1.3/绝对值不等式的解法
[读教材·填要点]
1.含绝对值的不等式|x|≤a与|x|≥a的解集
不等式
a>0
a<0
|x|≤a
[-a,a]
?
|x|≥a
(-∞,-a]∪[a,+∞]
R
2.|ax+b|≤c(c>0)和|ax+b|≥c(c>0)型不等式的解法
(1)|ax+b|≤c?-c≤ax+b≤c;
(2)|ax+b|≥c?ax+b≥c或ax+b≤-c.
3.|x-a|+|x-b|≥c和|x-a|+|x-b|≤c型不等式的解法
(1)分区间讨论法: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内多项式的正、负进而去掉绝对值符号是解题关键.
(2)图象法:构造函数,结合函数的图象求解.
(3)几何法:利用绝对值不等式的几何意义求解.
[小问题·大思维]
1.|x|以及|x-a|±|x-b|表示的几何意义是什么?
提示:|x|的几何意义是数轴上表示数x的点到原点O的距离;|x-a|±|x-b|的几何意义是数轴上表示数x的点与表示数a,b的点的距离之和(差).
2.如何解|x-a|<|x-b|、|x-a|>|x-b|(a≠b)型的不等式的解集?
提示:可通过两边平方去绝对值符号的方法求解.
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含一个绝对值不等式的解法
[例1] 解下列不等式:
(1)1<|x-2|≤3;
(2)|2x+5|>7+x;
(3)≤.
[思路点拨] 本题考查较简单的绝对值不等式的解法.解答本题(1)可利用公式转化为|ax+b|>c(c>0)或|ax+b|<c(c>0)型不等式后逐一求解,也可利用绝对值的定义分两种情况去掉绝对值符号,还可用平方法转化为不含绝对值的不等式.
(2)可利用公式法转化为不含绝对值的不等式.
(3)可分类讨论去掉分母和绝对值.
[精解详析] (1)法一:原不等式等价于不等式组
即
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}.
法二:原不等式可转化为:
①或②
由①得3<x≤5,由②得-1≤x<1,
所以原不等式的解集是{x|-1≤x<1或3<x≤5}.
(2)由不等式|2x+5|>7+x,
可得2x+5>7+x或2x+5<-(7+x),
整理得x>2或x<-4.
∴原不等式的解集是{x|x<-4或x>2}.
(3)①当x2-2<0且x≠0,即当-<x<,
且x≠0时,原不等式显然成立.
②当x2-2>0时,
原不等式与不等式组等价,
x2-2≥|x|即|x|2-|x|-2≥0,
∴|x|≥2,∴不等式组的解为|x|≥2,
即x≤-2或x≥2.
∴原不等式的解集为
(-∞,-2]∪(-,0)∪(0,)∪[2,+∞).
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含一个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命题法,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.
(2)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命题法,即
①|f(x)|<g(x)?-g(x)<f(x)<g(x),
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.
(3)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命题法,即
a<|f(x)|<b(0<a<b)
?a<f(x)<b或-b<f(x)<-a.
(4)形如|f(x)|<f(x),|f(x)|>f(x)型不等式
此类题的简单解法是利用绝对值的定义,即
|f(x)|>f(x)?f(x)<0,
|f(x)|<f(x)?x∈?.
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1.设函数f(x)=|2x-a|+5x,其中a>0.
(1)当a=3时,求不等式f(x)≥5x+1的解集;
(2)若不等式f(x)≤0的解集为{x|x≤-1},求a的值.
解:(1)当a=3时,
不等式f(x)≥5x+1可化为|2x-3|≥1,
由此可得x≥2或x≤1.
故不等式f(x)≥5x+1的解集为{x|x≤1或x≥2}.
(2)由f(x)≤0得|2x-a|+5x≤0,此不等式可化为不等式组或
即或
因为a>0,所以不等式组的解集为.
由题设可得-=-1,故a=3.
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含两个绝对值不等式的解法
[例2] 解不等式|x+7|-|3x-4|+>0.
[思路点拨] 先求出零点即x=-7,,再分段讨论.
[精解详析] 原不等式化为
|x+7|-|3x-4|+-1>0,
当x>时,原不等式为x+7-(3x-4)+-1>0,
得x<5+,即当-7≤x≤时,原不等式为
x+7+(3x-4)+-1>0,
得x>--,
即--当x<-7时,原不等式为
-(x+7)+(3x-4)+-1>0,
得x>6-,与x<-7矛盾;
综上,不等式的解为--/
(1)|x-a|+|x-b|≥c、|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式的三种解法: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.
(2)|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,于是f(x)=
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.
(3)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.
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2.设函数f(x)=|2x+1|-|x-3|.
(1)解不等式f(x)≥4;
(2)求函数y=f(x)的最小值.
解:(1)由题意得,f(x)=|2x+1|-|x-3|
=
所以不等式f(x)≥4,
等价于或或
解得x≤-8或x≥2.
所以原不等式的解集为{x|x≤-8或x≥2}.
(2)由(1)知,当x<-时,f(x)=-x-4,
所以f(x)在上单调递减;
当-≤x≤3时,f(x)=3x-2,所以f(x)在上单调递增;
当x>3时,f(x)=x+4,所以f(x)在(3,+∞)上单调递增.
故当x=-时,y=f(x)取得最小值,
此时f(x)min=-.
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含参数的绝对值不等式的解法
[例3] 设函数f(x)=|x-1|+|x-a|.
如果?x∈R,f(x)≥2,求a的取值范围.
[思路点拨] 本题考查绝对值不等式的解法.解答本题应先对a进行分类讨论,求出函数f(x)的最小值,然后求a的取值范围.
[精解详析] 若a=1,f(x)=2|x-1|,不满足题设条件.
若a<1,f(x)=
f(x)的最小值为1-a.
若a>1,f(x)=
f(x)的最小值为a-1.
所以?x∈R,f(x)≥2的充要条件是|a-1|≥2,从而a的取值范围为(-∞,-1]∪[3,+∞).
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含有参数的不等式的求解问题分两类,一类不需要对参数进行讨论,另一类如本例,对参数a进行讨论,得到关于参数a的不等式(组),进而求出参数的取值范围.
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3.(辽宁高考)已知函数f(x)=|x-a|,其中a>1.
(1)当a=2时,求不等式f(x)≥4-|x-4|的解集;
(2)已知关于x的不等式|f(2x+a)-2f(x)|≤2的解集为{x|1≤x≤2},求a的值.
解:(1)当a=2时,
f(x)+|x-4|=
当x≤2时,由f(x)≥4-|x-4|,得-2x+6≥4,
解得x≤1;
当2当x≥4时,由f(x)≥4-|x-4|,得2x-6≥4,
解得x≥5.
所以f(x)≥4-|x-4|的解集为{x|x≤1或x≥5}.
(2)记h(x)=f(2x+a)-2f(x),
则h(x)=
由|h(x)|≤2,解得≤x≤.
又已知|h(x)|≤2的解集为{x|1≤x≤2},
所以于是a=3.
[对应学生用书P12]
一、选择题
1.若不等式|ax+2|<6的解集为(-1,2),则实数a的取值为( )
A.8 B.2
C.-4 D.-8
解析:原不等式化为-6<ax+2<6,
即-8<ax<4.
又∵-1<x<2,
∴验证选项易知a=-4适合.
答案:C
2.如果<2和|x|>同时成立,那么x的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析:解不等式<2得x<0或x>;
解不等式|x|>得x>或x<-.
如图所示:
/
∴x的取值范围为.
答案:B
3.如果关于x的不等式|x-a|+|x+4|≥1的解集是全体实数,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,3]∪[5,+∞)
B.[-5,-3]
C.[3,5]
D.(-∞,-5]∪[-3,+∞)
解析:在数轴上,结合绝对值的几何意义可知a≤-5或a≥-3.
答案:D
4.若关于x的不等式|x+1|≥kx恒成立,则实数k的取值范围是( )
A.(-∞,0] B.[-1,0]
C.[0,1] D.[0,+∞)
解析:作出y=|x+1|与l1;y=kx的图象如图,当k<0时,直线一定经过第二、四象限,从图看出明显不恒成立;当k=0时,直线为x轴,符合题意;当k>0时,要使|x+1|≥kx恒成立,只需k≤1.
综上可知k∈[0,1].
答案:C
二、填空题
5.不等式|2x+1|-2|x-1|>0的解集为________.
解析:原不等式即|2x+1|>2|x-1|,两端平方后解得12x>3,即x>.
答案:
6.不等式≥1的实数解集为________.
解析:≥1?|x+1|≥|x+2|,x+2≠0
?(x+1)2≥(x+2)2,x≠-2?x≤-,x≠-2.
答案:(-∞,-2)∪
7.若不等式x+>|a-2|+1对于一切非零实数x均成立,则实数a的取值范围是________.
解析:∵|x+|≥2,∴|a-2|+1<2,即|a-2|<1,解得1<a<3.
答案:1<a<3
8.若关于x的不等式|x-1|+|x-a|≥a的解集为R(其中R是实数集),则实数a的取值范围是________.
解析:不等式|x-1|+|x-a|≥a恒成立,
a不大于|x-1|+|x-a|的最小值,
∵|x-1|+|x-a|≥|1-a|,
∴|1-a|≥a,1-a≥a或1-a≤-a,解得a≤.
答案:
三、解答题
9.解不等式|2x-4|-|3x+9|<1.
解:(1)当x>2时,原不等式可化为
解得x>2.
(2)当-3≤x≤2时,原不等式可化为
解得-<x≤2.
(3)当x<-3时,原不等式可化为
解得x<-12.
综上所述,原不等式的解集为.
10.已知函数f(x)=|2x-1|+|x-2a|.
(1)当a=1时,求f(x)≤3的解集;
(2)当x∈[1,2]时,f(x)≤3恒成立,求实数a的取值范围.
解:(1)当a=1时,
原不等式可化为|2x-1|+|x-2|≤3,
当x>2时,得3x-3≤3,则x≤2,无解;
当≤x≤2时,得x+1≤3,则x≤2,所以≤x≤2;
当x<时,得3-3x≤3,则x≥0,所以0≤x<.
综上所述,原不等式的解集为[0,2].
(2)原不等式可化为|x-2a|≤3-|2x-1|,
因为x∈[1,2],所以|x-2a|≤4-2x,
即2x-4≤2a-x≤4-2x,
故3x-4≤2a≤4-x对x∈[1,2]恒成立.
当1≤x≤2时,3x-4的最大值为2,4-x的最小值为2,
所以a的取值范围为1.
11.已知函数f(x)=|x+3|+|x-a|(a>0).
(1)当a=4时,已知f(x)=7,求x的取值范围;
(2)若f(x)≥6的解集为{x|x≤-4或x≥2},求a的值.
解:(1)因为|x+3|+|x-4|≥|x+3-x+4|=7,当且仅当(x+3)(x-4)≤0时等号成立.
所以f(x)=7时,-3≤x≤4,故x∈[-3,4].
(2)由题知f(x)=
当a+3≥6时,不等式f(x)≥6的解集为R,不合题意;
当a+3<6时,不等式f(x)≥6的解为或
即或
又因为f(x)≥6的解集为{x|x≤-4或x≥2},
所以a=1.
课件40张PPT。第一章把握热点考向考点一理解教材新知考点二应用创新演练1.3 绝对值不等式的解法读教材·填要点小问题·大思维考点三