- 不等式和绝对值不等式
- 共3272题
已知函数f(x)=|x-1|+|x+1|,若不等式|a+b|+|a-b|≥|a|f(x)对a<b∈R,且a≠0恒成立,求x的范围?
正确答案
解:|a+b|+|a-b|≥|a|f(x)对a<b∈R,且a≠0恒成立,
即为f(x)≤对任意的a,b∈R,且a≠0恒成立,
而≥
=2,
∴f(x)≤2即|x-1|+|x+1|≤2,
由于|x-1|+|x+1|≥|(x-1)-(x+1)|=2,
即有|x-1|+|x+1|=2,
解得-1≤x≤1,
所以x的范围为{x|-1≤x≤1}.
解析
解:|a+b|+|a-b|≥|a|f(x)对a<b∈R,且a≠0恒成立,
即为f(x)≤对任意的a,b∈R,且a≠0恒成立,
而≥
=2,
∴f(x)≤2即|x-1|+|x+1|≤2,
由于|x-1|+|x+1|≥|(x-1)-(x+1)|=2,
即有|x-1|+|x+1|=2,
解得-1≤x≤1,
所以x的范围为{x|-1≤x≤1}.
已知不等式|x-1|+|x-3|≥c的解集为R,a为c的最大值,则曲线y=x3在点(a,b)处的切线与两个坐标轴围成的三角形的面积为( )
正确答案
解析
解:不等式|x-1|+|x-3|≥c的解集为R,而|x-1|+|x-3|表示数轴上的x对应点到1和3的距离之和,
其最小值为2,故有c≤2.
又a为c的最大值,则a=2.
由于曲线y=x3在点(a,b)处的切线斜率为3x2|x=2=12,把点(a,b)代入曲线y=x3可得b=8,
故曲线在点(2,8)处的切线方程为 y-8=12(x-2),即 12x-y-16=0,
求得切线和坐标轴的交点坐标为(0,-16)、(,0),
故切线与两个坐标轴围成的三角形的面积为 =
,
故选A.
若不等式|ax+2|<6的解是(-1,2);则实数a=______.
正确答案
-4
解析
解:∵|ax+2|<6,∴-6<ax+2<6,-8<ax<4
①当a=0时,原不等式的解集为R,与题设不符(舍去),
②当a>0时,有 ,
而已知原不等式的解集为(-1,2),所以有:
.此方程无解(舍去).
③当a<0时,有 ,
所以有
解得a=-4,
故答案为:-4.
若关于x的不等式|x+2|+|x-3|≤|a-1|存在实数解,则实数a的取值范围是.______.
正确答案
(-∞,-4]∪[6,+∞)
解析
解:令f(x)=|x+2|+|x-3|,
则令f(x)=|x+2|+|x-3|≥|x+2+3-x|=5,
依题意,不等式|x+2|+|x-3|≤|a-1|存在实数解⇔|a-1|≥f(x)存在实数解⇔|a-1|≥f(x)min=5,
∴a-1≥5或a-1≤-5,
∴a≥6或a≤-4.
∴实数a的取值范围是(-∞,-4]∪[6,+∞).
故答案为:(-∞,-4]∪[6,+∞).
已知集合A={x∈Z||x-3|<2},B={0,1,2},则集合A∩B为( )
正确答案
解析
解:∵集合A={x∈Z||x-3|<2}={x|-2<x-3<2}={x|1<x<5}={2,3,4 },
B={0,1,2},
∴A∩B={2}.
故选A.
设全集U=R,集合A={x||2x-1|<5},B={x|},求CUB、A∩B、A∪B、CU(A∪B),(CUA)∩(CUB).
正确答案
解:由已知有:A={x|-5<2x-1<5}={x|-2<x<3},CUA=(-∞,-2]∪[3,+∞).
B={x|}=
=(-5,0)∪(0,5).
∴CUB=(-∞,-5]∪{0}∪[5,+∞),A∩B=(-2,0)∪(0,3),A∪B=(-5,5),
CU(A∪B)=( CUA)∩(CUB)=(-∞,-5]∪[5,+∞).
解析
解:由已知有:A={x|-5<2x-1<5}={x|-2<x<3},CUA=(-∞,-2]∪[3,+∞).
B={x|}=
=(-5,0)∪(0,5).
∴CUB=(-∞,-5]∪{0}∪[5,+∞),A∩B=(-2,0)∪(0,3),A∪B=(-5,5),
CU(A∪B)=( CUA)∩(CUB)=(-∞,-5]∪[5,+∞).
(1)选修4-2:矩阵与变换
若二阶矩阵M满足.
(Ⅰ)求二阶矩阵M;
(Ⅱ)把矩阵M所对应的变换作用在曲线3x2+8xy+6y2=1上,求所得曲线的方程.
(2)选修4-4:坐标系与参数方程
已知在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(t为非零常数,θ为参数),在极坐标系(与直角坐标系xOy取相同的长度单位,且以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴)中,直线l的方程为
.
(Ⅰ)求曲线C的普通方程并说明曲线的形状;
(Ⅱ)是否存在实数t,使得直线l与曲线C有两个不同的公共点A、B,且(其中O为坐标原点)?若存在,请求出;否则,请说明理由.
(3)选修4-5:不等式选讲
已知函数f(x)=|x-2|+|x-4|的最小值为m,实数a,b,c,n,p,q满足a2+b2+c2=n2+p2+q2=m.
(Ⅰ)求m的值;
(Ⅱ)求证:.
正确答案
(1)解:(Ⅰ)记矩阵,故|A|=-2,故
.…(2分)
由已知得.…(3分)
(Ⅱ)设二阶矩阵M所对应的变换为,得
,
解得,…(5分)
又3x2+8xy+6y2=1,故有3(-x′+2y′)2+8(-x′+2y′)(x′-y′)+6(x′-y′)2=1,
化简得x′2+2y′2=1. 故所得曲线的方程为x2+2y2=1.…(7分)
(2)解:(Ⅰ)∵t≠0,∴可将曲线C的方程化为普通方程:.…(1分)
①当t=±1时,曲线C为圆心在原点,半径为2的圆; …(2分)
②当t≠±1时,曲线C为中心在原点的椭圆.…(3分)
(Ⅱ)直线l的普通方程为:x-y+4=0.…(4分)
联立直线与曲线的方程,消y得,化简得(1+t2)x2+8t2x+12t2=0.
若直线l与曲线C有两个不同的公共点,则△=64t4-4(1+t2)•12t2>0,解得t2>3.…(5分)
又,…(6分)
故=2x1x2+4(x1+x2)+16=10.
解得t2=3与t2>3相矛盾. 故不存在满足题意的实数t.…(7分)
(3)解:(Ⅰ)∵f(x)=|x-2|+|x-4|≥|(x-2)-(x-4)|=2,…(2分)
当且仅当2≤x≤4时,等号成立.
再由函数f(x)=|x-2|+|x-4|的最小值为m,可得m=2.…(3分)
(Ⅱ),…(5分)
即:(n2+p2+q2)2=4,
故.…(7分)
解析
(1)解:(Ⅰ)记矩阵,故|A|=-2,故
.…(2分)
由已知得.…(3分)
(Ⅱ)设二阶矩阵M所对应的变换为,得
,
解得,…(5分)
又3x2+8xy+6y2=1,故有3(-x′+2y′)2+8(-x′+2y′)(x′-y′)+6(x′-y′)2=1,
化简得x′2+2y′2=1. 故所得曲线的方程为x2+2y2=1.…(7分)
(2)解:(Ⅰ)∵t≠0,∴可将曲线C的方程化为普通方程:.…(1分)
①当t=±1时,曲线C为圆心在原点,半径为2的圆; …(2分)
②当t≠±1时,曲线C为中心在原点的椭圆.…(3分)
(Ⅱ)直线l的普通方程为:x-y+4=0.…(4分)
联立直线与曲线的方程,消y得,化简得(1+t2)x2+8t2x+12t2=0.
若直线l与曲线C有两个不同的公共点,则△=64t4-4(1+t2)•12t2>0,解得t2>3.…(5分)
又,…(6分)
故=2x1x2+4(x1+x2)+16=10.
解得t2=3与t2>3相矛盾. 故不存在满足题意的实数t.…(7分)
(3)解:(Ⅰ)∵f(x)=|x-2|+|x-4|≥|(x-2)-(x-4)|=2,…(2分)
当且仅当2≤x≤4时,等号成立.
再由函数f(x)=|x-2|+|x-4|的最小值为m,可得m=2.…(3分)
(Ⅱ),…(5分)
即:(n2+p2+q2)2=4,
故.…(7分)
若不等式|2x-1|+|x-a|≥2对任意实数x均成立,则实数a的取值范围是多少?
正确答案
解:①当a=时,不等式即|x-
|≥
,显然不能任意实数x均成立.
②当a>时,|2x-1|+|x-a|=
,
此时,根据函数y=|2x-1|+|x-a|的单调性可得y的最小值为-3×+a+1.
∵不等式|2x-1|+|x-a|≥2对任意实数x均成立,
∴-3×+a+1≥2,解得 a≥
.
③当a<时,|2x-1|+|x-a|=
,
此时,根据函数y=|2x-1|+|x-a|的单调性可得y的最小值为--a+1.
∵不等式|2x-1|+|x-a|≥2对任意实数x均成立,
∴--a+1≥2,解得 a≤-
.
综上可得,实数a的取值范围是(-∞,-]∪[
,+∞).
解析
解:①当a=时,不等式即|x-
|≥
,显然不能任意实数x均成立.
②当a>时,|2x-1|+|x-a|=
,
此时,根据函数y=|2x-1|+|x-a|的单调性可得y的最小值为-3×+a+1.
∵不等式|2x-1|+|x-a|≥2对任意实数x均成立,
∴-3×+a+1≥2,解得 a≥
.
③当a<时,|2x-1|+|x-a|=
,
此时,根据函数y=|2x-1|+|x-a|的单调性可得y的最小值为--a+1.
∵不等式|2x-1|+|x-a|≥2对任意实数x均成立,
∴--a+1≥2,解得 a≤-
.
综上可得,实数a的取值范围是(-∞,-]∪[
,+∞).
(I)若不等式|2x-a|+a≤6的解集为{x|-2≤x≤3},求实数a的值;
(II)若不等式|2a+b|+|2a-b|≥|a|(|2+x|+|2-x|)恒成立,求实数x的取值范围.
正确答案
解:(I) 由|2x-a|+a≤6得|2x-a|≤6-a,
∴a-6≤2x-a≤6-a,解得a-3≤x≤3,
由题意可得 a-3=-2,即a=1.(5分)
(II)由绝对值不等式的性质可得|2a+b|+|2a-b|≥|2a+b+2a-b|=|4a|,
∴|4a|≥|a|(|2+x|+|2-x|).
当a=0时,上式恒成立,故x∈R.
当a≠0时,消去|a|有4≥|2+x|+|2-x|.
又∵|2+x|+|2-x|≥|2+x+2-x|=4,
∴|2+x|+|2-x|=4,∴-2≤x≤2.
当a=0时,解集为R;当a≠0时,解集为{x|-2≤x≤2}. (10分)
解析
解:(I) 由|2x-a|+a≤6得|2x-a|≤6-a,
∴a-6≤2x-a≤6-a,解得a-3≤x≤3,
由题意可得 a-3=-2,即a=1.(5分)
(II)由绝对值不等式的性质可得|2a+b|+|2a-b|≥|2a+b+2a-b|=|4a|,
∴|4a|≥|a|(|2+x|+|2-x|).
当a=0时,上式恒成立,故x∈R.
当a≠0时,消去|a|有4≥|2+x|+|2-x|.
又∵|2+x|+|2-x|≥|2+x+2-x|=4,
∴|2+x|+|2-x|=4,∴-2≤x≤2.
当a=0时,解集为R;当a≠0时,解集为{x|-2≤x≤2}. (10分)
(不等式选讲)若不等式|x-2|+|x+3|<a的解集为∅,则实数a的取值范围为______.
正确答案
(-∞,5]
解析
解:|x-2|+|x+3|表示数轴上的x到-3和2的距离之和,其最小值等于5,∵不等式|x-2|+|x+3|<a的解集为∅,
∴a≤5,
故答案为:(-∞,5].
(2013•郴州校级模拟)对任意实数a(a≠0)和b,不等式|a+b|+|a-b|≥|a|(|x-1|+|x-2|)恒成立,则实数x的取值范围是______.
正确答案
解析
解:由绝对值不等式的性质可得|a+b|+|a-b|≥|a+b+(a-b)|=2|a|,
再由不等式|a+b|+|a-b|≥|a|(|x-1|+|x-2|)恒成立,可得2|a|≥|a|(|x-1|+|x-2|),
故有2|a|≥|a|(|x-1|+|x-2|),即 2≥|x-1|+|x-2|.
而由绝对值的意义可得|x-1|+|x-2|表示数轴上的x对应点到1和2对应点的距离之和,而和
对应点到1和2对应点的距离之和正好等于2,
故2≥|x-1|+|x-2|的解集为 ,
故答案为 .
若关于x的不等式|x+2|-|x-3|≤a有解,则a的取值范围为( )
正确答案
解析
解:令y=|x+2|-|x-3|,
∵||x+2|-|x-3||≤|x+2-(x-3)|=5,
∴-5≤|x+2|-|x-3|≤5,
则函数y=|x+2|-|x-3|的值域为[-5,5],
若不等式|x+2|-|x-3|≤a有解,
则a≥-5
故实数a的取值范围是[-5,+∞)
故选C.
将2006表示成5个正整数x1,x2,x3,x4,x5之和.记S=xixj.问:
(1)当x1,x2,x3,x4,x5取何值时,S取到最大值;
(2)进一步地,对任意1≤i,j≤5有≤2,当x1,x2,x3,x4,x5取何值时,S取到最小值.说明理由.
正确答案
解:(1)首先这样的S的值是有界集,故必存在最大值与最小值.
x1+x2+x3+x4+x5=2006,且使S=取到最大值,则必有|xi-xj|≤1(1≤i,j≤5)…(5分) (*)
事实上,假设(*)不成立,不妨假设x1-x2≥2,则令x1′′=x1-1,x2′=x2+1,xi′=xi (i=3,4,5),有x1′+x2′=x1+x2,x1′•x2′=x1x2+x1-x2-1>x1x2.
将S改写成S==x1x2+(x1+x2)(x3+x4+x5)+x3x4+x3x5+x4x5
同时有 S′=x1′x2′+(x1′+x2′)((x3+x4+x5)+x3x4+x3x5+x4x5.
于是有S′-S=x1′x2′-x1x2>0.
这与S在x1,x2,x3,x4,x5时取到最大值矛盾.
所以必有|xi-xj|≤1,(1≤i,j≤5).
因此当x1=402,x2=x3=x4=x5=401时S取到最大值. …(10分)
(2)当x1+x2+x3+x4+x5=2006,且|xi-xj|≤2时,只有
(1)402,402,402,400,400;
(2)402,402,401,401,400;
(3)402,401,401,401,401;
三种情形满足要求. …(15分)
而后两种情形是由第一组作xi′=xi-1,xj′=xj+1调整下得到的.
根据上一小题的证明可知道,每次调整都使和式S=变大.
所以在x1=x2=x3=402,x4=x5=400时S取到最小值.…(20分)
解析
解:(1)首先这样的S的值是有界集,故必存在最大值与最小值.
x1+x2+x3+x4+x5=2006,且使S=取到最大值,则必有|xi-xj|≤1(1≤i,j≤5)…(5分) (*)
事实上,假设(*)不成立,不妨假设x1-x2≥2,则令x1′′=x1-1,x2′=x2+1,xi′=xi (i=3,4,5),有x1′+x2′=x1+x2,x1′•x2′=x1x2+x1-x2-1>x1x2.
将S改写成S==x1x2+(x1+x2)(x3+x4+x5)+x3x4+x3x5+x4x5
同时有 S′=x1′x2′+(x1′+x2′)((x3+x4+x5)+x3x4+x3x5+x4x5.
于是有S′-S=x1′x2′-x1x2>0.
这与S在x1,x2,x3,x4,x5时取到最大值矛盾.
所以必有|xi-xj|≤1,(1≤i,j≤5).
因此当x1=402,x2=x3=x4=x5=401时S取到最大值. …(10分)
(2)当x1+x2+x3+x4+x5=2006,且|xi-xj|≤2时,只有
(1)402,402,402,400,400;
(2)402,402,401,401,400;
(3)402,401,401,401,401;
三种情形满足要求. …(15分)
而后两种情形是由第一组作xi′=xi-1,xj′=xj+1调整下得到的.
根据上一小题的证明可知道,每次调整都使和式S=变大.
所以在x1=x2=x3=402,x4=x5=400时S取到最小值.…(20分)
设对于不大于的所有正实数a,如果满足不等式|x-a|<b的一切实数x,也满足不等式
,求实数b的取值范围.
正确答案
解:由题意可得b>0是不用求的,否则|x-a|<b都没解了.
故有-b<x-a<b,即a-b<x<a+b.
由不等式可得,-
<x-a2<
,即 a2-
<x<a2+
.
第二个不等式的范围要大于第一个不等式,这样只要满足了第一个不等式,
肯定满足第二个不等式,命题成立.
故有 a2-≤a-b,且 a+b≤a2+
,0<a≤
.
化简可得 b≤-a2+a+,且b≤a2-a+
.
由于-a2+a+=-
+
∈[
,
],故 b≤
.
由于 a2-a+=
+
∈[
,
].故 b≤
.
综上可得 0<b≤.
解析
解:由题意可得b>0是不用求的,否则|x-a|<b都没解了.
故有-b<x-a<b,即a-b<x<a+b.
由不等式可得,-
<x-a2<
,即 a2-
<x<a2+
.
第二个不等式的范围要大于第一个不等式,这样只要满足了第一个不等式,
肯定满足第二个不等式,命题成立.
故有 a2-≤a-b,且 a+b≤a2+
,0<a≤
.
化简可得 b≤-a2+a+,且b≤a2-a+
.
由于-a2+a+=-
+
∈[
,
],故 b≤
.
由于 a2-a+=
+
∈[
,
].故 b≤
.
综上可得 0<b≤.
(考生注意:请在下列三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题评分)
A.(不等式选做题)若关于x的不等式|x+1|+|x-2|≤a有解,则实数a的取值范围是______.
B.(几何证明选做题)如图所示,圆O是△ABC的外接圆,过C点的切线交AB的延长线于点D,,AB=BC=3,则AC长______.
C.(坐标系与参数方程选做题)极坐标系下,直线与圆
的公共点个数是______.
正确答案
[3,+∞)
1
解析
解:A.∵|x+1|+|x-2|≥|(x+1)-(x-2)|=3,即|x+1|+|x-2|≥3,
由关于x的不等式|x+1|+|x-2|≤a有解,知a≥3,
故答案为[3,+∞).
B.由切割线定理得:DB•DA=DC2,即DB(DB+BA)=DC2,∴DB2+3DB-28=0,得DB=4.
∵∠A=∠BCD,∴△DBC∽△DCA,∴,解得AC=
=
.
故答案为.
C.直线ρcos(θ-)=
即
ρcosθ+
ρsinθ=
,化为直角坐标方程为 x+y-2=0,
圆ρ=2 即 x2+y2=4,圆心到直线的距离等于 =
<2(半径),
故直线和圆相交,故直线和圆有两个交点,
故答案为 2.
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