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含绝对值的不等式

含绝对值的不等式[学习要求](1)理解并掌握解含绝对值的不等式的基本思路是化去绝对值符号,转化为不含绝对值符号的不等式(或不等式组)来解。

(2)弄懂去绝对值符号的理论依据,掌握去绝对值符号的主要方法,会解简单的含有绝对值的不等式。

[重点难点]1.实数绝对值的定义:|a|=这是去掉绝对值符号的依据,是解含绝对值符号的不等式的基础。

2.最简单的含绝对值符号的不等式的解。

若a>0时,则|x|<a -a<x<a;|x|>a x<-a或x>a。

注:这里利用实数绝对值的几何意义是很容易理解上式的,即|x|可看作是数轴上的动点P(x)到原点的距离。

3.常用的同解变形|f(x)|<g(x) -g(x)<f(x)<g(x);|f(x)|>g(x) f(x)<-g(x)或f(x)>g(x);|f(x)|<|g(x)| f2(x)<g2(x)。

4.三角形不等式:||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|。

例题选讲:第一阶梯例1:实数绝对值的涵义是什么探路:实数绝对值的定义是分类给出的。

解:正数的绝对值就是它本身;负数的绝对值是它的相反数;零的绝对值是零。

即:评注:绝对值的概念是分类定义的,因此,在解决这类问题时,必须要分类讨论。

例2:型如:|x|<a,|x|>a,(其中a>0)不等式的解法。

探路:利用不等式的乘方法则或绝对值意义均可。

解:当a>0时, |x|<a x2<a2-a<x<a;其几何意义为|x|>a x2>a2x>a或x<-a;其几何意义为评注:解:型如|x|<a,(a>0)和|x|>a,(a>0)的不等式,可以利用平方法化为关于x的二次不等式来解;也可以利用定义法来解,均可求得它们的解集。

今后,要熟记|x|<a(a>0)的解集为-a<x<a;|x|>a,(a>0)的解集为x>a或x<-a是十分重要的。

例3:由定理-“|a|-|b|≤|a+b|≤|a|+|b|”导出定理:“|a|-|b|≤|a-b|≤|a|+|b|”探路:利用“代换法”证明:由定理一可知,|a|-|-b|≤|a+(-b)|≤|a|+|-b|,即|a|-|b|≤|a-b|≤|a|+|b|评注:关于和、差、积、商的绝对值与绝对值的和、差、积、商,有下面性质。

(1)|a·b|=|a|·|b|;(2),(b≠0);(3)|a|-|b|≤|a+b|≤|a|+|b|;(4)|a|-|b|≤|a-b|≤|a|+|b|例4:不等式||<1的解集是()(A){x|5<x<16};(B){x|6<x<18}(C){x|7<x<20};(D){x|8<x<22}探路:根据不等式的性质|f(x)|<a-a<f(x)<a,(a>0)求解。

解:<1-1<-3<12<<44<x-2<166<x<18,即{x|6<x<18},故应选择(B)评注:本题考查含绝对值不等式的解法。

例5:解不等式|3x+2|+|x-2|>4探路:含多个绝对值符号的不等式,利用零点、分区间、讨论法。

解:由3x+2=0,得x=;由x-2=0,得x=2,∴原式或或或或x<-1或0<x≤2或x>2x<-1或x>0 故原不等式的解集为{x|<-1或x>0}评注:①解含有两个或两个以上绝对值符号的不等式,一般采用零点、分区间、讨论法;即先求出使每个含绝对值符号的解析式值等于零的未知数的值,将这些值依次在数轴上标注出来,它们把序轴分成若干个区间,讨论每一个绝对值符号内解析式在每一个区间上的符号,去掉绝对值符号,转化为不含绝对值的不等式去解。

②分类讨论思想、解关于x的不等式,若对x讨论,所求不等式的解集是各种情况所得解集的并集。

第二阶梯例1:解下列不等式(1)|-2|≤3;(2)|x2-3x|>4探路:当a>0时,有|f(x)| ≤a-a≤f(x)≤a;|f(x)|>a f(x)>a或f(x)<-a 解:(1)原不等式-3≤-2≤3-1≤≤5,∵≥0,∴0≤≤50≤3x-2≤252≤3x≤27≤x≤9∴原不等式的解集为{x|≤x≤9};(2)原不等式x2-3x>4或x2-3x <-4x2-3x-4>0或x2-3x+4<0解x2-3x-4>0,得x<-1或x>4;解x2-3x+4<0,得x∈∴原不等式的解集是{x|x<-1或x>4}。

评注:依据a>0,x∈R时,有|x|<a-a<x<a;|x|>a x>a或x<-a可知,去掉绝对值符号的主要方法,为 |f(x)|<a-a<f(x)<a,(a>0);|f(x)|>a f(x)>a或f(x)<-a,(a>0)例2.解下列不等式(i)|x2-9|≤x+3;探路:根据实数绝对值的意义,即|a|=去掉绝对值符号,再行解之。

解:原不等式(I)或(II)不等式组(I)x=-3或3≤x≤4;不等式组(II)2≤x<3;∴原不等式的解集是{x|x=-3或2≤x≤4}。

探路(2):根据不等式的性质|f(x)|≤g(x)-g(x)≤f(x)≤g(x)去掉绝对值符号,再行解之。

解:原不等式-(x+3)≤x2-9≤x+3≤x=-3或2≤x≤4。

∴原不等式的解集为{x|x=-3或2≤x≤4}。

评注:解含绝对值符号不等式的基本方法是去掉绝对值符号,然后再解;去绝对值符号的常用手段有三种,即根据实数绝对值的意义,去绝对值符号;根据不等式性质:去绝对值符号,在这里不必考虑g(x)的符号问题;也可以根据|a|2=a2,(a∈R),将不等式两边平方,此时要注意不等式两边平方的条件。

(ii)>2x;探路:|f(x)|>g(x)f(x)>g(x)或f(x)<-g(x)(请同学们直接使用,证明略)解:原不等式>2x或 <-2x;由>2x,得x<或x>;由<-2x,得<x<;∴原不等式的解集为{x|x<或x>}评注:熟练应用“|f(x)|>g(x)f(x)>g(x)或f(x)<g(x)”解不等式是介绍此法的目的,只求会用,不必证明。

例3:解下列各不等式(i)探路:利用,将原不等式化为关于|x|的含绝对值二次不等式,先求出|x|的取值范围,再求x的取值范围。

解:∵x2=|x|2∴原不等式的解集为评注:对上面介绍的五种去掉绝对值符号的方法,不要盲目套用,要分析题目的结果特征,选择解题的最佳途径是我们要培养的基础功。

(ii)探路:∵不等式两边均为非负数,∴可以利用“平方法”解:∵不等式两边都是非负数,∴不等式两边分别平方,得,整理得又∵此不等式两边都是非负数,∴两边分别平方,得整理,得∴原不等式的解集为;评注:在利用“平方法”去绝对值符号时,必须注意不等式两边都非负的条件。

探路:可以利用零点、分段、讨论法(即零点区间法)解4:求零点:令x+3=0,得x=-3;令x-3=0,得x=3 。

分段:两个零点将R分为三段;(i)当x≥3时,原不等式化为|x+3-x+3|>3,∵此不等式恒成立;∴x≥3(ii)当x≤-3时,原不等式化为|-x-3+x-3|>3,∵此不等式恒成立,∴x≤-3(iii)当-3<x<3时,原不等式化为|2x|>3,求(i)、(ii)、(iii)的并集,得原不等式的解集为第三阶梯例1:设集合,若A B,求实数a的取值范围。

探路:分别解绝对值不等式,分式不等式,化简集合A,B,再将集合的包含关系转化为与之等价的不等式组,求a的取值范围。

注意此时应包括端点。

解:|x-a|<2-2<x-a<2a-2<x<a+2,∴A={x|a-2<x<a+2};<1-1<0<0(x+2)(x-3)<0-2<x<3∴B={x|-2<x<3};∵A B,于是0≤a≤1。

评注:本题考查的方向是求满足条件实数a的取值范围;考查的知识点为:绝对值不等式,分式不等式的解法以及集合的知识;考查数形结合的数学思想,必须指出的是集合的包含关系,可直观地解释为数轴上区间的覆盖关系,从而将集合的包含关系转化为与之等价的不等式组,求得a的取值范围。

例2:求证:探路:用综合法不易得手时,可从结论分析入手,逐步寻找使前一个不等式成立的充分条件或充要条件。

成立,∴原不等式成立。

评注:本题考查用分析法证明不等式,是对课本P27。

例4,证明方法的挖潜,∵每一个不等式都是前一个不等式成立的充分条件或充要条件,因而相邻两个不等式之间要用反向单箭头“”(表示后一个不等式是前一个不等式成立的充分条件),或用双向箭头“”(表示后一个不等式是前一个不等式成立的充要条件)连结。

也可以用“需证”、“即证”等语句连结。

通过练习,落实数学思想和方法。

例3:已知| a | < 1, | b |< 1,试比较| a+b | + | a-b | 与2的大小。

探路:∵要比较大小的对象含有绝对值符号,∴可联想算术平方根,对其进行变形,再利用不等式的性质进行放缩处理。

评注:对于含有绝对值符号的比较大小问题,可视为绝对值不等式的证明,要结合绝对值不等式的性质,利用放缩等方法解决问题。

探路:本题也可以按a+b与a-b的符号分类讨论,解答问题。

解:(i) 当a+b与a-b同号时,有(ii)当a+b与a-b异号时,有(iii)当a+b与a-b至少一者为零时,结论显然综上所述:|a+b|+|a-b|<2仅供参考,不必深究。

例4:设a>0,且a≠1,解关于x的不等式探路:利用“同底法”。

解:∴原不等式(i)当0<a<1时不等式组(Ⅲ),无解,∴原不等式的解集为;(ii)当a>1时不等式组(Ⅲ),无解,∴原不等式的解集为评注:本题是含字母系数a的对数不等式,参数a的作用有两个:一是由0<a<1和a>1来决定对数函数的单调性;在对数不等式变换为代数不等式时,决定不等号的方向是否改变;二是决定所得代数不等式的解集,还需指出的是,对数函数的定义域为R+的制约作用也不可忽视。

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