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第2章绝对值不等式2.1含有绝对值的不等式1.绝对值的几何意义设a是任意一个实数,在数轴上:(1)|a|表示________________________的距离.(2)|x-a|表示___________________________________的距离.(3)|x+a|表示___________________________________的距离.实数a对应的点与原点O实数x对应的点与实数a对应的点之间实数x对应的点与实数-a对应的点之间在数轴上把|a|,|b|,|a+b|表示出来(分ab>0,ab<0两种情况).2.绝对值重要不等式如果a,b是实数,那么|a|-|b|≤__________≤|a|+|b|.|a+b||a-b|与|a|-|b|及|a|+|b|具有怎样的大小关系?提示:|a|-|b|≤|a-b|≤|a|+|b|.3.绝对值重要不等式的常用结论(1)设a,b是任意实数,有||a|-|b||≤|a+b|,当且仅当ab≤0时,__________成立.(2)对任意实数a,b,c,有|a-b|≤|a-c|+|c-b|,当且仅当(a-c)(c-b)≥0时,__________成立.等号等号不等式|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|中,两个等号成立的条件分别是什么?提示:不等式|a|-|b|≤|a+b|≤|a|+|b|,右侧“=”成立的条件是ab≥0,左侧“=”成立的条件是ab≤0,且|a|≥|b|.含绝对值不等式的证明【点评】含绝对值不等式的证明,往往可通过平方法、换元法去掉绝对值符号转化为常见的不等式证明题,或利用不等式的性质|a|-|b|≤|a+b|≤|a|+|b|证明不等式,常要对绝对值内的式子进行分析组合、添项或减项使待证式与已知之间联系起来,最后通过绝对值的运算完成证明.
求函数y=|x-3|-|x+1|的最大值和最小值.解法一:||x-3|-|x+1||≤|(x-3)-(x+1)|=4,∴-4≤|x-3|-|x+1|≤4.∴ymax=4,ymin=-4.利用绝对值重要不等式求函数的最值【点评】求y=|x+m|+|x+n|和y=|x+m|-|x+n|的最值的主要方法有如下几种:①借助绝对值的定义,进行零点分段求解;②利用绝对值的几何意义求解;③利用定理||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|直接求解.2.求函数y=|x-3|+|x+1|的最小值.解法一:|x-3|+|x+1|=|3-x|+|x+1|≥|(3-x)+(x+1)|=4,当且仅当(3-x)(x+1)≥0时取等号.由(3-x)(x+1)≥0,得(x-3)(x+1)≤0.∴-1≤x≤3,由此当-1≤x≤3时,函数y=|x-3|+|x+1|取得最小值4.画出该函数的图象,如图所示,由图象可得y≥4,∴当-1≤x≤3时,y取得最小值4.
若不等式a<|x-4|+|x+3|恒成立,则实数a的取值范围是__________.解析:∵|x-4|+|x+3|≥|(x-4)-(x+3)|=7,∴a<7.故a的取值范围是(-∞,7).答案:(-∞,7).绝对值重要不等式的应用[互动探究]若本例条件变为“若不等式a>|x-4|-|x+3|恒成立”,则如何求实数a的取值范围?解析:∵|x-4|-|x+3|≤|(x-4)-(x+3)|=7.∴a>7.故a的取值范围为(7,+∞).答案:(7,+∞)【点评】利用绝对值重要不等式的性质解决恒成立问题时,通常利用|a±b|达到消去变量的目的,从而得到|a|+|b|的最小值或|a|-|b|的最大值.3.(1)若不等式|x-2|+|x+3|<a的解集为空集,则实数a的取值范围是__________.(2)若不等式|2x+1|-|2x-1|<a对任意实数x恒成立,则a的取值范围是__________.解析:(1)不等式|x-2|+|x+3|<a的解集为空集,即|x-2|+|x+3|≥a恒成立,又|x-2|+|x+3|≥|(x-2)-(x+3)|=5,故a的取值范围是a≤5.(2)|2x+1|-|2x-1|≤|(2x+1)-(2x-1)|=2,因此a的取值范围是a>2.答案:(1)a≤5
(2)a>21.证明绝对值不等式的三种方法(1)利用绝对值的定义去掉绝对值符号,转化为普通不等式再证明.(2)利用重要不等式|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|进行证明.(3)转化为函数问题,数形结合进行证明.2.研究含有绝对值的函数问题时,可根据
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