第二章 等式与不等式
2.2 不等式
2.2.2 不等式的解集教学设计
本节内容为不等式的解集与不等式组的解集、绝对值不等式。不等式组的解集为两个不等式解集的交集,绝对值不等式是本节的重难点,但结合数轴来解题的话就比较明了。
【教学目标】
1、掌握不等式组的解集.
2、掌握用绝对值不等式的解法.
【核心素养】
数学抽象:绝对值不等式的本质与去绝对值符号的原则.
直观想象:借助数轴理解绝对值不等式,是数形结合.
数学运算: 掌握不等式组和绝对值不等式的运算法则,选择相对应的运算方法。
【教学重点】
1、掌握不等式组解集的方法.
2、理解绝对值的定义,借助数轴解决简单绝对值不等式.
3、掌握并理解数轴上两点之间的距离公式和数轴上的中点坐标公式.
4. 学会如何求绝对值不等式
【教学难点】
正确用数轴来理解绝对值不等式
求解复杂绝对值不等式.
回顾初中所学的不等式组和简单绝对值不等式的解法。
一、不等式的解集与不等式组的解集
从初中数学中我们已经知道,能够使不等式成的未知数的值称为不等式的解,解不等式的过程中要不断地使用不等式的性质。
一般地,不等式的所有解组成的集合称为不等式的解集.对于由若干个不等式联立得到的不等式组来说,这些不等式的解集的交集称为不等式组的解集.
【典型例题】
例1 求不等式组
2x+1≥-9, ①
②
的解集.
解 ①式两边同时加上一1,得
2x≥-10,
这个不等式两边同时乘以 ,得x≥-5,因此①的解集为[-5,+oo).
类似地,可得②的解集为(-oo,-3).
又因为
[-5,+oo)∩(-oo,-3)=[-5,-3),
所以原不等式组的解集为[-5,-3).
二、绝对值不等式
我们知道,数轴上表示数a的点与原点的距离称为数a的绝对值,记作|a|.而且:一个正数的绝对值是它本身,一个负数的绝对值是它的相反数,0的绝对值是0.
一般地,含有绝对值的不等式称为绝对值不等式。例如,
|x|>3,|x-1|≤2
都是绝对值不等式.
【尝试与发现】
根据绝对值的定义可知,|x|>3等价于
x≥0, x<0,
x>3 或 -x>3,
即x>3或x<-3,因此|x|>3的解集为(-oo,-3)∪(3,+oo).
不等式|x|>3的解集也可由绝对值的几何意义得到:因为|x|是数轴上表示数x的点与原点的距离,所以数轴上与原点的距离大于3的点对应的所有数组成的集合就是|x|>3的解集,从而由下图可知所求解集为(-oo,-3)∪(3,+oo).
用类似方法可知,当m>0时,关于x的不等式|x|>m的解为x>m或x<-m,因此解集为
(-oo,-m)∪(m,+oo);
关于x的不等式|x|≤m的解为-m≤x≤m,因此解集为
[-m,m]
【尝试与发现】
如果将a-1当成一个整体,比如令x=a-1,则
|a-1|≤2|x|≤2,
因此|a-1|≤2的解集可以通过求解|x|≤2得到,请读者自行尝试。
下面我们来探讨|a-1|的几何意义,并由此得出不等式|a-1|≤的解集。
【尝试与发现】
当a=-2时,|a-1|=|-2-1|=3,而且在数轴上,表示-2的点与表示1的点的距离是3;当a=3时,|a-1|=|3-1|=2,而且在数轴上,表示3的点与表示1的点的距离是2.因此,如果数轴上表示a的点为A,表示1的点为B,则A,B之间的距离为|a-1|,如下图所示。
这样一来,数轴上与表示1的点的距离小于或等于2的点对应的所有数组成的集合就是|a-1|≤2的解集,又因为数轴上与表示1的点的距离等于2的点对应的数分别为-1和3,因此由上图可知|a-1|≤2的解集为
[-1,3].
一般地,如果实数a,b在数轴上对应的点分别为A,B,即A(a),B(b),则线段AB的长为
这就是数轴上两点之间的距离公式.更进一步,如果线段AB的中点M对应的数为x,则由AM=MB可知|a-x|=|x-b|,因此:当ax-a=b-x,
所以
当a≥b时,类似可得上式仍成立。这就是数轴上的中点坐标公式。
【典型例题】
例2 设数轴上点A与数3对应,点B与数x对应,已知线段AB的中点到原点的距离不大于5,求x的取值范围.
解 因为AB的中点对应的数为 ,所以由题意可知
即|3+x|≤10,因此-10≤3+x≤10,所以-13≤x≤7,因此x的取值范围是
[-13,7]
【探索与研究】
本节内容难点在于解绝对值不等式,教师传颂学生一定的方法“套路”,则变得非常简单。