含绝对值不等式的解法比较
- 格式:doc
- 大小:14.50 KB
- 文档页数:3
选修4—5不等式选讲必备知识预案自诊知识梳理1.绝对值三角不等式(1)定理1:若a,b是实数,则|a+b|≤,当且仅当时,等号成立;(2)性质:|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|;(3)定理2:若a,b,c是实数,则|a-c|≤,当且仅当时,等号成立.2.绝对值不等式的解法(1)含绝对值的不等式|x|<a与|x|>a(a>0)的解法:①|x|<a⇔-a<x<a;②|x|>a⇔x>a或x<-a.(2)|ax+b|≤c(c>0)和|ax+b|≥c(c>0)型不等式的解法:①|ax+b|≤c⇔;②|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:①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;②利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想;③通过构造函数,利用函数的图像求解,体现了函数与方程及数形结合的思想.3.基本不等式定理1:设a,b∈R,则a2+b2≥,当且仅当a=b时,等号成立.定理2:若a,b为正数,则a+b2≥√ab,当且仅当a=b时,等号成立.定理3:若a,b,c为正数,则a+b+c3≥√abc3,当且仅当a=b=c时,等号成立.定理4:若a1,a2,…,a n为n个正数,则a1+a2+…+a nn ≥√a1a2…a nn,当且仅当a1=a2=…=a n时,等号成立.4.柯西不等式(1)若a,b,c,d都是实数,则(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,当且仅当ad=bc时,等号成立.(2)设a1,a2,a3,…,a n,b1,b2,b3,…,b n是实数,则(a12+a22+…+a n2)(b12+b22+…+b n2)≥(a1b1+a2b2+…+a n b n)2,当且仅当b i=0(i=1,2,…,n)或存在一个数k,使得a i=kb i(i=1,2,…,n)时,等号成立.(3)柯西不等式的向量形式:设α,β是两个向量,则|α||β|≥|α·β|,当且仅当β是零向量或存在实数k,使α=kβ时,等号成立.5.不等式证明的方法证明不等式常用的方法有比较法、综合法、分析法、放缩法以及利用绝对值三角不等式、柯西不等式法等.考点自诊1.判断下列结论是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”.(1)对|a-b|≤|a|+|b|,当且仅当ab≤0时,等号成立.()(2)|a+b|+|a-b|≥|2a|.()(3)|x-a|+|x-b|的几何意义是表示数轴上的点x到点a,b的距离之和.()(4)用反证法证明命题“a,b,c全为0”时假设为“a,b,c全不为0”.()(5)若m=a+2b,n=a+b2+1,则n≥m.() 2.若|a-c|<|b|,则下列不等式正确的是()A.a<b+cB.a>c-bC.|a|>|b|-|c|D.|a|<|b|+|c|3.若不等式|x+1x|>|a-2|+1对于一切非零实数x均成立,则实数a的取值范围是() A.(2,3) B.(1,2)C.(1,3)D.(1,4)4.设a,b,m,n∈R,且a2+b2=5,ma+nb=5,则√m2+n2的最小值为.5.若存在实数x使|x-a|+|x-1|≤3成立,则实数a的取值范围是.第1课时绝对值不等式关键能力学案突破考点绝对值不等式的解法【例1】(2020全国1,理23)已知函数f(x)=|3x+1|-2|x-1|.(1)画出y=f(x)的图像;(2)求不等式f(x)>f(x+1)的解集.解题心得解含有两个以上绝对值符号的不等式的方法解法1: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;解法2:利用“零点分段法”求解,即令各个绝对值式子等于0,求出各自零点,把零点在数轴上从小到大排列,然后按零点分数轴形成的各区间去绝对值,进而将绝对值不等式转化为常规不等式,体现了分类讨论的思想;解法3: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.对点训练1(2019全国2,理23)已知f(x)=|x-a|x+|x-2|(x-a).(1)当a=1时,求不等式f(x)<0的解集;(2)若x∈(-∞,1)时,f(x)<0,求a的取值范围.考点求参数范围(多考向探究)考向1分离参数法求参数范围【例2】(2017全国3,理23)已知函数f(x)=|x+1|-|x-2|.(1)求不等式f(x)≥1的解集;(2)若不等式f(x)≥x2-x+m的解集非空,求m的取值范围.解题心得在不等式有解或成立的情况下,求参数的取值范围,可以采取分离参数,通过求对应函数最值的方法获得.对点训练2已知f(x)=|x+1|,g(x)=2|x|+a,(1)当a=-1时,求不等式f(x)≥g(x)的解集;(2)若存在x0∈R使得f(x0)≥g(x0)成立,求a的取值范围.考向2利用函数最值求参数范围【例3】(2020辽宁大连一中6月模拟,23)已知函数f(x)=x|x-a|,a∈R.(1)当f(1)+f(-1)>1时,求a的取值范围;+|y-a|恒成立,求a的取值范围.(2)若a>0,对任意x,y∈(-∞,a],都有不等式f(x)≤y+54解题心得1.对于求参数范围问题,可将已知条件进行等价转化,得到含有参数的不等式恒成立,此时通过求函数的最值得到关于参数的不等式,解不等式得参数范围.2.解答此类问题应熟记以下转化:f(x)>a恒成立⇔f(x)min>a;f(x)<a恒成立⇔f(x)max<a;f(x)>a有解⇔f(x)max>a;f(x)<a有解⇔f(x)min<a;f(x)>a无解⇔f(x)max≤a;f(x)<a无解⇔f(x)min≥a.对点训练3(2020山西太原三模,23)已知函数f(x)=|x+1|+|x-2a|,a∈R.(1)若a=1,解不等式f(x)<4;(2)对任意的实数m,若总存在实数x,使得m2-2m+4=f(x),求实数a的取值范围.考向3恒等转化法求参数范围【例4】(2020全国2,理23)已知函数f(x)=|x-a2|+|x-2a+1|.(1)当a=2时,求不等式f(x)≥4的解集;(2)若f(x)≥4,求a的取值范围.解题心得在不等式成立的前提下求参数范围,通常对不等式进行等价变形,求出不等式的解,然后根据已知条件确定参数范围.对点训练4(2018全国1,理23)已知f(x)=|x+1|-|ax-1|.(1)当a=1时,求不等式f(x)>1的解集;(2)若x∈(0,1)时不等式f(x)>x成立,求a的取值范围.考点求函数或代数式的最值(多考向探究)考向1利用基本不等式求最值【例5】(2020河北石家庄二模,文23)函数f(x)=|2x-1|+|x+2|.(1)求函数f(x)的最小值;(2)若f(x)的最小值为M,a+2b=2M(a>0,b>0),求证:1a+1+12b+1≥47.解题心得在求某一代数式的最值时,根据已知条件利用基本不等式a 2+b 2≥2ab ,a+b2≥√ab (a ,b 为正数),a+b+c3≥√abc 3(a ,b ,c 为正数)对代数式进行适当的放缩,从而得出其最值.对点训练5(2020河南开封三模)关于x 的不等式|x-2|<m (m ∈N +)的解集为A ,且32∈A ,12∉A. (1)求m 的值;(2)设a ,b ,c 为正实数,且a+b+c=3m ,求√a +√b +√c 的最大值.考向2 利用绝对值三角不等式求最值【例6】已知函数f (x )=2|x+a|+|x -1a|(a ≠0).(1)当a=1时,解不等式f (x )<4;(2)求函数g (x )=f (x )+f (-x )的最小值.解题心得利用绝对值三角不等式求函数或代数式的最值时,往往需要对函数或代数式中的几个绝对值里面的代数式等价变形,使相加或相减后对消变量,得到常数.对点训练6已知函数f (x )=|2x+1|-|x-1|. (1)求f (x )+|x-1|+|2x-3|的最小值;(2)若不等式|m-1|≥f (x )+|x-1|+|2x-3|有解,求实数m 的取值范围.考向3利用放缩法求最值【例7】(2019全国3,理23)设x,y,z∈R,且x+y+z=1.(1)求(x-1)2+(y+1)2+(z+1)2的最小值;(2)若(x-2)2+(y-1)2+(z-a)2≥13成立,证明:a≤-3或a≥-1.解题心得利用放缩法求代数式的最值,一般利用基本不等式,绝对值三角不等式及数学结论进行放缩,在放缩的过程中,结合已知条件消去变量得到常量,从而得到代数式的最值.对点训练7已知实数m,n满足2m-n=3.(1)若|m|+|n+3|≥9,求实数m的取值范围;(2)求|53m-13n|+|13m-23n|的最小值.1.绝对值不等式主要利用“零点分段法”求解,有时也利用函数图像通过观察得出不等式的解集.2.含绝对值不等式的恒成立问题的求解方法(1)分离参数法:运用“f(x)≤a⇔f(x)max≤a,f(x)≥a⇔f(x)min≥a”可解决恒成立中的参数范围问题.(2)数形结合法:在研究不等式f(x)≤g(x)恒成立问题时,若能作出两个函数的图像,通过图像的位置关系可直观解决问题.3.求函数或代数式的最值主要应用基本不等式、绝对值三角不等式以及通过放缩求解.在解决有关绝对值不等式的问题时,充分利用绝对值不等式的几何意义解决问题能有效避免分类讨论不全面的问题.若用零点分段法求解,要掌握分类讨论的标准,做到不重不漏.选修4—5 不等式选讲必备知识·预案自诊知识梳理1.(1)|a|+|b| ab ≥0 (3)|a-b|+|b-c| (a-b )(b-c )≥02.(2)①-c ≤ax+b ≤c ②ax+b ≥c 或ax+b ≤-c3.2ab考点自诊1.(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√2.D |a|-|c|≤|a-c|<|b|,即|a|<|b|+|c|,故选D .3.C 因为|x +1x |=|x|+|1x |≥2,要使对于一切非零实数x ,|x +1x|>|a-2|+1恒成立,则|a-2|+1<2,即1<a<3.4.√5 由柯西不等式可知(a 2+b 2)(m 2+n 2)≥(ma+nb )2,即5(m 2+n 2)≥25,当且仅当an=bm 时,等号成立,所以√m 2+n 2≥√5.5.[-2,4] ∵|x-a|+|x-1|≥|(x-a )-(x-1)|=|a-1|,要使|x-a|+|x-1|≤3有解,可使|a-1|≤3,∴-3≤a-1≤3,∴-2≤a ≤4.第1课时 绝对值不等式 关键能力·学案突破 例1解(1)由题设知f (x )={-x -3,x ≤-13,5x -1,-13<x ≤1,x +3,x >1.y=f (x )的图像如图所示.(2)函数y=f (x )的图像向左平移1个单位长度后得到函数y=f (x+1)的图像.y=f (x )的图像与y=f (x+1)的图像的交点坐标为-76,-116.由图像可知当且仅当x<-76时,y=f (x )的图像在y=f (x+1)的图像上方. 故不等式f (x )>f (x+1)的解集为(-∞,-76). 对点训练1解(1)当a=1时,f (x )=|x-1|x+|x-2|·(x-1).当x<1时,f (x )=-2(x-1)2<0; 当x ≥1时,f (x )≥0.所以,不等式f (x )<0的解集为(-∞,1). (2)因为f (a )=0,所以a ≥1. 当a ≥1,x ∈(-∞,1)时,f (x )=(a-x )x+(2-x )(x-a )=2(a-x )(x-1)<0. 所以,a 的取值范围是[1,+∞). 例2解(1)f (x )={-3,x <-1,2x -1,-1≤x ≤2,3,x >2.当x<-1时,f (x )≥1无解;当-1≤x ≤2时,由f (x )≥1得,2x-1≥1,解得1≤x ≤2; 当x>2时,由f (x )≥1解得x>2. 所以f (x )≥1的解集为{x|x ≥1}.(2)由f (x )≥x 2-x+m 得m ≤|x+1|-|x-2|-x 2+x. 而|x+1|-|x-2|-x 2+x ≤|x|+1+|x|-2-x 2+|x|=-(|x |-32)2+54≤54,且当x=32时,|x+1|-|x-2|-x 2+x=54. 故m 的取值范围为(-∞,54].对点训练2解(1)当a=-1时原不等式可化为|x+1|-2|x|≥-1,设φ(x )=|x+1|-2|x|={x -1,x ≤-1,3x +1,-1<x <0,-x +1,x ≥0,则{x ≤-1,x -1≥-1,或{-1<x <0,3x +1≥-1,或{x ≥0,-x +1≥-1. 即-23≤x ≤2.所以原不等式的解集为-23,2.(2)若存在x 0∈R 使得f (x 0)≥g (x 0)成立,等价于|x+1|≥2|x|+a 有解, 由(1)即φ(x )≥a 有解,即a ≤φ(x )max ,由(1)可知,φ(x )在(-∞,0)单调递增,在[0,+∞)单调递减, 所以φ(x )max =φ(0)=1,所以a ≤1.故a 的取值范围为(-∞,1].例3解(1)f (1)+f (-1)=|1-a|-|1+a|>1,若a ≤-1,则1-a+1+a>1,得2>1,即当a ≤-1时,不等式恒成立;若-1<a<1,则1-a-(1+a )>1,得a<-12,即-1<a<-12; 若a ≥1,则-(1-a )-(1+a )>1,得-2>1,此时不等式无解. 综上所述,a 的取值范围是-∞,-12.(2)由题意知,要使不等式恒成立,只需f (x )max ≤y+54+|y-a|min .当x ∈(-∞,a ]时,f (x )=-x 2+ax ,f (x )max =f a 2=a 24. 因为y+54+|y-a|≥a+54, 所以当y ∈-54,a 时,y+54+|y-a|min =a+54=a+54.于是a 24≤a+54,解得-1≤a ≤5.结合a>0,所以a 的取值范围是(0,5].对点训练3解(1)当a=1时,f (x )<4,即|x+1|+|x-2|<4,化为{x <-1,2x >-3或{-1≤x ≤2,3<4或{x >2,2x -1<4,解得-32<x<-1或-1≤x ≤2或2<x<52,综上,-32<x<52,即不等式f (x )<4的解集为-32,52.(2)根据题意,得m 2-2m+4的取值范围是f (x )值域的子集.m 2-2m+4=(m-1)2+3≥3,又f (x )=|x+1|+|x-2a|≥|2a+1|, 所以f (x )的值域为[|2a+1|,+∞).故|2a+1|≤3,解得-2≤a ≤1,即实数a 的取值范围为[-2,1].例4解(1)当a=2时,f (x )={7-2x ,x ≤3,1,3<x ≤4,2x -7,x >4.因此,不等式f (x )≥4的解集为{x |x ≤32或x ≥112}. (2)因为f (x )=|x-a 2|+|x-2a+1|≥|a 2-2a+1|=(a-1)2,故当(a-1)2≥4,即|a-1|≥2时,f (x )≥4. 所以当a ≥3或a ≤-1时,f (x )≥4.当-1<a<3时,f (a 2)=|a 2-2a+1|=(a-1)2<4. 所以a 的取值范围是(-∞,-1]∪[3,+∞).对点训练4解(1)当a=1时,f (x )=|x+1|-|x-1|,即f (x )={-2,x ≤-1,2x ,-1<x <1,2,x ≥1.故不等式f (x )>1的解集为{x |x >12}.(2)当x ∈(0,1)时|x+1|-|ax-1|>x 成立等价于当x ∈(0,1)时|ax-1|<1成立. 若a ≤0,则当x ∈(0,1)时|ax-1|≥1;若a>0,|ax-1|<1的解集为0<x<2a ,所以2a ≥1,故0<a ≤2. 综上,a 的取值范围为(0,2]. 例5(1)解f (x )=|2x-1|+|x+2|={-3x -1,x ≤-2,-x +3,-2<x <12,3x +1,x ≥12,当x ≤-2时,f (x )≥5;当-2<x<12时,52<f (x )<5; 当x ≥12时,f (x )≥52. 所以f (x )的最小值为52. (2)证明由(1)知M=52,即a+2b=5.又因为a>0,b>0,所以1a+1+12b+1=17[(a+1)+(2b+1)]1a+1+12b+1=172+2b+1a+1+a+12b+1 ≥172+2√2b+1a+1·a+12b+1 =47,当且仅当a=2b ,即a=52,b=54时,等号成立.所以1a+1+12b+1≥47. 对点训练5解(1)由已知得{|32-2|<m ,|12-2|≥m ,解得12<m ≤32.因为m ∈N *,所以m=1.(2)因为a+b+c=3,所以√a +√b +√c =√1·a +√1·b +√1·c ≤1+a 2+1+b 2+1+c2=3+a+b+c2=3, 当且仅当a=b=c=1时,等号成立.所以√a +√b +√c 的最大值为3.例6解(1)∵a=1,∴原不等式为2|x+1|+|x-1|<4,∴{x <-1,-2x -2-x +1<4,或 {-1≤x ≤1,2x +2-x +1<4,或{x >1,2x +2+x -1<4,∴-53<x<-1或-1≤x<1或∅. ∴原不等式的解集为(-53,1).(2)由题意得g (x )=f (x )+f (-x )=2(|x+a|+|x-a|)+(|x +1a |+|x -1a |)≥2|2a|+2|a |≥4√2.当且仅当2|a|=1|a |,即a=±√22,且-√22≤x ≤√22时,g (x )取最小值4√2. 对点训练6解(1)f (x )+|x-1|+|2x-3|=|2x+1|-|x-1|+|x-1|+|2x-3|=|2x+1|+|2x-3|≥|2x+1-(2x-3)|=4,当-12≤x ≤32时等号成立,所以f (x )+|x-1|+|2x-3|的最小值为4.(2)不等式|m-1|≥f (x )+|x-1|+|2x-3|有解,∴|m-1|≥[f (x )+|x-1|+|2x-3|]min .∴|m-1|≥4,∴m-1≤-4或m-1≥4,即m ≤-3或m ≥5,∴实数m 的取值范围是(-∞,-3]∪[5,+∞).例7(1)解由于[(x-1)+(y+1)+(z+1)]2=(x-1)2+(y+1)2+(z+1)2+2[(x-1)(y+1)+(y+1)(z+1)+(z+1)(x-1)]≤3[(x-1)2+(y+1)2+(z+1)2],故由已知得(x-1)2+(y+1)2+(z+1)2≥43,当且仅当x=53,y=-13,z=-13时等号成立.所以(x-1)2+(y+1)2+(z+1)2的最小值为43.(2)证明由于[(x-2)+(y-1)+(z-a )]2=(x-2)2+(y-1)2+(z-a )2+2[(x-2)(y-1)+(y-1)(z-a )+(z-a )(x-2)]≤3[(x-2)2+(y-1)2+(z-a )2],故由已知得(x-2)2+(y-1)2+(z-a )2≥(2+a )23,当且仅当x=4-a 3,y=1-a 3,z=2a -23时等号成立. 因此(x-2)2+(y-1)2+(z-a )2的最小值为(2+a )23.由题设知(2+a )23≥13,解得a ≤-3或a ≥-1.对点训练7解因为2m-n=3,所以2m=n+3.(1)|m|+|n+3|=|m|+|2m|=3|m|≥9,所以|m|≥3,所以m ≤-3或m ≥3.故m 的取值范围为(-∞,-3]∪[3,+∞).(2)53m-13n +13m-23n =53m-13(2m-3)+13m-23(2m-3)=|m+1|+|m-2|≥3,当且仅当-1≤m ≤2(或-5≤n ≤1)时等号成立, 所以53m-13n +13m-23n 的最小值是3.。
含绝对值不等式的几种类型解析(一) 形如|()f x |<a ,|()f x |>a (a ∈R )型不等式此类不等式的简捷解法是等价命题法,即:① 当a >0时,|()f x |<a 等价于-a <()f x <a ;|()f x |>a 等价于()f x >a 或()f x <-a ;② 当a =0时,|()f x <a 无解,|()f x |>a 等价于()f x ≠0③ 当a <0时,|()f x |<a 无解,|()f x |>a 等价于()f x 有意义。
例1 解以下不等式:(1)|22x -3|>5;(2)3≤|8-2x x -|;1|≥-2;(4)|332x x -+|<-1 (二) 形如|()f x |<|()g x |型不等式此类不等式的简捷解法是利用平方法,即:|()f x |<|()g x |⇔22()()f x g x <⇔[()()][()()]f x g x f x g x +-<0例2 解不等式|x -1|>|2x +3|(三) 形如|()f x |<()g x ,|()f x |>()g x 型不等式这类不等式的简捷解法是等价命题法,即:①|()f x |<()g x ⇔-()g x <()f x <()g x②|()f x |>()g x ⇔()f x >()g x 或()f x <-()g x例3 解下列不等式:(1)|x +1|>2-x ;解:原不等式等价于x +1>2-x 或x +1<-(2-x )解得x >12或无解,所以原不等式的解集是{x |x >12} (2)|2x -2x -6|<3x解:原不等式等价于-3x <2x -2x -6<3x即222226360(3)(2)032(1)(6)016263560x x x x x x x x x x x x x x x x x ⎧⎧-->-+->+-><->⎧⎧⎪⎪⇒⇒⇒⎨⎨⎨⎨+-<-<<--<--<⎪⎪⎩⎩⎩⎩或 2<x <6所以原不等式的解集是{x |2<x <6}(四) 形如a <|()f x |<b (b >a >0)型不等式此类不等式的简捷解法是利用等价命题法,即a <|()f x |<b (b >a >0)⇔a <()f x <b 或-b <()f x <-a例4 解不等式3<|2x -3|<5(五) 形如|()f x |<()f x ,|()f x |>()f x 型不等式此类题的简捷解法是利用绝对值的定义,即:|()f x |<()f x ⇔无解|()f x |>()f x ⇔()f x <0例5 解不等式|1x x +|>1x x + (六) 形如|()f x |+|()g x |<()h x ,|()f x |+|()g x |>()h x 型不等式此类题的简捷解法是利用等价命题法转化,即:|()f x |+|()g x |<()h x |()()|()|()()|()f xg xh x f x g x h x +<⎧⇔⎨-<⎩|()f x |+|()g x |>()h x |()()|()f x g x h x ⇔+>或|()()|()f x g x h x ->(七) 形如|()f x |+|()g x |<a ,|()f x |+|()g x |>a (a 为常数)型不等式 常用零点分段法及图像法求解例6 解不等式下列不等式(1)|x +2|+|x -2|<12(2)|4-2x |+|x +2|+|3x -6|<12(八) 含参数绝对值不等式的解法,以下是典型例题思路点拨,例7 关于x 的不等式|kx -1|≤5的解集为{x |-3≤x ≤2},求k 的值。
绝对值不等式的解法及应用绝对值不等式在数学中具有重要的应用价值,在各个领域中都有广泛的运用。
本文将对绝对值不等式的解法进行简要说明,并介绍其在实际问题中的应用。
一、绝对值不等式的解法1. 求解一元绝对值不等式对于形如 |x|<a 的不等式,其中 a>0 ,我们可以将其分解为两个简单的不等式,即 x<a 和-x<a ,然后再根据这两个不等式得到解的范围。
例如,对于 |x|<3 这个不等式,我们可以拆分为 x<3 和 -x<3 ,再分别求解这两个不等式,得到解的范围为 -3<x<3 。
2. 求解含有绝对值不等式的方程对于形如 |f(x)|=g(x) 的方程,可以通过以下步骤求解:Step 1: 根据绝对值的定义,将绝对值拆解为两个条件,即 f(x)=g(x) 和 f(x)=-g(x) 。
Step 2: 分别求解这两个条件对应的方程,得到解的范围。
Step 3: 将 Step 2 中得到的解进行合并,得到最终的解集。
例如,对于 |x-2|=3 这个方程,我们可以拆解为 x-2=3 和 x-2=-3 ,然后求解这两个方程得到 x=5 和 x=-1 ,最终的解集为 {5, -1} 。
二、绝对值不等式的应用绝对值不等式在实际问题中有广泛的应用,下面将介绍其中两个常见的应用领域。
1. 绝对值不等式在不等式求解中的应用在不等式求解中,绝对值不等式是一种常见的工具。
通过合理地运用绝对值不等式,可以简化不等式的求解过程,提高解题效率。
下面通过一个例子来说明。
例题:求解不等式 |2x-1|<5 。
解:根据绝对值的定义,将不等式拆分为两个条件,即 2x-1<5 和2x-1>-5 。
然后分别求解这两个条件对应的方程,得到 x<3 和 x>-2 。
最后将这两个解的范围进行合并,得到最终的解集为 -2<x<3 。
2. 绝对值不等式在数列问题中的应用在数列问题中,绝对值不等式可以用来求解数列的范围,帮助我们找到数列的性质和规律。
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。
含绝对值不等式的解法比较
作者:曾光
来源:《广东教育·高中》2014年第08期
在2014年的高考中,有多个地方的高考题均出现了含绝对值不等式的题目.虽然难度普遍为中低档,但是我们需要研究的问题是如何能做到准确率高、耗时少.选择恰当的解法是关键,那么含绝对值不等式的问题有哪些解法呢?选择何种解法最为有利?下面让我们一起来探讨这个问题.首先请用心体会以下的解法比较:
(2014年高考广东理科数学第9题)不等式│x-1│+
│x+2│ ≥5的解集为 .
【分析】含绝对值不等式的解法一般有三种,分别是零点区域法、数轴法和图像法.
⑴零点区域法(分类讨论思想):令x-1=0及x+2=0,得x1=1,x2=-2. x1,x2把实数轴分成三个区域:x1.
①当x>1时,原不等式可去掉绝对值化为x-1+x+2≥5,解得:x≥2,考虑x>1时得x≥2.
②同理当-2≤x≤1时,原不等式可去掉绝对值化为1-x+x+2≥5,得3≥5,无解.
③当x≤-2时,原不等式可去掉绝对值化为1-x-x-2≥5,解得:x≤-3,考虑x
综合①②③得x∈(-∞,-3]∪[2,+∞).
⑵数轴法:从几何意义方面去考虑.│x-1│的几何意义是表示x与1的距离,│x+2│的几何意义是表示x与-2的距离,原不等式的几何意义是求x与1的距离及与-2的距离之和大于等于5,观察数轴:
当x位于-2与1之间时,x与1的距离及与-2的距离之和为3,即│x-1│+│x+2│=3;当x 在1的右边时,取x=2,有x与1的距离及与-2的距离之和为5,即│x-1│+│x+2│=5,因此当x≥2时,有│x-1│+│x+2│≥5.同理,当x在-2的左边时,取x=-3,有x与1的距离及与-2的距离之和为5,即│x-1│+│x+2│=5,因此当x≤-3时,有│x-1│+│x+2│≥5. 综合以上得x∈(-∞,-3]∪[2,+∞).
⑶图像法:令f(x)=│x-1│+│x+2│=2x+1,x>1
3,-2≤x≤1
-2x-1,x
由图像可得,当x≥2或x≤-3时,有f(x)≥5,即│x-1│+│x+2│≥5.
【点评】比较以上三种解法,零点区域法的应用范围是最广的,蕴含了非常重要的分类讨论的思想;而数轴法的解题速度是最快的,但应用范围较窄;而图像法则是运用了数形结合的思想.为了更深刻地体会以上三种解法的特点,再看以下这道题:
(2014年高考重庆理科数学第16题)若不等式│2x-1│+│x+2│≥a2+a+2对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围是____________.
【分析】本题综合考查绝对值不等式及一元二次不等式的知识.令f(x)=│2x-
1│+│x+2│,观察│2x-1│+│x+2│的特点得出,不适合用数轴法,而零点区域法和图像法均可以.下面比较一下这两种解法:
零点区域法:令2x-1=0及x+2=0,得x1=,x2=-2.
x1,x2把实数轴分成三个区域:x.
①当x>时,原不等式可去掉绝对值化为f(x)=3x+1,得f(x)>.
②同理当-2≤x≤时,原不等式可去掉绝对值化为f(x)=-x+3,得f(x)≥.
③当x5.
综上得:│2x-1│+│x+2│≥,因此有a2+a+2≤,
整理得:(2a-1)(a+1)≤0,
解得:-1≤a≤.
图像法:f(x)=│2x-1│+│x+2│=3x+1,x>
-x+3,-2≤x≤
-3x-1,x
出其函数图像如下:
由图像可得:│2x-1│+│x+2│≥,因此有a2+a+2≤,整理得:(2a-1)(a+1)≤0,解得-
1≤a≤.
【点评】1. 本题不适合用数轴法,因为两个绝对值里x前面的系数不相同;2.对比零点区域法和图像法,由于本题去绝对值后各段均为一次函数,图像较简单,因此图像法略胜一筹.
【巩固练习】(2014年高考江西理科数学第11题)(不等式选做题)对任意x,y∈R,│x-1│+│x│+│y-1│+ │y+1│的最小值为()
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
【提示】令f(x)=│x-1│+│x│,g(y)=│y-1│+│y+1│,分别求出f(x),g(y)的最小值后加起来即可.同学们想一想,动手做一做,本题用哪种方法最快?
【总结】1. 若每一个绝对值里前面x的系数都可化为1的话,则用数轴法是最方便的.
2. 在不能用数轴法的情况下,若能画出函数图像,一般来说图像法比零点区域法略胜一筹.
3. 零点区域法应用范围较广,可以解决难度较大的问题,如含参数的题目.
(作者单位:佛山市顺德区乐从中学)
责任编校徐国坚。