摘 要:通过对近几年高考全国卷中绝对值不等式问题的研究,除了比較简单的求绝对值不等式的解集外,还常涉及含参数的绝对值不等式问题,为此我总结了该问题的三个命题方向,希望对同学们备战高考有所帮助。
关键词:高考;绝对值不等式;分离参数;数形结合
从2017年开始,高考全国卷数学的选做题改为二选一,分别是选修44的极坐标与参数方程和选修45的不等式选讲,并且文理同题。我今天来谈谈不等式选讲的这道选做题,从高考全国卷已考查过的题目来看,绝大多数涉及绝对值不等式,通常第(Ⅰ)问为求一个不含参数的绝对值不等式的解集,此问比较容易,只要分段去掉绝对值即可求解;第(Ⅱ)问多涉及含参数的绝对值不等式问题,本文就此总结出三个命题方向,供大家参考。
命题方向一:已知不等式的解集求参数的值或范围
例1 已知关于x的不等式|2x-a|<1,a∈Z的整数解有且只有一个为2,求a的值。
解析 由|2x-a|<1得a-12 例2 已知函数f(x)=|x-1|+|x-a|,a>1,若f(x)>4的解集为{x|x<0或x>4},求a的值。 解析 思路一:∵a>1,∴f(x)=-2x+a+1,x<1a-1,1≤x≤a2x-a-1,x>a,∵f(x)>4的解集为{x|x<0或x>4},并结合图象得-2×0+a+1=42×4-a-1=4,∴a=3。 思路二:∵f(x)>4的解集为{x|x<0或x>4}, ∴x=0和x=4是方程f(x)=4的解, ∴|0-1|+|0-a|=4|4-1|+|4-a|=4,解得a=3。 点评 对于涉及含参数的绝对值不等式的解集,如果不等式中只有一个绝对值,我们通常先求出该不等式的解集,再根据题设列方程(组)或不等式(组)来求解或求范围。可以利用以下结论: |f(x)|>g(x)f(x)<-g(x)或f(x)>g(x), |f(x)| 如果不等式中含有两个绝对值,我们可以考虑分段去掉绝对值来求解集,其中可能会涉及分类讨论,比如把例2题目中“a>1”这个条件去掉,操作起来就比较复杂;例2的思路二给我们提供另一种思路,就是由不等式的解集解读出方程的根,计算量就大大简化了。 命题方向二:通过恒成立或存在性问题求参数的范围 (一) 直接分离参数 例3 已知函数f(x)=|x+1|-a|x-1|,若不等式f(x)≤a|x+3|恒成立,求a的取值范围。 解析 由f(x)≤a|x+3|得,|x+1|-a|x-1|≤a|x+3|,即a≥|x+1||x-1|+|x+3|恒成立, ∵|x+1||x-1|+|x+3|≤|x+1||(x-1)+(x+3)|=|x+1||2x+2|=12,当且仅当(x-1)(x+3)≥0时等号成立, ∴a≥12,∴a的取值范围为12,+∞。 点评 对于恒成立或存在性问题,如果可以分离参数,问题就可以转化成最值问题。 若a>f(x)在x∈D恒成立,则a>f(x)max;若a 若存在x∈D使得a>f(x),则a>f(x)min;若存在x∈D使得a (二) 先通过条件去掉绝对值,再分离参数 例4 已知函数f(x)=|x+2|,若不等式f(2x)≤f(2x-3)+|x+a|的解集为M,且 M∩12,1≠,求a的取值范围。 解析 ∵M∩12,1≠, ∴f(2x)≤f(2x-3)+|x+a|在x∈12,1有解, 即|2x+2|≤|2x-1|+|x+a|在x∈12,1有解, ∵当x∈12,1时,2x+2≤2x-1+|x+a|, ∴|x+a|≥3,∴x+a≤-3或x+a≥3, ∴存在x∈12,1,有a≤-x-3或a≥-x+3, ∴a<-12-3=-72或a>-1+3=2, ∴a的取值范围为-∞,-72∪(2,+∞)。 点评 如果题目中有给出x的取值范围,通常可以利用这个范围去掉一个或两个绝对值,然后分离参数,就能转化成上一种类型。 (三) 不易分离参数,需要用到数形结合思想 例5 已知函数f(x)=|x-3|+|4-x|,若不等式f(x)≤ax-1的解集非空,求a的取值范围. 解析 ∵f(x)=-2x+7,x<31,3≤x≤42x-7,x>4,y=ax-1表示过点(0,-1),斜率为a的直线, 如图所示,当且仅当a<-2或a≥12时,y=f(x)与y=ax-1的图象有交点, ∴不等式f(x)≤ax-1的解集非空时,a的取值范围为(-∞,-2)∪12,+∞。 例6 已知函数f(x)=|x+2|+|x-a|,a∈R,若不等式f(x)≥32x恒成立,求a的取值范围。 解析 ∵f(x)=|x+2|+|x-a|≥|(x+2)-(x-a)|=|2+a|,当且仅当(x+2)(x-a)≤0时等号成立,∴当(x+2)(x-a)≤0时,f(x)min=|2+a|。 记g(x)=32x,g(x)表示过原点,斜率为32的直线, ∴如图所示,要使不等式f(x)≥32x恒成立, 只需f(-2)≥g(-2)f(a)≥g(a),即|-2-a|≥-3|a+2|≥32a,解得a的取值范围为(-∞,4]。 点评 对于不易分离参数的类型,我们通常需要用到数形结合思想,分别作出两个函数的图象,再利用图象的上下关系来列不等式求解。 命题方向三:涉及两个函数图象围成的图形 例7 (2015年新课标全国卷Ⅰ)已知函数f(x)=|x+1|-2|x-a|,a>0,若f(x)的图象与x轴围成的三角形面积大于6,求a的取值范围。 解析 ∵f(x)=x-1-2a,x<-13x+1-2a,-1≤x≤a-x+1+2a,x>a,a>0, f(x)的图象与x轴围成的三角形的三个顶点分别为A2a-13,0, B(2a+1,0),C(a,a+1), ∴△ABC的面积为S=12(2a+1-2a-13)·(a+1)=23(a+1)2, 由23(a+1)2>6解得a>2, ∴a的取值范围为(2,+∞)。 例8 已知函数f(x)=|x|+|x-3|的图象与y=ax+5a能围成一个三角形,求a的取值范围。 解析 ∵f(x)=-2x+3,x<03,0≤x≤32x-3,x>3,直线y=ax+5a=a(x+5)恒过定点(-5,0), 如图所示,当直线过点A(3,3)时,直线的斜率k1=0-3-5-3=38, 当直线过点B(0,3)时,直线的斜率k2=0-3-5-0=35,∴a的取值范围为38,35。 点评 此类题目的解题思路是分别作出两个函数的图象,利用数形结合的思想,根据题设求解。 以上就是我对含参数的绝对值不等式问题的一些总结,希望对大家备战高考有所帮助。 作者简介:郭嘉祥,福建省漳州市,福建省漳州市第三中学。



