第1讲 不等式、含有绝对值的不等式
基础巩固题组 (建议用时:50分钟)
一、填空题
1.不等式|2x-1|<3的解集为________.
解析 |2x-1|<3⇔-3<2x-1<3⇔-1<x<2. 答案 (-1,2)
2.不等式|2x-1|-|x-2|<0的解集为________. 解析 法一 原不等式即为|2x-1|<|x-2|, ∴4x2-4x+1<x2-4x+4,∴3x2<3,∴-1<x<1. 法二 原不等式等价于不等式组
1<x<2,x≥2,
①或②2或 2x-1-(x-2)<02x-1+(x-2)<01x≤,③2 -(2x-1)+(x-2)<0.
11不等式组①无解,由②得2<x<1,由③得-1<x≤2. 综上得-1<x<1,所以原不等式的解集为{x|-1<x<1}. 答案 {x|-1<x<1}
3.不等式|x+2|-|x|≤1的解集为________.
解析 ①当x≤-2时,原不等式可化为-x-2+x≤1,该不等式恒成立. ②当-2<x<0时,原不等式可化为x+2+x≤1,
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∴2x≤-1,∴x≤-2,∴-2<x≤-2.
③当x≥0时,原不等式可化为x+2-x≤1,不成立.
1
综上,原不等式的解集为xx≤-2.
答案
1
xx≤-
2
4.若不等式|3x-b|<4的解集中的整数有且仅有1,2,3,则b的取值范围为________.
解析 由|3x-b|<4得-4<3x-b<4, 即
-4+b4+b<x<33,
∵不等式|3x-b|<4的解集中的整数有且仅有1,2,3,则 -4+b0≤3<1,4≤b<7,
⇒∴5<b<7. 4+b
5<b≤8,
3<3≤4答案 (5,7)
5.(2013·江西卷)在实数范围内,不等式||x-2|-1|≤1(x∈R)的解集是________. 解析 由||x-2|-1|≤1,得-1≤|x-2|-1≤1,即0≤|x-2|≤2,∴-2≤x-2≤2,∴0≤x≤4. 答案 {x|0≤x≤4}
6.不等式|x+1|-|x-2|>k的解集为R,则实数k的取值范围是________. 解析 法一 根据绝对值的几何意义,设数x,-1,2在数轴上对应的点分别为P,A,B,则原不等式等价于PA-PB>k恒成立.∵AB=3,即|x+1|-|x-2|≥-3.
故当k<-3时,原不等式恒成立. 法二 令y=|x+1|-|x-2|,
-3,x≤-1,
则y=2x-1,-1<x<2,要使|x+1|-|x-2|>k恒成立,从图象中可以看出,
3,x≥2,
只要k<-3即可.故k<-3满足题意. 答案 (-∞,-3)
7.若关于x的不等式|a|≥|x+1|+|x-2|存在实数解,则实数a的取值范围是________.
解析 ∵f(x)=|x+1|+|x-2|=
-2x+1(x≤-1),3 (-1<x<2), 2x-1 (x≥2),
∴f(x)≥3.要使|a|≥|x+1|+|x-2|有解, ∴|a|≥3,即a≤-3或a≥3. 答案 (-∞,-3]∪[3,+∞)
1
8.(2014·重庆卷)若不等式|2x-1|+|x+2|≥a+2a+2对任意实数x恒成立,则实
2
数a的取值范围是________. 解析 法一 设y=|2x-1|+|x+2|
-x+3, -22, =1
3x+1, x≥2,115∴当x=2时,y取最小值3×2+1=2, 51
∴|2x-1|+|x+2|≥2≥a2+2a+2, 1
即2a2+a-1≤0,∴-1≤a≤2.
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法二 |2x-1|+|x+2|=|x-2|+|x-2|+|x+2|
115
≥0+x-2-(x+2)=2,当且仅当x=2时取等号,因此函数y=|2x-1|
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+|x+2|的最小值是2.所以a+2a+2≤2,即2a+a-1≤0,解得-1≤a≤2,1
即实数a的取值范围是-1,2.
1
答案 -1,2
9.已知h>0,a,b∈R,命题甲:|a-b|<2h;命题乙:|a-1|<h且|b-1|<h,则
-3x-1, x≤-2,
甲是乙的________条件.
解析 |a-b|=|a-1+1-b|≤|a-1|+|b-1|<2h,故由乙能推出甲成立,但甲成立不能推出乙成立,所以甲是乙的必要不充分条件. 答案 必要不充分 二、解答题
10.设函数f(x)=|2x+1|-|x-4|. (1)解不等式f(x)>2; (2)求函数y=f(x)的最小值.
1
解 (1)法一 令2x+1=0,x-4=0分别得x=-2,x=4.原不等式可化为: 11x<--≤x<4x≥4,2或2或
x+5>2.-x-5>23x-3>2
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∴原不等式的解集为xx<-7,或x>3.
法二 f(x)=|2x+1|-|x-4|=1
3x-3-2≤x<4
x+5(x≥4)
画出f(x)的图象
5
求得y=2与f(x)图象的交点为(-7,2),3,2.
由图象知f(x)>2
5
的解集为xx<-7,或x>3.
1
-x-5x<-2
9
(2)由(1)的法二知:f(x)min=-2. 11.(2014·辽宁卷)设函数f(x)=2|x-1|+x-1,g(x)=16x2-8x+1.记f(x)≤1的解集为M,g(x)≤4的解集为N. (1)求M;
1(2)当x∈M∩N时,证明:x2f(x)+x[f(x)]2≤4. 3x-3,x∈[1,+∞),
(1)解 f(x)=
1-x,x∈(-∞,1)
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当x≥1时,由f(x)=3x-3≤1得x≤3,故1≤x≤3; 当x<1时,由f(x)=1-x≤1得x≥0,故0≤x<1. 4
所以f(x)≤1的解集为M={x|0≤x≤3}.
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(2)证明 由g(x)=16x-8x+1≤4得16x-4≤4,解得-4≤x≤4.
2
因此故
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N=x|-4≤x≤4,
3x|0≤x≤M∩N=4.
当x∈M∩N时,f(x)=1-x,于是
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xf(x)+x·[f(x)]=xf(x)[x+f(x)]=x·f(x)=x(1-x)=4-x-2≤4.
2
2
12.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. 解 (1)当a=-1时,f(x)=|x-1|+|x+1|,
-2x,x<-1,
f(x)=2,-1≤x≤1,
2x,x>1.
作出函数f(x)=|x-1|+|x+1|的图象. 由图象可知,不等式f(x)≥3的解集为
33xx≤-,或x≥.
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(2)若a=1,f(x)=2|x-1|, 不满足题设条件;
-2x+a+1,x≤a,
若a<1,f(x)=1-a,a<x<1,
2x-(a+1),x≥1,
f(x)的最小值为1-a;
-2x+a+1,x≤1,
若a>1,f(x)=a-1,1<x<a,
2x-(a+1),x≥a,
f(x)的最小值为a-1.
∴对于∀x∈R,f(x)≥2的充要条件是|a-1|≥2, ∴a的取值范围是(-∞,-1]∪[3,+∞).