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高中数学 绝对值不等式高考题合集详解

绝对值不等式
1.(2015·山东卷)不等式|x -1|-|x -5|<2的解集是( )
A .(-∞,4)
B .(-∞,1)
C .(1,4)
D .(1,5)
解析 当x ≤1时,不等式可化为(1-x )-(5-x )<2,即-4<2,满足题意;
当1<x <5时,不等式可化为(x -1)-(5-x )<2,即2x -6<2,解得1<x <4;
当x ≥5时,不等式可化为(x -1)-(x -5)<2,即4<2,不成立。

故原不等式的解集为(-∞,4)。

答案 A
2.不等式⎪⎪⎪⎪
⎪⎪ax -1x >a 的解集为M ,且2∉M ,则a 的取值范围为( )
A.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,+∞
B.⎣⎢⎡⎭
⎪⎫14,+∞ C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 D.⎝ ⎛⎦
⎥⎤0,12 解析 由已知2∉M ,可得2∈∁R M 。

于是有⎪⎪⎪⎪
⎪⎪2a -12≤a , 即-a ≤2a -12≤a ,解得a ≥14,故选B 。

答案 B
3.对任意x ,y ∈R ,|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|的最小值为( )
A .1
B .2
C .3
D .4
解析 ∵|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|
=(|1-x |+|x |)+(|1-y |+|1+y |)
≥|(1-x )+x |+|(1-y )+(1+y )|=1+2=3,
当且仅当(1-x )·x ≥0,(1-y )·(1+y )≥0,即0≤x ≤1,-1≤y ≤1时取等号,
∴|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|的最小值为3。

答案 C
4.(2015·重庆卷)若函数f (x )=|x +1|+2|x -a |的最小值为5,则实数a =________。

解析 当a ≤-1时,
f (x )=|x +1|+2|x -a |=⎩⎪⎨⎪⎧ -3x +2a -1,x <a ,x -2a -1,a ≤x ≤-1,3x -2a +1,x >-1,
所以f (x )在(-∞,a )上单调递减,在(a ,+∞)上单调递增, 则f (x )在x =a 处取得最小值f (a )=-a -1,
由-a -1=5得a =-6,符合a ≤-1;
当a >-1时,
f (x )=|x +1|+2|x -a |
=⎩⎪⎨⎪⎧ -3x +2a -1,x <-1,-x +2a +1,-1≤x ≤a ,
3x -2a +1,x >a 。

所以f (x )在(-∞,a )上单调递减,在(a ,+∞)上单调递增, 则f (x )在x =a 处取最小值f (a )=a +1,
由a +1=5,得a =4,符合a >-1。

综上,实数a 的值为-6或4。

答案 -6或4
5.设a ,b ∈R ,|a -b |>2,则关于实数x 的不等式|x -a |+|x -b |>2的解集是________。

解析 函数f (x )=|x -a |+|x -b |的值域为:
[|a -b |,+∞),因此,∀x ∈R ,f (x )≥|a -b |>2。

所以,不等式|x -a |+|x -b |>2的解集为R 。

答案 R
6.若存在实数x 满足不等式|x -4|+|x -3|<a ,则实数a 的取值范围是________。

解析 解法一:令y =|x -4|+|x -3|,
则有y =⎩⎪⎨⎪⎧ -2x +7,x ≤3,1,3<x ≤4,2x -7,x >4,可得y min =1,
又因为原不等式有实数解,
所以a 的取值范围是(1,+∞)。

解法二:|x -4|+|x -3|的几何意义是x 在数轴上对应点P 到3,4对应的点A ,B 的距离之和|P A |+|PB |,
通过讨论x >4,3<x ≤4,x ≤3三种情况的点P 位置,
可得|P A |+|PB |的最小值为1,
又因为原不等式有实数解,
所以a 的取值范围是(1,+∞)。

解法三:因为|x -4|+|x -3|≥|(x -4)-(x -3)|=1,所以y =|x -4|+|x -3|的最小值为1,
又因为原不等式有实数解,所以a 的取值范围是(1,+∞)。

答案 (1,+∞)
7.设函数f (x )=x +1a +|x -a |(a >0)。

(1)证明:f (x )≥2;
(2)若f (3)<5,求a 的取值范围。

解 (1)证明:由a >0,有f (x )
=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1a +|x -a |≥⎪⎪⎪⎪
⎪⎪x +1a -(x -a ) =1a +a ≥2。

所以f (x )≥2。

(2)f (3)=⎪⎪⎪⎪
⎪⎪3+1a +|3-a |。

当a >3时,f (3)=a +1a ,由f (3)<5得3<a <5+212。

当0<a ≤3时,
f (3)=6-a +1a ,由f (3)<5得1+52<a ≤3。

综上,a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫1+52
,5+212。

8.(2015·甘肃兰州诊断)已知函数f (x )=|2x -a |+a 。

(1)若不等式f (x )≤6的解集为{x |-2≤x ≤3},求实数a 的值;
(2)在(1)的条件下,若存在实数n 使f (n )≤m -f (-n )成立,求实数m 的取值范围。

解 (1)由|2x -a |+a ≤6,得|2x -a |≤6-a ,
∴a -6≤2x -a ≤6-a ,即a -3≤x ≤3,
∴a -3=-2,∴a =1。

(2)由(1)知f (x )=|2x -1|+1,
令φ(n )=f (n )+f (-n ),
则φ(n )=|2n -1|+|2n +1|+2=⎩⎪⎨⎪⎧ 2-4n ,n ≤-12,4,-12<n ≤12,
2+4n ,n >12。

∴φ(n )的最小值为4,故实数m 的取值范围是[4,+∞)。

9.(2015·江西南昌一模)已知函数f (x )=x |x -a |(a ∈R )。

(1)若a =2,解关于x 的不等式f (x )<x ;
(2)若对任意的x ∈(0,4]都有f (x )<4,求a 的取值范围。

解 (1)当a =2时,不等式f (x )<x ,即x |x -2|<x 。

显然x ≠0,当x >0时,原不等式可化为|x -2|<1⇒-1<x -2<1⇒1<x <3。

当x <0时,原不等式可化为|x -2|>1⇒x -2>1或x -2<-1⇒x >3或x <1,∴x <0。

综上得:当a =2时,原不等式的解集为{x |1<x <3或x <0}。

(2)对任意的x ∈(0,4]都有f (x )<4,即-4<x (x -a )<4⇒∀x ∈(0,4],x -4x <a <x +4x 恒成立。

设g (x )=x -4x ,x ∈(0,4],p (x )=x +4x ,x ∈(0,4],则对任意的x ∈(0,4],x -4x <a <x +4x 恒成立⇔g (x )max <a <p (x )min ,x ∈(0,4]。

∵g ′(x )=1+4x 2,当x ∈(0,4]时,g ′(x )>0,
∴函数g (x )在(0,4]上单调递增,∴g (x )max =g (4)=3。

又∵p ′(x )=1-4x 2=(x -2)(x +2)x 2
, ∴p (x )在(0,2]上单调递减,在[2,4]上单调递增,
∴p (x )min =p (2)=4。

故a ∈(3,4)。

10.(2016·河北省高三年级三市第二次联考)设函数f (x )=|x +2|-|x -1|。

(1)求不等式f (x )>1的解集;
(2)若关于x 的不等式f (x )+4≥|1-2m |有解,求实数m 的取值范围。

解 (1)函数f (x )可化为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -3,x ≤-22x +1,-2<x <1,3,x ≥1
当x ≤-2时,f (x )=-3<0,不合题意;
当-2<x <1时,由f (x )=2x +1>1,得x >0,即0<x <1; 当x ≥1时,f (x )=3>1恒成立,即x ≥1。

综上,不等式f (x )>1的解集为(0,+∞)。

(2)关于x 的不等式f (x )+4≥|1-2m |有解等价于(f (x )+4)max ≥|1-2m |,
由(1)可知f (x )max =3(也可由|f (x )|=||x +2|-|x -1||≤|(x +2)-(x -
1)|=3,得f (x )max =3),
即|1-2m |≤7,解得-3≤m ≤4。

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