已知函数f(x)=绝对值(x+1)-绝对值(x-2)
新教材人教A版必修第一册 3.2.1 第1课时 函数的单调性 课件(48张)
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7.图象变换对单调性的影响 (1)上下平移不影响单调区间,即 y=f(x)和 y=f(x)+b 的单调区间相同. (2)左右平移影响单调区间.如 y=x2 的单调递减区间为(-∞,0];y=(x +1)2 的单调递减区间为(-∞,-1]. (3)y=k·f(x),当 k>0 时单调区间与 f(x)相同,当 k<0 时单调区间与 f(x)相 反.
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2.做一做(请把正确的答案写在横线上) (1)已知函数 f(x)=x 的图象如图 1 所示,从左至右图象是上升的还是下降 的:________. (2)已知函数 y=f(x)的图象如图 2 所示,则该函数的单调递增区间是 ________,单调递减区间是________.
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答案
金版点睛 定义法证明单调性的步骤
判断函数的单调性常用定义法和图象法,而证明函数的单调性则应严格 按照单调性的定义操作.
利用定义法判断函数的单调性的步骤为:
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注意:对单调递增的判断,当 x1<x2 时,都有 f(x1)<f(x2),也可以用一个 不等式来替代:
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3.单调区间 (1)这个区间可以是整个定义域.如 y=x 在整个定义域(-∞,+∞)上单 调递增, y=-x 在整个定义域(-∞,+∞)上单调递减; (2)这个区间也可以是定义域的真子集.如 y=x2 在定义域(-∞,+∞) 上不具有单调性,但在(-∞,0]上单调递减,在[0,+∞)上单调递增. 4.函数在某个区间上单调递增(减),但是在整个定义域上不一定都是单 调递增(减).如函数 y=1x(x≠0)在区间(-∞,0)和(0,+∞)上都单调递减, 但是在整个定义域上不具有单调性.
北师大版高中数学必修第一册 第二章 2-2《分段函数》课件PPT
+ = 1,
= −1,
解得ቊ
= 2,
= 2.
∴左侧射线对应的函数解析式为y=-x+2(x≤1).
同理,当x≥3时,对应的函数解析式为y=x-2(x≥3).
再设抛物线对应的二次函数解析式为y=a(x-2)2+2(1<x<3,a<0).
∵点(1,1)在抛物线上,∴a+2=1,∴a=-1.
2.已知函数值求自变量的值的步骤
(1)先确定所求自变量的值可能存在的区间及其对应的函数解析式.
(2)再将函数值代入不同的解析式中.
(3)通过解方程求出自变量的值.
(4)检验所求的值是否在所讨论的区间内.
延伸探究
在本例已知条件下,若f(x)>0,求x的取值范围.
≥ 2,
0 ≤ < 2,
< 0,
可得到以下函数解析式y=
4,10 < ≤ 15,∈N+ ,
5,15 < ≤ 19,∈N+ .
根据这个函数解析式,可画出函数图象,如图所示.
典例剖析
例
分段函数的理解与应用
如图所示,已知底角为45°的等腰梯形ABCD,底边BC长为7 cm,腰长为2 2 cm,
当垂直于底边BC(垂足为F)的直线l从左至右移动(与梯形ABCD有公共点)时,直线l
第二章
§2
函 数
2.2
函数的表示法
第2课时
分段函数
学习目标
1.了解分段函数的概念.
2.会求分段函数的函数值,能画出分段函数的图象.
3.能在实际问题中列出分段函数,并能解决有关问题.
核心素养:数学抽象、直观想象、数学建模
第一节 绝对值不等式
文数
课标版
第一节 绝对值不等式
教材研读
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1.绝对值不等式的解法 (1)|ax+b|≤c(c>0)和|ax+b|≥c(c>0)型不等式的解法: (i)|ax+b|≤c⇔① -c≤ax+b≤c . (ii)|ax+b|≥c⇔② ax+b≥c或ax+b≤-c . (2)|x-a|+|x-b|≥c(c>0)和|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式的解法: 解法一: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; 解法二:利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想; 解法三:通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与不等式相结 合的思想.
.
栏目索引
.
考点突破
考点一 绝对值不等式的解法 典例1 已知函数f(x)=|x+a|+|x-2|. (1)当a=-3时,求不等式f(x)≥3的解集; (2)若f(x)≤|x-4|的解集包含[1,2],求a的取值范围.
2x 5, x 2,
解析 (1)当a=-3时, f(x)=1,2 x 3,
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2.不等式|2x-a|<b的解集为{x|-1<x<4},则a+b的值为 ( )
A.-2 B.2 C.8 D.-8
答案 C ∵|2x-a|<b的解集为{x|-1<x<4},
∴b>0,
由|2x-a|<b,得
-b<2x-a<b,即 a b <x< a b .
2
2
∴ a b =4,
2
∴a+b=8,故选C.
(复习指导)选修4—5 第1课时 绝对值不等式含解析
选修4—5不等式选讲必备知识预案自诊知识梳理1.绝对值三角不等式(1)定理1:若a,b是实数,则|a+b|≤,当且仅当时,等号成立;(2)性质:|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|;(3)定理2:若a,b,c是实数,则|a-c|≤,当且仅当时,等号成立.2.绝对值不等式的解法(1)含绝对值的不等式|x|<a与|x|>a(a>0)的解法:①|x|<a⇔-a<x<a;②|x|>a⇔x>a或x<-a.(2)|ax+b|≤c(c>0)和|ax+b|≥c(c>0)型不等式的解法:①|ax+b|≤c⇔;②|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,利用函数的图像求解,体现了函数与方程及数形结合的思想.3.基本不等式定理1:设a,b∈R,则a2+b2≥,当且仅当a=b时,等号成立.定理2:若a,b为正数,则a+b2≥√ab,当且仅当a=b时,等号成立.定理3:若a,b,c为正数,则a+b+c3≥√abc3,当且仅当a=b=c时,等号成立.定理4:若a1,a2,…,a n为n个正数,则a1+a2+…+a nn ≥√a1a2…a nn,当且仅当a1=a2=…=a n时,等号成立.4.柯西不等式(1)若a,b,c,d都是实数,则(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,当且仅当ad=bc时,等号成立.(2)设a1,a2,a3,…,a n,b1,b2,b3,…,b n是实数,则(a12+a22+…+a n2)(b12+b22+…+b n2)≥(a1b1+a2b2+…+a n b n)2,当且仅当b i=0(i=1,2,…,n)或存在一个数k,使得a i=kb i(i=1,2,…,n)时,等号成立.(3)柯西不等式的向量形式:设α,β是两个向量,则|α||β|≥|α·β|,当且仅当β是零向量或存在实数k,使α=kβ时,等号成立.5.不等式证明的方法证明不等式常用的方法有比较法、综合法、分析法、放缩法以及利用绝对值三角不等式、柯西不等式法等.考点自诊1.判断下列结论是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”.(1)对|a-b|≤|a|+|b|,当且仅当ab≤0时,等号成立.()(2)|a+b|+|a-b|≥|2a|.()(3)|x-a|+|x-b|的几何意义是表示数轴上的点x到点a,b的距离之和.()(4)用反证法证明命题“a,b,c全为0”时假设为“a,b,c全不为0”.()(5)若m=a+2b,n=a+b2+1,则n≥m.() 2.若|a-c|<|b|,则下列不等式正确的是()A.a<b+cB.a>c-bC.|a|>|b|-|c|D.|a|<|b|+|c|3.若不等式|x+1x|>|a-2|+1对于一切非零实数x均成立,则实数a的取值范围是() A.(2,3) B.(1,2)C.(1,3)D.(1,4)4.设a,b,m,n∈R,且a2+b2=5,ma+nb=5,则√m2+n2的最小值为.5.若存在实数x使|x-a|+|x-1|≤3成立,则实数a的取值范围是.第1课时绝对值不等式关键能力学案突破考点绝对值不等式的解法【例1】(2020全国1,理23)已知函数f(x)=|3x+1|-2|x-1|.(1)画出y=f(x)的图像;(2)求不等式f(x)>f(x+1)的解集.解题心得解含有两个以上绝对值符号的不等式的方法解法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;解法2:利用“零点分段法”求解,即令各个绝对值式子等于0,求出各自零点,把零点在数轴上从小到大排列,然后按零点分数轴形成的各区间去绝对值,进而将绝对值不等式转化为常规不等式,体现了分类讨论的思想;解法3:通过构造函数,利用函数的图像求解,体现了函数与方程的思想.对点训练1(2019全国2,理23)已知f(x)=|x-a|x+|x-2|(x-a).(1)当a=1时,求不等式f(x)<0的解集;(2)若x∈(-∞,1)时,f(x)<0,求a的取值范围.考点求参数范围(多考向探究)考向1分离参数法求参数范围【例2】(2017全国3,理23)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.解题心得在不等式有解或成立的情况下,求参数的取值范围,可以采取分离参数,通过求对应函数最值的方法获得.对点训练2已知f(x)=|x+1|,g(x)=2|x|+a,(1)当a=-1时,求不等式f(x)≥g(x)的解集;(2)若存在x0∈R使得f(x0)≥g(x0)成立,求a的取值范围.考向2利用函数最值求参数范围【例3】(2020辽宁大连一中6月模拟,23)已知函数f(x)=x|x-a|,a∈R.(1)当f(1)+f(-1)>1时,求a的取值范围;+|y-a|恒成立,求a的取值范围.(2)若a>0,对任意x,y∈(-∞,a],都有不等式f(x)≤y+54解题心得1.对于求参数范围问题,可将已知条件进行等价转化,得到含有参数的不等式恒成立,此时通过求函数的最值得到关于参数的不等式,解不等式得参数范围.2.解答此类问题应熟记以下转化:f(x)>a恒成立⇔f(x)min>a;f(x)<a恒成立⇔f(x)max<a;f(x)>a有解⇔f(x)max>a;f(x)<a有解⇔f(x)min<a;f(x)>a无解⇔f(x)max≤a;f(x)<a无解⇔f(x)min≥a.对点训练3(2020山西太原三模,23)已知函数f(x)=|x+1|+|x-2a|,a∈R.(1)若a=1,解不等式f(x)<4;(2)对任意的实数m,若总存在实数x,使得m2-2m+4=f(x),求实数a的取值范围.考向3恒等转化法求参数范围【例4】(2020全国2,理23)已知函数f(x)=|x-a2|+|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.解题心得在不等式成立的前提下求参数范围,通常对不等式进行等价变形,求出不等式的解,然后根据已知条件确定参数范围.对点训练4(2018全国1,理23)已知f(x)=|x+1|-|ax-1|.(1)当a=1时,求不等式f(x)>1的解集;(2)若x∈(0,1)时不等式f(x)>x成立,求a的取值范围.考点求函数或代数式的最值(多考向探究)考向1利用基本不等式求最值【例5】(2020河北石家庄二模,文23)函数f(x)=|2x-1|+|x+2|.(1)求函数f(x)的最小值;(2)若f(x)的最小值为M,a+2b=2M(a>0,b>0),求证:1a+1+12b+1≥47.解题心得在求某一代数式的最值时,根据已知条件利用基本不等式a 2+b 2≥2ab ,a+b2≥√ab (a ,b 为正数),a+b+c3≥√abc 3(a ,b ,c 为正数)对代数式进行适当的放缩,从而得出其最值.对点训练5(2020河南开封三模)关于x 的不等式|x-2|<m (m ∈N +)的解集为A ,且32∈A ,12∉A. (1)求m 的值;(2)设a ,b ,c 为正实数,且a+b+c=3m ,求√a +√b +√c 的最大值.考向2 利用绝对值三角不等式求最值【例6】已知函数f (x )=2|x+a|+|x -1a|(a ≠0).(1)当a=1时,解不等式f (x )<4;(2)求函数g (x )=f (x )+f (-x )的最小值.解题心得利用绝对值三角不等式求函数或代数式的最值时,往往需要对函数或代数式中的几个绝对值里面的代数式等价变形,使相加或相减后对消变量,得到常数.对点训练6已知函数f (x )=|2x+1|-|x-1|. (1)求f (x )+|x-1|+|2x-3|的最小值;(2)若不等式|m-1|≥f (x )+|x-1|+|2x-3|有解,求实数m 的取值范围.考向3利用放缩法求最值【例7】(2019全国3,理23)设x,y,z∈R,且x+y+z=1.(1)求(x-1)2+(y+1)2+(z+1)2的最小值;(2)若(x-2)2+(y-1)2+(z-a)2≥13成立,证明:a≤-3或a≥-1.解题心得利用放缩法求代数式的最值,一般利用基本不等式,绝对值三角不等式及数学结论进行放缩,在放缩的过程中,结合已知条件消去变量得到常量,从而得到代数式的最值.对点训练7已知实数m,n满足2m-n=3.(1)若|m|+|n+3|≥9,求实数m的取值范围;(2)求|53m-13n|+|13m-23n|的最小值.1.绝对值不等式主要利用“零点分段法”求解,有时也利用函数图像通过观察得出不等式的解集.2.含绝对值不等式的恒成立问题的求解方法(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)数形结合法:在研究不等式f(x)≤g(x)恒成立问题时,若能作出两个函数的图像,通过图像的位置关系可直观解决问题.3.求函数或代数式的最值主要应用基本不等式、绝对值三角不等式以及通过放缩求解.在解决有关绝对值不等式的问题时,充分利用绝对值不等式的几何意义解决问题能有效避免分类讨论不全面的问题.若用零点分段法求解,要掌握分类讨论的标准,做到不重不漏.选修4—5 不等式选讲必备知识·预案自诊知识梳理1.(1)|a|+|b| ab ≥0 (3)|a-b|+|b-c| (a-b )(b-c )≥02.(2)①-c ≤ax+b ≤c ②ax+b ≥c 或ax+b ≤-c3.2ab考点自诊1.(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√2.D |a|-|c|≤|a-c|<|b|,即|a|<|b|+|c|,故选D .3.C 因为|x +1x |=|x|+|1x |≥2,要使对于一切非零实数x ,|x +1x|>|a-2|+1恒成立,则|a-2|+1<2,即1<a<3.4.√5 由柯西不等式可知(a 2+b 2)(m 2+n 2)≥(ma+nb )2,即5(m 2+n 2)≥25,当且仅当an=bm 时,等号成立,所以√m 2+n 2≥√5.5.[-2,4] ∵|x-a|+|x-1|≥|(x-a )-(x-1)|=|a-1|,要使|x-a|+|x-1|≤3有解,可使|a-1|≤3,∴-3≤a-1≤3,∴-2≤a ≤4.第1课时 绝对值不等式 关键能力·学案突破 例1解(1)由题设知f (x )={-x -3,x ≤-13,5x -1,-13<x ≤1,x +3,x >1.y=f (x )的图像如图所示.(2)函数y=f (x )的图像向左平移1个单位长度后得到函数y=f (x+1)的图像.y=f (x )的图像与y=f (x+1)的图像的交点坐标为-76,-116.由图像可知当且仅当x<-76时,y=f (x )的图像在y=f (x+1)的图像上方. 故不等式f (x )>f (x+1)的解集为(-∞,-76). 对点训练1解(1)当a=1时,f (x )=|x-1|x+|x-2|·(x-1).当x<1时,f (x )=-2(x-1)2<0; 当x ≥1时,f (x )≥0.所以,不等式f (x )<0的解集为(-∞,1). (2)因为f (a )=0,所以a ≥1. 当a ≥1,x ∈(-∞,1)时,f (x )=(a-x )x+(2-x )(x-a )=2(a-x )(x-1)<0. 所以,a 的取值范围是[1,+∞). 例2解(1)f (x )={-3,x <-1,2x -1,-1≤x ≤2,3,x >2.当x<-1时,f (x )≥1无解;当-1≤x ≤2时,由f (x )≥1得,2x-1≥1,解得1≤x ≤2; 当x>2时,由f (x )≥1解得x>2. 所以f (x )≥1的解集为{x|x ≥1}.(2)由f (x )≥x 2-x+m 得m ≤|x+1|-|x-2|-x 2+x. 而|x+1|-|x-2|-x 2+x ≤|x|+1+|x|-2-x 2+|x|=-(|x |-32)2+54≤54,且当x=32时,|x+1|-|x-2|-x 2+x=54. 故m 的取值范围为(-∞,54].对点训练2解(1)当a=-1时原不等式可化为|x+1|-2|x|≥-1,设φ(x )=|x+1|-2|x|={x -1,x ≤-1,3x +1,-1<x <0,-x +1,x ≥0,则{x ≤-1,x -1≥-1,或{-1<x <0,3x +1≥-1,或{x ≥0,-x +1≥-1. 即-23≤x ≤2.所以原不等式的解集为-23,2.(2)若存在x 0∈R 使得f (x 0)≥g (x 0)成立,等价于|x+1|≥2|x|+a 有解, 由(1)即φ(x )≥a 有解,即a ≤φ(x )max ,由(1)可知,φ(x )在(-∞,0)单调递增,在[0,+∞)单调递减, 所以φ(x )max =φ(0)=1,所以a ≤1.故a 的取值范围为(-∞,1].例3解(1)f (1)+f (-1)=|1-a|-|1+a|>1,若a ≤-1,则1-a+1+a>1,得2>1,即当a ≤-1时,不等式恒成立;若-1<a<1,则1-a-(1+a )>1,得a<-12,即-1<a<-12; 若a ≥1,则-(1-a )-(1+a )>1,得-2>1,此时不等式无解. 综上所述,a 的取值范围是-∞,-12.(2)由题意知,要使不等式恒成立,只需f (x )max ≤y+54+|y-a|min .当x ∈(-∞,a ]时,f (x )=-x 2+ax ,f (x )max =f a 2=a 24. 因为y+54+|y-a|≥a+54, 所以当y ∈-54,a 时,y+54+|y-a|min =a+54=a+54.于是a 24≤a+54,解得-1≤a ≤5.结合a>0,所以a 的取值范围是(0,5].对点训练3解(1)当a=1时,f (x )<4,即|x+1|+|x-2|<4,化为{x <-1,2x >-3或{-1≤x ≤2,3<4或{x >2,2x -1<4,解得-32<x<-1或-1≤x ≤2或2<x<52,综上,-32<x<52,即不等式f (x )<4的解集为-32,52.(2)根据题意,得m 2-2m+4的取值范围是f (x )值域的子集.m 2-2m+4=(m-1)2+3≥3,又f (x )=|x+1|+|x-2a|≥|2a+1|, 所以f (x )的值域为[|2a+1|,+∞).故|2a+1|≤3,解得-2≤a ≤1,即实数a 的取值范围为[-2,1].例4解(1)当a=2时,f (x )={7-2x ,x ≤3,1,3<x ≤4,2x -7,x >4.因此,不等式f (x )≥4的解集为{x |x ≤32或x ≥112}. (2)因为f (x )=|x-a 2|+|x-2a+1|≥|a 2-2a+1|=(a-1)2,故当(a-1)2≥4,即|a-1|≥2时,f (x )≥4. 所以当a ≥3或a ≤-1时,f (x )≥4.当-1<a<3时,f (a 2)=|a 2-2a+1|=(a-1)2<4. 所以a 的取值范围是(-∞,-1]∪[3,+∞).对点训练4解(1)当a=1时,f (x )=|x+1|-|x-1|,即f (x )={-2,x ≤-1,2x ,-1<x <1,2,x ≥1.故不等式f (x )>1的解集为{x |x >12}.(2)当x ∈(0,1)时|x+1|-|ax-1|>x 成立等价于当x ∈(0,1)时|ax-1|<1成立. 若a ≤0,则当x ∈(0,1)时|ax-1|≥1;若a>0,|ax-1|<1的解集为0<x<2a ,所以2a ≥1,故0<a ≤2. 综上,a 的取值范围为(0,2]. 例5(1)解f (x )=|2x-1|+|x+2|={-3x -1,x ≤-2,-x +3,-2<x <12,3x +1,x ≥12,当x ≤-2时,f (x )≥5;当-2<x<12时,52<f (x )<5; 当x ≥12时,f (x )≥52. 所以f (x )的最小值为52. (2)证明由(1)知M=52,即a+2b=5.又因为a>0,b>0,所以1a+1+12b+1=17[(a+1)+(2b+1)]1a+1+12b+1=172+2b+1a+1+a+12b+1 ≥172+2√2b+1a+1·a+12b+1 =47,当且仅当a=2b ,即a=52,b=54时,等号成立.所以1a+1+12b+1≥47. 对点训练5解(1)由已知得{|32-2|<m ,|12-2|≥m ,解得12<m ≤32.因为m ∈N *,所以m=1.(2)因为a+b+c=3,所以√a +√b +√c =√1·a +√1·b +√1·c ≤1+a 2+1+b 2+1+c2=3+a+b+c2=3, 当且仅当a=b=c=1时,等号成立.所以√a +√b +√c 的最大值为3.例6解(1)∵a=1,∴原不等式为2|x+1|+|x-1|<4,∴{x <-1,-2x -2-x +1<4,或 {-1≤x ≤1,2x +2-x +1<4,或{x >1,2x +2+x -1<4,∴-53<x<-1或-1≤x<1或∅. ∴原不等式的解集为(-53,1).(2)由题意得g (x )=f (x )+f (-x )=2(|x+a|+|x-a|)+(|x +1a |+|x -1a |)≥2|2a|+2|a |≥4√2.当且仅当2|a|=1|a |,即a=±√22,且-√22≤x ≤√22时,g (x )取最小值4√2. 对点训练6解(1)f (x )+|x-1|+|2x-3|=|2x+1|-|x-1|+|x-1|+|2x-3|=|2x+1|+|2x-3|≥|2x+1-(2x-3)|=4,当-12≤x ≤32时等号成立,所以f (x )+|x-1|+|2x-3|的最小值为4.(2)不等式|m-1|≥f (x )+|x-1|+|2x-3|有解,∴|m-1|≥[f (x )+|x-1|+|2x-3|]min .∴|m-1|≥4,∴m-1≤-4或m-1≥4,即m ≤-3或m ≥5,∴实数m 的取值范围是(-∞,-3]∪[5,+∞).例7(1)解由于[(x-1)+(y+1)+(z+1)]2=(x-1)2+(y+1)2+(z+1)2+2[(x-1)(y+1)+(y+1)(z+1)+(z+1)(x-1)]≤3[(x-1)2+(y+1)2+(z+1)2],故由已知得(x-1)2+(y+1)2+(z+1)2≥43,当且仅当x=53,y=-13,z=-13时等号成立.所以(x-1)2+(y+1)2+(z+1)2的最小值为43.(2)证明由于[(x-2)+(y-1)+(z-a )]2=(x-2)2+(y-1)2+(z-a )2+2[(x-2)(y-1)+(y-1)(z-a )+(z-a )(x-2)]≤3[(x-2)2+(y-1)2+(z-a )2],故由已知得(x-2)2+(y-1)2+(z-a )2≥(2+a )23,当且仅当x=4-a 3,y=1-a 3,z=2a -23时等号成立. 因此(x-2)2+(y-1)2+(z-a )2的最小值为(2+a )23.由题设知(2+a )23≥13,解得a ≤-3或a ≥-1.对点训练7解因为2m-n=3,所以2m=n+3.(1)|m|+|n+3|=|m|+|2m|=3|m|≥9,所以|m|≥3,所以m ≤-3或m ≥3.故m 的取值范围为(-∞,-3]∪[3,+∞).(2)53m-13n +13m-23n =53m-13(2m-3)+13m-23(2m-3)=|m+1|+|m-2|≥3,当且仅当-1≤m ≤2(或-5≤n ≤1)时等号成立, 所以53m-13n +13m-23n 的最小值是3.。
绝对值不等式(高考版)(含经典例题+答案)
绝对值不等式(一) 绝对值不等式c b x a x c b x a x ≤-+-≥-+-绝对值的几何意义:a 的几何意义是:数轴上表示数轴上点a 到原点的距离;b a -的几何意义是:数轴上表示数轴上,a b 两点的距离。
b a +的几何意义是:数轴上表示数轴上,a b -的两点的距离。
x a x b -+-的几何意义是:数轴上表示点x 到,a b 的两点的距离和,故b a b x a x -≥-+- 利用图像和几何意义解c b x a x ≤-+-或c b x a x ≥-+-的解集。
分区间讨论:()()()⎪⎩⎪⎨⎧>--≤≤-<++-=-+-b x b a x b x a a b a x b a x b x a x 22c b ax ≤-的解法:I.当0>c 时,不等式解集为:c b ax c ≤+≤- II.当0<c 时,不等式解集为:空集 c b ax ≥+的解法:I.当0>c 时,不等式解集为:c b ax c b ax -≤+≥+或 II.当0<c 时,不等式解集为:全体实数解:由于|x +1|+|x -2|≥|(1-(-2)|=3,所以只需a ≤3即可.若本题条件变为“∃x ∈R 使不等式|x +1|+|x -2|<a 成立为假命题”,求a 的范围.解:由条件知其等价命题为对∀x ∈R ,|x +1|+|x -2|≥a 恒成立,故a ≤(|x +1|+|x -2|)min ,又|x +1|+|x -2|≥|(x +1)-(x -2)|=3,∴a ≤3.例2:不等式log3(|x -4|+|x +5|)>a 对于一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是________. 解:由绝对值的几何意义知:|x -4|+|x +5|≥9,则log 3(|x -4|+|x +5|)≥2所以要使不等式log 3(|x -4|+|x +5|)>a 对于一切x ∈R 恒成立,则需a <2.解:当x >1时,原不等式等价于2x <3⇒x <32,∴1<x <32;当-1≤x ≤1时,原不等式等价于x +1-x +1<3,此不等式恒成立,∴-1≤x ≤1;当x <-1时,原不等式等价于-2x <3⇒x >-32,∴-32<x <-1.综上可得:-32<x <32。
人教A版必修一数学课件:1.2.2函数的表示法(第2课时分段函数及映射)
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x+2,x≤-1 2 已知函数 f(x)=x ,-1<x<2 ,求 f(f(f(-3))) 2x,x≥2 【思路点拨】 由题目可获取以下主要信息: ①函数 f(x)是分段函数; ②本例是求值问题. 解答本题需确定 f(f(-3))的范围,为此又需 确定 f(-3)的范围,然后根据所在定义域代入相 应解析式逐步求解.
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对含有绝对值的函数,要作出其图象,首先应根据绝对值
的意义去掉绝对值符号,将函数转化为分段函数,然后分段作 出函数图象.由于分段函数在定义域的不同区间内解析式不一
样,因此画图时要特别注意区间端点处对应点的实虚之分.
2.写出下列函数的解析式并作出函数图象: (1)设函数y=f(x),当x<0时,f(x)=0;当x≥0时,f(x)=2; (2)设函数y=f(x),当x≤-1时,f(x)=x+1;当-1<x<1时,f(x)
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1.分段函数是一个函数还是几个函数?其定义域、值域各
是什么? 【提示】 分段函数是一个函数而非几个函数,其定义域是
各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.
2.函数是映射吗? 【提示】 对比函数定义与映射定义可知,函数是特殊的映
射,是从非空数集到非空数集的映射.
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【解析】 ∵-3≤-1,∴f(-3)=-3+2=-1 ∴f(f(-3))=f(-1)=1,
∵-1<1<2,
∴f(f(f(-3)))=f(1)=1.
(1)分段函数求值,一定要注意所给自变量的值所在的范围,代入相
应的解析式求得. (2)像本题中含有多层“f”的问题,要按照“由里到外”的顺序,层层
2023-2024学年七年级数学上册同步学与练(人教版)第04讲绝对值(含答案与解析)
i.-2的绝对值是()5-4c-f D.且2【即学即练2】2.数轴上有力、B、C、。
四个点,其中绝对值等于2的点是(),4B C-J_I A二18・•]]L A-4-3-2-1012•345A.点力B.点BC.点。
D.点D【即学即练3】3.已矢口u—-2,b=l,则同+|-句的值为()A.3B.1C.0D.-1知识点02绝对值的性质1.绝对值的非负性:由定义可知,绝对值表示到原点的距离,所以不能为O所以绝对值是一个,所以绝对值具有。
即若|。
|0o几个非负数的和等于o,这几个非负数一定分别等于0o即:若\a\+\b\+...+I m|=0,则一定有o题型考点:根据绝对值的非负性求值。
【即学即练1】4.已知|x-2|+加T|=0,则x-y的相反数为()A.-1B.1C.3D.-3【即学即练2】5.若向+例=0,则口与力的大小关系是()A.a=b=0B.口与力互为倒数C.Q与b异号D.口与力不相等知识点03绝对值与数轴1.绝对值与数轴:在数轴上,一个数离原点越近,绝对值就,一个数离原点越远,绝对值,题型考点:根据绝对值与数轴进行求解判断。
6.一个数的绝对值越小,则该数在数轴上所对应的点,离原点越・【即学即练2】7.如图,四个有理数m n,p,q在数轴上对应的点分别为N,P,0若乃+0=0,则秫,n,p,q四个有理数中,绝对值最小的一个是()M OA.p知识点04绝对值与相反数1.绝对值与相反数:①数轴上互为相反数的两个数在原点的两侧,且到原点的距离相等,所以互为相反数的两个数他们的绝对值_________o即若。
与5互为相反数,贝」|q|\b\o②绝对值等于某个正数的数一定有,它们o即若|x|=q(q>0),则③绝对值相等的两个数要么,要么o即若|。
|=|们,则有或o题型考点:根据相反数的绝对值进行求解。
【即学即练1】8.若|x|=5,贝0x—.【即学即练2】9.已知□=-5,同=|句,则人的值为()A.±5B.-5C.+5D.0【即学即练3】10.绝对值等于5的数是,它们互为.知识点05求式子的绝对值1.求式子的绝对值:先判断式子与的大小关系,再对式子进行求绝对值。
广东深圳中学2023-2024学年高一上学期期中考试数学试题(解析版)
深圳中学2023-2024学年度第一学期期中考试试题年级:高一科目:数学考试用时:120分钟 卷面总分:150分注意事项:答案写在答题卡指定的位置上,写在试题卷上无效.选择题作答必须用2B 铅笔. 参考:以10为底的对数叫常用对数,把10log N 记为lg N ;以e(e 2.71828)= 为底的对数叫自然对数,把e log N 记为ln N .一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1. 已知集合{3P x x =∈≥N 或0}x ≤,{}2,4Q =,则()P Q =N ( )A. {}1B. {}2C. {}1,2D. {}1,2,4【答案】D 【解析】【分析】根据补集的定义和运算可得{}1,2P =N ,结合并集的定义和运算即可求解. 【详解】由题意知,{}1,2P =N ,{}2,4Q =, 所以(){}1,2,4P Q =N , 故选:D .2. 命题“()()31,,1,x x ∞∞∃∈+∈+”的否定是( )A. ()1,x ∀∈+∞,都有()31,x ∞∉+B. ()1,x ∀∉+∞,都有()31,x ∞∉+C. ()1,x ∀∈+∞,都有()31,x ∞∈+D. ()1,x ∀∉+∞,都有()31,x ∞∈+【答案】A 【解析】【分析】根据全称命题与存在性命题的关系,准确改写,即可求解.【详解】根据全称命题与存在性命题的关系,可得命题命题“()()31,,1,x x ∞∞∃∈+∈+ ”的否定是“()1,x ∀∈+∞,都有()31,x ∞∉+.故选:A. 3.函数()f x =) A. (,1)(1,0)−∞−∪− B. [1,)−+∞ C. [1,0)− D. [1,0)(0,)−+∞【答案】D 【解析】【分析】根据根式与分式的定义域求解即可. 【详解】()f x =的定义域满足1020x x +≥ ≠ ,解得[1,0)(0,)x ∈−+∞ . 故选:D4. ()f x x 1x 2=−+−的值域是 A. ()0,∞+ B. [1,)+∞C. ()2,∞+D. [2,)+∞【答案】B 【解析】【分析】对x 的范围分类,把()f x 的表达式去绝对值分段来表示,转化成各段函数值域的并集求解.【详解】()32,1121,1223,2x x f x x x x x x −≤=−+−=<< −≥,作出函数()f x 的图像如图所以()12f x x x =−+−的值域为[)1,+∞, 故选B.【点睛】本题主要考查了绝对值知识,对x 的范围进行分类,可将含绝对值的函数转化成初等函数类型来解决5. 已知幂函数的图象经过点()8,4P ,则该幂函数在第一象限的大致图象是( )A. B. C. D.【答案】B 【解析】【分析】根据求出幂函数的解析式,再根据幂函数的性质即可得出答案. 【详解】设()af x x =,则328422a a =⇔=,所以32a =,所以23a =,所以()23f x x ==,因为2013<<, 因为函数()f x 在()0,∞+上递增,且增加的速度越来越缓慢, 故该幂函数在第一象限的大致图象是B 选项. 故选:B .6. 函数31()81ln 803x f x x -⎛⎫ ⎪=-- ⎪⎝⎭的零点位于区间( )A. (1,2)B. (2,3)C. (3,4)D. (4,5)【答案】B 【解析】【分析】根据函数的单调性及函数零点的存在性定理选择正确选项即可.【详解】因为函数81ln y x =与31803x y − =−−在()0,∞+上均为增函数,所以()f x 在()0,∞+上为增函数.因为()281ln 2830f =−<,()381ln 3810f =−>, 所以函数()f x 的零点位于区间()2,3内. 故选:B7. 已知不等式220ax bx ++>的解集为{}21x x −<<,则不等式220x bx a −+<的解集为( )A. 11,2 −B. 1,12−C. 1,12D. ()2,1−【答案】A 【解析】【分析】根据不等式解集,求得参数,a b ,再求不含参数的一元二次不等式即可.【详解】根据题意方程220ax bx ++=的两根为2,1−,则221,2b a a−+=−−=,解得1,1a b =−=−, 故220x bx a −+<,即2210x x +−<,()()2110x x −+<,解得11,2x ∈−. 即不等式220x bx a −+<的解集为11,2 −. 故选:A .8. 已知()f x 和()g x 分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,且()()e x g x f x −=,则(1)(1)f g =( ) A. 22e 1e 1+− B. 22e 1e 1−+C. 221e 1e −+ D. 221e 1e+− 【答案】C 【解析】【分析】根据奇函数与偶函数的性质即可代入1x =和=1x −求解.【详解】因为()f x 为奇函数,()g x 为偶函数,所以由()()111e g f −−−−=有()()111e g f −+=, 又()()11e g f −=,所以()121e e g −=+,()121e e f −=−,所以()()12121e e 1e 1e e 1e f g −−−−==++.故选:C二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项是符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9. 下列各组函数中,两个函数是同一函数的有( )A. ()1f x x =+与21()1x g x x −=−B. ()1f t t =−与()1g x x =−C. ()ln e x f x =与()g x =D. ln ()e x f x =与()g x =【答案】BC 【解析】【分析】根据题意,由同一函数的定义,对选项逐一判断,即可得到结果.【详解】对于A ,()f x 定义域为R ,()g x 定义域为{}|1x x ≠,定义域不相同,不是同一函数,A 错误; 对于B ,函数()f x 与()g x 的定义域相同,对应关系也相同,所以是同一函数,故正确;对于C ,函数()()f x x x =∈R ,函数()()g x x x =∈R ,两函数的定义域与对应关系都一致,所以是同一函数,故正确;对于D ,()()0f x x x =>,()g x x =,所以对应关系不相同,定义域也不同,不是同一函数,D 错误. 故选:BC10. 下列说法正确的是( ) A. 函数1y x x=+的最小值为2 B. 若a ,b ∈R ,则“220a b +≠”是“0a b +≠”充要条件 C. 若a ,b ,m 为正实数,a b >,则a m ab m b+<+ D. “11a b>”是“a b <”的充分不必要条件 【答案】BC 【解析】【详解】根据基本不等式满足的前提条件即可判定A ,根据绝对值和平方的性质可判定B ,根据不等式的性质可判断CD.【分析】对于A ,当x 取负值时显然不成立,故A 错误, 对于B ,若,a b ∈R ,由220a b +≠,可知a ,b 不同时为0, 由0a b +≠,可知a ,b 不同时为0,所以“220a b +≠”是“0a b +≠”的充要条件,故B 正确;对于C ,()()()()()0b a m a b m m b a a m a b m b b b m b b m +−+−+−==<+++,所以a m ab m b+<+,故C 正确, 对于D ,①若11a b>,则当0a >,0b >时,则0a b <<, 当0a <,0b <时,则0a b <<, 当a ,b 异号时,0a b >>.的②若a b <,则当a ,b 同号时,则11a b >, 当a ,b 异号时,0a b <<,则11a b<, 所以“11a b>”是“a b <”的既非充分也非必要条件,D 选项错误.故选:BC11. 下列命题正确的是( )A. 函数212log (23)y x x =−−在区间(1,)+∞上单调递减 B. 函数e 1e 1x xy −=+在R 上单调递增C. 函数lg y x =在区间(,0)−∞上单调递减D. 函数13xy =与3log y x =−的图像关于直线y x =对称【答案】BCD 【解析】【分析】A 项,由复合函数的定义域可知错误;B 项分离常数转化为()21e 1xf x =−+,逐层分析单调性可得;C 项由偶函数对称性可知;D 项,两函数互为反函数可知图象关于直线y x =对称.【详解】对于A ,由2230x x −−>,解得1x <−,或3x >, 故函数定义域为(,1)(3,)−∞−∪+∞,由复合函数的单调性可知该函数的减区间为()3,+∞,故A 错; 对于B ,()21e 1x f x =−+, 由于e 1x y =+在x ∈R 单调递增,且e 10x +>, 所以1e 1x y =+在R 上单调递减,2e 1xy =−+在R 上单调递增, 因此()f x 在R 上单调递增,B 正确;对于C ,当0x >时,lg y x =(即lg y x =)在区间()0,∞+上单调递增, 又因为lg y x =为偶函数,其图象关于y 轴对称, 所以在区间(),0∞−上单调递减,C 正确;对于D ,由于函数13xy =与13log y x =(即3log y x =−)互为反函数.所以两函数图象关于y x =对称,D 正确. 故选:BCD.12. 德国数学家狄里克雷在1837年时提出:“如果对于x 的每一个值,y 总有一个完全确定的值与之对应,那么y 是x 的函数.”这个定义较清楚地说明了函数的内涵:只要有一个法则,使得取值范围中的每一个x ,有一个确定的y 和它对应就行了,不管这个法则是用公式还是用图像、表格等形式表示,例如狄里克雷函数()D x ,即:当自变量取有理数时,函数值为1;当自变量取无理数时,函数值为0.下列关于狄里克雷函数()D x 的性质表述正确的是( ) A. ()D x 的解析式为()R 1,,0,.x Q D x x Q ∈ = ∈B. ()D x 的值域为[]0,1C. ()D x 的图像关于直线1x =对称D. (())1D D x = 【答案】ACD 【解析】【分析】根据题意,由狄里克雷函数的定义,对选项逐一判断,即可得到结果. 【详解】对于A ,用分段函数的形式表示狄里克雷函数,故A 正确. 对于B ,由解析式得()D x 的值域为{}0,1,故B 错误;过于C ,若x 为有理数,则2x −为有理数,则()()21D x D x =−=;若x 为无理数,则2x −为无理数.则()()20D x D x =−=;所以()D x 的图像关于直线1x =对称,即C 正确;对于D ,当x 为有理数,可得()1D x =,则()()1D D x =,当x 为无理数,可得()0D x =,则()()1D D x =,所以()()1D D x =,所以D 正确. 故选:ACD三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.110.752356416(4)−−−++++=________.【答案】414##1104【解析】【分析】根据题意,结合指数幂的运算法则和运算性质,准确化简、运算,即可求解. 【详解】根据指数幂的运算法则和运算性质,可得:11111430.752364353355426416(4)[()](2)(2)22233−−−−+++=+−+++⋅ 221141821033444=−+++==. 故答案:414. 14. 已知a ,b 是方程22(ln )3ln 10x x −+=的两个实数根,则log log a b b a +=________. 【答案】52##2.5 【解析】【分析】方法一:利用韦达定理结合换底公式求解;方法二:解方程可得e a =,b =,代入运算求解即可.【详解】方法一:因为a ,b 是方程()22ln 3ln 10x x −+=的两个实数根, 由韦达定理得1ln ln 2a b ⋅=,3ln ln 2a b +=, 则()()()()2222ln ln ln ln 2ln ln ln ln ln ln 5log log 2ln ln ln ln ln ln ln ln 2a b a b a b a ba b b a b a a ba ba ba b++−⋅++=+===−=⋅⋅⋅,即5log log 2a b b a +=;方法二:因为22310t t −+=的根为1t =或12t =, 不妨设ln 1a =,1ln 2b =,则e a =,b =,所以e 15log log log 222e a b b a +=+=+=.故答案为:52.15. 已知0,0x y >>且2x y xy +=,则2x y +的最小值是__________. 【答案】8 【解析】【分析】运用“1”的代换及基本不等式即可求得结果.为【详解】因为2x y xy +=,所以211x y+=,所以()214222248x y x y x y x y y x +=++=+++≥+=,当且仅当4x y y x =,即4,2x y ==时取等号.所以2x y +的最小值为8. 故答案为:8.16. 记(12)(12)T x y =−−,其中221x y +=,则T 的取值范围是________.【答案】3,32 −+ . 【解析】【分析】根据基本不等式,结合换元法,将问题转化为213222T t =−− ,t ≤≤次函数的性质即可求解.【详解】()124T x y xy =−++,设x y t +=,则212t xy −=, 所以221124212t T t t t −=−+⋅=−.因为22x y xy + ≤,所以22124t t −≤.所以t ≤≤.又213222T t =−− ,所以当12t =时,T 有最小值32−,当t =T 有最大值3+故答案为:3,32 −+四、解答题:本题共6小题,共20分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17. 已知集合{}(,)|1Ax y y x ==−,{}2(,)|B x y y mx ax m ==++.(1)若1a =−,0m =,求A B ∩;(2)若1a =+,且A B ∩≠∅,求实数m 的取值范围.【答案】(1)11,22A B=−(2)[]2,1−. 【解析】【分析】(1)联立两方程,求出交点坐标,得到交集;(2)联立后得到210mx m +++=,分0m =与0m ≠两种情况,,结合根的判别式得到不等式,求出答案. 【小问1详解】 若1a =,0m =,则(){},|Bx y y x ==. 由1y x y x =−=− ,得1212x y= =−. 所以11,22A B =−. 【小问2详解】由()211x y y mx x m −==+++消去y,得210mx m +++=①. 因为A B ∩≠∅,所以方程①有解.当0m =时,方程①可化为1=−,解得x =,所以1y −, 所以0m =符合要求.当0m ≠时,要使方程①有解,必须(()2Δ410m m =−+≥,即220m m +−≤,解得21m −≤≤, 所以21m −≤≤,且0m ≠. 综上所述,m 的取值范围是[]2,1−. 18. 设不等式2514x x −≤−的解集为A ,关于x 的不等式2(2)20x a x a −++≤的解集为B . (1)求集合A ;(2)若“x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,求实数a 的取值范围.【答案】(1)[)1,4(2)[)1,4.【解析】【分析】(1)根据题意,结合分式不等式的解法,即可求解;(2)根据题意,转化为B A ,再结合一元二次不等式的解法,分类讨论,求得集合B ,进而求得a 取值范围.【小问1详解】 解:由不等式2514x x −≤−,可得2511044x x x x −−−=≤−−, 即()()140x x −−≤,且4x ≠,所以14x ≤<,所以[)1,4A =.【小问2详解】解:因为“x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,所以集合B 是A 的真子集,由不等式()2220x a x a −++≤,可得()()20x x a −−≤, 当2a <时,不等式的解集为2a x ≤≤,即[],2B a =,因为B A ,则12a ≤<;当2a =时,不等式为2(2)0x −≤,解得2x =,即{}2B =;B A 成立;当2a >时,不等式的解集为2x a ≤≤,即[]2,B a =,因为B A ,则24a <<,综上所述14≤<a ,即a 的取值范围是[)1,4.19. 已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x ≤时,2()2f x x x =+,现已画出函数()f x 在y 轴左侧的图象,如图所示.(1)请将函数()f x 的图象补充完整,并求出()()f x x ∈R 的解析式;(2)求()f x 在区间[],0a 上的最大值.【答案】(1)作图见解析,()222,02,0x x x f x x x x +≤= −+>(2)答案见解析【解析】【分析】(1)根据函数奇函数的对称性,即可根据对称作出函数图象,进而可利用奇函数的定义求解解析式,(2)根据二次函数的性质,结合函数图象即可求解.【小问1详解】作出函数()f x 的图象,如图所示,当0x >时,0x −<,则()()22()22f x x x x x −=−+−=−, 因为()f x 为奇函数,所以()()22f x f x x x =−−=−+, 所以()222,02,0x x x f x x x x +≤= −+>. 【小问2详解】易如()()200f f −==,当2a <−时,()f x 在x a =处有最大值()22f a a a =+; 当20a −≤<时,()f x 在0x =处有最大值()00f =.20. 为了减少能源损耗,某建筑物在屋顶和外墙建造了隔热层,该建筑物每年节省的能源费用h (万元)与的隔热层厚度(cm)x 满足关系式:()()3232020h x x x k=−≤≤+.当隔热层厚度为1cm 时,每年节省费用为16万元,但是隔热层自身需要消耗能源,每年隔热层自身消耗的能源费用g (万元)与隔热层厚度(cm)x 满足关系:()2g x x =.(1)求k 的值;(2)在建造厚度为(cm)x 的隔热层后,每年建筑物真正节省的能源费用为()()()=−f x h x g x ,求每年该建筑物真正节省的能源费用的最大值.【答案】(1)1k =(2)18万元.【解析】【分析】(1)根据()116h =求解出k 值即可;(2)根据条件先表示出()f x ,然后利用基本不等式求解出最大值,注意取等条件.【小问1详解】由题知()116h =,所以3232161k −=+, 解得1k =;【小问2详解】由(1)知,()()32320201h x x x =−≤≤+, 所以()()323220201f x x x x =−−≤≤+, 所以()()()323232212342111f x x x x x −−++=−++= ++, 因为()3221161x x ++≥=+,当且仅当()32211x x =++,即3x =时取等号, 所以()341618f x ≤−=, 所以每年该建筑物真正节省的能源费用的最大值为18万元.21. 已知23()21x x a f x −−=+, (1)若定义在R 上的函数()ln ()g x f x =是奇函数,求a 的值;(2)若函数()()h x f x a =+在(1,)−+∞上有两个零点,求a 的取值范围.的【答案】(1)13− (2)41,3【解析】【分析】(1)根据题意,结合()()0g x g x −+=,得出方程,进而求得实数a 的值; (2)令()0h x =,得到()23210x x a a −−++=,得到()222210x x a a −⋅+=,令2x t =,转化方程可化为2210at at −+=1,2 +∞上有两个不相等的根, 方法一:设()221p t at at =−+,结合二次函数的性质,列出不等式组,即可求解;方法二:把方程化为()211a t a −−=,求得1t =±,结合11,2 +∞,即可求解. 【小问1详解】 解:因为()g x 是奇函数,所以()()2323ln ln 02121x x x x a a g x g x −−−−−+=+=++, 可得232312121x x x x a a −−−−⋅=++,即()()2312291x x a a −++=−恒成立, 因为220x x −+≠,所以310a +=且2910a −=,所以13a =−. 【小问2详解】 解:由232()()1x x h a x f a a x −=+−=++,令()0h x =,可得23021x x a a −−+=+, 所以()23210x x a a −−++=, 两边同乘以2x 并整理,得()222210x x a a −⋅+=. 令2x t =,因为1x >−,所以12t >, 于是方程可化为2210at at −+=,(*) 问题转化为关于t 的方程(*)在1,2 +∞上有两个不相等的根,显然0a ≠, 方法一:设()221p t at at =−+,抛物线的对称轴为1t =,()01p =.若a<0,由()00p >知,()p t 必有一个零点为负数,不合题意; 若0a >,要使()p t 在1,2 +∞ 上有两个零点,由于对数轴112t =>, 故只需2102Δ440p a a > =−> ,即31044(1)0a a a −> −> ,解得413a <<. 综上可得,实数a 的取值范围是41,3. 方法二:方程(*)可化为()211a t a −=−,若0a =,则01=−,矛盾,故0a ≠,故()211a t a −−=, 所以10a a−>,即a<0或1a >,①此时,1t −=,即1t =,其中11,2 ++∞ ,则112>12<,即114a a −<,可得340a a −<,解得403a << ② 由①②得a 的取值范围是41,3. 22. 定义在R 上函数()f x 满足如下条件:①()()()4f x y f x f y +=+−;②(2)6f =;③当0x >时,()4f x >.(1)求(0)f ,判断函数()f x 的单调性,并证明你的结论; (2)当[)0,x ∈+∞时,不等式()()()ln 3e 122ln 310x f a f x a −++−−≤ 恒成立,求实数a 的取值范围.【答案】(1)()04f =,函数()f x 在R 上为增函数,证明见解析 (2)[]1,3【解析】的【分析】(1)令2,0x y ==,求得()04f =,再根据函数单调性的定义和判定方法,证得函数()f x 在R 上为增函数;(2)根据题意,转化为不等式()ln 3e 12ln 30x a x a −+−−≤ (*)对于任意[)0,x ∈+∞成立,由对数函数的性质,求得03a <≤,再由不等式()23e 3e 10x x a a +−−≥成立,转化为max 1e x a ≥ 对于任意[)0,x ∈+∞成立,求得1a ≥,即可求得实数a 的取值范围.【小问1详解】解:令2x =,0y =,可得()04f =.函数()f x 在R 上为增函数,证明如下:设12x x <,因为()()()4f x y f x f y +−=−,令1x y x +=,2x x =,则21y x x =−,可得()()()21214f x f x f x x −=−−, 因为210x x −>,所以()214f x x −>,所以()2140f x x −−>, 所以()()210f x f x −>,即()()21f x f x >, 所以函数()f x 在R【小问2详解】解:由条件有()()()4f x f y f x y +=++,则不等式可化为()()ln 3e 122ln 3410x f a x a −++−−+≤ ,即()()ln 3e 122ln 36x f a x a −++−−≤ , 又由()26f =,所以()()()ln 3e 122ln 32xf a x a f −++−−≤ , 因为函数()f x 在R 上为增函数,可得()ln 3e 122ln 32x a x a −++−−≤即()ln 3e 12ln 30x a x a −+−−≤ (*)对于任意[)0,x ∈+∞成立, 根据对数函数的性质,可得()3e 10x a −+>,30a >对于任意[)0,x ∈+∞成立,则13e 0x a a <+ > ,因为0x ≥,则e 1x ≥,所以101e x <≤, 可得1334ex <+≤,所以03a <≤ ①, 又由(*)式可化为()()2ln 3e 12ln 3ln 3e x x a x a a −+≤+=, 即对于任意[)0,x ∈+∞,()23e 13e x xa a −+≤成立,即()23e 3e 10x x a a +−−≥成立, 即对于任意[)0,x ∈+∞,()()3e 1e 10x x a +−≥成立, 因为3e 10x +>,所以e 10x a −≥对于任意[)0,x ∈+∞成立, 即max1e x a ≥ 对于任意[)0,x ∈+∞成立,所以1a ≥ ②. 由①②,可得13a ≤≤,所以实数a 的取值范围为[]1,3.。
高三数学绝对值不等式试题答案及解析
高三数学绝对值不等式试题答案及解析1. (1).(不等式选做题)对任意,的最小值为()A.B.C.D.【答案】C【解析】因为,当且仅当时取等号,所以的最小值为,选C.【考点】含绝对值不等式性质2.集合A={x|<0},B={x||x-b|<a}.若“a=1”是“A∩B≠∅”的充分条件,则实数b的取值范围是______.【答案】(-2,2)【解析】A={x|<0}={x|-1<x<1},B={x||x-b|<a}={x|b-a<x<b+a},因为“a=1”是“A∩B≠∅”的充分条件,所以-1≤b-1<1或-1<b+1≤1,即-2<b<2.3.不等式有实数解的充要条件是_____.【答案】.【解析】记,则不等式有实数解等价于,因为,故【考点】绝对值三角不等式.4.(2013•重庆)若关于实数x的不等式|x﹣5|+|x+3|<a无解,则实数a的取值范围是_________.【答案】(﹣∞,8]【解析】由于|x﹣5|+|x+3|表示数轴上的x对应点到5和﹣3对应点的距离之和,其最小值为8,再由关于实数x的不等式|x﹣5|+|x+3|<a无解,可得a≤8,故答案为:(﹣∞,8].5.解不等式|2x-4|<4-|x|.【答案】【解析】原不等式等价于①或②或③不等式组①无解.由②0<x≤2,③2<x<,得不等式的解集为.6.已知函数f(x)=|x-1|+|x-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.【答案】≤x≤【解析】由题知,|x-1|+|x-2|≤恒成立,故|x-1|+|x-2|不大于的最小值.∵|a+b|+|a-b|≥|a+b+a-b|=2|a|,当且仅当(a+b)·(a-b)≥0时取等号,∴的最小值等于2.∴x的范围即为不等式|x-1|+|x-2|≤2的解,解不等式得≤x≤.7.已知函数.(1)当时,解不等式;(2)若时,,求a的取值范围.【答案】(1);(2)[-7,7].【解析】本题主要考查绝对值不等式的解法、不等式恒成立等基础知识,考查学生分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力.第一问,先把a=-1代入,先写出的解析式,利用零点分段法去掉绝对值,解不等式组,得到不等式的解集;第二问,在已知的范围内的绝对值可去掉,解绝对值不等式,使之转化成2个恒成立.试题解析:(1)当a=-1时,不等式为|x+1|-|x+3|≤1.当x≤-3时,不等式化为-(x+1)+(x+3)≤1,不等式不成立;当-3<x<-1时,不等式化为-(x+1)-(x+3)≤1,解得;当x≥-1时,不等式化为(x+1)-(x+3)≤1,不等式必成立.综上,不等式的解集为. 5分(2)当x∈[0,3]时,f(x)≤4即|x-a|≤x+7,由此得a≥-7且a≤2x+7.当x∈[0,3]时,2x+7的最小值为7,所以a的取值范围是[-7,7]. 10分【考点】绝对值不等式的解法、不等式恒成立.8. A.(坐标系与参数方程)已知直线的参数方程为 (为参数),圆的参数方程为(为参数), 则圆心到直线的距离为_________.B.(几何证明选讲)如右图,直线与圆相切于点,割线经过圆心,弦⊥于点,,,则_________.C.(不等式选讲)若存在实数使成立,则实数的取值范围是_________.【答案】A. ; B.; C.【解析】A. 先把直线l和圆C的参数方程化为普通方程y=x+1,(x-2)2+y2=1,再利用点到直线的距离公式求出即可.B.在圆中线段利用由切割线定理求得PA,进而利用直角三角形PCO中的线段,结合面积法求得CE即可.C. 由绝对值的基本不等式得:,解得-3≤m≤1.【考点】(1)参数方程;(2)圆的性质;(3)绝对值不等式.9.不等式的解集是【答案】【解析】解答本题可利用“分段讨论法”,也可利用“几何法”,根据绝对值的几何意义,结合数轴得,不等式的解集是.【考点】绝对值不等式的解法10.已知关于x的不等式|ax-2|+|ax-a|≥2(a>0).(1)当a=1时,求此不等式的解集;(2)若此不等式的解集为R,求实数a的取值范围.【答案】(1)(2)a≥4【解析】(1)当a=1时,不等式为|x-2|+|x-1|≥2,由绝对值的几何意义知,不等式的意义可解释为数轴上的点x到1、2的距离之和大于等于2.∴x≥或x≤.∴不等式的解集为.注:也可用零点分段法求解.(2)∵|ax-2|+|ax-a|≥|a-2|,∴原不等式的解集为R等价于|a-2|≥2,∴a≥4或a≤0.又a>0,∴a≥4.11.设不等式|2x-1|<1的解集为M.(1)求集合M;(2)若a,b∈M,试比较ab+1与a+b的大小.【答案】(1)M={x|0<x<1}(2)ab+1>a+b【解析】(1)由|2x-1|<1得-1<2x-1<1,解得0<x<1.所以M={x|0<x<1}.(2)由(1)和a,b∈M可知0<a<1,0<b<1,所以(ab+1)-(a+b)=(a-1)(b-1)>0.故ab+1>a+b.12.不等式的解集是 .【答案】【解析】由题意可得,,解得.【考点】绝对值不等式的解法.13.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.14.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≥2.15.不等式的解集是.【答案】【解析】含绝对值的不等式我们可以通过根据绝对值的定义通过分类讨论的方法去掉绝对值符号,然后解决问题,本题也可不分类讨论,首先不等式变形为,它等价于,这是二次不等式,解得,还要注意题目要求写成集合形式.【考点】解不等式.16.不等式的解集为 .【答案】【解析】即两边平方得,,,所以,不等式的解集为.【考点】绝对值不等式的解法17.已知函数f(x)=|x+2|+|2x-4|(1)求f(x)<6的解集;(2)若关于的不等式f(x)≥m2-3m的解集是R,求m的取值范围【答案】(1)不等式的解是{x|0<x<};(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,利用函数的单调性求出最小值证明恒成立问题试题解析:(I)由题设知:当时,不等式等价与,即; 2分当时,不等式等价与,即; 4分当时,不等式等价与,即无解所以满足不等式的解是 6分(II)由图像或者分类讨论可得的最小值为4 8分则,解之得,【考点】1 绝对值不等式的解法;2 恒成立问题;3 分段函数的最值问题18.设关于的不等式的解集为,且,则实数的取值范围是 .【答案】.【解析】由题意当时,,当时,,即,由,则或,所以实数的取值范围为.【考点】绝对值不等式.19.若关于x的不等式的解集为空集,则实数a的取值范围是 .【答案】【解析】∵|x-1|-|x-2|=|x-1|-|2-x|≤|x-1-x+2|=1,若不等式|x-1|-|x-2|≥a2+a+1(x∈R)的解集为空集,则|x-1|-|x-2|<a2+a+1恒成立,即a2+a+1>1,解得x<-1或x>0.∴实数a的取值范围是(-∞,-1)∪(0,+∞).【考点】1.绝对值不等式的解法;2.函数恒成立问题20.已知函数(1)求不等式的解集;(2)若关于x的不等式的解集非空,求实数的取值范围.【答案】(1);(2)或.【解析】本题考查绝对值不等式的解法和不等式的有解问题,考查学生运用函数零点分类讨论的解题思路和问题的转化能力.第一问,利用零点分段法进行分段,分别去掉绝对值,列出不等式组,求出每一个不等式的解,通过求交集、求并集得到原不等式的解集;第二问,先将不等式的解集非空,转化为,利用绝对值的运算性质,求出函数的最小值4,所以,再解绝对值不等式,得到的取值范围.试题解析:(Ⅰ)原不等式等价于或或 3分解得或或即不等式的解集为 5分(Ⅱ) 8分∴或. 10分【考点】1.绝对值的运算性质;2.绝对值不等式的解法.21.已知函数,其中实数.(1)当时,求不等式的解集;(2)若不等式的解集为,求的值.【答案】(1)不等式的解集为;(2)【解析】(1)将代入得一绝对值不等式:,解此不等式即可.(2)含绝对值的不等式,一般都去掉绝对值符号求解。
绝对值函数和绝对值不等式
绝对值函数和绝对值不等式典型例题:【过关习题4】1.【2018年学考选考十校联盟,☆☆】已知a,b是实数,则“|a|≤1且|b|≤1”是“|a+b|+|a-b|≤2”的.A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件2.【2018年绍兴高三适应性考试,,☆☆】已知a>0,函数f(x)=|x2+|x-a|-3|在区间[-1,1]上的最大值是2,则a=.3.【2018年温州二模,17,,☆☆☆】已知f(x)=x2-ax,|f(f(x))|≤1在[1,2]上恒成立,则实数a的最大值为.4.【2017年绍兴诸暨二模,,☆☆☆☆】已知函数f(x)=|x2+ax+b|在区间[0,c]内的最大值为M(a,b∈R,c>0为常数)且存在实数a,b,使得M取最小值2,则a+b+c=.5.【☆☆】设正实数x,y,则|x-y|+的最小值为.6.【2017年杭州二模,10,☆☆】设函数f(x)=x2+ax+b(a、b∈R)的两个零点为x1、x2,若|x1|+|x2|≤2,则.A.|a|≥1B.|b|≤1C.|a+2b|≥2D.|a+2b|≤27.【2017年浙江4月份学考,☆☆】已知a,b∈R,a≠1,则|a+b|+的最小值为.8.【2017年浙江绍兴市柯桥中学5月质检,8,☆☆】已知x,y∈R,则.A.若|x2+y|+|x-y2|≤1,则B.若|x2-y|+|x-y2|≤1,则C.若|x+y2|+|x2-y|≤1,则D.若|x+y2|+|x2+y|≤1,则9.【2016年浙江高考,8,☆☆☆】已知实数a、b、c,下面四个选项中正确的是.A.若|a2+b+c|+|a+b2+c|≤1,则a2+b2+c2<100B.若|a2+b+c|+|a2+b-c|≤1,则a2+b2+c2<100C.若|a+b+c2|+|a+b-c2|≤1,则a2+b2+c2<100D.若|a2+b+c|+|a+b2-c|≤1,则a2+b2+c2<10010.【2017年杭州高级中学最后一模,17,☆☆】设实数x,y,z满足则|x|+|y|+|z|的最大值为.11.【2017年浙江名校协作体,7,☆】设f(x)=|2x-1|,若f(x)≥对任意的a≠0恒成立,则x的取值范围为.12.【2016年浙江样卷,☆】已知f(x)=ax2+bx+c,a、b、c∈R,且a≠0,记M(a,b,c)为|f(x)|在[0,1]上的最大值,则的最大值是.13.【☆☆】设函数f(x)=|x2+ax+b|,若对任意的实数a、b,总存在x0∈[0,4]使得f(x0)≥m成立,则实数m的取值范围是.14.【2017年浙江缙云、富阳、长兴联考,☆☆☆】已知函数f(x)=-x3-3x2+x,记M(a,b)为函数g(x)=|ax+b-f(x)|(a>0,b∈R)在[-2,0]上的最大值,则M(a,b)的最小值为.15.【2017年杭州一模,9,☆☆☆】设函数f(x)=x2+ax+b,记M为函数y=|f(x)|在[-1,1]上的最大值,N为|a|+|b|的最大值,则.A.若M=,则N=3B.若M=,则N=3C.若M=2,则N=3D.若M=3,则N=316.【2017年诸暨,☆☆☆】设函数f(x)=|ax+2+b|,若对任意的x∈[0,4],函数f(x)≤恒成立,则a+2b=.17.【浙江省绍兴市2017届高三二模,17,☆☆☆】已知对任意实数x都有|a cos2x+b sin x+c|≤1恒成立,则|a sin x+b|的最大值为.18.【浙江省嘉兴市2016届高三教学质量测试(二),14,☆☆】设max{a,b}=,已知x,y∈R,m+n=6,则F=max的最小值为.19.【☆☆】已知f(x)=ax2+bx+c(a≠0),若对任意的|x|≤1,都有|f(x)|≤1,则|a|+|b|+|c|的最大值为.20.【2014年湖南高考,☆☆】在直角平面坐标系xOy中,O为原点,A(-1,0),B(0,),C(3,0),动点D满足||=1,则|++|的最大值为.21.【浙江省2017年预赛,10,☆☆☆】已知f(x)=若方程f(x)+2+|f(x)-2|-2ax-4=0有三个不等的实数根x1,x2,x3,且x1<x2<x3,若x3-x2=2(x2-x1),则a=.22.【2006年辽宁,☆】已知函数f(x)=(sin x+cos x)-|sin x-cos x|,则f(x)的值域为.23.【2008年江西,☆】函数y=tan x+sin x-|tan x-sin x|在区间内的图像是.24.【浙江省绍兴市2015年高三教学质量调测,15,☆☆☆】当且仅当x∈(a,b)∪(c,d)(b≤c)时,函数f(x)=2x2+x+2的图像在函数g(x)=|2x+1|+|x-t|的下方,则b-a+d-c的取值范围为. 25.【2016高考浙江文数,☆☆】已知平面向量a,b,|a|=1,|b|=2,a·b=1.若e为平面单位向量,则|a·e|+|b·e|的最大值是______.26.【2014年四川预赛,9,☆☆】已知a、b为实数,对任何满足0≤x≤1的实数x,都有|ax+b|≤1成立,则|20a+14b|+|20a-14b|的最大值是.27.【2014年黑龙江预赛,14,☆☆】已知f(x)=g(x)=|x-k|+|x-1|,若对任意的x1,x2∈R,都有f(x1)≤g(x2)成立,则实数k的取值范围为.28.【2014年全国联赛,3,☆☆】若函数f(x)=x2+a|x-1|在[0,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是.29.【2015年湖北预赛,1,☆☆】若对任意实数x,|x+a|+|x+1|≤2a恒成立,则实数a的最小值为.30.【2016年山东预赛,1,☆☆☆】方程x=|x-|x-6||的解为.31.【2016年陕西预赛,12,☆☆】设x∈R,则函数f(x)=|2x-1|+|3x-2|+|4x-3|+|5x-4|的最小值为.32.【2016年浙江预赛,11,☆☆☆】设a∈R,方程||x-a|-a|=2恰有三个不同的实数根,则a=.33.【1982年全国,4,☆☆】由曲线|x-1|+|y-1|=1确定的曲线所围成的图形的面积是.A.1B.2C.πD.434.【2017年江苏预赛,5,,☆☆】定义区间[x1,x2]的长度为x2-x1.若函数y=|log2x|的定义域为[a,b],值域为[0,2],则区间[a,b]的长度的最大值和最小值的差为.35.【2018年浙江预赛,8,☆】设f(x)=|x+1|+|x|-|x-2|,则f(f(x))+1=0有个不同的解.36.【2015年全国,6,☆☆】在平面直角坐标系xOy中,点集K={(x,y)|(|x|+3|y|-6)(3|x|+|y|-6)≤0}所对应的平面区域的面积为.37.【2008年湖南预赛,9,☆☆☆】在平行直角坐标系中,定义点P(x1,y1),Q(x2,y2)之间的“直角距离”为d(P,Q)=|x1-x2|+|y1-y2|.若C(x,y)到点A(1,3)、B(6,9)的“直角距离”相等,其中实数x、y满足0≤x≤10,0≤y≤10,则所有满足条件点C的轨迹的长度之和为.38.【2014年湖北预赛,4,☆☆】在直角坐标系中,曲线|x-1|+|x+1|+|y|=3围成的图形的面积是.39.【2017年金华十校期末调研考试,9,☆☆】设x、y∈R,下列不等式成立的是.A.1+|x+y|+|xy|≥|x|+|y|B.1+2|x+y|≥|x|+|y|C.1+2|xy|≥|x|+|y|D.|x+y|+2|xy|≥|x|+|y|40.【2017年绍兴市高三教学质量调测,9,☆☆☆】记min{x,y}=设f(x)=min{x2,x3},则.A.存在t>0,|f(t)+f(-t)|>f(t)-f(-t)B.存在t>0,|f(t)-f(-t)|≥f(t)-f(-t)C.存在t>0,|f(1+t)+f(1-t)|>f(1+t)+f(1-t)D.存在t>0,|f(1+t)-f(1-t)|>f(1+t)-f(1-t)41.【浙江省2016届高三下学期第二次五校联考(理),18,☆☆☆】已知函数f(x)=ax2+bx+c,g(x)=c|x|+bx+a,对任意x∈[-1,1],|f(x)|≤.(I)求|f(2)|的取值范围;(II)证明:对任意的x∈[-1,1],都有|g(x)|≤142.【浙江省嘉兴市2016届高三期末考试,20,☆☆☆】已知函数f(x)=-x2+2bx+c,,设函数g(x)=|f(x)|在区间[-1,1]上的最大值为M.(I)若b=2,试求出M;(II)若M≥k对任意的b,c恒成立,试求出k的最大值.43.【2016四川预赛,16,☆☆☆☆】已知a为实数,函数f(x)=|x2-ax|-ln x,请讨论函数f(x)的单调性.。
专题23 不等式选讲-备战2022年高考数学(理)母题题源解密(全国乙卷)(解析版)
专题23 不等式选讲【母题来源】2021年高考乙卷【母题题文】已知函数()3f x x a x =-++.(1)当1a =时,求不等式()6f x ≥的解集;(2)若()f x a >-,求a 的取值范围.【答案】(1)(][),42,-∞-+∞.(2)3,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭.【试题解析】(1)当1a =时,()13f x x x =-++,13x x -++表示数轴上的点到1和3-的距离之和, 则()6f x ≥表示数轴上的点到1和3-的距离之和不小于6,当4x =-或2x =时所对应的数轴上的点到13-,所对应的点距离之和等于6, ∴数轴上到13-,所对应的点距离之和等于大于等于6得到所对应的坐标的范围是4x ≤-或2x ≥, 所以()6f x ≥的解集为(][),42,-∞-+∞.(2)依题意()f x a >-,即3a x a x -+>-+恒成立,333x a x x a a x -++-+=≥++,当且仅当()()30a x x -+≥时取等号,()3min f x a ∴=+, 故3a a +>-,所以3a a +>-或3a a +<, 解得32a >-.所以a的取值范围是3,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭.【点睛】解绝对值不等式的方法有零点分段法、几何意义法.解含有两个绝对值,且其中的x的系数相等时,可以考虑利用数轴上绝对值的几何意义求解;利用绝对值三角不等式求最值也是常见的问题,注意表述取等号的条件.【命题意图】1.理解绝对值的几何意义,并能利用含绝对值不等式的几何意义证明以下不等式:(1)a b a b+≤+.(2)a b a c c b-≤-+-.(3)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+≤+≥-+-≥.2.了解证明不等式的基本方法:比较法、综合法、分析法、反证法、放缩法.3.主要考查逻辑推理能力、运算求解能力,考查分类讨论、数形结合思想方法,考查逻辑推理、数学运算等核心素养.【命题方向】从近三年高考情况来看,此类知识点以解答题的形式出现,主要考查绝对值不等式的解法、不等式的证明、求最值问题等.【得分要点】(一)解绝对值不等式的常用方法有:(1)公式法:对于形如|f(x)|>g(x)或|f(x)|<g(x),利用公式|x|<a⇔−a<x<a(a>0)和|x|>a⇔x>a或x<−a(a>0)直接求解不等式;(2)平方法:对于形如|f(x)|≥|g(x)|,利用不等式两边平方的技巧,去掉绝对值,需保证不等式两边同正或同负,即|f(x)|≥|g(x)|⇔f(x)2≥g2(x);(3)零点分段法:对于形如|f(x)|±|g(x)|≥a,|f(x)|±|g(x)|≤a,利用零点分区间法脱去绝对值符号,将其转化为与之等价的不含绝对值符号的不等式(组)求解;(4)几何法:对于形如|x±a|±|x±b|≤c,|x±a|±|x±b|≥c,利用绝对值三角不等式的性质求解,即①定理1:如果a,b是实数,则|a+b|≤|a|+|b|,当且仅当ab≥0时,等号成立.②定理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.③推论1:||a|−|b||≤|a+b|.④推论2:||a|−|b||≤|a−b|.(5)图象法:对于形如|f (x )|+|g (x )|≥a 可构造y=|f (x )|+|g (x )|−a 或y=|f (x )|+|g (x )|与y=a ,在直角坐标系中作出不等式两边所对应的两个函数的图象,利用函数图象求解或通过移项构造一个函数.(二)含绝对值不等式的恒成立问题的常见类型及其解法:(1)分享参数法运用“max min ()(),()()f x a f x a f x a f x a ≤⇔≤≥⇔≥”可解决恒成立中的参数范围问题.求最值的思路:利用基本不等式和不等式的相关性质解决;将函数解析式用分段函数形式表示,作出函数图象,求得最值;利用性质“||||||||||||a b a b a b -≤±≤+”求最值.(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解决时,可转换思维角度,将主元与参数互换,常可得到简捷的解法.(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,发挥形象思维和抽象思维各自的优势,可直接解决问题.(三)不等式的证明(1)比较法证明不等式最常用的是差值比较法,其基本步骤是:作差—变形—判断差的符号—下结论.其中“变形”是证明的关键,一般通过因式分解或配方将差式变形为几个因式的积或配成几个代数式平方和的形式,当差式是二次三项式时,有时也可用判别式来判断差值的符号.个别题目也可用柯西不等式来证明.(2)基本不等式:如果a ,b>0,那么2a b +≥a=b 时,等号成立.用语言可以表述为:两个正数的算术平均数不小于(即大于或等于)它们的几何平均数.(3)算术平均—几何平均定理(基本不等式的推广):对于n 个正数a 1,a 2,…,a n ,它们的算术平均数不小于它们的几何平均数,即123n n n a a a a n +++≥,当且仅当a 1=a 2=…=a n 时,等号成立.1.(2021·全国高三其他模拟(理))已知函数()()1a x a x x f =-++∈R .(1)当6a =时,解不等式()9f x ≥;(2)若()220f x a -≥对任意x ∈R 成立,求实数a 的最大值. 【答案】(1)(][),27,-∞-+∞;(2)1. 【分析】 (1)根据题意,讨论去绝对值即可求解;(2)由题意得,()2min 2f x a ≥,结合绝对值的三角不等式即可求出()min f x ,进而可得实数a 的最大值. 【详解】(1)当6a =时,()6161f x x x x x =-++=-++,此时不等式()9f x ≥为619x x -++≥,∴6,619x x x >⎧⎨-++≥⎩或16,619x x x -≤≤⎧⎨-++≥⎩或1,619x x x <-⎧⎨---≥⎩, 解得7x ≥或2x -≤,即所求不等式解集为(][),27,-∞-+∞. (2)∴11a x x a x x -++≥-++, ∴11a x x a -++≥+,又()220f x a -≥对任意x ∈R 成立, ∴212a a +≥,∴112a -≤≤, ∴所求实数a 的最大值为1.2.(2021·新安县第一高级中学高三其他模拟(理))已知函数()|21||2|,()|1|||f x x x g x x x a a =-++=+--+.(1)解不等式f (x )>3;(2)对于∀x 1,x 2∈R ,使得f (x 1)>g (x 2)成立,求a 的取值范围.【答案】(1)2(,0),3⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭;(2)34a ≤. 【分析】 (1)通过讨论x 的范围得到关于x 的不等式组,解出即可;(2)依题意即()()min max f x g x ≥,所以求出()min f x 和()max g x ,得到关于a 的不等式,解出即可.【详解】解:(1)由2313x x ≤-⎧⎨-->⎩或12233x x ⎧-<<⎪⎨⎪-+>⎩或12313x x ⎧≥⎪⎨⎪+>⎩,解得0x <或23x >, ∴()3f x >的解集为()2,0,3⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭. (2)因为()|21||2|,()|1|||f x x x g x x x a a =-++=+--+所以()|21||2|f x x x =-++函数图象如下所示:所以当12x =时,()min 52f x =; ()()()|1|||11g x x x a a x x a a a a =+--+≤+--+=++当且仅当()()10x x a +-≥时成立,即()max 1g x a a =++.由题意,得()()min max f x g x ≥,即512a a ++≤,即512a a +≤-, ∴225025(1)()2a a a ⎧-⎪⎪⎨⎪+-⎪⎩,解得34a ≤. ∴的取值范围是3,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦. 3.(2021·甘肃白银市·高三其他模拟(理))已知函数()|6||8|f x x x =---.(1)解不等式()1f x >;(2)记()f x 的最大值为t ,若||,||m t n t <<,求证:42mn m n+>+. 【答案】(1)15,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭;(2)证明见解析. 【分析】 (1)由()1f x >,得到|6||8|1x x --->,分类讨论,即可求解;(2)由绝对值三角不等式,求得()2f x ≤,得到2t =,即||2,||2m n <<,要证42mn m n+>+,只需证22(4)4()mn m n +>+,结合比较法,即可求解.【详解】(1)由题意,函数()|6||8|f x x x =---,因为()1f x >,即|6||8|1x x --->,可得6681x x x ≤⎧⎨-+->⎩或68681x x x <<⎧⎨-+->⎩或8681x x x ≥⎧⎨--+>⎩, 解得x 无实根或1582x <<或8x ≥, 综上可得,不等式()1f x >的解集为15,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭.(2)由()|6||8||68|2f x x x x x =---≤--+=,当且仅当(6)(8)0x x --≥,且|6||8|x x ->-,即8x ≥时取等号,所以2t =,即||2,||2m n <<, 要证42mn m n+>+, 只需证|4|2||mn m n +>+,即证22(4)4()mn m n +>+,(22222(4)4()8164mn m n m n mn m +-+=++-+)22n mn +()()222222441644m n m n m n =--+=--.又224,4m n <<,所以()()22440m n -->, 所以22(4)4()mn m n +>+,即|4|2||mn m n +>+,所以42mn m n+>+. 4.(2021·四川遂宁市·高三三模(理))已知函数()|1||2|f x x x =-++∣(1)求不等式()9f x ≤的解集;(2)当()f x 取最小值时,求使得21mx m x -=+成立的正实数m 的取值范围.【答案】(1)[]5,4-;(2)10,4⎛⎤ ⎥⎝⎦. 【分析】(1)根据零点分段讨论法进行分类讨论解不等式;(2)利用绝对值不等式的性质求出当()f x 取最小值时x 的取值范围,并对式子21mx m x -=+进行变形,从而可求正实数m 的取值范围.【详解】(1)由不等式()9f x ≤,可得()129f x x x =-++≤,可化为2129x x x <-⎧⎨---≤⎩或21129x x x -≤≤⎧⎨-++≤⎩或1129x x x >⎧⎨-++≤⎩, 解,得52x -≤<-或21x -≤≤或14x <≤,综上知不等式的解集为[]5,4-.(2)因为()1212123f x x x x x x x =-++=-++≥-++=,当且仅当(1)(2)0x x -+≤,即21x -≤≤时,等号成立.故当21x -≤≤时,min ()3f x =,法一:当()f x 取最小值时,21mx m x -=+,即211m x m +=-, 所以021211m m m >⎧⎪+⎨-≤≤⎪-⎩,即021212111m m m m m ⎧⎪>⎪+⎪≥-⎨-⎪+⎪≤⎪-⎩,解得104m <≤, 故所求m 的取值范围10,4⎛⎤ ⎥⎝⎦. 法二:13122x m x x +==+-- 因为21x -≤≤,所以421x -≤-≤-,所以11124x -≤≤--, 所以33324x -≤≤--,即312124x -≤+≤-,所以104m <≤, 故所求m 的取值范围10,4⎛⎤ ⎥⎝⎦ 5.(2021·安徽池州市·池州一中高三其他模拟(理))已知函数()()21f x x a x a R =-++∈. (1)当2a =时,解不等式()4f x <;(2)记关于x 的不等式()5f x x ≤+的解集为M ,若[]1,2M -⊆,求a 的取值范围. 【答案】(1)71,3⎛⎫ ⎪⎝⎭;(2)[]0,1. 【分析】(1)分类讨论去绝对值符号,然后解不等式即可;(2)首先根据x 的范围,确定10x +≥,50x +>,然后解不等式得到22a x a -≤≤+.,进而根据集合的包含关系得到不等式组,解不等式组即可.【详解】解:(1)当2a =时,()221f x x x =-++,原不等式可化为14214x x x <-⎧⎨---<⎩,或124214x x x -≤≤⎧⎨-++<⎩或22414x x x >⎧⎨-++<⎩,解得x ∈∅或12x <≤或723x <<, ∴原不等式的解集为71,3⎛⎫⎪⎝⎭. (2)若()5f x x ≤+的解集包含[]1,2-,即当[]1,2x ∈-时,215x a x x -++≤+恒成立,由于在[]1,2-上,10x +≥,50x +>, ∴11x x +=+,55x x +=+, ∴()5f x x ≤+,等价于24x a -≤, 即2x a -≤,22x a -≤-≤,∴22a x a -≤≤+.由于当[]1,2x ∈-时该不等式恒成立,∴21a -≤-且22a +≥,∴01a ≤≤,即a 的取值范围为[]0,1.6.(2021·河南高三其他模拟(理))已知函数()32x x a f a =-+.(1)当1a =-时,求不等式()5f x ≤的解集;(2)设函数()1g x x =-,当x ∈R 时,()()39f x g x +≥,求a 的取值范围.【答案】(1)823x x ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭;(2)[)4,+∞. 【分析】(1)将所求不等式变形为317x +≤,解此不等式即可得解;(2)利用三角不等式可得()()min 3f x g x +⎡⎤⎣⎦,可得出关于实数a 的不等式,由此可解得实数a 的取值范围.【详解】(1)当1a =-时,()312f x x =+-. 由3125x +-≤,得317x +≤,整理得7317x -≤+≤,解得823x -≤≤, 因此不等式()5f x ≤的解集为823x x ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭; (2)当x ∈R 时,()()33233333232f x g x x a a x x a x a a a +=-++-≥--++=-+. 所以当x ∈R 时,()()39f x g x +≥等价于329a a -+≥.∴当3a ≤时,∴等价于39a +≥,无解;当3a >时,∴等价于329a a -+≥,解得4a ≥.所以a 的取值范围是[)4,+∞.7.(2021·黑龙江高三其他模拟(理))设函数()121f x x x =--+的最大值为m . (1)作出函数()f x 的图像;(2)若22223a c b m ++=,求2ab bc +的最大值.【答案】(1)图像见详解;(2)34 【分析】(1)去绝对值将函数写成分段函数的形式,接着画出函数图像即可;(2)由(1)知32m =,接着利用基本不等式求2ab bc +的最大值即可.【详解】 (1)12,21()1213,122,1x x f x x x x x x x ⎧+≤-⎪⎪⎪=--+=--<<⎨⎪--≥⎪⎪⎩, 作出函数()f x 的图像如下:(2)由(1)可知:函数()121f x x x =--+的最大值为13()22m f =-=, 所以()22222223232242m a c b a b c b ab bc ==++=+++≥+, 当且仅当12a b c ===时等号成立, 所以3242ab bc ≥+,即324ab bc +≤, 所以2ab bc +的最大值为34. 8.(2021·正阳县高级中学高三其他模拟(理))已知函数()42f x x m x m =---,m ∈R . (1)若2m =,求不等式()1f x x >+的解集;(2)若关于x 的不等式()23f x m ≤-恒成立,求m 的取值范围. 【答案】(1)(),3-∞;(2)(][),33,-∞-+∞.【分析】 (1)分4x <、48x ≤≤、8x >讨论去绝对值,解不等式可得答案;(2)利用a b a b -≤-解不等式可得答案.【详解】(1)当2m =时,不等式()1f x x >+,即841x x x --->+,∴当4x <时,841x x x -+->+,解得3x <,故3x <;∴当48x ≤≤时,841x x x --+>+,解得113x <,故此时无解; ∴当8x >时,841x x x --+>+,解得5x <-,故此时无解;综上,不等式()1f x x >+的解集为(),3-∞.(2)∴()42422f x x m x m x m x m m =---≤--+=,∴由不等式()23f x m ≤-恒成立,得223m m ≤-, 即2230m m --≥,即3m ≥,解得3m ≥或3m ≤-.∴实数m 的取值范围为(][),33,-∞-+∞.9.(2021·吉林高三其他模拟(理))已知0a >,函数()12f x x x a =++-,()g x ax a =+ (1)当1a =时,解不等式()2f x ≤;(2)若函数()y f x =的图象恒在()y g x =的图象的上方,求实数a 的取值范围.【答案】(1)20,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦;(2)(]0,1. 【分析】(1)由零点分区间法和绝对值的意义,去绝对值,解不等式,求并集,可得所求解集;(2)由题意可得不等式()120x x a ax a a ++->+>恒成立.去绝对值,结合不等式恒成立思想和一次函数的单调性,解不等式可得所求范围.解:【详解】(1)当1a =时,不等式()2f x ≤即为1212x x ++-≤, 等价为11122x x x ≤-⎧⎨--+-≤⎩或1121122x x x ⎧-<<⎪⎨⎪++-≤⎩或121212x x x ⎧≥⎪⎨⎪++-≤⎩, 解得x ∈∅或102x ≤<或1223x ≤≤,所以原不等式的解集为20,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦; (2)若函数()y f x =的图象恒在()y g x =的图象的上方, 则不等式()120x x a ax a a ++->+>恒成立.当1x ≤-时,12x a x ax a --+->+,即为()13a x ->+恒成立,可得()13a ->-+,解得2a >-,则0a >; 当12a x -<<时,12x a x ax a ++->+,即为()11a x >+恒成立, 可得()112a a +⋅≥,解得20a -≤≤,则01a <≤; 由上面可得01a <≤, 又当2a x ≥时,12x x a ax a ++->+,即为()123a a x ->-恒成立, 由于01a <≤,30a -<,可得()()332a a x a --≤, 则()1232a a a ->-, 解得21a -≤≤,则01a <≤.所以,a 的取值范围是(]0,1.10.(2021·河南商丘市·高三月考(理))已知,,a b c 均为正数,且满足 1.abc =证明:(1)3ab bc ca ++;(2)333a b c ab bc ac ++++.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【分析】(1)由基本不等式可以直接证出;(2)由基本不等式得33333313,13,13a b ab b c bc a c ac ++++++,再用不等式得基本性质即可证得.【详解】(1)由基本不等式可知322233ab bc ac a b c ++=,当且仅当1a b c ===时,等号成立.(2)因为33333313,13,13a b ab b c bc a c ac ++++++,所以三式相加可得()()33323 3.a b c ab bc ac ++++-故只需证明()()332ab bc ac ab bc ac ++-++,即证 3.ab bc ac ++由(1)可知上式成立,故不等式333a b c ab bc ac ++++当且仅当1a b c ===时,等号成立. 11.(2021·黑龙江佳木斯市·佳木斯一中高三三模(理))已知函数()222f x x x =+--.(1)解不等式()6f x ≥.(2)已知0a >,0b >,()()1g x f x x =-+的最大值m ,11m a b +=,求22a b +的最小值. 【答案】(1){10x x ≤-或}2x ≥;(2)最小值为89. 【分析】(1)分2x >,12x -≤≤和1x <-三种情况解不等式;(2)先利用绝对值三角不等式求出()g x 的最大值为3m =,从而得113a b+=,所以()222221119a b a b a b ⎛⎫+=+⋅+ ⎪⎝⎭,化简后利用基本不等式求解即可 【详解】解:(1)函数()4,22223,124,1x x f x x x x x x x +>⎧⎪=+--=-≤≤⎨⎪--<-⎩,当2x >时,不等式()6f x ≥即为46+≥x ,解得2x ≥,所以2x >;当12x -≤≤时,不等式()6f x ≥即为36x ≥,解得2x ≥,所以2x =;当1x <-时,不等式()6f x ≥即为46x --≥,解得10x ≤-,所以10x ≤-.综上所述,不等式()6f x ≥的解集为{10x x ≤-或}2x ≥;(2)()()()()112123=-+=+--≤+--=g x f x x x x x x ,所以()g x 的最大值为3m =, 则113a b+=, 故()222222222111122299⎛⎫⎛⎫+=+⋅+=++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭b a a b a b a b a b a b b a18299⎛≥+= ⎝, 当且仅当2222a b b a=且22a b b a =,即23a b ==时取等号, 故22a b +的最小值为89. 12.(2021·福建省永春第一中学高三其他模拟)已知函数()|22||1|f x x x =++-.(1)在图中的坐标系中画出()y f x =的图象;(2)若()y f x =的最小值为m ,当正数a ,b 满足22a b m +=,证明:2a b ab +≥.【答案】(1)函数图象见解析;(2)证明见解析;【分析】(1)将函数解析式转化成分段函数,再根据函数解析式画出函数图象;(2)由(1)可得2m =,再利用基本不等式和不等式的传递性,即可得证.【详解】解:(1)()31,12213,1131,1x x f x x x x x x x --<-⎧⎪=++-=+-⎨⎪+>⎩,其图象如图所示(2)由(1)可知,()(1)2min f x f =-=,2m ∴=所以222a b +=,0a >,0b >,因为222a b ab +,所以1ab ,2a b ab +,则12, 即有122ababa b +,当且仅当a b =时,取等号. 所以2a b ab +.13.(2021·全国高三其他模拟(理))已知函数f (x )=|x ﹣m |+|x +2m |.(1)当m =﹣1时,求不等式f (x )≤7的解集;(2)若不等式f (x )≤9有解,求实数m 的取值范围.【答案】(1)[﹣3,4];(2)[﹣3,3].【分析】(1)代入m 的值,用零点分段讨论法求解即可;(2)用三角不等式求得()f x 的最小值,进而可得结果.【详解】(1)m =﹣1时,f (x )=|x +1|+|x ﹣2|=21,23,1212,1x x x x x -⎧⎪-<⎨⎪-<-⎩,∴ x ≥2时,2x ﹣1≤7,解得:2≤x ≤4,x <﹣1时,1﹣2x ≤7,解得:﹣3≤x <﹣1,﹣1≤x <2时,3<7成立,解得:﹣1≤x <2,故不等式的解集是[﹣3,4];(2)因为()2()(2)33f x x m x m x m x m m m =-++≥--+=-=, 所以min ()3f x m =,依题意可得39m ≤,解得33m -≤≤,即实数m 的取值范围是[3,3]-.【点睛】结论点睛:对于不等式有解问题,常用到以下两个结论:(1)()a f x ≥有解min ()a f x ⇔≥;(2)()a f x ≤有解max ()a f x ⇔≤.14.(2021·黑龙江高三其他模拟(理))已知函数()|2|||f x x x a =---.(1)当1a =时,求不等式()3f x ≥的解集;(2)若()1f x ≤,求a 的取值范围.【答案】(1)空集;(2)[1,3].【分析】(1)根据零点分段法即可解出;(2)根据绝对值三角不等式求出函数()f x 的最大值为|2|a -,再解不等式|2|1a -≤即可求出.【详解】(1)1a =时,()|2||1|f x x x =---当2x ≥时,()|2||1|1f x x x =---=-当12x ≤≤时,()|2||1|21323f x x x x x x =---=--+=-≥,无解当1x ≤时,()|2||1|1f x x x =---=不等式()3f x ≥的解集是空集;(2)若()1f x ≤,()|2||||(2)()||2|f x x x a x x a a =---≤---=-所以max ()|2|f x a =-,即有|2|112113a a a -≤⇔-≤-≤⇔≤≤a 的取值范围是[1,3].15.(2021·山西太原市·太原五中高三二模(理))已知函数())||2|1|(f x x a x a R =-++∈.(1)当4a =时,解不等式()8f x <;(2)记关于x 的不等式()2|3|f x x ≤-的解集为M ,若[4,1]M --⊆,求a 的取值范围.【答案】(1)()2,2-;(2)[]9,4-.【分析】(1)当4a =时23,1()6,1432,4x x f x x x x x -<-⎧⎪=+-≤≤⎨⎪->⎩,进而分类讨论求解即可;(2)根据题意得当[4,1]x ∈--时,2123x a x x -++≤-恒成立,进而得||8x a -≤恒成立,再结合[4,1]x ∈--即可得答案.【详解】解:(1)当4a =时,()421f x x x =-++,不等式可转化为23,1()6,1432,4x x f x x x x x -<-⎧⎪=+-≤≤⎨⎪->⎩,若()8f x <,1238x x <-⎧⎨-<⎩或1468x x -≤≤⎧⎨+<⎩或4328x x >⎧⎨-<⎩ 解得:21x -<<-或12x -≤<或x ∈∅,综上,不等式的解集是()2,2-.(2)若[]4,1M --⊆,()23f x x ≤-,即当[]4,1x ∈--时,2123x a x x -++≤-恒成立,在[4,1]--上,10x +≤,30x -≤, |1|1x x ∴+=--,|3|3x x -=-,()23f x x ∴≤-等价于8x a -≤,即88x a -≤-≤,当[]4,1x ∈--时该不等式恒成立, 1848a a --≤⎧∴⎨--≥-⎩,解得94a -≤≤. 即a 的范围是[]9,4-.【点睛】本题考查分类讨论解绝对值不等式,根据解集求参数,考查运算求解能力,回归转化思想,是中档题.本题第二问解题的关键在于根据题意,将解不等式转化为恒成立问题求解.。
高中数学 第一讲 不等式和绝对值不等式复习课学案 新人教A版选修4-5-新人教A版高二选修4-5数学
第一讲 不等式和绝对值不等式复习课学习目标 1.梳理本讲的重要知识要点,构建知识网络.2.进一步强化对基本不等式的理解和应用,尤其注意等号成立的条件.3.巩固对绝对值三角不等式的理解和掌握,进一步熟练绝对值三角不等式的应用.4.会解绝对值不等式.1.实数的运算性质与大小顺序的关系:a >b ⇔a -b >0,a =b ⇔a -b =0,a <b ⇔a -b <0,由此可知要比较两个实数的大小,判断差的符号即可. 2.不等式的基本性质 (1)对称性:a >b ⇔b <a . (2)传递性:a >b ,b >c ⇒a >c . (3)可加性:a >b ⇔a +c >b +c .(4)可乘性:如果a >b ,c >0,那么ac >bc ; 如果a >b ,c <0,那么ac <bc .(5)乘方:如果a >b >0,那么a n >b n(n ∈N ,n ≥2). (6)开方:如果a >b >0n a >nb n ∈N ,n ≥2). 3.基本不等式(1)定理1:如果a ,b ∈R ,那么a 2+b 2≥2ab (当且仅当a =b 时,等号成立). (2)定理2:如果a ,b >0,那么a +b2≥ab (当且仅当a =b 时,等号成立).(3)引理:若a ,b ,c ∈R +,则a 3+b 3+c 3≥3abc (当且仅当a =b =c 时,等号成立). (4)定理3:如果a ,b ,c ∈R +,那么a +b +c3≥3abc (当且仅当a =b =c 时,等号成立).(5)推论:若a 1,a 2,…,a n ∈R +,则a 1+a 2+…+a n n≥na 1a 2…a n .当且仅当a 1=a 2=…=a n时,等号成立;(6)在应用基本不等式求最值时一定要注意考虑是否满足“一正,二定,三相等”的要求. 4.绝对值不等式的解法解含绝对值的不等式的基本思想是通过去掉绝对值符号,把含绝对值的不等式转化为一元一次不等式,或一元二次不等式.去绝对值符号常见的方法(1)根据绝对值的定义.(2)分区间讨论(零点分段法).(3)图象法.5.绝对值三角不等式(1)|a|的几何意义表示数轴上的点到原点的距离,|a-b|的几何意义表示数轴上两点间的距离.(2)|a+b|≤|a|+|b|(a,b∈R,ab≥0时等号成立).(3)|a-c|≤|a-b|+|b-c|(a,b,c∈R,(a-b)(b-c)≥0时等号成立).(4)||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|(a,b∈R,左边“=”成立的条件是ab≤0,右边“=”成立的条件是ab≥0).(5)||a|-|b||≤|a-b|≤|a|+|b|(a,b∈R,左边“=”成立的条件是ab≥0,右边“=”成立的条件是ab≤0).类型一不等式的基本性质的应用例1 “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.充要条件D.既不充分也不必要条件答案 A解析易得当a>b且c>d时,必有a+c>b+d.若a+c>b+d,则可能有a>b且c>d. 反思与感悟利用不等式的性质判断不等式或有关结论是否成立,再就是利用不等式性质,进行数值或代数式大小的比较,常用到分类讨论的思想.跟踪训练1 如果a∈R,且a2+a<0,那么a,a2,-a,-a2的大小关系是( )A.a2>a>-a2>-aB.-a>a2>-a2>aC.-a>a2>a>-a2D.a2>-a>a>-a2答案 B解析由a2+a<0知,a≠0,故有a<-a2<0,0<a2<-a.故选B.类型二 基本不等式及其应用命题角度1 用基本不等式证明不等式 例2 已知a >b >c >d ,求证:1a -b +1b -c +1c -d ≥9a -d. 证明 ∵a >b >c >d ,∴a -b >0,b -c >0,c -d >0, ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -b +1b -c +1c -d (a -d ) =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -b +1b -c +1c -d ·[(a -b )+(b -c )+(c -d )] ≥331a -b ·1b -c ·1c -d·33(a -b )(b -c )(c -d )=9. ∴1a -b +1b -c +1c -d ≥9a -d. 反思与感悟 不等式的证明方法很多,关键是从式子的结构入手分析,运用基本不等式证明不等式时,要注意成立的条件,同时熟记一些变形形式. 跟踪训练2 设a ,b ,c 均为正数,证明:(ab +a +b +1)(ab +ac +bc +c 2)≥16abc . 证明 (ab +a +b +1)·(ab +ac +bc +c 2) =(b +1)(a +1)(b +c )(a +c ) ≥2b ·2a ·2bc ·2ac =16abc , ∴所证不等式成立.命题角度2 求最大、最小值例3 若x ,y ,z ∈R +,x -2y +3z =0,则y 2xz的最小值为________.答案 3解析 由x -2y +3z =0,得y =x +3z2,则y 2xz =x 2+9z 2+6xz 4xz ≥6xz +6xz 4xz=3, 当且仅当x =3z 时取“=”.反思与感悟 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”.跟踪训练3 当0<x <π2时,函数f (x )=1+cos2x +8sin 2xsin2x 的最小值为( )A .2B .2 3C .4D .4 3答案 C解析 f (x )=2cos 2x +8sin 2x 2sin x cos x =cos x sin x +4sin xcos x.∵x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴cos x >0,sin x >0.故f (x )=cos x sin x +4sin xcos x ≥2cos x sin x ·4sin xcos x=4,当且仅当cos x =2sin x >0时,等号成立.故选C.类型三 含绝对值的不等式的解法 例4 解下列关于x 的不等式. (1)|x +1|>|x -3|; (2)|x -2|-|2x +5|>2x . 解 (1)方法一 |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}. 方法二 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,∴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,∴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,∴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.综上可知,原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-35. 反思与感悟 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的符号,转化为不含绝对值的不等式去解.这种方法通常称为零点分段法.跟踪训练4 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|=|x -2|+|x -4|=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +6,x ≤2,2,2<x <4,2x -6,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|,得2≥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 )=⎩⎪⎨⎪⎧-2a ,x ≤0,4x -2a ,0<x <a ,2a ,x ≥a .由|h (x )|≤2,解得a -12≤x ≤a +12.又已知|h (x )|≤2的解集为{x |1≤x ≤2},所以⎩⎪⎨⎪⎧a -12=1,a +12=2,解得a =3.类型四 恒成立问题例5 设函数f (x )=|x +1|+|x -4|-a . (1)当a =1时,求函数f (x )的最小值;(2)若f (x )≥4a+1对任意的实数x 恒成立,求实数a 的取值范围.解 (1)当a =1时,f (x )=|x +1|+|x -4|-1≥|x +1+4-x |-1=4,∴f (x )min =4.(2)f (x )≥4a+1对任意的实数x 恒成立⇔|x +1|+|x -4|-1≥a +4a对任意的实数x 恒成立⇔a +4a≤4.当a <0时,上式成立; 当a >0时,a +4a≥2a ·4a=4,当且仅当a =4a,即a =2时上式取等号,此时a +4a≤4成立.综上,实数a 的取值范围为(-∞,0)∪{2}.反思与感悟 不等式恒成立问题,通常是分离参数,将其转化为求最大、最小值问题.当然,根据题目特点,还可能用①变更主次元;②数形结合等方法.跟踪训练5 已知f (x )=|ax +1|(a ∈R ),不等式f (x )≤3的解集为{x |-2≤x ≤1}. (1)求a 的值;(2)若⎪⎪⎪⎪⎪⎪f (x )-2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2≤k 恒成立,求k 的取值范围.解 (1)由|ax +1|≤3,得-4≤ax ≤2, ∵f (x )≤3的解集为{x |-2≤x ≤1},∴当a ≤0时,不合题意. 又当a >0时,-4a ≤x ≤2a,∴a =2.(2)令h (x )=f (x )-2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2=|2x +1|-|2x +2|,∴h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x ≤-1,-4x -3,-1<x <-12,-1,x ≥-12,∴|h (x )|≤1,∴k ≥1,即k 的取值范围是[1,+∞).1.给出下列四个命题:①若a >b ,c >1,则a lg c >b lg c ;②若a >b ,c >0,则a lg c >b lg c ;③若a >b ,则a ·2c>b ·2c;④若a <b <0,c >0,则c a >cb. 其中正确命题的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4答案 C解析 ①正确,c >1,lg c >0;②不正确,当0<c ≤1时,lg c ≤0;③正确,2c>0;④正确,由a <b <0,得0>1a >1b ,故c a >cb.2.设6<a <10,a2≤b ≤2a ,c =a +b ,那么c 的取值范围是( )A .9<c <30B .0≤c ≤18C .0≤c ≤30D .15<c <30答案 A解析 因为a 2≤b ≤2a ,所以3a2≤a +b ≤3a .又因为6<a <10,所以3a2>9,3a <30.所以9<3a2≤a +b ≤3a <30,即9<c <30.3.不等式4<|3x -2|<8的解集为_______________________________________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-2<x <-23或2<x <103 解析 由4<|3x -2|<8,得⎩⎪⎨⎪⎧|3x -2|>4,|3x -2|<8⇒⎩⎪⎨⎪⎧3x -2<-4或3x -2>4,-8<3x -2<8⇒⎩⎪⎨⎪⎧x <-23或x >2,-2<x <103.∴-2<x <-23或2<x <103.∴原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-2<x <-23或2<x <103. 4.解不等式3≤|x -2|<4.解 方法一 原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧|x -2|≥3, ①|x -2|<4. ②由①得x -2≤-3或x -2≥3, ∴x ≤-1或x ≥5. 由②得-4<x -2<4, ∴-2<x <6.∴原不等式的解集为{x |-2<x ≤-1或5≤x <6}.方法二 3≤|x -2|<4⇔3≤x -2<4或-4<x -2≤-3⇔5≤x <6或-2<x ≤-1. ∴原不等式的解集为{x |-2<x ≤-1或5≤x <6}.1.本讲的重点是均值不等式和绝对值不等式,要特别注意含绝对值不等式的解法. 2.重点题型有利用不等式的基本性质、均值不等式、绝对值三角不等式证明不等式或求函数最值问题;解绝对值不等式.3.重点考查利用不等式性质,均值不等式求函数的最值,含参数的绝对值不等式有解、解集是空集或恒成立问题.一、选择题1.若a >b ,则下列不等式中一定成立的是( ) A .a >2b B .-b a>-1 C .2a >2bD .lg(a -b )>1答案 C解析 ∵y =2x 是增函数,又a >b ,∴2a >2b. 2.设a ,b 为正实数,以下不等式恒成立的为( ) ①ab >2aba +b; ②a >|a -b |-b ; ③a 2+b 2>4ab -3b 2; ④ab +2ab>2.A .①③B .①④C .②③D .②④答案 D解析 ①不恒成立,因为a =b 时取“=”; ②恒成立,因为a ,b 均为正数; ④是恒成立的,因为ab +2ab≥22>2.3.若a >b ,b >0,则下列与-b <1x<a 等价的是( )A .-1b <x <0或0<x <1aB .-1a<x <1bC .x <-1a 或x >1bD .x <-1b或x >1a答案 D解析 -b <1x <a ,当x <0时,-bx >1>ax ,解得x <-1b;当x >0时,-bx <1<ax ,解得x >1a,故选D.4.不等式|x +3|-|x -3|>3的解集是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >32 B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪32<x ≤3 C .{x |x ≥3} D .{x |-3<x ≤0}答案 A解析 ①由⎩⎪⎨⎪⎧x ≤-3,-(x +3)+(x -3)>3,无解;②由⎩⎪⎨⎪⎧-3<x <3,x +3+x -3>3,得32<x <3; ③由⎩⎪⎨⎪⎧x ≥3,x +3-(x -3)>3,得x ≥3.综上,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >32. 5.“a <4”是“对任意实数x ,|2x -1|+|2x +3|≥a 成立”的( ) A .充要条件 B .充分不必要条件 C .必要不充分条件 D .既不充分也不必要条件 答案 B解析 ∵|2x -1|+|2x +3|≥|2x -1-(2x +3)|=4, ∴当a <4时⇒|2x -1|+|2x +3|≥a 成立,即充分条件成立;对任意实数x ,|2x -1|+|2x +3|≥a ⇒a ≤4,不能推出a <4,即必要条件不成立. 二、填空题 6.若对任意x >0,xx 2+3x +1≤a 恒成立,则a 的取值范围为________.答案 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫15,+∞ 解析 令f (x )=xx 2+3x +1=1x +1x+3, ∵x >0,∴x +1x≥2,∴f (x )≤12+3=15,当且仅当x =1x ,即x =1时等号成立,即f (x )的最大值为15. 若使不等式恒成立,只需a ≥15即可. 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________. 答案 [-2,+∞)解析 ∵||x +2|-|x ||≤|x +2-x |=2,∴2≥|x +2|-|x |≥-2,∵不等式|x +2|-|x |≤a 的解集不是空集,∴a ≥-2.8.定义运算“⊗”:x ⊗y =x 2-y 2xy(x ,y ∈R ,xy ≠0),当x >0,y >0时,x ⊗y +(2y )⊗x 的最小值为________.答案 2解析 因为x ⊗y =x 2-y 2xy ,所以(2y )⊗x =4y 2-x 22xy. 又x >0,y >0,故x ⊗y +(2y )⊗x =x 2-y 2xy +4y 2-x 22xy =x 2+2y 22xy ≥22xy 2xy =2,当且仅当x =2y 时,等号成立. 9.不等式14(3|x |-1)≤12|x |+3的解集为________. 答案 {x |-13≤x ≤13}解析 当x <0时,不等式为14(-3x -1)≤-12x +3, 解得-13≤x <0,当x ≥0时,不等式为14(3x -1)≤12x +3, 解得0≤x ≤13,∴不等式的解集为{x |-13≤x ≤13}.10.若f (x )=2|x +1|-|x -1|且f (x )≥22,则x 的取值范围是________.答案 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞ 解析 ∵f (x )=2x 是增函数,∴f (x )≥22,即|x +1|-|x -1|≥32,①⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥1,2≥32,∴x ≥1,②⎩⎪⎨⎪⎧ -1<x <1,2x ≥32,∴34≤x <1, ③⎩⎪⎨⎪⎧ x ≤-1,-2≤32,无解.综上x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞. 11.已知函数f (x )=|x -a |,若不等式f (x )≤3的解集为{x |-1≤x ≤5},则实数a 的值为________.答案 2解析 由f (x )≤3,得|x -a |≤3,解得a -3≤x ≤a +3.又已知不等式f (x )≤3的解集为{x |-1≤x ≤5},所以⎩⎪⎨⎪⎧ a -3=-1,a +3=5,解得a =2,所以实数a 的值为2.三、解答题12.已知函数f (x )=|x +a |+|x -2|.(1)当a =-3时,求不等式f (x )≥3的解集;(2)若f (x )≤|x -4|的解集包含[1,2],求a 的取值范围.解 (1)当a =-3时,f (x )=|x -3|+|x -2|=⎩⎪⎨⎪⎧ -2x +5,x ≤2,1,2<x <3,2x -5,x ≥3.当x ≤2时,由f (x )≥3,得-2x +5≥3,解得x ≤1;当2<x <3时,f (x )≥3无解;当x ≥3时,由f (x )≥3,得2x -5≥3,解得x ≥4;所以f (x )≥3的解集为{x |x ≤1或x ≥4}.(2)f (x )≤|x -4|⇔|x -4|-|x -2|≥|x +a |,当x ∈[1,2]时,|x -4|-|x -2|≥|x +a |⇔4-x -(2-x )≥|x +a |⇔-2-a ≤x ≤2-a , 由条件得-2-a ≤1且2-a ≥2,即-3≤a ≤0.故满足条件的a 的取值范围为[-3,0].13.(2017·全国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 )≥x 2-x +m 的解集非空,求m 的取值范围.解 (1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -3,x <-1,2x -1,-1≤x ≤2,3,x >2.当x <-1时,f (x )≥1无解;当-1≤x ≤2时,由f (x )≥1,得2x -1≥1,解得1≤x ≤2;当x >2时,由f (x )≥1,解得x >2.所以f (x )≥1的解集为{x |x ≥1}.(2)由f (x )≥x 2-x +m ,得m ≤|x +1|-|x -2|-x 2+x ,而|x +1|-|x -2|-x 2+x ≤|x |+1+|x |-2-x 2+|x |=-⎝⎛⎭⎪⎫|x |-322+54≤54. 当且仅当x =32时,|x +1|-|x -2|-x 2+x =54, 故m 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,54. 四、探究与拓展14.已知关于x 的不等式|2x +1|-|x -1|≤log 2a (其中a >0).(1)当a =4时,求不等式的解集;(2)若不等式有解,求实数a 的取值范围.解 (1)令f (x )=|2x +1|-|x -1|,当a =4时,f (x )≤2,当x <-12时,f (x )=-x -2≤2,得-4≤x <-12; 当-12≤x ≤1时,f (x )=3x ≤2,得-12≤x ≤23; 当x >1时,f (x )=x +2≤2,此时x 不存在.所以不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ -4≤x ≤23.(2)设f (x )=|2x +1|-|x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧ -x -2,x <-12,3x ,-12≤x ≤1,x +2,x >1,故f (x )∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-32,+∞,即f (x )的最小值为-32, 若f (x )≤log 2a 有解,则log 2a ≥-32,解得a ≥24, 即a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫24,+∞. 15.已知不等式|2x -3|<x 与不等式x 2-mx +n <0的解集相同.(1)求m -n ;(2)若a ,b ,c ∈(0,1),且ab +bc +ac =m -n ,求a +b +c 的最小值. 解 (1)|2x -3|<x ,即-x <2x -3<x ,解得1<x <3, ∴1,3是方程x 2-mx +n =0的两根,∴由根与系数的关系,得⎩⎪⎨⎪⎧ m =4,n =3.∴m -n =1.(2)由(1)得ab +bc +ac =1,∴(a +b +c )2=a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ac =a 2+b 22+b 2+c 22+a 2+c 22+2.∵a 2+b 22≥ab ,b 2+c 22≥bc ,a 2+c 22≥ac , ∴a 2+b 22+b 2+c 22+a 2+c 22≥ab +bc +ac =1. ∴(a +b +c )2=a 2+b 22+b 2+c 22+a 2+c 22+2≥3(当且仅当a =b =c =33时取等号), ∴a +b +c 的最小值是 3.。
第一讲 不等式和绝对值不等式 知识归纳 课件(人教A选修4-5)
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,
常可得到简捷的解法.
5 ②当- ≤x≤2 时, 2 3 原不等式变形为 2-x-2x-5>2x,解得 x<- . 5 5 3 ∴解集为{x|- ≤x<- }. 2 5 ③当 x>2 时,原不等式变形为 x-2-2x-5>2x, 7 解得 x<- ,∴原不等式无解. 3 3 综上可得,原不等式的解集为{x|x<- }. 5
2|≤1+2|y-2|+2≤5,即|x-2y+1|的最大值为5.
答案:5
3.(2011· 陕西高考)若不等式|x+1|+|x-2|≥a对任意x∈R 恒成立,则a的取值范围是________.
解析:令 f(x)=|x+1|+|x-2|= -2x+1x≤-1, 3-1<x<2, 2x-1x≥2, ∴f(x)≥3. ∵|x+1|+|x-2|≥a 对任意 x∈R 恒成立,∴a≤3.
[解析]
x+3z 由 x-2y+3z=0 得 y= , 2
2 2 y2 x +9z +6xz 6xz+6xz 则xz= ≥ =3, 4xz 4xz
当且仅当 x=3z 时取“=”.
[答案]
3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 1 1 [例 3] 设 a, c 为正实数, b, 求证:3+ 3+ 3+abc≥2 3. a b c 1 [证明]因为 a,b,c 为正实数,由平均不等式可得 3+ a
厦门市数学高一上期末经典复习题(培优练)(1)
一、选择题1.(0分)[ID :12109]已知函数3()3(,)f x ax bx a b =++∈R .若(2)5f =,则(2)f -=( ) A .4B .3C .2D .12.(0分)[ID :12090]若函数()f x =的定义域为R ,则实数m 取值范围是( ) A .[0,8) B .(8,)+∞ C .(0,8)D .(,0)(8,)-∞⋃+∞3.(0分)[ID :12105]已知131log 4a =,154b=,136c =,则( ) A .a b c >> B .a c b >>C .c a b >>D .b c a >>4.(0分)[ID :12081]设函数()f x 的定义域为R ,满足(1) 2 ()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时,()(1)f x x x =-.若对任意(,]x m ∈-∞,都有8()9f x ≥-,则m 的取值范围是 A .9,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .7,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .5,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D .8,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦5.(0分)[ID :12077][]x 表示不超过实数x 的最大整数,0x 是方程ln 3100x x +-=的根,则0[]x =( ) A .1B .2C .3D .46.(0分)[ID :12076]若x 0=cosx 0,则( )A .x 0∈(3π,2π) B .x 0∈(4π,3π) C .x 0∈(6π,4π) D .x 0∈(0,6π) 7.(0分)[ID :12075]已知函数()()y f x x R =∈满足(1)()0f x f x ++-=,若方程1()21f x x =-有2022个不同的实数根i x (1,2,3,2022i =),则1232022x x x x ++++=( )A .1010B .2020C .1011D .20228.(0分)[ID :12059]函数()f x 的反函数图像向右平移1个单位,得到函数图像C ,函数()g x 的图像与函数图像C 关于y x =成轴对称,那么()g x =( )A .(1)f x +B .(1)f x -C .()1f x +D .()1f x -9.(0分)[ID :12071]已知函数()0.5log f x x =,则函数()22f x x-的单调减区间为( ) A .(],1-∞ B .[)1,+∞C .(]0,1D .[)1,210.(0分)[ID :12064]下列函数中,既是偶函数,又是在区间(0,)+∞上单调递减的函数为( ) A .1ln||y x = B .3y x = C .||2x y =D .cos y x =11.(0分)[ID :12062]已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且在区间(),0-∞上单调递增。
(全国通用)高考数学一轮复习 不等式选讲 第一节 绝对值不等式习题 理 选修4-5-人教版高三选修4
选修4-5 不等式选讲第一节绝对值不等式[基础达标]一、填空题(每小题5分,共25分)1.若不等式A={x||3x+2|>1},B={x||x-2|≤3},则A∩B=.【解析】解不等式|3x+2|>1得3x+2<-1或3x+2>1,解得x<-1或x>-,则A=;解不等式|x-2|≤3得-3≤x-2≤3,则-1≤x≤5,则B={x|-1≤x≤5},所以A∩B=.2.(2015·某某统测)不等式|x-2|+|x+1|≤5的解集为.[-2,3]【解析】不等式|x-2|+|x+1|≤5⇔解得-2≤x<-1或-1≤x≤2或2<x≤3,所以不等式|x-2|+|x+1|≤5的解集为[-2,3].3.(2015·某某巴蜀中学三诊)已知关于x的不等式|x+2|+|x-2|≤a2解集为空集,则a的取值X围为.(-2,2)【解析】由关于x的不等式|x+2|+|x-2|≤a2解集为空集,得关于x的不等式|x+2|+|x-2|>a2解集为R,则(|x+2|+|x-2|)min>a2.又|x+2|+|x-2|≥|(x+2)-(x-2)|=4,所以a2<4,-2<a<2.4.若关于x的不等式|x-a|+|x-1|≥a恒成立,则实数a的取值X围是.【解析】由题意可得(|x-a|+|x-1|)min≥a,又|x-a|+|x-1|≥|1-a|,所以|a-1|≥a,则a-1≤-a,a≤.5.(2015·某某三模)若对于实数x,y有|1-x|≤2,|y+1|≤1,则|2x+3y+1|的最大值为.7【解析】由|2x+3y+1|=|2(x-1)+3(y+1)|≤2|x-1|+3|y+1|≤7,得|2x+3y+1|的最大值为7.二、解答题(每小题10分,共50分)6.(2015·某某高考)解不等式x+|2x+3|≥2.【解析】原不等式可化为解得x≤-5或x≥-.综上,原不等式的解集是.7.(2015·东北三省四市二模)设函数f(x)=|2x+2|-|x-2|.(1)求不等式f(x)>2的解集;(2)若对于∀x∈R,f(x)≥t2-t恒成立,某某数t的取值X围.【解析】(1)f(x)=当x<-1时,-x-4>2,x<-6,∴x<-6;当-1≤x<2时,3x>2,x>,∴<x<2;当x≥2时,x+4>2,x>-2,∴x≥2.综上所述.(2)易得f(x)min=f(-1)=-3,若对于∀x∈R,f(x)≥t2-t恒成立,则只需f(x)min=-3≥t2-t⇒2t2-7t+6≤0⇒≤t≤2,综上所述≤t≤2.8.(2015·某某实验中学质检)设函数f(x)=|x-1|+|x-3|.(1)求不等式f(x)>2的解集;(2)若不等式f(x)≤a的解集非空,某某数a的取值X围.【解析】(1)函数f(x)=方程f(x)=2的根为x1=,x2=3,由函数f(x)的图象知f(x)>2的解集为.(2)设g(x)=a,g(x)表示过点,斜率为a的直线,f(x)≤a的解集非空,即y=f(x)的图象在g(x)图象下方有图象,或与g(x)图象有交点,由图象可知a<-或a≥.9.已知函数f(x)=|2x-1|+|2x+5|,且f(x)≥m恒成立.(1)求m的取值X围;(2)当m取最大值时,解关于x的不等式|x-3|-2x≤2m-8.【解析】(1)f(x)=当-≤x≤时,函数有最小值6,所以m≤6.(2)当m取最大值6时,原不等式等价于|x-3|-2x≤4,等价于可得x≥3或-≤x<3.所以原不等式的解集为.10.(2015·某某模拟)已知函数f(x)=|x-1|+|x+a|.(1)当a=2时,解不等式f(x)≥4;(2)若a>0,且∀x∈R,f(x)≥5恒成立,求a的取值X围.【解析】(1)当a=2时,f(x)=|x-1|+|x+2|,由f(x)≥4得|x-1|+|x+2|≥4.当x≤-2时,不等式化为-x-2-x+1≥4,其解集为.当-2<x≤1时,不等式化为x+2-x+1≥4,其解集为⌀.当x>1时,不等式化为x+2+x-1≥4,其解集为.综上得f(x)≥4的解集为.(2)因为a>0,所以f(x)=|x-1|+|x+a|=因此f(x)的最小值为a+1,由f(x)≥5恒成立,即a+1≥5恒成立,解得a≥4,所以当a>0时,对于∀x∈R,使f(x)≥5恒成立的a的取值X围是[4,+∞).[高考冲关]1.(5分)集合A=[1,5],集合B={x∈R‖x+3|+|x-2|≤a+2},且A⊆B,则实数a的取值X围是.[9,+∞)【解析】由题意可得当x∈[1,5]时,关于x的不等式|x+3|+|x-2|≤a+2恒成立,则(|x+3|+|x-2|)max≤a+2,又|x+3|+|x-2|=所以当x=5时,|x+3|+|x-2|取得最大值11,故a+2≥11,解得a≥9.2.(5分)(2015·某某调研)设函数f(x)=|x-1|+|2x-a|,若关于x的不等式f(x)≥a2+1对x∈R恒成立,则实数a的取值X围是.[-2,0]【解析】当<1,a<2时,f(x)=f(x)min=f=-a+1≥a2+1,解得-2≤a≤0;当>1,a>2时,f(x)=f(x)min=f a-1≥a2+1,无解;当a=2时,不成立.综上可得实数a的取值X围是[-2,0].3.(10分)(2015·某某测试)设函数f(x)=|x-1+a|+|x-a|.(1)若a≥2,x∈R,证明f(x)≥3;(2)若f(1)<2,求a的取值X围.【解析】(1)|x-1+a|+|x-a|≥|(x-1+a)-(x-a)|=|2a-1|,又a≥2,故|2a-1|≥3,所以此时f(x)≥3.(2)f(1)=|a|+|1-a|,当a≤0时,f(1)=(-a)+(1-a)=1-2a,由f(1)<2,得1-2a<2,即-<a≤0;当0<a≤1时,f(1)=a+(1-a)=1<2恒成立,故0<a≤1;当a>1时,f(1)=a+(a-1)=2a-1,由f(1)<2,得2a-1<2,解得1<a<.综上a的取值X围是.4.(10分)(2015·某某监测)(1)已知a和b是任意非零实数.证明:≥4;(2)若不等式|2x+1|-|x+1|>k(x-1)-恒成立,某某数k的取值X围.【解析】(1)∵|2a+b|+|2a-b|≥|2a+b+2a-b|=4|a|,∴≥4.(2)记h(x)=|2x+1|-|x+1|=如图,若不等式|2x+1|-|x+1|>k(x-1)-恒成立,则函数h(x)的图象在直线g(x)=k(x-1)-的上方,又g(x)的图象恒过定点,即g(x)的图象只能在图中阴影区域内,可得k∈.5.(10分)(2015·某某二中二模)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x1∈R,都有x2∈R,使得f(x1)=g(x2)成立,某某数a的取值X围.【解析】(1)由‖x-1|+2|<5,得-5<|x-1|+2<5,∴-7<|x-1|<3,-2<x<4,∴不等式|g(x)|<5的解集为(-2,4).(2)∵对任意x1∈R,都有x2∈R,使得f(x1)=g(x2)成立,∴{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,则|a+3|≥2,解得a≥-1或a≤-5,即实数a的取值X围为(-∞,-5]∪[-1,+∞).。
含有绝对值函数的取值范围问题
含有绝对值函数的取值范围问题在数学高考中,函数问题一直占有较大的分量,而绝对值函数是函数中较为困难的一例题:已知函数f(x)=x|x-4|,x∈[0,m],其中m>0.(1)当m=2时,求函数f(x)的值域;(2)若函数f(x)的值域为[0,4],求实数m的取值范围.变式1已知函数f(x)=x|x-a|在[0,2]上的值域为[0,4],求实数a的取值范围.变式2设函数f(x)=x|x-a|,若对于任意的x1,x2∈[2 ,+∞),x1≠x2,不等式f(x1)-f(x2)>0恒成立,求实数a的取值范围.x1-x2串讲1若函数f(x)=x 2|x -a|在区间[0,2]上是增函数,求实数a 的取值范围.串讲2若不等式|x -2a|≥12x +a -1对x ∈R 恒成立,则a 的取值范围是________________.(2018·南京二模)已知函数f (x )=⎩⎨⎧ax -1, x ≤0,x 3-ax +|x -2|,x >0的图象恰好经过三个象限,则实数a 的取值范围是________________.已知函数f (x )=e x |x 2-a |(a ≥0). (1)当a =1时,求f (x )的单调减区间;(2)若方程f (x )=m 恰好有一正根和一负根,求实数m 的最大值.答案:(1)f (x )的单调减区间为[-1+2,1],[-1-2,-1];(2)4e2.解析:(1)当a =1时,f (x )=⎩⎨⎧e x (x 2-1),|x |>1,e x (1-x 2),|x |≤1.当|x |>1时,f ′(x )=e x (x 2+2x -1),由f ′(x )≤0,解得-1-2≤x ≤-1+ 2.所以f (x )的单调减区间为[-1-2,-1),3分 当|x |≤1,f ′(x )=-e x (x 2+2x -1),由f ′(x )≤0,解得x ≤-1-2或x ≥-1+2, 所以f (x )的单调减区间为[-1+2,1],4分综上:f (x )的单调减区间为[-1+2,1],[-1-2,-1].6分 (2)当a =0时,f (x )=e x ·x 2,则f ′(x )=e x ·x 2+2x ·e x =e x x (x +2), 令f ′(x )=0,得x =0或x =-2,所以f (x )有极大值f (-2)=4e 2,极小值f (0)=0,当a >0时,f (x )=⎩⎨⎧e x (x 2-a ),|x |>a ,e x (a -x 2),|x |≤a .同(1)讨论得f (x )在(-∞,-a +1-1)上单调递增,在(-a +1-1,-a )上单调递减, 在(-a ,a +1-1)上单调递增,在(a +1-1,a )上单调递减,在(a ,+∞)上单调递增.且函数y =f (x )有两个极大值点,9分f (-a +1-1)=2e -a +1-1(a +1+1)=2e -a +1(a +1+1)e.f (a +1-1)=2ea +1-1(a +1-1)=2e a +1(a +1-1)e.11分且当x =a +1时,f (a +1)=e a +1(a 2+a +1)>ea +1(a +1-1)>2ea +1(a +1-1)e.所以若方程f (x )=m 恰好有正根,则m >f (a +1-1)(否则至少有两个正根). 又方程f (x )=m 恰好有一负根,则m =f (-a +1-1).13分令g (x )=e -x (x +1),x ≥1,则g ′(x )=-x e -x <0,所以g (x )=e -x (x +1)在[1,+∞)上单调递减,即g (x )≤g (1)=2e.等号当且仅当x =1时取到.14分所以f (-a +1-1)≤⎝⎛⎭⎫2e 2,等号当且仅当a =0时取到.且此时f (a +1-1)= 2ea +1-1(a +1-1)=0,即f (-a +1-1)>f (a +1-1),所以要使方程f (x )=m 恰好有一个正根和一个负根,m 的最大值为4e2.16分例题1答案:(1)[0,4];(2)[2,2+22].解析:(1)当m =2时,f(x)=-x 2+4x =-(x -2)2+4,当x∈[0,2]时,f(x)单调递增,所以f(x)的值域为[0,4].(2)由函数f(x)=x|x -4|图象可知,当x>4时,令x|x -4|=4,即x 2-4x -4=0,解得x =2+22,若函数f(x)的值域为[0,4],所以实数m 的取值范围是[2,2+22].变式联想变式1答案:a =0或a =4.解析:(1)当a<0时,f(x)=x(x -a),f(2)=2(2-a)>4,显然不满足条件;(2)当a =0时,f(x)=x 2,在[0,2]上的值域为[0,4],满足条件;(3)当a>0时,①当0<a≤2时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2=⎪⎪⎪⎪⎪⎪a 24-a 22=a 24≤1,f(x)=|x 2-ax|,f(0)=0,f(2)=|4-2a|=4-2a <4,不满足条件;②当2<a<4时,f(x)=-x 2+ax =-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -a 22+a 24≤a24<4,不满足条件;③当a =4时,f(x)=-x 2+4x =-(x -2)2+4≤4,满足条件;④当a>4时,f(x)=-x 2+ax ,f(2)=-4+2a>4,不满足条件. 综上所述,a =0或a =4. 变式2答案:(-∞,2]. 解析:作出函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-ax ,x ≥a ,-x 2+ax ,x <a ,的图象,当a 变化时,易得a 的取值范围为(-∞,2]. 说明:变式1和2都是抓住形如y =x|x -a|函数的图象特征,抓住图象关键,从而解决问题.串讲激活串讲1答案:(-∞,0]∪[3,+∞).解析:(1)当a≤0时,f(x)=x 3-ax 2,显然在区间[0,2]上是增函数;(2)当a >0时,记g(x)=x 3-ax 2,令g′(x)=3x 2-2ax =0,解得x =0,x =2a 3,g(x)在(-∞,0)上单调递增,在⎝⎛⎭⎪⎫0,2a 3上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 3,+∞上单调递增,又g(0)=g(a)=0,所以f(x)=|g(x)|在(-∞,0)上单调递减,在⎝⎛⎭⎪⎫0,2a 3上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 3,a 上单调递减,在(a ,+∞)上单调递增.要使f(x)在区间[0,2]上是增函数,只要2a3≥2,即a≥3.综上所述,实数a 的取值范围为(-∞,0]∪[3,+∞).串讲2答案:⎝⎛⎦⎥⎤-∞,12. 解析:作出y =|x -2a|和y =12x +a -1的简图,依题意知应有2a≤2-2a ,故a 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,12.新题在线答案:(-∞,0)∪(2,+∞).解析:因为f(0)=-1,x →+∞时,f(x)→+∞,所以,函数f(x)过第一、三象限,①若a <0,显然成立;②若a≥0,只需x >0时,f(x)min <0即可,即存在x >0,使得f(x)<0分离参数,得⎝⎛⎭⎪⎫x 2+|x -2|x min <a ,易求得⎝⎛⎭⎪⎫x 2+|x -2|x min =2,所以,此时a >2,综上所述,实数a 的取值范围是(-∞,0)∪(2,+∞).。
高考数学函数专题训练《含绝对值的函数》含答案解析
高考数学函数专题训练《含绝对值的函数》含答案解析1.函数y=sinxcosxtanx的值域为()+()A.{1,3} B.{-1,3} C.{-1,-3} D.{1,-3}答案】B解析】当sinx>0,cosx>0时y=3,sinx>0,cosx0时y=-1,sinx<0,cosx<0时y=3,所以值域为{-1,3}。
2.函数f(x)=lnx-1/(1-x)的图像大致为()A. B. C. D.答案】D解析】由于f(3)>ln2/2,排除C选项,f(-1)>0,排除B选项,f(1/2)<0,不选A选项,所以选D。
3.设函数f(x),g(x)的定义域为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,设h(x)=f(x-1)+g(x-1),则下列结论中正确的是() A.h(x)关于(1,)对称 B.h(x)关于(-1,)对称 C.h(x)关于x=1对称 D.h(x)关于x=-1对称答案】C解析】因为函数f(x)是奇函数,所以f(x-1)是偶函数,即f(x-1)与g(x-1)均为偶函数,其图像均关于y轴对称,所以f(x-1)与g(x-1)的图像都关于直线x=1对称,即h(x)=f(x-1)+g(x-1)的图像关于直线x=1对称,故选C。
4.已知f(x)=ax+x-a(-1≤x≤1)且a≤1,则f(x)的最大值为()A.5/4 B.3/4 C.3 D.1答案】A解析】由题意得:f(x)=ax-1+x≤ax-1+x≤x-1+x/2,-1≤x≤1.所以当x=±1时,x-1+x=±2,f(x)max=5/4,即f(x)≤5/4,所以选A。
5.若函数f(x)=1(x≠1),f(x+)=2x-1,则关于x的方程f(x)+bf(x)+c=0有3个不同的实数根,则()A.b0 B.b-2且c>0 D.b>-2且c<0答案】C解析】因为f(x+)=2x-1,所以当x>1时,f(x)=2x-1;当x1时,f(x)max=2x-1;当x1时,f(x)≤2x-1;当x1时,f(x)≤2x-1,即b≥2;当x-2且c>0,所以选C。
2020版高考(理)新精准大一轮:选修4-5 1 第1讲 绝对值不等式刷好题练能力
[基础题组练]1.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)≥x 2-x+m 的解集非空,求m 的取值范围.当x<-1时,f(x)≥1无解;当-1≤x≤2时,由f(x)≥1得,2x-1≥1解得1≤x≤2;当x>2时,由f(x)≥1解得x>2.所以f(x)≥1的解集为{x|x≥1}.(2)由f(x)≥x 2-x+m 得m≤|x+1|-|x-2|-x 2+x.而|x+1|-|x-2|-x 2+x≤|x|+1+|x|-2-x 2+|x|=-(|x|-32)2+54≤54,且当x=32时,|x+1|-|x-2|-x 2+x=54.故m -∞,54.2.(2018·高考全国卷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,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,+∞).3.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 有三个不同的实数解,求实数a 的取值范围.解:(1)当a=0时,f(x)=|x+1|-|x|所以当x<-1时,f(x)=-1<0,不合题意;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个单位以内(不包括1个单位),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).4.(2019·辽宁五校联合体模拟)已知函数f(x)=|x-a|+|2x-a|(a∈R).(1)若f(1)<11,求a 的取值范围;(2)若∀a∈R,f(x)≥x 2-x-3恒成立,求x 的取值范围.当a≤1时,3-2a<11,解得a>-4,所以-4<a≤1;当1<a<2时,1<11恒成立;当a≥2时,2a-3<11,解得a<7,所以2≤a<7.综上,a 的取值范围是(-4,7).(2)因为∀a∈R,f(x)≥x 2-x-3恒成立,又f(x)=|x-a|+|2x-a|≥|x-a-(2x-a)|=|x|,所以|x|≥x 2-x-3,2-x-3,2-x-3,解得0≤x≤3或-3≤x<0,所以x 的取值范围为[-3,3].[综合题组练]1.设函数f(x)=|x-3|,g(x)=|x-2|.(1)解不等式f(x)+g(x)<2;(2)对于实数x,y,若f(x)≤1,g(y)≤1,证明:|x-2y+1|≤3.解:(1)解不等式|x-3|+|x-2|<2.①当x<2时,原不等式可化为3-x+2-x<2,可得x>32.所以32<x<2.②当2≤x≤3时,原不等式可化为3-x+x-2<2,可得1<2.所以2≤x≤3.③当x>3时,原不等式可化为x-3+x-2<2,可得x<72.所以3<x<72.由①②③可知,不等式的解集为{x|32<x<72}.(2)证明:|x-2y+1|=|(x-3)-2(y-2)|≤|x-3|+2|y-2|≤1+2=3.时等号成立.2.已知f(x)=|2x-1|+|ax-5|(0<a<5).(1)当a=1时,求不等式f(x)≥9的解集;(2)若函数y=f(x)的最小值为4,求实数a 的值.解:(1)当a=1时,f(x)=|2x-1|+|x-5|6-3x,x<12,x+4,12≤x<5,所以f(x)≥9x<12,解得x≤-1或x≥5,即所求不等式的解集为(-∞,-1]∪[5,+∞).(2)因为0<a<5,所以5a >1,则-(a+2)x+6,x<12,(2-a)x+4,12≤x≤5a,(a+2)x-6,x>5a.注意到当x<12时,f(x)单调递减,当x>5a时,f(x)单调递增,所以f(x)的最小值在12,5a 上取得,因为在12,5a 上,当0<a≤2时,f(x)单调递增,当2<a≤5时,f(x)单调递减,minmin解得a=2.3.(2019·成都模拟)已知函数f(x)=|x-2|+k|x+1|,k∈R.(1)当k=1时,若不等式f(x)<4的解集为{x|x 1<x<x 2},求x 1+x 2的值;(2)当x∈R 时,若关于x 的不等式f(x)≥k 恒成立,求k 的最大值.解:(1)由题意,得|x-2|+|x+1|<4.当x>2时,原不等式可化为2x<5,所以2<x<52;当x<-1时,原不等式可化为-2x<3,所以-32<x<-1;当-1≤x≤2时,原不等式可化为3<4,所以-1≤x≤2.|-3即x 1=-32,x 2=52.所以x 1+x 2=1.(2)由题意,得|x-2|+k|x+1|≥k.当x=2时,即不等式3k≥k 成立,所以k≥0.当x≤-2或x≥0时,因为|x+1|≥1,所以不等式|x-2|+k|x+1|≥k 恒成立.当-2<x≤-1时,原不等式可化为2-x-kx-k≥k,可得k≤2-x x+2=-1+4x+2,所以k≤3.当-1<x<0时,原不等式可化为2-x+kx+k≥k,可得k≤1-2x,所以k<3.综上,可得0≤k≤3,即k 的最大值为3.4.(2019·山西太原模拟)已知函数f(x)=|x-a|+12a(a≠0).(1)若不等式f(x)-f(x+m)≤1恒成立,求实数m 的最大值;(2)当a<12时,函数g(x)=f(x)+|2x-1|有零点,求实数a 的取值范围.解:(1)因为f(x)=|x-a|+12a ,所以f(x+m)=|x+m-a|+12a ,所以f(x)-f(x+m)=|x-a|-|x+m-a|≤|m|,所以|m|≤1,即-1≤m≤1,所以实数m 的最大值为1.(2)当a<12时,g(x)=f(x)+|2x-1|=|x-a|+|2x-1|+12a =-3x+a+12a+1,x<a,-x-a+12a +1,a≤x≤12,3x-a+12a -1,x>12,所以g(x)min =12-a+12a =-2a 2+a+12a≤0,0<a<12,2+a+1≤02+a+1≥0,所以-12≤a<0,所以实数a 的取值范围是-12,0。