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利用图形解决绝对值不等式问题

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关键词: 构造图形 绝对值不等式

从初中一过渡到高中,高中数学关于绝对值不等式的学习,是在初中一元一次不等式的解法及绝对值意义的基础上进行的,理解比较肤浅,因此从绝对值的定义出发是解决问题的关键,对于高一年级也可以利用图象、构造图形对绝对值不等式从另外的角度进一步加强理解和解决,本文的主要目的想要起到抛砖引玉的作用,为今后的解决其他类似或者相关的问题提供一种解题的思路。

一、借助数轴是基本理解和解绝对值不等式的关键。

对于 在数轴上表示为(图1):

其解集为

对于在数轴上表示为(图2):

其解集为

因此在解决形如或者的绝对值问题,要考虑的是其类型,要把数轴作为理解不等式解集的主要依据,要注意采用数形结合的思想。虽然看似简单,但是这是解决一切绝对值不等式的基础,是非常关键的,不可轻视,尤其对于高一学生的学习,同时也是为高二年级绝对值不等式的深入学习打下基础。

【例1】解不等式:

解:原不等式等价于不等式组

由①得.解得:.

由②得.解得:

综上所述,由图3可知:原不等式的解集为

评注:本题目相对比较简单但是借助数轴,应用数形结合的思想,以很容易找出不等式的解集,在高一学习绝对值不等式的特别要注意的一点,可以说是解决绝对值问题的通法。

二、数形结合去掉绝对值的符号.

【例2】解不等式:

解:原不等式表示数轴上的

一点到 及 的距离大于 ,而 及 对应点的距离为 ,

如图4可知:则原来不等式的解集为.

评注:本例也是借助数轴,不进行分段讨论就找出不等式的解集。

三、数形结合可以解决有关含参数绝对值不等式的问题.

【例3】对任意的,不等式恒成立,求 的取值范围。

解:令,则有:

由图5可知:

则 的取值范围应该为.

评注:通过构造图形使得问题的解决清晰、直观。

四、借助图形可以解比较复杂的绝对值不等式.

【例4】解不等式:

解:令,

如图6所示:

则原不等式的解集为:

评注:把复杂的问题简单化,也是构造图形解决问题的范例,比如将来的线性形规划问题等等。

利用图象解决绝对值不等式的相关问题,会使问题变的比较直观、清晰、明了,可以从以上的例题看出,构造图形是一种非常有效的方法,即将代数式用具有一定意义的几何图形来表示,使“数”与“形”有机结合,化抽象为直观,使问题一目了然使问题得到转化和解决,在今后学习数学的其他问题中可以借鉴。

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