内容正文:
第二章 等式与不等式
2.2.2 不等式的解集
2.2不等式
【新教材】人教B版·高一必修第一册
学 习 目 标
1
2
理解不等式解集的概念,会用集合表示不等式(组)的解集。掌握不等式组解集的求法。掌握绝对值不等式的解法。理解绝对值的几何意义,能借助数轴解决简单的绝对值不,掌握数轴上两点之间的距离公式和数轴上的中点坐标公式。等式。
教学重点:不等式组解集的求法;绝对值不等式的解法;数轴上两点间距离公式和中点坐标公式。
教学难点:正确利用数轴理解绝对值不等式;求解较为复杂的绝对值不等式。
新课引入
问题1:什么是不等式的解?举例说明。
问题2:如何解一元一次不等式?解不等式的主要依据是什么?
问题3:请同学们求解以下不等式: (1)2x-5>8; (2)-3x-3>8。
追问:求出的这些”解”如何完整地表示出来?一个不等式的所有解应该怎样表达?
复习一元一次不等式解的概念
新课引入
复习一元一次不等式(组)解的概念
问题1:同学们已经学过方程的解集,例如方程 x-1=0 的解集为 {1}。那么不等式 x-1>0 的所有解组成的集合是什么?如何表示?
问题2:如果有一个不等式组 ,它的解又该如何表示?
问题3:请看不等式 |x|>3,它与我们熟悉的一元一次不等式有什么不同?如何求解?
目标一:不等式(组)的解集
互动探究
定义
一般地,能够使不等式成立的未知数的值称为不等式的解,不等式的所有解组成的集合称为不等式的解集.
对于由若干个不等式联立得到的不等式组来说,这些不等式的解集的交集称为不等式组的解集.
知识讲解
辨析比较
区别 联系
不等式的解 满足这个不等式的未知数的一个值. 不等式的解是不等式的解集中的一个.
不等式的解集 满足这个不等式的未知数的所有值组成的集合.
不等式组 的解集
对点体验
解析 ▶ 由 ,得 . 由 ,得 . 即不等式组的解集为 . 答案 ▶
求不等式组的解集.
对点体验
两边同时加上-1,得
这个不等式两边同时乘以,得,
因此①的解集为 类似地,
可得②的解集为. 又因为
所以原不等式组的解集为.
目标二:绝对值不等式
典例分析
绝对值 与绝对值不等式
我们知道,数轴上表示数a的点与原点的距离称为数a的绝对值,记作|a|, 而且:一个正数的绝对值是它本身,一个负数的绝对值是它的相反数, 0的绝对值是0.
一般地,含有绝对值的不等式称为绝对值不等式.
例如:|x|>3,|x-1|≤2都是绝对值不等式.
几何意义
知识讲解
互动探究
新课引入
(1)数轴上表示数a的点与原点的距离称为数a的绝对值,记作|a|. 一个正数的绝对值是它本身,一个负数的绝对值是它的相反数,0的绝对值是0.
(2)绝对值不等式|x|>m (|x|<m) (m>0)的几何意义为数轴上与原点的距离大于(小于)m的点.
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绝对值不等式的解集
知识讲解
互动探究
新课引入
当 m>0 时,关于 x 的不等式 |x|>m 的解为 x>m 或 x<-m,因此解集为 (-∞,-m)∪(m,+∞);
关于 x 的不等式 |x|≤m 的解为 -m≤x≤m,因此解集为 [-m,m].
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你能给出|x|>3的解集吗?
对点体验
法一:定义法: 根据绝对值的定义可知,等价于
即或, 因此 的解集为
法二:绝对值的几何意义: 因为是数轴上表示数的点与原点的距离,所以数轴上与原点的距离 大于3的点对应的所有数组成的集合就是 的解集,从而由下图可知 所求解集为.
绝对值不等式的解集
知识讲解
互动探究
新课引入
你能给出|a-1|≤2的解集吗?
如果将a-1当成一个整体,比如令x=a-1,则
|a-1|≤2⇔|x|≤2,
因此|a-1|≤2的解集可以通过求解|x|≤2得到,所以原不等式的解集为 [-1, 3].
代数角度
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绝对值不等式的解集
知识讲解
互动探究
新课引入
你能给出|a-1|≤2的解集吗?
任意给出几个a的值,求出对应的|a-1|的值,并借助数轴考虑|a-1|的几何意义.
几何角度
当a=-2时,|a-1|=|-2-1|=3,而且在数轴上,表示-2的点与表示1的点的距离是3;当a=3时,|a-1|=|3-1|=2,而且在数轴上,表示3的点与表示1的点的距离是2 . 因此,如果数轴上表示a的点为A,表示1的点为B,则A,B之间的距离为|a-1|,如下图所示 .
这样一来,数轴上与表示1的点的距离小于或等于2的点对应的所有数组成的集合就是|a-1|≤2 的解集,又因为数轴上与表示1的点的距离等于2的点对应的数分别为-1和3, 因此由上图可知|a-1|≤2 的解集为[-1, 3].
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绝对值不等式的解集
知识讲解
互动探究
新课引入
|ax+b|≤c,|ax+b|≥c(c>0) 型不等式的解法
因为 c>0,则 |ax+b|≤c 等价于 -c≤ax+b≤c,|ax+b|≥c 等价于ax+b≥c 或 ax+b≤-c,然后根据 a,b 的值求出解集即可.
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不等式 |x-1|<1 的解集为_______.
对点体验
解析 ▶ 方法1 当 时,原不等式可化为 ,即 ,所以 ; 当 时,原不等式可化为 ,即 ,所以 . 综上可得,不等式的解集为 . 方法2 由绝对值的几何意义可知,数轴上与1的距离小于1的点对应的所有数组成的集合就是 的解集
目标三:数轴上两点之间的距离公式和中点坐标公式
距离与中点坐标
知识讲解
互动探究
新课引入
一般地,如果实数 a,b 在数轴上对应的点分别为 A,B,即 A(a),B(b),则线段 AB 的长为 AB=|a-b|,这就是数轴上两点之间的距离公式.
如果线段 AB 的中点 M 对应的数为 x,则由 AM=MB 可知 |a-x|=|x-b|,因此:
当 a<b 时,有 a<x<b,从而 x-a=b-x,所以 x;
当 a≥b 时,类似可得上式仍成立. 这就是数轴上的中点坐标公式.
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已知数轴上 两点A(-3),B(5),则线段AB的长 为______,线段AB的中点M的坐标 为______.
对点体验
解析 ▸AB=|-3-5|=8. 线段AB的中点M的坐标为(-3+5)/2=1.
答案 ▸8 1
设数轴上点A与数3对应,点B与数x对应,已知线段AB的中点到原点的距离不大于5,求x的取值范围.
对点体验
因为AB的中点对应的数为,所以由题意可知
|≤5,即|3+x|≤10,因此-10≤3+x≤10,所以-13≤x≤7,因此x的取值范围是
[-13, 7].
目标四:典型例题
题型1解单向的绝对值不等式
例1
求下列不等式的解集:
|2x+5|<7;(2) |2x+5|>7+x.
典例分析
牛刀小试
解析 ▶ (1)原不等式等价为 . , 原不等式的解集为.
(2)由不等式, 可得 或 , 或 . 原不等式的解集为.
题型2解双向的绝对值不等式
例2
求不等式 1<|2-x|≤7 的解集.
典例分析
牛刀小试
解析 ▶ 方法1 原不等式可转化为 即 或 . 原不等式的解集为 .
题型2解双向的绝对值不等式
例2
求不等式 1<|2-x|≤7 的解集.
典例分析
牛刀小试
方法2 原不等式可转化为 或 , 或 , 原不等式的解集为 .
名师点评 形如 n<|ax+b|<m(m>n>0) 的不等式等价于 等价于 n<ax+b<m 或 -m<ax+b<-n.
题型3形如|x+m|±|x+n|<("或" >)a的不等式的求解
例3
求不等式|x+3|+|x-3|>8的解集.
典例分析
牛刀小试
解析 ▶ 方法1 (分段讨论法) 令,得,令,得.
当时,原不等式可化为,即, 此时原不等式的解集为.
当时,原不等式可化为,此时不等式无解.
当时,原不等式可化为,即, 此时原不等式的解集为.
综上,原不等式的解集为.
题型3形如|x+m|±|x+n|<("或" >)a的不等式的求解
例3
求不等式|x+3|+|x-3|>8的解集.
典例分析
牛刀小试
法2 (数形结合法) 设 , 则 其图象如图所示. 结合图象可知,当函数值大于8时, 或 ,即原不等式的解集为 .
目标五:针对训练
举一反三
1.若不等式组的解集是,则的取值范围(B)
A. B. C. D.无法确定
解析:因为不等式组的解集是, 所以,故.故选:B
举一反三
2.绝对值不等式的解集是(D )
A. B. C. D.
解析:由题意得
解得 或 ,故的解集是.
故选:D.
举一反三
3.若不等式成立的充分条件为,则实数的取值范围是()
A. B. C. D.
解析: 不等式成立的充分条件是, 设不等式的解集为,则, 当时,,不满足要求; 当时,, 若,则,解得.故选:A.
举一反三
4.已知数轴上的点,,,若线段的中点到点的距离等于4,则实数的值为()
A.5 B.-3 C.5 或-2 D.5 或-3
解析: 由题知线段 的中点 对应的实数为,又点 到点 的距离等于 4, 所以 , 解得或.
目标六:小结
学海拾贝
知识小结
1. 不等式的解集与不等式组的解集
不等式的所有解组成的集合称为不等式的解集。
不等式组的解集是各个不等式解集的交集。
注意:解不等式(组)的结果要用集合(区间或集合形式)来表示。
学海拾贝
2.绝对值不等式
含有绝对值的不等式称为绝对值不等式。
当 m>0 时:
|x|>m 的解集为 (-∞,-m)∪(m,+∞);
|x|≤m 的解集为 [-m,m]。
学海拾贝
3.数轴上两点间距离公式与中点坐标公式
若数轴上两点 A(a)、B(b),则 AB=|a-b|。
线段 AB 的中点 M 对应的数 x。
学海拾贝
思想方法小结
1. 数形结合思想:借助数轴求不等式组的解集,利用绝对值的几何意义解绝对值不等式。
2. 化归与转化思想:将绝对值不等式转化为不含绝对值的不等式(分类讨论或换元)。
3. 分类讨论思想:根据绝对值内式子的正负分情况讨论去绝对值符号。
学海拾贝
注意事项提醒
1. 解一元一次不等式时,若两边同乘(或除以)一个负数,不等号方向要改变。
2. 求不等式组的解集时,可借助数轴求解,注意端点的开闭(“点”与”圈”)。
3. 解绝对值不等式的关键是去绝对值符号,常用方法有几何意义法、分类讨论法。
【新教材】人教B版·高一必修第一册
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