3,2x >7.∴x <-92或x >72.∴原不等式的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x <-92或x >72.答案:C 二、填空题5.若关于x 的不等式|ax -2|<3的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-53<x <13,则a =________. 解析:由原不等式的解集,可知-53,13为原不等式对应的方程|ax -2|=3的根,即⎩⎪⎨⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪-53a -2=3,⎪⎪⎪⎪⎪⎪13a -2=3.解得a =-3. 答案:-36.已知函数f (x )=|2x -1|+x +3,若f (x )≤5,则实数x 的取值范围是________. 解析:由已知,有|2x -1|+x +3≤5,即|2x -1|≤2-x .所以x -2≤2x -1≤2-x ,即⎩⎪⎨⎪⎧2x -1≤2-x ,2x -1≥x -2,即⎩⎪⎨⎪⎧x ≤1,x ≥-1.所以-1≤x ≤1.答案:[-1,1]三、解答题7.已知一次函数f (x )=ax -2. (1)当a =3时,解不等式|f (x )|<4; (2)解关于x 的不等式|f (x )|<4;(3)若关于x 的不等式|f (x )|≤3对任意x ∈[0,1]恒成立,求实数a 的取值范围. 解:(1)当a =3时,f (x )=3x -2,所以|f (x )|<4⇔|3x -2|<4⇔-4<3x -2<4⇔ -2<3x <6⇔-23<x <2.所以原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-23<x <2. (2)|f (x )|<4⇔|ax -2|<4⇔-4<ax -2<4⇔-2<ax <6.当a >0时,原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ -2a <x <6a ; 当a <0时,原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪6a <x <-2a . (3)|f (x )|≤3⇔|ax -2|≤3⇔-3≤ax -2≤3⇔-1≤ax ≤5⇔⎩⎪⎨⎪⎧ax ≤5,ax ≥-1.因为x ∈[0,1], 所以-1≤a ≤5.所以实数a 的取值范围为[-1,5].8.已知对区间⎝ ⎛⎦⎥⎤0,54内的一切实数a ,满足关于x 的不等式|x -a |<b 的x 也满足不等式|x -a 2|<12,试求实数b 的取值范围.解:设A ={x ||x -a |<b },B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪|x -a 2|<12, 则A ={x |a -b <x <a +b ,b >0},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪a 2-12<x <a 2+12. 由题意,知当0<a ≤54时,A ⊆B .所以⎩⎪⎨⎪⎧a -b ≥a 2-12,a +b ≤a 2+12,0<a ≤54.所以b ≤-a 2+a +12且b ≤a 2-a +12.因为0<a ≤54,所以-a 2+a +12=-a -122+34∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤316,34,a 2-a +12=⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+14∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,1316.所以b ≤316且b ≤14.从而b ≤316.故实数b 的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤0,316.一、选择题1.设集合A ={x ||x -a |<1,x ∈R },B ={x ||x -b |>2,x ∈R },若A ⊆B ,则实数a ,b 必满足( )A .|a +b |≤3B .|a +b |≥3C .|a -b |≤3D .|a -b |≥3解析:由|x -a |<1,得a -1<x <a +1. 由|x -b |>2,得x <b -2或x >b +2. ∵A ⊆B ,∴a -1≥b +2或a +1≤b -2. ∴a -b ≥3或a -b ≤-3.∴|a -b |≥3. 答案:D2.若关于x 的不等式|2x +1|-|x -4|≥m 恒成立,则实数m 的取值范围为( ) A .(-∞,-1] B .⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-52C .⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-92 D .(-∞,-5] 解析:设F (x )=|2x +1|-|x -4|=⎩⎪⎨⎪⎧-x -5,x <-12,3x -3,-12≤x ≤4,x +5,x >4.如图所示,F (x )min =-32-3=-92.故m ≤F (x )min =-92.答案:C二、填空题3.已知a ∈R ,若关于x 的方程x 2+x +⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -14+|a |=0有实根,则实数a 的取值范围是________.解析:∵关于x 的方程x 2+x +⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -14+|a |=0有实根,∴Δ=12-4⎝ ⎛⎭⎪⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -14+|a |≥0,即⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -14+|a |≤14.根据绝对值的几何意义,知0≤a ≤14.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,14 4.若函数f (x )是R 上的减函数,且函数f (x )的图像经过点A (0,3)和B (3,-1),则不等式|f (x +1)-1|<2的解集是________.解析:∵|f (x +1)-1|<2,∴-2<f (x +1)-1<2,即-1<f (x +1)<3.∴f (3)<f (x +1)<f (0).∵函数f (x )在R 上是减函数, ∴0<x +1<3.解得-1<x <2. 答案:{x |-1<x <2} 三、解答题5.如图所示,点O 为数轴的原点,A ,B ,M 为数轴上三点,C 为线段OM 上的动点.设x 表示点C 与原点的距离,y 表示点C 到点A 的距离的4倍与点C 到点B 的距离的6倍之和.(1)将y 表示为x 的函数;(2)要使y 的值不超过70,实数x 应该在什么范围内取值? 解:(1)依题意,得y =4|x -10|+6|x -20|,0≤x ≤30. (2)由题意,得x 满足⎩⎪⎨⎪⎧4|x -10|+6|x -20|≤70,0≤x ≤30.(*)当0≤x ≤10时,不等式组(*)化为 4(10-x )+6(20-x )≤70,解得9≤x ≤10. 当10<x <20时,不等式组(*)化为 4(x -10)+6(20-x )≤70,解得10<x <20. 当20≤x ≤30时,不等式组(*)化为 4(x -10)+6(x -20)≤70,解得20≤x ≤23. 综上,实数x 的取值范围是[9,23]. 6.已知函数f (x )=|x -a |.(1)若关于x 的不等式f (x )≤3的解集为{x |-1≤x ≤5},求实数a 的值;(2)在(1)的条件下,若关于x 的不等式f (x )+f (x +5)≥m 对一切实数x 恒成立,求实数m 的取值范围.解:法一 (1)由f (x )≤3,得|x -a |≤3. 解得a -3≤x ≤a +3.又关于x 的不等式f (x )≤3的解集为{x |-1≤x ≤5}, 所以⎩⎪⎨⎪⎧a -3=-1,a +3=5.解得a =2.(2)由(1),得a =2,f (x )=|x -2|. 设g (x )=f (x )+f (x +5),于是g (x )=|x -2|+|x +3|=⎩⎪⎨⎪⎧-2x -1,x <-3,5,-3≤x ≤2,2x +1,x >2.所以当x <-3时,g (x )>5; 当-3≤x ≤2时,g (x )=5;当x>2时,g(x)>5.综上,函数g(x)的最小值为5.从而若关于x的不等式f(x)+f(x+5)≥m,即g(x)≥m对一切实数x恒成立,则实数m的取值范围为(-∞,5].法二(1)同法一.(2)由(1),得a=2,f(x)=|x-2|.设g(x)=f(x)+f(x+5).由|x-2|+|x+3|≥|(x-2)-(x+3)|=5(当且仅当-3≤x≤2时等号成立),得函数g(x)的最小值为5.从而若关于x的不等式f(x)+f(x+5)≥m,即g(x)≥m对一切实数x恒成立,则实数m的取值范围为(-∞,5].。
2.绝对值不等式的解法
课后篇巩固探究
A组
1.已知集合A={x|x2-5x+6≤0},B={x||2x-1|>3},则A∩B等于()
A.{x|2≤x≤3}
B.{x|2≤x<3}
C.{x|2<x≤3}
D.{x|-1<x<3}
{x|2≤x≤3},B={x|x>2或x<-1},
则A∩B={x|2<x≤3}.
2.若a>2,则关于x的不等式|x-1|+a>2的解集为()
A.{x|x>3-a}
B.{x|x>a-1}
C.⌀
D.R
|x-1|+a>2可化为|x-1|>2-a,因为a>2,所以2-a<0,故原不等式的解集为R.
3.不等式|3x-4|>x2的解集为()
A.(-4,1)
B.(-1,4)
C.⌀
D.(-∞,-4)∪(1,+∞)
|3x-4|>x2可得3x-4>x2或3x-4<-x2,解3x-4>x2得无解;解3x-4<-x2得-4<x<1,故原不等式的解集为(-4,1).
4.不等式<0的解集是()
A.{x|-3<x<5}
B.{x|-3<x<5,且x≠2}
C.{x|-3≤x≤5}
D.{x|-3≤x≤5,且x≠2}
|x-2|>0,且x≠2,所以原不等式等价于|x-1|-4<0,即|x-1|<4,所以-4<x-1<4,即-
3<x<5.
又x≠2,故原不等式的解集为{x|-3<x<5,且x≠2}.
5.不等式|2x-log2x|<|2x|+|log2x|的解集为()
A.(0,1)
B.(1,2)
C.(1,+∞)
D.(2,+∞)
|a-b|≤|a|+|b|中,“=”成立的条件是ab≤0,“<”成立的条件是ab>0,所以2x·log2x>0.
又x>0,所以log2x>0,解得x>1.
6.不等式|2x-1|<3的解集为.
2x-1|<3⇔-3<2x-1<3⇔-1<x<2.
-1,2)
7.不等式|x+3|>|2-x|的解集是.
|x+3|>|2-x|得(x+3)2>(2-x)2,整理得10x>-5,即x>-,
故原不等式的解集为.
8.若关于x的不等式|ax+2|<6的解集为(-1,2),则实数a=.
0明显不符合题意.
由|ax+2|<6得-8<ax<4.
当a>0时,有-<x<,因为不等式的解集为(-1,2),所以解得两值相矛盾舍去.
当a<0时,有<x<-,则解得a=-4.
综上,a=-4.
4
9.已知函数f(x)=(a∈R).
(1)若a=3,解不等式:f(x)≥2;
(2)若f(x)的定义域为R,求实数a的取值范围.
当a=3时,不等式f(x)≥2即为≥2,所以|x+1|+|x-3|-2≥4,所以|x+1|+|x-3|≥6.
于是
或
从而x≥4,或x≤-2.
故原不等式解集为{x|x≥4或x≤-2}.
(2)f(x)的定义域为R,即不等式|x+1|+|x-a|-2≥0恒成立,
所以|x+1|+|x-a|≥2恒成立.
而g(x)=|x+1|+|x-a|的最小值为|a+1|,
于是|a+1|≥2,解得a≥1,或a≤-3.
故实数a的取值范围是(-∞,-3]∪[1,+∞).
10.已知函数f(x)=|x+a|+|2x-1|(a∈R).
(1)当a=1时,求不等式f(x)≥2的解集;
(2)若f(x)≤2x的解集包含,求a的取值范围.
当a=1时,不等式f(x)≥2可化为|x+1|+|2x-1|≥2.
①当x≥时,不等式为3x≥2,解得x≥,故x≥;
②当-1≤x<时,不等式为2-x≥2,解得x≤0,故-1≤x≤0;
③当x<-1时,不等式为-3x≥2,解得x≤-,故x<-1.
综上,原不等式的解集为.
(2)因为f(x)≤2x,所以|x+a|+|2x-1|≤2x,
所以不等式可化为|x+a|≤1,解得-a-1≤x≤-a+1.
由已知得解得-≤a≤0.
故a的取值范围是.
B组
1.不等式的解集为()
A.[0,1)
B.(0,1)
C.(-∞,0)∪(1,+∞)
D.(-∞,0]∪(1,+∞)
,所以<0,解得0<x<1.
2.导学号26394014关于x的不等式|x+3|-|x-1|≤a2-3|a|对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围为()
A.(-∞,-4]∪[4,+∞)
B.(-∞,-1]∪[4,+∞)
C.[-1,4]
D.(-∞,1]∪[2,+∞)
|x+3|-|x-1|≤4,又|x+3|-|x-1|≤a2-3|a|对任意实数x恒成立,
所以a2-3|a|≥4,即a2-3|a|-4≥0,
解得|a|≥4或|a|≤-1(舍去).
故选A.
3.在实数范围内,不等式||x-2|-1|≤1的解集为.
-1≤|x-2|-1≤1,
即0≤|x-2|≤2,解得0≤x≤4.
4.若不等式|3x-b|<4的解集中的整数有且仅有1,2,3,则b的取值范围为.
|3x-b|<4得-4<3x-b<4,即<x<.
因为不等式|3x-b|<4的解集中的整数有且仅有1,2,3,
则故5<b<7.
5.导学号26394015解不等式|2x+1|+|x-2|+|x-1|>4.
x≤-时,原不等式化为-2x-1+2-x+1-x>4,解得x<-.
当-<x≤1时,原不等式化为
2x+1+2-x+1-x>4,4>4,矛盾.
当1<x≤2时,原不等式化为
2x+1+2-x+x-1>4,解得x>1.
由1<x≤2,则1<x≤2.
当x>2时,原不等式化为2x+1+x-2+x-1>4,
解得x>.
由x>2,则x>2.
综上所述,原不等式的解集为.
6.导学号26394016已知函数f(x)=|x-a|,其中a>1.
(1)当a=2时,求不等式f(x)≥4-|x-4|的解集;
(2)已知关于x的不等式|f(2x+a)-2f(x)|≤2的解集为{x|1≤x≤2},求a的值.
当a=2时,f(x)+|x-4|=
当x≤2时,由f(x)≥4-|x-4|得-2x+6≥4,
解得x≤1;
当2<x<4时,f(x)≥4-|x-4|无解;
当x≥4时,由f(x)≥4-|x-4|得2x-6≥4,
解得x≥5.
所以f(x)≥4-|x-4|的解集为{x|x≤1或x≥5}.
(2)记h(x)=f(2x+a)-2f(x),
则h(x)=由|h(x)|≤2,
解得≤x≤.
因为|h(x)|≤2的解集为{x|1≤x≤2},
所以于是a=3.。