内容正文:
高中数学 选修4-5 绝对值不等式
测试内容:绝对值三角不等式
考试时间:100分钟; 总分:100分 命题人:田思思
学习目标:1.理解绝对值的几何意义,能利用绝对值的几何意义证明绝对值不等式的性质定理.(重点)2.会用绝对值不等式的性质定理证明简单的含绝对值的不等式,会求简单绝对值不等式的最值.(难点、易错易混点)
初次测验
教材整理1 绝对值的几何意义
1.实数a的绝对值|a|表示数轴上坐标为a的点A到原点的距离.
2.对于任意两个实数a,b,设它们在数轴上的对应点分别为A,B,那么|a-b|的几何意义是数轴上A,B两点之间的距离,即线段AB的长度.
教材整理2 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.在定理1中,实数a,b替换为向量a,b,当向量a,b不共线时,有向量形式的不等式|a+b|<|a|+|b|,它的几何意义是三角形的两边之和大于第三边.
1.对于|a|-|b|≤|a+b|≤|a|+|b|,下列结论正确的是( )
A.当a,b异号时,左边等号成立
B.当a,b同号时,右边等号成立
C.当a+b=0时,两边等号均成立
D.当a+b>0时,右边等号成立;当a+b<0时,左边等号成立
B [当a,b异号且|a|>|b|时左边等号才成立,A不正确;显然B正确;当a+b=0时,右边等号不成立,C不正确;D显然不正确.]
教材整理3 三个实数的绝对值不等式
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.
2.设|a|<1,|b|<1,则|a+b|+|a-b|与2的大小关系是( )
A.|a+b|+|a-b|>2
B.|a+b|+|a-b|<2
C.|a+b|+|a-b|=2
D.不可能比较大小
B [当(a+b)(a-b)≥0时,
|a+b|+|a-b|=|(a+b)+(a-b)|=2|a|<2;
当(a+b)(a-b)<0时,
|a+b|+|a-b|=|(a+b)-(a-b)|=2|b|<2.]
题型一:运用绝对值不等式求最值与范围
【例1】 对任意x∈R,求使不等式|x+1|+|x+2|≥m恒成立的m的取值范围.
[精彩点拨] 令t=|x+1|+|x+2|,只需m≤tmin.
[自主解答] 法一 对x∈R,|x+1|+|x+2|
≥|(x+1)-(x+2)|=1,
当且仅当(x+1)(x+2)≤0时,
即-2≤x≤-1时取等号.
∴t=|x+1|+|x+2|的最小值为1,故m≤1.
∴实数m的取值范围是(-∞,1].
法二 t=|x+1|+|x+2|
=
∴t≥1,则t=|x+1|+|x+2|的最小值为1,故m≤1.
因此实数m的取值范围是(-∞,1].
1.本题也可利用绝对值的几何意义求解.
2.对于含有两个绝对值及以上的代数式,通常利用分段讨论的方法转化为分段函数,进而利用分段函数的性质求函数最值.
练1.已知函数f(x)=|2x-a|+a.
(1)当a=2时,求不等式f(x)≤6的解集;
(2)设函数g(x)=|2x-1|.当x∈R时,f(x)+g(x)≥3,求a的取值范围.
[解] (1)当a=2时,f(x)=|2x-2|+2.
解不等式|2x-2|+2≤6,得-1≤x≤3.
所以f(x)≤6的解集为{x|-1≤x≤3}.
(2)当x∈R时,f(x)+g(x)=|2x-a|+a+|1-2x|≥|2x-a+1-2x|+a=|1-a|+a,
当x=时等号成立,所以当x∈R时,f(x)+g(x)≥3等价于|1-a|+a≥3.①
当a≤1时,①等价于1-a+a≥3,无解.
当a>1时,①等价于a-1+a≥3,解得a≥2.
所以a的取值范围是[2,+∞).
题型二:含绝对值不等式的证明
【例2】 设m等于|a|,|b|和1中最大的一个,当|x|>m时,求证:<2.
[精彩点拨] 不管|a|,|b|,1的大小,总有m≥|a|,m≥|b|,m≥1,然后利用绝对值不等式的性质证明.
[自主解答] 依题意m≥|a|,m≥|b|,m≥1.
又|x|>m,
∴|x|>|a|,|x|>|b|,|x|>1,从而|x|2>|b|.
因此≤+
=+<+=2,即<2.
1.将文字语言“m等于|a|,|b|,1中最大的一个”转化为符号语言“m≥|a|,m≥|b|,m≥1”是证明本题的关键.
2.运用绝对值不等式的性质证明不等式时,要注意放缩的方向和“尺度”,切忌放缩过度.
练2.若f(x)=x2-x+c(c为常数),且|x-a|<1,求证:|f(x)-f(a)|<2(|a|+1).
[证明] |f(x)-f(a)|
=|(x2-x+c)