绝对值不等式的解法
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2x a 1, 若a<1,则 f (x) 1 a, 2x a 1 , 2x a 1, 若a>1,则 f (x) a 1, 2x a 1 , x a, a x 1, ⇒f(x)的最小值为1-a. x 1 x 1, 1 x a ⇒f(x)的最小值为a-1. x a,
【规范解答】含参数的绝对值不等式的解法
【规范解答】因为a∈R,故分以下两种情况讨论: (1)当a+1≤0①, 即a≤-1时, 原不等式无解, 即不等式的解集为∅.„„„„„„„„„„„„„„„„4分
(2)当a+1>0, 即a>-1时,„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6分 原不等式可变为-a-1<2x+3<a+1.„„„„„„„„„„„8分
求它的解集.
探究提示: 1.题1中可采用不等式两边同时平方的方式去掉绝对值符号 . 2.解决题2的关键是理解绝对值的几何意义. 【解析】 1.|x-1|>|x-2|⇔(x-1)2>(x-2)2
3 x -2x 1>x -4x 4 2x> 3 x> , 2 所以原不等式的解集为 {x | x>3}. 2 3 答案: ( , ) 2
每当人们去求解任何一道数学问题,
或力图攀登一个数学高峰,都被誉为摘 取科学皇冠上的明珠!
徐 安 福
2.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 |x|<a |x|>a a>0 a=0 ∅ __ a<0 ∅ __ R __
{x|-a<x<a} ___________
【典型例题】
1.不等式|2x-3|<3x+1的解集是_____.
2.设函数f(x)=|x-1|+|x-a|,如果对任意x∈R,f(x)≥2,则a的 取值范围是_______. 3.解不等式:|x2-3|<2x.
【解析】1.|2x-3|<3x+1,由题意知3x+1>0,原不等式转化为 -(3x+1)<2x-3<3x+1. 以上不等式等价于
3
解含绝对值不等式的核心任务 解含绝对值不等式的核心任务是:去绝对值,将不等式恒等 变形为不含绝对值的常规不等式,然后利用已经掌握的解题 方法求解;注意不可盲目平方去绝对值符号.
类型 一简单绝对值不等式的解法 1.不等式 | x-2 | 1 的解集是_____.
2 1 【解析】1. | x-2 | 1 x-4 2 2 x-4 2, 2 1 2
2
从数轴上可看到,点A1,B1之间的点到A,B的距离之和都小于 3;点A1的左边或点B1的右边的任何点到A,B的距离之和都大 于 3, 所以原不等式的解集是 (, 3 ] [ 3 , ).
2 2
方法二:当x≤-1时,原不等式可以化为 -(x+1)-(x-1)≥3,解得 x 3 .
1.不等式|x-1|<2的解集是_____. 【解析】由|x-1|<2得-2<x-1<2,解得-1<x<3. 答案:(-1,3) 2.不等式|4-3x|≥2的解集是_____. 【解析】|4-3x|≥2⇔|3x-4|≥2⇔3x-4≤-2 或3x-4≥2,解得 x 2 或x≥2.
3
答案:(, 2 ) [2, )
所以 a 4 x a 2 . „„„„„„„„„„„„„„„10分
综上可知,当a>-1时,原不等式的解集为( a 4 , a 2 );
2 2 2 2
②
当a≤-1时,原不等式的解集为∅. „„„„„„„„„12分
【防范措施】 含参数的绝对值不等式 解含参数的绝对值不等式的题型,容易忽略对参数的符号进 行讨论,如本例需对a+1的符号进行讨论,否则易导致错误结 果.
a a 0 , 即a a a 0 .
(ⅱ)根据公式:|x|<a⇔-a<x<a(a∈R且a>0); |f(x)|<g(x)⇔-g(x)<f(x)<g(x); |x|>a⇔x>a或x<-a(a∈R且a≥0); |f(x)|>g(x)⇔f(x)>g(x)或f(x)<-g(x). (ⅲ)根据|a|2=a2(a∈R),若不等式两边非负,可在不等式两边 同时平方,如|f(x)|≤|g(x)|⇔f2(x)≤g2(x).
2
当-1<x<1时,原不等式可以化为 x+1-(x-1)≥3,即2≥3.不成立,无解.当x≥1时,原不等式可以 化为x+1+x-1≥3.所以 x 3 .
2
综上,可知原不等式的解集为 {x | x 3 或x 3}.
2 2
方法三:将原不等式转化为|x+1|+|x-1|-3≥0. 构造函数y=|x+1|+|x-1|-3,即
3.|x-a|+|x-b|≥c和|x-a|+|x-b|≤c型不等式的解法. (1)利用绝对值不等式的几何意义求解,体现数形结合思想, 理解绝对值的几何意义,给绝对值不等式以准确的几何解释. (2)以绝对值的零点为分界点,将数轴分为几个区间,利用“零 点分段法”求解,体现分类讨论的思想.确定各个绝对值符号 正、负 性,进而去掉绝对值符号. 内多项式的_______ (3)通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与方程 零点 并画出函数图象(有时需要考查 的思想.正确求出函数的_____ 函数的增减性)是关键.
{x|x >a或x<-a} ___________ {x∈R|x≠0} ______________
2.|ax+b|≤c(c>0)和|ax+b|≥c(c>0)型不等式的解法. -c≤ax+b≤c (1)|ax+b|≤c⇔____________. ax+b≥c或ax+b≤-c (2)|ax+b|≥c⇔__________________.
类型 二含多个绝对值不等式的解法 【典型例题】 1.不等式|x-1|>|x-2|的解集为______. 2.不等式|x+1|+|x-1|≥3的解集为______. 【解题探究】 1.题1中如何去掉绝对值号? 2.解决题2的关键是什么?
wenku.baidu.com
【变式练习】若将题1中的不等式改为 x- 1> ( 2-x ) 2 ,
【互动探究】若将题1中的不等式改为 x- 1> ( 2-x ) 2 , 求它的解集.
2 【解析】x- 1> ( 2-x ) 2 (x- 1) 2> 2-x
3 x 2-2x 1>x 2-4x 4 2x> 3 x> , 2
又2-x≥0,所以x≤2. 所以原不等式的解集为 {x | 3 <x 2}.
2.不等式 |1 x 1 x 2 | < 1 的解集为______.
解得2≤x≤6. 答案: [2,6]
【拓展提升】绝对值不等式的常见类型及其解法 (1)形如|f(x)|<a,|f(x)|>a(a∈R)型不等式. 此类不等式的简单解法是等价转化法,即 ①当a>0时,|f(x)|<a⇒-a<f(x)<a. |f(x)|>a⇔f(x)>a或f(x)<-a. ②当a=0时,|f(x)|<a无解. |f(x)|>a⇔f(x)≠0. ③当a<0时,|f(x)|<a无解. |f(x)|>a⇔f(x)有意义即可.
2x a b c, 于是 f (x) b a c, 2x a b c, x a, a x b, x b.
这种图象法的关键是合理构造函数,正确画出函数的图象,
求出函数的零点,体现了函数与方程结合、数形结合的思想.
其他类型的绝对值不等式
综上可知,所求a的取值范围是(-≦,-1]∪[3,+≦).
答案:(-≦,-1]∪[3,+≦)
3. 因为|x2-3|<2x,所以x>0, 所以|x2-3|<2x⇔-2x<x2-3<2x⇔
2 2 3, 3>0, -2x<x - x 2x- 2 2 3<2x 3<0, x - x -2x-
②|f(x)|>g(x)⇔f(x)>g(x)或f(x)<-g(x)(其中g(x)可正也
可负).
若此类问题用分类讨论法来解决,就显得较复杂 .
(4)形如a<|f(x)|<b(b>a>0)型不等式. 此类问题的简单解法是利用等价转化法,即 a<|f(x)|<b(0<a<b)⇔a<f(x)<b或-b<f(x)<-a. (5)形如|f(x)|<f(x),|f(x)|>f(x)型不等式. 此类问题的简单解法是利用绝对值的定义,即 |f(x)|<f(x)⇔x∈∅, |f(x)|>f(x)⇔f(x)<0.
2
【误区警示】本题易忽视隐含条件2-x≥0而致误.
【拓展提升】|x-a|+|x-b|≥c,|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等
式的解法 (1)|x-a|+|x-b|≥c,|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式有三种解 法:分区间(分类)讨论法\,图象法和几何法.分区间讨论的方 法具有普遍性,但较麻烦;几何法和图象法直观,但只适用于数 据较简单的情况.
2x 3 3x 1, x 25, 2x 3 3x 1, x 4, x 25. 3x 1 0, x 13 所以原不等式的解集为 ( 2 , ). 5 答案:( 2 , ). 5
2.若a=1,则f(x)=2|x-1|,不满足题设条件.
2 2
2.方法一:如图,设数轴上与-1,1对应的点分别为A,B,那么 A,B两点间的距离为2,因此区间[-1,1]上的数都不是不等式 的解.设在A点左侧有一点A1到A,B两点的距离和为3,A1对应数 轴上的x. 所以-1-x+1-x=3,得 x 3 .
2
同理设B点右侧有一点B1到A,B两点的距离和为3,B1对应数轴 上的x,所以x-1+x-(-1)=3. 所以 x 3 .
【类题试解】 1.解关于x的不等式:|x2-a|<a. 2.若不等式|ax+2|<6的解集为(-1,2),则实数a=______. 【解析】1.当a≤0时,不等式的解集为∅. 当a>0时,原不等式等价于-a<x2-a<a⇔0<x2<2a, 所以 2a x 2a, 且x 0. ( 2a,0) (0, 2a ). 综上所述,当a≤0时,原不等式的解集为∅; 当a>0时,原不等式的解集为
y 2x 3, x 1, 1 x 1, 1, 2x 3, x 1.
3 3 作出函数的图象(如图).函数的零点是 2 , 2 , 3 从图象可知当 x 或 x 3 时,y≥0. 2 2
即|x+1|+|x-1|-3≥0.
3 3 ( , ] [ , ). 所以原不等式的解集为 2 2 3 3 ( , ] [ , ) 答案: 2 2
解不等式组得 {x |1<x< 3}.
【拓展提升】含参数的不等式问题分类及解题策略
(1)一类要对参数进行讨论,另一类对参数并没有进行讨论, 而是去绝对值时对变量进行讨论,得到两个不等式组,最后 把两不等式组的解集合并,即得该不等式的解集. (2)解绝对值不等式的基本思想是想方设法去掉绝对值符号, 去绝对值符号的常用手段有以下几种: 形如|f(x)|≤g(x)或|f(x)|>g(x)的求解方法: (ⅰ)根据实数的绝对值的意义分类讨论,
(2)形如|f(x)|<|g(x)|型不等式.
此类问题的简单解法是利用平方法,即
|f(x)|<|g(x)|⇔[f(x)]2<[g(x)]2
⇔[f(x)+g(x)][f(x)-g(x)]<0. (3)形如|f(x)|<g(x),|f(x)|>g(x) 型不等式.
此类不等式的简单解法是等价转化法,即
①|f(x)|<g(x)⇔-g(x)<f(x)<g(x),
(2)分区间(分类)讨论的关键在于对绝对值代数意义的理解,
即 |x| x,x 0, x,x 0,
也即x∈R.x为非负数时,|x|为x;x为负
数时,|x|为-x,即x的相反数.
(3)|x-a|+|x-b|≥c,|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式 的图象解法和画出函数f(x)=|x-a|+|x-b|-c的图象是密 切相关的,其图象是折线,正确地画出其图象的关键是写出f(x) 的分段表达式.不妨设a<b,
【规范解答】含参数的绝对值不等式的解法
【规范解答】因为a∈R,故分以下两种情况讨论: (1)当a+1≤0①, 即a≤-1时, 原不等式无解, 即不等式的解集为∅.„„„„„„„„„„„„„„„„4分
(2)当a+1>0, 即a>-1时,„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6分 原不等式可变为-a-1<2x+3<a+1.„„„„„„„„„„„8分
求它的解集.
探究提示: 1.题1中可采用不等式两边同时平方的方式去掉绝对值符号 . 2.解决题2的关键是理解绝对值的几何意义. 【解析】 1.|x-1|>|x-2|⇔(x-1)2>(x-2)2
3 x -2x 1>x -4x 4 2x> 3 x> , 2 所以原不等式的解集为 {x | x>3}. 2 3 答案: ( , ) 2
每当人们去求解任何一道数学问题,
或力图攀登一个数学高峰,都被誉为摘 取科学皇冠上的明珠!
徐 安 福
2.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 |x|<a |x|>a a>0 a=0 ∅ __ a<0 ∅ __ R __
{x|-a<x<a} ___________
【典型例题】
1.不等式|2x-3|<3x+1的解集是_____.
2.设函数f(x)=|x-1|+|x-a|,如果对任意x∈R,f(x)≥2,则a的 取值范围是_______. 3.解不等式:|x2-3|<2x.
【解析】1.|2x-3|<3x+1,由题意知3x+1>0,原不等式转化为 -(3x+1)<2x-3<3x+1. 以上不等式等价于
3
解含绝对值不等式的核心任务 解含绝对值不等式的核心任务是:去绝对值,将不等式恒等 变形为不含绝对值的常规不等式,然后利用已经掌握的解题 方法求解;注意不可盲目平方去绝对值符号.
类型 一简单绝对值不等式的解法 1.不等式 | x-2 | 1 的解集是_____.
2 1 【解析】1. | x-2 | 1 x-4 2 2 x-4 2, 2 1 2
2
从数轴上可看到,点A1,B1之间的点到A,B的距离之和都小于 3;点A1的左边或点B1的右边的任何点到A,B的距离之和都大 于 3, 所以原不等式的解集是 (, 3 ] [ 3 , ).
2 2
方法二:当x≤-1时,原不等式可以化为 -(x+1)-(x-1)≥3,解得 x 3 .
1.不等式|x-1|<2的解集是_____. 【解析】由|x-1|<2得-2<x-1<2,解得-1<x<3. 答案:(-1,3) 2.不等式|4-3x|≥2的解集是_____. 【解析】|4-3x|≥2⇔|3x-4|≥2⇔3x-4≤-2 或3x-4≥2,解得 x 2 或x≥2.
3
答案:(, 2 ) [2, )
所以 a 4 x a 2 . „„„„„„„„„„„„„„„10分
综上可知,当a>-1时,原不等式的解集为( a 4 , a 2 );
2 2 2 2
②
当a≤-1时,原不等式的解集为∅. „„„„„„„„„12分
【防范措施】 含参数的绝对值不等式 解含参数的绝对值不等式的题型,容易忽略对参数的符号进 行讨论,如本例需对a+1的符号进行讨论,否则易导致错误结 果.
a a 0 , 即a a a 0 .
(ⅱ)根据公式:|x|<a⇔-a<x<a(a∈R且a>0); |f(x)|<g(x)⇔-g(x)<f(x)<g(x); |x|>a⇔x>a或x<-a(a∈R且a≥0); |f(x)|>g(x)⇔f(x)>g(x)或f(x)<-g(x). (ⅲ)根据|a|2=a2(a∈R),若不等式两边非负,可在不等式两边 同时平方,如|f(x)|≤|g(x)|⇔f2(x)≤g2(x).
2
当-1<x<1时,原不等式可以化为 x+1-(x-1)≥3,即2≥3.不成立,无解.当x≥1时,原不等式可以 化为x+1+x-1≥3.所以 x 3 .
2
综上,可知原不等式的解集为 {x | x 3 或x 3}.
2 2
方法三:将原不等式转化为|x+1|+|x-1|-3≥0. 构造函数y=|x+1|+|x-1|-3,即
3.|x-a|+|x-b|≥c和|x-a|+|x-b|≤c型不等式的解法. (1)利用绝对值不等式的几何意义求解,体现数形结合思想, 理解绝对值的几何意义,给绝对值不等式以准确的几何解释. (2)以绝对值的零点为分界点,将数轴分为几个区间,利用“零 点分段法”求解,体现分类讨论的思想.确定各个绝对值符号 正、负 性,进而去掉绝对值符号. 内多项式的_______ (3)通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与方程 零点 并画出函数图象(有时需要考查 的思想.正确求出函数的_____ 函数的增减性)是关键.
{x|x >a或x<-a} ___________ {x∈R|x≠0} ______________
2.|ax+b|≤c(c>0)和|ax+b|≥c(c>0)型不等式的解法. -c≤ax+b≤c (1)|ax+b|≤c⇔____________. ax+b≥c或ax+b≤-c (2)|ax+b|≥c⇔__________________.
类型 二含多个绝对值不等式的解法 【典型例题】 1.不等式|x-1|>|x-2|的解集为______. 2.不等式|x+1|+|x-1|≥3的解集为______. 【解题探究】 1.题1中如何去掉绝对值号? 2.解决题2的关键是什么?
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【变式练习】若将题1中的不等式改为 x- 1> ( 2-x ) 2 ,
【互动探究】若将题1中的不等式改为 x- 1> ( 2-x ) 2 , 求它的解集.
2 【解析】x- 1> ( 2-x ) 2 (x- 1) 2> 2-x
3 x 2-2x 1>x 2-4x 4 2x> 3 x> , 2
又2-x≥0,所以x≤2. 所以原不等式的解集为 {x | 3 <x 2}.
2.不等式 |1 x 1 x 2 | < 1 的解集为______.
解得2≤x≤6. 答案: [2,6]
【拓展提升】绝对值不等式的常见类型及其解法 (1)形如|f(x)|<a,|f(x)|>a(a∈R)型不等式. 此类不等式的简单解法是等价转化法,即 ①当a>0时,|f(x)|<a⇒-a<f(x)<a. |f(x)|>a⇔f(x)>a或f(x)<-a. ②当a=0时,|f(x)|<a无解. |f(x)|>a⇔f(x)≠0. ③当a<0时,|f(x)|<a无解. |f(x)|>a⇔f(x)有意义即可.
2x a b c, 于是 f (x) b a c, 2x a b c, x a, a x b, x b.
这种图象法的关键是合理构造函数,正确画出函数的图象,
求出函数的零点,体现了函数与方程结合、数形结合的思想.
其他类型的绝对值不等式
综上可知,所求a的取值范围是(-≦,-1]∪[3,+≦).
答案:(-≦,-1]∪[3,+≦)
3. 因为|x2-3|<2x,所以x>0, 所以|x2-3|<2x⇔-2x<x2-3<2x⇔
2 2 3, 3>0, -2x<x - x 2x- 2 2 3<2x 3<0, x - x -2x-
②|f(x)|>g(x)⇔f(x)>g(x)或f(x)<-g(x)(其中g(x)可正也
可负).
若此类问题用分类讨论法来解决,就显得较复杂 .
(4)形如a<|f(x)|<b(b>a>0)型不等式. 此类问题的简单解法是利用等价转化法,即 a<|f(x)|<b(0<a<b)⇔a<f(x)<b或-b<f(x)<-a. (5)形如|f(x)|<f(x),|f(x)|>f(x)型不等式. 此类问题的简单解法是利用绝对值的定义,即 |f(x)|<f(x)⇔x∈∅, |f(x)|>f(x)⇔f(x)<0.
2
【误区警示】本题易忽视隐含条件2-x≥0而致误.
【拓展提升】|x-a|+|x-b|≥c,|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等
式的解法 (1)|x-a|+|x-b|≥c,|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式有三种解 法:分区间(分类)讨论法\,图象法和几何法.分区间讨论的方 法具有普遍性,但较麻烦;几何法和图象法直观,但只适用于数 据较简单的情况.
2x 3 3x 1, x 25, 2x 3 3x 1, x 4, x 25. 3x 1 0, x 13 所以原不等式的解集为 ( 2 , ). 5 答案:( 2 , ). 5
2.若a=1,则f(x)=2|x-1|,不满足题设条件.
2 2
2.方法一:如图,设数轴上与-1,1对应的点分别为A,B,那么 A,B两点间的距离为2,因此区间[-1,1]上的数都不是不等式 的解.设在A点左侧有一点A1到A,B两点的距离和为3,A1对应数 轴上的x. 所以-1-x+1-x=3,得 x 3 .
2
同理设B点右侧有一点B1到A,B两点的距离和为3,B1对应数轴 上的x,所以x-1+x-(-1)=3. 所以 x 3 .
【类题试解】 1.解关于x的不等式:|x2-a|<a. 2.若不等式|ax+2|<6的解集为(-1,2),则实数a=______. 【解析】1.当a≤0时,不等式的解集为∅. 当a>0时,原不等式等价于-a<x2-a<a⇔0<x2<2a, 所以 2a x 2a, 且x 0. ( 2a,0) (0, 2a ). 综上所述,当a≤0时,原不等式的解集为∅; 当a>0时,原不等式的解集为
y 2x 3, x 1, 1 x 1, 1, 2x 3, x 1.
3 3 作出函数的图象(如图).函数的零点是 2 , 2 , 3 从图象可知当 x 或 x 3 时,y≥0. 2 2
即|x+1|+|x-1|-3≥0.
3 3 ( , ] [ , ). 所以原不等式的解集为 2 2 3 3 ( , ] [ , ) 答案: 2 2
解不等式组得 {x |1<x< 3}.
【拓展提升】含参数的不等式问题分类及解题策略
(1)一类要对参数进行讨论,另一类对参数并没有进行讨论, 而是去绝对值时对变量进行讨论,得到两个不等式组,最后 把两不等式组的解集合并,即得该不等式的解集. (2)解绝对值不等式的基本思想是想方设法去掉绝对值符号, 去绝对值符号的常用手段有以下几种: 形如|f(x)|≤g(x)或|f(x)|>g(x)的求解方法: (ⅰ)根据实数的绝对值的意义分类讨论,
(2)形如|f(x)|<|g(x)|型不等式.
此类问题的简单解法是利用平方法,即
|f(x)|<|g(x)|⇔[f(x)]2<[g(x)]2
⇔[f(x)+g(x)][f(x)-g(x)]<0. (3)形如|f(x)|<g(x),|f(x)|>g(x) 型不等式.
此类不等式的简单解法是等价转化法,即
①|f(x)|<g(x)⇔-g(x)<f(x)<g(x),
(2)分区间(分类)讨论的关键在于对绝对值代数意义的理解,
即 |x| x,x 0, x,x 0,
也即x∈R.x为非负数时,|x|为x;x为负
数时,|x|为-x,即x的相反数.
(3)|x-a|+|x-b|≥c,|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式 的图象解法和画出函数f(x)=|x-a|+|x-b|-c的图象是密 切相关的,其图象是折线,正确地画出其图象的关键是写出f(x) 的分段表达式.不妨设a<b,