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含有绝对值的不等式问题,脱去绝对值符号是主方向,方法主要有:公式法、分段讨论法、平方法、几何法等。这几种方法应用时各有利弊,在解只含有一个绝对值的不等式时,用公式法较为简便;若不等式含有多个绝对值时,则应采用分段讨论法;应用平方法时,要注意只有在不等式两边均为正的情况下才能施行。因此,我们在去绝对值符号时,用何种方法须视具体情况而定。下面结合具体例子谈谈绝对值不等式的问题。
例1:设函数f(x)=|2x+1|-|x-4|。
(1)解不等式f(x)>2;(2)求函数y=f(x)的最小值。
分析:第(1)问:采用分段函数解不等式;第(2)问:画出函数f(x)的图象可求f(x)的最小值。
解(1)f(x)=|2x+1|-|x-4|=-x-5(x
当x2,得x
当-■≤x2,得x>■,■
当x≥4时,由f(x)=x+5>2,得x>-3,x≥4。
故原不等式的解集为{x|x■}。
(2)画出f(x)的图象,如图:
■
f(x)min=-■。
方法总结:(1)用零点分段法解绝对值不等式的步骤:①求零点;②划区间、去绝对值号;③分别解去掉绝对值的不等式;④取每个结果的并集,注意在分段时不要遗漏区间的端点值。
(2)用图象法。数形结合可以求解含有绝对值的不等式,使得代数问题几何化,既通俗易懂,又简捷直观,是一种较好的方法。
例2:求使不等式|x-1|+|x-3|
分析:此题若用讨论法,可以求解,但过程较繁;用绝对值的几何意义去求解十分简便。
解法一:将数轴分为(-∞,3],[3,4],(4,+∞)三个区间,
当x
当3≤x≤4时,得(4-x)+(3-x)1;
当x>4时,得(4-x)+(3-x)4,a>1。
以上三种情况中任一个均可满足题目要求,故求它们的并集,即仍为a>1。
■
解法二:设数x、3、4在数轴上对应的点分别为P、A、B,如上图,由绝对值的几何定义,原不等式|PA|+
|PB|
因为|AB|=1,故数轴上任一点到A、B距离之和大于(等于1),即|x-4|+|x-3|≥1,故当a>1时,|x-4|+|x-3|
例3:求证■≥|a|-|b|
分析:使用分析法。
证明|a|>0,只需证明|a2-b2|≥|a|2-|a||b|,两边同除|b|2,即只需证明。
■≥■-■-■,即|(■)2|-1≥|(■)2|-
|■|
当|■|≥1时,|(■)2-1|=|(■)2|-1≥|(■)2|-|■|;当|■|
|a|-|b|
说明:在绝对值不等式的证明,常用分析法。本例也可以一开始就用定理:
■≥■=|a|-■・|b|
(1)如果■≥1,则|a|-|b|≤0,原不等式显然成立。
(2)如果■|-b|,利用不等式的传递性知|a|-■,|b|>|a|-|b|,原不等式也成立。
总之,只要我们能够抓住绝对不等式的实质性,这些问题也就迎刃而解了。
(作者单位:江西省兴国县平川中学)