高考数学复习绝对值不等式理含解析选修_
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高考数学一轮复习考点知识专题讲解绝对值不等式考点要求1.理解绝对值的几何意义,并了解下列不等式成立的几何意义及取等号的条件:|a+b|≤|a|+|b|(a,b∈R);|a-c|≤|a-b|+|b-c|(a,b,c∈R).2.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 .知识梳理1.绝对值不等式的解法(1)含绝对值的不等式|x|<a与|x|>a的解集不等式a>0a=0a<0|x|<a (-a,a)∅∅|x|>a(-∞,-a)∪(a,+∞)(-∞,0)∪(0,+∞)R(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.(3)|x-a|+|x-b|≥c(c>0)和|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式的解法①利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了数形结合的思想. ②利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想.③通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与方程的思想. 2.含有绝对值的不等式的性质(1)如果a ,b 是实数,则||a |-|b ||≤|a ±b |≤|a |+|b |.(2)如果a ,b ,c 是实数,那么|a -c |≤|a -b |+|b -c |,当且仅当(a -b )(b -c )≥0时,等号成立. 思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)若|x |>c 的解集为R ,则c ≤0.(×) (2)不等式|x -1|+|x +2|<2的解集为∅.(√)(3)对|a +b |≥|a |-|b |当且仅当a >b >0时等号成立.(×) (4)对|a -b |≤|a |+|b |当且仅当ab ≤0时等号成立.(√) 教材改编题1.不等式3≤|5-2x |<9的解集为() A .[-2,1)∪[4,7) B.(-2,1]∪(4,7] C .(-2,-1]∪[4,7) D.(-2,1]∪[4,7) 答案D解析由题意得⎩⎨⎧ |2x -5|<9,|2x -5|≥3,即⎩⎨⎧-9<2x -5<9,2x -5≥3或2x -5≤-3,解得⎩⎨⎧-2<x <7,x ≥4或x ≤1,∴不等式的解集为(-2,1]∪[4,7).2.不等式|x-1|-|x-5|<2的解集为______.答案(-∞,4)解析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).3.设a,b∈R,|a-b|>2,则关于实数x的不等式|x-a|+|x-b|>2的解集是________.答案R解析∵|x-a|+|x-b|≥|(x-a)-(x-b)|=|b-a|=|a-b|.又∵|a-b|>2,∴|x-a|+|x-b|>2恒成立,即该不等式的解集为R.题型一绝对值不等式的解法例1(2021·全国乙卷)已知函数f(x)=|x-a|+|x+3|.(1)当a=1时,求不等式f(x)≥6的解集;(2)若f(x)>-a,求a的取值范围.解(1)当a=1时,f(x)=|x-1|+|x+3|,即求|x-1|+|x+3|≥6的解集,当x ≥1时,2x +2≥6,得x ≥2;当-3<x <1时,4≥6,此时没有x 满足条件; 当x ≤-3时,-2x -2≥6,得x ≤-4. 综上,不等式f (x )≥6的解集为 {x |x ≤-4或x ≥2}.(2)f (x )=|x -a |+|x +3|≥|(x -a )-(x +3)|=|a +3|, 当且仅当(x -a )(x +3)≤0时,等号成立. 所以f (x )min =|a +3|>-a , 当a <-3时,-a -3>-a ,无解; 当a ≥-3时,a +3>-a ,解得a >-32,综上所述,a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,+∞.教师备选已知f (x )=|x +1|+|x -1|. (1)求不等式f (x )<4的解集;(2)若不等式f (x )-|a +1|<0有解,求a 的取值范围.解(1)f (x )=|x +1|+|x -1|=⎩⎨⎧-2x ,x ≤-1,2,-1<x ≤1,2x ,x >1,∵f (x )<4, ∴⎩⎨⎧-2x <4,x ≤-1或⎩⎨⎧2<4,-1<x ≤1或⎩⎨⎧2x <4,x >1,∴-2<x ≤-1或-1<x ≤1或1<x <2,故不等式的解集为(-2,2). (2)∵f (x )=|x +1|+|x -1| ≥|(x +1)-(x -1)|=2,∴f (x )min =2,当且仅当(x +1)(x -1)≤0时取等号, ∵f (x )-|a +1|<0有解, ∴|a +1|>f (x )min =2, ∴|a +1|>2,∴a +1<-2或a +1>2,即a <-3或a >1, 故a 的取值范围是(-∞,-3)∪(1,+∞). 思维升华 解绝对值不等式的基本方法(1)利用绝对值的定义,通过分类讨论转化为解不含绝对值符号的普通不等式. (2)当不等式两端均为正数时,可通过两边平方的方法,转化为不含绝对值符号的普通不等式.(3)利用绝对值的几何意义,数形结合求解.跟踪训练1(2021·全国甲卷)已知函数f (x )=|x -2|,g (x )=|2x +3|-|2x -1|. (1)画出y =f (x )和y =g (x )的图象; (2)若f (x +a )≥g (x ),求a 的取值范围. 解(1)f (x )=⎩⎨⎧x -2,x ≥2,2-x ,x <2,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-4,x <-32,4x +2,-32≤x <12,4,x ≥12,作出图象,如图所示.(2)由(1)得f (x )=⎩⎨⎧x -2,x ≥2,2-x ,x <2,函数f (x +a )的图象即为将函数f (x )的图象向左或向右平移|a |个单位长度,当a ≤0时,即为将函数f (x )的图象向右平移|a |个单位长度得到f (x +a )的图象,此时函数f (x +a )的图象始终有部分图象位于函数g (x )的图象下方,无法满足f (x +a )≥g (x ),则要满足f (x +a )≥g (x ), 需a >0,f (x +a )=|x +a -2|,当函数y =|x +a -2|的图象过点⎝⎛⎭⎪⎫12,4时,⎪⎪⎪⎪⎪⎪12+a -2=4, 解得a =112或a =-52(舍去), 根据图象可得若f (x +a )≥g (x ),则a ≥112,即a ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫112,+∞.题型二 利用绝对值不等式的性质求最值 例2已知函数f (x )=|2x +1|+|x -4|. (1)解不等式f (x )≤6;(2)若不等式f (x )+|x -4|<a 2-8a 有解,求实数a 的取值范围.解(1)由已知得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3x +3,x <-12,x +5,-12≤x ≤4,3x -3,x >4,当x <-12时,-3x +3≤6,即x ≥-1,∴-1≤x <-12;当-12≤x ≤4时,x +5≤6,即x ≤1,∴-12≤x ≤1;当x >4时,3x -3≤6,即x ≤3(舍去). 综上得f (x )≤6的解集为[-1,1].(2)f (x )+|x -4|=|2x +1|+|2x -8|≥9,⎝⎛⎭⎪⎫当且仅当-12≤x ≤4时取等号 ∵f (x )+|x -4|<a 2-8a 有解, ∴a 2-8a >9,(a -9)(a +1)>0,a <-1或a >9,∴实数a 的取值范围是(-∞,-1)∪(9,+∞). 教师备选已知f (x )=|x -3|,g (x )=|x -k |(其中k ≥2). (1)若k =4,求f (x )+g (x )<9的解集;(2)∀x ∈[1,2],不等式f (x )-g (x )≥k -x 恒成立,求实数k 的值. 解(1)若k =4,则f (x )+g (x )<9,即|x -3|+|x -4|<9, 即⎩⎨⎧x <3,3-x +4-x <9或⎩⎨⎧3≤x ≤4,x -3+4-x <9或⎩⎨⎧x >4,x -3+x -4<9,解得-1<x <3或3≤x ≤4或4<x <8, ∴原不等式的解集为{x |-1<x <8}. (2)∵k ≥2,且x ∈[1,2], ∴x -3<0,x -k ≤0,∴f (x )=|x -3|=3-x ,g (x )=|x -k |=k -x , 则∀x ∈[1,2],不等式f (x )-g (x )≥k -x 恒成立, 即∀x ∈[1,2],x +3≥2k 恒成立, ∴4≥2k ,即k ≤2, 又k ≥2,∴k =2.思维升华 求含绝对值函数的最值时,常用的方法有三种 (1)利用绝对值的几何意义.(2)利用绝对值的三角不等式,即|a |+|b |≥|a ±b |≥||a |-|b ||. (3)利用零点分区间法,转化为分段函数求最值. 跟踪训练2已知f (x )=|x +1|-|2x -1|. (1)求不等式f (x )>0的解集;(2)若x ∈R 时,不等式f (x )≤a +x 恒成立,求a 的取值范围. 解(1)由题意得|x +1|>|2x -1|, 所以|x +1|2>|2x -1|2,整理可得x 2-2x <0,解得0<x <2, 故原不等式的解集为{x |0<x <2}. (2)由已知可得,a ≥f (x )-x 恒成立, 设g (x )=f (x )-x ,则g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2,x <-1,2x ,-1≤x ≤12,-2x +2,x >12,由g (x )的单调性可知,当x =12时,g (x )取得最大值,且最大值为1,所以a 的取值范围是[1,+∞). 题型三 绝对值不等式的综合应用 例3设函数f (x )=|2x +1|+|x -1|. (1)画出y =f (x )的图象;(2)当x ∈[0,+∞)时,f (x )≤ax +b ,求a +b 的最小值.解(1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3x ,x <-12,x +2,-12≤x <1,3x ,x ≥1.y =f (x )的图象如图所示.(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,+∞)上恒成立,因此a +b 的最小值为5. 教师备选(2020·全国Ⅱ)已知函数f (x )=|x -a 2|+|x -2a +1|. (1)当a =2时,求不等式f (x )≥4的解集; (2)若f (x )≥4,求a 的取值范围. 解(1)当a =2时,f (x )=|x -4|+|x -3|=⎩⎨⎧7-2x ,x ≤3,1,3<x <4,2x -7,x ≥4.当x ≤3时,令7-2x ≥4,解得x ≤32;当3<x <4时,1≥4,无解;当x ≥4时,令2x -7≥4,解得x ≥112. 因此,不等式f (x )≥4的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪ x ≤32或x ≥112. (2)将题目转化为f (x )≥4恒成立,即f (x )min ≥4.因为f (x )=|x -a 2|+|x -2a +1|≥|a 2-2a +1|=(a -1)2,所以(a -1)2≥4,即|a -1|≥2.解得a ≥3或a ≤-1. 所以a 的取值范围是(-∞,-1]∪[3,+∞).思维升华 (1)解决与绝对值有关的综合问题的关键是去掉绝对值,化为分段函数来解决.(2)数形结合是解决与绝对值有关的综合问题的常用方法.跟踪训练3(2022·白山联考)已知函数f (x )=|x -2|-a |x +1|.(1)当a =1时,求不等式f (x )<x 的解集;(2)当a =2时,若关于x 的不等式f (x )>m +1恰有2个整数解,求实数m 的取值范围. 解(1)由已知不等式|x -2|-|x +1|<x ,得|x -2|<x +|x +1|,当x ≥2时,不等式为x -2<x +x +1,解得x >-3,所以x ≥2;当-1<x <2时,不等式为2-x <x +x +1,解得x >13,所以13<x <2; 当x ≤-1时,不等式为2-x <x -x -1,解得x >3,此时无解.综上,原不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫13,+∞. (2)由题意,函数f (x )=|x -2|-2|x +1|,可得f (x )=⎩⎨⎧ x +4,x ≤-1,-3x ,-1<x <2,-x -4,x ≥2,f (x )的图象如图.f (-3)=1,f (-2)=2,f (-1)=3,f (0)=0,因为关于x 的不等式f (x )>m +1恰有2个整数解,由图可知,1≤m +1<2,所以0≤m <1,故m 的取值范围为[0,1).课时精练1.已知函数f (x )=|x -1|+|x -a |.(1)若函数f (x )的值域为[2,+∞),求实数a 的值;(2)若f (2-a )≥f (2),求实数a 的取值范围.解(1)∵|x -1|+|x -a |≥|(x -1)-(x -a )|=|a -1|,∴|a -1|=2,解得a =3或a =-1.(2)由f (2-a )≥f (2),得3|a -1|-|a -2|≥1,则⎩⎨⎧ a ≤1,3(1-a )-(2-a )≥1或⎩⎨⎧ 1<a ≤2,3(a -1)-(2-a )≥1或⎩⎨⎧ a >2,3(a -1)-(a -2)≥1,解得a ≤0或32≤a ≤2或a >2, 综上,实数a 的取值范围是(-∞,0]∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞. 2.已知函数f (x )=|x +1|-|x |+a .(1)若a =0,求不等式f (x )≥0的解集;(2)若方程f (x )=x 有三个不同的解,求实数a 的取值范围.解(1)当a =0时,f (x )=|x +1|-|x |=⎩⎨⎧ -1,x <-1,2x +1,-1≤x <0,1,x ≥0.所以当x <-1时,f (x )=-1<0,不符合题意;当-1≤x <0时,f (x )=2x +1≥0,解得-12≤x <0;当x ≥0时,f (x )=1>0,符合题意.综上可得f (x )≥0的解集为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,+∞. (2)设u (x )=|x +1|-|x |,y =u (x )的图象和y =x 的图象如图所示.易知y =u (x )的图象向下平移1个单位长度内(不包括1个单位长度),与y =x 的图象始终有3个交点,从而-1<a <0.所以实数a 的取值范围为(-1,0).3.已知函数f (x )=|2x +a |-|x -3|(a ∈R ).(1)若a =-1,求不等式f (x )+1>0的解集;(2)已知a >0,若f (x )+3a >2对于任意x ∈R 恒成立,求a 的取值范围.解(1)因为a =-1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x -2,x <12,3x -4,12≤x ≤3,x +2,x >3,所以不等式f (x )+1>0等价于 ⎩⎨⎧ x <12,-x -2+1>0或⎩⎨⎧ 12≤x ≤3,3x -4+1>0或⎩⎨⎧x >3,x +2+1>0,解得x <-1或x >1.所以不等式f (x )+1>0的解集为{x |x <-1或x >1}.(2)因为a >0,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -x -a -3,x <-a 2,3x +a -3,-a 2≤x ≤3,x +a +3,x >3.根据函数的单调性可知函数f (x )的最小值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=-a 2-3, 因为f (x )+3a >2恒成立,所以-a 2-3+3a >2,解得a >2. 所以实数a 的取值范围是(2,+∞).4.(2022·郑州模拟)已知函数f (x )=|2x +a |+1.(1)当a =2时,解不等式f (x )+x <2;(2)若存在a ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-13,1,使得不等式f (x )≥b +|2x +a 2|的解集非空,求b 的取值范围. 解(1)当a =2时,函数f (x )=|2x +2|+1,解不等式f (x )+x <2化为|2x +2|+1+x <2,即|2x +2|<1-x ,∴x -1<2x +2<1-x (x <1),解得-3<x <-13,∴不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪ -3<x <-13. (2)由f (x )≥b +|2x +a 2|, 得b ≤|2x +a |-|2x +a 2|+1,设g (x )=|2x +a |-|2x +a 2|+1,则不等式的解集非空,等价于b ≤g (x )max ,由g (x )≤|(2x +a )-(2x +a 2)|+1=|a 2-a |+1,∴b ≤|a 2-a |+1.由题意知存在a ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-13,1,使得上式成立, 而函数h (a )=|a 2-a |+1在a ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-13,1上的最大值为h ⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=139, ∴b ≤139, 即b 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,139. 5.设f (x )=|x +1|-|2x -1|.(1)求不等式f (x )≤x +2的解集;(2)若不等式f (x )≤12|x |(|a -2|+|a +1|)对任意实数x (x ≠0)恒成立,求实数a 的取值范围.解(1)根据题意可知,原不等式为|x +1|-|2x -1|≤x +2,等价于⎩⎨⎧ x <-1,-x -1+2x -1≤x +2或⎩⎨⎧ -1≤x ≤12,x +1+2x -1≤x +2或⎩⎨⎧ x >12,x +1-2x +1≤x +2,解得x <-1或-1≤x ≤12或x >12. 综上可得不等式f (x )≤x +2的解集为R .(2)不等式f (x )≤12|x |(|a -2|+|a +1|)等价于|x +1|-|2x -1||x |≤12(|a -2|+|a +1|), 因为⎪⎪⎪⎪⎪⎪|x +1|-|2x -1||x | =⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+1x -⎪⎪⎪⎪⎪⎪2-1x ≤⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+1x +2-1x =3, 当且仅当⎝⎛⎭⎪⎫1+1x ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-1x ≤0时取等号, 因为|x +1|-|2x -1||x |≤12(|a -2|+|a +1|), 所以|a -2|+|a +1|≥6,解得a ≤-52或a ≥72, 故实数a 的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-52∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫72,+∞.。
绝对值不等式绝对值不等式||||||a b a b +≤+,||||||a b a b -≤+基本的绝对值不等式:||a|-|b||≤|a ±b|≤|a|+|b| =======================y=|x-3|+|x+2|≥|(x-3)-(x+2)|=|x-3-x-2|=|-5|=5 所以函数的最小值是5,没有最大值=======================|y|=||x-3|-|x+2||≤|(x-3)-(x+2)|=|x-3-x-2|=|-5|=5 由|y|≤5得-5≤y ≤5即函数的最小值是-5,最大值是5=======================也可以从几何意义上理解,|x-3|+|x+2|表示x 到3,-2这两点的距离之和,显然当-2≤x ≤3时,距离之和最小,最小值是5;而|x-3|-|x+2|表示x 到3,-2这两点的距离之差,当x ≤-2时,取最小值-5,当x ≥3时,取最大值5[变题1]解下列不等式:(1)|x +1|>2-x ;(2)|2x -2x -6|<3x[思路]利用|f(x)|<g(x) ⇔-g(x)<f(x)<g(x)和|f(x)|>g(x) ⇔f(x)>g(x)或f(x)<-g(x)去掉绝对值后转化为我们熟悉的一元一次、一元二次不等式组来处理。
解:(1)原不等式等价于x +1>2-x 或x +1<-(2-x )解得x >12或无解,所以原不等式的解集是{x|x >12}(2)原不等式等价于-3x <2x -2x -6<3x即222226360(3)(2)032(1)(6)016263560x x x x x x x x x x x x x x x x x ⎧⎧-->-+->+-><->⎧⎧⎪⎪⇒⇒⇒⎨⎨⎨⎨+-<-<<--<--<⎪⎪⎩⎩⎩⎩或2<x <6所以原不等式的解集是{x |2<x <6}1.解不等式(1)|x-x 2-2|>x 2-3x-4;(2)234xx -≤1解:(1)分析一 可按解不等式的方法来解. 原不等式等价于:x-x 2-2>x 2-3x-4 ①或x-x 2-2<-(x 2-3x-4) ②解①得:1-2<x<1+2 解②得:x>-3故原不等式解集为{x |x>-3}分析二 ∵|x-x 2-2|=|x 2-x+2| 而x 2-x+2=(x-14)2+74>0 所以|x-x 2-2|中的绝对值符号可直接去掉.故原不等式等价于x 2-x+2>x 2-3x-4 解得:x>-3∴ 原不等式解集为{x>-3}(2)分析 不等式可转化为-1≤234x x -≤1求解,但过程较繁,由于不等式234xx -≤1两边均为正,所以可平方后求解.原不等式等价于2234xx -≤1⇒9x 2≤(x 2-4)2 (x ≠±2) ⇒x 4-17x 2+16≥0 ⇒x 2≤1或x 2≥16⇒-1≤x ≤1或x ≥4或x ≤-4注意:在解绝对值不等式时,若|f(x)|中的f(x)的值的范围可确定(包括恒正或恒非负,恒负或恒非正),就可直接去掉绝对值符号,从而简化解题过程.第2变 含两个绝对值的不等式[变题2]解不等式(1)|x -1|<|x +a |;(2)|x-2|+|x+3|>5.[思路](1)题由于两边均为非负数,因此可以利用|f(x)|〈|g(x)|⇒f 2(x)〈g 2(x)两边平方去掉绝对值符号。
高三数学绝对值不等式试题1.已知,且,的最小值为.(1)求的值;(2)解关于的不等式.【答案】(1);(2).【解析】本小题主要考查利用柯西不等式求最值、绝对值不等式的解法等基础知识;考查运算求解能力;化归与转化、分类与整合的思想.第一问,利用柯西不等式求最小值,注意等号成立的条件;第二问,利用第一问的结论,用零点分段法去掉绝对值,解不等式.试题解析:(1)根据柯西不等式,有:, 1分∴,当且仅当时等号成立. 2分即. 3分(2)可化为或或, 5分解得,或或, 6分所以,综上所述,原不等式的解集为. 7分【考点】利用柯西不等式求最值、绝对值不等式的解法.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.0B.1C.-1D.2【答案】B【解析】由于|x-2|+|x-a|≥|a-2|,∴等价于|a-2|≥a,解之得a≤1.故实数a的最大值为1,选B.3.不等式解集是_____________________.【答案】【解析】设,则.由,解得,所以解集为【考点】分段函数图像不等式4.已知函数.(1)若不等式的解集为,求实数a的值;(5分)(2)在(1)的条件下,若存在实数使成立,求实数的取值范围.(5分)【答案】(1);(2).【解析】本题考查绝对值不等式的解法和存在问题的求法等基础知识,考查学生运用函数零点分类讨论的解题思想和转化思想.第一问,先解绝对值不等式,得到x的取值范围,由已知条件可知解出的x的取值范围与完全相同,列出等式,解出a;第二问,在第一问的基础上,的解析式确定,若存在n使成立,则,构造新的函数,去掉绝对值使之化为分段函数,求出最小值代入上式即可.试题解析:(1)由得,∴,即,∴,∴. 5分(2)由(1)知,令,则,∴的最小值为4,故实数的取值范围是. 10分【考点】1.绝对值不等式的解法;2.绝对值函数的最值.5.若存在实数使成立,则实数的取值范围是 .【答案】【解析】为使存在实数使成立,只需的最小值满足不大于.在数轴上,表示横坐标为的点到横坐标为a的点A距离,就表示点到横坐标为1的点B的距离,所以,从而,解得.故答案为.【考点】绝对值的几何意义,绝对值不等式的解法.6.不等式的解集是________.【答案】【解析】,当即时,则或,所以,故此时不成立;当即时,显然恒成立,故答案为.【考点】绝对值不等式的解法.7.已知不等式|x+2|+|x|≤a的解集不是空集,则实数a的取值范围是().A.(-∞,2)B.(-∞,2]C.(2,+∞)D.[2,+∞)【答案】D【解析】因为|x+2|+|x|的最小值为2,所以要使不等式的解集不是空集,则有a≥2.8.已知函数.(1)若恒成立,求的取值范围;(2)当时,解不等式:.【答案】(1);(2).【解析】(1)即求出即可;(2)去绝对值解答.试题解析:(1)即2分又5分(2)当时,当时,当时,综上,解集为10分【考点】不等式选讲、绝对值不等式.9.若关于实数的不等式的解集是空集,则实数的取值范围是____________.【答案】【解析】要使关于实数的不等式的解集是空集,则,由绝对值的几何意义可知,故,解得.【考点】绝对值不等式.10.设f(x)=|x+1|+|x-3|.(Ⅰ)解不等式f(x)≤3x+4;(Ⅱ)若不等式f(x)≥m的解集为R,求实数m的取值范围.【答案】(Ⅰ)不等式的解集为;(Ⅱ)即的取值范围为.【解析】(Ⅰ)解不等式f(x)≤3x+4,首先将转化为分段函数,然后利用分段函数分段解不等式,从而求出不等式的解;易错点,不知将转化为分段函数;(Ⅱ)不等式的解集为R,即当,不等式恒成立,只需求出的最小值即可,此题可以利用分段函数求出最小值,也可利用绝对值不等式的性质来求最小值.试题解析:(Ⅰ)因为所以原不等式等价于①或②或③,解得①无解,②,③,因此不等式的解集为.(Ⅱ)由于不等式的解集为,所以, 又,即,所以,即的取值范围为.【考点】绝对值不等式的解法,考查学生数形结合的能力以及化归与转化思想,以及学生的运算能力.11.已知函数.(1)求不等式的解集;(2)若关于的不等式在上恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】本题考查绝对值不等式的解法和不等式的恒成立问题,考查学生的分类讨论思想和转化能力.第一问,利用零点分段法进行求解;第二问,利用绝对值的运算性质求出最小值证明恒成立问题.试题解析:(1)原不等式等价于或或,解得或或,∴不等式的解集为.(5分)(2)依题意得:关于的不等式在上恒成立,∵,∴,即,解得,∴实数的取值范围是.(10分)【考点】1.绝对值不等式的解法;2.恒成立问题;3.绝对值的运算性质.12.设函数(Ⅰ)若,解不等式;(Ⅱ)若函数有最小值,求实数的取值范围.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)分类去掉绝对值符号,化为整式不等式再解,最后取并集即可.(Ⅱ)把函数f(x)化为分段函数,然后再找出f(x)有最小值的充要条件解之即可.试题解析:(Ⅰ)a=1时,f(x)=+x+3当x≥时,f(x)≤5可化为3x-1+x+3≤5,解得≤x;当x<时,f(x)≤5可化为-3x+1+x+3≤5,解得-,综上可得,原不等式的解集为(Ⅱ)f(x)= +x+3=函数有最小值的充要条件是,解得【考点】1.绝对值不等式;2.分段函数及其求函数值.13.已知函数f(x)=|x-2|+2|x-a|(a∈R).(I)当时,解不等式f(x)>3;(II)不等式在区间(-∞,+∞)上恒成立,求实数a的取值范围.【答案】(I) ;(II)或.【解析】(I) 分三种情况去掉绝对值解不等式;(II)分三种情况讨论,即得的最小值为,再得,解不等式得a的取值范围.试题解析:(Ⅰ)解得;解得;解得, 3分不等式的解集为. 5分(Ⅱ);;;的最小值为; 8分则,解得或. 10分【考点】1、绝对值不等式的解法.14.若关于的不等式的解集非空,则实数的取值范围是;【答案】【解析】根据题意,由于的不等式即可知实数的取值范围是。
1.绝对值三角不等式一、选择题1.已知实数a,b满足ab<0,则下列不等式成立的是( )A.|a+b|>|a-b|B.|a+b|<|a-b|C.|a-b|<||a|-|b||D.|a-b|<|a|+|b|解析:∵ab<0,∴a,b异号,设a=2,b=-3,则|a+b|=|2-3|=1,|a-b|=|2-(-3)|=5,1<5,∴|a+b|<|a-b|.答案:B2.已知|a|≠|b|,m=,n=,则m,n之间的大小关系是( )A.m>nB.m<nC.m=nD.m≤n解析:由绝对值不等式的性质,知|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|.∴≤1≤.∴m≤n.答案:D3.若对任意实数x,不等式|x+1|-|x-2|>a恒成立,则a的取值范围是( )A.(-∞,3)B.(-∞,3]C.(-∞,-3)D.(-∞,-3]解析:恒成立问题,往往转化为求最值问题,本题中a<|x+1|-|x-2|对任意实数恒成立, 即a<[|x+1|-|x-2|]min,也就转化为求函数y=|x+1|-|x-2|的最小值问题.∵||x+1|-|x-2||≤|(x+1)-(x-2)|=3,∴-3≤|x+1|-|x-2|≤3.∴[|x+1|-|x-2|]min=-3.∴a<-3.答案:C4.对任意x,y∈R,|x-1|+|x|+|y-1|+|y+1|的最小值为( )A.1B.2C.3D.4解析:∵|x-1|+|x|+|y-1|+|y+1|=(|1-x|+|x|)+(|1-y|+|1+y|)≥|(1-x)+x|+|(1-y)+(1+y)|=1+2=3,当且仅当(1-x)·x≥0,(1-y)·(1+y)≥0,即0≤x≤1,-1≤y≤1时等号成立,∴|x-1|+|x|+|y-1|+|y+1|的最小值为3.答案:C二、非选择题5.函数y=|x+1|-|x-1|的最大值是.解析:y=|x+1|-|x-1|≤|x+1+1-x|=2,当且仅当x≥1时,等号成立.答案:26.函数y=|x-4|+|x-6|的最小值为.解析:y=|x-4|+|x-6|≥|x-4+6-x|=2,当且仅当4≤x≤6时,等号成立. 答案:27.下列四个不等式:①log x10+lg x≥2(x>1);②|a-b|<|a|+|b|;③≥2(ab≠0);④|x-1|+|x-2|≥1,其中恒成立的是(把你认为正确的序号都填上).解析:∵x>1,∴log x10+lg x=+lg x≥2,①正确;ab≤0时,|a-b|=|a|+|b|,②不正确;∵ab≠0,同号,∴≥2,③正确;由|x-1|+|x-2|的几何意义知|x-1|+|x-2|≥1恒成立,④也正确;综上①③④正确.答案:①③④8.已知p,q,x∈R,pq≥0,x≠0,则2. 解析:当p,q至少有一个为0时,≥2;当pq>0时,p,q同号,则px与同号,所以=|px|+≥2.故≥2.答案:≥9.已知函数f(x)=log2(|x-1|+|x-5|-a).(1)当a=2时,求函数f(x)的最小值;(2)当函数f(x)的定义域为R时,求实数a的取值范围.解:(1)函数的定义域满足|x-1|+|x-5|-a>0,即|x-1|+|x-5|>a.设g(x)=|x-1|+|x-5|,由|x-1|+|x-5|≥|x-1+5-x|=4,可知g(x)min=4,∴f(x)min=log2(4-2)=1.(2)由(1)知,g(x)=|x-1|+|x-5|的最小值为4.∵|x-1|+|x-5|-a>0,∴a<g(x)min时,f(x)的定义域为R.∴a<4,即a的取值范围是(-∞,4).10.已知a,b,c是实数,函数f(x)=ax2+bx+c,g(x)=ax+b,当-1≤x≤1时,|f(x)|≤1,求证:(1)|c|≤1;(2)当-1≤x≤1时,|g(x)|≤2.解:证明:(1)∵当-1≤x≤1时,|f(x)|≤1,∴|f(0)|≤1,即|c|≤1.(2)当a>0时,g(x)=ax+b在[-1,1]上是增函数,∴g(-1)≤g(x)≤g(1).∵当-1≤x≤1时,|f(x)|≤1,且|c|≤1,∴g(1)=a+b=f(1)-c≤|f(1)|+|c|≤2,g(-1)=-a+b=-f(-1)+c≥-(|f(-1)|+|c|)≥-2,∴|g(x)|≤2.当a<0时,g(x)=ax+b在[-1,1]上是减函数,∴g(-1)≥g(x)≥g(1).∵当-1≤x≤1时,|f(x)|≤1,且|c|≤1,∴g(-1)=-a+b=-f(-1)+c≤|f(-1)|+|c|≤2.g(1)=a+b=f(1)-c≥-(|f(1)|+| c|)≥-2.∴|g(x)|≤2.当a=0时,g(x)=b,f(x) =bx+c,且-1≤x≤1,∴|g(x)|=|f(1)-c|≤|f(1)|+|c|≤2.综上可知,|g(x)|≤2.11. 设函数f(x)=+|x-a|(a>0).(1)证明:f(x)≥2;(2)若f(3)<5,求a的取值范围.解:(1)由a>0,有f(x)=+|x-a|≥+a≥2.所以f(x)≥2.(2)f(3)=+|3-a|.当a>3时,f(3)=a+,由f(3)<5得3<a<.当0<a≤3时,f(3)=6-a+,由f(3)<5得<a≤3.综上,a的取值范围是.。
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高考数学复习 核心素养提升练七十一
绝对值不等式
(25分钟 40分)
1. (10分) (2018·孝义模拟)设函数f(x)=-a,若不等式f(x)<0的解集为M且
∈M,-∉M.
(1)求实数a的最大值.
(2)当a∈N*时,若不等式|x-a|-|x-3|>b有解,求实数b的取值范围.
【解析】(1)由题可知,f<0,f≥0,
可得不等式组解得1(2)由(1)得1b,即|x-2|-|x-3|>b,
根据绝对值不等式的性质可知|x-2|-|x-3|的最大值为|x-2-x+3|=1,
若不等式|x-a|-|x-3|>b有解,则b<1,故实数b的取值范围为(-∞,1).
2. (10分)设f(x)=|x-a|+|x-2|,其中a<2,已知f(x)的图象关于直线x=对称.
(1)求a的值,并作出函数f(x)的图象.
(2)是否存在实数m使得不等式f(x)
【解析】(1)因为f(x)的图象关于直线x=对称,
所以f(0)=f(3),
即|0-a|+|0-2|=|3-a|+|3-2|⇒|a|+1=3-a,
当a>0时,解得a=1;当a<0时,无解;故a=1.
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所以f(x)=函数f(x)的图象如图所示:
(2)令g(x)=m(x2-4x),则g(x)关于直线x=2对称,当m≥0时,g(2)=-4m<0
f(x)
3. (10分) (2017·全国卷Ⅲ)已知函数f(x)=|x+1|-|x-2|.
(1)求不等式f(x)≥1的解集.
(2)若不等式f(x)≥x2-x+m的解集非空,求m的取值范围.
【解析】(1)当x≤-1时,
f(x)=-(x+1)+(x-2)=-3<1,无解.
当-1
当x≥2时,f(x)=x+1-(x-2)=3.
因为3>1,所以x≥2.
综上所述,f(x)≥1的解集为[1,+∞).
(2)原式等价于存在x∈R,使f(x)-x2+x≥m成立,即≥m.
设g(x)=f(x)-x2+x,
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由(1)知g(x)=
当x≤-1时,g(x)=-x2+x-3,
其开口向下,对称轴为x=>-1, 其开口向下,对称轴为x=, 其开口向下,对称轴为x=, 综上:g(x)max=,即m的取值范围为. , 进而由得a=-2. (2)当x=0时,易得f(x)≥g(x)对任意实数a成立; 则h(x)= 所以h(x)=(x≠0)的最小值为, (2)设k>-1,且当x∈时都有f(x)≤g(x),求k的取值范围. f(x)= 故k≤x+3对x∈恒成立,
所以g(x)≤g=-5.
当-1
所以g(x)≤g=.
当x≥2时g(x)=-x2+x+3,
所以g(x)≤g=1.
4. (10分)已知函数f(x)=|x-2|,g(x)=a|x|-1.
(1)若不等式g(x-3)≥-3的解集为[2,4],求a的值.
(2)若当x∈R时f(x)≥g(x),求a的取值范围.
【解析】(1)不等式g(x-3)≥-3转化为a|x-3|≥-2.
因为不等式g(x-3)≥-3的解集为[2,4]得出a<0,从而得到g(x-3)≥-3的解集为
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当x≠0时将f(x)≥g(x)转化为a≤,
令h(x)=,
当x≥2时,1-∈,当0
从而得到a的取值范围为.
【变式备选】已知函数f(x)=|3x-1|+|3x+k|,g(x)=x+4.
(1)当k=-3时,求不等式f(x)≥4的解集.
【解析】(1)当k=-3时,
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故不等式f(x)≥4可化为或或
解得x≤0或x≥.
所以不等式的解集为.
(2)当x∈时,由k>-1有:
3x-1<0,3x+k≥0,所以f(x)=1+k,
不等式f(x)≤g(x)可变形为1+k≤x+4,
即k≤-+3,解得k≤,而k>-1,
故-1