1.4绝对值三角不等式
☆教学目标:1.理解绝对值的定义,理解不等式基本性质的推导过程;
2.掌握定理1的两种证明思路及其几何意义;
3.理解绝对值三角不等式;
4.会用绝对值不等式解决一些简单问题。
☆教学重点:定理1的证明及几何意义。
☆教学难点:换元思想的渗透。
☆教学过程:
一、引入:
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)
(2)
(3)
(4)
请同学们思考一下,是否可以用绝对值的几何意义说明上述性质存在的道理?
实际上,性质和可以从正负数和零的乘法、除法法则直接推出;而绝对值的差的性质可以利用和的性质导出。因此,只要能够证明对于任意实数都成立即可。我们将在下面的例题中研究它的证明。
现在请同学们讨论一个问题:设为实数,和哪个大?
显然,当且仅当时等号成立(即在时,等号成立。在时,等号不成立)。同样,当且仅当时,等号成立。
含有绝对值的不等式的证明中,常常利用、及绝对值的和的性质。
二、典型例题:
例1、证明
(1),
(2)。
证明(1)如果那么所以
如果那么所以
(2)根据(1)的结果,有,就是,。
所以,。
例2、证明
。
例3、证明
。思考:如何利用数轴给出例3的几何解释?
(设A,B,C为数轴上的3个点,分别表示数a,b,c,则线段当且仅当C在A,B之间时,等号成立。这就是上面的例3。特别的,取c=0(即C为原点),就得到例2的后半部分。)
探究:试利用绝对值的几何意义,给出不等式的几何解释?
定理1
如果,
那么.
在上面不等式中,用向量分别替换实数,
则当不共线时,
由向量加法三角形法则:
向量构成三角形,
因此有|a+b|<|a|+|b|
其几何意义是什么?
含有绝对值的不等式常常相加减,得到较为复杂的不等式,这就需要利用例1,例2和例3的结果来证明。
例4、已知
,求证
证明
(1)
,
∴
(2)
由(1),(2)得:
例5、已知
求证:。
证明
,∴,
由例1及上式,。
注意:
在推理比较简单时,我们常常将几个不等式连在一起写。但这种写法,只能用于不等号方向相同的不等式。
四、巩固性练习:
1、已知求证:。
2、已知求证:。
作业:习题1.2
2、3、5
1.4绝对值三角不等式学案
☆预习目标:
1.理解绝对值的定义,理解不等式基本性质的推导过程;
2.了解定理1的两种证明思路及其几何意义;
3.理解绝对值三角不等式。
☆预习内容:
1.绝对值的定义:,
2.
绝对值的几何意义:
10.
实数的绝对值,表示数轴上坐标为的点A
20.
两个实数,它们在数轴上对应的点分别为,
那么的几何意义是
3.定理1的内容是什么?其证法有几种?
4.若实数分别换成向量定理1还成立吗?
5、定理2是怎么利用定理1证明的?
☆探究学习:
1、绝对值的定义的应用
例1
设函数.
解不等式;求函数的最值.
2.
绝对值三角不等式:探究,,之间的关系.
①时,如下图,
容易得:.
②时,如图,
容易得:.
③时,显然有:.
综上,得
定理1
如果,
那么.
当且仅当
时,
等号成立.
在上面不等式中,用向量分别替换实数,
则当不共线时,
由向量加法三角形法则:
向量构成三角形,
因此有
它的几何意义就是:
定理1的证明:
定理2
如果,
那么.
当且仅当
时,
等号成立.
3、定理应用
例2
(1)证明,
(2)已知
,求证
。
☆课后练习
:
当
成立的充要条件是
A.
B.
C.
D.
对任意实数,恒成立,则的取值范围是
;
对任意实数,恒成立,则的取值范围是
若关于的不等式的解集不是空集,则的取值范围是
方程的解集为
,不等式的解集是
已知方程有实数解,则a的取值范围为
。
画出不等式的图形,并指出其解的范围。利用不等式的图形解不等式
1、;
2、
解不等式:1、;
2、;
3、
;
4、
1、已知
求证:。
2、已知求证:。
3、已知
求证:
1、已知
求证:
2、已知
求证:
参考答案:
☆课后练习
B.
2、a<3
3
、a>4
4、a>7
5、{-3<x<=-2或x>=0}{x<0或x>2}
6、-3<=a<-1
7、先考虑不等式在平面直角坐标系内第一象限的情况。在第一象限内不等式等价于:
,,.
其图形是由第一象限中直线下方的点所组成。
同样可画出二、三、四象限的情况。从而得到不等式的图形是以原点O为中心,四个等点分别在坐标轴上的正方形。不等式解的范围一目了然。
探究:利用不等式的图形解不等式
1.
;
2.
答案:1、-0.52.为一菱形区域。
8、1、02、x>-1/2
3、x<-3或x>0
4、x>-2
1、已知
求证:。
证明
,∴,
由例1及上式,。
2、
3(解答略)
10、(解答略)
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