高中绝对值不等式(精华版)适合高三复习用可直接打印.doc
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绝对值不等式(一) 绝对值不等式c b x a x c b x a x ≤-+-≥-+-绝对值的几何意义:a 的几何意义是:数轴上表示数轴上点a 到原点的距离;b a -的几何意义是:数轴上表示数轴上,a b 两点的距离。
b a +的几何意义是:数轴上表示数轴上,a b -的两点的距离。
x a x b -+-的几何意义是:数轴上表示点x 到,a b 的两点的距离和,故b a b x a x -≥-+- 利用图像和几何意义解c b x a x ≤-+-或c b x a x ≥-+-的解集。
分区间讨论:()()()⎪⎩⎪⎨⎧>--≤≤-<++-=-+-b x b a x b x a a b a x b a x b x a x 22c b ax ≤-的解法:I.当0>c 时,不等式解集为:c b ax c ≤+≤- II.当0<c 时,不等式解集为:空集 c b ax ≥+的解法:I.当0>c 时,不等式解集为:c b ax c b ax -≤+≥+或 II.当0<c 时,不等式解集为:全体实数解:由于|x +1|+|x -2|≥|(1-(-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2: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log 3(|x -4|+|x +5|)≥2所以要使不等式log 3(|x -4|+|x +5|)>a 对于一切x ∈R 恒成立,则需a <2.解:当x >1时,原不等式等价于2x <3⇒x <32,∴1<x <32;当-1≤x ≤1时,原不等式等价于x +1-x +1<3,此不等式恒成立,∴-1≤x ≤1;当x <-1时,原不等式等价于-2x <3⇒x >-32,∴-32<x <-1.综上可得:-32<x <32。
第1节绝对值不等式最新考纲 1.理解绝对值的几何意义,并了解下列不等式成立的几何意义及取等号的条件:|a+b|≤|a|+|b|(a,b∈R);|a-b|≤|a-c|+|c-b|(a,b∈R);2.会利用绝对值的几何意义求解以下类型的不等式:|ax+b|≤c;|ax+b|≥c;|x-c|+|x-b|≥a.知识梳理1.绝对值不等式的解法(1)含绝对值的不等式|x|<a与|x|>a的解集不等式a>0a=0a<0|x|<a (-a,a)∅∅|x|>a (-∞,-a)∪(a,+∞)(-∞,0)∪(0,+∞)R(2)|ax+b|≤c (c>0)和|ax+b|≥c (c>0)型不等式的解法①|ax+b|≤c⇔-c≤ax+b≤c;②|ax+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,利用函数的图象求解,体现了函数与方程的思想.2.含有绝对值的不等式的性质(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)如果a,b,c是实数,那么|a-c|≤|a-b|+|b-c|,当且仅当(a-b)(b-c)≥0时,等号成立.诊断自测1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)(1)若|x|>c的解集为R,则c≤0.()(2)不等式|x-1|+|x+2|<2的解集为∅.()(3)对|a+b|≥|a|-|b|当且仅当a>b>0时等号成立.()(4)对|a|-|b|≤|a-b|当且仅当|a|≥|b|时等号成立.()(5)对|a-b|≤|a|+|b|当且仅当ab≤0时等号成立.()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√2.不等式|x-1|-|x-5|<2的解集是()A.(-∞,4)B.(-∞,1)C.(1,4)D.(1,5)解析①当x≤1时,原不等式可化为1-x-(5-x)<2,∴-4<2,不等式恒成立,∴x≤1.②当1<x<5时,原不等式可化为x-1-(5-x)<2,∴x<4,∴1<x<4,③当x≥5时,原不等式可化为x-1-(x-5)<2,该不等式不成立.综上,原不等式的解集为(-∞,4).答案 A3.(选修4-5P19习题T9改编)若关于x的不等式|a|≥|x+1|+|x-2|存在实数解,则实数a的取值范围是________.解析由于|x+1|+|x-2|≥|(x+1)-(x-2)|=3,∴|x+1|+|x-2|的最小值为3.要使原不等式有解,只需|a|≥3,则a≥3或a≤-3.答案(-∞,-3]∪[3,+∞)4.若不等式|kx-4|≤2的解集为{x|1≤x≤3},则实数k=________.解析∵|kx-4|≤2,∴-2≤kx-4≤2,∴2≤kx≤6.∵不等式的解集为{x |1≤x ≤3},∴k =2. 答案 25.(2016·江苏卷)设a >0,|x -1|<a 3,|y -2|<a3,求证:|2x +y -4|<a . 证明 因为|x -1|<a 3,|y -2|<a 3, 所以|2x +y -4|=|2(x -1)+(y -2)| ≤2|x -1|+|y -2|<2a 3+a3=a . 故原不等式得证.考点一 绝对值不等式的解法【例1-1】 (2016·全国Ⅰ卷)已知函数f (x )=|x +1|-|2x -3|. (1)在图中画出y =f (x )的图象; (2)求不等式|f (x )|>1的解集.解 (1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -4,x ≤-1,3x -2,-1<x ≤ 32,-x +4,x >32,故y =f (x )的图象如图所示.(2)由f (x )的解析式及图象知,当f (x )=1时,可得x =1或x =3; 当f (x )=-1时,可得x =13或x =5. 故f (x )>1的解集为{x |1<x <3};f (x )<-1的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <13,或x >5. 所以|f (x )|>1的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <13,或1<x <3,或x >5. 【例1-2】 (2017·全国Ⅰ卷)已知函数f (x )=-x 2+ax +4,g (x )=|x +1|+|x -1|. (1)当a =1时,求不等式f (x )≥g (x )的解集;(2)若不等式f (x )≥g (x )的解集包含[-1,1],求a 的取值范围. 解 (1)当a =1时,f (x )=-x 2+x +4, f (x )≥g (x )⇔x 2-x +|x +1|+|x -1|-4≤0. ①当x >1时,f (x )≥g (x )⇔x 2+x -4≤0, 解之得1<x ≤17-12.②当-1≤x ≤1时,f (x )≥g (x )⇔(x -2)(x +1)≤0, 则-1≤x ≤1.③当x <-1时,f (x )≥g (x )⇔x 2-3x -4≤0,解得-1≤x ≤4, 又x <-1,∴不等式此时的解集为空集.综上所述,f (x )≥g (x )的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-1≤x ≤17-12. (2)依题意得:-x 2+ax +4≥2在[-1,1]上恒成立. 则x 2-ax -2≤0在[-1,1]上恒成立.则只需⎩⎨⎧12-a ·1-2≤0,(-1)2-a (-1)-2≤0,解之得-1≤a ≤1.故a 的取值范围是[-1,1].规律方法 1.本题利用分段函数的图形的几何直观性,求解不等式,体现了数形结合的思想.2.解绝对值不等式的关键是去绝对值符号,常用的零点分段法的一般步骤:求零点;划分区间,去绝对值符号;分段解不等式;求各段的并集.此外,还常用绝对值的几何意义,结合数轴直观求解. 【训练1】 已知函数f (x )=|x -2|. (1)求不等式f (x )+x 2-4>0的解集;(2)设g (x )=-|x +7|+3m ,若关于x 的不等式f (x )<g (x )的解集非空,求实数m 的取值范围.解 (1)不等式f (x )+x 2-4>0,即|x -2|>4-x 2. 当x >2时,不等式可化为x 2+x -6>0,解得x >2; 当x <2时,不等式可化为x 2-x -2>0,解得x <-1. 所以原不等式的解集为{x |x >2或x <-1}. (2)依题意,|x -2|<3m -|x +7|解集非空, ∴3m >|x -2|+|x +7|在x ∈R 上有解, 又|x -2|+|x +7|≥|(x -2)-(x +7)|=9, 所以3m >9,解得m >3.故实数m 的取值范围是(3,+∞). 考点二 绝对值不等式性质的应用【例2-1】 设不等式-2<|x -1|-|x +2|<0的解集为M ,a ,b ∈M . (1)证明:⎪⎪⎪⎪⎪⎪13a +16b <14; (2)比较|1-4ab |与2|a -b |的大小,并说明理由.(1)证明设f (x )=|x -1|-|x +2|=⎩⎨⎧3,x ≤-2,-2x -1,-2<x <1,-3,x >1.由-2<-2x -1<0,解得-12<x <12. 因此集合M =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,12,则|a |<12,|b |<12.所以⎪⎪⎪⎪⎪⎪13a +16b ≤13|a |+16|b |<13×12+16×12=14.(2)解 由(1)得a 2<14,b 2<14. 因为|1-4ab |2-4|a -b |2=(1-8ab +16a 2b 2)-4(a 2-2ab +b 2) =16a 2b 2-4a 2-4b 2+1=(4a 2-1)(4b 2-1)>0, 所以|1-4ab |2>4|a -b |2, 故|1-4ab |>2|a -b |.【例2-2】 对于任意的实数a (a ≠0)和b ,不等式|a +b |+|a -b |≥M ·|a |恒成立,记实数M 的最大值是m . (1)求m 的值;(2)(一题多解)解不等式|x -1|+|x -2|≤m . 解 (1)不等式|a +b |+|a -b |≥M ·|a |恒成立,即M ≤|a +b |+|a -b ||a |对于任意的实数a (a ≠0)和b 恒成立,只要左边恒小于或等于右边的最小值.因为|a +b |+|a -b |≥|(a +b )+(a -b )|=2|a |, 当且仅当(a -b )(a +b )≥0时等号成立, 即|a |≥|b |时,|a +b |+|a -b ||a |≥2成立,也就是|a +b |+|a -b ||a |的最小值是2,所以M ≤2.因此m =2.(2)不等式|x -1|+|x -2|≤m ,即|x -1|+|x -2|≤2.法一 由于|x -1|+|x -2|表示数轴上的x 对应点到1和2对应点的距离之和; 而数轴上12和52对应点到1和2对应点的距离之和正好等于2,故|x -1|+|x -2|的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |12≤x ≤52. 法二 ①当x <1时,不等式为-(x -1)-(x -2)≤2, 解得x ≥12,即12≤x <1.②当1≤x ≤2时,不等式为(x -1)-(x -2)≤2, 即1≤x ≤2.③当x >2时,不等式为(x -1)+(x -2)≤2, 解得x ≤52,即2<x ≤52.综上可知,不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |12≤x ≤52.规律方法 1.求含绝对值的函数最值时,常用的方法有三种:(1)利用绝对值的几何意义;(2)利用绝对值三角不等式,即|a |+|b |≥|a ±b |≥|a |-|b |;(3)利用零点分区间法.2.含绝对值不等式的证明中,要注意绝对值三角不等式的灵活应用.【训练2】 对于任意实数a ,b ,已知|a -b |≤1,|2a -1|≤1,且恒有|4a -3b +2|≤m ,求实数m 的取值范围.解 因为|a -b |≤1,|2a -1|≤1, 所以|3a -3b |≤3,⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -12≤12,所以|4a -3b +2|=|(3a -3b )+⎝ ⎛⎭⎪⎫a -12+52|≤|3a -3b |+|a -12|+52≤3+12+52=6, 则|4a -3b +2|的最大值为6,所以m ≥|4a -3b +2|max =6,m 的取值范围是[6,+∞). 考点三 绝对值不等式的综合应用【例3】 (2017·全国Ⅲ卷)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 )≥x 2-x +m 的解集非空,求m 的取值范围.解(1)f (x )=|x +1|-|x -2|=⎩⎨⎧-3,x ≤-1,2x -1,-1<x <2,3,x ≥2.①当x ≤-1时,f (x )=-3≥1无解; ②当-1<x <2时,2x -1≥1, 解得x ≥1,则1≤x <2;③当x ≥2时,f (x )=3≥1恒成立,∴x ≥2. 综上知f (x )≥1的解集为{x |x ≥1}.(2)不等式f (x )≥x 2-x +m 等价于f (x )-x 2+x ≥m , 得m ≤|x +1|-|x -2|-x 2+x 有解,又|x +1|-|x -2|-x 2+x ≤|x |+1+|x |-2-x 2+|x |=-⎝ ⎛⎭⎪⎫|x |-322+54≤54.当且仅当x =32时,|x +1|-|x -2|-x 2+x =54. 故实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,54. 规律方法 1.第(1)问分段讨论,求得符合题意的x 取值范围,最后取并集. 2.(1)不等式恒成立问题,解集非空(不能成立)问题,转化为最值问题解决. (2)本题分离参数m ,利用绝对值不等式的性质求解,避免分类讨论,优化了解题过程.【训练3】 (2016·全国Ⅲ卷)已知函数f (x )=|2x -a |+a . (1)当a =2时,求不等式f (x )≤6的解集;(2)设函数g (x )=|2x -1|.当x ∈R 时,f (x )+g (x )≥3,求实数a 的取值范围. 解 (1)当a =2时,f (x )=|2x -2|+2. 解不等式|2x -2|+2≤6得-1≤x ≤3. 因此f (x )≤6的解集为{x |-1≤x ≤3}. (2)当x ∈R 时,f (x )+g (x )=|2x -a |+a +|1-2x |≥|2x -a +1-2x |+a =|1-a |+a ,当x =12时等号成立,所以当x ∈R 时,f (x )+g (x )≥3等价于|1-a |+a ≥3.① 当a ≤1时,①等价于1-a +a ≥3,无解. 当a >1时,①等价于a -1+a ≥3,解得a ≥2. 所以a 的取值范围是[2,+∞).基础巩固题组 (建议用时:50分钟)1.(1)求不等式|x -1|+|x +2|≥5的解集; (2)若关于x 的不等式|ax -2|<3的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-53<x <13,求a 的值.解 (1)当x <-2时,不等式等价于-(x -1)-(x +2)≥5,解得x ≤-3; 当-2≤x <1时,不等式等价于-(x -1)+(x +2)≥5,即3≥5,无解; 当x ≥1时,不等式等价于x -1+x +2≥5,解得x ≥2. 综上,不等式的解集为{x |x ≤-3或x ≥2}. (2)∵|ax -2|<3,∴-1<ax <5.当a >0时,-1a <x <5a ,-1a =-53,且5a =13无解; 当a =0时,x ∈R ,与已知条件不符; 当a <0时,5a <x <-1a ,5a =-53,且-1a =13,解得a =-3.2.已知函数f (x )=|ax -2|.(1)当a =2时,解不等式f (x )>x +1;(2)若关于x 的不等式f (x )+f (-x )<1m 有实数解,求m 的取值范围.解 (1)当a =2时,不等式为|2x -2|>x +1,当x ≥1时,不等式化为2x -2>x +1,解得x >3.当x <1时,不等式化为2-2x >x +1,解得x <13.综上所述,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >3或x <13. (2)因为f (x )+f (-x )=|ax -2|+|-ax -2| ≥|ax -2-ax -2|=4, 所以f (x )+f (-x )的最小值为4, 又f (x )+f (-x )<1m 有实数解,所以1m >4.则m 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14.3.(2015·全国Ⅰ卷)已知函数f (x )=|x +1|-2|x -a |,a >0. (1)当a =1时,求不等式f (x )>1的解集;(2)若f (x )的图象与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围. 解 (1)当a =1时,f (x )>1化为|x +1|-2|x -1|-1>0. 当x ≤-1时,不等式化为x -4>0,无解;当-1<x <1时,不等式化为3x -2>0,解得23<x <1; 当x ≥1时,不等式化为-x +2>0,解得1≤x <2. 所以f (x )>1的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪23<x <2. (2)由题设可得,f (x )=⎩⎨⎧x -1-2a ,x <-1,3x +1-2a ,-1≤x ≤a ,-x +1+2a ,x >a .所以函数f (x )的图象与x 轴围成的三角形的三个顶点分别为A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2a -13,0,B (2a+1,0),C (a ,a +1),△ABC 的面积S =12|AB |·(a +1)=23(a +1)2. 由题设得23(a +1)2>6,故a >2. 所以a 的取值范围为(2,+∞).4.(2018·石家庄三模)在平面直角坐标系中,定义点P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2)之间的“直角距离”为L (P ,Q )=|x 1-x 2|+|y 1-y 2|,已知A (x ,1),B (1,2),C (5,2)三点. (1)若L (A ,B )>L (A ,C ),求x 的取值范围;(2)当x ∈R 时,不等式L (A ,B )≤t +L (A ,C )恒成立,求t 的最小值. 解 (1)由定义得|x -1|+1>|x -5|+1, 则|x -1|>|x -5|,两边平方得8x >24,解得x >3. 故x 的取值范围为(3,+∞).(2)当x ∈R 时,不等式|x -1|≤|x -5|+t 恒成立,也就是t ≥|x -1|-|x -5|恒成立, 因为|x -1|-|x -5|≤|(x -1)-(x -5)|=4, 所以t ≥4,t min =4. 故t 的最小值为4.5.设函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪12x +1+|x |(x ∈R )的最小值为a .(1)求a ;(2)已知两个正数m ,n 满足m 2+n 2=a ,求1m +1n 的最小值.解 (1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-32x -1,x <-2,-12x +1,-2≤x ≤0,32x +1,x >0.当x ∈(-∞,0)时,f (x )单调递减;当x ∈[0,+∞)时,f (x )单调递增;∴当x =0时,f (x )的最小值a =1.(2)由(1)知m 2+n 2=1,则m 2+n 2≥2mn ,得1mn ≥2,由于m >0,n >0,则1m +1n ≥21mn ≥22,当且仅当m =n =22时取等号. ∴1m +1n 的最小值为2 2.能力提升题组(建议用时:30分钟)6.已知函数f (x )=|2x -a |+|2x +3|,g (x )=|x -1|+2.(1)解不等式:|g (x )|<5;(2)若对任意的x 1∈R ,都有x 2∈R ,使得f (x 1)=g (x 2)成立,求实数a 的取值范围. 解 (1)由||x -1|+2|<5,得-5<|x -1|+2<5,所以-7<|x -1|<3,解不等式得-2<x <4,所以原不等式的解集是{x |-2<x <4}.(2)因为对任意的x 1∈R ,都有x 2∈R ,使得f (x 1)=g (x 2)成立,所以{y |y =f (x )}⊆{y |y =g (x )},又f (x )=|2x -a |+|2x +3|≥|2x -a -(2x +3)|=|a +3|,g (x )=|x -1|+2≥2, 所以|a +3|≥2,解得a ≥-1或a ≤-5,所以实数a 的取值范围是{a |a ≥-1或a ≤-5}.7.(2018·西安模拟)已知函数f (x )=|x -2|,g (x )=|x +1|-x .(1)解不等式f (x )>g (x );(2)若存在实数x ,使不等式m -g (x )≥f (x )+x (m ∈R )成立,求实数m 的最小值. 解 (1)原不等式f (x )>g (x )化为|x -2|+x >|x +1|,当x <-1时,-(x -2)+x >-(x +1),解得x >-3,即-3<x <-1.当-1≤x ≤2时,-(x -2)+x >x +1,解得x <1,即-1≤x <1.当x >2时,x -2+x >x +1,解得x >3,即x >3.综上所述,不等式f (x )>g (x )的解集为{x |-3<x <1或x >3}.(2)由m -g (x )≥f (x )+x (m ∈R )可得m ≥|x -2|+|x +1|,由题意知m ≥(|x -2|+|x +1|)min ,∵|x -2|+|x +1|≥|x -2-(x +1)|=3,∴m ≥3,故实数m 的最小值是3.8.(2018·郑州模拟)已知不等式|x -m |<|x |的解集为(1,+∞).(1)求实数m 的值;(2)若不等式a -5x <⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+1x -⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-m x <a +2x对x ∈(0,+∞)恒成立,求实数a 的取值范围.解 (1)由|x -m |<|x |,得|x -m |2<|x |2,即2mx >m 2,又不等式|x -m |<|x |的解集为(1,+∞),则1是方程2mx =m 2的解,解得m =2(m =0舍去).(2)∵m =2,∴不等式a -5x <⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+1x -⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-m x <a +2x 对x ∈(0,+∞)恒成立等价于不等式a -5<|x +1|-|x -2|<a +2对x ∈(0,+∞)恒成立.设f (x )=|x +1|-|x -2|=⎩⎨⎧2x -1,0<x <2,3,x ≥2,当0<x <2时,f (x )在(0,2)上是增函数,则-1<f (x )<3,当x ≥2时,f (x )=3.因此函数f (x )的值域为(-1,3].从而原不等式等价于⎩⎨⎧a -5≤-1,a +2>3,解得1<a ≤4. 所以实数a 的取值范围是(1,4].。
第51课时:第六章 不等式——含绝对值的不等式课题:{含绝对值的不等式一.复习目标:1.理解含绝对值的不等式的性质,及其中等号成立的条件,能运用性质论证一些问题;2.会解一些简单的含绝对值的不等式.二.知识要点:1.含绝对值的不等式的性质:①||||||||||a b a b a b -≤+≤+,当 时,左边等号成立;当 0 ab ≥时,右边等号成立.②||||||||||a b a b a b -≤-≤+,当 时,左边等号成立;当 时,右边等号成立.③进而可得:||||||||||a b a b a b -≤±≤+.2.绝对值不等式的解法:①0a >时,|()|()()f x a f x a f x a >⇔><-或;|()|()f x a a f x a <⇔-<<;②去绝对值符号是解绝对值不等式的常用方法;③根据绝对值的几何意义,通过数形结合解绝对值不等式.三.课前预习:1.不等式|lg ||||lg |x x x x -<+的解集为 ( )()A (0,)+∞ ()B (0,1) ()C (1,)+∞ ()D (1,10)2.不等式1|21|2x ≤-<的解集为 ( )()A 13(,0)[1,)22- ()B 13{01}22x x -<<≤≤且 ()C 13(,0][1,)22- ()D 13{01}22x x -<≤≤<且 3.()f x 为R 上的增函数,()y f x =的图象过点(0,1)A -和下面哪一点时,能确定不等式|(1)|1f x -<的解集为{|14}x x << ( )()A (3,1) ()B (4,1) ()C (3,0) ()D (4,0)4.已知集合{||1|}A x x a =-≤,{||3|4}B x x =->,且A B φ=,则a 的取值范围是 .5.设有两个命题:①不等式|||1|x x m +->的解集是R ;②函数()(73)xf x m =--是减函数,如果这两个命题中有且只有一个是真命题,则实数m 的取值范围是 .四.例题分析:例1.已知01x <<,01a <<,试比较|log (1)|a x -和|log (1)|a x +的大小.例2.求证:||||||1||1||1||a b a b a b a b +≤+++++.例3.设,,a b c R ∈,已知二次函数2()f x ax bx c =++,2()g x cx bx a =++,且当||1x ≤时,|()|2f x ≤,(1)求证:|(1)|2g ≤;(2)求证:||1x ≤时,|()|4g x ≤.例4.设m 等于||a 、||b 和1中最大的一个,当||x m >时,求证:2||2a b x x +<.五.课后作业:1.若,a b R ∈,且||||a c b -<,则 ( ) ()A ||||||a b c <+ ()B ||||||a b c >- ()C a b c <+ ()D a b c >-2.若0m >,则||x a m -<且||y a m -<是||2x y m -<的 ( )()A 充分不必要条件 ()B 必要不充分条件 ()C 充要条件 ()D 既不充分也不必要条件3.已知函数()f x 、()g x ,设不等式|()||()|f x g x a +<(0)a >的解集是M ,不等式|()()|f x g x a +<(0)>的解集是N ,则集合M 、N 的关系是 ( )()A N M ≠⊂ ()B M N = ()C M N ⊆ ()D M N ≠⊂4.不等式||22x x x x≥++的解集是 . 5.不等式|4||3|x x a -+-<的解集不是空集,则a 的取值范围是 .6.若实数,a b 满足0ab >,则①||||a b a +>;②||||a b b +<;③||||a b a b +<-;④||||a b a b +>-.这四个式子中,正确的是 .7.解关于x 的不等式2||x a a -<(a R ∈).8.解不等式:(1)2|1121|x x x -+>;(2)|3||21|12x x x +-->+. 9.设有关于x 的不等式lg(|3||7|)x x a ++->,(1)当1a =时,解这个不等式;(2)当a 为何值时,这个不等式的解集为R .10.设二次函数2()f x ax bx c =++对一切[1,1]x ∈-,都有|()|1f x ≤, 求证:(1)||1a c +≤;(2)对一切[1,1]x ∈-,都有|2|4ax b +≤.。
⎨ ⎩ 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 x > a 与 x < a 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; x 1 - x 2 两点间的距离.。
2、 x > a 与 x < a 型的不等式的解法。
是指数轴上 x 1 , x 2 当a > 0 时,不等式 x > 的解集是{x x > a ,或x < -a}不等式 x < a 的解集是{x - a < x < a };当a < 0 时,不等式 x > a 的解集是{x x ∈ R }不等式 x < a 的解集是∅ ;3. ax + b > c 与 ax + b < c 型的不等式的解法。
把 ax + b 看作一个整体时,可化为 x < a 与 x > a 型的不等式来求解。
当c > 0 时,不等式 ax + b > c 的解集是{x ax + b > c ,或ax + b < -c}不等式 ax + b < c 的解集是{x - c < ax + b < c };当c < 0 时,不等式 ax + b > c 的解集是{x x ∈ R }不等式 a + bx < c 的解集是∅ ;例 1 解不等式 x - 2 < 3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“ x - 2 ” 看着一个整体。
答案为{x - 1 < x < 5}。
(解略)⎧a (a > 0), (二)、定义法:即利用 a = ⎪0(a = 0), ⎪-a (a < 0). 去掉绝对值再解。
绝对值不等式绝对值不等式|a b^|a| |b|, |a - b卜|a | |b |基本的绝对值不等式:||a|-|b|| < |a ± b| < |a|+|b|y=|x-3|+|x+2| > |(x-3)-(x+2)|=|x-3-x-2|=|-5|=5所以函数的最小值是5,没有最大值|y|=||x-3卜|x+2|| < |(x-3)-(x+2)|=|x-3-x-2|=|-5|=5由|y| < 5 得-5 < y < 5即函数的最小值是-5 ,最大值是5也可以从几何意义上理解,|x-3|+|x+2| 表示x到3, -2这两点的距离之和,显然当-2 < x < 3时,距离之和最小,最小值是5;而|x-3|-|x+2| 表示x到3, -2这两点的距离之差,当x< -2时,取最小值-5 ,当x> 3时,取最大值5[变题1 ]解下列不等式:(1)| x+1|>2 - x ;(2)| x2- 2x -6|<3 x [思路]利用丨f(x) | <g(x) = -g(x)vf(x)vg(x) 和丨f(x)丨>g(x) = f(x)>g(x) 或f(x)v-g(x) 去掉绝对值后转化为我们熟悉的一元一次、一元二次不等式组来处理。
解:⑴原不等式等价于X+1>2—x或x+1<—(2 - x)1 1解得或无解,所以原不等式的解集是{ x | x>^}⑵原不等式等价于—3 X< X2—2x —6<3 X即『X2-2x-6>-3x (x2+ x-6>0 ”(x + 3)(x-2) > 0 xv-3 或x>2 { => { => 二*[x2-2x-6^3x l x2-5x-67 l(x + 1)(x-6) v 0 k-V: 62< X<6所以原不等式的解集是{ X|2< X<6}2 2I 3x I1 .解不等式(1 )1 x-x 2-2 | >X2-3X-4 ; (2) x2:4 <1解:(1)分析一可按解不等式的方法来解.原不等式等价于:x-x 2-2>x 2-3X-4①或x-x 2-2<-(x 2-3X-4)②解①得:1- - 2 v X<1+ 2解②得:x>-3故原不等式解集为{ x | x>-3 }分析二Tl x-x 2-2 | = | x2-x+2 |17而 x -x+2 = (x-) + . >04 4所以| x-x 2-2 |中的绝对值符号可直接去掉 .故原不等式等价于 x 2-x+2>x 2-3X -4 解得:x>-3•••原不等式解集为{ x>-3 }3x(2)分析不等式可转化为-1 w 二 < 1求解,但过x - 4程较繁,由于不等式| x^X 4 w 1两边均为正,所以可平方后 求解.二 9x 2w (x 2-4) 2 (x 工土 2)=x 4-17x 2+16> 0二 x 2w 1 或 x 2> 16 =-1 w x w 1 或 x > 4 或 x w -4注意:在解绝对值不等式时,若I f(x) |中的f(x)的值 的范围可确定(包括恒正或恒非负,恒负或恒非正 ),就可直 接去掉绝对值符号,从而简化解题过程 .第2变含两个绝对值的不等式[变题 2]解不等式(1) | x - 1|<| x + a | ; (2) | x-2 | +I x+3 I >5.[思路](1 )题由于两边均为非负数,因此可以利用丨 f(x) I 〈| g(x) |= f 2(x) 〈 g 2(x)两边平方去掉绝对值符号。
绝对值不等式绝对值不等式||||||a b a b +≤+,||||||a b a b -≤+ 基本的绝对值不等式:||a|-|b||≤|a ±b|≤|a|+|b| =======================y=|x-3|+|x+2|≥|(x-3)-(x+2)|=|x-3-x-2|=|-5|=5 所以函数的最小值是5,没有最大值=======================|y|=||x-3|-|x+2||≤|(x-3)-(x+2)|=|x-3-x-2|=|-5|=5 由|y|≤5得-5≤y ≤5即函数的最小值是-5,最大值是5=======================也可以从几何意义上理解,|x-3|+|x+2|表示x 到3,-2这两点的距离之和,显然当-2≤x ≤3时,距离之和最小,最小值是5;而|x-3|-|x+2|表示x 到3,-2这两点的距离之差,当x ≤-2时,取最小值-5,当x ≥3时,取最大值5[变题1]解下列不等式:(1)|x +1|>2-x ;(2)|2x -2x -6|<3x[思路]利用|f(x)|<g(x) ⇔-g(x)<f(x)<g(x)和|f(x)|>g(x) ⇔f(x)>g(x)或f(x)<-g(x)去掉绝对值后转化为我们熟悉的一元一次、一元二次不等式组来处理。
解:(1)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)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}1.解不等式(1)|x-x 2-2|>x 2-3x-4;(2)234x x -≤1解:(1)分析一 可按解不等式的方法来解.原不等式等价于:x-x 2-2>x 2-3x-4 ①或x-x 2-2<-(x 2-3x-4) ②解①得:1-2<x<1+2解②得:x>-3故原不等式解集为{x |x>-3}分析二 ∵|x-x 2-2|=|x 2-x+2|而x 2-x+2=(x-14)2+74>0 所以|x-x 2-2|中的绝对值符号可直接去掉.故原不等式等价于x 2-x+2>x 2-3x-4解得:x>-3∴ 原不等式解集为{x>-3}(2)分析 不等式可转化为-1≤234x x -≤1求解,但过程较繁,由于不等式234x x -≤1两边均为正,所以可平方后求解. 原不等式等价于2234x x -≤1⇒9x 2≤(x 2-4)2 (x ≠±2) ⇒x 4-17x 2+16≥0⇒x 2≤1或x 2≥16⇒-1≤x ≤1或x ≥4或x ≤-4注意:在解绝对值不等式时,若|f(x)|中的f(x)的值的范围可确定(包括恒正或恒非负,恒负或恒非正),就可直接去掉绝对值符号,从而简化解题过程. 第2变 含两个绝对值的不等式[变题2]解不等式(1)|x -1|<|x +a |;(2)|x-2|+|x+3|>5.[思路](1)题由于两边均为非负数,因此可以利用|f(x)|〈|g(x)|⇒f 2(x)〈g 2(x)两边平方去掉绝对值符号。
绝对值不等式绝对值不等式||||||a b a b +≤+,||||||a b a b -≤+ 基本的绝对值不等式:||a|-|b||≤|a ±b|≤|a|+|b| =======================y=|x-3|+|x+2|≥|(x-3)-(x+2)|=|x-3-x-2|=|-5|=5 所以函数的最小值是5,没有最大值=======================|y|=||x-3|-|x+2||≤|(x-3)-(x+2)|=|x-3-x-2|=|-5|=5 由|y|≤5得-5≤y ≤5即函数的最小值是-5,最大值是5=======================也可以从几何意义上理解,|x-3|+|x+2|表示x 到3,-2这两点的距离之和,显然当-2≤x ≤3时,距离之和最小,最小值是5;而|x-3|-|x+2|表示x 到3,-2这两点的距离之差,当x ≤-2时,取最小值-5,当x ≥3时,取最大值5[变题1]解下列不等式:(1)|x +1|>2-x ;(2)|2x -2x -6|<3x[思路]利用|f(x)|<g(x) ⇔-g(x)<f(x)<g(x)和|f(x)|>g(x) ⇔f(x)>g(x)或f(x)<-g(x)去掉绝对值后转化为我们熟悉的一元一次、一元二次不等式组来处理。
解:(1)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)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}1.解不等式(1)|x-x 2-2|>x 2-3x-4;(2)234x x -≤1解:(1)分析一 可按解不等式的方法来解.原不等式等价于:x-x 2-2>x 2-3x-4 ①或x-x 2-2<-(x 2-3x-4) ②解①得:1-2<x<1+2解②得:x>-3故原不等式解集为{x |x>-3}分析二 ∵|x-x 2-2|=|x 2-x+2|而x 2-x+2=(x-14)2+74>0 所以|x-x 2-2|中的绝对值符号可直接去掉.故原不等式等价于x 2-x+2>x 2-3x-4解得:x>-3∴ 原不等式解集为{x>-3}(2)分析 不等式可转化为-1≤234x x -≤1求解,但过程较繁,由于不等式234x x -≤1两边均为正,所以可平方后求解. 原不等式等价于2234x x -≤1⇒9x 2≤(x 2-4)2 (x ≠±2) ⇒x 4-17x 2+16≥0⇒x 2≤1或x 2≥16⇒-1≤x ≤1或x ≥4或x ≤-4注意:在解绝对值不等式时,若|f(x)|中的f(x)的值的范围可确定(包括恒正或恒非负,恒负或恒非正),就可直接去掉绝对值符号,从而简化解题过程. 第2变 含两个绝对值的不等式[变题2]解不等式(1)|x -1|<|x +a |;(2)|x-2|+|x+3|>5.[思路](1)题由于两边均为非负数,因此可以利用|f(x)|〈|g(x)|⇒f 2(x)〈g 2(x)两边平方去掉绝对值符号。
绝对值不等式
绝对值不等式||||||a b a b +≤+,||||||a b a b -≤+ 基本的绝对值不等式:||a|-|b||≤|a ±b|≤|a|+|b| =======================
y=|x-3|+|x+2|≥|(x-3)-(x+2)|=|x-3-x-2|=|-5|=5 所以函数的最小值是5,没有最大值
=======================
|y|=||x-3|-|x+2||≤|(x-3)-(x+2)|=|x-3-x-2|=|-5|=5 由|y|≤5得-5≤y ≤5
即函数的最小值是-5,最大值是5
=======================
也可以从几何意义上理解,|x-3|+|x+2|表示x 到3,-2这两点的距离之和,显然当-2≤x ≤3时,距离之和最小,最小值是5;而|x-3|-|x+2|表示x 到3,-2这两点的距离之差,当x ≤-2时,取最小值-5,当x ≥3时,取最大值5
[变题1]解下列不等式:(1)|x +1|>2-x ;(2)|2x -2x -6|<3x
[思路]利用|f(x)|<g(x) ⇔-g(x)<f(x)<g(x)和|
f(x)|>g(x) ⇔f(x)>g(x)或f(x)<-g(x)去掉绝对值后转化为我们熟悉的一元一次、一元二次不等式组来处理。
解:(1)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)原不等式等价于-3x <2
x -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}
1.解不等式(1)|x-x 2-2|>x 2
-3x-4;(2)234x x -≤1
解:(1)分析一 可按解不等式的方法来解.
原不等式等价于:
x-x 2-2>x 2-3x-4 ①
或x-x 2-2<-(x 2-3x-4) ②
解①得:1-2<x<1+2
解②得:x>-3
故原不等式解集为{x |x>-3}
分析二 ∵|x-x 2-2|=|x 2-x+2|
而x 2-x+2=(x-14
)2+74>0 所以|x-x 2-2|中的绝对值符号可直接去掉.
故原不等式等价于x 2-x+2>x 2-3x-4
解得:x>-3
∴ 原不等式解集为{x>-3}
(2)分析 不等式可转化为-1≤234
x x -≤1求解,但过程较繁,由于不等式234
x x -≤1两边均为正,所以可平方后求解. 原不等式等价于2
234
x x -≤1
⇒9x 2≤(x 2-4)2 (x ≠±2) ⇒x 4-17x 2+16≥0
⇒x 2≤1或x 2≥16
⇒-1≤x ≤1或x ≥4或x ≤-4
注意:在解绝对值不等式时,若|f(x)|中的f(x)的值的范围可确定(包括恒正或恒非负,恒负或恒非正),就可直接去掉绝对值符号,从而简化解题过程. 第2变 含两个绝对值的不等式
[变题2]解不等式(1)|x -1|<|x +a |;(2)|x-2|+|x+3|>5.
[思路](1)题由于两边均为非负数,因此可以利用|
f(x)|〈|g(x)|⇒f 2(x)〈g 2(x)两边平方去掉绝对值符号。
(2)题可采用零点分段法去绝对值求解。
[解题](1)由于|x -1|≥0,|x +a |≥0,所以两边平方后有:
|x -1|2<|x +a |2
即有2
x -2x +1<2x +2ax +2a ,整理得(2a +2)x >1-2a
当2a +2>0即a >-1时,不等式的解为x >1
2(1-a ); 当2a +2=0即a =-1时,不等式无解;
当2a +2<0即a <-1时,不等式的解为x <1(1)2
a - (2)解不等式|x-2|+|x+3|>5.
解:当x ≤-3时,原不等式化为(2-x)-(x+3)>5⇒-2x>6⇒x<-3.
当-3<x<2时,原不等式为(2-x)+(x+3)>5⇒5>5无解. 当x ≥2时,原不等式为(x-2)+(x+3)>5⇒2x>4⇒x>2. 综合得:原不等式解集为{x |x>2或x<-3}.
[请你试试4—2]
1 解关于x 的不等式|log (1)||log (1)|a a x x ->+(a >0且a ≠1)
解析:易知-1<x <1,换成常用对数得:lg(1)lg(1)||||lg lg x x a a
-+> ∴22
|lg(1)||lg(1)|x x ->+
于是
22lg (1)lg (1)0x x --+>
∴
[lg(1)lg(1)][lg(1)lg(1)]0x x x x -++--+> ∴2
1lg(1)lg 01x x x -->+ ∵-1<x <1
∴0<1-2x <1
∴lg (1-2x )<0 ∴1lg 1x x -+<0 ∴1011x x
-<<+ 解得0<x <1
2.不等式|x+3|-|2x-1|<2x +1的解集为 。
解: |x+3|-|2x-1|=⎪⎪⎪⎩
⎪⎪⎪⎨⎧-≤-<<-+≥-)3(4)213(24)21(4x x x x x x ∴当21≥x 时124+<-x x ∴x>2
当-3<x<21时4x+2<2x +1 ∴7
23-<<-x 当3-≤x 时124+<-x x ∴3-≤x
综上7
2-<x 或x>2 故填),2()72,(+∞⋃--∞。
3.求不等式133
1log log 13x x +≥-的解集. 解:因为对数必须有意义,即解不等式组
0103x x
>⎧⎪⎨>⎪-⎩,解得03x << 又原不等式可化为
()33log log 31x x +-≥ (1)当01x <≤时,不等式化为
()33log log 31
x x -+-≥即()33log 3log 3x x -≥
∴ 33x x -≥ ∴ 3
4x ≤ 综合前提得:
304
x <≤。
(2)当1<x ≤2时,即()333log log 3log 3x x +-≥. ∴ 2330x x -+≤ x ∴∈∅。
(1) 当23x <<时,()333log log 3log 3x x --≥
(2) ∴()33x x ≥- ∴94x ≥,结合前提得:
934x ≤<。