问题 解答题

已知函数f(x)=|x-2|+2|x-a|(a∈R).

(Ⅰ)当a=1时,解不等式f(x)>3;

(Ⅱ)不等式f(x)≥1在区间(-∞,+∞)上恒成立,求实数a的取值范围.

答案

(Ⅰ)当a=1时,f(x)=|x-2|+2|x-1|,

①当x≤1时,f(x)=2-x+2(1-x)=-3x+4,

由f(x)>3,得-3x+4>3,解得x<

1
3

x<

1
3

②1<x≤2时,f(x)=2-x+2(x-1)=x,

由f(x)>3,得x>3,

∴此时不等式无解;

③当x>2时,f(x)=x-2+2(x-1)=3x-4,

由f(x)>3,得3x-4>3,解得x>

7
3

∴x>

7
3

综上,不等式f(x)>3的解集为(-∞,

1
3
)∪(
7
3
,+∞).

(Ⅱ)f(x)≥1即|x-2|+2|x-a|≥1,

当|x-2|≥1,即x≤1或x≥3时,显然|x-2|+2|x-a|≥1对任意实数a恒成立;

∴丨x-2丨+2丨x-a丨≥1 对任意实数x恒成立,只须丨x-2丨+2丨x-a丨≥1 对x∈(1,3)恒成立.

(1)若x∈(1,2]时,得2|x-a|≥x-1,即a≥

3x-1
2
,或a≤
x+1
2
,x∈(1,2]恒成立,则a≥
5
2
,或a≤1;

(2)若当x∈(2,3)时,得2|x-a|≥3-x,即a≥

x+3
2
,或a≤
3x-3
2
对x∈(2,3)恒成立,则a≥3,或a≤
3
2

对(1)(2)中a的范围取交集,得a≤1或a≥3.

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