绝对值三角不等式 课件
例 2 设 ε>0,|x-a|<ε4 ,|y-b|<ε6 .
求证:|2x+3y-2a-3b|<ε. 分析:将 2x+3y-2a-3b 写成 2(x-a)+3(y-b)的形式后利用
定理 1 和不等式性质证明.
证明:|2x+3y-2a-3b|=|2(x-a)+3(y-b)|≤ |2(x-a)|+|3(y-b)|=2|x-a|+3|y-b|< 2×ε4 +3×ε6 =ε.
证明:|xy-ab|=|xy-bx+bx-ab| =|x(y-b)+b(x-a)|≤|x(y-b)|+|b(x-a)| ≤|x||y-b|+|b||x-a| <A·2ε+A·2ε=Aε. 所以有|xy-ab|<Aε.
2.已知函数f(x)=x2-x+13,|x-a|<1,求证: |f(x)-f(a)|<2(|a|+1).
例 3 设 m 等于|a|、|b|和 1 中最大的一个.当|x|>m a b
时,求证:x+x2<2.
分析:本题的关键是对题设条件的理解和运用,|a|、 |b|和 1 这三个数中哪一个最大.如果两两比较大小,将 十分复杂,我们可得到一个重要的信息:m≥|a|,m≥|b|, m≥1.
证明:∵m 等于|a|,|b|和 1 中最大的一个,|x|>m,
总之,恒有|a|+|b|≤16. 而a=8,b=-8时, 满足|a+b+1|=1,|a+2b+4|=4,且|a|+|b|=16. 因此|a|+|b|的最大值为16.
3.求函数y=|x-3|-|x+1|的最大值和最小值.
分析:若把x-3,x+1看作两个实数,则所给的代数 式符合两个数绝对值的差的形式,因而可以联想到两个数 和(差)的绝对值与两个数绝对值的和(差)之间的关系,进而 可转化求解,另一思维是:含有这种绝对值函数式表示的 是分段函数,所以也可以视为是分段函数求最值.
解析:方法一 ∵||x-3|-|x+1||≤|(x-3)-(x+1)|= 4,
∴-4≤|x-3|-|x+1|≤4.
∴ymax=4,ymin=-4.
方法二 把函数看作分段函数.1
4,x<-1, y=|x-3|-|x+1|=2-2x,-1≤x≤3,
-4,x>3.
∴-4≤y≤4,∴ymax=4,ymin=-4. 点评:对于含有两个以上绝对值的代数式,通常利用分 段讨论的方法转化为分段函数,进而利用分段函数的性质解 决相应问题.利用含绝对值不等式的性质定理进行“放缩”, 有时也能产生比较好的效果,但这需要准确地处理“数”的 差或和,以达到所0.
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2.证明一个含有绝对值的不等式成立,除了要应用一般不等式
的基本性质之外,经常还要用到关于绝对值的和、差、积、商的性质:
(1)|a|+|b|≥|a+b|;
(2)|a|-|b|≤|a+b|;
(3)|a|·|b|=|a·b|;
(4)||ab||=ab(b≠0).
思考2 说出下列不等式等号成立的条件:
(1)|a|+|b|≥|a+b|; (2)|a|-|b|≤|a+b|; (3)|a-c|≤|a-b|+|b-c|.
(1)等号成立的条件是:ab≥0; (2)等号成立的条件是:ab≤0且a≥b. (3)等号成立的条件是:(a-b)(b-c)≥0
3.含有绝对值的不等式的证明中,常常利用|a|≥a, |a|≥-a及绝对值的和的性质.
绝对值三角不等式
1.研究在绝对值符号内含有未知数的不等式(也 称绝对值不等式),关键在于去掉绝对值符号,化成普 通的不等式.主要的依据是绝对值的意义.
在数轴上,一个点到原点的距离称为这个点所表 示的数的绝对值.
即|x|= x0,,xx>=00,, -x,x<0.
思考1 求下列各数的绝对值:
(1)3;
∴||xx||>>mm≥ ≥||ba||, , |x|>m≥1
|x|>|a|, ⇒ |x|2>|b|.
a b a b |a| |b| |x| |x|2 ∴x+x2≤x+x2=|x|+|x|2<|x|+|x|2=2,
故原不等式成立.
1.设 A、ε>0,|x-a|<ε2 ,|y-b|<ε2 ,|b|≤A,|x|≤A,求 证:|xy-ab|<Aε.
证明:|f(x)-f(a)|=|x2-x+13-(a2-a+13)| =|x2-a2-x+a|=|(x-a)(x+a-1)| =|x-a||x+a-1|<|x+a-1| =|x-a+2a-1|≤|x-a|+|2a-1| <1+|2a|+1=2(|a|+1). ∴|f(x)-f(a)|<2(|a|+1).
题型二 利用绝对值三角不等式求最值
例2 设a,b∈R且|a+b+1|≤1,|a+2b+4|≤4, 求|a|+|b|的最大值.
解析:|a+b|=|(a+b+1)-1|≤|a+b+1|+|-1|≤1
+1=2,
|a-b|=|3(a+b+1)-2(a+2b+4)+5|≤3|a+b+1|+ 2|a+2b+4|+5≤3×1+2×4+5=16. ①当ab≥0时,|a|+|b|=|a+b|≤2; ②当ab<0时,则a(-b)>0, |a|+|b|=|a|+|-b|=|a+(-b)|≤16.
思考3 当|a|>a时,a∈(_-___∞_,_0_)_;当|a|>-a时, a∈(0,+∞).
题型一 利用绝对值三角不等式证明不等式
例1 若|a-b|>c,|b-c|<a,求证:c<a. 证明:由|a-b|>c及|b-c|<a得 c-a<|a-b|-|b-c|≤|(a-b)+(b-c)|= |a-c|=|c-a|. 由c-a<|c-a|知c-a<0,故c<a.