[选修4-5:不等式选讲] 已知 f(x)=|x-a| x…——2019 高考数学第 23 题答案解析

2019_新课标 II 卷 (2019·文)

2019 全国 第 23 题 解答题 区分题
2019_新课标 II 卷 (2019·文)

23.[选修4-5:不等式选讲]
已知 $f(x)=|x-a| x+|x-2|(x-a)$ .
(1)当 $a=1$ 时,求不等式 $f(x)<0$ 的解集;
(2)若 $x \in(-\infty, 1)$ 时,$f(x)<0$ ,求 $a$ 的取值范围.

参考答案

(1) $(-\infty, 1)$; (2) $[1,+\infty)$

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先及格路线 · 其他不等式 · 高难题

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完整解析 · 逐步详解

【答案】①$(-\infty, 1)$ ;②$[1,+\infty)$

【解析】

【分析】
(1)根据 $a=1$ ,将原不等式化为 $|x-1| x+|x-2|(x-1)<0$ ,分别讨论 $x<1,1 \leq x<2$ ,$x \geq 2$ 三种情况,即可求出结果;
(2)分别讨论 $a \geqslant 1$ 和 $a<1$ 两种情况,即可得出结果.
【详解】①当 $a=1$ 时,原不等式可化为 $|x-1| x+|x-2|(x-1)<0$ ;
当 $x<1$ 时,原不等式可化为 $(1-x) x+(2-x)(x-1)<0$ ,即 $(x-1)^{2}>0$ ,显然成立,此时解集为 $(-\infty, 1)$ ;

当 $1 \leq x<2$ 时,原不等式可化为 $(x-1) x+(2-x)(x-1)<0$ ,解得 $x<1$ ,此时解集为空集 ;

当 $x \geq 2$ 时,原不等式可化为 $(x-1) x+(x-2)(x-1)<0$ ,即 $(x-1)^{2}<0$ ,显然不成立;此时解集为空集;

综上,原不等式的解集为 $(-\infty, 1)$ ;

(2)当 $a \geqslant 1$ 时,因为 $x \in(-\infty, 1)$ ,所以由 $f(x)<0$ 可得 $(a-x) x+(2-x)(x-a)<0$ ,即 $(x-a)(x-1)>0$ ,显然恒成立;所以 $a \geqslant 1$ 满足题意;

当 $a<1$ 时,$f(x)=\left\{\begin{array}{c}2(x-a), a \leq x<1 \\ 2(x-a)(1-x), x<a\end{array}\right.$ ,因为 $a \leq x<1$ 时,
$f(x)<0$ 显然不能成立,所以 $a<1$ 不满足题意;
综上,$a$ 的取值范围是 $[1,+\infty)$ .
【点睛】本题主要考查含绝对值的不等式,熟记分类讨论的方法求解即可,属于常考题型.

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