届一轮复习人教A版绝对值不等式学案.docx

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届一轮复习人教A版绝对值不等式学案

第4节 绝对值不等式

最新考纲 1.理解绝对值的几何意义,并了解下列不等式成立的几何意义及取等号的条件:

|a+b|≤|a|+|b|(a,b∈R);|a-b|≤|a-c|+|c-b|(a,b∈R);2.会利用绝对值的几何意义求解以下类型的不等式:

|ax+b|≤c;|ax+b|≥c;|x-c|+|x-b|≥a.

知识梳理

1.绝对值不等式的解法

(1)含绝对值的不等式|x|a的解集

不等式

a>0

a=0

a<0

|x|

(-a,a)

|x|>a

(-∞,-a)∪(a,+∞)

(-∞,0)∪(0,+∞)

R

(2)|ax+b|≤c(c>0)和|ax+b|≥c(c>0)型不等式的解法

①|ax+b|≤c⇔-c≤ax+b≤c;

②|ax+b|≥c⇔ax+b≥c或ax+b≤-c;

(3)|x-a|+|x-b|≥c(c>0)和|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式的解法

①利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了数形结合的思想;

②利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想;

③通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与方程的思想.

2.含有绝对值的不等式的性质

(1)如果a,b是实数,则|a+b|≤|a|+|b|,当且仅当ab≥0时,等号成立;

(2)|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|;

(3)如果a,b,c是实数,那么|a-c|≤|a-b|+|b-c|,当且仅当(a-b)(b-c)≥0时,等号成立.

[常用结论与微点提醒]

1.绝对值不等式的三种常用解法:

零点分段法,数形结合法,构造函数法.

2.不等式恒成立问题、存在性问题都可以转化为最值问题解决.

3.可以利用绝对值三角不等式定理|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|求函数最值,要注意其中等号成立的条件.

诊断自测

1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)

(1)若|x|>c的解集为R,则c≤0.(  )

(2)不等式|x-1|+|x+2|<2的解集为∅.(  )

(3)对|a+b|≥|a|-|b|当且仅当a>b>0时等号成立.(  )

(4)对|a|-|b|≤|a-b|当且仅当|a|≥|b|时等号成立.(  )

(5)对|a-b|≤|a|+|b|当且仅当ab≤0时等号成立.(  )

答案 

(1)× 

(2)√ (3)× (4)× (5)√

2.若函数f(x)=|x+1|+|2x+a|的最小值为3,则实数a的值为(  )

A.5或8B.-1或5

C.-1或-4D.-4或8

解析 分类讨论:

当a≤2时,f(x)=

显然,x=-

时,f(x)min=

+1-a=3,∴a=-4,

当a>2时,f(x)=

显然x=-

时,f(x)min=-

-1+a=3,∴a=8.

答案 D

3.若不等式|kx-4|≤2的解集为{x|1≤x≤3},则实数k=________.

解析 ∵|kx-4|≤2,∴-2≤kx-4≤2,∴2≤kx≤6.

∵不等式的解集为{x|1≤x≤3},∴k=2.

答案 2

4.不等式|x-1|-|x-5|<2的解集为________.

解析 ①当x≤1时,原不等式可化为1-x-(5-x)<2,

∴-4<2,不等式恒成立,∴x≤1.

②当1

∴x<4,∴1

③当x≥5时,原不等式可化为x-1-(x-5)<2,该不等式不成立.

综上,原不等式的解集为(-∞,4).

答案 (-∞,4)

5.若不等式|2x-1|+|x+2|≥a2+

a+2对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围为________.

解析 设y=|2x-1|+|x+2|

当x<-2时,y=-3x-1>5;

当-2≤x<

时,5≥y=-x+3>

当x≥

时,y=3x+1≥

,故函数y=|2x-1|+|x+2|的最小值为

.

因为不等式|2x-1|+|x+2|≥a2+

a+2对任意实数x恒成立,所以

≥a2+

a+2.

解不等式

≥a2+

a+2,得-1≤a≤

,故实数a的取值范围为

.

答案 

6.(2017·杭州调研)设函数f(x)=|x-a|+3x,其中a>0.

(1)当a=1时,则不等式f(x)≥3x+2的解集为________.

(2)若不等式f(x)≤0的解集为{x|x≤-1},则a的值为________.

解析 

(1)当a=1时,f(x)≥3x+2可化为|x-1|≥2.

由此可得x≥3或x≤-1.

故当a=1时,不等式f(x)≥3x+2的解集为{x|x≥3或x≤-1}.

(2)由f(x)≤0得|x-a|+3x≤0.

此不等式化为不等式组

因为a>0,所以不等式组的解集为

.

由题设可得-

=-1,故a=2.

答案 

(1){x|x≥3或x≤-1} 

(2)2

考点一 含绝对值不等式的解法

【例1】(一题多解)解不等式|x-1|+|x+2|≥5.

解 法一 如图,设数轴上与-2,1对应的点分别是A,B,则不等式的解就是数轴上到A,B两点的距离之和不小于5的点所对应的实数.显然,区间[-2,1]不是不等式的解集.把A向左移动一个单位到点A1,此时A1A+A1B=1+4=5.把点B向右移动一个单位到点B1,此时B1A+B1B=5,故原不等式的解集为(-∞,-3]∪[2,+∞).

法二 原不等式|x-1|+|x+2|≥5⇔

解得x≥2或x≤-3,

∴原不等式的解集为(-∞,-3]∪[2,+∞).

法三 将原不等式转化为|x-1|+|x+2|-5≥0.

令f(x)=|x-1|+|x+2|-5,则

f(x)=

作出函数的图象,如图所示.

由图象可知,当x∈(-∞,-3]∪[2,+∞)时,y≥0,

∴原不等式的解集为(-∞,-3]∪[2,+∞).

规律方法 形如|x-a|+|x-b|≥c(或≤c)型的不等式主要有三种解法:

(1)分段讨论法,利用绝对值号内式子对应方程的根,将数轴分为(-∞,a],(a,b],(b,+∞)(此处设a<b)三个部分,在每个部分上去掉绝对值号分别列出对应的不等式求解,然后取各个不等式解集的并集;

(2)几何法,利用|x-a|+|x-b|>c(c>0)的几何意义:

数轴上到点x1=a和x2=b的距离之和大于c的全体;(3)图象法:

作出函数y1=|x-a|+|x-b|和y2=c的图象,结合图象求解.

【训练1】(2017·全国Ⅲ卷改编)已知函数f(x)=|x+1|-

|x-2|,则:

(1)不等式f(x)≥1的解集为________;

(2)若不等式f(x)≥x2-x+m的解集非空,则m的取值范围为________.

解析 

(1)f(x)=

当x<-1时,f(x)=-3≥1无解;

当-1≤x≤2时,由2x-1≥1,得1≤x≤2;

当x>2时,f(x)=3≥1恒成立.

故f(x)≥1的解集为[1,+∞).

(2)不等式f(x)≥x2-x+m等价于f(x)-x2+x≥m,得m≤|x+1|-|x-2|-x2+x有解.

又|x+1|-|x-2|-x2+x≤|x|+1+|x|-2-x2+|x|=-

,当且仅当x=

时,|x+1|-|x-2|-x2+x=

.故m的取值范围是

.

答案 

(1)[1,+∞) 

(2)

考点二 绝对值不等式性质的应用

【例2】

(1)对任意x,y∈R,求|x-1|+|x|+|y-1|+|y+1|的最小值;

(2)对于实数x,y,若|x-1|≤1,|y-2|≤1,求|x-2y+1|的最大值.

解 

(1)∵x,y∈R,∴|x-1|+|x|≥|(x-1)-x|=1,

∴|y-1|+|y+1|≥|(y-1)-(y+1)|=2,

∴|x-1|+|x|+|y-1|+|y+1|≥1+2=3.

∴|x-1|+|x|+|y-1|+|y+1|的最小值为3.

(2)|x-2y+1|=|(x-1)-2(y-1)|≤|x-1|+|2(y-2)+2|≤1+2|y-2|+2≤5,即|x-2y+1|的最大值为5.

规律方法 求含绝对值的函数最值时,常用的方法有三种:

(1)利用绝对值的几何意义;

(2)利用绝对值三角不等式,即|a|+|b|≥|a±b|≥|a|-|b|;(3)利用零点分区间法.

【训练2】

(1)若关于x的不等式|2014-x|+|2015-x|≤d有解,求实数d的取值范围;

(2)不等式

≥|a-2|+siny对一切非零实数x,y均成立,求实数a的取值范围.

解 

(1)∵|2014-x|+|2015-x|≥|2014-x-2015+x|=1,

∴关于x的不等式|2014-x|+|2015-x|≤d有解时,d≥1.

(2)∵x+

∈(-∞,-2]∪[2,+∞),

∈[2,+∞),其最小值为2.

又∵siny的最大值为1,

故不等式

≥|a-2|+siny恒成立时,

有|a-2|≤1,解得a∈[1,3].

考点三 含绝对值的不等式的应用

【例3】(2016·浙江卷)已知a≥3,函数F(x)=min{2|x-1|,x2-2ax+4a-2},其中min{p,q}=

(1)求使得等式F(x)=x2-2ax+4a-2成立的x的取值范围;

(2)①求F(x)的最小值m(a);

②求F(x)在区间[0,6]上的最大值M(a).

解 

(1)由于a≥3,故当x≤1时,(x2-2ax+4a-2)-2|x-1|=x2+2(a-1)(2-x)>0,

当x>1时,(x2-2ax+4a-2)-2|x-1|

=(x-2)(x-2a).

所以使得等式F(x)=x2-2ax+4a-2成立的x的取值范围是[2,2a].

(2)①设函数f(x)=2|x-1|,g(x)=x2-2ax+4a-2,则f(x)min=f

(1)=0,g(x)min=g(a)=-a2+4a-2,

所以,由F(x)的定义知m(a)=min

即m(a)=

②当0≤x≤2时,F(x)=f(x)≤max

=2=F

(2).

当2≤x≤6时,F(x)=g(x)≤max

=max

=max

.

所以M(a)=

规律方法 

(1)解决与绝对值有关的综合问题的关键是去掉绝对值,化为分段函数来解决.

(2)数形结合是解决与绝对值有关的综合问题的常用方法.

【训练3】已知函数f(x)=|x+1|-2|x-a|,a>0.

(1)当a=1时,求不等式f(x)>1的解集;

(2)若f(x)的图象与x轴围成的三角形面积大于6,求实数a的取值范围.

解 

(1)当a=1时,f(x)>1化为|x+1|-2|x-1|-1>0.

当x≤-1时,不等式化为x-4>0,无解;

当-10,解得

当x≥1时,不等式化为-x+2>0,解得1≤x<2.

所以f(x)>1的解集为

.

(2)由题设可得,f(x)=

所以函数f(x)的图象与x轴围成的三角形的三个顶点分别为A

,B(2a+1,0),C(a,a+1),

△ABC的面积为

(a+1)2.

由题设得

(a+1)2>6,故a>2.

所以实数a的取值范围为(2,+∞).

基础巩固题组

一、选择题

1.已知全集U=R,集合M={x||x-1|≤2},则∁UM=(  )

A.{x|-1

C.{x|x<-1或x>3}D.{x|x≤-1或x≥3}

解析 M={x|-1≤x≤3},又知全集是R,所以其补集为∁UM={x|x<-1或x>3}.

答案 C

2.不等式|x-2|-|x-1|>0的解集为(  

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