本文由 wangjing125125 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高中数学选修4-5练习:第一讲1.2-1.2.2绝对不等式的解法 Word版含解析
第一讲 不等式和绝对值不等式
1.2 绝对值不等式
1.2.2 绝对不等式的解法
A级 基础巩固
一、选择题
1.不等式|3x-2|>4的解集是( )
A. B.
C. D.
解析:由|3x-2|>4得3x-2>4或3x-2<-4
所以x>2或x<-.
答案:C
2.(2015·山东卷)不等式|x-1|-|x-5|<2的解集是( )
A.(-∞,4) B.(-∞,1)
C.(1,4) D.(1,5)
解析:法一:当x<1时,原不等式化为1-x-(5-x)<2即-4<2,不等式恒成立;当1≤x<5时,原不等式即x-1-(5-x)<2,解得x<4;当x≥5时,原不等式化为x-1-(x-5)<2即4<2,显然不成立,综上可得不等式的解集为(-∞,4).
法二:由绝对值的几何意义可得数轴上的点x到1,5两点(距离为4)的距离之差小于2的点满足x<4,所求不等式的解集为(-∞,4).
答案:A
3.(2015·天津卷)设x∈R,则“|x-2|<1”是“x2+x-2>0”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
解析:因为|x-2|<1等价于1<x<3,x2+x-2>0等价于x<-2或x>1,所以“|x-2|<1”是“x2+x-2>0”的充分不必要条件.
答案:A
4.若不等式|x-1|<a成立的充分条件是0<x<4,则实数a的取值范围是( )
A.a≥1 B.a≥3
C.a≤1 D.a≤3
解析:由题意,可知(0,4)是(-a+1,a+1)的子集,由此可推得选B;亦可以用差异代入法(寻求选项的不同点代入)验证排除.
答案:B
5.如果关于x的不等式|x-a|+|x+4|≥1的解集是全体实数,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,3]∪5,+∞) B.-5,-3]
C.3,5] D.(-∞,-5]∪-3,+∞)
解析:利用数轴,结合绝对值的几何意义可知a≤-5或a≥-3.
答案:D
二、填空题
6.若不等式|kx-4|≤2的解集为{x|1≤x≤3},则实数k=______.
解析:法一:由|kx-4|≤2可得-2≤kx-4≤2,
即2≤kx≤6,又1≤x≤3,所以k=2.
法二:由题意可知x=1,x=3是|kx-4|=2的两根,则解得k=2.
答案:2
7.若不等式|x+1|+|x-3|≥a+对任意的实数x恒成立,则实数a的取值范围是________.
解析:当a<0时,显然成立;
因为|x+1|+|x-3|的最小值为4,所以a+≤4.所以a=2,
综上可知a∈(-∞,0)∪{2}.
答案:(-∞,0)∪{2}
8.若关于x的不等式|x+2|+|x-1|<a的解集是∅,则a的取值范围是________.
解析:|x+2|+|x-1|≥|(x+2)-(x-1)|=3,所以a<3.
答案:a<3
三、解答题
9.(2016·全国卷Ⅲ)已知函数f(x)=|2x-a|∈a.
(1)当a=2时,求不等式f(x)≤6的解集;
(2)设f(x)=|2x-1|,当x∈R时,f(x)+g(x)≥3,求实数a的取值范围.
解:(1)当a=2时,f(x)=|2x-2|+2.
解不等式|2x-2|+2≤6得-1≤x≤3.
因此f(x)≤6的解集为{x|-1≤x≤3}.
当x∈R时,
f(x)+g(x)=|2x-a|+a+1|1-2x|≥|2x-a+1-2x|+a=|1-a|+a.
所以当x∈R时,f(x)+g(x)≥3等价于|1-a|+a≥3.①
当a≤1时,①等价于1-a+a≥3,无解.
当a>1时,①等价于a-1+a≥3,解得a≥2.
所以a的取值范围是2,+∞).
10.已知函数f(x)=|x-a|.
(1)若f(x)≤m的解集为{x|-1≤x≤5},求实数a,m的值;
(2)当a=2且t≥0时,解关于x的不等式f(x)+t≥f(x+2t).
解:(1)由|x-a|≤m得a-m≤x≤a+m,
所以解得
(2)当a=2时,f(x)=|x-2|,
所以f(x)+t≥f(x+2t),
所以|x-2+2t|-|x-2|≤t.
当t=0时,不等式恒成立,即x∈R;
当t>0时,不等式等价于或
或
解得x<2-2t或2-2t≤x≤2-或x∈∅,
即x≤2-.
综上所述,当t=0时,原不等式的解集为R;
当t>0时,原不等式的解集为.
B级 能力提升
1.不等式|x+3|-|x-1|≤a2-3a对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围为( )
A.(-∞,-1]∪4,+∞) B.(-∞,-2]∪5,+∞)
C.1,2] D.(-∞,1]∪2,+∞)
解析:由绝对值的几何意义得|x+3|-|x-1|的最大值为4,
所以a2-3a≥4恒成立,即a≥4或a≤-1.
答案:A
2.(2015·重庆卷)若f(x)=|x+1|+2|x-a|的最小值为5,则实数a=________.
解析:当a≤-1时,
f(x)=|x+1|+2|x-a|=
所以f(x)在(-∞,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,
则f(x)在x=a处取得最小值f(a)=-a-1,
由-a-1=5得a=-6,符合a≤-1;
当a>-1时,
f(x)=|x+1|+2|x-a|=
所以f(x)在(-∞,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,
则f(x)在x=a处取最小值f(a)=a+1,
由a+1=5,得a=4,符合a>-1.
综上所述,实数a的值为-6或4.
答案:-6或4
3.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)≥3⇔|x-3|+|x-2|≥3
⇔或
或
⇔x≤1或x∈∅或x≥4.
故不等式解集为{x|x≤1或x≥4}.
(2)原命题⇔f(x)≤|x-4|在1,2]上恒成立⇔|x+a|+2-x≤4-x在1,2]上恒成立⇔-2-x≤a≤2-x在1,2]上恒成立⇔-3≤a≤0.
故a的取值范围是-3,0].
1.2 绝对值不等式
1.2.2 绝对不等式的解法
A级 基础巩固
一、选择题
1.不等式|3x-2|>4的解集是( )
A. B.
C. D.
解析:由|3x-2|>4得3x-2>4或3x-2<-4
所以x>2或x<-.
答案:C
2.(2015·山东卷)不等式|x-1|-|x-5|<2的解集是( )
A.(-∞,4) B.(-∞,1)
C.(1,4) D.(1,5)
解析:法一:当x<1时,原不等式化为1-x-(5-x)<2即-4<2,不等式恒成立;当1≤x<5时,原不等式即x-1-(5-x)<2,解得x<4;当x≥5时,原不等式化为x-1-(x-5)<2即4<2,显然不成立,综上可得不等式的解集为(-∞,4).
法二:由绝对值的几何意义可得数轴上的点x到1,5两点(距离为4)的距离之差小于2的点满足x<4,所求不等式的解集为(-∞,4).
答案:A
3.(2015·天津卷)设x∈R,则“|x-2|<1”是“x2+x-2>0”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
解析:因为|x-2|<1等价于1<x<3,x2+x-2>0等价于x<-2或x>1,所以“|x-2|<1”是“x2+x-2>0”的充分不必要条件.
答案:A
4.若不等式|x-1|<a成立的充分条件是0<x<4,则实数a的取值范围是( )
A.a≥1 B.a≥3
C.a≤1 D.a≤3
解析:由题意,可知(0,4)是(-a+1,a+1)的子集,由此可推得选B;亦可以用差异代入法(寻求选项的不同点代入)验证排除.
答案:B
5.如果关于x的不等式|x-a|+|x+4|≥1的解集是全体实数,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,3]∪5,+∞) B.-5,-3]
C.3,5] D.(-∞,-5]∪-3,+∞)
解析:利用数轴,结合绝对值的几何意义可知a≤-5或a≥-3.
答案:D
二、填空题
6.若不等式|kx-4|≤2的解集为{x|1≤x≤3},则实数k=______.
解析:法一:由|kx-4|≤2可得-2≤kx-4≤2,
即2≤kx≤6,又1≤x≤3,所以k=2.
法二:由题意可知x=1,x=3是|kx-4|=2的两根,则解得k=2.
答案:2
7.若不等式|x+1|+|x-3|≥a+对任意的实数x恒成立,则实数a的取值范围是________.
解析:当a<0时,显然成立;
因为|x+1|+|x-3|的最小值为4,所以a+≤4.所以a=2,
综上可知a∈(-∞,0)∪{2}.
答案:(-∞,0)∪{2}
8.若关于x的不等式|x+2|+|x-1|<a的解集是∅,则a的取值范围是________.
解析:|x+2|+|x-1|≥|(x+2)-(x-1)|=3,所以a<3.
答案:a<3
三、解答题
9.(2016·全国卷Ⅲ)已知函数f(x)=|2x-a|∈a.
(1)当a=2时,求不等式f(x)≤6的解集;
(2)设f(x)=|2x-1|,当x∈R时,f(x)+g(x)≥3,求实数a的取值范围.
解:(1)当a=2时,f(x)=|2x-2|+2.
解不等式|2x-2|+2≤6得-1≤x≤3.
因此f(x)≤6的解集为{x|-1≤x≤3}.
当x∈R时,
f(x)+g(x)=|2x-a|+a+1|1-2x|≥|2x-a+1-2x|+a=|1-a|+a.
所以当x∈R时,f(x)+g(x)≥3等价于|1-a|+a≥3.①
当a≤1时,①等价于1-a+a≥3,无解.
当a>1时,①等价于a-1+a≥3,解得a≥2.
所以a的取值范围是2,+∞).
10.已知函数f(x)=|x-a|.
(1)若f(x)≤m的解集为{x|-1≤x≤5},求实数a,m的值;
(2)当a=2且t≥0时,解关于x的不等式f(x)+t≥f(x+2t).
解:(1)由|x-a|≤m得a-m≤x≤a+m,
所以解得
(2)当a=2时,f(x)=|x-2|,
所以f(x)+t≥f(x+2t),
所以|x-2+2t|-|x-2|≤t.
当t=0时,不等式恒成立,即x∈R;
当t>0时,不等式等价于或
或
解得x<2-2t或2-2t≤x≤2-或x∈∅,
即x≤2-.
综上所述,当t=0时,原不等式的解集为R;
当t>0时,原不等式的解集为.
B级 能力提升
1.不等式|x+3|-|x-1|≤a2-3a对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围为( )
A.(-∞,-1]∪4,+∞) B.(-∞,-2]∪5,+∞)
C.1,2] D.(-∞,1]∪2,+∞)
解析:由绝对值的几何意义得|x+3|-|x-1|的最大值为4,
所以a2-3a≥4恒成立,即a≥4或a≤-1.
答案:A
2.(2015·重庆卷)若f(x)=|x+1|+2|x-a|的最小值为5,则实数a=________.
解析:当a≤-1时,
f(x)=|x+1|+2|x-a|=
所以f(x)在(-∞,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,
则f(x)在x=a处取得最小值f(a)=-a-1,
由-a-1=5得a=-6,符合a≤-1;
当a>-1时,
f(x)=|x+1|+2|x-a|=
所以f(x)在(-∞,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,
则f(x)在x=a处取最小值f(a)=a+1,
由a+1=5,得a=4,符合a>-1.
综上所述,实数a的值为-6或4.
答案:-6或4
3.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)≥3⇔|x-3|+|x-2|≥3
⇔或
或
⇔x≤1或x∈∅或x≥4.
故不等式解集为{x|x≤1或x≥4}.
(2)原命题⇔f(x)≤|x-4|在1,2]上恒成立⇔|x+a|+2-x≤4-x在1,2]上恒成立⇔-2-x≤a≤2-x在1,2]上恒成立⇔-3≤a≤0.
故a的取值范围是-3,0].