内容正文:
选修4-5 不等式选讲
知识点一 绝对值三角不等式
1.定理1:如果a,b是实数,则|a+b|≤|a|+|b|,当且仅当ab≥0时,等号成立.
2.定理2:如果a,b,c是实数,那么|a-c|≤|a-b|+|b-c|,当且仅当(a-b)(b-c)≥0时,等号成立.
1.判断正误
(1)对|a+b|≥|a|-|b|当且仅当a>b>0时等号成立.( × )
(2)对|a|-|b|≤|a-b|当且仅当|a|≥|b|时等号成立.( × )
(3)对|a-b|≤|a|+|b|当且仅当ab≤0时等号成立.( √ )
2.(选修4-5P19习题T9改编)若关于x的不等式|a|≥|x+1|+|x-2|存在实数解,则实数a的取值范围是(-∞,-3]∪[3,+∞).
解析:由于|x+1|+|x-2|≥|(x+1)-(x-2)|=3,∴|x+1|+|x-2|的最小值为3.要使原不等式有解,只需|a|≥3,则a≥3或a≤-3.
3.设a>0,|x-1|<,|y-2|<,求证:|2x+y-4|<a.
证明:因为|x-1|<,|y-2|<,
所以|2x+y-4|=|2(x-1)+(y-2)|
≤2|x-1|+|y-2|<+=a.故原不等式得证.
知识点二 含绝对值的不等式的解法
1.含绝对值的不等式|x|<a与|x|>a的解法
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(c>0)和|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式的解法
法一:利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了数形结合的思想;
法二:利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想;
法三:通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与方程的思想.
4.(选修4-5P20T7)不等式3≤|5-2x|<9的解集为( D )
A.[-2,1)∪[4,7) B.(-2,1]∪(4,7]
C.(-2,-1]∪[4,7) D.(-2,1]∪[4,7)
解析:由题意得
即
解得不等式的解集为(-2,1]∪[4,7).
5.不等式|x-1|-|x-5|<2的解集是( A )
A.(-∞,4) B.(-∞,1)
C.(1,4) D.(1,5)
解析:|x-1|-|x-5|表示数轴上对应的点x到1和5的距离之差.而数轴上满足|x-1|
-|x-5|=2的点的数是4,结合数轴可知,满足|x-1|-|x-5|<2的解集是(-∞,4).
6.若不等式|kx-4|≤2的解集为{x|1≤x≤3},则实数k=2.
解析:由|kx-4|≤2⇔2≤kx≤6.∵不等式的解集为{x|1≤x≤3},∴k=2.
1.|a+b|与|a|-|b|,|a-b|与|a|-|b|,|a|+|b|之间的关系:
(1)|a+b|≥|a|-|b|,当且仅当a>-b>0时,等号成立.
(2)|a|-|b|≤|a-b|≤|a|+|b|,当且仅当|a|≥|b|且ab≥0时,左边等号成立,当且仅当ab≤0时,右边等号成立.
2.能含绝对值的不等式的基本思路可概括为十二字口诀“找零点,分区间,逐个解,并起来”.
考向一 绝对值不等式的性质应用
【例1】 设不等式-2<|x-1|-|x+2|<0的解集为M,a,b∈M.
(1)证明:<;
(2)比较|1-4ab|与2|a-b|的大小,并说明理由.
【解】 (1)证明:设f(x)=|x-1|-|x+2|=
由-2<-2x-1<0,解得-<x<.
因此集合M=,则|a|<,|b|<.
所以≤|a|+|b|<×+×=.
(2)由(1)得a2<,b2<.
因为|1-4ab|2-4|a-b|2
=(1-8ab+16a2b2)-4(a2-2ab+b2)
=16a2b2-4a2-4b2+1
=(4a2-1)(4b2-1)>0,
所以|1-4ab|2>4|a-b|2,
故|1-4ab|>2|a-b|.
绝对值不等式性质的应用
利用不等式|a+b|≤|a|+|b|(a,b∈R)和|a-b|≤|a-c|+|c-b|(a,b∈R),通过确定适当的a,b,利用整体思想或使函数、不等式中不含变量,可以(1)求最值、(2)证明不等式.
(1)若a≥2,x∈R,求证:|x-1+a|+|x-a|≥3.
(2)若f(x)=+3|x-a|的最小值为4,求a的值.
解:(1)证明:因为|x-1+a|+|x-a|≥|(x-1+a)-(x-a)|=|2a-1|,又a≥2,故|2a-1|≥3,所以|x-1+a|+|x-a|≥3成立.
(2)因为f(x)=+3|x-a|≥=,所以由=4得a=1或a=.
考向二 含绝对值不等式的解法
方向1 “零点”讨论法解不