绝对值不等式考点与题型归纳

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绝对值不等式考点与题型归纳

一、基础知识

1.绝对值三角不等式

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.

定理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.↓

|a|-|b|≤|a-b|≤|a|+|b|,当且仅当|a|≥|b|且ab≥0时,左边等号成立,当且仅当ab≤0时,右边等号成立.

2.绝对值不等式的解法

(1)|x|a型不等式的解法

(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.

|x-a|+|x-b|≥c和|x-a|+|x-b|≤c型不等式的解法及体现数学思想

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.

考点一绝对值不等式的解法

[典例] (2016·全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=|x +1|-|2x -3|.

(1)画出y =f (x )的图象; (2)求不等式|f (x )|>1的解集.

[解] (1)由题意得f (x )=⎩⎨⎧

x -4,x ≤-1,

3x -2,-1

,-x +4,x >3

2

故y =f (x )的图象如图所示.

(2)由f (x )的函数表达式及图象可知, 当f (x )=1时,可得x =1或x =3;

当f (x )=-1时,可得x =1

3或x =5.

故f (x )>1的解集为{x |1

f (x )<-1的解集为⎩⎨⎧⎭

⎬⎫x ⎪⎪

x <1

3或x >5. 所以|f (x )|>1的解集为⎩⎨⎧⎭

⎬⎫x ⎪⎪

x <1

3或15.

[题组训练]

1.解不等式|x +1|+|x -1|≤2. 解:当x <-1时,

原不等式可化为-x -1+1-x ≤2, 解得x ≥-1,又因为x <-1,故无解; 当-1≤x ≤1时,

原不等式可化为x +1+1-x =2≤2,恒成立; 当x >1时,

原不等式可化为x +1+x -1≤2, 解得x ≤1,又因为x >1,故无解;

综上,不等式|x +1|+|x -1|≤2的解集为[-1,1]. 2.(2019·沈阳质检)已知函数f (x )=|x -a |+3x ,其中a ∈R . (1)当a =1时,求不等式f (x )≥3x +|2x +1|的解集; (2)若不等式f (x )≤0的解集为{x |x ≤-1},求a 的值. 解:(1)当a =1时,f (x )=|x -1|+3x .

法一:由f (x )≥3x +|2x +1|,得|x -1|-|2x +1|≥0, 当x >1时,x -1-(2x +1)≥0,得x ≤-2,无解; 当-12≤x ≤1时,1-x -(2x +1)≥0,得-1

2≤x ≤0;

当x <-12时,1-x -(-2x -1)≥0,得-2≤x <-12.

∴不等式的解集为{x |-2≤x ≤0}.

法二:由f (x )≥3x +|2x +1|,得|x -1|≥|2x +1|, 两边平方,化简整理得x 2+2x ≤0, 解得-2≤x ≤0,

∴不等式的解集为{x |-2≤x ≤0}.

(2)由|x -a |+3x ≤0,可得⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥a ,4x -a ≤0或⎩⎪⎨⎪⎧

x

2x +a ≤0,

即⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥a ,x ≤a 4或⎩

⎪⎨⎪⎧

x

x ≤-a 2.

当a >0时,不等式的解集为⎩

⎨⎧⎭

⎬⎫

x ⎪

x ≤-a 2. 由-a

2

=-1,得a =2.

当a =0时,不等式的解集为{x |x ≤0},不合题意.

当a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭

⎬⎫x ⎪⎪

x ≤a 4. 由a

4=-1,得a =-4. 综上,a =2或a =-4.

考点二 绝对值不等式性质的应用

[典例] (2019·湖北五校联考)已知函数f (x )=|2x -1|,x ∈R . (1)解不等式f (x )<|x |+1;

(2)若对x ,y ∈R ,有|x -y -1|≤13,|2y +1|≤1

6,求证:f (x )<1.

[解] (1)∵f (x )<|x |+1,∴|2x -1|<|x |+1,

即⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥12,2x -1

0

或⎩⎪⎨⎪⎧

x ≤0,

1-2x <-x +1,

得12≤x <2或0

2

或无解. 故不等式f (x )<|x |+1的解集为{x |0

(2)证明:f (x )=|2x -1|=|2(x -y -1)+(2y +1)|≤|2(x -y -1)|+|2y +1|=2|x -y -1|+|2y +1|≤2×13+16=5

6

<1.

故不等式f (x )<1得证.

[解题技法] 绝对值不等式性质的应用

利用不等式|a +b |≤|a |+|b |(a ,b ∈R )和|a -b |≤|a -c |+|c -b |(a ,b ∈R),通过确定适当的a ,b ,利用整体思想或使函数、不等式中不含变量,可以求最值或证明不等式.

[题组训练]

1.求函数f (x )=|x +2 019|-|x -2 018|的最大值.

解:因为f (x )=|x +2 019|-|x -2 018|≤|x +2 019-x +2 018|=4 037, 所以函数f (x )=|x +2 019|-|x -2 018|的最大值为4 037. 2.若x ∈[-1,1],|y |≤16,|z |≤19,求证:|x +2y -3z |≤5

3.

证明:因为x ∈[-1,1],|y |≤16,|z |≤1

9

所以|x +2y -3z |≤|x |+2|y |+3|z |≤1+2×16+3×19=5

3,

所以|x +2y -3z |≤5

3

成立.

考点三 绝对值不等式的综合应用

[典例] (2018·合肥质检)已知函数f (x )=|2x -1|. (1)解关于x 的不等式f (x )-f (x +1)≤1;

(2)若关于x 的不等式f (x )

则⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥12,2x -1-2x -1≤1或⎩⎪⎨⎪⎧ -12

x ≤-12,1-2x +2x +1≤1, 解得x ≥12或-14≤x <12,即x ≥-14,

所以原不等式的解集为⎣⎡⎭

⎫-1

4,+∞. (2)由条件知,不等式|2x -1|+|2x +1|(|2x -1|+|2x +1|)min 即可.

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