设函数 f(x)=|2 x+1|+|x-1| . (1)画…——2018 高考数学第 23 题答案解析

2018_新课标 III 卷 (2018·文)

2018 ?? 第 23 题 解答题 区分题
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23.设函数 $f(x)=|2 x+1|+|x-1|$ .
(1)画出 $\mathrm{y}=\mathrm{f}(\mathrm{x})$ 的图象;
(2)当 $x \in[0,+\infty)$ 时,$f(x) \leq a x+b$ ,求 $a+b$ 的最小值.

完整解析 · 逐步详解

【考点】3B:分段函数的解析式求法及其图象的作法;5B:分段函数的应用.
【专题】31:数形结合;4R:转化法;51:函数的性质及应用;59:不等式的解法及应用.

【分析】(1)利用分段函数的性质将函数表示为分段函数形式进行作图即可.
(2)将不等式恒成立转化为图象关系进行求解即可。
【解答】解:(1)当 $x \leq-\frac{1}{2}$ 时,$f(x)=-(2 x+1)-(x-1)=-3 x$ ,
当 $-\frac{1}{2}当 $x \geq 1$ 时,$f(x)=(2 x+1)+(x-1)=3 x$ ,
则 $f(x)=\left\{\begin{array}{ll}-3 x, & x \leqslant-\frac{1}{2} \\ x+2, & -\frac{1}{2}画出 $y=f(x)$ 的图象;
(2)当 $x \in[0,+\infty)$ 时,$f(x) \leq a x+b$ ,
当 $x=0$ 时,$f(0)=2 \leq 0 \bullet a+b, \quad \therefore b \geq 2$ ,
当 $x>0$ 时,要使 $f(x) \leq a x+b$ 恒成立,
则函数 $f(x)$ 的图象都在直线 $y=a x+b$ 的下方或在直线上,
$\because f(x)$ 的图象与 $y$ 轴的交点的纵坐标为 2 ,
且各部分直线的斜率的最大值为 3 ,
故当且仅当 $a \geq 3$ 且 $b \geq 2$ 时,不等式 $f(x) \leq a x+b$ 在 $[0,+\infty)$ 上成立,

即 $\mathrm{a}+\mathrm{b}$ 的最小值为5.

【点评】本题主要考查分段函数的应用,利用不等式和函数之间的关系利用数形结合是解决本题的关键。

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