已知 f(x)=2|x|+|x-2| . (1)求不等式…——2023 高考数学第 23 题答案解析

2023_全国乙卷 (2023·理)

2023 ?? 第 23 题 解答题 区分题
2023_全国乙卷 (2023·理)

23.已知 $f(x)=2|x|+|x-2|$ .
(1)求不等式 $f(x) \leq 6-x$ 的解集;
(2)在直角坐标系 $x O y$ 中,求不等式组 $\left\{\begin{array}{l}f(x) \leq y \\ x+y-6 \leq 0\end{array}\right.$ 所确定的平面区域的面积.

参考答案(1) $[-2,2]$; (2) 6 .

完整解析 · 逐步详解

【答案】①$[-2,2]$ ;
(2) 6 .

## 【解析】

【分析】(1)分段去绝对值符号求解不等式作答.

(2)作出不等式组表示的平面区域,再求出面积作答.

## 【小问 1 详解】

依题意,$f(x)=\left\{\begin{array}{l}3 x-2, x>2 \\ x+2,0 \leq x \leq 2, \\ -3 x+2, x<0\end{array}\right.$
不等式 $f(x) \leq 6-x$ 化为:$\left\{\begin{array}{l}x>2 \\ 3 x-2 \leq 6-x\end{array}\right.$ 或 $\left\{\begin{array}{l}0 \leq x \leq 2 \\ x+2 \leq 6-x\end{array}\right.$ 或 $\left\{\begin{array}{l}x<0 \\ -3 x+2 \leq 6-x\end{array}\right.$ ,
解 $\left\{\begin{array}{l}x>2 \\ 3 x-2 \leq 6-x\end{array}\right.$ ,得无解;解 $\left\{\begin{array}{l}0 \leq x \leq 2 \\ x+2 \leq 6-x\end{array}\right.$ ,得 $0 \leq x \leq 2$ ,解 $\left\{\begin{array}{l}x<0 \\ -3 x+2 \leq 6-x\end{array}\right.$ ,得 $-2 \leq x<0$ ,因此 $-2 \leq x \leq 2$,

所以原不等式的解集为:[-2,2]

## 【小问 2 详解】

作出不等式组 $\left\{\begin{array}{l}f(x) \leq y \\ x+y-6 \leq 0\end{array}\right.$ 表示的平面区域,如图中阴影 $\triangle A B C$ ,

由 $\left\{\begin{array}{l}y=-3 x+2 \\ x+y=6\end{array}\right.$ ,解得 $A(-2,8)$ ,由 $\left\{\begin{array}{l}y=x+2 \\ x+y=6\end{array}\right.$ 解得 $C(2,4)$ ,又 $B(0,2), D(0,6)$ ,
所以 $\triangle A B C$ 的面积 $S_{\triangle A B C}=\frac{1}{2}|B D| \times\left|x_{C}-x_{A}\right|=\frac{1}{2}|6-2| \times|2-(-2)|=8$ .

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