高中数学(选修4-5)配套课件2份、教案、同步练习题,补习复习资料:1.2.1绝对值三角不等式

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名称 高中数学(选修4-5)配套课件2份、教案、同步练习题,补习复习资料:1.2.1绝对值三角不等式
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资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2019-08-16 14:05:32

文档简介

第一讲 不等式和绝对值不等
1.2 绝对值不等式
1.2.1 绝对值三角不等式
A级 基础巩固
一、选择题
1.若|x-m|<ε,|y-m|<ε,则下列不等式中一定成立的是(  )
A.|x-y|<ε      B.|x-y|<2ε
C.|x-y|>2ε D.|x-y|>ε
解析:|x-y|=|x-m-(y-m)|≤|x-m|+|y-m|<2ε.
答案:B
2.如果a,b都是非零实数,则下列不等式中不成立的是(  )
A.|a+b|>a-b B.2≤|a+b|(ab>0)
C.|a+b|≤|a|+|b| D.≥2
解析:令a=1,b=-1,则A不成立.
答案:A
3.已知h>0,a,b∈R,命题甲:|a-b|<2h;命题乙:|a-1|<h,且|b-1|<h,则甲是乙的(  )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:显然a与b的距离可以很近,满足|a-b|<2h,但此时a,b与1的距离也可以最大,因此甲不能推出乙;若|a-1|<h,|b-1|<h,则|a-b|=|a-1+1-b|≤|a-1|+|b-1|<2h,乙可以推出甲.
因此甲是乙的必要不充分条件.
答案:B
4.函数y=|x-4|+|x-6|的最小值为(  )
A.2 B.
C.4 D.6
解析:y=|x-4|+|x-6|≥|x-4-(x-6)|=2.
故最小值为2.
答案:A
5.若|a-c|<b,则下列不等式不成立的是(  )
A.|a|<|b|+|c| B.|c|<|a|+|b|
C.b>||c|-|a|| D.b<|a|-|c|
解析:由|a-c|<b知b>0,所以b=|b|.
因为|a|-|c|≤|a-c|,
所以|a|-|c|<b,即|a|<b+|c|=|b|+|c|,故A成立.
同理由|c|-|a|≤|a-c|,得|c|-|a|<b.
所以|c|<|a|+b=|a|+|b|,故B成立.
而由A成立得|c|-|a|>-|b|,
由B成立得|c|-|a|<|b|,所以-|b|<|c|-|a|<|b|,
即||c|-|a||<|b|=b,故C成立.
故由A成立知D不成立.
答案:D
二、填空题
6.若不等式|x-4|+|x-3|>a对一切实数x恒成立,则实数a的取值范围是________.
解析:由|x-4|+|x-3|≥|(x-4)-(x-3)|=1,
得(|x-4|+|x-3|)min=1,
故a的取值范围是(-∞,1).
答案:(-∞,1)
7.若不等式|x-4|-|x-3|≤a对一切x∈R恒成立,则实数a的取值范围是________.
解析:设f(x)=|x-4|+|x-3|,则f(x)≤a对一切x∈R恒成立的充要条件是a≥f(x)的最大值.
因为|x-4|-|x-3|≤|(x-4)-(x-3)|=1,
即f(x)max=1,所以a≥1.
答案:1,+∞)
8.对于实数x,y,若|x-1|≤1,|y-2|≤1,|x-2y+1|的最大值是________.
解析:|x-2y+1|=|x-1-2(y-2)-2|≤|x-1|+2|y-2|+|-2|≤1+2+2=5.
答案:5
三、解答题
9.(2018·课标全国Ⅱ卷)设函数f(x)=+|x-a|(a>0),证明:f(x)≥2.
证明:由a>0,有
f(x)=+|x-a|≥=+a≥2.
所以f(x)≥2.
10.求函数f(x)=|x-5|-|x+3|的最大值,并求出取最大值时x的范围.
解:f(x)=|x-5|-|x+3|≤|(x-5)-(x+3)|=8,
当且仅当(x-5)(x+3)≤0,即-3≤x≤5时等号成立,
所以当-3≤x≤5时,f(x)=|x-5|-|x+3|取得最大值为8.
B级 能力提升
1.设集合{x|x-3|-|x-4|>m}≠?,则实数m的取值范围为(  )
A.m>1 B.m≥1
C.m<1 D.m≤1
解析:|x-3|-|x-4|≤|x-3-(x-4)|=1.集合非空即|x-3|-|x-4|>m有解,所以m<1.
答案:C
2.以下三个命题:
(1)若|a-b|<1,则|a|<|b|+1;
(2)若a,b∈R,则|a+b|-2|a|≤|a-b|;
(3)若|x|<2, |y|>3,则<.
其中正确的有________个.
解析:(1)因为|a|-|b|≤|a-b|<1,所以|a|<|b|+1,所以(1)正确.(2)因为|a+b|-2|a|≤|a+b-2a|=|b-a|=|a-b|,所以(2)正确.(3)因为|x|<2,|y|>3,所以<,所以(3)正确.
答案:3
3.x,y∈R,若|x|+|y|+|x-1|+|y-1|≤2,求x+y的取值范围.
解:因为|x|+|x-1|≥|x-(x-1)|=1,
当且仅当0≤x≤1时取等号,
|y|+|y-1|≥|y-(y-1)|=1,当且仅当0≤y≤1时取等号,
所以|x|+|y|+|x-1|+|y-1|≥2.①
又因为|x|+|y|+|x-1|+|y-1|≤2,②
所以只有当0≤x≤1,0≤y≤1时,①②两式同时成立.
所以0≤x+y≤2.
课件44张PPT。二 绝对值不等式
1.绝对值三角不等式【自主预习】
1.绝对值的几何意义原点距离长度a 2.绝对值三角不等式
(1)定理1:如果a,b∈R,则|a+b|≤________,当且仅
当______时,等号成立.
(2)定理1的推广:如果a,b是实数,则||a|-|b||≤
|a±b|≤|a|+|b|.|a|+|b|ab≥0(3)定理2:如果a,b,c∈R,那么|a-c|≤|a-b|+|b-c|,
当且仅当______________时,等号成立.(a-b)(b-c)≥0【即时小测】
1.已知a,b∈R,则使不等式|a+b|<|a|+|b|一定成立的条件是 (  )
A.a+b>0 B.a+b<0 C.ab>0 D.ab<0
【解析】选D.根据绝对值的意义,可知只有当ab<0时,
不等式|a+b|<|a|+|b|成立.2.对任意x,y∈R,|x-1|+|x|+|y-1|+|y+1|的最小值
为 (  )
A.1 B.2 C.3 D.4
【解析】选C.对任意x,y∈R,|x-1|+|x|+|y-1|+|y+1|
=|x-1|+|-x|+|1-y|+|y+1|≥|x-1-x|+|1-y+y+1|=3,
当且仅当x∈[0,1],y∈[-1,1]时,等号成立.3.不等式|x+1|+|x-1|≥a恒成立,则实数a的取值范围为_________.
【解析】因为|x+1|+|x-1|≥|(x+1)-(x-1)|=2,
当且仅当-1≤x≤1时等号成立,所以,使不等式|x+1|+|x-1|≥a恒成立的实数a的取值范围为a≤2.
答案:a≤2【知识探究】
探究点 绝对值三角不等式
1.用向量a,b分别替换a,b,当a与b不共线时,有|a+b|<|a|+|b|,其几何意义是什么?
提示:其几何意义是:三角形的两边之和大于第三边.2.不等式|a|-|b|≤|a+b|≤|a|+|b|中“=”成立的条件分别是什么?
提示:右侧“=”成立的条件是ab≥0,左侧“=”成立的条件是ab≤0且|a|≥|b|.【归纳总结】
1.对定理1的两点说明
(1)由于定理1与三角形边之间的联系,故称此不等式为绝对值三角不等式.
(2)定理1可推广到n个实数情况即:
|a1+a2+…+an|≤|a1|+|a2|+…+|an|.2.定理2的几何解释
在数轴上,a,b,c所对应的点分别为A,B,C,
当点B在点A,C之间时,|a-c|=|a-b|+|b-c|.
当点B不在点A,C之间时,
(1)点B在A或C上时,|a-c|=|a-b|+|b-c|.
(2)点B不在A,C上时,|a-c|<|a-b|+|b-c|.类型一 利用绝对值三角不等式证明不等式
【典例】设函数f(x)=x2-2x,实数|x-a|<1.求证:|f(x)-f(a)|<2|a|+3.
【解题探究】典例中对于|f(x)-f(a)|如何构造,使其满足绝对值不等式的形式?
提示:|f(x)-f(a)|=|x2-2x-a2+2a|=|x-a||x+a-2|.【证明】因为函数f(x)=x2-2x,实数|x-a|<1,
所以|f(x)-f(a)|=|x2-2x-a2+2a|=|x-a||x+a-2|
<|x+a-2|=|(x-a)+2a-2|≤|x-a|+|2a-2|<1+|2a|+2=2|a|+3,所以|f(x)-f(a)|<2|a|+3.【方法技巧】两类含绝对值不等式的证明技巧
  一类是比较简单的不等式,往往可通过平方法、换元法去掉绝对值转化为常见的不等式证明,或利用||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|,通过适当的添、拆项证明. 另一类是综合性较强的函数型含绝对值的不等式,往往可考虑利用一般情况成立,则特殊情况也成立的思想,或利用一元二次方程的根的分布等方法来证明.【变式训练】1.设m是|a|,|b|和1中最大的一个,当
|x|>m时,求证: <2.
【解题指南】利用m≥|a|,m≥|b|,m≥1求解.【证明】因为|x|>m≥|b|且|x|>m≥1,
所以|x2|>|b|.
又因为|x|>m≥|a|,
所以
故原不等式成立.2.若f(x)=x2-x+c(c为常数),|x-a|<1,求证:|f(x)-f(a)|<2(|a|+1).
【解题指南】将|f(x)-f(a)|分解成含|x-a|的形式,再利用|x-a|<1证明.【证明】|f(x)-f(a)|=|x2-x+c-(a2-a+c)|
=|x2-x-a2+a|=|(x-a)(x+a-1)|
=|x-a|·|x+a-1|<|x+a-1|
=|(x-a)+(2a-1)|≤|x-a|+|2a-1|
≤|x-a|+|2a|+1<1+2|a|+1=2(|a|+1).类型二 利用绝对值三角不等式求最值或取值范围
【典例】求函数y=|x-3|-|x+1|的最大值和最小值.
【解题探究】典例中求|x-3|-|x+1|的最值可利用哪个绝对值不等式?
提示:根据||a|-|b||≤|a-b|求最值.【解析】因为||x-3|-|x+1||≤|(x-3)-(x+1)|=4,
所以-4≤|x-3|-|x+1|≤4.
所以ymax=4,ymin=-4.【延伸探究】
1.典例中函数y取到最大值时,需满足什么条件?
【解析】函数y取到最大值,需要满足
解得x≤-1.2.若将典例条件改为|x-3|+|x+1|>a的解集不是R,求a的取值范围.
【解析】只要a不小于|x-3|+|x+1|的最小值,
则|x-3|+|x+1|>a的解集不是R,
而|x-3|+|x+1|=|3-x|+|x+1|≥|3-x+x+1|=4,当且仅当(3-x)(x+1)≥0,即-1≤x≤3时取最小值4,
所以a的取值范围是[4,+∞).【方法技巧】求f(x)=|x+a|+|x+b|和f(x)=|x+a|-|x+b|的最值的三种方法
(1)转化法:转化为分段函数进而利用分段函数的性质求解.(2)利用绝对值三角不等式进行“放缩”求解,但要注意两数的“差”还是“和”的绝对值为定值.
(3)利用绝对值的几何意义.【变式训练】已知x∈R,求函数f(x)=|x+1|-|x-2|的最大值.
【解析】根据绝对值的三角不等式,有|x+1|-|x-2| ≤|(x+1)-(x-2)|=3.当且仅当x≥2时等号成立.故函数f(x)=|x+1|-|x-2|≤3,所以最大值为3.类型三 绝对值三角不等式的综合应用
【典例】(2014·全国卷Ⅱ)设函数f(x)= +|x-a|
(a>0).
(1)证明:f(x)≥2.
(2)若f(3)<5,求a的取值范围.【解题探究】1.典例(1)中可利用什么来证明f(x)≥2?
提示:利用绝对值不等式去掉x,再利用平均不等式证明.
2.典例(2)中含绝对值的不等式如何转化为不含绝对值?
提示:可通过对a讨论,去掉绝对值,解不等式.【解析】(1)由a>0,有f(x)=
所以f(x)≥2.
(2)f(3)= +|3-a|.当a>3时,f(3)=a+ ,
由f(3)<5,得3由f(3)<5,得 综上,a的取值范围是 【方法技巧】绝对值不等式综合应用的解题策略
含绝对值的综合问题,综合性强,所用到的知识多,在解题时,要注意应用绝对值不等式的性质、推论及已知条件,还要注意配方等等价变形,同时在应用绝对值不等式放缩性质求最值时,还要注意等号成立的条件.【变式训练】1.设f(x)=ax2+bx+c,当|x|≤1时,恒有|f(x)|≤1,求证:|f(2)|≤7.
【证明】因为|x|≤1时,有|f(x)|≤1,
所以|f(0)|=|c|≤1,|f(1)|≤1,|f(-1)|≤1,
又f(1)=a+b+c,f(-1)=a-b+c所以|f(2)|=|4a+2b+c|
=|3(a+b+c)+(a-b+c)-3c|
=|3f(1)+f(-1)-3f(0)|
≤3|f(1)|+|f(-1)|+3|f(0)|
≤3+1+3=7.所以|f(2)|≤7.2.已知函数f(x)=lg
(1)判断f(x)在[-1,1]上的单调性,并给出证明.
(2)若t∈R,求证: 【解析】(1)f(x)在[-1,1]上是减函数.
证明:令
取-1≤x1则u1-u2= 因为|x1|≤1,|x2|≤1,x1所以u1-u2>0,即u1>u2.
又在[-1,1]上u>0,故lgu1>lgu2,
得f(x1)>f(x2),所以f(x)在[-1,1]上是减函数.(2)因为
所以 由(1)的结论,有自我纠错 绝对值不等式在证明中的应用
【典例】求证: 【失误案例】分析解题过程,找出错误之处,并写出正确答案.
提示:错误的根本原因是用错了绝对值不等式,不能保证1+|a+b|≥1+|a|,1+|a+b|≥1+|b|成立.正确解答过程如下:【解析】当|a+b|=0时,显然成立.
当|a+b|≠0时,
所以不等式成立.课 题: 第02课时 含有绝对值的不等式的解法
目的要求:
重点难点:
教学过程:
一、引入:
在初中课程的学习中,我们已经对不等式和绝对值的一些基本知识有了一定的了解。在此基础上,本节讨论含有绝对值的不等式。
关于含有绝对值的不等式的问题,主要包括两类:一类是解不等式,另一类是证明不等式。下面分别就这两类问题展开探讨。
1、解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.
请同学们回忆一下绝对值的意义。
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。
2、含有绝对值的不等式有两种基本的类型。
第一种类型。 设a为正数。根据绝对值的意义,不等式的解集是 ,它的几何意义就是数轴上到原点的距离小于a的点的集合是开区间(-a,a),如图所示。
图1-1
如果给定的不等式符合上述形式,就可以直接利用它的结果来解。
第二种类型。 设a为正数。根据绝对值的意义,不等式的解集是
{或}
它的几何意义就是数轴上到原点的距离大于a的点的集合是两个开区间的并集。如图1-2所示。

图1-2
同样,如果给定的不等式符合这种类型,就可以直接利用它的结果来解。
二、典型例题:
例1、解不等式。
例2、解不等式。
方法1:分域讨论
★方法2:依题意,或,(为什么可以这么解?)
例3、解不等式。
例4、解不等式。
解 本题可以按照例3的方法解,但更简单的解法是利用几何意义。原不等式即数轴上的点x到1,2的距离的和大于等于5。因为1,2的距离为1,所以x在2的右边,与2的距离大于等于2(=(5-1);或者x在1的左边,与1的距离大于等于2。这就是说,或
例5、不等式 >,对一切实数都成立,求实数的取值范围。
三、小结:
四、练习:解不等式
1、 2、
3、 . 4、 .
5、 6、 .
7、 8、
9、 10、
五、作业:
课件23张PPT。第一讲 不等式和绝对值不等式学业分层测评(五)
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.不等式1<|x+1|<3的解集为(  )
A.(0,2) B.(-2,0)∪(2,4)
C.(-4,0) D.(-4,-2)∪(0,2)
【解析】 由1<|x+1|<3,得
1∴0∴不等式的解集为(-4,-2)∪(0,2).
【答案】 D
2.不等式>的解集是(  )
A.(0,2) B.(-∞,0)
C.(2,+∞) D.(-∞,0)∪(2,+∞)
【解析】 由绝对值的意义知,>等价于<0,即x(x-2)<0,解得0【答案】 A
3.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
4.若不等式|x+1|+|x-2|≥a的解集为R,则实数a的取值范围是(  )
A.a≥3 B.a≤3
C.a>3 D.a<3
【解析】 令t=|x+1|+|x-2|,由题意知
只要tmin≥a即可,
因为|x+1|+|x-2|≥|(x+1)-(x-2)|=3,所以tmin=3,∴a≤3.
即实数a的取值范围是(-∞,3],故选B.
【答案】 B
5.设集合A={x||x-a|<1,x∈R},B={x||x-b|>2,x∈R},若A?B,则实数a,b必满足(  )
A.|a+b|≤3 B.|a+b|≥3
C.|a-b|≤3 D.|a-b|≥3
【解析】 由|x-a|<1,得a-1由|x-b|>2,得xb+2.
∵A?B,∴a-1≥b+2或a+1≤b-2,
即a-b≥3或a-b≤-3,∴|a-b|≥3.
【答案】 D
二、填空题
6.不等式|x-5|-|x+3|≥4的解集为________.
【解析】 当x<-3时,原不等式为8≥4恒成立;当-3≤x≤5时,原不等式为(5-x)-(x+3)≥4,解得x≤-1,所以-3≤x≤-1;当x>5时,原不等式为(x-5)-(x+3)≥4,无解.综上可知,不等式|x-5|-|x+3|≥4的解集为{x|x≤-1}.
【答案】 {x|x≤-1}
7.若关于x的不等式|ax-2|<3的解集为,则a=________.
【解析】 ∵|ax-2|<3,∴-1当a>0时,-当a=0时,x∈R,与已知条件不符;
当a<0时,【答案】 -3
8.若关于x的不等式|x+2|+|x-1|<a的解集为?,则a的取值范围为________.
【解析】 法一:由|x+2|+|x-1|=|x+2|+|1-x|≥|x+2+1-x|=3,知a≤3时,原不等式无解.
法二:数轴上任一点到-2与1的距离之和最小值为3.
所以当a≤3时,原不等式的解集为?.
【答案】 (-∞,3]
三、解答题
9.已知关于x的不等式|x|>ax+1的解集为{x|x≤0}的子集,求a的取值范围.
【解】 设y1=|x|,y2=ax+1.
则y1=
在同一直角坐标系中作出两函数图象,如图所示.
|x|>ax+1,只需考虑函数y1=|x|的图象位于y2=ax+1的图象上方的部分,可知a≥1,即a的取值范围是[1,+∞).
10.已知函数f(x)=|x-3|+|x-2|+k.
(1)若f(x)≥3恒成立,求k的取值范围;
(2)当k=1时,求不等式f(x)<3x的解集.
【解】 (1)|x-3|+|x-2|+k≥3,对任意x∈R恒成立,即(|x-3|+|x-2|)min≥3-k.
又|x-3|+|x-2|≥|x-3-x+2|=1,(|x-3|+|x-2|)min=1≥3-k,解得k≥2.
(2)当x≤2时,5x>6,解得x>,∴当22,解得x>,∴2当x≥3时,x>-4,∴x≥3.
综上,解集为.
[能力提升]
1.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
2.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
3.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】 
4.已知a∈R,设关于x的不等式|2x-a|+|x+3|≥2x+4的解集为A.
(1)若a=1,求A;
(2)若A=R,求a的取值范围.
【解】 (1)当x≤-3时,原不等式化为-3x-2≥2x+4,得x≤-3.
当-3<x≤时,原不等式化为4-x≥2x+4,得-3<x≤0.
当x>时,原不等式化为3x+2≥2x+4,得x≥2.
综上,A={x|x≤0或x≥2}.
(2)当x≤-2时,|2x-a|+|x+3|≥0≥2x+4成立.
当x>-2时,|2x-a|+|x+3|=|2x-a|+x+3≥2x+4,
得x≥a+1或x≤,
所以a+1≤-2或a+1≤,得a≤-2.
综上,a的取值范围为(-∞,-2].
课 题: 第02课时 含有绝对值的不等式的解法
目的要求:
重点难点:
教学过程:
一、引入:
在初中课程的学习中,我们已经对不等式和绝对值的一些基本知识有了一定的了解。在此基础上,本节讨论含有绝对值的不等式。
关于含有绝对值的不等式的问题,主要包括两类:一类是解不等式,另一类是证明不等式。下面分别就这两类问题展开探讨。
1、解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.
请同学们回忆一下绝对值的意义。
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。
2、含有绝对值的不等式有两种基本的类型。
第一种类型。 设a为正数。根据绝对值的意义,不等式的解集是 ,它的几何意义就是数轴上到原点的距离小于a的点的集合是开区间(-a,a),如图所示。
图1-1
如果给定的不等式符合上述形式,就可以直接利用它的结果来解。
第二种类型。 设a为正数。根据绝对值的意义,不等式的解集是
{或}
它的几何意义就是数轴上到原点的距离大于a的点的集合是两个开区间的并集。如图1-2所示。

图1-2
同样,如果给定的不等式符合这种类型,就可以直接利用它的结果来解。
二、典型例题:
例1、解不等式。
例2、解不等式。
方法1:分域讨论
★方法2:依题意,或,(为什么可以这么解?)
例3、解不等式。
例4、解不等式。
解 本题可以按照例3的方法解,但更简单的解法是利用几何意义。原不等式即数轴上的点x到1,2的距离的和大于等于5。因为1,2的距离为1,所以x在2的右边,与2的距离大于等于2(=(5-1);或者x在1的左边,与1的距离大于等于2。这就是说,或
例5、不等式 >,对一切实数都成立,求实数的取值范围。
三、小结:
四、练习:解不等式
1、 2、
3、 . 4、 .
5、 6、 .
7、 8、
9、 10、
五、作业: