- 不等式和绝对值不等式
- 共3272题
已知函数f(x)=|x﹣1|+|2x+2|.
(I)解不等式f(x)>5;
(II)若不等式f(x)<a(a∈R)的解集为空集,求a的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)不等式f(x)>5
即|x-1|+|2x+2|>5,
∴① ,或②
,或③
.
解①得 x<-2,解②得 x∈,解③得 x>
.
故原不等式的解集为 {x|x<-2或x> }.
(Ⅱ)由于函数f(x)=|x-1|+|2x+2|表示数轴上的x对应点到1对应点的距离加上 数轴上的x对应点到-1对应点的距离的2倍,
故当x=-1时,函数f(x)=|x-1|+|2x+2|有最小值等于2,
即 f(x)∈[2,+∞).
由于f(x)<a(a∈R)的解集为空集,则a∈(﹣∞,2].
记关于x的不等式的解集为P,不等式|x﹣1|≤1的解集为Q.
(I)若a=3,求P;
(II)若QP,求正数a的取值范围.
正确答案
解:(I)由,得P={x|﹣1<x<3}.
(II)Q={x||x﹣1|≤1}={x|0≤x≤2}.
由a>0,得P={x|﹣1<x<a},
又Q?P,结合图形
所以a>2,即a的取值范围是(2,+∞)
(选做题)
已知函数f(x)=|x﹣a|.不等式f(x)≤3的解集为{x|﹣1≤x≤5}.
(1)求实数a的值;
(2)若f(x)+f(x+5)≥c2﹣4c对一切实数x恒成立,求实数c的取值范围.
正确答案
解:(1)∵f(x)≤3即|x﹣a|≤3,得a﹣3≤x≤a+3.
∴f(x)≤3的解集是[a﹣3,a+3],
结合题意,得 ,
可得a=2.
(2)∵f(x)=|x﹣2|,
∴原不等式即:|x﹣2|+|x+3|≥c2﹣4c对一切实数x恒成立,
∵|x﹣2|+|x+3|≥|(x﹣2)﹣(x+3)|=5,即|x﹣2|+|x+3|的最小值为5
∴5≥c2﹣4c,即c2﹣4c﹣5≤0,
解之得﹣1≤c≤5
设函数f(x)=|2x+1|-|x-2|.
(1)求不等式f(x)>2的解集;
(2)若x∈R,
恒成立,求实数t的取值范围.
正确答案
解:(1)
当,∴x<﹣5
当,∴1<x<2
当x≥2,x+3>2,x>﹣1,∴x≥2
综上所述 {x|x>1或x<﹣5}.
(2)由(1)得,
若x∈R,
恒成立,
则只需,
综上所述.
已知函数f(x)=|2x+1|,g(x)=|x|+a
(Ⅰ)当a=0时,解不等式f(x)≥g(x);
(Ⅱ)若存在x∈R,使得f(x)≤g(x)成立,求实数a的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)当a=0时,由f(x)≥g(x)得|2x+1|≥|x|,
两边平方整理得3x2+4x+1≥0,解得x≤﹣1或,
∴原不等式的解集为
(Ⅱ)由f(x)≤g(x)得a≥|2x+1|﹣|x|,
令h(x)=|2x+1|﹣|x|,则 h(x)=
故,从而所求实数a的范围为
已知函数f(x)=|x-2a|,不等式f(x)≤4的解集为{x|-2≤x≤6}。
(1)求实数a的值;
(2)若存在x∈R,使不等式f(x)+f(x+2)<m成立,求实数m的取值范围。
正确答案
解:(1)由f(x)≤4得|x-2a|≤4,
解得2a-4≤x≤2a+4,
又已知不等式f(x)≤4的解集为{x|-2≤x≤6}
所以
解得a=1。
(2)由(1)可知,f(x)=|x-2|,
设g(x)=f(x)+f(x+2),
即g(x)=|x-2|+|x|=
当x<0时,g(x)>2;
当-3≤x≤2时,g(x)=2;
当x>2时,g(x)>2
综上,g(x)≥2,
故m>2。
设函数f(x)=|x-1|+|x-a|。
(1)若a=-1,解不等式f(x)≥3;
(2)如果x∈R,f(x)≥2,求a的取值范围。
正确答案
解:(1)当a=-1时,f(x)=|x-1|+|x+1|
由f(x)≥3得|x-1|+|x+1|≥3
(i)x≤-1时,不等式化为1-x-1-x≥3
即-2x≥3
则x≤-;
(ii)当x>1时,不等式组的解集为
综上得,f(x)≥3的解集为。
(2)若a=1,f(x)=2|x-1|,不满足条件题设
若a<1,,f(x)的最小值为1-a;
若a>1,,f(x)的最小值为a-1
所以对,f(x)≥2的充要条件是|a-1|≥2
从而a的取值范围(-∞,-1]∪[3,+∞)。
(选做题)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)若恒成立,求k的取值范围.
正确答案
解:(1)由|ax+1|≤3得-4≤ax≤2
∵不等式f(x)≤3的解集为{x|-2≤x≤1}
∴当a≤0时,不合题意;
当a>0时, ,
∴a=2。
(2)记,
∴h(x)=
∴|h(x)|≤1
∴恒成立,
∴k≥1
铁路上依次有A、B、C三站,AB=5km,BC=3km,规定列车8时正从A站出发,8时07分到达B站,停车1分钟,8时12分到达C站,实际运行时,假设列车正点出发,B站只停1分钟,速度设为Vkm/h不变,列车从A站到达某站的时间与时刻表上相应时间之差的绝对值称为列车在该站的运行误差.
(1)分别写出列车在B、C两站的运行误差;
(2)若要求B、C两站的运行误差之和不超过2分钟,求V的取值范围.(提示:以分钟为单位计算)
正确答案
解:(1)列车在B站的误差为,列车在C站的误差为
.
(2)由题意可得 ,
①当时,有
,即
,
∴.
②当时,有
,即V≥30,
∴.
③当时,有
,即V≥39,
∴.V的取值范围为
.
(选做题)
已知对于任意非零实数a和b,不等式|2a+b|+|2a-b|≥|a|(|2+x|+|2-x|)恒成立,试求实数x的取值范围。
正确答案
解:由题知,恒成立,
故|2+x|+|2-x|不大于的最小值,
,当且仅当
时取等号,
∴的最小值等于4,
∴x的范围即为不等式的解,
解不等式得。
已知|x-4|+|3-x|<a。
(1)若不等式的解集为空集,求a的范围;
(2)若不等式有解,求a的范围。
已知对于任意非零实数m,不等式|2m-1|+|1-m|≥|m|(|x-1|-|2x+3|)恒成立,求实数x的取值范围。
正确答案
解:即恒成立,
,
∴只需,
(1)当时,原式1-x+2x+3≤1,即x≤-3,∴x≤-3;
(2)当时,原式1-x-2x-3≤1,即x≥-1,∴-1≤x<1;
(3)当x≥-1时,原式x-1-2x-3≤1,即x≥-5,∴x≥-1;
综上x的取值范围为。
已知函数f(x)=|x+1|,g(x)=2|x|+a.
(1)当a=0时,解不等式f(x)≥g(x);
(2)若存在x∈R,使得f(x)≥g(x)成立,求实数a的取值范围.
正确答案
解:(1)当a=0时,不等式即|x+1|≥2|x|,
平方可得+2x+1≥4
,解得﹣
≤x≤1,
故不等式的解集为[﹣,1].
(2)若存在x∈R,使得f(x)≥g(x)成立,
即|x+1|﹣2|x|≥a.
设h(x)=|x+1|﹣2|x|=.
故当x≥0时,h(x)≤1.
当﹣1≤x<0时,﹣2≤h(x)<1.
当x<﹣1时,h(x)<﹣2.
综上可得h(x)的最小值为1.
由题意可得1≥a,故实数a的取值范围为(﹣∞,1].
设函数f(x)=|x﹣2|+x.
(1)求函数f(x)的值域;
(2)若g(x)=|x+1|,求g(x)<f(x)成立时x的取值范围.
正确答案
解:(1)f(x)=,
故f(x)的值域为[2,+∞).
(2)∵g(x)<f(x),
∴|x+1|<|x﹣2|+x,
∴|x﹣2|﹣|x+1|+x>0,
①当x≤﹣1时,﹣(x﹣2)+(x+1)+x>0,
∴x>﹣3,
∴﹣3<x≤﹣1.
②当﹣1<x<2时,﹣(x﹣2)﹣(x+1)+x>0,
∴x<1,
∴﹣1<x<1.
③当x≥2时,(x﹣2)﹣(x+1)+x>0,
∴x>3,∴x>3.
综上,x∈(﹣3,1)∪(3,+∞).
(Ⅰ)解不等式:|2x﹣1|﹣|x|<1;
(Ⅱ)设f(x)=x2﹣x+1,实数a满足|x﹣a|<1,求证:|f(x)﹣f(a)|<2(|a|+1).
正确答案
解:(Ⅰ)当x<0时,原不等式可化为﹣2x+x<0,解得x>0,
又∵x<0,∴x不存在.
当时,原不等式可化为﹣2x﹣x<0,解得x>0,
又∵,∴
.
当时,原不等式可化为2x﹣1﹣x<1,解得x<2,
又∵,∴
.
综上,原不等式的解集为{x|0<x<2}.
(Ⅱ)∵f(x)=x2﹣x+1,实数a满足|x﹣a|<1,
故|f(x)﹣f(a)|=|x2﹣x﹣a2+a|=|x﹣a||x+a﹣1|<|x+a﹣1|
=|x﹣a+2a﹣1|≤|x﹣a|+|2a﹣1|<1+|2a|+1=2(|a|+1).
∴|f(x)﹣f(a)|<2(|a|+1).
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