题目内容
选修4-5:不等式选讲
已知函数f(x)=2|x-2|-x+5,若函数f(x)的最小值为m
(Ⅰ)求实数m的值;
(Ⅱ)若不等式|x-a|+|x+2|≥m恒成立,求实数a的取值范围.
已知函数f(x)=2|x-2|-x+5,若函数f(x)的最小值为m
(Ⅰ)求实数m的值;
(Ⅱ)若不等式|x-a|+|x+2|≥m恒成立,求实数a的取值范围.
分析:(Ⅰ)可求得f(x)=
,利用函数的单调性即可求得f(x)的最小值,从而可求得m;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知m=3,于是|x-a|+|x+2|≥3恒成立,利用绝对值不等式的几何意义可求得|x-a|+|x+2|≥|a+2|,当且仅当(x-a)(x+2)≤0时等号成立,从而可求得实数a的取值范围.
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(Ⅱ)由(Ⅰ)知m=3,于是|x-a|+|x+2|≥3恒成立,利用绝对值不等式的几何意义可求得|x-a|+|x+2|≥|a+2|,当且仅当(x-a)(x+2)≤0时等号成立,从而可求得实数a的取值范围.
解答:解:(Ⅰ)f(x)=2|x-2|-x+5=
,
显然,函数f(x)在区间(-∞,2)上单调递减,在区间[2,+∞)上单调递增,
所以函数f(x)的最小值m=f(2)=3.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知m=3,|x-a|+|x+2|≥3恒成立,
由于|x-a|+|x+2|≥|(x-a)-(x+2)|=|a+2|,
等号当且仅当(x-a)(x+2)≤0时成立,
故|a+2|≥3,
解之得a≥1或a≤-5.
所以实数a的取值范围为a≥1或a≤-5.
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显然,函数f(x)在区间(-∞,2)上单调递减,在区间[2,+∞)上单调递增,
所以函数f(x)的最小值m=f(2)=3.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知m=3,|x-a|+|x+2|≥3恒成立,
由于|x-a|+|x+2|≥|(x-a)-(x+2)|=|a+2|,
等号当且仅当(x-a)(x+2)≤0时成立,
故|a+2|≥3,
解之得a≥1或a≤-5.
所以实数a的取值范围为a≥1或a≤-5.
点评:本题考查绝对值不等式的解法,掌握绝对值不等式的几何意义是解决问题的关键,属于中档题.
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