含绝对值不等式的解法(含答案)
- 格式:doc
- 大小:248.50 KB
- 文档页数:6
绝对值不等式一、绝对值三角不等式1.定理1:如果a,b是实数,则|a+b|≤|a|+|b|,当且仅当ab≥0时,等号成立.2.定理2:如果a,b,c是实数,则|a-c|≤|a-b|+|b-c|,当且仅当(a-b)(b-c)≥0时,等号成立.二、绝对值不等式的解法(1)|a x+b|≤c⇔-c≤a x+b≤c ;(2)|a x+b|≥c⇔a x+b≥c或a x+b≤-c .3.|x-a|+|x-b|≥c(c>0)和|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式的解法方法一:利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了数形结合的思想.方法二:利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想;方法三:通过构造函数,利用函数的图像求解,体现了函数与方程的思想.二、绝对值不等式的解法(1)|a x+b|≤c⇔-c≤ax+b≤c ;(2)|a x+b|≥c⇔ax+b≥c或ax+b≤-c .3.|x-a|+|x-b|≥c(c>0)和|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式的解法方法一:利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了数形结合的思想.方法二:利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想;方法三:通过构造函数,利用函数的图像求解,体现了函数与方程的思想.1.不等式|a|-|b|≤|a+b|≤|a|+|b|,右侧“=”成立的条件是ab≥0,左侧“=”成立的条件是ab≤0且|a|≥|b|;不等式|a|-|b|≤|a-b|≤|a|+|b|,右侧“=”成立的条件是ab≤0,左侧“=”成立的条件是ab≥0且|a|≥|b|.2.|x-a|+|x-b|≥c表示到数轴上点A(a),B(b)距离之和大于或等于c的所有点,只要在数轴上确定出具有上述特点的点的位置,就可以得出不等式的解.例4:若不等式|x+1|+|x-2|≥a对任意x∈R恒成立,则a的取值范围是________.解:由于|x+1|+|x-2|≥|(x+1)-(x-2)|=3,所以只需a≤3即可.若本题条件变为“∃x∈R使不等式|x+1|+|x-2|<a成立为假命题”,求a的范围.解:由条件知其等价命题为对∀x∈R,|x+1|+|x-2|≥a恒成立,故a≤(|x+1|+|x-2|)min,又|x+1|+|x-2|≥|(x+1)-(x-2)|=3,∴a≤3.例5:不等式log3(|x-4|+|x+5|)>a对于一切x∈R恒成立,则实数a的取值范围是________.解:由绝对值的几何意义知:|x-4|+|x+5|≥9,则log3(|x-4|+|x+5|)≥2所以要使不等式log3(|x-4|+|x+5|)>a对于一切x∈R恒成立,则需a<2.例6:某地街道呈现东——西,南——北向的网络状,相邻街距都为1,两街道相交的点称为格点.若以相互垂直的两条街道为轴建立直角坐标系,现有下述格点(-2,2),(3,1),(3,4),(-2,3),(4,5),(6,6)为报刊零售点,请确定一个格点(除零售点外)________为发行站,使6个零售点沿街道到发行站之间的路程的和最短.解:设格点(x,y)(其中x,y∈Z)为发行站,使6个零售点沿街道到发行站之间的路程的和最短,即使(|x+2|+|y-2|+(|x-3|+|y-1|)+(|x-3|+|y-4|)+(|x+2|+|y-3|)+(|x-4|+|y-5|)+(|x-6|+|y-6|)=[(|x+2|+|x-6|)+(|x+2|+|x-4|)+2|x-3|]+[|y-1|+|y-2|+|y-3|+|y-4|+|y-5|+|y-6|]取得最小值的格点(x,y)(其中x,y∈Z).注意到[(|x+2|+|x-6|)+(|x+2|+|x-4|) +2|x-3|]≥|(x+2)-(x-6)|+|(x+2)-(x-4)|+0=14,当且仅当x=3取等号;|y-1|+|y-2|+|y-3|+|y-4|+|y-5|+|y-6|=(|y-1|+|y-6|)+(|y-2|+|y-5|+(|y-3|+|y-4|)≥|(y-1)-(y-6)|+|(y-2)-(y-5)|+|(y-3)-(y-4)|=9,当且仅当y=3或y=4时取等号.因此,应确定格点(3,3)或(3,4)为发行站.又所求格点不能是零售点,所以应确定格点(3,3)为发行站.1.对绝对值三角不等式定理|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|中等号成立的条件要深刻理解,特别是用此定理求函数的最值时.2.该定理可以强化为:||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|,它经常用于证明含绝对值的不等式.3.对于求y=|x-a|+|x-b|或y=|x+a|-|x-b|型的最值问题利用绝对值三角不等式更简洁、方便.例7:设函数f(x)=|x-a|+3x,其中a>0.(1)当a=1时,求不等式f(x)≥3x+2的解集;(2)若不等式f(x)≤0的例9:已知关于x的不等式|2x+1|+|x-3|>2a-32恒成立,求实数a的取值范围.y =⎩⎪⎨⎪⎧ -3x +2,x <-12,x +4,-12≤x <3,3x -2,x ≥3,∴当x =-12时,y =|2x +1|+|x -3|取最小值72,∴72>2a -32,即得a <52. 例10:已知f (x )=1+x 2,a ≠b ,求证:|f (a )-f (b )|<|a -b |.解:∵|f (a )-f (b )|=|1+a 2-1+b 2|=|a 2-b 2|1+a 2+1+b 2=|a -b ||a +b |1+a 2+1+b 2, 又|a +b |≤|a |+|b |=a 2+b 2<1+a 2+1+b 2,∴|a +b |1+a 2+1+b 2<1.∵a ≠b ,∴|a -b |>0.∴|f (a )-f (b )|<|a -b |.例11:已知a ,b ∈R 且a ≠0,求证:|a |2|a |≥|a |2-|b |2. 证明:①若|a |>|b |,则左边=|a +b |·|a -b |2|a |=|a +b |·|a -b ||a +b +a -b |≥|a +b |·|a -b ||a +b |+|a -b |=11|a +b |+1|a -b |. ∵1|a +b |≤1|a |-|b |,1|a -b |≤1|a |-|b |,∴1|a +b |+1|a -b |≤2|a |-|b |.∴左边≥|a |-|b |2=右边,∴原不等式成立. ②若|a|=|b|,则a 2=b 2,左边=0=右边,∴原不等式成立.③若|a|<|b|,则左边>0,右边<0,原不等式显然成立.综上可知原不等式成立.证明:|f(x)-f(a)|=|x 2-x +43-a 2+a -43|=|(x -a)(x +a -1)|=|x -a|·|x +a -1|.∵|x -a|<1, ∴|x|-|a|≤|x -a|<1.∴|x|<|a|+1.∴|f(x)-f(a)|=|x -a|·|x +a -1|<|x +a -1|≤|x|+|a|+1<2(|a|+1). 例13:已知函数f (x )=log 2(|x -1|+|x -5|-a ).(1)当a =2时,求函数f (x )的最小值;(2)当函数f (x )的定义域为R 时,求实数a 的取值范围.解:函数的定义域满足|x -1|+|x -5|-a >0,即|x -1|+|x -5|>a .(1)当a =2时,f (x )=log 2(|x -1|+|x -5|-2),设g (x )=|x -1|+|x -5|,则g (x )=|x -1|+|x -5|=⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -6,x ≥5,4,1<x <5,6-2x ,x ≤1,g (x )min =4,f (x )min =log 2(4-2)=1.(2)由(1)知,g (x )=|x -1|+|x -5|的最小值为4,|x -1|+|x -5|-a >0,∴a <4.∴a 的取值范围是(-∞,4). x -4|-|x -2|>1.解:(1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -2, x >4,-2x +6, 2≤x ≤4,2, x <2.则函数y =f (x )的图像如图所示.(2)由函数y =f (x )的图像容易求得不等式|x -4|-|x -2|>1的解集为5,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭。
高二数学绝对值不等式试题答案及解析1.设函数(1)解不等式;(2)求函数的最小值.【答案】(1);(2).【解析】(1)解含绝对值的不等式,关键是去掉绝对值符号,其方法有三种:①定义法;②平方法;③分区间讨论法,这里用的是分区间讨论法,遇到多个绝对值时常用此方法;(2)求绝对值函数的值域,通常是通过分区间讨论,去掉绝对值符号,将绝对值函数改写成分段函数,然后就每段求的范围,最后再将每段求得的范围求并集,注意不是求交集,从而得到绝对值函数的值域.试题解析:(1)不等式等价于:①;②;③,综合①②③得不等式的解集为:(2)①当时,;②当时,③当时,综合①②③得函数的值域为,因此求函数的最小值为.【考点】1.含绝对值的不等式的解法;2.绝对值函数的值域的求法;3.分类讨论思想.2.已知定义在R上的函数的最小值为.(1)求的值;(2)若为正实数,且,求证:.【答案】(1);(2)证明见解析.【解析】解题思路:(1)利用求得的最小值;(2)利用证明即可.规律总结:不等式选讲内容,一般难度不大,主要涉及绝对值不等式和不等式的证明,证明或求最值,要灵活选用有关定理或公式.试题解析:(1)因为,当且仅当时,等号成立,所以的最小值等于3,即.(2)由(1)知,又因为是正数,所以,即.【考点】1.绝对值不等式;2.重要不等式.3.设函数(1)求不等式的解集;(2)若不等式(,,)恒成立,求实数的范围.【答案】(1);(2).【解析】(1)欲解不等式,需去掉绝对值,考虑到含有两个绝对值,因此分三段去,然后解.(2)要使不等式恒成立,则,考虑到不等式性质,不等式右侧可化简.试题解析:去绝对值,函数可化为,分三段解不等式,可得解集为:.由, 可得, 由(1)可解得:【考点】(1)含绝对不等会的解法;(2)恒成立问题(一般采用分离常数).4.已知函数(1)解关于的不等式;(2)若存在,使得的不等式成立,求实数的取值范围.【答案】(1);(2)【解析】(1)先去掉绝对值得到,然后遂个求解不等式最终可得解集;(2)利用含参不等式的求解方法先确定因为所以则.试题解析:(1)原不等式等价于①: 1分或②: 2分或③: 3分解不等式组①无解; 4分解不等式组②得: 5分解不等式组③得: 6分所以原不等式的解集为 7分;(2)依题意 9分因为,所以 11分所以, 12分所以实数的取值范围为 13分.【考点】1,分段函数2,含参函数不等式的求解.5.对于实数,若,则的最大值为()A.4B.6C.8D.10【答案】B【解析】因为又因为,可得,故选B.【考点】绝对值不等式.6.不等式的解集为A.[-5.7]B.[-4,6]C.D.【答案】C【解析】本题利用绝对值的几何意义,结合数轴求解。
带有绝对值的不等式解法
带有绝对值的不等式通常需要根据绝对值的性质进行分类讨论,然后根据不同情况分别解出不等式。
以下是带有绝对值的不等式的一般解法步骤:
1. 首先,需要确定绝对值内的表达式的符号。
2. 根据表达式的符号,将不等式分成两种情况进行讨论。
3. 对于每种情况,将绝对值符号去掉,并解出不等式。
4. 最后,将两种情况下的解集合并起来,得到最终的解集。
以下是一些常见的带有绝对值的不等式的解法示例:
1. 绝对值不等式:|x|<a(其中a为正数)
当x\ge0时,|x|=x,则原不等式可化为x<a。
当x<0时,|x|=-x,则原不等式可化为-x<a,即x>-a。
因此,不等式的解集为-a<x<a。
2. 绝对值不等式:|x|>a(其中a为正数)
当x\ge0时,|x|=x,则原不等式可化为x>a。
当x<0时,|x|=-x,则原不等式可化为-x>a,即x<-a。
因此,不等式的解集为x<-a或x>a。
3. 绝对值不等式:|x-a|<b(其中a、b为常数)
当x\ge a时,|x-a|=x-a,则原不等式可化为x-a<b,即x<a+b。
当x<a时,|x-a|=a-x,则原不等式可化为a-x<b,即x>a-b。
因此,不等式的解集为a-b<x<a+b。
需要注意的是,对于带有绝对值的不等式,解集可能包含零值,也可能不包含零值,具体情况需要根据不等式的具体形式进行讨论。
1。
含绝对值的不等式的解法一、 基本解法与思想解含绝对值的不等式的基本思想是等价转化,即采用正确的方法去掉绝对值符号转化为不含绝对值的不等式来解,常用的方法有公式法、定义法、平方法。
(一)、公式法:即利用a x >与a x <的解集求解。
主要知识:1、绝对值的几何意义:x 是指数轴上点x 到原点的距离;21x x -是指数轴上1x ,2x 两点间的距离.。
2、a x >与a x <型的不等式的解法。
当0>a 时,不等式>x 的解集是{}a x a x x -<>或,不等式a x <的解集是}a x a x <<-;当0<a 时,不等式a x >的解集是{}R x x ∈不等式a x <的解集是∅;3.c b ax >+与c b ax <+型的不等式的解法。
把 b ax + 看作一个整体时,可化为a x <与a x >型的不等式来求解。
当0>c 时,不等式c b ax >+的解集是{}c b ax c b ax x -<+>+或,不等式c b ax <+的解集是{}c b ax c x <+<-;当0<c 时,不等式c b ax >+的解集是{}R x x ∈不等式c bx a <+的解集是∅;例1 解不等式32<-x分析:这类题可直接利用上面的公式求解,这种解法还运用了整体思想,如把“2-x ” 看着一个整体。
答案为{}51<<-x x 。
(解略)(二)、定义法:即利用(0),0(0),(0).a a a a a a >⎧⎪==⎨⎪-<⎩去掉绝对值再解。
例2。
解不等式22x xx x >++。
分析:由绝对值的意义知,a a =⇔a ≥0,a a =-⇔a ≤0。
解:原不等式等价于2xx +<0⇔x(x+2)<0⇔-2<x <0。
(三)、平方法:解()()f x g x >型不等式。
例3、解不等式123x x ->-。
解:原不等式⇔22(1)(23)x x ->-⇔22(23)(1)0x x ---<⇔(2x-3+x-1)(2x-3-x+1)<0⇔(3x-4)(x-2)<0 ⇔423x <<。
说明:求解中以平方后移项再用平方差公式分解因式为宜。
二、分类讨论法:即通过合理分类去绝对值后再求解。
例4 解不等式125x x -++<。
分析:由01=-x ,02=+x ,得1=x 和2=x 。
2-和1把实数集合分成三个区间,即2-<x ,12≤≤-x ,1>x ,按这三个区间可去绝对值,故可按这三个区间讨论。
解:当x <-2时,得2(1)(2)5x x x <-⎧⎨---+<⎩,解得:23-<<-x 当-2≤x ≤1时,得21,(1)(2)5x x x -≤≤⎧⎨--++<⎩,解得:12≤≤-x当1>x 时,得1,(1)(2) 5.x x x >⎧⎨-++<⎩ 解得:21<<x综上,原不等式的解集为{}23<<-x x 。
说明:(1)原不等式的解集应为各种情况的并集;(2)这种解法又叫“零点分区间法”,即通过令每一个绝对值为零求得零点,求解应注意边界值。
三、几何法:即转化为几何知识求解。
例5 对任何实数x ,若不等式12x x k +-->恒成立,则实数k 的取值范围为 ( )(A)k<3(B)k<-3(C)k ≤3(D)k ≤-3分析:设12y x x =+--,则原式对任意实数x 恒成立的充要条件是min k y <,于是题转化为求y 的最小值。
解:1x +、2x -的几何意义分别为数轴上点x 到-1和2的距离1x +-2x -的几何意义为数轴上点x 到-1与2的距离之差,如图可得其最小值为-3,故选(B )。
2x四、典型题型1、解关于x 的不等式10832<-+x x解:原不等式等价于1083102<-+<-x x ,即⎩⎨⎧<-+->-+1083108322x x x x ⇒⎩⎨⎧<<--<->3621x x x 或 ∴ 原不等式的解集为)3,1()2,6(---Y2、解关于x 的不等式2321>-x 解:原不等式等价于⎪⎩⎪⎨⎧<-≠-2132032x x ⇒⎪⎩⎪⎨⎧<<≠474523x x 3、解关于x 的不等式212+<-x x解:原不等式可化为22)2()12(+<-x x ∴ 0)2()12(22<+--x x 即 0)13)(3(<+-x x解得:331<<-x∴ 原不等式的解集为)3,31(-4、解关于x 的不等式1212-<-m x )(R m ∈ 解:⑴ 当012≤-m 时,即21≤m ,因012≥-x ,故原不等式的解集是空集。
⑵ 当012>-m 时,即21>m ,原不等式等价于1212)12(-<-<--m x m解得:m x m <<-1综上,当21≤m 时,原不等式解集为空集;当21>m 时,不等式解集为{}m x m x <<-15、解关于x 的不等式1312++<--x x x解:当3-<x 时,得⎩⎨⎧++-<----<1)3()12(3x x x x ,无解当213≤≤-x ,得⎪⎩⎪⎨⎧++<---≤≤-13)12(213x x x x ,解得:2143≤<-x 当21>x 时,得⎪⎩⎪⎨⎧++<-->131221x x x x ,解得:21>x 综上所述,原不等式的解集为43(-,)216、解关于x 的不等式521≥++-x x (答案:),2[]3,(+∞--∞Y ) 解:五、巩固练习1、设函数)2(,312)(-++-=f x x x f 则= ;若2)(≤x f ,则x 的取值范围是 .2、已知a ∈R ,若关于x 的方程2104x x a a ++-+=有实根,则a 的取值范围 是 .3、不等式121≥++x x 的实数解为 . 4、解下列不等式 ⑴4321x x ->+; ⑵ |2||1|x x -<+; ⑶ |21||2|4x x ++->;⑷ 4|23|7x <-≤ ; ⑸ 241<--x ; ⑹ a a x <-2(a R ∈) 5、若不等式62<+ax 的解集为()1,2-,则实数a 等于 ( ).A 8 .B 2 .C 4- .D 8- 6、若x R ∈,则()()110x x -+>的解集是( ).A {}01x x ≤<.B {0x x <且1}x ≠-.C {}11x x -<< .D {1x x <且1}x ≠-7、()1对任意实数x ,|1||2|x x a ++->恒成立,则a 的取值范围是 ;()2对任意实数x ,|1||3|x x a --+<恒成立,则a 的取值范围是 ;()3若关于x 的不等式|4||3|x x a -++<的解集不是空集,则a 的取值范围是 ;8、不等式x x 3102≤-的解集为( ).A {|2x x ≤≤ .B {}|25x x -≤≤ .C {}|25x x ≤≤ .D {}|5x x ≤≤9、解不等式:221>-+-x x10、方程x x x x x x 323222++=++的解集为 ,不等式xxx x ->-22的解集是 ; 12、不等式x 0)21(>-x 的解集是( ).A )21,(-∞ .B )21,0()0,(Y -∞ .C ),21(+∞ .D )21,0( 11、不等式3529x ≤-<的解集是.A ()(),27,-∞-+∞U .B []1,4 .C [][]2,14,7-U .D (][)2,14,7-U 12、 已知不等式a x ≤-2)0(>a 的解集为{}c x R x <<-∈1|,求c a 2+的值13、解关于x 的不等式:①解关于x 的不等式31<-mx ;②a x <-+132)(R a ∈ 14、不等式1|1|3x <+<的解集为( )..A (0,2) .B (2,0)(2,4)-U .C (4,0)- .D (4,2)(0,2)--U15、 设集合{}22,A x x x R =-≤∈,{}21,2≤≤--==x x y y B ,则()R C A B I 等于 ( ).A R .B {},0x x R x ∈≠ .C {}0 .D ∅ 16、不等式211x x --<的解集是 .17、设全集U R =,解关于x 的不等式: 110x a -+->()x R ∈(参考答案)1、 6 ; ∅ ;2、 ]4,0[3、)23,2()2,(----∞Y4、⑴ ⎭⎬⎫⎩⎨⎧><231x x x 或 ⑵ ⎭⎬⎫⎩⎨⎧>21x x ⑶ ⎭⎬⎫⎩⎨⎧>-<121x x x 或 ⑷ ⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤<-<≤-527212x x x 或 ⑸ {}7315<<-<<-x x x 或 ⑹ 当0>a 时,{}a x a x 22<<-;当0≤a 时,不等式的解集为∅ 5、C 6、D 7、⑴ 3<a ; ⑵ 4>a ; ⑶ 7>a ; 8、C 9、⎭⎬⎫⎩⎨⎧><2521x a x x 或 10、{}023>≤<-x x x 或;{}02<>x x x 或11、D 12、 1513、① 当0=m 时,R x ∈;当0>m 时,m x m 42<<-;当0<m 时,mx m 24-<< ② 当01>+a ,即1->a 时,不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<<-122a x a x ;当01≤+a ,即1-≤a 时,不等式的解集为∅; 14、D 15、B 16、0(,)217、当01>-a ,即1<a 时,不等式的解集为{}a x a x x -><2或;当01=-a ,即1=a 时,不等式的解集为{}1≠x x ; 当01<-a ,即1>a 时,不等式的解集为R ;。