含絕對值的不等式 選修4 5 學案

2022-10-10 03:09:02 字數 4177 閱讀 8266

不等式選講

(一)絕對值不等式

導學目標:1.理解絕對值的幾何意義,並能利用含絕對值不等式的幾何意義證明以下不等式:

(1)|a+b|≤|a|+|b|,(2)|a-b|≤|a-c|+|c-b|.2.會利用絕對值的幾何意義求解以下型別的不等式:

|ax+b|≤c;|ax+b|≥c;|x-a|+|x-b|≥c.

自主梳理

1.含的不等式叫做絕對值不等式.

2.解含有絕對值的不等式的方法關鍵是去掉絕對值符號,基本方法有如下幾種:

(1)分段討論:

根據|f(x)|=去掉絕對值符號.

(2)利用等價不等式:

|f(x)|≤g(x)-g(x)≤f(x)≤g(x);

|f(x)|≥g(x)f(x)≤-g(x)或f(x)≥g(x).

(3)兩端同時平方:即運用移項法則,使不等式兩邊都變為非負數,再平方,從而去掉絕對值符號.

3.形如|x-a|+|x-b|≥c (a≠b)與|x-a|+|x-b|≤c (a≠b)的絕對值不等式的解法主要有三種:

(1)運用絕對值的幾何意義;

(2(3)構造分段函式,結合函式圖象求解.

4.(1)定理:如果a,b,c是實數,則|a-c|≤|a-b|+|b-c|,當且僅當時,等號成立.

(2)重要絕對值不等式||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|.

使用時(特別是求最值時)要注意等號成立的條件,即

|a+b|=|a|+|b|ab≥0;

|a-b|=|a|+|b|ab≤0;

|a|-|b|=|a+b|b(a+b)≤0;

|a|-|b|=|a-b|b(a-b)≥0;

注:|a|-|b|=|a+b||a|=|a+b|+|b||(a+b)-b|=|a+b|+|b|b(a+b)≤0.

同理可得|a|-|b|=|a-b|b(a-b)≥0.

自我檢測

1.(2010·江西)不等式>的解集是(  )

a.(0,2b.(-∞,0)

c.(2d.(-∞,0)∪(0,+∞)

2.(2011·天津)已知集合a=,b=,則集合a∩b

3.(2011·濰坊模擬)已知不等式|x+2|+|x-3|≤a的解集不是空集,則實數a的取值範圍是(  )

a.a<5b.a≤5

c.a>5d.a≥5

4.若不等式|x+1|+|x-2|5.(2009·福建)解不等式|2x-1|<|x|+1.

**點一解絕對值不等式

例1 解下列不等式:

(1)1<|x-2|≤3;

(2)|2x+5|>7+x;

(3)|x-1|+|2x+1|<2.

變式遷移1 (2011·江蘇)解不等式x+|2x-1|<3.

**點二絕對值不等式的恆成立問題

例2 (2011·商丘模擬)已知不等式|x+2|-|x+3|>m.

(1)若不等式有解;

(2)若不等式解集為r;

(3)若不等式解集為.

分別求出實數m的取值範圍.

變式遷移2 設函式f(x)=|x-1|+|x-2|,若f(x)>a對x∈r恆成立,求實數a的取值範圍.

**點三絕對值三角不等式定理的應用

例3 「|x-a|<,且|y-a|<」是「|x-y|<ε」(x,y,a,ε∈r)的(  )

a.充分而不必要條件    b.必要而不充分條件

c.充要條件d.既不充分也不必要條件

變式遷移3 (1)求函式y=|x+2|-|x-2|的最大值;

(2)求函式y=|x-3|+|x+2|的最小值.

轉化與化歸思想的應用

例 (10分)設a∈r,函式f(x)=ax2+x-a (-1≤x≤1),

(1)若|a|≤1,求證:|f(x)|≤;(2)求a的值,使函式f(x)有最大值.

多角度審題第(1)問|f(x)|≤-≤f(x)≤,因此證明方法有兩種,一是利用放縮法直接證出|f(x)|≤;二是證明-≤f(x)≤亦可.第(2)問實質上是已知f(x)的最大值為,求a的值.由於x∈[-1,1],f(x)是關於x的二次函式,那麼就需判斷對稱軸對應的x值在不在區間[-1,1]上.

【答題模板】

證明 (1)方法一 ∵-1≤x≤1,∴|x|≤1.又∵|a|≤1,

∴|f(x)|=|a(x2-1)+x|≤|a(x2-1)|+|x|≤|x2-1|+|x|=1-|x|2+|x|

=-2+≤.[3分]

∴若|a|≤1,則|f(x)|≤.[5分]

方法二設g(a)=f(x)=ax2+x-a=(x2-1)a+x.

∵-1≤x≤1,

∴當x=±1,

即x2-1=0時,|f(x)|=|g(a)|=1≤;[1分]

當-1∵|a|≤1,∴-1≤a≤1,∴g(a)max=g(-1)=-x2+x+1=-2+;[3分]

g(a)min=g(1)=x2+x-1=2-.[4分]

∴|f(x)|=|g(a)|≤.[5分]

(2)當a=0時,f(x)=x,當-1≤x≤1時,f(x)的最大值為f(1)=1,不滿足題設條件,

∴a≠0.[6分]

又f(1)=a+1-a=1,f(-1)=a-1-a=-1.

故f(1)和f(-1)均不是最大值,[7分]

∴f(x)的最大值應在其對稱軸上的頂點位置取得,

∴命題等價於,[9分]

解得,∴a=-2.即當a=-2時,函式f(x)有最大值.[10分]

【突破思維障礙】

由於|a|≤1,f(x)的表示式中有兩項含有a,要想利用條件|a|≤1,必須合併含a的項,從而找到解題思路;另外,由於x的最高次數為2,而a的最高次數為1,把ax2+x-a看作關於a的函式更簡單,這兩種方法中,對a的合併都是很關鍵的一步.

【易錯點剖析】

在第(1)問中的方法一中,如果不合併含a的項,就無法正確應用條件|a|≤1,從而導致出錯或證不出;方法二也需要先合併含a的項後,才容易把f(x)看作g(a).

解含有絕對值不等式時,去掉絕對值符號的方法主要有:公式法、分段討論法、平方法、幾何法等.這幾種方法應用時各有利弊,在解只含有乙個絕對值的不等式時,用公式法較為簡便;但是若不等式含有多個絕對值時,則應採用分段討論法;應用平方法時,要注意只有在不等式兩邊均為正的情況下才能運用.因此,在去絕對值符號時,用何種方法需視具體情況而定.

課後檢測(滿分:75分)

一、選擇題(每小題5分,共25分)

1.不等式|x2-x|<2的解集為(  )

a.(-1,2b.(-1,1)

c.(-2,1d.(-2,2)

2.(2011·鄭州期末)設|a|<1,|b|<1,則|a+b|+|a-b|與2的大小關係是(  )

a.|a+b|+|a-b|>2b.|a+b|+|a-b|<2

c.|a+b|+|a-b|=2d.不能比較大小

3.不等式|x+3|-|x-1|≤a2-3a對任意實數x恆成立,則實數a的取值範圍為(  )

a.(-∞,-1]∪[4b.(-∞,-2]∪[5,+∞)

c.[1,2d.(-∞,1]∪[2,+∞)

4.若不等式|8x+9|<7和不等式ax2+bx>2的解集相等,則實數a、b的值分別為(  )

a.a=-8,b=-10b.a=-4,b=-9

c.a=-1,b=9d.a=-1,b=2

5.若關於x的不等式|x-1|+|x-3|≤a2-2a-1在r上的解集為,則實數a的取值範圍是(  )

a.a<-1或a>3b.-1c.-1二、填空題(每小題4分,共12分)

6.給出以下三個命題:

①若|a-b|<1,則|a|<|b|+1;②若a、b∈r,則|a+b|-2|a|≤|a-b|;③若|x|<2,|y|>3,則<.其中所有正確命題的序號是

7.(2010·陝西)不等式|x+3|-|x-2|≥3的解集為________.

8.(2011·深圳模擬)若不等式|x+1|+|x-3|≥a+對任意的實數x恆成立,則實數a的取值範圍是

三、解答題(共38分)

9.(12分)(2010·福建)已知函式f(x)=|x-a|.

(1)若不等式f(x)≤3的解集為,求實數a的值;

(2)在(1)的條件下,若f(x)+f(x+5)≥m對一切實數x恆成立,求實數m的取值範圍.

10.(12分)(2009·遼寧)設函式f(x)=|x-1|+|x-a|.

(1)若a=-1,解不等式f(x)≥3;

(2)如果x∈r,f(x)≥2,求a的取值範圍.

11.(14分)對於任意實數a(a≠0)和b,不等式|a+b|+|a-b|≥|a|(|x-1|+|x-2|)恆成立,試求實數x的取值範圍.

絕對值不等式

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