(10分)已知函数 f(x)=|x+1|-2|x-a|,…——2015 高考数学第 24 题答案解析

2015_新课标 I 卷 (2015·理)

2015 全国 第 24 题 解答题 区分题
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24.(10分)已知函数 $f(x)=|x+1|-2|x-a|, a>0$ .
(I)当 $a=1$ 时,求不等式 $f(x)>1$ 的解集;
(II)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.

参考答案(1)\left(\frac{2}{3}, 2\right)(2)(2,+\infty)

完整解析 · 逐步详解

【考点】R5:绝对值不等式的解法.
【专题】59:不等式的解法及应用.
【分析】(I)当 $\mathrm{a}=1$ 时,把原不等式去掉绝对值,转化为与之等价的三个不等式组,分别求得每个不等式组的解集,再取并集,即得所求。(II)化简函数 $f(x)$ 的解析式,求得它的图象与 $x$ 轴围成的三角形的三个顶点的坐标,从而求得 $f(x)$ 的图象与 $x$ 轴围成的三角形面积;再根据 $f(x)$ 的图象与 $x$ 轴围成的三角形面积大于 6 ,从而求得 $a$ 的取值范围.

【解答】解:(I )当 $a=1$ 时,不等式 $f(x)>1$ ,即 $|x+1|-2|x-1|>1$ ,即 $\left\{\begin{array}{l}x<-1 \\ -x-1-2(1-x)>1\end{array}\right.$①,或 $\left\{\begin{array}{l}-1 \leqslant x<1 \\ x+1-2(1-x)>1\end{array}\right.$②,

或 $\left\{\begin{array}{l}x \geqslant 1 \\ x+1-2(x-1)>1\end{array}\right.$③.
解①求得 $x \in \varnothing$ ,解②求得 $\frac{2}{3}综上可得,原不等式的解集为 $\left(\frac{2}{3}, 2\right)$ .
(II)函数 $\mathrm{f}(\mathrm{x})=|\mathrm{x}+1|-2|\mathrm{x}-\mathrm{a}|= \begin{cases}\mathrm{x}-1-2 \mathrm{a}, & \mathrm{x}<-1 \\ 3 \mathrm{x}+1-2 \mathrm{a}, & -1 \leqslant \mathrm{x} \leqslant \mathrm{e}, \\ -\mathrm{x}+1+2 \mathrm{a}, & \mathrm{x}>\mathrm{a}\end{cases}$
由此求得 $f(x)$ 的图象与 $x$ 轴的交点 $A\left(\frac{2 a-1}{3}, 0\right)$ ,
B( $2 \mathrm{a}+1,0$ ),
故 $f(x)$ 的图象与 $x$ 轴围成的三角形的第三个顶点C( $a, ~ a+1$ ),由 $\triangle A B C$ 的面积大于 6 ,
可得 $\frac{1}{2}\left[2 a+1-\frac{2 a-1}{3}\right] \cdot(a+1)>6$ ,求得 $a>2$ .
故要求的 a 的范围为 $(2,+\infty)$ .

【点评】本题主要考查绝对值不等式的解法,体现了转化、分类讨论的数学思想,属于中档题.

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