应用举例
一、应用特点
1、含一个绝对值不等式`a<|f(x)|<b`;
2、含两个或两个以上绝对值的不等式求解问题;
3、一元二次不等式的解法.
二、案例示范
(回味相关知识与方法,寻找解题办法,若有困难,可以参考“提示”,还有困难,可以参考“解答”或倾听老师的分析示范)
1、解不等式`3<|2x-3|<5`.
提示 |
示范 |
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(1)由于原不等式等价于`|2x-3|>3`且`|2x-3|<5`,因此可先分别解出两个绝对值不等式的解集,然后求其交集.
(2)利用换元法令`2x-3=y`,先解不等式`3<y<5`,解出`y`后再用换元法求解`x`.
(3)根据绝对值的含义`|a|={(a (a>=0)),(-a (a<0)):}`,利用分类讨论的方法去掉绝对值符号,进而求解.
(4)可以利用绝对值不等式的几何意义. |
解:方法一:原不等式等价于不等式组
`{(|2x-3|>3 ①),(|2x-3|<5 ②):}`
由①得`2x-3>3`或`2x-3<-3`
解得`x>3`或`x<0`
由②得`-5<2x-3<5`
解得`-1<x<4`
所以原不等式的解集为`{x|-1<x<0或3<x<4}`
方法二:因为易求得不等式`3<|y|<5`的解是
`-5<y<-3`或`3<y<5`
用`2x-3`替换`y`,所以原不等式可化为
-`5<2x-3<-3`或`3<2x-3<5`
分别解之,得`-1<x<0`或`3<x<4`
所以原不等式的解集为`{x|-1<x<0或3<x<4}`
方法三:原不等式可化为不等式组
`{(2x-3>=0 ),(3<2x-3<5):}` ① 或`{(2x-3<0 ),(3<-(2x-3)<5):}` ②
由①得`{(x>=3/2 ),(3<x<4):}`,解得`3<x<4`
由②得`{(x<3/2 ),(-1<x<0):}`,解得`-1<x<0`
所以原不等式的解集为`{x|-1<x<0`或`3<x<4}`
方法四:`3<|2x-3|<5 hArr 3/2<|x-3/2|<5/2`
`3/2<|x-3/2|<5/2`的几何意义为数轴上点x到点`3/2`的距离大于`3/2`且小于`5/2`.
则以点`3/2`为圆心,以`3/2`为半径画弧得端点`0`,`3`以外
再以`3/2`为圆心,以`5/2`为半径画弧得端点`-1`,`4`以内
则交集为`(-1,0)uu(3,4)`
评注:掌握绝对值的定义:`|a|={(a (a>0)),(0
(a=0)),(-a (a<0)):}`
及基本绝对值不等式:`a>0时,|x|<a hArr -a<x<a;|x|>a hArr
x<-a或x>a`是解决本题的关键,也是解决其他较难绝对值不等式的基础,能将绝对值不等式转化为普通的不等式(组),或将已知不等式从整体上解决,也可联系绝对值的几何意义求解.
方法一的两不等式|2x-3|>3和|2x-3|<5须取交集,最好能画数轴帮助求解,既简便也不易出错;方法二的整体(换元)思想是要学会的重要手段;解法四利用绝对值的几何意义,必须先转化为`3/2<|x-3/2|<5/2`,使x的系数为1 |
2、
解不等式`|x-1|+|x+2|<5`
提示 |
示范 |
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可通过零点分段法和绝对值的几何意义来解决. |
解:方法一:分别求`|x-1|`,`|x+2|`的零点,即`1`,`-2`.由`-2`,`1`把数轴分成三部分:`x<-2`,`-2≤x≤1`,`x>1`
当`x<-2`时,原不等式即`1-x-2-x<5`
解得`-3<x<-2`
当`-2≤x≤1`时,原不等式即`1-x+2+x<5`
因为`3<5`恒成立,则`-2≤x≤1`
当`x>1`时,原不等式即`x-1+2+x<5`
解得`1<x<2`
综上,原不等式的解集为`{x|-3<x<2}`.
方法二:不等式`|x-1|+|x+2|<5`的几何意义为数轴上到两个点的距离之和小于5的点组成的集合,而-2,1两个端点之间的距离为3,由于分布在-2,1以外的点到-2,1的距离在-2,1外部的距离要计算两次,而在-2,1内部的距离只计算一次,因此
只要找出-2左边到-2的距离等于`(5-3)/2=1`的点-3,以及1右边到1的距离等于`(5-3)/2=1`的点2,这样,原不等式的解集为`{x|-3<x<2}`
评注:(1)一般地,对|x-m|+|x-n|<a,,为叙述方便,不妨设m<n,且m、n之间的距离小于a,那么从几何意义来看,求出m左边到m的距离等于`(a-(n-m))/2`的点`(m+n-a)/2`,以及n右边到n的距离等于`(a-(n-m))/2`的点`(m+n-a)/2`,则不等式的解集为`{x|(m+n-a)/2<x<(m+n+a)/2}`.不难推出
,x-m|+|x-n|≥a的解集为`{x|x<=(m+n-a)/2或x>=(m+n+a)/2}`.
(2)本题如果是求|x-m|-|x-n|<a,则通过几何意义同样可以求出来;不妨设m<n,显然m,n的中点`(m+n)/2`到m,n两点的距离相等;m左侧的点(含m)到m,n的距离之差等于m-n,n右侧的点(含n)到m,n的距离之差等于n-m,且m,n之间的点到m,n的距离之差介于m-n和n-m之间,根据a的大小,可以确定原不等式的解集. |
3、已知不等式`ax^2+bx+c>0(a!=0)`的解集为`{x|alpha<x<beta,0<alpha<beta}`,求不等式`cx^2+bx+a<0`的解集.
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