题目内容

已知函数f(x)=|x-1|+2|x+1|+1.
(Ⅰ)求不等式f(x)<6的解集;
(Ⅱ)若直线y=(
1
3
a(a∈R)与函数y=f(x)的图象恒有公共点,求实数a的取值区间.
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)通过对自变量x取值范围的分类讨论,去掉不等式中的绝对值符号,解相应的不等式,最后取其并集即可;
(Ⅱ)由f(x)=
3x+2,x>1
x+4,-1≤x≤1
-3x,x<-1
可求得函数f(x)的值域为[3,+∞),利用直线y=(
1
3
)a
(a∈R)与函数y=f(x)的图象恒有公共点,即可求得实数a的取值区间.
解答: (本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲
解:(1)因为f(x)=
3x+2,x>1
x+4,-1≤x≤1
-3x,x<-1
…(3分)
所以当x>1时,由f(x)<6?3x+2<6?x<
4
3

又x>1,所以1<x<
4
3

当-1≤x≤1时,f(x)<6?x+4<6?x<2,
又-1≤x≤1,所以-1≤x≤1;
当x<-1时,f(x)<6?-3x<6?x>-2,
又x<-1,所以-2<x<-1
综上,所求的解集为{x|-2<x<
4
3
}
.…(6分)
(2)结合(1)知f(x)=
3x+2,x>1
x+4,-1≤x≤1
-3x,x<-1
知,
当x>1时,f(x)=3x+2>5;
当-1≤x≤1时,f(x)=x+4∈[3,5];
当x<-1时,f(x)=-3x>3;
∴函数f(x)的值域为[3,+∞)…(7分)
又直线y=(
1
3
)a
(a∈R)与函数y=f(x)的图象恒有公共点,
所以(
1
3
)a≥3
,∴a≤-1
即a的取值区间是(-∞,-1].…(10分)
点评:本题考查绝对值不等式的解法,着重考查分类讨论思想与综合运算能力,属于中档题.
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