- 不等式和绝对值不等式
- 共3272题
已知f(x)=x|x-a|-2。
(1)当a=1时,解不等式f(x)<|x-2|;
(2)当x∈(0,1]时,恒成立,求实数a的取值范围。
正确答案
解:(1)a=1时,f(x)<|x-2|,
即x|x-1|-2<|x-2|(*)
①当x≥2时,由(*)x(x-1)-2<x-2
0<x<2
又x≥2,
∴x∈;
②当1≤x<2时,
由(*)x(x-1)-2<2-x
-2<x<2
又1≤x<2,
∴1≤x<2;
③当x<1时,
由(*)x(1-x)-2<2-x
x∈R
又x<1,
∴x<1
综上:由①②③知原不等式的解集为{x|x<2}。
(2)当x∈(0,1]时,
即恒成立,
也即在x∈(0,1]上恒成立,
而在(0,1]上为增函数,
故,
,当且仅当
即时,等号成立
故。
对于任意实数a(a≠0)和b,不等式|a+b|+|a-2b|≥|a|(|x-1|+|x-2|)恒成立,试求实数x的取值范围。
正确答案
解:原式等价于
设
则原式变为|t+1|+|2t-1|≥|x-1|+|x-2|对任意t恒成立
因为|t+1|+|2t-1|=
最小值为时取到,为
所以有
解得。
(选做题)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。
正确答案
解:(1)当a=-3时,f(x)≥3
即|x-3|+|x-2|≥3,
即 ,或
,或
解得 x≤1或x≥4,
故不等式的解集为 {x|x≤1或x≥4}。
(2)原命题即f(x)≤|x-4|在[1,2]上恒成立,等价于|x+a|+2-x≤4-x在[1,2]上恒成立,
等价于-2-x≤a≤2-x在[1,2]上恒成立,
解得-3≤a≤0,故a的取值范围为[-3,0]。
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。
(1)求x的取值范围,使为常函数;
(2)若关于x的不等式有解,求实数a的取值范围。
正确答案
解:(1)
所以当时,
为常函数。
(2)由(1)得函数的最小值为4,
a的取值范围为。
设函数f(x)=|x﹣a|+3x,其中a>0.
(Ⅰ)当a=1时,求不等式的解集;
(Ⅱ)若不等式f(x)≤0的解集为{x|x≤﹣1},求a的值
正确答案
解:(Ⅰ)当a=1时,f(x)≥3x+2可化为|x﹣1|≥2,
∴x≥3或x≤﹣1.
故不等式f(x)≥3x+2的解集为{x|x≥3或x≤﹣1}.
(Ⅱ) 由f(x)≤0得|x﹣a|+3x≤0,
此不等式可化为不等式组 或
,
即 或
,
因为a>0,
所以不等式组的解集为
由题设可得 =﹣1,故a=2.
已知函数f(x)=|x﹣3|+|x﹣4|.
(Ⅰ)求不等式f(x)<2的解集;
(Ⅱ)若不等式f(x)<2a的解集不是空集,求a的取值范围.
正确答案
解:由题意,f(x)=|x﹣3|+|x﹣4|=
(Ⅰ)不等式f(x)<2等价于或
或
,
∴2.5<x<4.5;
(Ⅱ)∵f(x)=|x﹣3|+|x﹣4|=
∴f(x)min=1
∵不等式f(x)<2a的解集不是空集,
∴1<2a
∴
∴a的取值范围为
已知函数f(x)和g(x)的图象关于原点对称,且f(x)=x2+2x.
(Ⅰ)求函数g(x)的解析式;
(Ⅱ)解不等式g(x)≥f(x)-|x-1|.
正确答案
解:(Ⅰ)设函数y=f(x)的图象上任意一点Q(x0,y0)关于原点的对称点为P(x,y),则P在g(x)的图象上,
且 ,即
∵点Q(x0,y0)在函数y=f(x)的图象上,
∴﹣y=x2﹣2x,即y=﹣x2+2x,故,g(x)=﹣x2+2x.
(Ⅱ)由g(x)≥f(x)﹣|x﹣1|,可得2x2﹣|x﹣1|≤0
当x≥1时,2x2﹣x+1≤0,此时不等式无解.
当x<1时,2x2+x﹣1≤0,解得﹣1≤x≤.因此,原不等式的解集为[﹣1,
].
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。
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