关于某绝对值函数的问题解决精华(含问题详解)
最新高考数学练习题目详解34绝对值常考题型的解法
【知识要点】一、去绝对值常用的有两种方法.方法一:公式法 0||000x x x x x x ì>ïï==íï-<ïî方法二:平方法 如:||x a = 所以22x a =.(平方时必须保证两边都是非负数) 二、||x a >||x a x a x a a x a ?<-<?<<或三、重要绝对值不等式:||||||||||||a b a b a b -≤-≤+使用这个不等式可以求绝对值函数的最值,先要确定是使用左边还是右边,如果两个绝对值中间是“-”号,就用左边,如果两个绝对值中间是“+”号,就使用右边.再确定中间的“±”号,不管是“+”还是“-”,总之要使中间是常数.四、解绝对值不等式常用的方法是零点讨论法和数形结合法.五、求绝对值()|||x b |f x x a =+±+的最值,常用重要绝对值不等式求解,或者利用数形结合求解. 【方法讲评】【例1】已知关于错误!未找到引用源。
的不等式:错误!未找到引用源。
的整数解有且仅有一个值为2. (1)求整数错误!未找到引用源。
的值;(2)在(1)的条件下,解不等式:错误!未找到引用源。
.(2)即解不等式错误!未找到引用源。
【点评】解含一个绝对值的不等式,一般利用公式法解答,解答含两个绝对值的不等式,一般利用零点讨论法.【反馈检测1】已知函数2()|1|f x x =-. (Ⅰ)解不等式()22f x x ≤+;(Ⅱ)设0a >,若关于x 的不等式()5f x ax +≤解集非空,求a 的取值范围.【例2】已知函数()12f x x x =+-。
(Ⅰ)求不等式()6f x ≤-的解集;(Ⅱ)若存在实数x 满足()2log f x a =,求实数a 的取值范围.【解析】(Ⅰ)()1,1,1231,10,1,0.x x f x x x x x x x -<-⎧⎪=+-=+-≤≤⎨⎪->⎩则不等式()6f x ≤-等价于1,16x x <-⎧⎨-≤-⎩或10,316x x -≤≤⎧⎨+≤-⎩或0,1 6.x x >⎧⎨-≤-⎩解得5x ≤-或7x ≥.故该不等式的解集是{5x x ≤-,或}7x ≥. (Ⅱ)若存在实数x 满足()2log f x a =,即关于x 的方程()2log f x a =在实数集上有解,则2log a 的取值范围是函数()f x 的值域.由(Ⅰ)可得函数()f x 的值域是(],1-∞, ∴2log 1a ≤,解得02a <≤.【点评】对于形如||||ax b cx d e +++>的不等式,一般分三种情况分类讨论.注意讨论每一种情况时,要和讨论的标准求交集,最后的结果要求并集,即“小分类求交,大综合求并”. 学科.网【反馈检测2】已知函数()|21||23|.f x x x =++- (1)求不等式6)(≤x f 的解集;(2)若关于x 的不等式()1f x a <-的解集非空,求实数a 的取值范围.【例3】已知函数()|1||3|f x x x =-++. (1)求x 的取值范围,使()f x 为常数函数.(2)若关于x 的不等式()a 0f x -≤解集不是空集,求实数a 的取值范围.(2)方法一:如图,结合(1)知函数()f x 的最小值为4,∴实数a 的取值范围为4a ≥.方法二: |1||3||x 1(x 3)|x x -++≥--+ ∴|1||3|4x x -++≥,【点评】(1)关于x 的不等式()0f x a -≤解集不是空集,即关于x 的不等式()0f x a -≤有实数解,即至少存在一个实数使得不等式成立,所以它是有解问题.即左边绝对值函数的最小值小于等于a.(2)不等式的恒成立和存在性问题有时很容易弄混淆,所以要理解清楚.()f x a £恒成立等价于max (x)f a £,()f x a £有解等价于min (x)f a £,()f x a ³恒成立等价于min (x)f a ³,()f x a ³有解等价于max (x)f a ³.【反馈检测3】已知函数()|2||23|f x x a x =-++,()|1|2g x x =-+. (1)解不等式|()|5g x <;(2)若对任意的1x R ∈,都有2x R ∈,使得12()()f x g x =成立,求实数a 的取值范围.高中数学常考题型解法归纳及反馈检测第34讲:绝对值常考题型的解法参考答案【反馈检测1答案】(Ⅰ){|13}x x -≤≤;(Ⅱ)[4,]+∞.【反馈检测1详细解析】(Ⅰ)()22f x x ≤+,即2|1|22x x -≤+,所以22122,1(22),x x x x ⎧-≤+⎪⎨-≥-+⎪⎩由2122x x -≤+,解得13x -≤≤;而21(22)x x -≥-+的解集为R . 所以原不等式的解集为{|13}x x -≤≤.【反馈检测2答案】(1)}21|{≤≤-x x ;(2)3a <-或5a >. 【反馈检测2详细解析】(1)原不等式等价于313222(21)(23)6(21)(23)6x x x x x x ⎧⎧>-≤≤⎪⎪⎨⎨⎪⎪++-≤+--≤⎩⎩或或12(21)(23)6x x x ⎧<-⎪⎨⎪-+--≤⎩ 解得322x <≤或1322x -≤≤或112x -≤<-即不等式的解集为}21|{≤≤-x x(2)4|)32()12(||32||12|=--+≥-++x x x x4|1|>-∴a 3a ∴<-或5a >.【反馈检测3答案】(1)(2,4)-(2)1a ≥-或5a ≤-.高中数学公式及常用结论大全1. 元素与集合的关系U x A x C A ∈⇔∉,U x C A x A ∈⇔∉.2.德摩根公式();()U U U U U U C A B C A C B C A B C A C B ==.3.包含关系A B A A B B =⇔=U U A B C B C A ⇔⊆⇔⊆U A C B ⇔=ΦU C A B R ⇔=4.容斥原理()()card A B cardA cardB card A B =+-()()card A B C cardA cardB cardC card A B =++-5.集合12{,,,}n a a a 的子集个数共有2n 个;真子集有2n –1个;非空子集有2n –1个;非空的真子集有2n –2个.6.二次函数的解析式的三种形式 (1)一般式2()(0)f x ax bx c a =++≠; (2)顶点式2()()(0)f x a x h k a =-+≠; (3)零点式12()()()(0)f x a x x x x a =--≠. 7.解连不等式()N f x M <<常有以下转化形式()N f x M <<⇔[()][()]0f x M f x N --<⇔|()|22M N M Nf x +--<⇔()0()f x N M f x ->-⇔11()f x N M N >--. 8.方程0)(=x f 在),(21k k 上有且只有一个实根,与0)()(21<k f k f 不等价,前者是后者的一个必要而不是充分条件.特别地, 方程)0(02≠=++a c bx ax 有且只有一个实根在),(21k k 内,等价0)()(21<k f k f ,或0)(1=k f 且22211k k a b k +<-<,或0)(2=k f 且22122k abk k <-<+.9.闭区间上的二次函数的最值二次函数)0()(2≠++=a c bx ax x f 在闭区间[]q p ,上的最值只能在abx 2-=处及区间的两端点处取得,具体如下:(1)当a>0时,若[]q p a bx ,2∈-=,则{}min max max ()(),()(),()2b f x f f x f p f q a=-=; []q p abx ,2∉-=,{}max max ()(),()f x f p f q =,{}min min ()(),()f x f p f q =. (2)当a<0时,若[]q p a b x ,2∈-=,则{}min ()min (),()f x f p f q =,若[]q p a bx ,2∉-=,则{}max ()max (),()f x f p f q =,{}min ()min (),()f x f p f q =.10.一元二次方程的实根分布()()()()card A B card B C card C A card A B C ---+依据:若()()0f m f n <,则方程0)(=x f 在区间(,)m n 内至少有一个实根 . 设q px x x f ++=2)(,则(1)方程0)(=x f 在区间),(+∞m 内有根的充要条件为0)(=m f 或2402p q p m ⎧-≥⎪⎨->⎪⎩;(2)方程0)(=x f 在区间(,)m n 内有根的充要条件为()()0f m f n <或2()0()0402f m f n p q p m n>⎧⎪>⎪⎪⎨-≥⎪⎪<-<⎪⎩或()0()0f m af n =⎧⎨>⎩或()0()0f n af m =⎧⎨>⎩; (3)方程0)(=x f 在区间(,)n -∞内有根的充要条件为()0f m <或2402p q p m ⎧-≥⎪⎨-<⎪⎩ .11.定区间上含参数的二次不等式恒成立的条件依据(1)在给定区间),(+∞-∞的子区间L (形如[]βα,,(]β,∞-,[)+∞,α不同)上含参数的二次不等式(,)0f x t ≥(t 为参数)恒成立的充要条件是min (,)0()f x t x L ≥∉.(2)在给定区间),(+∞-∞的子区间上含参数的二次不等式(,)0f x t ≥(t 为参数)恒成立的充要条件是(,)0()man f x t x L ≤∉.(3)0)(24>++=c bx ax x f 恒成立的充要条件是000a b c ≥⎧⎪≥⎨⎪>⎩或2040a b ac <⎧⎨-<⎩.12.真值表13.14.四种命题的相互关系15.充要条件(1)充分条件:若p q ⇒,则p 是q 充分条件. (2)必要条件:若q p ⇒,则p 是q 必要条件.(3)充要条件:若p q ⇒,且q p ⇒,则p 是q 充要条件. 注:如果甲是乙的充分条件,则乙是甲的必要条件;反之亦然. 16.函数的单调性(1)设[]2121,,x x b a x x ≠∈⋅那么[]1212()()()0x x f x f x -->⇔[]b a x f x x x f x f ,)(0)()(2121在⇔>--上是增函数;[]1212()()()0x x f x f x --<⇔[]b a x f x x x f x f ,)(0)()(2121在⇔<--上是减函数.(2)设函数)(x f y =在某个区间内可导,如果0)(>'x f ,则)(x f 为增函数;如果0)(<'x f ,则)(x f 为减函数.17.如果函数)(x f 和)(x g 都是减函数,则在公共定义域内,和函数)()(x g x f +也是减函数; 如果函数)(u f y =和)(x g u =在其对应的定义域上都是减函数,则复合函数)]([x g f y =是增函数.18.奇偶函数的图象特征奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y 轴对称;反过来,如果一个函数的图象关于原点对称,那么这个函数是奇函数;如果一个函数的图象关于y 轴对称,那么这个函数是偶函数. 19.若函数)(x f y =是偶函数,则)()(a x f a x f --=+;若函数)(a x f y +=是偶函数,则)()(a x f a x f +-=+.20.对于函数)(x f y =(R x ∈),)()(x b f a x f -=+恒成立,则函数)(x f 的对称轴是函数2ba x +=;两个函数)(a x f y +=与)(xb f y -= 的图象关于直线2ba x +=对称. 21.若)()(a x f x f +--=,则函数)(x f y =的图象关于点)0,2(a对称; 若)()(a x f x f +-=,则函数)(x f y =为周期为a 2的周期函数.22.多项式函数110()n n n n P x a x a x a --=+++的奇偶性多项式函数()P x 是奇函数⇔()P x 的偶次项(即奇数项)的系数全为零. 多项式函数()P x 是偶函数⇔()P x 的奇次项(即偶数项)的系数全为零. 23.函数()y f x =的图象的对称性(1)函数()y f x =的图象关于直线x a =对称()()f a x f a x ⇔+=-(2)()f a x f x ⇔-=. (2)函数()y f x =图象关于直线2a bx +=对称()()f a mx f b mx ⇔+=-()()f a b mx f mx ⇔+-=. 24.两个函数图象的对称性(1)函数()y f x =与函数()y f x =-的图象关于直线0x =(即y 轴)对称. (2)函数()y f mx a =-与函数()y f b mx =-的图象关于直线2a bx m+=对称. (3)函数)(x f y =和)(1x fy -=的图象关于直线y=x 对称.25.若将函数)(x f y =的图象右移a 、上移b 个单位,得到函数b a x f y +-=)(的图象;若将曲线0),(=y x f 的图象右移a 、上移b 个单位,得到曲线0),(=--b y a x f 的图象.26.互为反函数的两个函数的关系a b fb a f =⇔=-)()(1.27.若函数)(b kx f y +=存在反函数,则其反函数为])([11b x f ky -=-,并不是)([1b kx f y +=-,而函数)([1b kx fy +=-是])([1b x f ky -=的反函数. 28.几个常见的函数方程(1)正比例函数()f x cx =,()()(),(1)f x y f x f y f c +=+=.(2)指数函数()xf x a =,()()(),(1)0f x y f x f y f a +==≠.(3)对数函数()log a f x x =,()()(),()1(0,1)f xy f x f y f a a a =+=>≠. (4)幂函数()f x x α=,'()()(),(1)f xy f x f y f α==. (5)余弦函数()cos f x x =,正弦函数()sin g x x =,()()()()()f x y f x f y g x g y -=+()(0)1,lim1x g x f x→==. 29.几个函数方程的周期(约定a>0)(1))()(a x f x f +=,则)(x f 的周期T=a ;(2)0)()(=+=a x f x f ,或)0)(()(1)(≠=+x f x f a x f ,或1()()f x a f x +=-(()0)f x ≠,或[]1(),(()0,1)2f x a f x =+∈,则)(x f 的周期T=2a ;(3))0)(()(11)(≠+-=x f a x f x f ,则)(x f 的周期T=3a ;(4))()(1)()()(212121x f x f x f x f x x f -+=+且1212()1(()()1,0||2)f a f x f x x x a =⋅≠<-<,则)(x f 的周期T=4a ;(5)()()(2)(3)(4)f x f x a f x a f x a f x a +++++++()()(2)(3)(4)f x f x a f x a f x a f x a =++++,则)(x f 的周期T=5a ;(6))()()(a x f x f a x f +-=+,则)(x f 的周期T=6a. 30.分数指数幂(1)m na=(0,,a m n N *>∈,且1n >).(2)1m nm naa-=(0,,a m n N *>∈,且1n >).31.根式的性质(1)na =.(2)当na =;当n,0||,0a a a a a ≥⎧==⎨-<⎩.32.有理指数幂的运算性质 (1) (0,,)rsr sa a aa r s Q +⋅=>∈.(2) ()(0,,)r srsa a a r s Q =>∈. (3)()(0,0,)r r rab a b a b r Q =>>∈.注: 若a >0,p 是一个无理数,则a p表示一个确定的实数.上述有理指数幂的运算性质,对于无理数指数幂都适用.33.指数式与对数式的互化式log b a N b a N =⇔=(0,1,0)a a N >≠>.34.对数的换底公式log log log m a m NN a=(0a >,且1a ≠,0m >,且1m ≠, 0N >).推论 log log m na a nb b m=(0a >,且1a >,,0m n >,且1m ≠,1n ≠, 0N >). 35.对数的四则运算法则若a >0,a ≠1,M >0,N >0,则 (1)log ()log log a a a MN M N =+; (2) log log log aa a MM N N=-; (3)log log ()na a M n M n R =∈.36.设函数)0)((log )(2≠++=a c bx ax x f m ,记ac b 42-=∆.若)(x f 的定义域为R ,则0>a ,且0<∆;若)(x f 的值域为R ,则0>a ,且0≥∆.对于0=a 的情形,需要单独检验. 37. 对数换底不等式及其推广若0a >,0b >,0x >,1x a ≠,则函数log ()ax y bx = (1)当a b >时,在1(0,)a 和1(,)a +∞上log ()ax y bx =为增函数.(2)当a b <时,在1(0,)a 和1(,)a+∞上log ()ax y bx =为减函数.推论:设1n m >>,0p >,0a >,且1a ≠,则 (1)log ()log m p m n p n ++<. (2)2log log log 2a a a m nm n +<. 38. 平均增长率的问题如果原来产值的基础数为N ,平均增长率为p ,则对于时间x 的总产值y ,有(1)xy N p =+. 39.数列的同项公式与前n 项的和的关系11,1,2n n n s n a s s n -=⎧=⎨-≥⎩( 数列{}n a 的前n 项的和为12n n s a a a =+++).40.等差数列的通项公式*11(1)()n a a n d dn a d n N =+-=+-∈;其前n 项和公式为1()2n n n a a s +=1(1)2n n na d -=+211()22d n a d n =+-. 41.等比数列的通项公式1*11()n nn a a a q q n N q-==⋅∈; 其前n 项的和公式为11(1),11,1n n a q q s q na q ⎧-≠⎪=-⎨⎪=⎩或11,11,1n n a a qq q s na q -⎧≠⎪-=⎨⎪=⎩.42.等比差数列{}n a :11,(0)n n a qa d a b q +=+=≠的通项公式为1(1),1(),11n n n b n d q a bq d b q d q q -+-=⎧⎪=+--⎨≠⎪-⎩;其前n 项和公式为(1),(1)1(),(1)111n n nb n n d q s d q db n q q q q +-=⎧⎪=-⎨-+≠⎪---⎩. 43.分期付款(按揭贷款)每次还款(1)(1)1nn ab b x b +=+-元(贷款a 元,n 次还清,每期利率为b ).44.常见三角不等式 (1)若(0,)2x π∈,则sin tan x x x <<. (2) 若(0,)2x π∈,则1sin cos x x <+≤(3) |sin ||cos |1x x +≥. 45.同角三角函数的基本关系式22sin cos 1θθ+=,tan θ=θθcos sin ,tan 1cot θθ⋅=. 46.正弦、余弦的诱导公式212(1)sin ,sin()2(1)s ,nn n co απαα-⎧-⎪+=⎨⎪-⎩47.和角与差角公式sin()sin cos cos sin αβαβαβ±=±; cos()cos cos sin sin αβαβαβ±=; tan tan tan()1tan tan αβαβαβ±±=.22sin()sin()sin sin αβαβαβ+-=-(平方正弦公式); 22cos()cos()cos sin αβαβαβ+-=-.sin cos a b αα+)αϕ+(辅助角ϕ所在象限由点(,)a b 的象限决定,tan baϕ=). 48.二倍角公式sin 2sin cos ααα=.2222cos 2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-.22tan tan 21tan ααα=-. 49. 三倍角公式3sin 33sin 4sin 4sin sin()sin()33ππθθθθθθ=-=-+.3cos34cos 3cos 4cos cos()cos()33ππθθθθθθ=-=-+.323tan tan tan 3tan tan()tan()13tan 33θθππθθθθθ-==-+-.50.三角函数的周期公式函数sin()y x ωϕ=+,x ∈R 及函数cos()y x ωϕ=+,x ∈R(A,ω,ϕ为常数,且A ≠0,ω>0)的周期2T πω=;函数tan()y x ωϕ=+,,2x k k Z ππ≠+∈(A,ω,ϕ为常数,且A ≠0,ω>0)的周期T πω=. 51.正弦定理212(1)s ,s()2(1)sin ,nn co n co απαα+⎧-⎪+=⎨⎪-⎩2sin sin sin a b cR A B C===. 52.余弦定理2222cos a b c bc A =+-; 2222cos b c a ca B =+-; 2222cos c a b ab C =+-.53.面积定理(1)111222a b c S ah bh ch ===(a b c h h h 、、分别表示a 、b 、c 边上的高). (2)111sin sin sin 222S ab C bc A ca B ===.(3)OAB S ∆=54.三角形内角和定理在△ABC 中,有()A B C C A B ππ++=⇔=-+222C A B π+⇔=-222()C A B π⇔=-+. 55. 简单的三角方程的通解sin (1)arcsin (,||1)k x a x k a k Z a π=⇔=+-∈≤.s 2arccos (,||1)co x a x k a k Z a π=⇔=±∈≤. tan arctan (,)x a x k a k Z a R π=⇒=+∈∈.特别地,有sin sin (1)()k k k Z αβαπβ=⇔=+-∈.s cos 2()co k k Z αβαπβ=⇔=±∈. tan tan ()k k Z αβαπβ=⇒=+∈.56.最简单的三角不等式及其解集sin (||1)(2arcsin ,2arcsin ),x a a x k a k a k Z πππ>≤⇔∈++-∈. sin (||1)(2arcsin ,2arcsin ),x a a x k a k a k Z πππ<≤⇔∈--+∈. cos (||1)(2arccos ,2arccos ),x a a x k a k a k Z ππ>≤⇔∈-+∈. cos (||1)(2arccos ,22arccos ),x a a x k a k a k Z πππ<≤⇔∈++-∈.tan ()(arctan ,),2x a a R x k a k k Z πππ>∈⇒∈++∈.tan ()(,arctan ),2x a a R x k k a k Z πππ<∈⇒∈-+∈.57.实数与向量的积的运算律 设λ、μ为实数,那么(1) 结合律:λ(μa )=(λμ)a ; (2)第一分配律:(λ+μ)a =λa +μa; (3)第二分配律:λ(a +b )=λa +λb . 58.向量的数量积的运算律: (1) a ·b= b ·a (交换律); (2)(λa )·b= λ(a ·b )=λa ·b = a ·(λb ); (3)(a +b )·c= a ·c +b ·c. 59.平面向量基本定理如果e 1、e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量,有且只有一对实数λ1、λ2,使得a=λ1e 1+λ2e 2.不共线的向量e 1、e 2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底. 60.向量平行的坐标表示设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,且b ≠0,则a b(b ≠0)12210x y x y ⇔-=.61.a 与b 的数量积(或内积) a ·b =|a ||b |cos θ.a ·b 的几何意义:数量积a ·b 等于a 的长度|a |与b 在a 的方向上的投影|b |cos θ的乘积. 62.平面向量的坐标运算(1)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a+b=1212(,)x x y y ++. (2)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a-b=1212(,)x x y y --. (3)设A 11(,)x y ,B 22(,)x y ,则2121(,)AB OB OA x x y y =-=--. (4)设a =(,),x y R λ∈,则λa=(,)x y λλ.(5)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a ·b=1212()x x y y +. 63.两向量的夹角公式cos θ=(a =11(,)x y ,b =22(,)x y ).64.平面两点间的距离公式,A B d =||AB AB AB =⋅=11(,)x y ,B 22(,)x y ).65.向量的平行与垂直设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,且b ≠0,则 A ||b ⇔b =λa 12210x y x y ⇔-=.a ⊥b(a ≠0)⇔a ·b=012120x x y y ⇔+=. 66.线段的定比分公式设111(,)P x y ,222(,)P x y ,(,)P x y 是线段12P P 的分点,λ是实数,且12PP PP λ=,则121211x x x y y y λλλλ+⎧=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩⇔121OP OP OP λλ+=+⇔12(1)OP tOP t OP =+-(11t λ=+). 67.三角形的重心坐标公式△ABC 三个顶点的坐标分别为11A(x ,y )、22B(x ,y )、33C(x ,y ),则△ABC 的重心的坐标是123123(,)33x x x y y y G ++++. 68.点的平移公式''''x x h x x h y y k y y k⎧⎧=+=-⎪⎪⇔⎨⎨=+=-⎪⎪⎩⎩''OP OP PP ⇔=+ . 注:图形F 上的任意一点P(x ,y)在平移后图形'F 上的对应点为'''(,)P x y ,且'PP 的坐标为(,)h k .69.“按向量平移”的几个结论(1)点(,)P x y 按向量a =(,)h k 平移后得到点'(,)P x h y k ++.(2) 函数()y f x =的图象C 按向量a =(,)h k 平移后得到图象'C ,则'C 的函数解析式为()y f x h k =-+. (3) 图象'C 按向量a =(,)h k 平移后得到图象C ,若C 的解析式()y f x =,则'C 的函数解析式为()y f x h k =+-.(4)曲线C :(,)0f x y =按向量a =(,)h k 平移后得到图象'C ,则'C 的方程为(,)0f x h y k --=. (5) 向量m =(,)x y 按向量a =(,)h k 平移后得到的向量仍然为m =(,)x y . 70. 三角形五“心”向量形式的充要条件设O 为ABC ∆所在平面上一点,角,,A B C 所对边长分别为,,a b c ,则 (1)O 为ABC ∆的外心222OA OB OC ⇔==. (2)O 为ABC ∆的重心0OA OB OC ⇔++=.(3)O 为ABC ∆的垂心OA OB OB OC OC OA ⇔⋅=⋅=⋅.(4)O 为ABC ∆的内心0aOA bOB cOC ⇔++=. (5)O 为ABC ∆的A ∠的旁心aOA bOB cOC ⇔=+. 71.常用不等式:(1),a b R ∈⇒222a b ab +≥(当且仅当a =b 时取“=”号).(2),a b R +∈⇒2a b+≥当且仅当a =b 时取“=”号). (3)3333(0,0,0).a b c abc a b c ++≥>>>(4)柯西不等式 22222()()(),,,,.a b c d ac bd a b c d R ++≥+∈ (5)b a b a b a +≤+≤-. 72.极值定理已知y x ,都是正数,则有(1)若积xy 是定值p ,则当y x =时和y x +有最小值p 2; (2)若和y x +是定值s ,则当y x =时积xy 有最大值241s . 推广 已知R y x ∈,,则有xy y x y x 2)()(22+-=+(1)若积xy 是定值,则当||y x -最大时,||y x +最大;当||y x -最小时,||y x +最小. (2)若和||y x +是定值,则当||y x -最大时, ||xy 最小;当||y x -最小时, ||xy 最大.73.一元二次不等式20(0)ax bx c ++><或2(0,40)a b ac ≠∆=->,如果a 与2ax bx c ++同号,则其解集在两根之外;如果a 与2ax bx c ++异号,则其解集在两根之间.简言之:同号两根之外,异号两根之间.121212()()0()x x x x x x x x x <<⇔--<<; 121212,()()0()x x x x x x x x x x <>⇔--><或.74.含有绝对值的不等式 当a> 0时,有22x a x a a x a <⇔<⇔-<<.22x a x a x a >⇔>⇔>或x a <-.75.无理不等式(1()0()0()()f x g x f x g x ≥⎧⎪>⇔≥⎨⎪>⎩. (22()0()0()()0()0()[()]f x f x g x g x g x f x g x ≥⎧≥⎧⎪>⇔≥⎨⎨<⎩⎪>⎩或. (32()0()()0()[()]f x g x g x f x g x ≥⎧⎪<⇔>⎨⎪<⎩. 76.指数不等式与对数不等式 (1)当1a >时,()()()()f x g x a a f x g x >⇔>;()0log ()log ()()0()()a a f x f x g x g x f x g x >⎧⎪>⇔>⎨⎪>⎩.(2)当01a <<时,()()()()f x g x a a f x g x >⇔<;()0log ()log ()()0()()a a f x f x g x g x f x g x >⎧⎪>⇔>⎨⎪<⎩77.斜率公式2121y y k x x -=-(111(,)P x y 、222(,)P x y ).78.直线的五种方程(1)点斜式 11()y y k x x -=- (直线l 过点111(,)P x y ,且斜率为k ). (2)斜截式 y kx b =+(b 为直线l 在y 轴上的截距).(3)两点式112121y y x x y y x x --=--(12y y ≠)(111(,)P x y 、222(,)P x y (12x x ≠)).(4)截距式1x ya b+=(a b 、分别为直线的横、纵截距,0a b ≠、) (5)一般式 0Ax By C ++=(其中A 、B 不同时为0).79.两条直线的平行和垂直(1)若111:l y k x b =+,222:l y k x b =+ ①121212||,l l k k b b ⇔=≠; ②12121l l k k ⊥⇔=-.(2)若1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,且A 1、A 2、B 1、B 2都不为零, ①11112222||A B C l l A B C ⇔=≠; ②1212120l l A A B B ⊥⇔+=; 80.夹角公式 (1)2121tan ||1k k k k α-=+. (111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,121k k ≠-)(2)12211212tan ||A B A B A A B B α-=+. (1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,12120A A B B +≠).直线12l l ⊥时,直线l 1与l 2的夹角是2π. 81. 1l 到2l 的角公式 (1)2121tan 1k k k k α-=+. (111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,121k k ≠-)(2)12211212tan A B A B A A B B α-=+. (1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,12120A A B B +≠).直线12l l ⊥时,直线l 1到l 2的角是2π.82.四种常用直线系方程(1)定点直线系方程:经过定点000(,)P x y 的直线系方程为00()y y k x x -=-(除直线0x x =),其中k 是待定的系数; 经过定点000(,)P x y 的直线系方程为00()()0A x x B y y -+-=,其中,A B 是待定的系数. (2)共点直线系方程:经过两直线1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=的交点的直线系方程为111222()()0A x B y C A x B y C λ+++++=(除2l ),其中λ是待定的系数.(3)平行直线系方程:直线y kx b =+中当斜率k 一定而b 变动时,表示平行直线系方程.与直线0Ax By C ++=平行的直线系方程是0Ax By λ++=(0λ≠),λ是参变量.(4)垂直直线系方程:与直线0Ax By C ++= (A ≠0,B ≠0)垂直直线系方程0Bx Ay λ-+=,λ是参变量. 83.点到直线的距离d =(点00(,)P x y ,直线l :0Ax By C ++=).84. 0Ax By C ++>或0<所表示的平面区域设直线:0l Ax By C ++=,则0Ax By C ++>或0<所表示的平面区域是:若0B ≠,当B 与Ax By C ++同号时,表示直线l 的上方的区域;当B 与Ax By C ++异号时,表示直线l 的下方的区域.简言之,同号在上,异号在下.若0B =,当A 与Ax By C ++同号时,表示直线l 的右方的区域;当A 与Ax By C ++异号时,表示直线l 的左方的区域. 简言之,同号在右,异号在左.85. 111222()()0A x B y C A x B y C ++++>或0<所表示的平面区域 设曲线111222:()()0C A x B y C A x B y C ++++=(12120A A B B ≠),则111222()()0A x B y C A x B y C ++++>或0<所表示的平面区域是: 111222()()0A x B y C A x B y C ++++>所表示的平面区域上下两部分; 111222()()0A x B y C A x B y C ++++<所表示的平面区域上下两部分.86. 圆的四种方程(1)圆的标准方程 222()()x a y b r -+-=.(2)圆的一般方程 220x y Dx Ey F ++++=(224D E F +->0).(3)圆的参数方程 cos sin x a r y b r θθ=+⎧⎨=+⎩.(4)圆的直径式方程 1212()()()()0x x x x y y y y --+--=(圆的直径的端点是11(,)A x y 、22(,)B x y ). 87. 圆系方程(1)过点11(,)A x y ,22(,)B x y 的圆系方程是1212112112()()()()[()()()()]0x x x x y y y y x x y y y y x x λ--+--+-----=1212()()()()()0x x x x y y y y ax by c λ⇔--+--+++=,其中0ax by c ++=是直线AB 的方程,λ是待定的系数.(2)过直线l :0Ax By C ++=与圆C :220x y Dx Ey F ++++=的交点的圆系方程是22()0x y Dx Ey F Ax By C λ+++++++=,λ是待定的系数.(3) 过圆1C :221110x y D x E y F ++++=与圆2C :222220x y D x E y F ++++=的交点的圆系方程是2222111222()0x y D x E y F x y D x E y F λ+++++++++=,λ是待定的系数.88.点与圆的位置关系点00(,)P x y 与圆222)()(r b y a x =-+-的位置关系有三种若d =d r >⇔点P 在圆外;d r =⇔点P 在圆上;d r <⇔点P 在圆内.89.直线与圆的位置关系直线0=++C By Ax 与圆222)()(r b y a x =-+-的位置关系有三种:0<∆⇔⇔>相离r d ; 0=∆⇔⇔=相切r d ; 0>∆⇔⇔<相交r d .其中22BA C Bb Aa d +++=.90.两圆位置关系的判定方法设两圆圆心分别为O 1,O 2,半径分别为r 1,r 2,d O O =21条公切线外离421⇔⇔+>r r d ; 条公切线外切321⇔⇔+=r r d ;条公切线相交22121⇔⇔+<<-r r d r r ; 条公切线内切121⇔⇔-=r r d ; 无公切线内含⇔⇔-<<210r r d .91.圆的切线方程(1)已知圆220x y Dx Ey F ++++=.①若已知切点00(,)x y 在圆上,则切线只有一条,其方程是0000()()022D x xE y y x x y yF ++++++=. 当00(,)x y 圆外时, 0000()()022D x xE y y x x y yF ++++++=表示过两个切点的切点弦方程.②过圆外一点的切线方程可设为00()y y k x x -=-,再利用相切条件求k ,这时必有两条切线,注意不要漏掉平行于y 轴的切线.③斜率为k 的切线方程可设为y kx b =+,再利用相切条件求b ,必有两条切线. (2)已知圆222x y r +=.①过圆上的000(,)P x y 点的切线方程为200x x y y r +=;②斜率为k 的圆的切线方程为y kx =±92.椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的参数方程是cos sin x a y b θθ=⎧⎨=⎩.93.椭圆22221(0)x y a b a b +=>>焦半径公式)(21c a x e PF +=,)(22x ca e PF -=.94.椭圆的的内外部(1)点00(,)P x y 在椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的内部2200221x y a b ⇔+<.(2)点00(,)P x y 在椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的外部2200221x y a b⇔+>.95. 椭圆的切线方程(1)椭圆22221(0)x y a b a b +=>>上一点00(,)P x y 处的切线方程是00221x x y ya b+=.(2)过椭圆22221(0)x y a b a b +=>>外一点00(,)P x y 所引两条切线的切点弦方程是00221x x y ya b +=.(3)椭圆22221(0)x y a b a b+=>>与直线0Ax By C ++=相切的条件是22222A aB b c +=.96.双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的焦半径公式21|()|a PF e x c =+,22|()|a PF e x c=-.97.双曲线的内外部(1)点00(,)P x y 在双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的内部2200221x y a b ⇔->.(2)点00(,)P x y 在双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的外部2200221x y a b⇔-<.98.双曲线的方程与渐近线方程的关系(1)若双曲线方程为12222=-b y a x ⇒渐近线方程:22220x y a b -=⇔x a by ±=.(2)若渐近线方程为x a by ±=⇔0=±b y a x ⇒双曲线可设为λ=-2222b y a x .(3)若双曲线与12222=-b y a x 有公共渐近线,可设为λ=-2222by a x(0>λ,焦点在x 轴上,0<λ,焦点在y 轴上).99. 双曲线的切线方程(1)双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>上一点00(,)P x y 处的切线方程是00221x x y ya b -=.(2)过双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>外一点00(,)P x y 所引两条切线的切点弦方程是00221x x y ya b-=. (3)双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>与直线0Ax By C ++=相切的条件是22222A a B b c -=.100. 抛物线px y 22=的焦半径公式 抛物线22(0)y px p =>焦半径02p CF x =+. 过焦点弦长p x x px p x CD ++=+++=212122. 101.抛物线px y 22=上的动点可设为P ),2(2y py 或或)2,2(2pt pt P P (,)x y ,其中 22y px =.102.二次函数2224()24b ac b y ax bx c a x a a-=++=++(0)a ≠的图象是抛物线: (1)顶点坐标为24(,)24b ac b a a --;(2)焦点的坐标为241(,)24b ac b a a -+-; (3)准线方程是2414ac b y a--=.103.抛物线的内外部(1)点00(,)P x y 在抛物线22(0)y px p =>的内部22(0)y px p ⇔<>. 点00(,)P x y 在抛物线22(0)y px p =>的外部22(0)y px p ⇔>>. (2)点00(,)P x y 在抛物线22(0)y px p =->的内部22(0)y px p ⇔<->. 点00(,)P x y 在抛物线22(0)y px p =->的外部22(0)y px p ⇔>->. (3)点00(,)P x y 在抛物线22(0)x py p =>的内部22(0)x py p ⇔<>. 点00(,)P x y 在抛物线22(0)x py p =>的外部22(0)x py p ⇔>>. (4) 点00(,)P x y 在抛物线22(0)x py p =>的内部22(0)x py p ⇔<>. 点00(,)P x y 在抛物线22(0)x py p =->的外部22(0)x py p ⇔>->. 104. 抛物线的切线方程(1)抛物线px y 22=上一点00(,)P x y 处的切线方程是00()y y p x x =+.(2)过抛物线px y 22=外一点00(,)P x y 所引两条切线的切点弦方程是00()y y p x x =+.(3)抛物线22(0)y px p =>与直线0Ax By C ++=相切的条件是22pB AC =. 105.两个常见的曲线系方程(1)过曲线1(,)0f x y =,2(,)0f x y =的交点的曲线系方程是12(,)(,)0f x y f x y λ+=(λ为参数).(2)共焦点的有心圆锥曲线系方程22221x y a k b k+=--,其中22max{,}k a b <. 当22min{,}k a b >时,表示椭圆; 当2222min{,}max{,}a b k a b <<时,表示双曲线.106.直线与圆锥曲线相交的弦长公式 AB =1212||AB x x y y ==-=-A ),(),,(2211y x B y x ,由方程⎩⎨⎧=+=0)y ,x (F b kx y 消去y 得到02=++c bx ax ,0∆>,α为直线AB 的倾斜角,k 为直线的斜率).107.圆锥曲线的两类对称问题(1)曲线(,)0F x y =关于点00(,)P x y 成中心对称的曲线是00(2-,2)0F x x y y -=. (2)曲线(,)0F x y =关于直线0Ax By C ++=成轴对称的曲线是22222()2()(,)0A Ax By C B Ax By C F x y A B A B ++++--=++.108.“四线”一方程对于一般的二次曲线220Ax Bxy Cy Dx Ey F +++++=,用0x x 代2x ,用0y y 代2y ,用002x y xy +代xy ,用02x x +代x ,用02y y+代y 即得方程 0000000222x y xy x x y yAx x B Cy y D E F ++++⋅++⋅+⋅+=,曲线的切线,切点弦,中点弦,弦中点方程均是此方程得到.109.证明直线与直线的平行的思考途径 (1)转化为判定共面二直线无交点; (2)转化为二直线同与第三条直线平行; (3)转化为线面平行; (4)转化为线面垂直; (5)转化为面面平行.110.证明直线与平面的平行的思考途径 (1)转化为直线与平面无公共点; (2)转化为线线平行; (3)转化为面面平行.111.证明平面与平面平行的思考途径 (1)转化为判定二平面无公共点; (2)转化为线面平行; (3)转化为线面垂直.112.证明直线与直线的垂直的思考途径 (1)转化为相交垂直; (2)转化为线面垂直;(3)转化为线与另一线的射影垂直; (4)转化为线与形成射影的斜线垂直. 113.证明直线与平面垂直的思考途径(1)转化为该直线与平面内任一直线垂直; (2)转化为该直线与平面内相交二直线垂直; (3)转化为该直线与平面的一条垂线平行; (4)转化为该直线垂直于另一个平行平面;(5)转化为该直线与两个垂直平面的交线垂直. 114.证明平面与平面的垂直的思考途径 (1)转化为判断二面角是直二面角; (2)转化为线面垂直.115.空间向量的加法与数乘向量运算的运算律 (1)加法交换律:a +b =b +a .(2)加法结合律:(a +b )+c =a +(b +c ). (3)数乘分配律:λ(a +b )=λa +λb .116.平面向量加法的平行四边形法则向空间的推广始点相同且不在同一个平面内的三个向量之和,等于以这三个向量为棱的平行六面体的以公共始点为始点的对角线所表示的向量. 117.共线向量定理对空间任意两个向量a 、b (b ≠0 ),a ∥b ⇔存在实数λ使a =λb .P A B 、、三点共线⇔||AP AB ⇔AP t AB =⇔(1)OP t OA tOB =-+.||AB CD ⇔AB 、CD 共线且AB CD 、不共线⇔AB tCD =且AB CD 、不共线.118.共面向量定理向量p 与两个不共线的向量a 、b 共面的⇔存在实数对,x y ,使p ax by =+. 推论 空间一点P 位于平面MAB 内的⇔存在有序实数对,x y ,使MP xMA yMB =+, 或对空间任一定点O ,有序实数对,x y ,使OP OM xMA yMB =++.119.对空间任一点O 和不共线的三点A 、B 、C ,满足OP xOA yOB zOC =++(x y z k ++=),则当1k =时,对于空间任一点O ,总有P 、A 、B 、C 四点共面;当1k ≠时,若O ∈平面ABC ,则P 、A 、B 、C 四点共面;若O ∉平面ABC ,则P 、A 、B 、C 四点不共面.C A B 、、、D 四点共面⇔AD 与AB 、AC 共面⇔AD x AB y AC =+⇔(1)OD x y OA xOB yOC =--++(O ∉平面ABC ).120.空间向量基本定理如果三个向量a 、b 、c 不共面,那么对空间任一向量p ,存在一个唯一的有序实数组x ,y ,z ,使p =x a +y b +z c .推论 设O 、A 、B 、C 是不共面的四点,则对空间任一点P ,都存在唯一的三个有序实数x ,y ,z ,使OP xOA yOB zOC =++.121.射影公式已知向量AB =a 和轴l ,e 是l 上与l 同方向的单位向量.作A 点在l 上的射影'A ,作B 点在l 上的射影'B ,则''||cos A B AB =〈a ,e 〉=a ·e122.向量的直角坐标运算设a =123(,,)a a a ,b =123(,,)b b b 则 (1)a +b =112233(,,)a b a b a b +++; (2)a -b =112233(,,)a b a b a b ---; (3)λa =123(,,)a a a λλλ (λ∈R); (4)a ·b =112233a b a b a b ++;123.设A 111(,,)x y z ,B 222(,,)x y z ,则AB OB OA =-= 212121(,,)x x y y z z ---.124.空间的线线平行或垂直设111(,,)a x y z =r ,222(,,)b x y z =r,则a b r r P ⇔(0)a b b λ=≠r r r r ⇔121212x x y y z zλλλ=⎧⎪=⎨⎪=⎩;a b ⊥r r ⇔0a b ⋅=r r⇔1212120x x y y z z ++=.125.夹角公式设a =123(,,)a a a ,b =123(,,)b b b ,则 cos 〈a ,b 〉.推论 2222222112233123123()()()a b a b a b a a a b b b ++≤++++,此即三维柯西不等式.126. 四面体的对棱所成的角四面体ABCD 中, AC 与BD 所成的角为θ,则2222|()()|cos 2AB CD BC DA AC BDθ+-+=⋅.127.异面直线所成角cos |cos ,|a b θ=r r=||||||a b a b ⋅=⋅r rr r(其中θ(090θ<≤oo)为异面直线a b ,所成角,,a b r r分别表示异面直线a b ,的方向向量)128.直线AB 与平面所成角sin||||AB marc AB m β⋅=(m 为平面α的法向量).129.若ABC ∆所在平面若β与过若AB 的平面α成的角θ,另两边AC ,BC 与平面α成的角分别是1θ、2θ,A B 、为ABC ∆的两个内角,则2222212sin sin (sin sin )sin A B θθθ+=+.特别地,当90ACB ∠=时,有22212sin sin sin θθθ+=.130.若ABC ∆所在平面若β与过若AB 的平面α成的角θ,另两边AC ,BC 与平面α成的角分别是1θ、2θ,''A B 、为ABO ∆的两个内角,则222'2'212tan tan (sin sin )tan A B θθθ+=+.特别地,当90AOB ∠=时,有22212sin sin sin θθθ+=.131.二面角l αβ--的平面角cos||||m n arc m n θ⋅=或cos ||||m narc m n π⋅-(m ,n 为平面α,β的法向量).132.三余弦定理设AC 是α内的任一条直线,且BC ⊥AC ,垂足为C ,又设AO 与AB 所成的角为1θ,AB 与AC 所成的角为2θ,AO 与AC 所成的角为θ.则12cos cos cos θθθ=. 133. 三射线定理若夹在平面角为ϕ的二面角间的线段与二面角的两个半平面所成的角是1θ,2θ,与二面角的棱所成的角是θ,则有22221212sin sin sin sin 2sin sin cos ϕθθθθθϕ=+- ;1212||180()θθϕθθ-≤≤-+(当且仅当90θ=时等号成立).134.空间两点间的距离公式 若A 111(,,)x y z ,B 222(,,)x y z ,则,A B d =||AB AB AB =⋅=135.点Q 到直线l 距离h =(点P 在直线l 上,直线l 的方向向量a =PA ,向量b =PQ ). 136.异面直线间的距离||||CD n d n ⋅=(12,l l 是两异面直线,其公垂向量为n ,C D 、分别是12,l l 上任一点,d 为12,l l 间的距离). 137.点B 到平面α的距离||||AB n d n ⋅=(n 为平面α的法向量,AB 是经过面α的一条斜线,A α∈). 138.异面直线上两点距离公式d',d EA AF =.d ='E AA F ϕ=--).(两条异面直线a 、b 所成的角为θ,其公垂线段'AA 的长度为h.在直线a 、b 上分别取两点E 、F ,'A E m =,AF n =,EF d =).139.三个向量和的平方公式2222()222a b c a b c a b b c c a ++=+++⋅+⋅+⋅2222||||cos ,2||||cos ,2||||cos ,a b c a b a b b c b c c a c a =+++⋅+⋅+⋅140. 长度为l 的线段在三条两两互相垂直的直线上的射影长分别为123l l l 、、,夹角分别为123θθθ、、,则有2222123l l l l =++222123cos cos cos 1θθθ⇔++=222123sin sin sin 2θθθ⇔++=.(立体几何中长方体对角线长的公式是其特例). 141. 面积射影定理'cos S S θ=.(平面多边形及其射影的面积分别是S 、'S ,它们所在平面所成锐二面角的为θ).142. 斜棱柱的直截面已知斜棱柱的侧棱长是l ,侧面积和体积分别是S 斜棱柱侧和V 斜棱柱,它的直截面的周长和面积分别是1c 和1S ,则①1S c l =斜棱柱侧. ②1V S l =斜棱柱.143.作截面的依据三个平面两两相交,有三条交线,则这三条交线交于一点或互相平行. 144.棱锥的平行截面的性质如果棱锥被平行于底面的平面所截,那么所得的截面与底面相似,截面面积与底面面积的比等于顶点到截面距离与棱锥高的平方比(对应角相等,对应边对应成比例的多边形是相似多边形,相似多边形面积的比等于对应边的比的平方);相应小棱锥与小棱锥的侧面积的比等于顶点到截面距离与棱锥高的平方比. 145.欧拉定理(欧拉公式)2V F E +-=(简单多面体的顶点数V 、棱数E 和面数F).(1)E =各面多边形边数和的一半.特别地,若每个面的边数为n 的多边形,则面数F 与棱数E 的关系12E nF =; (2)若每个顶点引出的棱数为m ,则顶点数V 与棱数E 的关系:12E mV =. 146.球的半径是R ,则 其体积343V R π=, 其表面积24S R π=.147.球的组合体(1)球与长方体的组合体:长方体的外接球的直径是长方体的体对角线长. (2)球与正方体的组合体:正方体的内切球的直径是正方体的棱长, 正方体的棱切球的直径是正方体的面对角线长, 正方体的外接球的直径是正方体的体对角线长.(3) 球与正四面体的组合体: 棱长为a ,. 148.柱体、锥体的体积13V Sh =柱体(S 是柱体的底面积、h 是柱体的高).13V Sh =锥体(S 是锥体的底面积、h 是锥体的高).149.分类计数原理(加法原理)12n N m m m =+++.150.分步计数原理(乘法原理)12n N m m m =⨯⨯⨯.151.排列数公式m n A =)1()1(+--m n n n =!!)(m n n -.(n ,m ∈N *,且m n ≤). 注:规定1!0=.152.排列恒等式(1)1(1)m m n n A n m A -=-+;(2)1mmn n n A A n m-=-;(3)11m m n n A nA --=; (4)11n n n n n n nA A A ++=-;(5)11m m m n n n A A mA -+=+.(6)1!22!33!!(1)!1n n n +⋅+⋅++⋅=+-.。
绝对值函数的应用与问题解决
绝对值函数的应用与问题解决绝对值函数是一种常见的数学函数,它有着广泛的应用和解决问题的能力。
本文将探讨绝对值函数的应用,并讨论如何应对与绝对值函数相关的问题。
一、绝对值函数的定义和性质绝对值函数是一个以0为中心的对称函数,表示一个数到0的距离。
它的定义如下:对于任意实数x,绝对值函数|x|的值为:当x≥0时,|x|=x;当x<0时,|x|=-x。
绝对值函数具有以下基本性质:1. 非负性质:对于任何实数x,|x|≥0。
2. 正负交替性质:如果x≠0,则有|−x|=|x|。
3. 三角不等式:对于任何实数x和y,有|x+y|≤|x|+|y|。
二、绝对值函数的应用1. 距离计算由于绝对值函数表示距离,它可以应用于计算两点之间的距离。
例如,在平面坐标系中,点A(x1, y1)和点B(x2, y2)之间的距离可以表示为:d = |x2 - x1| + |y2 - y1|2. 绝对值方程和不等式绝对值函数常用于解决与绝对值相关的方程和不等式。
一般来说,解绝对值方程或不等式的关键是根据定义对绝对值进行分析,并根据不同情况给出解的表达式。
例如,对于绝对值方程|2x - 1| = 3,可以分别考虑2x - 1的正值和负值进行求解,得到x的两组解。
3. 函数图像的变换绝对值函数还可以用于描述函数图像的变换情况。
当对函数进行平移、伸缩和翻转等操作时,绝对值函数的图像也会相应地进行变换。
例如,通过对函数y = |x|进行变换,可以得到y = |x - a|、y = a|x|等相关函数的图像。
三、与绝对值函数相关的问题解决1. 寻找极值点在一些优化问题中,绝对值函数经常和极值点相关。
我们可以利用绝对值函数的非负性质,配合求导等方法,来确定绝对值函数在特定区间内的最大值或最小值。
2. 求解不等式解决包含绝对值函数的不等式时,可以将不等式分为两个部分,并分别去掉绝对值符号,得到一个由不等式组成的方程组。
接下来,通过对不等式的符号进行讨论,可得到不等式的解集。
高中数学绝对值函数的应用实例及解题方法
高中数学绝对值函数的应用实例及解题方法绝对值函数是高中数学中常见的一种函数形式,它在数学建模和实际问题中具有广泛的应用。
本文将通过具体的实例,来介绍绝对值函数的应用和解题方法,帮助高中学生更好地理解和掌握这一知识点。
一、求解绝对值不等式绝对值不等式是绝对值函数应用的重要形式之一。
我们以一个简单的例子开始,假设有如下的不等式:|2x - 1| < 3要求解这个不等式,我们可以将其拆分为两个不等式,即:2x - 1 < 3 和 2x - 1 > -3解得:x < 2 和 x > -1所以,原始的不等式的解集为 -1 < x < 2。
这个例子展示了如何通过拆分不等式来求解绝对值不等式,这也是解决绝对值不等式常用的方法之一。
二、求解含有绝对值的方程除了不等式,绝对值函数还常常出现在方程的解中。
我们以一个实际问题为例,来说明如何求解含有绝对值的方程。
例题:某地的温度每天都在变化,已知温度的变化规律可以用函数T(t) = |t - 5| - 3来表示,其中t表示时间(单位:小时),T(t)表示温度(单位:摄氏度)。
现在要求解在什么时间温度为0度。
解答:根据题意,我们需要求解方程|t - 5| - 3 = 0。
将绝对值函数的定义展开,得到两个方程:t - 5 - 3 = 0 或者 -(t - 5) - 3 = 0解得:t = 8 或者 t = 2所以,温度为0度的时间有两个解,分别是t = 8和t = 2。
这个例子展示了如何通过将绝对值函数的定义展开,来求解含有绝对值的方程。
这是解决这类问题常用的方法之一。
三、绝对值函数在距离和模型中的应用绝对值函数在距离和模型中的应用也是高中数学中的重要内容。
我们以一个典型的例子来说明。
例题:甲、乙两地相距200公里,甲地有一辆车以每小时50公里的速度往乙地行驶,乙地有一辆车以每小时40公里的速度往甲地行驶。
问多少小时后,两车相遇?解答:设两车相遇的时间为t小时,则甲地车行驶的距离为50t公里,乙地车行驶的距离为40t公里。
关于绝对值函数的问题解决
关于绝对值函数的问题解决有一道某地高三模拟考试题,涉及到绝对值函数,用来说明数学中的分类讨论思想非常有代表性。
试题 已知函数1)(2-=x x f ,|1|)(-=x a x g .(1) 若关于x 的方程)(|)(|x g x f =只有一个实数解,求实数a 的取值范围;(2) 若当R x ∈时,不等式)()(x g x f ≥恒函数成立,求实数a 的取值范围;(3) 求函数)(|)(|)(x g x f x h +=在区间[-2,2]上的最大值(直接写出结果......,不需给出演算......步骤..). 解答(1)方程|()|()f x g x =,即2|1||1|x a x -=-,变形得|1|(|1|)0x x a -+-=,显然,1x =已是该方程的根,从而欲原方程只有一解,即要求方程|1|x a +=,有且仅有一个等于1的解或无解 ,结合图形得0a <.(2)不等式()()f x g x ≥对x ∈R 恒成立,即2(1)|1|x a x --≥(*)对x ∈R 恒成立, ①当1x =时,(*)显然成立,此时a ∈R ;②当1x ≠时,(*)可变形为21|1|x a x -≤-,令21,(1),1()(1),(1).|1|x x x x x x x ϕ+>⎧-==⎨-+<-⎩ 因为当1x >时,()2x ϕ>,当1x <时,()2x ϕ>-,所以()2x ϕ>-,故此时2a -≤.综合①②,得所求实数a 的取值范围是2a -≤.(3)因为2()|()|()|1||1|h x f x g x x a x =+=-+-=2221,(1),1,(11),1,(1).x ax a x x ax a x x ax a x ⎧+--⎪--++-<⎨⎪-+-<-⎩≤≥① 当1,22a a >>即时,结合图形可知()h x 在[2,1]-上递减,在[1,2]上递增, 且(2)33,(2)3h a h a -=+=+,经比较,此时()h x 在[2,2]-上的最大值为33a +. ② 当01,22a a 即0≤≤≤≤时,结合图形可知()h x 在[2,1]--,[,1]2a-上递减, 在[1,]2a --,[1,2]上递增,且(2)33,(2)3h a h a -=+=+,2()124a a h a -=++, 经比较,知此时()h x 在[2,2]-上的最大值为33a +.③ 当10,02a a -<<即-2≤≤时,结合图形可知()h x 在[2,1]--,[,1]2a-上递减, 在[1,]2a --,[1,2]上递增,且(2)33,(2)3h a h a -=+=+,2()124a a h a -=++, 经比较,知此时()h x 在[2,2]-上的最大值为3a +.④ 当31,222a a -<-<-即-3≤≤时,结合图形可知()h x 在[2,]2a -,[1,]2a -上递减,在[,1]2a ,[,2]2a -上递增,且(2)330h a -=+<, (2)30h a =+≥, 经比较,知此时()h x 在[2,2]-上的最大值为3a +. 当3,322a a <-<-即时,结合图形可知()h x 在[2,1]-上递增,在[1,2]上递减, 故此时()h x 在[2,2]-上的最大值为(1)0h =.综上所述,当0a ≥时,()h x 在[2,2]-上的最大值为33a +;当30a -<≤时,()h x 在[2,2]-上的最大值为3a +;当3a <-时,()h x 在[2,2]-上的最大值为0.。
绝对值方程详解及答案精编
第九讲绝对值与一元一次方程绝对值是初中数学最活跃的概念之一,能与数学中许多知识关联而生成新的问题,我们把绝对值符号中含有未知数的方程叫含绝对值符号的方程,简称绝对值方程.解绝对值方程的基本方法有:一是设法去掉绝对值符号. 将绝对值方程转化为常见的方程求解;一是数形结合,借助于图形的直观性求解•前者是通法,后者是技巧.解绝对值方程时,常常要用到绝对值的几何意义,去绝对值的符号法则,非负数的性质、绝对值常用的基本性质等与绝对值相关的知识、技能与方法.例题【例1】方程5x • 6 =6x -5的解是__________ •(重庆市竞赛题)思路点拨没法去掉绝对值符号,将原方程化为一般的一元一次方程来求解.【例2】适合2a+7|+|2a-1 =8的整数a的值的个数有()•A• 5 B• 4 C• 3 D. 2(“希望杯;邀请赛试题)思路点拨用分类讨论法解过程繁琐,仔细观察数据特征,借助数轴也许能找到简捷的解题途径.注:形如ax + b=cx + d的绝对值方程可变形为ax+b=±(cx+d)且cx + d^O, 才是原方程的根,否则必须舍去,故解绝对值时应检验.【例3】解方程:x-3x 十4 ;思路点拨从内向外,根据绝对值定义性质简化方程.(天津市竞赛题)【例4】解下列方程:(1)x +3 - x -] =x +1 (北京市“迎春杯”竞赛题)(2)X —1 +|x — 5 = 4 •(“祖冲之杯”邀请赛试题)思路点拨解含多个绝对值符号的方程最常用也是最一般的方法是将数轴分段进行讨论,采用前面介绍的“零点分段法”分类讨论;有些特殊的绝对值方程可利用绝对值的几何意义迅速求解.【例5】已知关于x的方程X-2十|x-3 = a,研究a存在的条件,对这个方程的解进行讨论.思路点拨方程解的情况取决于a的情况,a与方程中常数2、3有依存关系,这种关系决定了方程解的情况,因此,探求这种关系是解本例的关键. 运用分类讨它法或借助数轴是探求这种关系的重要方法与工具,读者可从两个思路去解.注本例给出了条件,但没有明确的结论,这是一种探索性数学问题,它给我们留有自由思考的余地和充分展示思维的广阔空间,我们应从问题的要求出发,进行分析、收集和挖掘题目提供的各种信息,进行全面研究.学力训练1方程3(x -1^—+1的解是____________ ;方程3x—1 =52•已知3990X 1995 =1995,那么x= ___________ .3. _____________________________________________ 已知,X =X 2,那么19x"+3x+27的值为__________________________________________________ .4. 关于x的方程ax =|a +1 — x的解是x=0 ,则a的值_的解是x=1,则有理数a的取值范围是 ____________ .5•使方程3x + 2| + 2 = 0成立的未知数x的值是().2 十…A . —一2B . 0C .D .不存在36. 方程x-5+x-5=0的解的个数为().A .不确定B .无数个C . 2个D . 3个(“祖冲之杯”邀请赛试题)17. 已知关于x的方程mx+2=2(m-x)的解满足X —,一12 2 2A . 10 或—B . 10 或C . -10 或—D .5 5 5(山东省竞赛题)& 若2000x 2000 =20 2000 ,则x 等于().A . 20 或一21B . 一20 或21 C. —19 或21(重庆市竞赛题)9 .解下列方程:(1)||3x _5 +4 =8 ;(2)4x -3 _2 =3x +4 ;(3)x _2x +1| =3 ;(4)2x T + x -2 + x +1 .10 .讨论方程|x+3 — 2 = k的解的情况.11 .方程x -2 T =2的解是 _______________12•若有理数x 满足方程1 -X =1 +|X ,则化简X-1的结果是 ______________________________________________________________________ .13. __________________________________________________________________ 若a >0,b cO ,则使x —a +|x —b = a —b 成立的x 取值范围是 __________________________ •14. _____________________________________________________ 若0 vx v10,则满足条件 x_3 =a 的整数a 的值共有 _______________________________________ 个,它们的和是 ____ . 15•若m 是方程2000—x =2000+x 的解,则m —2001等于().A . m 一 2001B .一 m 一 2001C . m+2001D .一 m+200116 .若关于x 的方程2x —3+m=0无解,3x —4+ n=0只有一个解,4x —5=k = 0有两个解,则m 、n 、k 的大小关系是(). m>n>k B . n> k>m C . k>m>n D . m>k>n2x 1的解是 ________ ._;关于x 的方程ax=|a + 1—x=0,则m 的值是()2—10或 517 .适合关系式3x-4+3x+2=6的整数x的值有()个.A . 0B . 1C . 2 D.大于2的自然数18 .方程x + 5»7" 的解有().A . 1个B. 2个C . 3个D .无数个19 .设a、b为有理数,且a>0,方程||x-a -b =3有三个不相等的解,求b的值.(“华杯赛”邀请赛试题)20 .当a满足什么条件时,关于x的方程x-2-x-5 = a有一解?有无数多个解?无解?21 .已知x+2+1—x=9 — y—5—1+y,求x+y的最大值与最小值.(江苏省竞赛题)22 . (1)数轴上两点表示的有理数是a、b,求这两点之间的距离;⑵是否存在有理数x,使x+1 +|x—3=x?(3)是否存在整数x,使x-4 + X—3 + x+3+|x+4 =14?如果存在,求出所有的整数x;如果不存在,说明理由.参考答案回鉅对值与一元一次方程【例題求解】ft I jr=^ll提示】原方程5jrH-6=-±(6jr-5)或械5斗斗点玉Q忑丁+亦弋。
绝对值的化简求值问题的几种类型及解法解析
数学篇解题指南绝对值在化简求值问题、解方程或不等式问题中都会涉及.解答含绝对值问题的关键就在于去掉绝对值符号.一般遵循的原则是:先判断绝对值符号中式子的正负,再根据法则去掉绝对值符号.单个绝对值的问题一般比较简单,但是有的题目会同时出现多个绝对值或多重绝对值,这样就使题目变得复杂了.下面介绍几类有关绝对值的化简求值问题,供大家参考.一、含单个绝对值问题一个题目中只含有一个绝对值是最基础的题目,此时只需考虑去绝对值符号的条件,即对于任意数|a |:(1)当a >0时,|a |=a ;(2)当a =0时|a |=0;(3)当a <0时;|a |=-a .同学们在解题时应根据题设条件或挖掘隐含条件,确定绝对值符号里代数式的正负.若题目对含绝对值代数式的字母没有限制条件,须运用分类讨论的方法来解答.例1若|x |=3,|y |=2,且|x -y |=y -x ,求x +y 的值.分析:此题中|x |=3,可知x =±3;|y |=2可知y =±2.由题中|x -y |=y -x 可知y ≥x .由此可以推断,当y =2时,x 可以为±3,此时x +y =-1或5;当y =-2时,x 只能为-3,此时x +y =-5.最后综合所有情况即可得解.解:∵|x |=3,∴x =±3;同理可得y =±2,∵|x -y |=y -x ,∴y ≥x ,①当y =2时,x =-3,x +y =-1.②当y =-2时,x =-3,则x +y =-5.综合①②得x +y 的值可能是-1、-5.评注:求解此题是利用|x -y |≥0挖掘了隐含条件y ≥x ,然后确定x 和y 的可能值,简化了分类讨论的种类.同学们在求解过程中一定要仔细观察,充分挖掘题目中的隐含条件.二、含多个绝对值问题有些含有绝对值的题目中往往不止一个含绝对值的代数式,可能是两个、三个甚至是更多个含绝对值的代数式,通过“+”“-”“×”“÷”等运算符号连接.此时,去绝对值符号就需要先找出每个绝对值的零点值,再把全体实数分段,然后在每一实数段中化去绝对值符号,最后分类讨论去绝对值的结果.例2化简:|3x +1|+|2x -1|.分析:此题含有两个绝对值,要想去绝对绝对值的化简求值问题的几种类型及解法解析盐城市新洋初级中学聂玉成19数学篇值符号就要将绝对值符号内的数或式与“0”比较,然后逐个去掉绝对值符号.令3x +1=0得x =-13,同理,令2x -1=0得x =12.所以,当x 取不同的值时,两个绝对值的正负是不同的,需要分类讨论来解答.x 的取值分布如图所示:---解:令3x +1=0,得x =-13,令2x -1=0,得x =12,所以,实数轴被-13和12分为如图所示的三个部分.当x <-13时,3x +1<0,且2x -1<0,则原式=-(3x +1)+[-(2x -1)]=-5x ;当-13≤x ≤12时,3x +1≥0,且2x -1≤0,则原式=(3x +1)+[-(2x -1)]=x +2;当x >12时,3x +1>0,且2x -1>0,则原式=(3x +1)+(2x -1)=5x ;综上所述,当x <-13,原式=-5x ;当-13≤x ≤12,原式=x +2;当x >12,原式=5x .评注:此题含有两个绝对值,即含有两个零点(x =-13和x =12),在去绝对值符号时需要借助“分类讨论思想”分情况解答.特别是第二种情况,去绝对值符号时两个代数式是一正一负,务必要注意符号问题.三、含多重绝对值问题有些较为复杂的问题中含有多重绝对值符号,即绝对值符号中还有绝对值符号,我们称这种形式为多重绝对值.在求解多重绝对来解答问题.例3已知x <-3,化简:|3+|2-|1+x |||.分析:这是一个含有多重绝对值符号的问题,在求解时需要根据“由内而外”的原则逐层去绝对值.首先根据x 的范围判断出1+x <0,所以最里层绝对值|1+x |=-(1+x ).第二层|2-|1+x ||可以转化为|2-[-(1+x )]|=|3+x |.因为x <-3,所以3+x <0,即|2-|1+x ||=-(3+x ).最外层|3+|2-|1+x |||可转化为|3+[-(3+x )]|=|-x |.这样根据x 的取值范围一步步利用绝对值的代数意义即可化简.解:①最内层:∵x <-3,∴1+x <-2<0,∴|1+x |=-(1+x ),②第二层:|2-|1+x ||=|2-[-(1+x )]|=|2+(1+x )|=|3+x |,∵x <-3,∴3+x <0,∴|3+x |=-(3+x ),∴|2-|1+x ||=-(3+x ),③最外层:|3+|2-|1+x |||=|3+[-(3+x )]|=|-x |,∵x <-3,∴-x >3>0,∴|-x |=-x ,∴|3+|2-|1+x |||=-x ,综合①②③可得|3+|2-|1+x |||化简后为-x .评注:此题数值比较简单,但含有多重绝对值符号.在去绝对值符号时要由内而外逐层将3个层次的绝对值符号内部的数或式同“0”作比较,大于等于“0”的直接去绝对值;小于“0”的一定要添加“-”.绝对值是中学数学中的一个重要概念,常与其他知识结合起来考查.同学们只要牢牢掌握去绝对值的基本方法,结合“由内而解题指南。
微专题24 绝对值函数问题(解析版)
微专题24 绝对值函数问题【题型归纳目录】题型一:含一个绝对值的函数与不等式问题 题型二:含两个绝对值的和的问题 题型三:含两个绝对值的差的问题 题型四:含多个绝对值的问题 【典型例题】题型一:含一个绝对值的函数与不等式问题 例1.不等式|23|5x -<的解集为( ) A .(1,4)- B .(-∞,1)(4-⋃,)+∞C .(,4)-∞D .(1,)-+∞【解析】解:|23|5x -<, 5235x ∴-<-<,解得:14x -<<, 故选:A .例2.不等式|1|3x -<的解集是( ) A .(-∞,2)(4-⋃,)+∞ B .(2,4)-C .(1,4)D .(-∞,1)(4⋃,)+∞【解析】解:|1|3x -<,313x ∴-<-<,24x ∴-<<, 故不等式的解集是(2,4)-, 故选:B .例3.若不等式|2|3a x x -+对任意[0x ∈,2]恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .(1,3)-B .[1-,3]C .(1,3)D .[1,3]【解析】解:由不等式|2|3a x x -+对任意[0x ∈,2]上恒成立,可得()|2|f x a x =-的图象在[0x ∈,2]上恒位于直线3y x =+的下方或在直线3y x =+上, 如图所示:∴02(2)|4|5af a ⎧<⎪⎨⎪=-⎩①,或02(2)|4|5(0)||3a f a f a ⎧⎪⎪=-⎨⎪=⎪⎩②.由①可得10a -<,由②可得03a ,故实数a 的取值范围是{|10a a -<,或者03}[1a =-,3],故选:B .变式1.已知t 为常数,函数2|4|y x x t =--在区间[0,6]上的最大值为10,则t = 2或6 . 【解析】解:函数22|4||(2)4|y x x t x t =--=---在区间[0,6]上的最大值为10, 故有2(62)410t ---=,或410t +=,求得2t =,或6t =, 故答案为:2或6.变式2.已知不等式|3|1x a x ->-对任意(0,2)x ∈恒成立,则实数a 的取值范围是 (,3)[7-∞,)+∞【解析】解:|3|1x a x ->-等价于31x a x ->-或31x a x -<-,解得12a x ->或14a x +<, 当1124a a -+<,即3a <时,不等式解集为R ,显然符合题意. 当3a 时,(0,2)(⊆-∞,11)(42a a +-⋃,)+∞, 所以124a +或102a -,解得7a 或1a (舍去), 综上,实数a 的取值范围是7a 或3a <. 故答案为:(,3)[7-∞,)+∞.变式3.已知a R ∈,函数4()||f x x a a x =+-+在区间[1,4]上的最大值是5,则a 的取值范围是 (-∞,9]2. 【解析】解:由题可知4||5x a a x +-+,即4||5x a a x+--,所以5a , 又因为4||5x a a x+--, 所以455a x a a x -+--, 所以4255a x x-+,又因为14x ,445x x +, 所以254a -,解得92a, 故答案为:(-∞,9]2.变式4.若函数4||y a x a x=-+-在区间[1,4]上的最小值是4,实数a 的取值范围是 [4.5,)+∞ . 【解析】解:由4y x x=+在[1,2)递减,[2,4]递增, 可得4y x x=+的最小值为4,最大值为5, 函数4||y a x a x=-+-的最值在顶点或区间的端点处取得, 若f (1)取得最小值4,即|5|4a a --=,可得 4.5a =, 即有4() 4.5| 4.5|f x x x=-+-,且此时f (1)f =(2)f =(4)取得最小值,成立; 若f (2)取得最小值4,即|4|4a a --=,即有4a ;此时f (1)|5|a a =--,f (4)|5|a a =--,f (2)4=,由f (2)f (1),解得 4.5a ; 当f (4)取得最小值4,即|5|4a a --=,解得 4.5a =,成立. 综上可得a 的范围是[4.5,)+∞. 故答案为:[4.5,)+∞.题型二:含两个绝对值的和的问题例4.不等式|1||2|4x x -++的解集是( ) A .53(,)22-B .53[,]22-C .3[2,]2-D .5[,1)2-【解析】解:令()|1||2|f x x x =-++, 则21,2()3,2121,1x x f x x x x ---⎧⎪=-<<⎨⎪+⎩,∴当2x -时,|2||1|4214x x x ++-⇔--,522x ∴--; 当21x -<<时,有34恒成立,当1x 时,|2||1|4214x x x ++-⇔+,312x∴. 综上所述,不等式|2||1|4x x ++-的解集为5[2-,3]2.故选:B .例5.不等式2|1||2|2x x a a ++--恒成立,则a 的取值范围是( ) A .(,3)-∞B .(3,)+∞C .[1-,3]D .(-∞,1][3-,)+∞【解析】解:|1||2||(1)(2)|3x x x x ++-++-=,|1||2|x x ∴++-的最小值为3,2|1||2|2x x a a ++--恒成立,∴只需223a a -,13a ∴-,a ∴的取值范围为[1-,3].故选:C .例6.若关于x 的不等式|2||1|x x a -+-在R 上恒成立,则a 的最大值是( ) A .0B .1C .1-D .2【解析】解:由绝对值的性质得()|2||1||(2)(1)|1f x x x x x =-+----=,所以()f x 最小值为1,从而1a ,解得1a , 因此a 的最大值为1. 故选:B .变式5.若关于x 的不等式|2|||x x a a -+-在R 上恒成立,则a 的最大值是( )A .0B .1C .1-D .2【解析】解:化简得:|2||||(2)()||2|x x a x x a a a -+----=-,当20a -,即2a 时,上式化为2a a -,实数a 无解;当20a -,即2a 时,上式化为2a a -,解得22a ,解得1a , 综上,实数a 的范围为1a , 则实数a 的最大值为1. 故选:B .变式6.不等式|1||24|6x x ++->的解集为 (-∞,1)(3-⋃,)+∞ . 【解析】解:由于33,1|1||24|5,1233,2x x x x x x x x -<-⎧⎪++-=--<⎨⎪-⎩,故当1x <-时,不等式即336x ->,解得1x <-. 当12x -<时,不等式即56x ->,解得x 无解.当2x 时,不等式即336x ->,解得3x >. 综上可得,不等式的解集为(-∞,1)(3-⋃,)+∞, 故答案为(-∞,1)(3-⋃,)+∞.变式7.关于x 的不等式|2||8|x x a -+-在R 上恒成立,则a 的最大值为 6 . 【解析】解:由绝对值的性质得()|2||8||(2)(8)|6f x x x x x =-+----=,所以()f x 最小值为6,从而6a ,解得6a , 因此a 的最大值为6. 故答案为:6.变式8.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x 时,1()(|||2|3||)2f x x a x a a =-+--.若集合{|(1)()0x f x f x -->,}x R ∈=∅,则实数a 的取值范围为 1(,]6-∞ .【解析】解:若{|(1)()0x f x f x -->,}x R ∈=∅, 则等价为(1)()0f x f x --恒成立,即(1)()f x f x -恒成立, 当0x 时,1()(|||2|3||)2f x x a x a a =-+--.若0a ,则当0x 时,1()(23)2f x x a x a a x =-+-+=,()f x 是奇函数,∴若0x <,则0x ->,则()()f x x f x -=-=-,则()f x x =,0x <,综上()f x x =,此时函数为增函数,则(1)()f x f x -恒成立, 若0a >,若0x a 时,1()[(2)3]2f x x a x a a x =-+---=-;当2a x a <时,1()[(2)3]2f x x a x a a a =----=-;当2x a >时,1()(23)32f x x a x a a x a =-+--=-.即当0x 时,函数的最小值为a -, 由于函数()f x 是定义在R 上的奇函数, 当0x <时,()f x 的最大值为a , 作出函数的图象如图: 由于x R ∀∈,(1)()f x f x -,故函数(1)f x -的图象不能在函数()f x 的图象的上方,结合图可得133a a -,即61a ,求得106a <, 综上16a, 故答案为:(-∞,1]6题型三:含两个绝对值的差的问题例7.若存在实数x 使得不等式2|1||1|3x x a a +---成立,则实数a 的取值范围为( ) A .(-∞317317][2-+,)+∞ B .(-∞,2][1-,)+∞C .[1,2]D .(-∞,1][2,)+∞【解析】解:令2,1()|1||1|2,112,1x f x x x x x x --⎧⎪=+--=-<<⎨⎪⎩,则2()2f x -,即2|1||1|2x x -+--,若存在实数x 使得不等式2|1||1|3x x a a +---成立, 则232a a --, 解得2a 或1a . 故选:D .例8.若关于x 的不等式2|1||2|2x x a a +-->+有实数解,则实数a 的取值范围为( ) A .(3,1)-B .(1,3)-C .(-∞,3)(1-⋃,)+∞D .(-∞,1)(3-⋃,)+∞【解析】解:|1||2||(1)(2)|3x x x x +--+--=,3|1||2|3x x ∴-+--,由不等式2|1||2|2x x a a +-->+有实数解, 知232a a >+,解得31a -<<.故选:A .例9.若关于x 的不等式2|1||2|4x x a a +--<-有实数解,则实数a 的取值范围为( )A .(-∞,1)(3⋃,)+∞B .(1,3)C .(-∞,3)(1--⋃,)+∞D .(3,1)--【解析】解:|1||2|x x +--表示数轴上的x 对应点到1-的距离减去它到2的距离,它的最大值为3,最小值等于3-,243a a ->-,2430a a -+>,3a ∴>,或1a <,故实数a 的取值范围为(-∞,1)(3⋃,)+∞,故选:A .变式9.对所有的x R ∈,不等式2|20||5|2x x a a ---+恒成立,实数a 的取值范围是 (-∞,5][3-,)+∞【解析】解:|20||5|15x x ---,对所有的x R ∈,不等式2|20||5|2x x a a ---+恒成立,则2215a a +,解得5a -或3a .故答案为(-∞,5][3-,)+∞.变式10.关于x 的不等式2|3||1|5x x a a +---的解集不是∅,则实数a 的取值范围为 (-∞,1][4,)+∞ .【解析】解:|3||1||(3)(1)|4x x x x +---+--=-, (|3||1|)4min x x ∴+--=-.不等式2|3||1|5x x a a +---的解集不是∅,∴只需25(|3||1|)4min a a x x -+--=-,2540a a ∴-+,4a ∴或1a ,a ∴的取值范围为(-∞,1][4,)+∞.故答案为:(-∞,1][4,)+∞. 题型四:含多个绝对值的问题例10.设函数()|1||2||2018||1||2||2018|()f x x x x x x x x R =++++⋯+++-+-+⋯+-∈,下列四个命题中真命题的序号是( ) (1)()f x 是偶函数;(2)当且仅当0x =时,()f x 有最小值; (3)()f x 在(0,)+∞上是增函数;(4)方程2(55)(2)f a a f a -+=-有无数个实根 A .(1)(4)B .(1)(2)C .(1)(2)(3)D .(2)(3)(4)【解析】解:()|1||2||2018||1||2||2018|f x x x x x x x =++++⋯+++-+-+⋯+-,()|1||2||2018||1||2||2018|f x x x x x x x ∴-=-++-++⋯+-++--+--+⋯+-- |1||2||2018||1||2||2018|()x x x x x x f x =-+-+⋯+-+++++⋯++=, ()f x ∴为偶函数,故(1)正确.根据绝对值的几何意义可得()(|1||1|)(|2||2|)(|3||3|)(|2018||2018|)f x x x x x x x x x =++-+++-+++-+⋯+++- 2018(24036)2464036201820192++++⋯+==⨯,当且仅当11x -时,取等号.故(2)错误;由于1()2f f =(1),显然函数()f x 在(0,)+∞上不是增函数,故(3)不正确;由于2(55)(2)f a a f a -+=-,且函数()f x 为偶函数,2552a a a ∴-+=-,或255(2)a a a -+=--,或21551121a a a ⎧--+⎨--⎩. 解得1a =,或3a =,或32a =或13a ,故方程2(55)(2)f a a f a -+=-有无数个实根,故(4)正确. 故答案为:(1)(4) 故选:A .例11.若|1||2||10||11|x x x x m -+-+-+-对一切x R ∈恒成立,则实数m 的取值范围为 (-∞,18] . 【解析】解:244,(1)222,(12)|1||2||10||11|18,(210)22,(1011)424,(11)x x x x x x x x x x x x x -⎧⎪-<⎪⎪-+-+-+-=<⎨⎪-<⎪->⎪⎩,可得|1||2||10||11|18x x x x -+-+-+-,若|1||2||10||11|x x x x m -+-+-+-对一切x R ∈恒成立,则实数m 的取值范围为(-∞,18]. 故答案为:(-∞,18].例12.已知函数()|1||21||31||1001|f x x x x x =-+-+-+⋯+-,则当x = 171时,()f x 取得最小值. 【解析】解:()|1||21||31||1001|f x x x x x =-+-+-+⋯+- 111|1|2||3||100||23100x x x x =-+-+-+⋯+-111111|1|||||||||||||22333100x x x x x x x =-+-+-+-+-+-+⋯+-共有1(1100)10050502+⨯⨯=项 又||||||x a x b a b -+--(注:||x a -为x 到a 的距离⋯||||x a x b -+-即为x 到a 的距离加上x 到b 的距离,当x 在a ,b 之间时,||||x a x b -+-最小且值为a 到b 的距离) 所以()f x 的5050项 前后对应每两项相加,使用公式||||||x a x b a b -+--111()(1)()1002100f x -+-+⋯+⋯当x 在每一对a ,b 之间时,等号成立 由于170(170)24852⨯+⨯= 171(711)25562⨯+⨯= 所以()f x 最中间的两项(第2525,2526项)是1||71x - 所以11111()(1)()()10021007171f x -+-+⋯+- 当171x =时等号成立 则当171x =时()f x 取得最小值 变式11.已知函数()|1||21||31|f x x x x =-+-+-.则f (2)= 9 ,()f x 的最小值为 . 【解析】解:(1)f (2)|21||221||321|9=-+⨯-+⨯-= (2)136,3111,()32141,1263,1x x x f x x x x x ⎧-⎪⎪⎪<⎪=⎨⎪-<⎪⎪⎪->⎩, 由()f x 单调性知,最小值为1.变式12.已知函数()|1||2||3||20|f x x x x x =-+-+-+⋯+-,x N +∈且120x .(1)分别计算f (1),f (5),(20)f 的值;(2)当x 为何值时,()f x 取得最小值?最小值是多少? 【解析】解:(1)由()|1||2||3||20|f x x x x x =-+-+-+⋯+-, 得f (1)19(119)012191902⨯+=+++⋯+==;f (5)15(115)43210121510101201302⨯+=+++++++⋯+=+=+=; 19(191)(20)19181732101902f ⨯+=+++⋯++++==. (2)设x 是1~20中的某一整数,则()(1)(2)321012(20)f x x x x =-+-+⋯+++++++⋯+- (1)[1(1)](20)[1(20)]22x x x x -+--+-=+222121399(242420)21210()224x x x x x =-+=-+=-+. 因为x N +∈,所以当10x =或11时,()f x 取最小值, (10)(11)100f f ==,即最小值是100.【过关测试】 一、单选题1.(2022·安徽·芜湖一中高一阶段练习)已知集合{}21A x x =-≤,{}1,2,3,4B =,则A B =( ) A .{}4 B .{}3,4 C .{}2,3,4 D .{}1,2,3【答案】D【解析】因为{}{}{}2112113A x x x x x x =-≤=-≤-≤=≤≤,故{}1,2,3A B =. 故选:D.2.(2022·江苏·扬州市邗江区蒋王中学高一阶段练习)设a ∈R ,若不等式22112480x x ax x x x-+++-+≥恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .[]1,5- B .[]1,6- C .[]2,6- D .[]2,2-【答案】C【解析】由题意可得()221142+++8a x x x x x-≤-,且0x ≠. 当0x >时,可得2211842+++a x x x x x-≤-, 由绝对值三角不等式可得222211811888++++++=2+22x x x x x x x x x x x x x x-≥-≥⋅, 当且仅当=2x 时,等号成立,所以,428a -≤,可得2a ≥-;当<0x 时,可得222211811842++a x x x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫-≥--+---=--+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,因为()222211811888++2228x x x x x x x x x x x x x x--≥-++-=-+≥-⋅=--, 当且仅当=2x -时,等号成立,故428a -≥-,解得6a ≤.综上所述,26a -≤≤.故选:C.3.(2022·河南·新密市第一高级中学高一阶段练习)设a ,b 是实数,集合{}1,A x x a x R =-<∈,{}|||3,B x x b x R =->∈,且A B ⊆,则a b -的取值范围为( )A . []0,2B .[]0,4C .[)2,+∞D .[)4,+∞ 【答案】D【解析】集合{}{}1,|11A x x a x R x a x a =-<∈=-<<+,{}{3,|3B x x b x R x x b =-∈=<-或}3x b >+ 又A B ⊆,所以13a b +≤-或13a b -≥+即4a b -≤-或4a b -≥,即4a b -≥所以a b -的取值范围为[)4,+∞故选:D4.(2022·浙江·温州中学高一期中)已知函数()()122021122021f x x x x x x x x R =++++⋅⋅⋅+++-+-+⋅⋅⋅+-∈,且实数a 满足()()221f a a f a --=+,则实数a 的取值范围为( )A .3a =或1a =11315a --≤≤B .3a =或1a =C .3a =或1a =-D .3a =或1a =或1a =-【答案】A【解析】因为函数()f x 的定义域为R ,而()()f x f x -=,所以函数()f x 为偶函数,又112x x ++-≥,当且仅当11x -≤≤时取等号, 224x x ++-≥,当且仅当22x -≤≤时取等号,……202120214042x x ++-≥,当且仅当20212021x -≤≤时取等号,所以()()1220211220212122021f x x x x x x x =++++⋅⋅⋅+++-+-+⋅⋅⋅+-≥+++,当且仅当11x -≤≤时取等号,当12x ≤≤时,()()122021122021=2222021f x x x x x x x x =++++⋅⋅⋅+++-+-+⋅⋅⋅+-+++,当23x ≤≤时,()()122021122021=4232021f x x x x x x x x =++++⋅⋅⋅+++-+-+⋅⋅⋅+-+++,…… 当20202021x ≤≤时,()122021122021=404022021f x x x x x x x x =++++⋅⋅⋅+++-+-+⋅⋅⋅+-+⨯, 当2021x >时,()122021122021=4042f x x x x x x x x =++++⋅⋅⋅+++-+-+⋅⋅⋅+-,故函数()f x 在[)1,+∞上递增,再根据函数()f x 为偶函数,所以()f x 在(],1-∞-上递增,因此()()221f a a f a --=+可等价于221a a a --=+或()221a a a --=-+或2121111a a a ⎧-≤--≤⎨-≤+≤⎩,解得1a =-或3a =或1a =11315a --≤≤ 故选:A .5.(2022·江苏·海安高级中学高一阶段练习)若不等式21x x a +--≤对一切x R ∈恒成立.则实数a 的取值范围为( )A .3a >B .3a <C .3a ≥D .3a ≤【答案】C 【解析】设21y x x =+--,当21x -≤≤时,()2121y x x x =++-=+;当1x >时,()()213y x x =+--=;当<2x -时,()()213y x x =-++-=-, 故21y x x =+--有最大值3. 21x x a +--≤对一切x ∈R 恒成立,则a 必大于等于21y x x =+--的最大值3.故取值范围为[)3,+∞.故选:C .6.(2022·全国·高一课时练习)已知函数()()1,f x ax b a b R x =++∈,当1,22x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,设()f x 的最大值为(),M a b ,则(),M a b 的最小值为( )A .18B .14C .12D .1【答案】B【解析】函数()()1,f x ax b a b R x =++∈,当1[2x ∈,2]时,()f x 的最大值为(,)M a b , 可得1(,)(2)|2|2M a b f a b ≥=++,11(,)()|2|22M a b f a b ≥=++,(,)(1)|1|M a b f a b ≥=++,可得1(3M a ,2)(3b M a +,)(b M a +,211124)1336333b a b a b a b ≥++++++++ 211124113363332a b a b a b ≥+++++---=, 即()12,2M a b ≥,即有()1,4M a b ≥,则(,)M a b 的最小值为14, 故选:B 7.(2022·浙江杭州·高一期末)当[1,1]x ∈-时,不等式2||||1ax b x c ++≤恒成立,则||||||a b c ++的最大值为( )A .18B .17C .16D .15【答案】B【解析】因为[1,1]x ∈-, 所以[0,1]x ∈, 当0x =时,可得1c ≤①, 当12x =时,可得142a b c ++≤②, 当1x =时,可得1a b c ++≤③, 由①②③可得114()()84222a b a c a b c c =++-++-≤, 134()()84244a b b c a b c c =++-++-≤, 所以88117a b c ++≤++=,故选:B8.(2022·江苏省太湖高级中学高一期中)设{}|22A x x =-≥,{}|1B x x a =-<,若A B ⋂=∅,则a 的取值范围为( )A .1a <B .01a <≤C .1a ≤D .03a <≤【答案】C 【解析】由22x -≥得22x -≤-或22x -≥,解得0x ≤或4x ≥,所以(][),04,A =-∞⋃+∞, 由1x a -<得1a x a -<-<,解得11a x a -<<+,所以()1,1B a a =-+.当0a ≤时,B =∅,A B ⋂=∅,符合题意. 当0a >时,由于A B ⋂=∅,所以1014a a -≥⎧⎨+≤⎩,解得01a <≤. 综上所述,a 的取值范围是1a ≤.故选:C9.(2022·辽宁·沈阳二中高一阶段练习)已知函数()1f x mx x =--(0m >),若关于x 的不等式()0f x <的解集中的整数恰有3个,则实数m 的取值范围为( )A .01m <≤B .4332m ≤<C .312m <<D .322m ≤< 【答案】B【解析】()0f x <可化为1mx x <-,作函数y mx =与函数1y x =-的图象如下,结合图象可知,关于x 的不等式()0f x <的解集中的3个整数解为0,1-,2-; 故只需使221331m m ⎧-<--⎪⎨-≥--⎪⎩,解得4332m ≤<; 故选:B .二、多选题10.(2022·黑龙江·哈尔滨三中高一期中)定义{},min ,,a a b a b b a b≤⎧=⎨>⎩,若函数{}2()min 33,|3|3f x x x x =-+--+,且()f x 在区间[,]m n 上的值域为37,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦,则区间[,]m n 长度可以是( ) A .74B .72C .114D .1【答案】AD 【解析】令23333x x x -+≤--+①,当3x ≥时,不等式可整理为2230x x --≤,解得13x -≤≤,故3x =符合要求,当3x <时,不等式可整理为2430x x -+≤,解得13x ≤≤,故13x ≤<,所以不等式①的解为13x ≤≤; 由上可得,不等式23333x x x -+>--+的解为1x <或3x >,所以()233,1333,13x x x f x x x x ⎧-+≤≤⎪=⎨--+⎪⎩或, 令23334x x -+=,解得32x =,令27334x x -+=,解得52x =或12,令3334x --+=,解得34x =或214,令7334x --+=,解得74x =或174,所以区间[],m n 的最小长度为1,最大长度为74. 故选:AD.11.(2022·江苏·靖江高级中学高一阶段练习)若R x ∃∈,使得|21||32|x x m +--<成立是假命题,则实数m 可能取值是( )A .5B .4C .4-D .5-【答案】CD【解析】因为R x ∃∈,使得|21||32|x x m +--<成立是假命题,所以R x ∀∈,都有|21||32|x x m +--≥.记()|21||32|f x x x =+--,只需()min m f x ≤. ()34,213=|2+1||32|=42,<2214,<2x f x x x x x x ≥----≤--⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩, 所以()min 4f x =-,所以4m ≤-.对照四个选项,C 、D 符合题意.故选:CD12.(2022·辽宁·沈阳市第五中学高一阶段练习)下面命题中正确的为( )A .不等式|1||2|3x x ++->的解集为RB .不等式|1||2|3x x ++-≥的解集为RC .不等式|1||2|5++->x x 的解集为(2,3)x ∈-D .不等式|1||2|5++->x x 的解集为(,2)(3,)x ∈-∞-⋃+∞【答案】BD【解析】对于A ,当0x =时,|1||2|3x x ++-=,故选项A 错误;对于B ,因为|1||2||(1)(2)|3x x x x ++-≥---=,即不等式|1||2|3x x ++-≥恒成立,所以不等式|1||2|3x x ++-≥的解集为R ,故选项B 正确;对于C ,不等式|1||2|5++->x x ,当1x <-时,则125x x --+->,解得<2x -;当12x -≤≤时,则125x x ++->,解得x ∈∅;当2x >时,则125x x ++->,解得3x >.综上所述,不等式|1||2|5++->x x 的解集为(,2)(3,)x ∈-∞-⋃+∞,故选项C 错误,D 正确.. 故选:BD.三、填空题13.(2022·天津市汇文中学高一阶段练习)关于x 的不等式|x -2|+|x +1|≤10的解集为___________.【答案】911,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【解析】当x >2时,原不等式可化为:(x -2)+x +1≤10,解得2<x ≤112;当-1≤x ≤2时,原不等式可化为:-(x -2)+x +1≤10,即3≤10,所以-1≤x ≤2;当x <-1时,原不等式可化为:-(x -2)-(x +1)≤10,即-2x ≤9,解得92-≤x <-1. 综上所述,原不等式的解集是911,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 故答案为:911,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.14.(2022·全国·高一专题练习)不等式122x x x -+-<+的解集为_________. 【答案】153x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭ 【解析】23,2121,1223,1x x x x x x x ->⎧⎪-+-=≤≤⎨⎪-+<⎩,|1||2|2x x x ∴-+-<+化为:2232x x x >⎧⎨-<+⎩或1212x x ≤≤⎧⎨<+⎩或1232x x x <⎧⎨-+<+⎩解得:25x <<或12x ≤≤或113x <<.∴不等式|1||2|2x x x -+-<+的解集为:153x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭故答案为:153x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭15.(2022·全国·高一专题练习)设1234T x x x x =-+-+-+-,如果x 可取任意实数值,那么T 的最小值是_____.【答案】4【解析】根据绝对值的几何意义可知,可转化为在数轴上有A B C D ,,,四点,其对应的值分别为1234,,,,求一点M ,使得MA MB MC MD +++最小,当M 在线段AD 上时,MA MD +的最小值为3,当M 在线段BC 上时,MB MC +的最小值为1, 故当M 在线段BC 上时,MA MB MC MD +++的最小值是4.故答案为:4.16.(2022·全国·高一专题练习)不等式12x x m -++≥恒成立,则m 的取值范围是_________.【答案】3m ≤ 【解析】12123y x x x x =-++≥---=,即函数的最小值是3,若不等式12x x m -++≥恒成立,则3m ≤.故答案为:3m ≤四、解答题17.(2022·广东实验中学附属天河学校高一阶段练习)已知集合{}|123A x x x =-+-<,{}2|4B x x ax =+≤,A B ⋂=∅,求a 的取值范围. 【解析】123x x -+-<表示数轴上的点x 到1与2的距离之和小于3,∴03x <<,∴()0,3A =,{}2|4B x x ax =+≤,A B ⋂=∅,∴24x ax +≤在()0,3上无解,即4≥+a x x 在()0,3上无解, ∴ ()0,3x ∀∈,4a x x <+恒成立, 444x x x x+≥⋅,当且仅当2x =时,等号成立,4a <, ∴a 的取值范围为(),4-∞18.(2022·湖北武汉·高一期中)已知函数()21f x x x =-++.(1)求不等式()4f x ≥的解集;(2)当R x ∈时,若()2f x m m ≥-恒成立,求实数m 的取值范围.【解析】(1)由于()21,1213,1221,2x x f x x x x x x -+≤-⎧⎪=-++=-<<⎨⎪-≥⎩,当1x <-时,214x -+≥,解得32x ≤-,此时32x ≤-; 当12x -≤<时,34≥不成立,此时无解;当2x ≥时,214x -≥,解得52x ≥,此时52x ≥. 综上:()4f x ≥的解集为35,,22⎛⎤⎡⎫-∞-+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭. (2)∵()()()21213f x x x x x =-++≥--+=,当且仅当[]1,2x ∈-时等号成立∴23m m -≤,即230m m --≤113113m -+≤≤ ∴m 的取值范围是113113⎡-+⎢⎣⎦. 19.(2022·四川·成都铁路中学高一阶段练习)已知函数()|1|||f x x x a =-+-(1)若函数()f x 的值域为[2,)+∞,求实数a 的值(2)若(2)(2)f a f -≥,求实数a 的取值范围.【解析】(1)函数()|1||||1()||1|f x x x a x x a a =-+----=-,当()()10x x a --≤时,等号成立,|1|2a ∴-=,解得=3a 或1a =-.(2)由(2)(2)f a f -≥,可得3121a a ---≥,则13(1)(2)1a a a ≤---≥⎧⎨⎩或1<23(1)(2)1a a a ≤---≥⎧⎨⎩或>23(1)(2)1a a a ⎧⎨---≥⎩, 解得:0a ≤或322a ≤≤或2a >.综上,a 的范围是:3(,0],2⎡⎫-∞+∞⎪⎢⎣⎭. 20.(2022·浙江·高一阶段练习)已知a ,b ,c ∈R ,函数2y ax bx c =++.(1)若1a =,关于x 的不等式222430ax bx c x x ++≤--对任意x ∈R 恒成立,求b ,c 的值; (2)若a ,*b ∈N ,1c =,关于x 的方程20ax bx c ++=有两个不相等的实根,且均大于1-小于0,求a b +的最小值.【解析】(1)由224300x x --=,解得5x =或3x =-,则当5x =或3x =-时,2550930a b c a b c ⎧++≤⎪⎨-+≤⎪⎩,即2550930a b c a b c ⎧++=⎪⎨-+=⎪⎩,由1a =,解得215b c =-⎧⎨=-⎩,∴2b =-,15c =-;(2)由题意得2Δ4010200b ac b a a b c c ⎧=->⎪⎪-<-<⎪⎨⎪-+>⎪>⎪⎩,∴2241ba b a a b⎧>⎪⎪⎪<⎨⎪+>⎪⎪⎩,由244b a >≥得3b ≥,若3b =,∴329413a a a ⎧>⎪⎪⎪<⎨⎪+>⎪⎪⎩,则924<<a ,无解,若4b =,∴2414aa a >⎧⎪<⎨⎪+>⎩,则34a <<,无解,若5b =,∴5225415a a a ⎧>⎪⎪⎪<⎨⎪+>⎪⎪⎩,则2544a <<,∴5a =或6a =,显然5a =时,a b +更小,为10,若6b ≥,由1a b +>,得2111a b b +>-≥,∴a b +的最小值为10,当5a =,5b =时取得.21.(2022·江苏省阜宁中学高一阶段练习)(1)求不等式2421x x x -++≥-的解集;(2)若不等式2321x x x mx ++--≥的解集包含(]0,1,求实数m 的取值范围;(3)已知2214x a x a -+-+≥在R x ∈时恒成立,求a 的取值范围.【解析】(1)①当1x ≥时不等式为2422x x x -++≥-解得:12x ≤≤②当1x <时,不等式为2422x x x -++≥-3171x -≤≤ 综上得:不等式的解集为:3172x x ⎧⎫-⎪⎪≤≤⎨⎬⎪⎪⎩⎭∣(2)2321x x x mx ++--≥的解集包含(]0,1,故原不等式转化为:231x x mx ++≥在(]0,1恒成立,即13x m x ++≥在(]0,1恒成立,而对勾函数13y x x =++在区间(]0,1上单调递减,∴当1x =时,13y x x =++有最小值5,5m ∴≤.(3)()()222212121x a x a x a x a a a -+-+≥---+=-+, 2214x a x a ∴-+-+≥恒成立化为:2214a a -+≥,解得3a ≥或1a ≤-.。
高考数学微专题含有绝对值函数的取值范围问题
变2:已知函数f (x) = x | x - a |, x ? [0, 2]的值域为[0,4].求a的取值范围.
解:因为函数f (x) = x | x - a |, x ? [0, 2]的值域为[0,4] 所以f (2) = 2 | 2 - a |#4,解得0 a ? 4.
因为x ? 0,所以f (x) | x2 - ax |, 又0 #a
变2:已知函数f (x) =| x - 1| +| x - 2 | +| x - 4 |,求f (x)的最小值.
1 函数的几何意义
是什么?
2 和前面问题的区别
是什么?
3 代数上如何
严谨表达?
x1 1 x2 2 x3
4 x4
变2:已知函数f (x) =| x - 1| +| x - 2 | +| x - 4 |,求f (x)的最小值.
=4
-
3 e3,所以4 4
3 e3 4
?
a
0.
处理不等式 恒成立
看几何意义
可转化为函数图像的上下关系
化为最值
恒成立问题转化为最值问题是常见手段
研究单调性
研究单调性是为了更方便研究正负,从而去绝对值
有哪些含有绝对值 的函数需要研究?
研究这些函数的哪
些方面?
核心任务
含有绝对值的函数 有哪些处理方法?
所以f (x)在x Î [0, 2]上增,符合要求.
a > 2时,f (x) = ax2 - x3,因为f (x)在x ? [0, 2]上增, 所以f ¢(x) = - 3x2 +2ax 澄0在x [0, 2]上恒成立,即- 3x + 2a 澄0对x (0, 2]恒成立,
用绝对值函数解决问题
用绝对值函数解决问题绝对值函数是一种常见的数学函数,它在现实生活和应用问题中起着重要的作用。
本文将探讨如何使用绝对值函数来解决各种问题,并简要介绍该函数的定义和性质。
一、绝对值函数的定义与性质绝对值函数(Absolute Value Function)是指以x为自变量,y=|x|为因变量的函数。
在数学符号中,绝对值函数通常用竖线表示。
对于任意实数x,其绝对值函数的定义如下:| x | = x, x ≥ 0| x | = -x, x < 0绝对值函数具有以下性质:1.非负性:对于任何实数x,| x | ≥ 0。
2.自反性:对于任何实数x,| x | = | -x |。
3.三角不等式:对于任何实数x和y,| x + y | ≤ | x | + | y |。
4.分段函数性质:绝对值函数可以表示为分段函数形式,便于处理不同区间的情况。
二、用绝对值函数解决实际问题1.距离问题绝对值函数在处理距离问题时经常被使用。
例如,设有两个点A和B在数轴上,其坐标分别为x1和x2。
则点A到点B的距离可以表示为:d = | x2 - x1 |绝对值函数保证了距离的非负性,且当x2 > x1时,距离为x2 - x1;当x2 < x1时,距离为-(x2 - x1) = x1 - x2。
2.不等式问题绝对值函数在解决不等式问题时也具有重要作用。
例如,考虑以下不等式:| x - a | < ε其中a为固定实数,ε为任意正数。
解决该不等式可以转化为求满足以下条件的x的区间:-a < x - a < a或 a - ε < x < a + ε通过绝对值函数的性质,可以得到不等式的解集,从而解决问题。
3.优化问题绝对值函数在解决优化问题时也发挥了重要作用。
例如,考虑以下问题:求函数f(x) = | x - a | 的最小值通过求导数和分析函数的凹凸性,可以确定绝对值函数的极值点。
当x = a时,函数取得最小值为0。
绝对值函数基础练习题(含答案解析)
绝对值函数基础练习题(含答案解析)
绝对值函数是数学中的一种基本函数,它表示一个数与零的距离。
下面是一些绝对值函数的基础练题,每个题目都包含了答案和解析。
1. 求解以下绝对值方程:
a) |2x - 3| = 5
b) |4 - 3x| = 7
答案解析:
a) 2x - 3 = 5 或者 2x - 3 = -5
解得 x = 4 或者 x = -1
b) 4 - 3x = 7 或者 4 - 3x = -7
解得 x = -1 或者 x = 11/3
2. 求解以下绝对值不等式:
a) |3x + 2| > 10
b) |5 - 2x| ≤ 8
答案解析:
a) 3x + 2 > 10 或者 3x + 2 < -10
解得 x > 8/3 或者 x < -4
b) 5 - 2x ≤ 8 或者 5 - 2x ≥ -8
解得x ≤ -1/2 或者x ≥ 13/2
3. 求以下函数的定义域:
a) f(x) = |x - 1|
b) g(x) = |2x + 3|
答案解析:
a) f(x) = |x - 1| 为一个绝对值函数,对于任意实数 x,f(x) 都有定义。
因此,f(x) 的定义域为所有实数。
b) g(x) = |2x + 3| 为一个绝对值函数,对于任意实数 x,g(x) 都有定义。
因此,g(x) 的定义域为所有实数。
以上就是绝对值函数基础练题的答案解析部分。
希望这些练题能够帮助你更好地理解和应用绝对值函数。
(完整版)关于绝对值的几种题型与解题技巧
关于绝对值的几种题型及解题技巧所谓绝对值就是只有单纯的数值而没有负号。
即0≥a 。
但是,绝对值里面的数值可以是正数也可以是负数。
怎么理解呢?绝对值符号就相当于一扇门,我们在家里面的时候可以穿衣服也可以不穿衣服,但是,出门的时候一定要穿上衣服。
所以,0≥a ,而a 则有两种可能:o a 和0 a 。
如:5=a ,则5=a 和5-=a 。
合并写成:5±=a 。
于是我们得到这样一个性质:a很多同学无法理解,为什么0 a 时,开出来的时候一定要添加一个“负号”呢?a -。
因为此时0 a ,也就是说a 是一个负数,负数乘以符号就是正号了。
如2)2(=--。
因此,当判断绝对值里面的数是一个负数的时候,一定要在这个式子的前面添加一个负号。
例如:0 b a -,则)(b a b a --=-。
绝对值的题解始终围绕绝对值的性质来展开的。
我就绝对值的几种题型进行详细讲解,希望能对你们有所帮助。
绝对值的性质:(1) 绝对值的非负性,可以用下式表示:|a|≥0,这是绝对值非常重要的性质;a (a >0)a 0 a0 0=a a - 0 a(2) |a|= 0 (a=0) (代数意义)-a (a <0)(3) 若|a|=a ,则a ≥0;若|a|=-a ,则a ≤0;(4) 任何一个数的绝对值都不小于这个数,也不小于这个数的相反数, 即|a|≥a ,且|a|≥-a ;(5) 若|a|=|b|,则a=b 或a=-b ;(几何意义)(6) |ab|=|a|·|b|;|b a |=||||b a (b ≠0);(7) |a|2=|a 2|=a 2;(8) |a+b|≤|a|+|b| |a-b|≥||a|-|b|| |a|+|b|≥|a+b| |a|+|b|≥|a-b|一:比较大小典型题型:【1】已知a 、b 为有理数,且0 a ,0 b ,b a ,则 ( )A :a b b a -- ;B :a b a b -- ;C :a b b a --;D :a a b b --这类题型的关键是画出数轴,然后将点按照题目的条件进行标记。
绝对值函数的问题解决精华(含答案)
.关于绝对值函数的问题解决有一道某地高三模拟考试题,涉及到绝对值函数,用来说明数学中的分类讨论思想非常有代表性。
试题 已知函数1)(2-=x x f ,|1|)(-=x a x g .(1) 若关于x 的方程)(|)(|x g x f =只有一个实数解,求实数a 的取值范围; (2) 若当R x ∈时,不等式)()(x g x f ≥恒函数成立,求实数a 的取值范围;(3) 求函数)(|)(|)(x g x f x h +=在区间[-2,2]上的最大值(直接写出结果......,不需给出演.....算步骤...). 解答(1)方程|()|()f x g x =,即2|1||1|x a x -=-,变形得|1|(|1|)0x x a -+-=,显然,1x =已是该方程的根,从而欲原方程只有一解,即要求方程|1|x a +=,有且仅有一个等于1的解或无解 ,结合图形得0a <.(2)不等式()()f x g x ≥对x ∈R 恒成立,即2(1)|1|x a x --≥(*)对x ∈R 恒成立, ①当1x =时,(*)显然成立,此时a ∈R ;.②当1x ≠时,(*)可变形为21|1|x a x -≤-,令21,(1),1()(1),(1).|1|x x x x x x x ϕ+>⎧-==⎨-+<-⎩ 因为当1x >时,()2x ϕ>,当1x <时,()2x ϕ>-, 所以()2x ϕ>-,故此时2a -≤.综合①②,得所求实数a 的取值范围是2a -≤.(3)因为2()|()|()|1||1|h x f x g x x a x =+=-+-=2221,(1),1,(11),1,(1).x ax a x x ax a x x ax a x ⎧+--⎪--++-<⎨⎪-+-<-⎩≤≥① 当1,22aa >>即时,结合图形可知()h x 在[2,1]-上递减,在[1,2]上递增, 且(2)33,(2)3h a h a -=+=+,经比较,此时()h x 在[2,2]-上的最大值为33a +. ② 当01,22a a 即0≤≤≤≤时,结合图形可知()h x 在[2,1]--,[,1]2a-上递减,在[1,]2a--,[1,2]上递增,且(2)33,(2)3h a h a -=+=+,2()124a a h a -=++,经比较,知此时()h x 在[2,2]-上的最大值为33a +.③ 当10,02aa -<<即-2≤≤时,结合图形可知()h x 在[2,1]--,[,1]2a -上递减,在[1,]2a--,[1,2]上递增,且(2)33,(2)3h a h a -=+=+,2()124a a h a -=++,经比较,知此时()h x 在[2,2]-上的最大值为3a +.④ 当31,222a a -<-<-即-3≤≤时,结合图形可知()h x 在[2,]2a -,[1,]2a-上递减,.在[,1]2a ,[,2]2a -上递增,且(2)330h a -=+<, (2)30h a =+≥, 经比较,知此时()h x 在[2,2]-上的最大值为3a +. 当3,322a a <-<-即时,结合图形可知()h x 在[2,1]-上递增,在[1,2]上递减, 故此时()h x 在[2,2]-上的最大值为(1)0h =. 综上所述,当0a ≥时,()h x 在[2,2]-上的最大值为33a +; 当30a -<≤时,()h x 在[2,2]-上的最大值为3a +; 当3a <-时,()h x 在[2,2]-上的最大值为0........8、这个世界并不是掌握在那些嘲笑者的手中,而恰恰掌握在能够经受得住嘲笑与批忍不断往前走的人手中。
绝对值的十一种常见问题
绝对值的十一种常见问题绝对值是数学中常见且重要的概念,而在使用绝对值时,有一些常见问题需要注意。
以下是绝对值的十一种常见问题及其解答:1. 什么是绝对值?绝对值是一个数与零之间的距离。
绝对值表示一个数的大小,但忽略了它的正负。
2. 如何计算一个数的绝对值?一个数的绝对值可以通过取该数的绝对值函数来计算。
绝对值函数表示为|a|,其中a是一个数。
3. 绝对值函数的图像是什么样子的?绝对值函数的图像呈现V形,开口向上或向下。
图像关于y轴对称,过原点。
4. 绝对值可以为负数吗?不可以,绝对值总是非负的。
无论输入是正数、负数,或零,绝对值的结果都不会是负数。
5. 绝对值可以为零吗?是的,绝对值可以是零。
当输入为零时,绝对值的结果也是零。
6. 如何解决含有绝对值的方程或不等式?含有绝对值的方程或不等式可以分情况讨论来解决。
根据绝对值的定义,将绝对值分开,并根据绝对值的正负情况得出不同的解。
7. 绝对值有哪些常见的性质?- |a| ≥ 0,即绝对值总是非负的。
- |a| = 0 当且仅当a = 0。
- |ab| = |a| |b|,即绝对值的乘积等于各个数的绝对值的乘积。
- |a/b| = |a| / |b|,即绝对值的除法等于被除数和除数的绝对值的除法。
8. 如何求解包含多个绝对值的复杂方程?对于包含多个绝对值的复杂方程,可以将绝对值分情况讨论,并使用不等式或方程来解决每种情况。
9. 绝对值可以用于求解哪些实际问题?绝对值可以用于求解诸如距离、温度变化、利润等实际问题。
它提供了一种对数值的无偏估计。
10. 绝对值存在什么常见误区?一个常见的误区是错误地认为|a + b| = |a| + |b|。
实际上,只有当a和b同时具有相同的符号时,该等式才成立。
11. 绝对值可以应用于复数吗?绝对值可以应用于复数。
对于复数a + bi,其绝对值定义为√(a^2 + b^2)。
希望这份文档能帮助你对绝对值的理解更加深入。
初中数学:绝对值综合问题解决方法
初中数学:绝对值综合问题解决方法一.绝对值的意义⑴ 绝对值的几何意义一个数a的绝对值就是数轴上表示数a的点到原点的距离,数a的绝对值记作lal,这就是说,求一个数a的绝对值,也就是求它到原点的距离。
绝对值的意义从数轴上看,一目了然,当然,不画数轴也可以求出一个数的绝对值,因为距离没有负数。
⑵ 绝对值的代数意义一个正数的绝对值是它本身,一个负数的绝对值是它的相反数,0的绝对值是0.绝对值的代数意义可以用式子表示为:这是根据绝对值的意义概括出来的有关绝对值的特征,利用这一特征求一个数的绝对值比较容易,不需要回到数轴上去看,只需要根据这个数的正负性就可以确定。
二.绝对值的性质⑴ 绝对值具有非负性,任何一个数的绝对值是正数或0,即有lal≥0.⑵ 取绝对值也是一种运算,这个运算符号是“| |”,求一个数的绝对值就是根据性质去掉绝对值符号.⑶ 任何一个有理数都可以看成是由两部分组成:符号和它的绝对值。
如一5,符号是负号,绝对值是5.⑷ 互为相反数的两个数的绝对值相等;反之,绝对值相等的两个数可能相等,也可能互为相反数。
三.例题详解例1.若m-3/m-1·|m|=m-3/m-1,则m=_____。
[分析]利用绝对值和分式的性质可得m-1≠0,m-3=0或|m|=1,可得m.[解答]解:由题意得,m-1≠0,则m≠1,(m-3)·|m|=m-3,∴(m-3)·(lml-1)=0,∴m=3或m=±1,∵m≠1,∴m=3或m=-1,故答案为:3或-1.[特别提示]上题其实难度一般,可是有些同学往往忽视分式的性质,把x=1也作为答案写上,这也是此题的一个小坑,一定要引起注意哦!例 2.设a,b,c是非零整数,那么a/|a|+b/|b|+c/|c|+ab/|ab|+ac/|ac|+bc/|bc|+abc/|abc丨的值等于_____。
[分析]a,b,c是非零整数,则应分a,b,c中有:三正;两正一负;一正两负;三负,四种情况进行讨论。
函数的绝对值问题(word文档良心出品)
()f x 的最值问题()f x 的最大值和最小值问题,常用有三种解法:数形结合法.....,以.值.代参..法.和三角不等式.....法.。
1、三角不等式:a b a b a b -≤±≤+≤r r r r2、赋值法:即用给定区间的函数值表示未知的参数,,也称以值代参法;3、数形结合法:分段或分类讨论,结合函数图像计算。
例1、已知2()f x x b =+,[1,2]x ∈-,讨论()()g x f x =的最大值()M b 和最小值()m b 。
解法一、数形结合法一、最小值的讨论1、当图像和X 轴有交点,即(0)(2)0f f ⋅≤,也即40b -≤≤时,最小值为0;2、当图像和X 轴没有交点时①若(0)0f >,即0b >时,整个图像在X 轴上方,最小值为(0)f b =;②若(2)0f <,即4b <-时,整个图像在X 轴下方,最小值为(2)44f b b =+=--;∴ 最小值4,4()0,40,0b b m b b b b --<-⎧⎪=-≤≤⎨⎪>⎩二、最大值的讨论1、(0)2f ≥-即2b ≥-时,最大值为(2)f ;(0)2f ≤-即2b ≤-时,最大值为(0)f .∴(2)4,2()(0),2f b b M b f b b b ⎧=+≥-⎪=⎨==-≤-⎪⎩(1(0)f 或(2)f 处,与(1)f -无关。
(2)当X 轴在最高点与最低点中间时,()f x 的最大值有最小值,()f x 的最大值的最小值=落差的一半。
例如:max min ()1()()2f x f x f x ≤⇒-≤ 解法二、以值代参值法: 由(1)1f b -=+,(0)f b =,(2)4f b =+,可画出图像:解法一、三角不等式法对于不单调的函数,讨论最大值时,只需先找到最高点和最低点。
{}()max (2),(0)M b f f ==例2、(15浙江理18)已知函数2()(,)f x x ax b a b R =++∈,记(,)M a b 为函数()y f x =在[1,1]-上的最大值.(I ) 证明:当2a ≥时,(,)2M a b ≥;(II )当,a b 满足(,)2M a b ≤时,求a b +的最大值.例3、(2016.4学考18)设函数2()(,)f x ax b a b R x=--∈.若对任意的正实数a 和实数b ,总存在0[1,2]x ∈,使得0()f x ≥m ,则实数m 的取值范围是( )A.(,0]-∞B.1(,]2-∞ C.(,1]-∞ D.(,2]-∞练 习1、(2018届诸暨期末17)已知,a b R ∈,()f x ax b =+,若对于任意的[0,4]x ∈,1()2f x ≤恒成立,则2a b += 。
绝对值函数最值问题(含答案修改版)
绝对值函数最值问题一、准备在两个小区所在街道上建一所医院,使得两个小区到医院的距离之和最小,问医院应该建在何处?先来证明一个引理:引理:||||||y x y x +≥+……(1),当且仅当0≥xy 时等号成立 要证(1)式成立,只需证xy xy xy y x xy y x ≥++≥++||,2||22222也即是,上式显然成立,故原命题得证。
将上式的y y -换成可得||||||y x y x -≥+……(2),当且仅当0≤xy 时等号成立定理:对于任意123,,a a a ……,n a 如果123a a a ≤≤≤……1n n a a -≤, 当n 为奇数时()123||||||fx x a x a x a =-+-+-+……1||||n n x a x a -+-+-的最小值在x 等于123,,a a a ……n a 的中位数时取到,即12n x a +=时有最小值,即是()123||||||f x x a x a x a =-+-+-+ (112)||||n n n x a x a f a -+⎛⎫+-+-≥ ⎪⎝⎭当n 为偶数时()123||||||fx x a x a x a =-+-+-+……1||||n n x a x a -+-+-的最小值在x 属于123,,a a a ……n a 的中间两个数的范围时取到,即122,n n x a a +⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时有最小值。
此时()123||||||f x x a x a x a =-+-+-+ (11)22||||n n n n x a x a f a o rf a -+⎛⎫⎛⎫+-+-≥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭该定理的证明,只需最小的与最大的结合,在中位数时同时取到最小值。
二、求下列函数的最小值:1、()|2||1|-+-=x x x f()()1|21||2||1|=---≥-+-x x x x ,当且仅当()(),021等号成立≤--x x也即是[]2,1∈x 时等号成立。
绝对值函数最值问题及解题技巧
绝对值函数最值问题及解题技巧绝对值函数是数学中常见的一种函数形式。
在求解绝对值函数的最值问题时,存在几种常用的解题技巧。
技巧一:图像法绘制绝对值函数的图像是解决最值问题的一个有效方法。
通过观察图像可以获得函数的最值。
例如,对于绝对值函数 $f(x) = |x|$,我们可以绘制其图像,并观察到 $x = 0$ 时,函数取得最小值为 0。
技巧二:函数定义法另一种解决绝对值函数的最值问题的方法是使用函数定义。
对于一般形式的绝对值函数 $f(x) = |g(x)|$,我们可以将其转化为无绝对值的函数定义。
具体步骤如下:1. 当 $g(x) \geq 0$ 时,$f(x) = g(x)$;2. 当 $g(x) < 0$ 时,$f(x) = -g(x)$。
通过转化后的函数定义,我们可以求解函数的最值。
技巧三:矩阵法矩阵法也是解决绝对值函数最值问题的常用技巧。
首先将绝对值函数表示为矩阵形式:$f(x) = \begin{cases} g(x) & \text{if } x \geq 0 \\ -g(x) & \text{if } x < 0 \end{cases}$。
然后,通过求解矩阵中的最值,可以得到绝对值函数的最值。
技巧四:导数法对绝对值函数求导有助于解决最值问题。
对于一般形式的绝对值函数 $f(x) = |g(x)|$,我们可以对其进行求导。
然后,通过求导结果的特点和函数的定义域,可以得到函数的最值。
需要注意的是,当绝对值函数在某点不可导时,可以通过左极限和右极限来确定最值。
以上是解决绝对值函数最值问题的几种常用技巧。
在实际应用中,根据具体问题的特点选择合适的方法来求解最值,可以更高效地解决问题。
专题2.8 绝对值函数和绝对值不等式的解法(解析版)
2.8 绝对值函数和绝对值不等式的解法(解析版)定义:我们把数轴上表示一个数的点与原点的距离,叫做这个数的绝对值,即,00,0,0a aa aa a>⎧⎪==⎨⎪-<⎩.1.绝对值函数常见的绝对值函数是:,,0x xy xx x≥⎧==⎨-<⎩,其图象是绝对值函数学习时,要抓关键点,这里的关键点是0x=.思考如何画y x a=-的图象?我们知道,x表示x轴上的点x到原点的距离;x a-的几何意义是表示x轴上的点x到点a的距离.【例1】画出1y x=-的图像解:(1)关键点是1x=,此点又称为界点;(2)接着是要去绝对值当1x≤时,1y x=-;当1x>时,1y x=-.(3)图像如右图说明:此题还可以考虑该图像可由y=|x|的图象向右平移一个单位后得到变式1.(1)画出2y x=-的图像;(2)画出2y x=的图像对于绝对值函数,我们经常用到的一种方法是去绝对值,一般采用零点分段法,零点分段法的一般步骤:①找零点→②分区间→③定符号→④去绝对值符号.【例2】阅读下列材料并解决相关问题:我们知道()()()00x xx xx x>⎧⎪==⎨⎪-<⎩,利用这一结论可以化简含有绝对值的代数式,如化简代数式12y x x=++-时,可令10x+=和20x-=,分别求得12x x=-=,(称12-,分别为1x+与2x-的零点),在有理数范围内,零点值1x=-和2x=可将全体有理数分成不重复且不易遗漏的如下3种情况:⑴当1x≤-时,原式()()1221x x x=-+--=-+;⑵当12x-<<时,原式()123x x=+--=;⑶当2x≥时,原式1221x x x=++-=-.综上所述,12y x x=++-()()()211312212x xxx x-+≤-⎧⎪=-<<⎨⎪-≥⎩.通过阅读上面的文字,请你解决下列的问题:(1)化简代数式122y x x=-+-;(2)画出122y x x=-+-的图象解:(1)当1x≤时,53y x=-;当12x<<时,3y x=-;当2x≥时,35y x=-.综上讨论,原式()()()531312352x xx xx x-≤⎧⎪=-<<⎨⎪-≥⎩.(2)由(1)知,关键点是1x=和2x=,分当1x≤、12x<<、2x≥三部分来画, 如图所示:【例3】【例3】画出下列函数的图象(1)223y x x =-++ (2)232y x x =-+解析:(1)画出函数223y x x =-++的图像解:(1)关键点是0x =(2)去绝对值:当0x ≥时,223y x x =-++;当0x <时,223y x x =--+(3)可作出图像如右图(2)解:(1)关键点是1x =和2x =(2)去绝对值:当1x ≤或2x ≥时,232y x x =-+;当12x <<时,232y x x =-+-(3)可作出图像如右图2.绝对值不等式的解法到了高中,绝对值不等式需要强调的有两点:一是由定义引出的绝对值的几何意义的应用;二是代数意义上的分类讨论,其中几何意义的应用主要涉及到有关绝对值不等式的解法,而分类讨论的思想就体现为去绝对值、画绝对值函数图象、解绝对值不等式.【例4】解不等式 1x <. 解:x 对应数轴上的一个点,由题意,x 到原点的距离小于1,很容易知道到原点距离等于1的点有两个:1-和1,自然只有在1-和1之间的点,到原点的距离才小于1,所以x 的解集是{|11}x x -<<. 变式1.解不等式:(1)3x <; (2)3x > (3)2x ≤解:(1){|33}x x -<< (2){|33}x x x <->或 (3){|22}x x -≤≤结论:(1)(0)x a a <>的解集是{|}x a x a -<<,如图1.(2)(0)x a a >>的解集是{|}x x a x a <->或,如图2.【例5】解不等式 21x -<. 解:由题意,121x -<-<,解得13x <<,所以原不等式的解集为{|13}x x <<.结论:(1)(0)ax b c c c ax b c +<>⇔-<+<.(2)(0)ax b c c ax b c +>>⇔+>或ax b c +<-变式1:解不等式:(1)103x -<;(2)252x ->;(3)325x -≤; 解:(1)由题意,3103x -<-<,解得713x <<,所以原不等式的解集为{|713}x x <<. (3)由题意,252x ->或252x -<-,解得72x >或32x <,,所以原不等式的解集为73{|}22x x x ><或. (3)由题意,5325x -<-≤,解得14x -≤≤,所以原不等式的解集为{|14}x x -≤≤.变式2:解不等式组2405132x x ⎧--≤⎪⎨-+>⎪⎩. 解:由240x --≤,得424x -≤-≤,解得26x -≤≤,①由5132x -+>,得133x +<,即3133x -<+<,解得4233x -<<,②由①②得,4233x -<<,所以原不等式的解集为42{|}33x x -<<. 变式3:解不等式1215x ≤-<. 解:方法一:由215x -<,解得23x -<<;由121x ≤-得,0x ≤或1x ≥,联立得2013x x -<<≤<或,所以原不等式的解集为{|2013}x x x -<<≤<或. 方法二:12151215x x ≤-<⇔≤-<或5211x -<-≤-,解得2013x x -<<≤<或,所以原不等式的解集为{|2013}x x x -<<≤<或.【例6】解不等式:4321x x ->+解:方法一:(零点分段法)(1)当34x ≤时,原不等式变为:(43)21x x -->+,解得13x <,所以13x <; (2)当34x >时,原不等式变为:4321x x ->+,解得2x >,所以2x >; 综上所述,原不等式的解集为1{|2}3x x x <>或. 方法二:43214321x x x x ->+⇔->+或43(21)x x -<-+,解得13x <或2x >,所以原不等式的解集为1{|2}3x x x <>或. 结论:(1)()()()ax b f x f x ax b f x +<⇔-<+<.(2)()()ax b f x ax b f x +>⇔+>或()ax b f x +<-.变式4:解不等式:431x x -≤+.解:由431x x -≤+得(1)431x x x -+≤-≤+,解得2453x ≤≤,原不等式的解集为24{|}53x x ≤≤.【例7】解不等式:215x x ++-<方法1:利用零点分区间法(推荐)分析:由01=-x ,02=+x ,得1=x 和2=x .2-和1把实数集合分成三个区间,即2-<x ,12≤≤-x ,1>x ,按这三个区间可去绝对值,故可按这三个区间讨论.解:当2x <-时,得2(1)(2)5x x x <-⎧⎨---+<⎩,解得:23-<<-x ;当12≤≤-x 时,得21(1)(2)5x x x -≤≤⎧⎨--++<⎩, 解得:12≤≤-x ;当1>x 时,得1(1)(2)5x x x >⎧⎨-++<⎩,解得:21<<x . 综上,原不等式的解集为{}23<<-x x .说明:(1)原不等式的解集应为各种情况的并集;(2)这种解法又叫“零点分区间法”,即通过令每一个绝对值为零求得零点,求解应注意边界值.方法2:利用绝对值的几何意义 解:215x x ++-<的几何意义是数轴上的点x 到1和2-的距离之和小于5的点所对应的取值范围,由数轴可知,1(2)35--=<,易知当3x =-或2x =时,215x x ++-=,所以x 位于3-和2之间(不含端点),所以32x -<<,所以原不等式的解集为{}23<<-x x .说明:选择题和填空题中,利用绝对值的几何意义解含有两个绝对值不等式优势明显.变式1.217x x ++-<解:{|43}x x -<<变式2.解不等式:324x x +--≤ 解:3{|}2x x ≤变式3.23228x x ++-≤ 解:97{|}44x x -≤≤ 【例8】解不等式:123x x x -+->+解:当1x <时,原不等式变为:312x x x -+->+,解得:0x <;当12x ≤≤时,得312x x x -+->+,无解当2x >时,得312x x x -+->+,解得:6x >.综上,原不等式的解集为{|06}x x x <>或.【例9】解关于x 的不等式231x a +-< 解:原不等式变为231x a +<+ (1)当1a ≤-时,10a +≤,原不等式无解; (2)当1a >-时,(1)231a x a -+<+<+,解得2122a a x --<<-. 综上所述,当1a ≤-时,原不等式无解;当1a >-时,原不等式的解集为21{|}22x a a x --<<-.1.已知6a <-,化简26a -得( )A. 6a -B. 6a --C. 6a +D. 6a -2.不等式23x +<的解是 ,不等式1211<-x 的解是______________. 3.化简12x x +++,并画出12y x x =+++的图象4.画出223y x x =-++的图像5.解不等式329x ≤-<6.解不等式124x x ++-<7.解下列关于x 的不等式:1235x ≤-<8.解不等式3412x x ->+9.解不等式:122x x x -+-<+1.已知()11f x x ax =+--.(I )当1a =时,求不等式()1f x >的解集;(II )若()0,1x ∈时不等式()f x x >成立,求a 的取值范围.解析:(I )依题意,111x x +-->,该不等式等价于1,111,x x x <-⎧⎨--+->⎩11,111,x x x -≤≤⎧⎨++->⎩或1,111,x x x >⎧⎨+-+>⎩ 解得12x >,即等式()1f x >的解集为12x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭; (II )依题意,11x ax x +-->;当()0,1x ∈时,该式化为 11x ax x +-->,即11ax -<,即111ax -<-<,即02ax <<,故0,2,ax ax >⎧⎨<⎩在()0,1上恒成立,故02a <≤,即a 的取值范围为(]0,2.2.已知函数f (x ) = |x + a | + |x -2|.(Ⅰ)当a =-3时,求不等式f (x ) ≥ 3的解集;(Ⅱ)若f (x ) ≤ | x -4 |的解集包含[1, 2],求a 的取值范围.解析:(Ⅰ) 当3a =-时,不等式3)(≥x f ⇔|3||2|3x x -+-≥()()2323x x x ≤⎧⎪⇔⎨----≥⎪⎩或()()23323x x x <<⎧⎪⎨-++-≥⎪⎩或()()3323x x x ≥⎧⎪⎨-+-≥⎪⎩⇔或4x ≥. 所以当3a =-时,不等式3)(≥x f 的解集为{1x x ≤或}4x ≥.(Ⅱ)()|4|f x x ≤-的解集包含]2,1[,即|||2||4|x a x x ++-≤-对[]1,2x ∈恒成立,即||2x a +≤对[]1,2x ∈恒成立,即22a x a --≤≤-对[]1,2x ∈恒成立,所以2122a a --≤⎧⎨-≥⎩,即30a -≤≤.故a 的取值范围为[]3,0-.3.已知函数()12f x x x =+--.(1)求不等式()1f x …的解集;(2)若不等式()2–f x x x m +…的解集非空,求m 的取值范围.解析:(1)()12f x x x =+--可等价为()3,121,123,2x f x x x x --⎧⎪=--<<⎨⎪⎩……. 由()1f x …可得:①当1x -…时显然不满足题意; ②当12x -<<时,211x -…,解得1x …; ③当2x …时,()31f x =…恒成立.综上,()1f x …的解集为{}1x x …. ⑵不等式()2f x x x m -+…等价为()2f x x x m -+…, 令()()2g x f x x x =-+,则()g x m …解集非空只需要()max g x m ⎡⎤⎣⎦…. 而()2223,131,123,2x x x g x x x x x x x ⎧-+--⎪=-+--<<⎨⎪-++⎩……. ①当1x -…时,()()max 13115g x g =-=---=-⎡⎤⎣⎦;②当12x -<<时,()2max 3335312224g x g ⎛⎫⎛⎫==-+⋅-=⎡⎤ ⎪ ⎪⎣⎦⎝⎭⎝⎭; ③当2x …时,()()2max 22231g x g ==-++=⎡⎤⎣⎦.综上,()max 54g x =⎡⎤⎣⎦,故54m …. 4.设函数()3f x x a x =-+,其中0a >.(Ⅰ)当1a =时,求不等式()32f x x ≥+的解集;(Ⅱ)若不等式()0f x ≤的解集为{}|1x x ≤- ,求a 的值. 解析:(I )当1a =时,()32f x x ≥+可化为12x -≥由此可得3x ≥或1x ≤-,故不等式()32f x x ≥+的解集为{3x x ≥或}1x ≤-. (II )由()0f x ≤得30x a x -+≤此不等式化为不等式组30x a x a x ≥⎧⎨-+≤⎩或30x a a x x ≤⎧⎨-+≤⎩,即4x a a x ≥⎧⎪⎨≤⎪⎩或2x a a x ≤⎧⎪⎨≤-⎪⎩.由于0a >,所以不等式组的解集为2a x x ⎧⎫≤-⎨⎬⎭⎩. 由题设可得12a -=-,故2a =.5.已知函数()2f x x a a =-+.(1)当a=2时,求不等式()6f x ≤的解集;(2)设函数()21g x x =-. 当x R ∈时,()()3f x g x +≥,求a 的取值范围. 解析:(1)当2a =时,()|22|2f x x =-+.解不等式|22|26x -+≤,得13x -≤≤. 因此,()6f x ≤的解集为{|13}x x -≤≤. ………………5分(2)当x R ∈时,()()|2||12|f x g x x a a x +=-++-|212|x a x a ≥-+-+|1|a a =-+, 当12x =时等号成立, 所以当x R ∈时,()()3f x g x +≥等价于|1|3a a -+≥. ① ……7分 当1a ≤时,①等价于13a a -+≥,无解. 当1a >时,①等价于13a a -+≥,解得2a ≥. 所以a 的取值范围是[2,)+∞. ………………10分2.8 绝对值函数和绝对值不等式的解法 答案1.B2. {|51}x x -<<;{|04}x x <<3. 4.5. {|71511}x x x -<≤-≤<或6. 35{|}22x x -<< 7. {|1124}x x x -<≤≤<或 8. 3{|5}5x x x <>或 9.1{|5}3x x <<拓展答案1.已知()11f x x ax =+--.(I )当1a =时,求不等式()1f x >的解集;(II )若()0,1x ∈时不等式()f x x >成立,求a 的取值范围.解析:(I )依题意,111x x +-->, 该不等式等价于1,111,x x x <-⎧⎨--+->⎩11,111,x x x -≤≤⎧⎨++->⎩或1,111,x x x >⎧⎨+-+>⎩ 解得12x >,即等式()1f x >的解集为12x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭; (II )依题意,11x ax x +-->;当()0,1x ∈时,该式化为 11x ax x +-->,即11ax -<,即111ax -<-<,即02ax <<,故0,2,ax ax >⎧⎨<⎩在()0,1上恒成立,故02a <≤,即a 的取值范围为(]0,2.2.已知函数f (x ) = |x + a | + |x -2|.(Ⅰ)当a =-3时,求不等式f (x ) ≥ 3的解集;(Ⅱ)若f (x ) ≤ | x -4 |的解集包含[1, 2],求a 的取值范围.解析:(Ⅰ) 当3a =-时,不等式3)(≥x f ⇔|3||2|3x x -+-≥()()2323x x x ≤⎧⎪⇔⎨----≥⎪⎩或()()23323x x x <<⎧⎪⎨-++-≥⎪⎩或()()3323x x x ≥⎧⎪⎨-+-≥⎪⎩⇔或4x ≥. 所以当3a =-时,不等式3)(≥x f 的解集为{1x x ≤或}4x ≥.(Ⅱ)()|4|f x x ≤-的解集包含]2,1[,即|||2||4|x a x x ++-≤-对[]1,2x ∈恒成立, 即||2x a +≤对[]1,2x ∈恒成立,即22a x a --≤≤-对[]1,2x ∈恒成立,所以2122a a --≤⎧⎨-≥⎩,即30a -≤≤.故a 的取值范围为[]3,0-.3.已知函数()12f x x x =+--.(1)求不等式()1f x …的解集;(2)若不等式()2–f x x x m +…的解集非空,求m 的取值范围. 解析:(1)()12f x x x =+--可等价为()3,121,123,2x f x x x x --⎧⎪=--<<⎨⎪⎩……. 由()1f x …可得:①当1x -…时显然不满足题意; ②当12x -<<时,211x -…,解得1x …; ③当2x …时,()31f x =…恒成立.综上,()1f x …的解集为{}1x x …. ⑵不等式()2f x x x m -+…等价为()2f x x x m -+…, 令()()2g x f x x x =-+,则()g x m …解集非空只需要()max g x m ⎡⎤⎣⎦…. 而()2223,131,123,2x x x g x x x x x x x ⎧-+--⎪=-+--<<⎨⎪-++⎩……. ①当1x -…时,()()max 13115g x g =-=---=-⎡⎤⎣⎦;②当12x -<<时,()2max 3335312224g x g ⎛⎫⎛⎫==-+⋅-=⎡⎤ ⎪ ⎪⎣⎦⎝⎭⎝⎭; ③当2x …时,()()2max 22231g x g ==-++=⎡⎤⎣⎦.综上,()max 54g x =⎡⎤⎣⎦,故54m ….4.设函数()3f x x a x =-+,其中0a >.(Ⅰ)当1a =时,求不等式()32f x x ≥+的解集;(Ⅱ)若不等式()0f x ≤的解集为{}|1x x ≤- ,求a 的值. 解析:(I )当1a =时,()32f x x ≥+可化为12x -≥由此可得3x ≥或1x ≤-,故不等式()32f x x ≥+的解集为{3x x ≥或}1x ≤-. (II )由()0f x ≤得30x a x -+≤此不等式化为不等式组30x a x a x ≥⎧⎨-+≤⎩或30x a a x x ≤⎧⎨-+≤⎩,即4x a a x ≥⎧⎪⎨≤⎪⎩或2x a a x ≤⎧⎪⎨≤-⎪⎩. 由于0a >,所以不等式组的解集为2a x x ⎧⎫≤-⎨⎬⎭⎩. 由题设可得12a -=-,故2a =.5.已知函数()2f x x a a =-+.(1)当a=2时,求不等式()6f x ≤的解集;(2)设函数()21g x x =-. 当x R ∈时,()()3f x g x +≥,求a 的取值范围. 解析:(1)当2a =时,()|22|2f x x =-+.解不等式|22|26x -+≤,得13x -≤≤.因此,()6f x ≤的解集为{|13}x x -≤≤. ………………5分(2)当x R ∈时,()()|2||12|f x g x x a a x +=-++-|212|x a x a ≥-+-+|1|a a =-+, 当12x =时等号成立, 所以当x R ∈时,()()3f x g x +≥等价于|1|3a a -+≥. ① ……7分 当1a ≤时,①等价于13a a -+≥,无解.当1a >时,①等价于13a a -+≥,解得2a ≥.所以a 的取值范围是[2,)+∞. ………………10分。
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关于绝对值函数的问题解决
有一道某地高三模拟考试题,涉及到绝对值函数,用来说明数学中的分类讨论思想非常有代表性。
试题 已知函数1)(2
-=x x f ,|1|)(-=x a x g .
(1) 若关于x 的方程)(|)(|x g x f =只有一个实数解,数a 的取值围; (2) 若当R x ∈时,不等式)()(x g x f ≥恒函数成立,数a 的取值围;
(3) 求函数)(|)(|)(x g x f x h +=在区间[-2,2]上的最大值(直接写出结果......,不需给出演.....
算步骤...
). 解答
(1)方程|()|()f x g x =,即2|1||1|x a x -=-,变形得|1|(|1|)0x x a -+-=,显然,1x =已是该方程的根,从而欲原方程只有一解,即要求方程|1|x a +=,有且仅有一个等于1的解或无解 ,结合图形得0a <
.
(2)不等式()()f x g x ≥对x ∈R 恒成立,即2(1)|1|x a x --≥(*)对x ∈R 恒成立, ①当1x =时,(*)显然成立,此时a ∈R ;
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②当1x ≠时,(*)可变形为21
|1|
x a x -≤-,令21,(1),1()(1),(1).|1|x x x x x x x ϕ+>⎧-==⎨-+<-⎩ 因为当1x >时,()2x ϕ>,当1x <时,()2x ϕ>-, 所以()2x ϕ>-,故此时2a -≤. 综合①②,得所数a 的取值围是2a -≤.
(3)因为2()|()|()|1||1|h x f x g x x a x =+=-+-=2221,(1),
1,(11),1,(1).x ax a x x ax a x x ax a x ⎧+--⎪
--++-<⎨⎪-+-<-⎩
≤≥
① 当
1,22
a
a >>即时,结合图形可知()h x 在[2,1]-上递减,在[1,2]上递增, 且(2)33,(2)3h a h a -=+=+,经比较,此时()h x 在[2,2]-上的最大值为33a +. ② 当01,22
a a 即0≤≤≤≤时,结合图形可知()h x 在[2,1]--,[,1]2a
-上递减,
在[1,]2
a
--,[1,2]上递增,且(2)33,(2)3h a h a -=+=+,2()124a a h a -=++,
经比较,知此时()h x 在[2,2]-上的最大值为33a +.
③ 当10,02
a a -<<即-2≤
≤时,结合图形可知()h x 在[2,1]--,[,1]2a
-上递减,
在[1,]2
a
--,[1,2]上递增,且(2)33,(2)3h a h a -=+=+,2()124a a h a -=++,
经比较,知此时()h x 在[2,2]-上的最大值为3a +.
④ 当3
1,222a a -<-<-即-3≤
≤时,结合图形可知()h x 在[2,]2a -,[1,]2
a
-上递减,
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在[,1]2a ,[,2]2
a -上递增,且(2)330h a -=+<, (2)30h a =+≥, 经比较,知此时()h x 在[2,2]-上的最大值为3a +. 当
3
,322
a a <-<-即时,结合图形可知()h x 在[2,1]-上递增,在[1,2]上递减, 故此时()h x 在[2,2]-上的最大值为(1)0h =. 综上所述,
当0a ≥时,()h x 在[2,2]-上的最大值为33a +; 当30a -<≤时,()h x 在[2,2]-上的最大值为3a +; 当3a <-时,()h x 在[2,2]-上的最大值为0.
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