已知f ( x ) λ = | x + 1 | λ - |…——2018 高考数学第 23 题答案解析

2018_新课标I Paper

2018 National Question 23 Free-response Differentiating
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23.已知f $\mathbf { \tau } ( \mathbf { x } ) \mathbf { \lambda } = \left| \mathbf { x } \mathbf { + } \mathbf { 1 } \right| \mathbf { \lambda } - \mathbf { \sigma } \left| \mathbf { a x } - \mathbf { \frac { \lambda } { 1 } } \right|$

(1)当a=1时,求不等式f $( \mathsf { x } ) > 1$ 的解集;

(2)若 $\mathbf { \dot { x } } \in \mathbf { \Theta } ( 0 , \mathbf { \Theta } 1 )$ 时不等式f $( \textsf { x } ) \ > \mathsf { x }$ 成立,求a的取值范围

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(1)当 $a=1$ 时,函数表达式为 $f(x) = |x+1| - |x-1|$。
根据绝对值的几何意义或零点分段法,将定义域分为三段讨论:
① 当 $x < -1$ 时,$f(x) = -(x+1) - [-(x-1)] = -x-1+x-1 = -2$;
② 当 $-1 \leqslant x \leqslant 1$ 时,$f(x) = (x+1) - [-(x-1)] = x+1+x-1 = 2x$;
③ 当 $x > 1$ 时,$f(x) = (x+1) - (x-1) = 2$。
综上,$f(x) = \begin{cases} -2, & x < -1 \\ 2x, & -1 \leqslant x \leqslant 1 \\ 2, & x > 1 \end{cases}$。

求解不等式 $f(x) > 1$:
若 $x < -1$,$-2 > 1$ 不成立,无解;
若 $-1 \leqslant x \leqslant 1$,由 $2x > 1$ 得 $x > \frac{1}{2}$,结合区间得 $\frac{1}{2} < x \leqslant 1$;
若 $x > 1$,$2 > 1$ 恒成立,故 $x > 1$。
取并集得解集为 $(\frac{1}{2}, +\infty)$。

(2)当 $x \in (0, 1)$ 时,$x+1 > 0$,故 $|x+1| = x+1$。
原不等式 $f(x) > x$ 化为:
$(x+1) - |ax-1| > x$
整理得:$1 - |ax-1| > 0$,即 $|ax-1| < 1$。
去绝对值得:$-1 < ax-1 < 1$,
各边加 1 得:$0 < ax < 2$。
因为 $x \in (0, 1)$,即 $x > 0$,要使 $ax > 0$ 恒成立,必须有 $a > 0$(若 $a \leqslant 0$,则 $ax \leqslant 0$,与 $ax > 0$ 矛盾)。
在 $a > 0$ 的前提下,不等式 $ax < 2$ 对任意 $x \in (0, 1)$ 恒成立,等价于 $a < \frac{2}{x}$ 对任意 $x \in (0, 1)$ 恒成立。
因为 $x \in (0, 1)$,所以 $\frac{2}{x} \in (2, +\infty)$,$\frac{2}{x}$ 的下确界为 2。
要使 $a$ 小于 $\frac{2}{x}$ 的所有取值,只需 $a \leqslant 2$。
结合 $a > 0$,可得 $a$ 的取值范围是 $(0, 2]$。

✅ 来源:2018年 · 全国 · 2018_新课标I卷 · 第 23 题 · 本题已通过全部自动发布校验

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关键能力
导数与函数
difficulty
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