- 不等式和绝对值不等式
- 共3272题
设f(x)=|x-3|+|x-4|.
(1)解不等式f(x)≤2;
(2)若存在实数x满足f(x)≤ax-1,试求实数a的取值范围.
正确答案
解(1)f(x)=|x-3|+|x-4|=,
由图象可得f(x)≤2的解集为[,
]-(5分)
(2)函数y=ax-1,的图象是经过点(0,-1)的直线,
由图象可得a∈(-∞,-2)∪[,+∞)-----(10分)
(1)选修4-2:矩阵与变换
若矩阵A有特征值λ1=2,λ2=-1,它们所对应的特征向量分别为e1=和e2=
.
(I)求矩阵A;
(II)求曲线x2+y2=1在矩阵A的变换下得到的新曲线方程.
(2)选修4-4:坐标系与参数方程
已知曲线C1的参数方程为(θ为参数),C2的参数方程为
(t为参数)
(I)若将曲线C1与C2上所有点的横坐标都缩短为原来的一半(纵坐标不变),分别得到曲线C′1和C′2,求出曲线C′1和C′2的普通方程;
(II)以坐标原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,求过极点且与C′2垂直的直线的极坐标方程.
(3)选修4-5:不等式选讲
设函数f(x)=|2x-1|+|2x-3|,x∈R,
(I)求关于x的不等式f(x)≤5的解集;
(II)若g(x)=的定义域为R,求实数m的取值范围.
正确答案
(1)(本小题满分7分)选修4-2:矩阵与变换
(I)设A=(),由A
=λ1
,A
=λ2
得:
=2
=
,
=-1×
=
,
∴,故A=
…4分
(II)设曲线x2+y2=1上任意一点(x,y)在矩阵A对应的变换下得到的点为(x′,y′),则=
,即
,
∴,从而(
1
2
x′)2+(-y′)2=1,即+y′2=1,
∴新曲线方程为+y2=1…7分
(2)(本小题满分7分)选修4-4:坐标系与参数方程
∵(Ⅰ)C1:(θ为参数),C2:
(t为参数,
∴C1的普通方程为x2+y2=1,C2的普通方程为y=x-1…4分
(Ⅱ)在直角坐标系中过极点即为过原点与曲线C2垂直的直线方程为y=-x,
在极坐标系中,直线化为tanθ=1,方程为θ=或θ=
…7分
(3)(本小题满分7分)选修4-5:不等式选讲
(Ⅰ)或
或
,
∴不等式的解集为x∈[-,
]…4分
(Ⅱ)若g(x)=的定义域为R,则f(x)+m≠0恒成立,即f(x)+m=0在R上无解,
又f(x)=|2x-1|+|2x-3|≥|2x-1-2x+3|=2,
∴f(x)的最小值为2,
∴m<-2…7分.
D.选修4-5:不等式证明选讲
对于任意实数a(a≠0)和b,不等式|a+b|+|a-b|≥|a|(|x-1|+|x-2|)恒成立,试求实数x的取值范围.
正确答案
由题知,|x-1|+|x-2|≤ 恒成立,
故|x-1|+|x-2|小于或等于 的最小值.
∵|a+b|+|a-b|≥|a+b+a-b|=2|a|,当且仅当 (a+b)(a-b)≥0 时取等号,
∴ 的最小值等于2,
∴x的范围即为不等式|x-1|+|x-2|≤2的解.
由于|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,又由于数轴上的 、
对应点到
1和2对应点的距离之和等于2,故不等式的解集为[,
].
解不等式
(1)|2x+1|+|3x-2|≥5;
(2)|x-2|+|x-1|≥5.
正确答案
(1)|2x+1|+|3x-2|≥5
讨论x分别在各区间的情况,即
x<-时,-2x-1-3x+2≥5,解得:x≤-
;
-≤x<
时,2x+1-3x+2≥5,解得:x≤-2(舍去);
x≥时,2x+1+3x-2≥5,解得:x≥
,
∴不等式的解集为{x|x≤-或x≥
};
(2)讨论x分别在各区间的情况,即
x<1时,-x+2-x+1≥5,解得x≤-1;
1≤x≤2时,-x+2+x-1≥5,不成立;
x>2时,x-2+x-1≥5,解得x≥4,
∴不等式的解集为{x|x≤-1或x≥4}.
解关于x的不等式|x-5|-|2x+3|<1.
正确答案
f(x)=|x-5|-|2x+3|=,
当x<-时,由x+8<1 可得 x<-7,进而得到 x<-7.
当 -≤x≤5时,由2-3x<1可得 x>
,进而得到
<x≤5.
当 x>5时,由-x-8<1 可得 x>-9,进而得到x>5.
综上可得 x<-7 或x>.
故不等式的解集为:{x|x<-7 或 x>}.
附加题选做题D.(选修4-5:不等式选讲)
设函数f(x)=|x-1|+|x+1|,若不等式|a+b|-|2a-b|≤|a|•f(x)对任意a,b∈R且a≠0恒成立,求实数x的范围.
正确答案
由f(x)≥,对任意的a,b∈R,且a≠0恒成立,
而≤
=3,
∴f(x)≥3,即|x-1|+|x+1|≥3,
解得x≤-,或x≥
,
所以x的范围为{x|x≤-,或x≥
}. …(10分)
解关于x的不等式 2x-|x-a|>2.
正确答案
不等式 2x-|x-a|>2 即|x-a|<2x-2,∴,
∴,令
=2-a 的 a=1.
当a≥1时,x>.当 a<1时,x>2-a.
故当a≥1时,原不等式的解集为 (,+∞),当 a<1时,原不等式的解集为 (2-a,+∞).
已知函数f(x)=2x-π,g(x)=cosx.若x1∈[,
π]且f(xn+1)=g(xn).求证:|x1-
|+|x2-
|+…+|xn-
|<
.
正确答案
由条件知:2xn+1-π=cosxn.当|x|≥时,|x|≥1≥|sinx|,当|x|≤
时,|x|≥|sinx|,
∴x∈R时恒有|x|≥|sinx|.
故|xn+1-|=
|cosxn|=
|sin(xn-
)|≤
|xn-
|,
≤(
1
2
)n•|xn-1-|≤…≤(
1
2
)n•|x1-|,
又x1∈[,
],∴|x1-
|≤
.
∴|x1-|+…+|xn-
|≤
+
•
++
•(
1
2
)n-1=•
=
[1-(
)n]<
.
已知实数,且
,若
恒成立.
(1)求实数m的最小值;
(2)若对任意的
恒成立,求实数x的取值范围.
正确答案
(1)3;(2)或
.
试题分析:本题主要考查基本不等式、恒成立问题、绝对值不等式的解法等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力.第一问,利用基本不等式先求函数的最大值,再利用恒成立问题得到
的最小值为
;第二问,由
,先将“
对任意的
恒成立”转化为“
”,利用零点分段法求去掉绝对值,解绝对值不等式,得到x的取值范围.
(1)
∴,∴
∴(当且仅当
时取等号)
又,故
,即
的最小值为
. 5分
(2)由(1)
若对任意的
恒成立,故只需
或
或
解得或
. 10分
(文)解不等式组:.
(理)已知a>0,b>0,且a+b=1,求证:(1+)(1+
)≥9.
正确答案
(文)由得:
,所以不等式组的解集是[
,1].
(理)证明:由(1+)(1+
)=1+
+
+
=1+
,
又因为1=a+b≥2,所以ab≤
,所以(1+
)(1+
)=1+
≥9.所以(1+
)(1+
)≥9.
已知函数f(x)=|x-a|-|x-5|,a>0.
(I)若a=2,求f(x)≥0的解集.
(II)若不等式f(x)≤2x的解集为[5,+∞),求a的值.
正确答案
( I) a=2时,f(x)=|x-2|-|x-5|,f(x)≥0,
即|x-2|≥|x-5|,x≥,所以f(x)≥0的解集[
,+∞).
( II) f(x)≤2x即|x-a|-|x-5|≤2x ①
(1)a=5时,解①得x≥0,不合题意.
(2)a>5时,f(x)=
函数图象如图,
∵f(x)≤2x的解集为[5,+∞),
∴直线y=2x过(5,a-5),
∴a-5=10,a=15.
(3)0<a<5时,f(x)=
函数图象如下图,不合题意.
综上,a=15.
设函数f (x)=ax 2+8x+3 (a<0).对于给定的负数a,有一个最大的正数l(a),使得在整个 区间[0,l(a)]上,不等式|f (x)|≤5都成立.
问:a为何值时l(a)最大?求出这个最大的l(a).证明你的结论.
正确答案
f(x)=a(x+)2+3-
.
(1)当3->5,即-8<a<0时,
l(a)是方程ax2+8x+3=5的较小根,故l(a)=.
(2)当3-≤5,即a≤-8时,
l(a)是方程ax2+8x+3=-5的较大根,故l(a)=.
综合以上,l(a)=
当a≤-8时,l(a)==
≤
=
;
当-8<a<0时,l(a)==
<
<
.
所以a=-8时,l(a)取得最大值.
选修4—5;不等式选讲
已知a,b,c,d都是实数,且a2+b2=1,c2+d2=1,求证:|ac+bd|≤1.
正确答案
略
设a=cos,b=sin
,c=cos
,d=sin
|ac+bd|=|
cos
cos
+sin
sin
|
=|cos(-
)|≤1
方法二:只需证(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2)
即证:2abcd≤a2d2+b2c2
即证:(ad-bc)2≥0
上式显然成立
∴原不等式成立。
(1)解不等式|x-1|<3;
(2)已知关于x的不等式ax2-3x+2>0的解集为{x|x<1或x>b},求a,b的值.
正确答案
(1)由不等式|x-1|<3可得-3<
x-1<3,解得-
<x<2
,
故不等式的解集为(-,2
).
(2)由已知关于x的不等式ax2-3x+2>0的解集为{x|x<1或x>b},
可得a>0,且1、b是方程ax2-3x+2=0的两个实数根,故有,
解得 a=1,且b=2.
选修4-5:不等式选讲解不等式:|2x-1|+3x>1.
正确答案
不等式|2x-1|+3x>1 即① 或②
,
解①得 x≥,解②
>x>0.
综上可得,不等式的解集为 {x|x>0}.
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