含绝对值不等式的解法
形如|x+m|±|x+n|<(或>)x+p的不等式的解法
例5 解不等式|x-1|+|2-x|>3+x.
【解】 原不等式变为|x-1|+|x-2|>3+x, 当x≥2时,原不等式变为x-1+x-2>3+x, 即x>6,∴x>6; 当1≤x<2时,原不等式变为x-1-(x-2)>3 +x, 即x<-2, ∴x∈∅;
即|x-4|+|x-3|≥1.
∴当a>1时,不等式有解.
变式训练 +4.
解不等式:|x-1|+|3x+5|≤4x
5 解:当 x<- 时,有-x+1-3x-5≤4x 3 +4, ∴8x≥-8.∴x≥-1, 此时无解. 5 当- ≤x<1 时,有 3 -x+1+3x+5≤4x+4, ∴2x≥2.∴x≥1, 此时无解.
当x≥1时,有
x-1+3x+5≤4x+4. ∴4≤4成立, ∴原不等式解集为{x|x≥1}.
5 当 x≥2 时,x-1+x-2>2,∴x> . 2 1 5 综上,原不等式解集为{x|x< 或 x> }. 2 2 法二:设 y1=|x-1|+|x-2|,y2=2.
-2x+3 ∴y1=1 1≤x<2 2x-3 x≥2
x<1 .
其图象如图.
1 5 ∴原不等式的解集为{x|x< 或 x> }. 2 2
a|≥3},且A∪B=R,求a的取值范围.
【思路点拨】 化简两个集合,求出解集形 式,通过两解集区间端点的关系求a.
【解】 ∵A={x||2-x|<5}={x||x-2|<5}= {x|-5<x-2<5}={x|-3<x<7};
B={x||x+a|≥3}={x|x+a≥3,或x+a≤- 3}={x|x≥3-a,或x≤-a-3}, 又A∪B=R,借助数轴如图所示.
3 原不等式解集为{x|x< }. 5
双向的绝对值不等式
例2 解不等式1<|2-x|≤7.
【思路点拨】 化该不等式.
利用|x|>a与|x|<a的解法来转
|2-x|>1, 【解】 法一: 原不等式可转化为 |2-x|≤7, 2-x>1或2-x<-1, ∴2-x≥-7, 2-x≤7, x<1或x>3, 即x≤9, x≥-5.
∴-5≤x<1 或 3<x≤9. ∴原不等式解集为{x|-5≤x<1 或 3<x≤9}.
法二:原不等式可转化为 -7≤2-x<-1或1<2-x≤7, ∴3<x≤9或-5≤x<1,
∴原不等式解集为{x|-5≤x<1或3<x≤9}.
【名师点评】 本例题是不等式的一种常见 题,第二种解法要比第一种解法更为简 单.也可根据绝对值的意义解题.
【解】 (1)∵f(x)=|x-3|+|x+2|≥|(x-3) -(x+2)|=5, 即f(x)min=5,∴a<5.
(2)问 题 可 转化 为 a>f(x) 的 某些 值 ,由 题 意 a>f(x)min,同上得a>5.
(3)问题可转化为对一切x∈R恒有 a≤f(x)⇔a≤f(x)min,可知a≤5.
【名师点评】 解关于恒成立问题时注意等 价转化思想的应用. f(x)<a恒成立⇔f(x)max<a. f(x)>a恒成立⇔f(x)min>a.
变式训练3 若不等式|x+3|-|x-5|<m对 x∈R恒成立,则m的取值范围为________. 解析:|x+3|-|x-5|≤|x+3-x+5|=8, ∴|x+3|-|x+5|的最大值为8, ∴m>8. 答案:(8,+∞)
【名师点评】 法一关键是找零点,法二关 键是正确作出图象.
变式训练1
解不等式:|x+2|-|x-1|<2x.
解:原不等式可化为: x>1 ① x+2-x-1<2x
-2≤x≤1 x+2+x-1<2x
或
② ③.
x<-2 或 -x+2+x-1<2x
3 解①得:x> ,解②得:x∈∅,解③得: 2 x∈∅. 3 ∴原不等式的解集是{x|x> }. 2
(3)原不等式可化为-5<x2-3x+1<5,
x2-3x+1>-5, 即 2 x -3x+1<5. x∈R, ∴ -1<x<4,
即-1<x<4. ∴原不等式的解集为{x|-1<x<4}.
变式训练1
解不等式|2x-1|<2-3x.
解:原不等式等价为 3x-2<2x-1<2-3x,
2x-1<2-3x, 即 2x-1>3x-2, 5x<3, 得 x<1,
3.解|x-a|+|x-b|≥c、|x-a|+|x-b|≤c型 不等式,除分段讨论法外,还可用 函数法或几何意义 (课本上叫做图象法、几 ________________ 何法).
单向的绝对值不等式
例1
解下列不等式.
(1)|2x+5|<7.
(2)|2x+5|>7+x. (3)|x2-3x+1|<5.
-a-3≥-3, a 应满足 3-a≤7.
∴-4≤a≤0. ∴a 的取值范围是{a|-4≤a≤0}.
【名师点评】 解此类题,常借助数轴考虑, 把不变的集合固定好,让含参数的集合移动, 使它满足已知条件即可.
形如|x+m|±|x+n|<(或>)a的不等式的求解
例4 解不等式|x-1|+|x-2|>2.
【思路点拨】 仿照|x|>a,|x|<a的解集形式. 【解】 (1)原不等式等价为 -7<2x+5<7. ∴-12<2x<2, ∴-6<x<1, ∴原不等式解集为{x|-6<x<1}. (2)由不等式|2x+5|>7+x, 可得2x+5>7+x或2x+5<-(7+x), ∴x>2或x<-4. ∴原不等式解集为{x|x>2或x<-4}.
(3)当 x≥4 时,原式可转化为 x-4+x -3<a, a+7 ∴2x-7<a,∴x< . 2 a+7 又∵x≥4,∴ >4,∴a>1. 2 综上所述,使不等式有解的条件是 a>1.
法二:设数x、3、4在数轴上对应的点分别 为P、A、B,由绝对值的几何意义,知|PA| +|PB|<a成立.又∵AB=1, ∴数轴上的点到A、B的距离之和大于等于1,
【思路点拨】 可用零点分段讨论,可用图 象法,也可用绝对值几何意义求解.
【解】 法一:令 x-1=0,∴x=1. 令 x-2=0,∴x=2. ∴当 x<1 时,原不等式可化为 1 1-x+2-x>2,∴x< , 2 1 ∴原不等式解集为 x< . 2 当 1≤x<2 时,原不等式可化为 x-1+2-x>2 不成立.
2.|ax+b|>c(c>0)型不等式的解法: (1)换元法:令t=ax+b,则|t|>c,故 t>c或t<-c ax+b>c ax+b<-c ____________ ,即________或__________, 然后再求x,得原不等式的解集.
(2)分段讨论法: |ax+b|≤c(c>0)⇔
ax+b≥0 ax+b<0 或 . ax+b≤c - ax+b ≤c __________________________________
当x<1时,原不等式变为-(x-1)-(x-2)>3 +x,即x<0,∴x<0.
综上可知,原不等式解集为{x|x<0或x>6}. 【名师点评】 以上例题用的解法叫零点分 段讨论法,含绝对值两个或两个以上的不等 式常用此法.首先找到使每个绝对值等于零 的点,然后分段讨论,再求各段结果的并 集.一般地,n个零点把数轴分成n+1段.
形如|x+m|±|x+n|<(或>)a恒成立的问题
例6
(1)对任意x∈R,若|x-3|+|x+2|>a恒 成立,求实数a的取值范围. (2)关于x的不等式a>|x-3|+|x+2|的解集非 空,求实数a的取值范围. (3)关于x的不等式a>|x-3|+|x+2|在R上无 解,求实数a的取值范围.
【思路点拨】 对(1)来说,a<f(x)对x∈R恒 成立等价于a<f(x)的最小值,求f(x)的最小值, 只需使用含绝对值的重要不等式|x-3|+|x+ 2|≥|(x-3)-(x+2)|=5,求出|x-3|+|x+2| 的最小值,则问题获解. 对(2)(3)来说,问题的关键是如何转化,是 求函数f(x)=|x-3|+|x+2|的最大值还是最 小值.
变式训练2
解不等式1<|x-2|≤3.
解:原不等式等价于不等式组 |x-2|>1, , |x-2|≤3
x<1或x>3, 即 -1≤x≤5,
解得-1≤x<1 或 3<x≤5, 所以原不等式的解集为{x|-1≤x<1 或 3<x≤5}.
含参数的绝对值不等式
例3 已知集合A={x||2-x|<5},B={x||x+
误区警示 求使不等式|x-4|+|x-3|<a有解的a的取 值范围. 【错解】 ∵|x-4|+|x-3|≥|x-4+3-x|=1.
例
∴|x-4|+|x-3|有最小值为1.
∴a<1时原不等式有解.
【错因】
“|x-4|+|x-3|<a有解”理解错.
上述解法是无解的情况.
【自我校正】
法一:(1)当 x≤3 时, 7-a 原式可转化为 4-x+3-x<a, ∴x> . 2 7-a 又∵x≤3,∴ <3,∴a>1. 2 (2)当 3<x<4 时,原式可转化为 4-x+x -3<a, ∴a>1.