题目内容
若关于x的不等式|x-2|+|x-3|<t,(t∈T)的解集非空
(Ⅰ)求集合T;
(Ⅱ)若a,b∈T,求证:ab+1>a+b.
(Ⅰ)求集合T;
(Ⅱ)若a,b∈T,求证:ab+1>a+b.
考点:绝对值不等式的解法
专题:不等式的解法及应用
分析:(Ⅰ)通过对x取值范围的分类讨论,去掉不等式中的绝对值符号,可求得f(x)=|x-2|+|x-3|≥1恒成立,依题意,可求得集合T;
(Ⅱ)a,b∈T,T∈(1,+∞),作差ab+1-(a+b)后化积,略加分析即可证得结论成立.
(Ⅱ)a,b∈T,T∈(1,+∞),作差ab+1-(a+b)后化积,略加分析即可证得结论成立.
解答:
解:(I)设f(x)=|x-2|+|x-3|,
当x<2时,f(x)=|x-2|+|x-3|=-2x+5,是减函数,f(x)min=1;
当2≤x<3时,f(x)=|x-2|+|x-3|=1,是常数函数,f(x)=1;
当3≤x时,f(x)=|x-2|+|x-3|=2x-5,是增函数,f(x)min=1;
所以f(x)≥1恒成立;
又因为关于x的不等式|x-2|+|x-3|<t,(t∈T)的解集非空,
所以T∈(1,+∞);
(II)证明:因为a,b∈T,T∈(1,+∞),(1-a)<0,(1-b)<0,
所以ab+1-(a+b)=(1-a)(1-b)>0,
所以ab+1>a+b.
当x<2时,f(x)=|x-2|+|x-3|=-2x+5,是减函数,f(x)min=1;
当2≤x<3时,f(x)=|x-2|+|x-3|=1,是常数函数,f(x)=1;
当3≤x时,f(x)=|x-2|+|x-3|=2x-5,是增函数,f(x)min=1;
所以f(x)≥1恒成立;
又因为关于x的不等式|x-2|+|x-3|<t,(t∈T)的解集非空,
所以T∈(1,+∞);
(II)证明:因为a,b∈T,T∈(1,+∞),(1-a)<0,(1-b)<0,
所以ab+1-(a+b)=(1-a)(1-b)>0,
所以ab+1>a+b.
点评:本题考查绝对值不等式的解法,突出考查对x取值范围的分类讨论,去掉不等式中的绝对值符号,考查作差法证明不等式,属于中档题.
练习册系列答案
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