含绝对值符号的不等式的解法与证明_含绝对值的不等式证明
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[本周内容]含绝对值符号的不等式的解法与证明
[重点难点]
1.实数绝对值的定义:
|a|=
这是去掉绝对值符号的依据,是解含绝对值符号的不等式的基础。
2.最简单的含绝对值符号的不等式的解。
若a>0时,则
|x|
|x|>a
注:这里利用实数绝对值的几何意义是很容易理解上式的,即|x|可看作是数轴上的动点P(x)到原点的距离。
3.常用的同解变形
|f(x)|
|f(x)|>g(x)
|f(x)|
4.三角形不等式:
||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|。
例题选讲:
例1.解不等式 |x2+4x-1|
解:①-4g(x); f2(x)
-aa。
-5
即原不等式的解集是(-5,-3)∪(-1,1)。
例2.解不等式|x2-3|>2x...........①
解:①
即原不等式的解集(-∞,1)∪(3,+∞)。
例3.解不等式|
|≤1...........①-33
x3。x2-32x
x2+2x-30
解: ①
(2)
(3)(x+4)(3x+2)≤0,x≠1。
]。
-4≤x≤-|2x+3|2≤|x-1|2
(2x+3)2-(x-1)2≤0
(2x+3-x+1)(2x+3+x-1)≤0。
∴原不等式的解集为[-4,-
例4.解不等式|x+1|+|x-2|
分析:为了去掉绝对值符号,首先找到两式的零点-1和2,它们把(-∞,+∞)分成了三个区间;(-∞,-1),[-1,2],(2,+∞)。从而可将不等式①化为三个不等式组。求它们的解集的并集即可。
解:将不等式①化为三个不等式组
(I)
-2
(II)
-1≤x≤2;
(III)
2
∴原不等式的解集为(-2,-1)∪[-1,2]∪(2,3),即(-2,3)。
例5.解不等式|x+1|+|x-2|
解:∵ |x+1|+|x-2|≥|(x+1)-(x-2)|=3,∴ 原不等式无解。
说明:本题没有采用例4的解法,而是利用三角形不等式直接判断出结果。它提示我们今后解这一类问题,应先判断。
例6.已知:|a|
证法1:欲证①,只需证
只需证(a2+b2-a2b2-1)
∵ |a|
∴ 原不等式成立。
证法2:欲证①,只需证-1
只需证(只需证
·
-1)
|
只需证|a+b|
只需证
只需证
∵ |a|
又(1+ab)2>0, ∴③式成立,∴ 原不等式成立。
例7.求证:
证法1:
∵
∵ 上式显然成立,∴
又
证法2:这里只证明
分析:观察两式结构均为y=
≤
=
+
≤
成立。≤ |a+b|≤|a|+|b|。
|a+b|(1+|a|+|b|)≤(|a|+|b|)(1+|a+b|)
≤
≤
+。
≤+。
∴ 原命题成立。的形式,又∵|a+b|≤|a|+|b|,而原不等式要成立,只需证明函数在[0,+∞)上单调递增即可。
证明:设0≤x1≤x2, 则
-=,∵ 0≤x1≤x2, ∴ x2-x1≥0, 1+x1>0, 1+x2>0, ∴
≥0。
∴-≥0, 即≥,设x1=|a+b|, x2=|a|+|b|
∵ |a+b|≤|a|+|b|,∴
参考练习:
≤。
1.解不等式 |x2+3x-8|≤10。
2.解不等式 |x+7|-|x-2|
3.解不等式 |
4.解不等式 |log3x|+|log3(3-x)|≥1。
5.求y=
6.设f(x)=x2+ax+b是整系数二次三项式,求证:|f(1)|
7.已知|x|
参考答案:
1.[-6,-2]∪[-1, 3];
2.(-∞,-1);
3.[
4.提示:首先求定义域(0,3)。其次求出二零点1,2。分三个区间(0,1],(1,2],(2,3)解即可。解集(0,]∪[,3)。, 2)∪(6, +∞); , |y|
, |z|
,(ξ>0)。求证:|x+2y-3z|
, |f(2)|
, |f(3)|
,不可能同时成立。的值域。
-3|>1。
5.提示:可用反解法解出sinx=
6.提示:用反证法
略证:假设|1+a+b|
,则解不等式||≤1得y∈[-4,-]。, 及|9+3a+b|
由题设a, b∈Z, ∴ 1+a+b∈Z,∴ 1+a+b=0.........①
同理4+2a+b=0.......② 9+3a+b=0.........③
由①,②解得a=-3, b=2。但不满足③式,故假设不成立,即|f(1)|, |f(2)|, |f(3)|不能同时小于
7.证明略。