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2013-03-05
【摘要】鉴于大家对精品学习网十分关注,小编在此为大家搜集整理了此文“高三数学教案:不等式的解法”,供大家参考!
本文题目:高三数学教案:不等式的解法
6.5 不等式的解法(二)
●知识梳理
1.|x|>a x>a或x<-a(a>0);
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2.形如|x-a|+|x-b|≥c的不等式的求解通常采用“零点分段讨论法”.
3.含参不等式的求解,通常对参数分类讨论.
4.绝对值不等式的性质:
||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|.
思考讨论
1.在|x|>a x>a或x<-a(a>0)、|x|
2.绝对值不等式的性质中等号成立的条件是什么?
●点击双基
1.设a、b是满足ab<0的实数,那么
A.|a+b|>|a-b|
B.|a+b|<|a-b|
C.|a-b|<||a|-|b||
D.|a-b|<|a|+|b|
解析:用赋值法.令a=1,b=-1,代入检验.
答案:B
2.不等式|2x2-1|≤1的解集为
A.{x|-1≤x≤1} B.{x|-2≤x≤2}
C.{x|0≤x≤2} D.{x|-2≤x≤0}
解析:由|2x2-1|≤1得-1≤2x2-1≤1.
∴0≤x2≤1,即-1≤x≤1.
答案:A
3.不等式|x+log3x|<|x|+|log3x|的解集为
A.(0,1) B.(1,+∞)
C.(0,+∞) D.(-∞,+∞)
解析:∵x>0,x与log3x异号,
∴log3x<0.∴0
答案:A
4.已知不等式a≤ 对x取一切负数恒成立,则a的取值范围是____________.
解析:要使a≤ 对x取一切负数恒成立,
令t=|x|>0,则a≤ .
而 ≥ =2 ,
∴a≤2 .
答案:a≤2
5.已知不等式|2x-t|+t-1<0的解集为(- , ),则t=____________.
解析:|2x-t|<1-t,t-1<2x-t<1-t,
2t-1<2x<1,t-
∴t=0.
答案:0
●典例剖析
【例1】 解不等式|2x+1|+|x-2|>4.
剖析:解带绝对值的不等式,需先去绝对值,多个绝对值的不等式必须利用零点分段法去绝对值求解.令2x+1=0,x-2=0,得两个零点x1=- ,x2=2.
解:当x≤- 时,原不等式可化为
-2x-1+2-x>4,
∴x<-1.
当-
2x+1+2-x>4,
∴x>1.又-
∴1
当x>2时,原不等式可化为
2x+1+x-2>4,∴x> .
又x>2,∴x>2.
综上,得原不等式的解集为{x|x<-1或1
深化拓展
若此题再多一个含绝对值式子.如:
|2x+1|+|x-2|+|x-1|>4,你又如何去解?
分析:令2x+1=0,x-2=0,x-1=0,
得x1=- ,x2=1,x3=2.
解:当x≤- 时,原不等式化为
-2x-1+2-x+1-x>4,∴x<- .
当-
2x+1+2-x+1-x>4,4>4(矛盾).
当1
2x+1+2-x+x-1>4,∴x>1.
又1
∴1
当x>2时,原不等式可化为
2x+1+x-2+x-1>4,∴x> .
又x>2,∴x>2.
综上所述,原不等式的解集为{x|x<- 或x>1}.
【例2】 解不等式|x2-9|≤x+3.
剖析:需先去绝对值,可按定义去绝对值,也可利用|x|≤a -a≤x≤a去绝对值.
解法一:原不等式 (1) 或(2)
不等式(1) x=-3或3≤x≤4;
不等式(2) 2≤x<3.
∴原不等式的解集是{x|2≤x≤4或x=-3}.
解法二:原不等式等价于
或x≥2 x=-3或2≤x≤4.
∴原不等式的解集是{x|2≤x≤4或x=-3}.
【例3】 (理)已知函数f(x)=x|x-a|(a∈R).
(1)判断f(x)的奇偶性;
(2)解关于x的不等式:f(x)≥2a2.
解:(1)当a=0时,
f(-x)=-x|-x|=-x|x|=-f(x),
∴f(x)是奇函数.
当a≠0时,f(a)=0且f(-a)=-2a|a|.
故f(-a)≠f(a)且f(-a)≠-f(a).
∴f(x)是非奇非偶函数.
(2)由题设知x|x-a|≥2a2,
∴原不等式等价于 ①
或 ②
由①得 x∈ .
由②得
当a=0时,x≥0.
当a>0时,
∴x≥2a.
当a<0时,
即x≥-a.
综上
a≥0时,f(x)≥2a2的解集为{x|x≥2a};
a<0时,f(x)≥2a2的解集为{x|x≥-a}.
(文)设函数f(x)=ax+2,不等式| f(x)|<6的解集为(-1,2),试求不等式 ≤1的解集.
解:|ax+2|<6,
∴(ax+2)2<36,
即a2x2+4ax-32<0.
由题设可得
解得a=-4.
∴f(x)=-4x+2.
由 ≤1,即 ≤1可得 ≥0.
解得x> 或x≤ .
∴原不等式的解集为{x|x> 或x≤ }.
●闯关训练
夯实基础
1.已知集合A={x|a-1≤x≤a+2},B={x|3
A.{a|3
C.{a|3
解析:由题意知 得3≤a≤4.
答案:B
2.不等式|x2+2x|<3的解集为____________.
解析:-3
∴-3
答案:-3
3.不等式|x+2|≥|x|的解集是____________.
解法一:|x+2|≥|x| (x+2)2≥x2 4x+4≥0 x≥-1.
解法二: 在同一直角坐标系下作出f(x)=|x+2|与g(x)=|x|的图象,根据图象可得x≥-1.
解法三:根据绝对值的几何意义,不等式|x+2|≥|x|表示数轴上x到-2的距离不小于到0的距离,∴x≥-1.
答案:{x|x≥-1}
评述:本题的三种解法均为解绝对值不等式的基本方法,必须掌握.
4.当0
解:由0x-2.
这个不等式的解集是下面不等式组①及②的解集的并集. ①
或 ②
解不等式组①得解集为{x| ≤x<2},
解不等式组②得解集为{x|2≤x<5},
所以原不等式的解集为{x| ≤x<5}.
5.关于x的方程3x2-6(m-1)x+m2+1=0的两实根为x1、x2,若|x1|+|x2|=2,求m的值.
解:x1、x2为方程两实根,
∴Δ=36(m-1)2-12(m2+1)≥0.
∴m≥ 或m≤ .
又∵x1•x2= >0,∴x1、x2同号.
∴|x1|+|x2|=|x1+x2|=2|m-1|.
于是有2|m-1|=2,∴m=0或2.
∴m=0.
培养能力
6.解不等式 ≤ .
解:(1)当x2-2<0且x≠0,即当-
(2)当x2-2>0时,原不等式与不等式组 等价.
x2-2≥|x|,即|x|2-|x|-2≥0.
∴|x|≥2.∴不等式组的解为|x|≥2,
即x≤-2或x≥2.
∴原不等式的解集为(-∞,-2]∪(- ,0)∪(0, )∪[2,+∞).
7.已知函数f(x)= 的定义域恰为不等式log2(x+3)+log x≤3的解集,且f(x)在定义域内单调递减,求实数a的取值范围.
解:由log2(x+3)+log x≤3得
x≥ ,
即f(x)的定义域为[ ,+∞).
∵f(x)在定义域[ ,+∞)内单调递减,
∴当x2>x1≥ 时,f(x1)-f(x2)>0恒成立,即有(ax1- +2)-(ax2- +2)>0 a(x1-x2)-( - )>0
(x1-x2)(a+ )>0恒成立.
∵x10
a+ <0.
∵x1x2> - >- ,
要使a<- 恒成立,
则a的取值范围是a≤- .
8.有点难度哟!
已知f(x)=x2-x+c定义在区间[0,1]上,x1、x2∈[0,1],且x1≠x2,求证:
(1)f(0)=f(1);
(2)| f(x2)-f(x1)|<|x1-x2|;
(3)| f(x1)-f(x2)|< ;
(4)| f(x1)-f(x2)|≤ .
证明:(1)f(0)=c,f(1)=c,
∴f(0)=f(1).
(2)| f(x2)-f(x1)|=|x2-x1||x2+x1-1|.
∵0≤x1≤1,∴0≤x2≤1,0
∴-1
∴| f(x2)-f(x1)|<|x2-x1|.
(3)不妨设x2>x1,由(2)知
| f(x2)-f(x1)|
而由f(0)=f(1),从而
| f(x2)-f(x1)|=| f(x2)-f(1)+f(0)-f(x1)|≤| f(x2)-f(1)|+| f(0)-
f(x1)|<|1-x2|+|x1|<1-x2+x1. ②
①+②得2| f(x2)-f(x1)|<1,
即| f(x2)-f(x1)|< .
(4)|f(x2)-f(x1)|≤fmax-fmin=f(0)-f( )= .
探究创新
9.(1)已知|a|<1,|b|<1,求证:| |>1;
(2)求实数λ的取值范围,使不等式| |>1对满足|a|<1,|b|<1的一切实数a、b恒成立;
(3)已知|a|<1,若| |<1,求b的取值范围.
(1)证明:|1-ab|2-|a-b|2=1+a2b2-a2-b2=(a2-1)(b2-1).
∵|a|<1,|b|<1,∴a2-1<0,b2-1<0.
∴|1-ab|2-|a-b|2>0.
∴|1-ab|>|a-b|,
= >1.
(2)解:∵| |>1 |1-abλ|2-|aλ-b|2=(a2λ2-1)(b2-1)>0.
∵b2<1,∴a2λ2-1<0对于任意满足|a|<1的a恒成立.
当a=0时,a2λ2-1<0成立;
当a≠0时,要使λ2< 对于任意满足|a|<1的a恒成立,而 >1,
∴|λ|≤1.故-1≤λ≤1.
(3)| |<1 ( )2<1 (a+b)2<(1+ab)2 a2+b2-1-a2b2<0 (a2-1)(b2-1)<0.
∵|a|<1,∴a2<1.∴1-b2>0,即-1
●思悟小结
1.解含有绝对值的不等式的指导思想是去掉绝对值.常用的方法是:(1)由定义分段讨论;(2)利用绝对值不等式的性质;(3)平方.
2.解含参数的不等式,如果转化不等式的形式或求不等式的解集时与参数的取值范围有关,就必须分类讨论.注意:(1)要考虑参数的总取值范围.(2)用同一标准对参数进行划分,做到不重不漏.
●教师下载中心
教学点睛
1.绝对值是历年高考的重点,而绝对值不等式更是常考常新.在教学中要从绝对值的定义和几何意义来分析,绝对值的特点是带有绝对值符号,如何去掉绝对值符号,一定要教给学生方法,切不可以题论题.
2.无理不等式在新课程书本并未出现,但可以利用不等式的性质把其等价转化为代数不等式.
3.指数、对数不等式能利用单调性求解.
拓展题例
【例1】 设x1、x2、y1、y2是实数,且满足x12+x22≤1,证明不等式(x1y1+x2y2-1)2≥(x12+x22-1)(y12+y22-1).
分析:要证原不等式成立,也就是证(x1y1+x2y2-1)2-(x12+x22-1)(y12+y22-1)≥0.
证明:(1)当x12+x22=1时,原不等式成立.
(2)当x12+x22<1时,联想根的判别式,可构造函数f(x)=(x12+x22-1)x-2(x1y1+x2y2-1)x+(y12+y22-1),其根的判别式Δ=4(x1y1+x2y2-1)2-4(x12+x22-1)(y12+y22-1).
由题意x12+x22<1,函数f(x)的图象开口向下.
又∵f(1)=x12+x22-2x1y1-2x2y2+y12+y22=(x1-y1)2+(x2-y2)2≥0,
因此抛物线与x轴必有公共点.
∴Δ≥0.
∴4(x1y1+x2y2-1)2-4(x12+x22-1)(y12+y22-1)≥0,
即(x1y1+x2y2-1)2≥(x12+x22-1)(y12+y22-1).
【总结】2013年已经到来,新的一年精品学习网也会为您收集更多更好的文章,希望本文“高三数学教案:不等式的解法”能给您带来帮助!下面请看更多频道:
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