- 不等式和绝对值不等式
- 共3272题
已知p:|x-3|≤2,q:(x-m+1)(x-m-1)≤0,若¬p是¬q充分条件,求实数m的取值范围.
正确答案
由题意 p:-2≤x-3≤2,∴1≤x≤5,∴¬p:x<1或x>5,
q:m-1≤x≤m+1,∴¬q:x<m-1或x>m+1,
又∵¬p是¬q充分而不必要条件
∴,
∴2≤m≤4.
选修4-5:不等式选讲
已知函数f(x)=|x-3|+|x+1|.
(Ⅰ)求使不等式f(x)<6成立的x的范围;
(Ⅱ)∃x0∈R,f(x0)<a,求实数a的取值范围.
正确答案
(I)∵f(-2)=6=f(4),∴由绝对值的几何意义可知x的取值范围为(-2,4).
(Ⅱ)∃x0∈R,f(x0)<a,即a>f(x)min.
由绝对值的几何意义知:|x-3|+|x+1|可看成数轴上到3和-1对应点的距离和.
∴f(x)min=4,即∴a>4.
所求a的取值范围为(4,+∞).
设不等式x2+|x|-2≤0的解集为M.
(1)求集合M;
(2)若命题“∀x∈M,ax3-3x+1≥0”为真,求实数a的值.
正确答案
(1)原不等式等价为(|x|-1)(|x|+2)≤0,即|x|-1≤0,解的-1<x<1,所以M=(-1,1).
(2)因为∀x∈M,所以-1<x<1,
若x=0,则1≥0恒成立,
若0<x≤1,则a≥,f(x)=
,
则设f′(x)==
,
由f'(x)>0,解得0<x<,此时函数单调递增,由f'(x)<0,解得
<x≤1,此时函数单调递减,
所以当x=时,函数取得极大值,同时也是最大值为f(
)=4,所以此时a≥4.
若-1≤x<0,则,a≤,设f′(x)=
=
,
当-1≤x<0时,f'(x)>0恒成立,此时函数单调递增,
所以此时当x=-1时,函数取得最小值为f(-1)==4,所以此时a≤4.
所以a=4.
“|x-1|<1”是“log2x<1”的______条件.
正确答案
|x-1|<1的解集A为:(0,2)
log2x<1的解集B为:(0,2)
∵A=B
故“|x-1|<1”是“log2x<1”的充要条件
故答案为:充要
函数f(x)=ax|x-b|在区间[0,+∞)上是增函数的充要条件是______.
正确答案
f(x)=ax|x-b|=,由函数的解析式知,x=
两段上函数图象的对称轴,
当a>0且b≤0时,函数在[b,+∞)是增函数,故在区间[0,+∞)上是增函数
当函数在区间[0,+∞)上是增函数时,必有a>0,≤0,即a>0且b≤0
综上证明知,a>0且b≤0是函数f(x)=ax|x-b|在区间[0,+∞)上是增函数的充要条件
故答案为:a>0且b≤0
选修4-5:不等式选讲
已知函数f(x)=log2(|x-1|+|x-5|-a)
(Ⅰ)当a=5时,求函数f(x)的定义域;
(Ⅱ)当函数f(x)的定义域为R时,求实数a的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)当a=5时,要使函数f(x)有意义,
即不等式|x-1|+|x-5|-5>0成立,------------------①
①当x≤1时,不等式①等价于-2x+1>0,解之得x<;
②当1<x≤5时,不等式①等价于-1>0,无实数解;
③当x>5时,不等式①等价于2x-11>0,解之得x>
综上所述,函数f(x)的定义域为(-∞,)∪(
,+∞).
(Ⅱ)∵函数f(x)的定义域为R,
∴不等式|x-1|+|x-5|-a>0恒成立,
∴只要a<(|x-1|+|x-5|)min即可,
又∵|x-1|+|x-5|≥|(x-1)+(x-5)|=4,(当且仅当1≤x≤5时取等号)
∴a<(|x-1|+|x-5|)min即a<4,可得实数a的取值范围是(-∞,4).
函数f(x)=的定义域为______.
正确答案
∵f(x)=
∴
∴∴-1≤x<0
即f(x)的定义域为[-1,0).
故答案为:[-1,0).
(选做题)设函数.
(I)当a=﹣5时,求函数f(x)的定义域;
(II)若函数f(x)的定义域为R,试求a的取值范围.
正确答案
解:(I)由题设知:|x+1|+|x﹣2|﹣5≥0
如图,在同一坐标系中作出函数y=|x+1|+|x﹣2|和y=5的图象,
得定义域为(﹣∞,﹣2]∪[3,+∞)
(II)由题设知,当x∈R时,恒有|x+1|+|x﹣2|+a≥0
即|x+1|+|x﹣2|≥﹣a,
又由(I)|x+1|+|x﹣2|≥3,
∴﹣a≤3,∴a≥﹣3.
选修4-5:不等式选讲
设函数f(x)=若函数f(x)的定义域为R,试求实数a的最大值.
正确答案
由题意有:|x-2|+|x-a|≥2a对x∈R恒成立,设g(x)=|x-2|+|x-a|,原命题等价于g(x)min≥2a.
(i)当a>2时,g(x)=,g(x)min=a-2≥2a,则a≤-2,这与a>2矛盾,不成立,故舍去. …(5分)
(ii)当a<2时,g(x)=,g(x)min=a-2≥2a,则a≤
,
∴实数a的最大值为.
综上可得,实数a的最大值为. …(10分)
选修4-5:不等式选讲
设函数f(x)=|3x-1|+ax+3.
(1)若a=1,解不等式f(x)≤5;
(2)若函数f(x)有最小值,求实数a的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)a=1时,f(x)=|3x-1|+x+3.
当x≥时,f(x)≤5可化为3x-1+x+3≤5,解之得
≤x≤
;
当x<时,f(x)≤5可化为-3x+1+x+3≤5,解之得-
≤x<
.
综上可得,原不等式的解集为{x|-≤x≤
}.…(5分)
(Ⅱ)f(x)=|3x-1|+ax+3=
函数f(x)有最小值的充要条件为,即-3≤a≤3,
故实数a的取值范围是[-3,3].…(10分)
选修4-5:不等式选讲
已知函数f(x)=log2(|2x+1|+|x+2|-m).
(1)当m=4时,求函数f(x)的定义域;
(2)若关于x的不等式f(x)≥1的解集是R,求m的取值范围.
正确答案
(1)当m=4时,函数f(x)=log2(|2x+1|+|x+2|-4),故有|2x+1|+|x+2|>4.
故有 ①,或 ②
,或 ③
.
解①得 x<-; 解②得 x∈∅; 解③得 x>
.
取并集可得函数f(x)的定义域为 {x|x<-或x>
}.-----(5分)
(2)若关于x的不等式f(x)≥1的解集是R,则有|2x+1|+|x+2|-m≥2,即 m≤|2x+1|+|x+2|-2.
令 g(x)=|2x+1|+|x+2|-2=,可得g(x)≥-
,即 g(x)的最小值等于-
∴m≤-.-------(5分)
设函数f(x)=.
(Ⅰ)当a=-5时,求函数f(x)的定义域;
(Ⅱ)若函数f(x)的定义域为R,试求a的取值范围.
正确答案
(I)由题设知:|x+1|+|x-2|-5≥0
如图,在同一坐标系中作出函数y=|x+1|+|x-2|
和y=5的图象,得定义域为(-∞,-2]∪[3,+∞)
(II)由题设知,当x∈R时,
恒有|x+1|+|x-2|+a≥0即|x+1|+|x-2|≥-a,
又由(I)|x+1|+|x-2|≥3,
∴-a≤3,
∴a≥-3.
设函数f(x)=|x-4|+|x-a|,则f(x)的最小值为3,则求a的值.
正确答案
(1)当a=4时,f(x)=2|x-4|,则f(x)的最小值为0,不成立.
(2)当a>4时:下面分类讨论x的值.
设f(x)=|x-4|+|x-a|
当x<4时,f(x)=-(x-4)-(x-a)=-2x+(a+4),故此时f(x)=2x+(a+4)>a-4.
当x>a,f(x)=(x-4)+(x-a)=2x-(a+4),故此时f(x)=2x-(a+4)>a-4.
当4≤x≤a,f(x)=(x-4)-(x-a)=a-4,故此时有-f(x)=a-4
综上所述f(x)=|x-4|+|x-a|的最小值为a-4,
故由已知得到a-4=3.即a=7.
同理可解(3)当a<4时候,a=1.
故答案为1和7.
若a>0,使关于x的不等式|x-3|+|x-4|<a在R上的解集不是空集,设a的取值集合是A;若不等式|x|>bx(b∈R)的解集为(0,+∞),设实数b的取值集合是B,试求当x∈A∪B时,f(x)=2|x+1|-|x-1|的值域.
正确答案
|x-3|+|x-4|的几何意义是数轴上的点x 到3和4的距离之和,
当x在3、4之间时,这个距离和最小为是1,其它情况都大于1
所以|x-3|+|x-4|≥1
如果使关于x的不等式|x-3|+|x-4|<a在R上的解集不是空集,所以 a>1,
∴A={a|a>1};
不等式|x|>bx(b∈R)的解集为(0,+∞),
当x>0时,x-bx>0,即x(1-b)>0,∴1-b>0,∴b<1;
当x<0时,-x-bx>0,即x(1+b)<0,∴1+b>0,∴b>-1,
∵不等式|x|>bx(b∈R)的解集为(0,+∞),说明x<0时x无解,得b≤-1,
综上:b<-1;B={b|b≤-1}
∴A∪B={a|a>1}∪{b|b≤-1};
∵f(x)=2|x+1|-|x-1|,
当x>1时,f(x)=2x+1-x+1,f(x)为单调增函数,f(x)>f(1)=4;
当x≤-1时,f(x)=2-x-1+x-1,f′(x)=-+1<0,f(x)为减函数,f(x)≥f(-1)=-1;
∴综上:当x>1时,f(x)>4;当x<-1时,f(x)≥-1;
函数f(x)=的定义域为______.
正确答案
要使函数有意义需
,解得
,
所以函数的定义域为:(-1,1)∪(3,+∞).
故答案为:(-1,1)∪(3,+∞).
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