内容正文:
编写说明:鉴于中职学生中多数属于数学学习困难群体这一现状,我们秉持以学生为中心的原则,依据支架式教学理念,为学生提供处于其最近发展区内的助力,推动他们从现有水平逐步向潜在发展水平迈进。在此基础上,我们精心编制了广东省版高教版数学《一课一练》专辑。专辑内的每一份作业,都基于一线教师丰富的教学经验和对广东省近年“3+证书”考试真题的精准分析制作,紧密围绕课堂上老师所讲授的知识点,以基础、容易的题目为主。旨在让学生能够踏踏实实地跟上老师的教学节奏,从最为简易的数学练习起步,逐步掌握学习数学的方法,进而学好数学。
本卷为高教版《数学》基础模块第12练,内容是第二章不等式2.4 含绝对值的不等式。
高教版《数学》基础模块上册 第12练
第二章 不等式
2.4 含绝对值的不等式 一课一练
一、选择题
1.不等式∣2x−3∣<5的解集是( )
A.(−1,4)
B.(−5,5)
C.(−∞,−1)∪(4,+∞)
D.无解
【答案】A
【分析】直接解绝对值不等式。
【详解】转化绝对值不等式:对于绝对值不等式∣2x−3∣<5,根据绝对值的性质:当b>0时,∣a∣<b等价于−b<a<b。因此可转化为:−5 < 2x−3 < 5 。
求解不等式组:对不等式−5<2x−3<5的三边同时加3,不等号方向不变:
−5+3<2x<5+3 ⟹− 2<2x<8。再对三边同时除以2,不等号方向不变:−1<x<4 。
确定解集的区间表示:不等式−1<x<4表示x的取值范围是大于−1且小于4,不包含端点−1和4,对应的区间为(−1,4)。
对于A中,符合上述求解结果,故A正确;
对于B中,不符合上述求解结果,故B错误;
对于C中,不符合上述求解结果,故C错误;
对于D中,不符合上述求解结果,故D错误.
故选:A.
2.不等式∣x∣+∣x−1∣<3的解集是( )
A.(−1,2)
B.(−∞,−1)∪(2,+∞)
C.(−2,1)
D.(1,2)
【答案】A
【分析】解集表示型(多绝对值项的解集)求解。
【详解】确定绝对值的零点:不等式含两个绝对值∣x∣和∣x−1∣,零点分别为x=0和x=1。这两个零点将实数轴分为三个区间:x<0,0≤x<1,x≥1。
分区间讨论不等式:
区间 1:x<0
此时∣x∣=−x,∣x−1∣=−(x−1)=−x+1,原不等式化为:
−x+(−x+1)<3⟹− 2x+1<3⟹− 2x<2⟹ x>−1。结合区间条件x<0,解集为−1<x<0。
区间 2:0≤x<1
此时∣x∣=x,∣x−1∣=−x+1,原不等式化为:
x+(−x+1)<3⟹ 1<3。该不等式恒成立,结合区间条件,解集为0≤x<1。
区间 3:x≥1
此时∣x∣=x,∣x−1∣=x−1,原不等式化为:
x+(x−1)<3⟹ 2x−1<3⟹ 2x<4⟹ x<2。结合区间条件x≥1,解集为1≤x<2。
对于A中,符合上述求解结果,故A正确;
对于B中,不符合上述求解结果,故B错误;
对于C中,不符合上述求解结果,故C错误;
对于D中,不符合上述求解结果,故D错误.
故选:A.
3.某药物浓度要求在20±5mg/L范围内,正确的不等式表示是( )
A.∣x−20∣≤5
B.∣x∣≤25
C.∣x−5∣≤20
D.∣x∣≥15
【答案】A
【分析】含绝对值的不等式实际应用型(温度范围建模)求解。
【详解】明确浓度范围的实际意义:药物浓度要求“20±5mg/L”,表示浓度x的最小值为20−5=15mg/L,最大值为20+5=25mg/L,即x的取值范围是15≤x≤25。
转化为绝对值不等式:对于范围a−b≤x≤a+b(包含端点),对应的绝对值不等式为
∣x−a∣≤b(其中a为中心值,b为误差范围)。本题中中心值a=20,误差范围b=5,因此对应的绝对值不等式为∣x−20∣≤5,其解集为15≤x≤25,完全匹配“20±5”的范围。
对于A中,符合上述求解结果,故A正确;
对于B中,不符合上述求解结果,故B错误;
对于C中,不符合上述求解结果,故C错误;
对于D中,不符合上述求解结果,故D错误.
故选:A.
4.不等式∣x∣<2x+1的解集是( )
A.x>1
B.x<−1
C.x>−
D.无解
【答案】C
【分析】变形讨论型(分情况解含绝对值的不等式)求解。
【详解】确定不等式成立的前提条件:绝对值∣x∣≥0,因此不等式∣x∣<2x+1成立的必要条件是右边2x+1>0(否则非负数不可能小于非正数),即:2x+1>0⟹ x>− 。
分情况去掉绝对值符号求解:
情况 1:x≥0
此时∣x∣=x,不等式化为:x<2x+1⟹ −x<1⟹ x>−1。结合前提x≥0和x>−,
解集为x≥0 。
情况 2:−<x<0
此时∣x∣=−x,不等式化为:−x<2x+1⟹ −3x<1⟹ x>−。结合前提−<x<0,解集为−<x<0。
合并解集:两种情况的解集合并后为x>− 。
对于A中,不符合上述求解结果,故A错误;
对于B中,不符合上述求解结果,故B错误;
对于C中,符合上述求解结果,故C正确;
对于D中,不符合上述求解结果,故D错误.
故选:C.
5.表达式∣x−1∣+∣x+2∣的最小值是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】C
【分析】几何意义型(绝对值的最小值)求解。
【详解】明确绝对值的几何意义:∣x−1∣表示数轴上点x到点1的距离,
∣x+2∣=∣x−(−2)∣表示数轴上点x到点−2的距离。因此表达式∣x−1∣+∣x+2∣的意义是“点x到点1和点−2的距离之和”。
分析点x的位置与距离和的关系:点1和点−2在数轴上的位置固定,两点之间的距离为:
1−(−2)=3。当点x在点−2和点1之间(即−2≤x≤1)时,点x到−2的距离与到1的距离之和恰好等于两点之间的距离(3),此时距离和为定值3。当点x在点−2左侧(x<−2)或点1右侧(x>1)时,距离和会大于两点之间的距离(例如:x=−3时,距离和为
∣−3−1∣+∣−3+2∣=4+1=5>3;x=2时,距离和为∣2−1∣+∣2+2∣=1+4=5>3)。
确定最小值:综上,当点x在−2和1之间时,距离和取得最小值3。
对于A中,不符合上述求解结果,故A错误;
对于B中,不符合上述求解结果,故B错误;
对于C中,符合上述求解结果,故C正确;
对于D中,不符合上述求解结果,故D错误.
故选:C.
6.不等式||≤3的解集是( )
A.[−,]
B.[−,−2)∪(−2,-]
C.(−∞,−)∪(-,+∞)
D.[−2,]
【答案】C
【分析】分式型(绝对值与分式结合)求解。
【详解】转化绝对值不等式:不等式||≤3等价于−3≤≤3,且分母不为 0(即x+2≠0 ⟹ x≠−2)。
解右边不等式 ≤3:移项通分得:−3≤0⟹ ≤0⟹ ≤0⟹ ≥0。该分式不等式等价于(2x+7)(x+2)≥0且x≠−2,解得:x≤−或x>−2。
解左边不等式 ≥−3:移项通分得:+3≥0⟹ ≥0⟹ ≥0。该分式不等式等价于(4x+5)(x+2)≥0且x≠−2,解得:x<−2或x≥−。
求交集并排除无效点:结合两步解集,取交集得:x≤−(满足x≤−且x<−2);x≥−(满足x>−2且x≥−)。
对于A中,不符合上述求解结果,故A错误;
对于B中,不符合上述求解结果,故B错误;
对于C中,符合上述求解结果,故C正确;
对于D中,不符合上述求解结果,故D错误.
故选:C.
二、填空题
7.不等式∣3x−6∣≤9的解集是 。
【答案】[−1,5]
【分析】直接解绝对值不等式。
【详解】转化绝对值不等式:原不等式为∣3x−6∣≤9,根据绝对值不等式的性质(B=9>0),可转化为:−9≤3x−6≤9。
求解不等式组:解左边不等式:−9≤3x−6,两边同时加6得:−3≤3x,两边再除以3(正数,不等号方向不变)得:−1≤x。解右边不等式:3x−6≤9,两边同时加6得:3x≤15,两边再除以3得:x≤5。综合两边结果,不等式组的解集为−1≤x≤5。
确定解集的区间表示:解集−1≤x≤5包含端点−1和5,对应的区间为[−1,5].
故答案:[−1,5].
8.若不等式∣ax+2∣<4的解集为(−1,3),则实数a的值为 。
【答案】2
【分析】参数逆向型(含参数的绝对值不等式)求解。
【详解】转化绝对值不等式:原不等式为∣ax+2∣<4,根据绝对值不等式的性质“∣A∣<B(B>0)等价于−B<A<B”,可转化为:−4<ax+2<4。
化简不等式:两边同时减去2,得:−6<ax<2。
结合解集分析参数a的取值:已知不等式的解集为(−1,3),即−1<x<3。需分情况讨论a的符号(因不等式两边除以a时,不等号方向需根据a的正负判断):
若a>0,不等式−6<ax<2两边除以a得−<x<,此时解集应为(−,)。对比已知解集(−1,3),需满足−=−1且=3,但两式解得a=6和a=,矛盾,故a>0不成立。
若a<0,不等式−6<ax<2两边除以a(不等号方向改变)得>x>,即<x<。此时解集应为(,),对比已知解集(−1,3),需满足:=−1且=3。
解第一个方程:=−1⟹ a=−2;验证第二个方程: =3,完全成立.
故答案:2.
三、解答题
9.解不等式∣x−2∣+∣x+1∣>5。
【答案】(−∞,−2)∪(3,+∞)。
【分析】解集表示型(多绝对值项的解集)求解。
【详解】确定绝对值的零点:不等式含两个绝对值∣x−2∣和∣x+1∣,零点分别为x=2和x=−1。这两个零点将实数轴分为三个区间:x<−1,−1≤x≤2,x>2。
分区间讨论不等式:
区间 1:x<−1
此时x−2<0,x+1<0,绝对值去掉后变号:∣x−2∣=−x+2,∣x+1∣=−x−1。原不等式化为:(−x+2)+(−x−1)>5⟹ −2x+1>5⟹ −2x>4⟹ x<−2。结合区间条件x<−1,解集为x<−2。
区间 2:−1≤x≤2
此时x+1≥0,x−2≤0,绝对值去掉后:∣x+1∣=x+1,∣x−2∣=−x+2。原不等式化为:
(−x+2)+(x+1)>5⟹ 3>5。该不等式恒不成立,因此此区间无解集。
区间 3:x>2
此时x−2>0,x+1>0,绝对值去掉后不变号:∣x−2∣=x−2,∣x+1∣=x+1。原不等式化为:(x−2)+(x+1)>5⟹ 2x−1>5⟹ 2x>6⟹ x>3。结合区间条件x>2,解集为x>3。
合并解集:三个区间的解集合并后为x<−2或x>3,对应的区间为(−∞,−2)∪(3,+∞)。
故答案:(−∞,−2)∪(3,+∞).
10.已知不等式∣ax−4∣<2的解集为(1,3),求实数a的值。
【答案】实数a的值为2。
【分析】参数逆向型(含参数的绝对值不等式)求解。
【详解】转化绝对值不等式:原不等式为∣ax−4∣<2,根据绝对值不等式的性质(B=2>0),可转化为:−2<ax−4<2 。
化简不等式组:两边同时加4,得:2<ax<6 。
结合解集分析a的取值:已知不等式的解集为(1,3),即1<x<3。需分a>0、a<0、a=0三种情况讨论:
当a=0时:不等式化为∣0−4∣<2,即4<2,显然不成立,解集为空集,与已知解集(1,3)矛盾,故a≠0。
当a>0时:不等式2<ax<6两边除以a(不等号方向不变),得:<x<。已知解集为(1,3),因此需满足:=1且=3。解第一个方程得a=2,代入第二个方程验证:=3,完全成立,故a=2是可能解。
当a<0时:不等式2<ax<6两边除以a(不等号方向改变),得:<x<。已知解集为(1,3),因此需满足:=1且=3。解第一个方程得a=6(与a<0矛盾),解第二个方程得a=(同样矛盾),故a<0不成立。
验证结果:当a=2时,原不等式为∣2x−4∣<2,转化为−2<2x−4<2,解得1<x<3,与已知解集完全一致,验证成立。
故答案:实数a的值为2.
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第二章 不等式
2.4 含绝对值的不等式 一课一练
1、 选择题
1.不等式∣2x−3∣<5的解集是( )
A.(−1,4)
B.(−5,5)
C.(−∞,−1)∪(4,+∞)
D.无解
2.不等式∣x∣+∣x−1∣<3的解集是( )
A.(−1,2)
B.(−∞,−1)∪(2,+∞)
C.(−2,1)
D.(1,2)
3.某药物浓度要求在20±5mg/L范围内,正确的不等式表示是( )
A.∣x−20∣≤5
B.∣x∣≤25
C.∣x−5∣≤20
D.∣x∣≥15
4.不等式∣x∣<2x+1的解集是( )
A.x>1
B.x<−1
C.x>−
D.无解
5.表达式∣x−1∣+∣x+2∣的最小值是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
6.不等式||≤3的解集是( )
A.[−,]
B.[−,−2)∪(−2,]
C.(−∞,−2)∪(,+∞)
D.[−2,]
2、 填空题
7.不等式∣3x−6∣≤9的解集是 。
8.若不等式∣ax+2∣<4的解集为(−1,3),则实数a的值为 。
3、 解答题
9.解不等式∣x−2∣+∣x+1∣>5。
10.已知不等式∣ax−4∣<2的解集为(1,3),求实数a的值。
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