内容正文:
第8讲
含绝对值的函数与不等式
数 学
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教材核心知识 课标要求
绝对值概念 1.理解绝对值的几何意义
2.利用绝对值不等式的几何意义了解以下不等式:
|a+b|≤|a|+|b|;|a-b|≤|a-c|+|b-c|
3.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-c|+|x-b|≥a
绝对值几何意义
绝对值不等式性质
解绝对值不等式
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1.绝对值的意义:|a|=绝对值具有非负性,即|a|≥0.
绝对值的几何意义:在数轴上,一个数所对应的点与原点的距离叫做该数的绝对值.
2.解绝对值不等式:|x|<a⇔-a<x<a;|x|>a⇔x<-a或x>a.
3.绝对值不等式:在绝对值中含有自变量的不等式叫做绝对值不等式.
4.绝对值不等式的性质:||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|.
5.化去绝对值的方式:一是分类讨论;二是利用几何意义;三是利用绝对值的解法等价转化;四是对形如|f(x)|≤|g(x)|的不等式两边平方.
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考向1 一次绝对值函数
B
解析 对于|a|>b,比如a=1,b=-3,显然a=1<|b|=3,不能推出a>|b|;反之,如果a>|b|,则必有a>0,∴|a|=a>|b|≥b.所以“|a|>b”是“a>|b|”的必要不充分条件.故选B.
典例1设a,b是实数,则“|a|>b”是“a>|b|”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
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典例2若不等式|x+2|+|x-1|≥a对x∈R恒成立,则a的取值范围为( )
A.(3,+∞) B.[3,+∞) C.(-∞,3) D.(-∞,3]
D
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归纳总结函数y=a|x-b|是顶点在(b,0)的“V”型图象,函数y=a|x-b|+c|x-d|是由一条线段和两条射线组成的“三节棍”,连接点的横坐标为b,d,当a=c时,中间线段与x轴平行,可称之为“平底锅”,当a≠c,ac>0时为“斜底锅”,函数y=a|x-b|+c|x-d|图象的快速作法,是先作出连接点,再根据斜率在两边画出两条射线.
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A
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考向2 二次绝对值函数
典例4已知函数f(x)=x|x-a|(a∈R).
(1)当a>0时,写出函数f(x)的单调区间;
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归纳总结解二次绝对值函数的问题一般是通过讨论转化为分段函数,画出图象,解决问题,要注意的是二次绝对值函数在分点一定是连续的.
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考向3 绝对值方程和绝对值不等式
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解析 (方法1 分类讨论)由条件可得,a≤(|x+2|+|x-1|)min,
设f(x)=|x+2|+|x-1|=
作出函数y=f(x)的图象可知f(x)min=3,故a≤3.
(方法2 绝对值不等式性质)|x+2|+|x-1|≥|(x+2)-(x-1)|=3,当且仅当(x+2)(x-1)≤0,即-2≤x≤1时,|x+2|+|x-1|取到最小值3,故a≤3.
(方法3 绝对值几何意义)|x+2|+|x-1|的几何意义是数轴上点x到点-2和1之间的距离的和,当点x位于-2和1时取到最小值3,故a≤3.
典例3设实数a使得不等式|2x-a|+|3x-2a|≥a2对任意实数x恒成立,则满足条件的a所组成的集合是( )
A.[-] B.[-] C.[-] D.[-3,3]
解析 设f(x)=|2x-a|+|3x-2a|,则f(x)≥a2对任意实数x恒成立的充要条件是a2≤[f(x)]min,
当a≥0时,f(x)=∴[f(x)]min=f(a)=.由a2≤,解得0≤a≤.
当a<0时,f(x)=∴[f(x)]min=f(a)=-.由a2≤-,解得-≤a<0.
综上所述,-≤a≤.
解∵f(x)=x|x-a|=
∴当a>0时,f(x)在(-∞,]上单调递增,在(,a]上单调递减,在(a,+∞)内单调递增.
(2)若f(x)在[0,1]上的最大值为,求a的值.
解f(x)=x|x-a|=
2 当a≤0时,f(x)在[0,1]上单调递增,f(x)max=f(1)=1-a=,解得a=不成立;
②当0<a<1时,f(x)在[0,]上单调递增,在(,a]上单调递减,在(a,1]上单调递增,f(x)max=f()=,不成立,f(1)=1-a=,则a=符合条件;
3 当1≤a<2时,f(x)max=f()=,则a=符合条件;
④当a≥2时,f(x)max=f(1)=a-1=,所以a=不成立.综上,a=或a=.
典例5(2025浙江学考)已知a∈R,b>0,若存在实数x∈[0,1],使得|bx-a|≤b-ax2成立,则的取值范围是_________.
[-1,]
解析 由b>0可得|bx-a|≤b-ax2⇒|x-|≤1-x2,即x2-1≤x-≤1-x2,可得=-.由存在性可得当且仅当x+1=,即x=-1时,等号成立)且≥(-)min=-1,所以∈[-1,].
典例6已知函数f(x)=x|x+1|-t(t∈R),若函数f(x)有三个互异的零点,则实数t的取值范围是_________.
(-,0)
解析 作出函数g(x)=x|x+1|=的图象,f(x)=x|x+1|-t有三个互异零点,则x|x+1|=t有三个根,即y=t与g(x)=x|x+1|有三个交点,根据图象,可知实数t的取值范围是(-,0).
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