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资源详情
高中数学
人教新课标B版
选修4-5
第一章不等式的基本性质和证明的基本方法
绝对值不等式的解法
人教B版数学选修4-5(课件58+教案+练习)1.3 绝对值不等式的解法
文档属性
名称
人教B版数学选修4-5(课件58+教案+练习)1.3 绝对值不等式的解法
格式
zip
文件大小
2.9MB
资源类型
教案
版本资源
人教新课标B版
科目
数学
更新时间
2019-09-29 11:05:35
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文档简介
1.3 绝对值不等式的解法
1.3.1 |ax+b|≤c,|ax+b|≥c型不等式的解法
1.3.2 |x-a|+|x-b|≥c,|x-a|+|x-b|≤c型不等式的解法
学习目标:1.理解绝对值的几何意义,掌握去绝对值的方法.2.会利用绝对值的几何意义求解以下类型的不等式:|ax+b|≤c;|ax+b|≥c;|x-a|+|x-b|≥c;|x-a|+|x-b|≤c.
教材整理1 绝对值不等式|x|
a的解集
不等式
a>0
a=0
a<0
|x|
{x|-a
|x|>a
{x|x>a,或x<-a}
{x∈R|x≠0}
R
不等式|x|·(1-2x)>0的解集是( )
A. B.(-∞,0)∪
C. D.
[解析] 原不等式等价于
解得x<且x≠0,
即x∈(-∞,0)∪.
[答案] B
教材整理2 |ax+b|≤c,|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.
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<x+1<3或-3<x+1<-1,∴0<x<2或-4<x<-2,
∴不等式的解集为(-4,-2)∪(0,2).
[答案] D
教材整理3 |x-a|+|x-b|≥c,|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式的解法
1.利用绝对值不等式的几何意义求解.
2.利用零点分段法求解.
3.构造函数,利用函数的图象求解.
|ax+b|≤c与|ax+b|≥c型不等式的解法
【例1】 解下列不等式.
(1)1<|x-2|≤3;
(2)|2x+5|>7+x;
(3)≤.
[精彩点拨] 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.
[自主解答] (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.
所以原不等式的解集是{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,所以|x|≥2,
所以不等式组的解为|x|≥2,即x≤-2或x≥2.
所以原不等式的解集为
(-∞,-2]∪(-,0)∪(0,)∪[2,+∞).
形如|f(x)|>g(x)的不等式可借助|ax+b|>c的解法,转化为f(x)<-g(x)或f(x)>g(x),当然|f(x)|<g(x)?-g(x)<f(x)<g(x).如果f(x)的正负能确定的话,也可以直接去掉绝对值符号.
1.解下列不等式.
(1)x+|2x-1|<3;
(2)|1-2x|≤3.
[解] (1)原不等式可化为
或
解得≤x<或-2
所以原不等式的解集是.
(2)原不等式化为|2x-1|≤3,得-3≤2x-1≤3,
从而-2≤2x≤4,得解集为{x|-1≤x≤2}.
|x-a|+|x-b|≥c和|x-a|+|x-b|≤c型不等式的解法
【例2】 解不等式|x+2|+|x-1|≤4.
[精彩点拨] 在数轴上与-2,1对应的点把数轴分成三部分,在每一部分里分别讨论不等式的解,然后把所求得三个集合取并集;也可以利用绝对值几何意义求解,另外还可以构造函数通过数形结合求得.
[自主解答] 法一(零点分段讨论法):
(1)x≤-2时,|x+2|+|x-1|≤4?-2-x+1-x≤4?-2x≤5
?x≥-,
∴-≤x≤-2;
(2)-2<x<1时,|x+2|+|x-1|≤4?x+2+1-x≤4?-1≤0,
∴-2<x<1;
(3)x≥1时,|x+2|+|x-1|≤4?x+2+x-1≤4?2x≤3?x≤,
∴1≤x≤.
因此原不等式的解集为∪(-2,1)∪=.
法二(几何法):
x为不等式|x+2|+|x-1|≤4的解?x是与数轴上的点A(-2)及B(1)两点距离之和小于等于4的点.
A,B两点的距离为3,因此线段AB上任何一点到A,B距离之和都等于3,因此都是原不等式的解,但我们需要找到原不等式解的全体,于是关键在于找到A,B距离之和为4的点.
如图,我们将B向右移动个单位至点B1,此时B1与A及B距离之和增加1个单位,同理我们将A点向左移动个单位到A1,这时A1与A及B距离之和也增加一个单位,从数轴上可以看到A1与B1之间的任何点(包括点A1和B1)到A,B的距离之和均小于等于4,而当x<-或x>时,x与A,B两点的距离之和都大于4.
因而原不等式的解集为.
法三(图象法):
将原不等式转化为|x+2|+|x-1|-4≤0.
构造函数y=|x+2|+|x-1|-4,即y=
作出函数图象(如图),当x∈时,y≤0,所以原不等式的解集为.
|x-a|+|x-b|≥c和|x-a|+|x-b|≤c型不等式可从以下三个方面去解:
(1)零点分段讨论法
设数轴上与a,b对应的点分别是A,B,以A,B为分界点,将数轴分为三个区间,在这三个区间上,绝对值不等式可以转化为不含绝对值的不等式,分别求解后再求并集.
(2)利用|x-a|的几何意义
|x-a|+|x-b|与|x-a|-|x-b|分别表示数轴上与x对应的点到与a,b对应的点的距离之和与距离之差.
(3)(构造函数法)数形结合法
通过构造函数,利用函数的图象求解,体现函数与方程的思想,正确求出函数的零点并画出函数图象(有时需要考查函数的单调性)是解题关键.
2.解不等式|x+1|+|x-2|<4.
[解] 当x<-1时,不等式化为-x-1+2-x<4,解得-<x<-1;
当-1≤x≤2时,不等式化为x+1+2-x<4,解得-1≤x≤2;
当x>2时,不等式化为x+1+x-2<4,解得2<x<.
所以原不等式的解集为.
含参数的绝对值不等式的综合问题
【例3】 已知函数f(x)=|x-a|.
(1)若不等式f(x)≤3的解集为{x|-1≤x≤5},求实数a的值;
(2)在(1)的条件下,若f(x)+f(x+5)≥m对一切实数x恒成立,求实数m的取值范围.
[精彩点拨]
[自主解答] (1)由f(x)≤3,得|x-a|≤3,
解得a-3≤x≤a+3.
又已知不等式f(x)≤3的解集为{x|-1≤x≤5},
所以解得a=2.
(2)由(1)知a=2,此时f(x)=|x-2|,
设g(x)=f(x)+f(x+5)=|x-2|+|x+3|,
于是g(x)=
利用g(x)的单调性,易知g(x)的最小值为5.
因此,若g(x)=f(x)+f(x+5)≥m对x∈R恒成立,
实数m的取值范围是(-∞,5].
1.第(2)问求解的关键是转化为求f(x)+f(x+5)的最小值,运用分类讨论思想,利用函数的单调性求解.
2.将绝对值不等式与函数以及不等式恒成立交汇、渗透,这是命题的新动向,解题时强化函数、数形结合与转化化归思想方法的灵活运用.
3.若将“本例的条件和第(1)问”改为“f(x)=|2x-2|+|x+3|且关于x的不等式f(x)≤|2a-1|的解集不是空集”,试求实数a的取值范围.
[解] 易知f(x)=
当x≤-3时,f(x)=-3x-1≥8,
当-3
∴4
当x≥1时,f(x)=3x+1≥4.
因此f(x)的值域是[4,+∞).
要使f(x)≤|2a-1|的解集不是空集,
必须有|2a-1|≥4,
∴2a-1≥4或2a-1≤-4,
解得a≥或a≤-.
因此实数a的取值范围是.
含绝对值的不等式的解法
[探究问题]
1.当c<0时,|ax+b|≤c,|ax+b|≥c的解集分别是什么?
[提示] c<0时,|ax+b|≤c的解集为.
|ax+b|≥c的解集为R.
2.如何解含绝对值的不等式?
[提示] 利用绝对值的意义和性质,去掉绝对值转化为不含绝对值的不等式或不等式组,再进一步求解.也可利用函数思想通过图象求解.
3.如何解含一个绝对值的不等式?
[提示] 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含义,即
|f(x)|>f(x)?f(x)<0,
|f(x)|<f(x)?x∈.
4.如何解含两个绝对值的不等式?
[提示] (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,但较复杂;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.
【例4】 已知函数f(x)=|x-8|-|x-4|.
(1)作出函数f(x)的图象;
(2)解不等式f(x)>2.
[精彩点拨] (1)去掉绝对值,把f(x)表示为分段函数,画出f(x)的图象.(2)不等式f(x)>2可以看作是函数f(x)的值比2大,结合图象求出.
[自主解答] (1)f(x)=
函数的图象如图所示.
(2)不等式|x-8|-|x-4|>2,
即f(x)>2.
由-2x+12=2,
得x=5,
根据函数f(x)的图象可知,
原不等式的解集为(-∞,5).
4.解不等式|2x+1|-2|x-1|>0.
[解] 法一:原不等式可化为
|2x+1|>2|x-1|,
∴(2x+1)2>4(x-1)2,解得x>,∴原不等式的解集为.
法二:当x≤-时,原不等式可化为-1-2x+2(x-1)>0,整理得-3>0,无解;
当-<x≤1时,原不等式可化为2x+1+2(x-1)>0,整理得4x-1>0,即x>,∴<x≤1;
当x>1时,原不等式可化为2x+1-2(x-1)>0,整理得3>0.此时不等式的解集为x>1.
∴原不等式的解集为∪{x|x>1}=.
1.不等式|x-2|>x-2的解集是( )
A.(-∞,2) B.(-∞,+∞)
C.(2,+∞) D.(-∞,2)∪(2,+∞)
[解析] 原不等式同解于x-2<0,即x<2.
[答案] A
2.不等式|x2-2|<2的解集是( )
A.(-1,1) B.(-2,2)
C.(-1,0)∪(0,1) D.(-2,0)∪(0,2)
[解析] 由|x2-2|<2,得-2<x2-2<2,即0<x2<4,所以-2<x<0或0<x<2,故解集为(-2,0)∪(0,2).
[答案] D
3.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
4.若关于x的不等式|x-3|-|x-4|
[解析] 根据绝对值的几何意义知,|x-3|-|x-4|≥-1,∴要使不等式有解,必须a>-1.
[答案] (-1,+∞)
5.解不等式|5x-x2|<6.
[解] 法一:由|5x-x2|<6,得|x2-5x|<6,
∴-6<x2-5x<6,
∴
解得
∴-1<x<2或3<x<6,
∴原不等式的解集为{x|-1<x<2或3<x<6}.
法二:作函数y=x2-5x的图象.
|x2-5x|<6表示函数图象中直线y=±6间相应的部分的自变量的集合,解x2-5x=6得x1=-1,x2=6,解x2-5x=-6得x1′=2,x2′=3,即得到不等式的解集是{x|-1<x<2或3<x<6}.
课件58张PPT。第一章 不等式的基本性质和证明的基本方法1.3 绝对值不等式的解法
1.3.1 |ax+b|≤c,|ax+b|≥c型不等式的解法
1.3.2 |x-a|+|x-b|≥c,|x-a|+|x-b|≤c型不等式的解法{x|-a
a,或x<-a} ax+b≥c或ax+b≤-c-c≤ax+b≤c|ax+b|≤c与|ax+b|≥c型不等式的解法 |x-a|+|x-b|≥c和|x-a|+|x-b|≤c型不等式的解法 含参数的绝对值不等式的综合问题 含绝对值的不等式的解法 点击右图进入…Thank you for watching !课时分层作业(三) 绝对值不等式的解法
(建议用时:45分钟)
[基础达标练]
一、选择题
1.集合{x|0<|x-3|<3,x∈Z}的真子集个数为( )
A.16 B.15
C.8 D.7
[解析] 不等式的解集为x=1,2,4,5,共4个元素,所以真子集个数为24-1=15.
[答案] B
2.不等式|x-1|+|x-2|≥5的解集为( )
A.{x|x≤-1或x≥4}
B.{x|x≤1或x≥2}
C.{x|x≤1}
D.{x|x≥2}
[解析] 画数轴可得
当x=-1或x=4时,
有|x-1|+|x-2|=5.
由绝对值的几何意义可得,
当x≤-1或x≥4时,|x-1|+|x-2|≥5.
[答案] A
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(略)上,结合绝对值的几何意义可知a≤-5或a≥-3.
[答案] D
4.>0的解集为( )
A.
B.
C.
D.
[解析] ∵分母|x+3|>0且x≠-3,
∴原不等式等价于|2x-1|-2>0,
即|2x-1|>2,∴2x-1>2或2x-1<-2,
解得x>或x<-.
∴原不等式的解集为
.
[答案] C
5.函数y=|x-1|+|x-2|( )
A.图象无对称轴,且在R上不单调
B.图象无对称轴,且在R上单调递增
C.图象有对称轴,且在对称轴右侧不单调
D.图象有对称轴,且在对称轴右侧单调递增
[解析] 原函数可化为:
y=
其图象如图所示:
由图象知C正确.
[答案] C
二、填空题
6.不等式|x-1|+|x-2|≤3的最小整数解是________.
[解析] 原不等式可化为或或
解得0≤x≤3,∴最小整数解是0.
[答案] 0
7.不等式|x-1|+|x+2|≥5的解集为________.
[解析] 法一:要去掉绝对值符号,需要对x与-2和1进行大小比较,-2和1可以把数轴分成三部分.当x<-2时,不等式等价于-(x-1)-(x+2)≥5,解得x≤-3;当-2≤x<1时,不等式等价于-(x-1)+(x+2)≥5,即3≥5,无解;当x≥1时,不等式等价于x-1+x+2≥5,解得x≥2.综上,不等式的解集为{x|x≤-3或x≥2}.
法二:|x-1|+|x+2|表示数轴上的点x到点1和点-2的距离的和,如图所示,数轴上到点1和点-2的距离的和为5的点有-3和2,故满足不等式|x-1|+|x+2|≥5的x的取值为x≤-3或x≥2,所以不等式的解集为{x|x≤-3或x≥2}.
[答案] {x|x≤-3或x≥2}
8.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)∪
三、解答题
9.已知函数f(x)=|x-3|-2,g(x)=-|x+1|+4.
(1)解不等式f(x)≤1;
(2)若不等式f(x)-g(x)≥m+1的解集为R,求m的取值范围.
[解] (1)依题意,f(x)≤1,即|x-3|≤3.
∴-3≤x-3≤3,∴0≤x≤6,
因此不等式f(x)≤1的解集为[0,6].
(2)f(x)-g(x)=|x-3|+|x+1|-6≥|(x-3)-(x+1)|-6=-2,∴f(x)-g(x)的最小值为-2,
要使f(x)-g(x)≥m+1的解集为R.
应有m+1≤-2,∴m≤-3,
故实数m的取值范围是(-∞,-3].
10.已知函数f(x)=|2x-1|+|2x+a|,g(x)=x+3.
(1)当a=-2时,求不等式f(x)<g(x)的解集;
(2)设a>-1时,且当x∈时,f(x)≤g(x),求a的取值范围.
[解] (1)当a=-2时,不等式f(x)<g(x)化为|2x-1|+|2x-2|-x-3<0.
设函数y=|2x-1|+|2x-2|-x-3,
则y=
其图象如图所示,由图象可知,当且仅当x∈(0,2)时,y<0,所以原不等式的解集是{x|0<x<2}.
(2)当x∈时,f(x)=1+a,
不等式f(x)≤g(x)化为1+a≤x+3,
所以x≥a-2对x∈都成立,
故-≥a-2,即a≤.
从而a的取值范围是.
[能力提升练]
1.设变量x,y满足|x|+|y|≤1,则x+2y的最大值和最小值分别为( )
A.1,-1 B.2,-2
C.1,-2 D.2,-1
[解析] |x|+|y|≤1表示的平面区域如图阴影部分所示.
设z=x+2y,作l0:x+2y=0,把l0向右上和左下平移,易知当l过点(0,1)时,z有最大值zmax=0+2×1=2;
当l过点(0,-1)时,z有最小值zmin=0+2×(-1)=-2.
[答案] B
2.已知不等式|ax+b|<2(a≠0)的解集为{x|1<x<5},则实数a,b的值为________.
[解析] 原不等式等价于-2<ax+b<2.
①当a>0时,解得-<x<,与1<x<5比较系数得
解得
②当a<0时,解得<x<-,与1<x<5比较系数得解得
综上所述,a=1,b=-3或a=-1,b=3.
[答案] 1,-3或-1,3
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同课章节目录
第一章不等式的基本性质和证明的基本方法
不等式的基本性质和证明的基本方法
不等式的基本性质和一元二次不等式的解法
基本不等式
绝对值不等式的解法
绝对值的三角不等式
不等式证明的基本方法
第二章柯西不等式与排序不等式及其应用
柯西不等式与排序不等式及其应用
柯西不等式
排序不等式
平均值不等式(选学)
最大值与最小值问题,优化的数学模型
第三章 数学归纳法与贝努利不等式
数学归纳法与贝努利不等式
数学归纳法原理
用数学归纳法证明不等式,贝努利不等式
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