内容正文:
绝对值不等式
[基础保分练]
1.(2023·贵州贵阳模拟)已知函数f(x)=|a-x|+|x+1|(a∈R).
(1)当a=6时,解不等式f(x)≥9;
(2)若f(x)-2a2≥0对任意x∈R成立,求实数a的最大值.
解:(1)当a=6时,f(x)=|6-x|+|x+1|=|x-6|+|x+1|,
此时不等式f(x)≥9为|x-6|+|x+1|≥9,
∴或
或
解得x≥7或x≤-2,
即所求不等式解集为(-∞,-2]∪[7,+∞).
(2)∵|a-x|+|x+1|≥|a-x+x+1|,∴|a-x|+|x+1|≥|a+1|,
又f(x)-2a2≥0对任意x∈R成立,∴|a+1|≥2a2,
∴-≤a≤1,
∴所求实数a的最大值为1.
2.(2023·广西南宁三中期末)已知函数f(x)=|x-2|+|x+a|.
(1)若a=1,求不等式f(x)≤4x的解集;
(2)若“∀x∈R,f(x)>|2a-3|”为假命题,求a的取值范围.
解:(1)由题意,当a=1时,函数f(x)=|x-2|+|x+1|,
当x≤-1时,原不等式可化为-2x+1≤4x,此时不等式的解集为空集;
当-1<x<2时,原不等式可化为3≤4x,即x≥,此时不等式的解集为;
当x≥2时,原不等式可化为2x-1≤4x,即x≥-,此时不等式的解集为[2,+∞),
综上可得,不等式的解集为.
(2)由f(x)=|x-2|+|x+a|≥|(x-2)-(x+a)|=|a+2|,
要使得|a+2|>|2a-3|,即|a+2|2>|2a-3|2,
整理得3a2-16a+5=(a-5)(3a-1)<0,解得<a<5,
又因为“∀x∈R,f(x)>|2a-3|”为假命题,
所以实数a的取值范围∪[5,+∞).
3.(2023·河南模拟)已知函数f(x)=|2x-3|+ax+4(x∈R,a∈R).
(1)若a=-1,求不等式f(x)≤6的解集;
(2)若函数f(x)有最小值,求实数a的取值范围.
解:(1)当a=-1时,有|2x-3|-x+4≤6.
当x≥时,2x-3-x+4≤6,解得x≤5,所以≤x≤5;
当x<时,3-2x-x+4≤6,解得x≥,所以≤x<.
综上,所求不等式的解集为.
(2)f(x)=|2x-3|+ax+4=
又函数f(x)有最小值,所以
所以-2≤a≤2,即所求实数a的取值范围是[-2,2].
[技能提分练]
4.已知函数f(x)=|x+1|-|x|+a.
(1)若a=0,求不等式f(x)≥0的解集;
(2)若方程f(x)=x有三个不同的解,求实数a的取值范围.
解:(1)当a=0时,f(x)=|x+1|-|x|
=
所以当x<-1时,f(x)=-1<0,不符合题意;
当-1≤x<0时,f(x)=2x+1≥0,
解得-≤x<0;
当x≥0时,f(x)=1>0,符合题意.
综上可得f(x)≥0的解集为.
(2)设u(x)=|x+1|-|x|,y=u(x)的图象和y=x的图象如图所示.
易知y=u(x)的图象向下平移1个单位长度内(不包括1个单位长度),与y=x的图象始终有3个交点,从而-1<a<0.
所以实数a的取值范围为(-1,0).
5.(2023·河南郑州模拟)已知函数f(x)=|2x+a|+1.
(1)当a=2时,解不等式f(x)+x<2;
(2)若存在a∈,使得不等式f(x)≥b+|2x+a2|的解集非空,求b的取值范围.
解:(1)当a=2时,函数f(x)=|2x+2|+1,
解不等式f(x)+x<2化为|2x+2|+1+x<2,
即|2x+2|<1-x,
当1-x≤0时,即x≥1时,该不等式无解;
当1-x>0时,不等式化为x-1<2x+2<1-x,
解得-3<x<-,
∴不等式的解集为.
(2)由f(x)≥b+|2x+a2|,
得b≤|2x+a|-|2x+a2|+1,
设g(x)=|2x+a|-|2x+a2|+1,
则不等式的解集非空,即不等式有解,等价于b≤g(x)max,
由g(x)≤|(2x+a)-(2x+a2)|+1
=|a2-a|+1,
∴b≤|a2-a|+1.
由题意知存在a∈,使得上式成立,
而函数h(a)=|a2-a|+1在a∈上的最大值为h=,
∴b≤,
即b的取值范围是.
[素养拉分练]
6.(2022·四川眉山仁寿一中月考)已知函数f(x)=|x-a|+|x2-b2|,其中a,b,x∈R.
(1)当a=b=1时,求函数y=f(x)的零点;
(2)若a=1,b=0,当x≤1时,关于x的方程f(|2x-1|)-(3k+1)(|2x-1|-1)+k=0有3个不同的实数解,求实数k的值及该方程的解;
(3)若对任意x∈[0,1],都有f(x)≤a+b2恒成立,求实数a+b2的最小值.
解:(1)当a=b=1时,y=f(x)=|