已知函数f(x)=∣x−3∣+∣x−2∣+kf(x)=|x-3|+|x-2|+k. ((Ⅰ))若f(x)⩾3f(x)\geqslant 3恒成立,求后的取值范围; ((Ⅱ))当k=1k=1时,解不等式:f(x)<3xf(x) < 3x.

先不看答案,让 AI 诊断你卡在哪里?

它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的

完整解法

(Ⅰ)

1. 将恒成立问题转化为最值问题

由题意,若 f(x)⩾3f(x)\geqslant 3 恒成立,即 ∣x−3∣+∣x−2∣+k⩾3|x-3|+|x-2|+k\geqslant 3 恒成立.
变形为:∣x−3∣+∣x−2∣⩾3−k|x-3|+|x-2|\geqslant 3-k 对任意 x∈Rx\in\mathbb{R} 恒成立.
因此,只需满足 (∣x−3∣+∣x−2∣)min⁡⩾3−k(|x-3|+|x-2|)_{\min} \geqslant 3-k.

2. 利用绝对值三角不等式求出最小值

因为对于任意实数 xx,有:
∣x−3∣+∣x−2∣⩾∣(x−3)−(x−2)∣=1|x-3|+|x-2| \geqslant |(x-3)-(x-2)| = 1
当且仅当 2⩽x⩽32 \leqslant x \leqslant 3 时等号成立.
所以 (∣x−3∣+∣x−2∣)min⁡=1(|x-3|+|x-2|)_{\min} = 1.

3. 求解参数 $k$ 的取值范围

所以 1⩾3−k1 \geqslant 3-k,解得 k⩾2k\geqslant 2.
所以 kk 的取值范围是 [2,+∞)[2, +\infty).

答案

k⩾2k \geqslant 2

(Ⅱ)

1. 代入 $k=1$ 得到具体的不等式

当 k=1k=1 时,不等式 f(x)<3xf(x) < 3x 化为:
∣x−3∣+∣x−2∣+1<3x|x-3|+|x-2|+1 < 3x

2. 讨论区间 $x \leqslant 2$ 并求解

当 x⩽2x \leqslant 2 时,原不等式可去绝对值化为:
(3−x)+(2−x)+1<3x  ⟹  6−2x<3x  ⟹  5x>6  ⟹  x>65(3-x) + (2-x) + 1 < 3x \implies 6-2x < 3x \implies 5x > 6 \implies x > \dfrac{6}{5}.
此时不等式的解集为 65<x⩽2\dfrac{6}{5} < x \leqslant 2.

3. 讨论区间 $2 < x < 3$ 并求解

当 2<x<32 < x < 3 时,原不等式可去绝对值化为:
(3−x)+(x−2)+1<3x  ⟹  2<3x  ⟹  x>23(3-x) + (x-2) + 1 < 3x \implies 2 < 3x \implies x > \dfrac{2}{3}.
由于 2<x<32 < x < 3,故此时不等式的解集为 2<x<32 < x < 3.

4. 讨论区间 $x \geqslant 3$ 并求解

当 x⩾3x \geqslant 3 时,原不等式可去绝对值化为:
(x−3)+(x−2)+1<3x  ⟹  2x−4<3x  ⟹  x>−4(x-3) + (x-2) + 1 < 3x \implies 2x-4 < 3x \implies x > -4.
由于 x⩾3x \geqslant 3,故此时不等式的解集为 x⩾3x \geqslant 3.

5. 求各区间解集的并集得到最终结果

综上所述,原不等式的解集为 (65,2]∪(2,3)∪[3,+∞)=(65,+∞)\left(\dfrac{6}{5}, 2\right] \cup (2, 3) \cup [3, +\infty) = \left(\dfrac{6}{5}, +\infty\right).

答案

(65,+∞)\left(\dfrac{6}{5}, +\infty\right)

AI 分析,可能出错

用 AI 批改,圈出写错的那一步,并自动将你的薄弱点存入错题本,形成你的错因库。

同一知识点的其他题

  1. 1已知函数y=f(x)y=f(x)是定义在RR上的偶函数,且在区间[0,+∞)[0,+\infty)上单调递增,若实数mm满足f(log⁡3m)⩾f(1)f({{\log}_{3}}m)\geqslant f(1),则mm的取值范围为___.
  2. 2在同一幅图中,画出 y=∣2x+3∣y = |2x + 3| 和 y=−2x2−8x−3y = -2x^2 - 8x - 3 的图像。 (你不需要标出任何轴交点和驻点。) 精确求解不等式 ∣2x+3∣>−2x2−8x−3|2x + 3| > -2x^2 - 8x - 3。
  3. 3求 ∫3ex5−0.3ex dx\displaystyle \int \frac{3e^x}{5 - 0.3e^x} \, dx ∫cos⁡(ln⁡x) dx\displaystyle \int \cos(\ln x) \, dx,其中 x>0x > 0 ∫03∣2ex−5∣ dx\displaystyle \int_0^3 |2e^x - 5| \, dx…
  4. 4已知函数f(x)=x2−ax(a≠0)f(x)=x^{2}-ax(a\neq 0),g(x)=ln⁡xg(x)=\ln x,f(x)f(x)图象与xx轴异于原点的交点MM处的切线为l1l_{1},g(x−1)g(x-1)与xx轴的交点NN处的切线为…
  5. 5在同一个图上,画出满足下列条件的 y=∣2x−p∣y = |2x - p| 和 y=qxy = qx 的图像草图,标出轴交点。 * pp 和 qq 是常数,p>1p > 1 且 q>0q > 0,以及 * 图像仅有一个交点。 写出 qq 的最小值。 解不…