第一篇:绝对值不等式的证明题
绝对不等式的证明
摘要:证明绝对不等式是数学基本知识的一部分,不等式的证明,就是证明所给定的不等式或对式中所含的字母的一切允许值都是成立的。证是不等式主要依靠二条,其一,是不等式的基本性质和一些重要不等式,其二,是证明不等式的一些常用方法。二者互相渗透。本文通过举例介绍几种证明的绝对不等式的方法。
关键词:绝对不等式,证明不等式的方法
1. 用比较法证明不等式
比较法是证明不等式的常用法之一。它又分为计算插值和比值两种:
① 把所要正的不等式的左边的代数式减右边的代数式,再根据已知条件去证明这个差大于﹙或小于﹚零,这种证明法叫做计算差值法。
他的理论根据是:a≥b,﹙a≤b﹚a-b≥0﹙或a-b≤0﹚.② 当所要证明的不等式的两边的直皆正是,把左边的代数式除于右臂阿布的代数式,再根据已知条件去证明这个比值大于﹙或小于﹚1.这种正法叫做及钻比值法。 他的理论依据是:当a>0.b>0 时,a≥b﹙a≤b﹚<=>
例:已知a,b 皆正数求证: aa≥1(或≤1)。 bb
ab≥ab(当且仅当a=b时,等号成立)。
2abab2ab证:∵a>0.b>0,则-ab==22
(其中等号当且仅当)a=即a=b成立)
∴a22≥0 abab-ab≥0,即≥ab 22
2.用综合法和分析法证明不等式
证明绝对不等式的综合法是从题目的已知条件或已知成立的不等式出发,利用不等式的性质进行推导变形,进而得出所要求证的不等式。利用综合法的关键是熟知一些常用的不等式,通过变形将未知的不等式归结为常用不等式。如以下不等式是常用的:
a²+b²≥2ab,a+b/2≥ab,a³+b³+c³≥3abc(a,b,c∈R+)
a+b/2
≤a²+b²/2,a+b+c/3≤a²+b²+c²/3(a,b,c∈R+)
分析法是证明不等式的一种重要方法,用分析法论证“若A则B”这个命题的模式是:欲证B得真,只需要证明命题B的真,从而又„„,只要证明A为真。现在已知A真,故B真。可见分析法事执果索因,步步寻求上一步成立的充分条件,写出简要的形式为:
B<=B1<=B2<=„<=Bn<=A
以上述的b
只需要证b(a+m)
两端约去ab,故只需
再证bm
因为已知m>0;
只需b
但是这是已知条件,故原不等式成立。
值得注意的是分析法不是等价证明,不应写成:
B<=>B1<=>B2<=>„<=>Bn<=>A
下面在举两例加以说明:
例1已知a>b>0,求证a-b
分析此题若从条件直接退出结论会有一定的难度。不妨用分析法从结论求证a-
由于a>b>0所以a->0, ab>0. 只要证(a-)³<(ab)³
即要证a-3a2b+3ab2-b0 只要证b
由于a>b>0此不等式显然成立
所以原不等式成立。
例2已知a>0;b>0;2c>a+b,求证:
c -c2ab
分析要证c -c2ab
只要证-c2ab
即要证|a-c|<|c2ab|
即要证(a-c)²
即要证a-2ac<-ab
因a>0,只需证a-ac<-b
即a+b<2c此式为已知,
故原命题成立。
3.用放缩法证明不等式
利用放缩法证明不等式的关键是找寻中间变量c;使得AC¹且C¹>A(这是缩小)下面举例加以说明
例3已知n为正整数,试证:
111)(1+)„(1+)>2n1/2 352n
1111分析令A=(1+)(1+)„(1+) 352n1
462n=×„× 352n1(1+
由于不等式bbm>(b>a,a,b,m∈R+)得 aam
45672n22n12n2n1>,>,„, >,> 34562n32n22n12n
将这个同向不等式相乘得 572n12n1×ׄ×× 462n22n
45672n2n12n12n1A²>×××ׄ××=> 34562n12n34A>
故A>2n1/2
4.反证法在不等式证明中的应用
反证法是解决数学问题的一种重要方法,在不等式的证明中也有着广泛的应用。用反证明不等式即先否定结论不成立,然后依据已知条件以及有关的定义、定理、公理,逐步导出与定义、定理、公理或已知条件等相矛盾或自相矛盾的结论,从而肯定原结论是正确的。它的步骤为:
假设结论的反面成立=>逻辑推理=>导出矛盾=>肯定结论。
下面举例加以说明
例4已知f(x)=x²+px+q求证:|f(1)|,|f(2)|,|f(3)|中至少有一个不小于1 2分析此题从正面解决比较困难,可以用反证法,假设结论不成立,即|f(1)|,|f(2)|,|f(3)|都小于1。则有 2
1111f(1)|<1+p+q|<-< 1+p+q< ①2222
1111f(2)|<4+2p+q|<<4+2p+q< ②2222
1111f(3)|<9+3p+q|<-<9+3p+q< ③ 2222
由于① ③得-119<2p+q<- 22
此式于②式矛盾,这说明假设不成立,故原命题成立。
5.构造函式证明不等式
某些不等式从结构上接近某一函数,把某一字母看成自变量构成恰当的函数,利用函数的某些性质来证明不等式。利用构造函数法证明不等式关键是构造恰当的不等式。
例5已知a.b∈R,求证:
ab
1ab≤b
1a+a
1b
分析:从不等式的结构来看,易构造函数f(x)=
上是函数。 因为ab≤ab,
所以f(ab)≤f(ab)
从而有 x(x≥0)易证f(x)在R+ 1x
ab
1ab
≤≤ab1aba =b1ab+a1ab b
1a+1b
第二篇:高二数学----不等式的证明题及解答
不等式的证明训练题及解答
一、选择题
(1)若logab为整数,且loga1122>logablogba,那么下列四个结论①>b>a②logab+logba=0bb
③0
x1|>2且|x2|>2x1+x2x1+x2|<4x1|=4且|x2|=
1+(3)若x,y∈R,且x≠y,则下列四个数中最小的一个是() 11
)xy
(4)若x>0,y>0,且xy≤axy成立,则a的最小值是()
2(5)已知a,b∈R,则下列各式中成立的是()
22cos2sin2θ·lga+sinθ·lgb
222θsin2θθ·lga+sinθ·lgb>lg(a+bcos·b>a+b
+(6)设a,b∈R,且ab-a-b≥1,则有() ++b≥2(2+1) +b≤+b≥(2+1)2+b≤2(2+1)
二、填空题
22(7)已知x+y=1,则3x+4y2(8)设x=y,则x+y(9)若11≤a≤5,则a+5a(10)A=1+111与n(n∈N)2n
(11)实数x=x-y,则xy
三、解答证明题
2422(12)用分析法证明:3(1+a+a)≥(1+a+a)
(13)用分析法证明:ab+cd≤
a2c2(14)用分析法证明下列不等式:
(1)求证:71(2)求证:x1(3)求证:a,b,c∈R,求证:2(
+
x2x3x4(x≥4)
ababc)3(abc) 23
(15)若a,b>0,2c>a+b,求证:(1)c>ab;(2)c-c2ab2,求证:
+
1x1y
与中至少有一个小于yx
(17)设a,b,c∈R,证明:a+ac+c+3b(a+b+c)≥ (18)已知1≤x+y≤2,求证:
22
122
≤x+xy+y≤2
n(n1)(n1)2
an(19)设an=223n(n1) (n∈N),求证:对所有n(n22
*
∈N)2
(20)已知关于x的实系数二次方程x+ax+b=0,有两个实数根α,β,证明: (1)如果|α|<2,|β|<2,那么2|α|<4+b且|b(2)如果2|α|<4+b且|b|<4,那么|α|<2,|β不等式的证明训练题参考答案:
1.A2.B3.D4.B5.A6.A
*
7.58.-19.[2,
26
]10.A≥n11.(-≦,0)∪[4,+≦] 5
22
12.证明:要证3(1+a+a)≥(1+a+a)
222222222
只需证3[(1+a)-a]≥(1+a+a),即证3(1+a+a)(1+a-a)≥(1+a+a) ≧1+a+a=(a+
123)+>0 24
只需证3(1+a-a)≥1+a+a,展开得2-4a+2a≥0,即2(1-a)≥02422
故3(1+a+a)≥(1+a+a)13.证明:①当ab+cd<0时,ab+cd
②当ab+cd≥0时,欲证ab+cd≤acbd
2222
只需证(ab+cd)≤(a2c2b2d2)
展开得ab+2abcd+cd≤(a+c)(b+d)
2222222222222222
即ab+2abcd+cd≤ab+ad+bc+cd,即2abcd≤ad+bc
22222
只需证ad+bc-2abcd≥0,即(ad-bc)≥0
因为(ad-bc)≥0ab+cd≥0时,ab+cd≤a2c2b2d22
22222222
综合①②可知:ab+cd≤a2c2b2d214.证明:(1)欲证71 只需证()2(1)2
展开得12+235>16+2,即2>4+2 只需证(2)>(4+2),即4>这显然成立
故71(2)欲证x1只需证x1即证(x1
x2x3x4(x≥4) x4x3x2(x≥4)
x4)2(x3x2)2(x≥4)
展开得2x-5+2x1x42x52x3x2 即x1)(x4)(x3)(x2)
只需证[x1)(x4)]<[(x3)(x2)]
即证x-5x+4
22
x1x2x3x4(x≥4)(3)欲证2(
ababcab)≤3(abc) 23
只需证a+b-2ab≤a+b+c-3
即证c+2ab≥3
+
≧a,b,c∈R,≨c+2ab=c+ab+ab≥3cabab3
≨c+2ab≥3abc15.证明:(1)≧ab≤(
ab222
)
(2)欲证c-c2ab
只需证-c2ab
只需证a(a+b)<2ac
≧a>0,只要证a+b<2c(已知)16.证明:(反证法):假设
1y1x1y1x
与均不小于2,即≥2,≥2,≨1+x≥2y,1+y≥2xyxy
两式相加得:x+y≤2,与已知x+y>2矛盾, 故
1x1y
与中至少有一个小于yx
17.证明:目标不等式左边整理成关于a的二次式且令 f(a)=a2+(c+3b)a+c2+3b2+32222
判别式Δ=(c+3b)-4(c+3b+3bc)=-3(b+c)≤0
222
当Δ=0时,即b+c=0,a+(c+3b)a+c+3b+3bc≥02
18.证明:设x=kcosθ,y=ksinθ,1≤k≤2
sin2θ) 2
13212222
≧sin2θ∈[-1,1]≨k≤k(1+sin2θ)≤k,故≤x+xy+y≤222
n(n1)2
19.证明:≧n(n1)n=n,≨an>1+2+3+…+n=
1223n(n1)2(12n)nn(n1)n又an
222222
≨x+xy+y=k(cosθ+cosθsinθ+sinθ)=k(1+
n(n2)n22n1(n1)2
,故命题对n∈N222
20.证明:依题设及一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)得:α+β=-a,αβ=:(1)(2)等价
于证明|α|<2,|β|<22|α+β|<4+αβ,且|αβ444
222222
441604()(4)244
2
(4)(4)0
44
2
4或24242444
2或24
22,2.
2
22
第三篇:三角形三边关系不等式的证明题
三角形边角不等式关系练习题
一、边的不等关系证明
1、如图1,在△ABC的边AB上截取AD=AC,连结CD, (1)说明2AD>CD的理由(填空);
解:∵AD+AC>CD( ) 又∵AD=AC( )
∴AD+AD>CD( )
A ∴2AD>CD (2)说明BD
D解:∵_______
又∵AD=AC( ) B图1 C ∴AB–AD
而AB–AD=BD A ∴BD
2、如图2,△ABC中,AB=BC,D是AB延长线上的点,说明AD>DC的理由。
B DC 图2
2、如图3,已知P是△ABC内任意一点,则有AB+AC>PB+PC.
图3
3. 如图所示,在△ABC中,D是BA上一点,则AB+2CD>AC+BC成立吗?•说明你的理由.
1 4.如图,已知△ABC中,AB=AC,D在AC的延长线上.求证:BD-BC
5.如图,△ABC中,D是AB上一点.求证:(1)AB+BC+CA>2CD;(2)AB+2CD>AC+BC.
6.在右图中,已知AD是△ABC的BC边上的高,AE是BC边上的中线,求证:AB+AE+证明:∵AD⊥BC( ) ∴AB>AD( ) 在△AEC中,
AE+EC>AC( ) 又∵AE为中线( ) ∴EC=
1BC>AD+AC 211BC( )即AE+BC>AC( ) 221BC>AD+AC 2 ∴AB+AE+7.已知如图:D、E为△ABC内两点,求证:AB+AC>BD+DE+CE.
2 参考答案
A2.解:延长BP交AC于E,在△PEC中,PE+EC>PC ∴BP+EP+EC>BP+PC 即BE+EC>BP+PC. 在△ABE中,AE+AB>BE∴AE+EC+AB>BE+EC, 即AC+AB>BE+EC,∴AB+AC>PB+PC P
4.AD-AB=AC+CD-AB=CD,∵ BD-BC
5.(1)AC+AD>CD,BC+BD>CD,两式相加:AB+BC+CA>2CD. (2)AD+CD>AC,BD+CD>BC,两式相加:AB+2CD>AC+BC. 7.(法一)将DE两边延长分别交AB、AC 于M、N,
在△AMN中,AM+AN > MD+DE+NE;(1)
在△BDM中,MB+MD>BD; (2)
在△CEN中,CN+NE>CE; (3)
由(1)+(2)+(3)得:
AM+AN+MB+MD+CN+NE>MD+DE+NE+BD+CE ∴AB+AC>BD+DE+EC
AA
F MDEGN
DE
BCB 图11图12C
EC3
第四篇:江西高考数学压轴题新解及对证明数列不等式的启示
江西省萍乡市教研室(337000)曾建强
(发表于《中学数学研究》2006年第9期)
2006年江西高考理科数学压轴题,是一个数列不等式的证明问题,结论简洁,其证明过程给人多方面的启迪. 笔者通过对此问题的研究,给出两种新的证明方法,并将证明中得到的几点启示以飨读者.一、高考题新解答
题目是:已知数列an满足:a13,且an23nan1(1)求数列an的(n2,nN*).2an1n
1通项公式;(2)证明:对一切正整数n,不等式a1a2an2n!恒成立. 标准答案及阅卷评分细则均只给出一种解法:
n3nn1n1n1解(1)条件可变形为1(1,ann.). 于是1an3an1an3n31
(2)a1a2ann!, 111(1)(1)(1)33
3为证a1a2an2n!,
1.„„„„„„„„„„(*) 只要证nN*时,(11)(11
2)(11)3233n
111111即证(1)(12)(1n)1(2n).„„„„„„„„„(**)333333
用数学归纳化证明(**)(略).1111111111又(1)(12)(1n)1(2n)n.2223333333
原不等式成立.对于第(2)问中的数列不等式的证明,笔者以下提供两种新的证明方法.方法一. 分析:f(n)(11)(11)(11)是减函数,由所证知1是f(n)的一个下界,2n333
2因此猜想(11)(11)(11)1必与1相关. 这样我们经探索得到一个更简单的加强不2nn33323
等式(1)(11
3111.)(1)23331
11111证明用数学归纳法证明加强不等式(1)(12)(1n)n1(nN*). ① 32333
n1 时,①显然成立.
11111假设nk(k1)时,不等式(1)(12)(1k)k1成立, 32333
那么,当nk1时,
11111111111(1)(12)(1k)(1k1)(k1)(1k1)k1(k1).32323233333
111111111
又k1(k1)(k2)k1(k1)0(k1).232323633111111(1)(12)(1k)(1k1)k2.
323333
即nk1时,不等式①成立.故对一切nN*,①成立.从而原不等式成立.
1111
方法二.分析:不等式(1)(12)(1n)的左边是一个积式,故可设想构造一
3233
关系式累乘相约,化n项积为有限几项来证明.
1111
证明原不等式即证1121n>.
3332
11611211
n1时,1. n2时,112>.
33233272
n1131n
311
3n
n≥3时,
1
111
11n113n3n3>0,1n.1131n1n33
1112813233343n1 112131n>
11113933331314151n3333
1
1
1
1
288
399
12812883n
>>.n
12432399311n3
原不等式成立.
本文给出的方法一和方法二,无论是思维价值还是其优美的形式都不逊色于标准答案. 这一不等式在分析、证明过程中体现的思维策略和证明方法,对证明某些数列不等式都有相当大的启示性.
二、证明中的启示
启示1——利用等价命题转化证明的结论
有些欲证不等式,如果原命题不容易直接利用重要不等式结论或进行简单放缩证得,如正负项交替和形式的不等式、用同一量替换放缩时不等式方向不确定等情况,改变其思维策略,转化结论形式,寻找等价命题,有时可以更好地实施证明.
例1数列an中,a12,且log2an1log2an1(nN*,n2). 对任意不小于3的自然数n,证明:an1n.
an1
n1
n
分析:易求数列的通项公式为an2n,原不等式即为21n. 一方面,2n用同一
n
21n1
量进行放缩,不等式的放缩方向不能确定;另一方面,2与n的整式关系也不清楚,如用
n
数学归纳法证明也将在证nk1的命题时因不等式无法传递而证明受阻. 但是,这一不等式为2的“齐次”形式,易于化为更简形式,因此,我们可尝试寻找等价命题予以解决.
*
证明log可化为an2an1,∴an2n.2an1log2an1(nN,n2)
n
原不等式an1n即21n等价于2n2n1.
n
an1
n1
2n1n1
当n3时,由二项式定理, 得
1n1n1n1
2n1.2n(11)n1CnCnCn1CnCn
所以,原不等式成立.
例2设nN*且n2,求证1
111112n
.2342n12n3n1
分析:不等式左边是一个正负项交替的和,不便于直接用重要不等式结论和直接放缩,
可选用数学归纳法证明,也可通过等价变换“化负为正” 然后证明.
证明1
11111
2342n12n
(111111)2(111) 2342n12n242n(1
11111111)(1) 2342n12n23n
111.n1n2nn
所以原不等式等价于1112n.
n1n2nn3n1由柯西不等式,有
[(n1)(n2)(nn)](
111
)n2, n1n2nn
即[n2从而,
n(n1)111
]()n2, 2n1n2nn
1112n.n1n2nn3n1
综上,原不等式成立.
启示2——构造并证明加强不等式
许多不等式的结论,为了简洁美观,在不影响正确性的前提下将某些形式作了适当的处理,使我们往往难于证明结论. 不等式一边为常数的形式,通常不能直接用数学归纳法证明,应多考虑用放缩法或构造加强不等式的办法进行证明. 一般地,数列不等式如果用数学归纳法证nk1的命题时,因为不等式方向相反无法实现传递而受阻,这时应虑考采用构造加强不等式的策略进行探索. 构造加强不等式关键在于观察原不等式的结构和特点,抓住主体,扬弃次要进行构造;或者先对前几项的特点进行分析,揭示这几项的共性并与所证结论进行比较寻找为了简洁美观被适当处理了的部分,然后进行构造. 对不等式的加强,一般有整体加强和局部加强两类.
例 3数列an中,a1
,且anan12(1an)(1an1)(n2,nN*). (1)求数列2
(2)证明:a1a2anan的通项公式;
分析:原不等式可化为
1(nN*)
.
n
135(2n1)1当nk1,直接用数学归纳法证明时,246(2n)n
2135(2k1)(2k1)12k114k4k1证明受阻. 受阻的原因
2246(2k)(2k2)2k2k(k1)4k4k
在于原不等式右边的值较大. 因此,设想寻找一个右边比
111
,13
2431124
6410
699
要能证明这一整体加强不等式,问题就得到了解决.
更小的加强值. 由n
1135(2n1)1,只,猜想
246(2n)n1231
解(1)∵(an1)(1an1)2(1an)(1an1)(n2), ∴1
1an
111
2(n1)2n,即an2n1.2,∴
2n1an1a11an1
(2)a1a2an1,即135(2n1)1.
246(2n)nn
135(2n1)1
先证加强不等式.
246(2n)3n1用数学归纳法证明上加强不等式.
当n1时,显然成立.
1成立,则当nk1时,假设nk(k1)时,135(2k1)
246(2k)3k1
2k112k1135(2k1)(2k1)
32246(2k)(2k2)3k12k2k28k20k4
2k1k328k219k4
2k11
.
k42k1k41
即nk1时不等式成立.
1所以,nN*时,135(2n1)成立.
246(2n)n1
从而,原不等式成立.
例4设数列an满足:an1an2nan1,n1,2,3,. (1)当a12时,求a2,a3,a4并由此猜测an的一个通项公式;(2)当a13时,证明对所有的n1,有(i)ann2;(ii)
11111
. (2002年全国高考题) 1a11a21a31an2
分析:对于(ii),用数学归纳法证明时,由于假设的不等式右边是一个常数,而当nk1时命题左边增加了一个正值项,故证明受阻. 但注意到:
111
()11,且a1142
11111111()2()3()k1()k1,故只要证明()k1,再累加便可证明原不2222221ak2
等式.
证明(I)和(2)(i)解证略,这里只证明(2)(ii).
先用数学归纳法证明加强不等式1当n1时,显然成立.假设nk(k1)时,
1ak11
11
()k1成立,则当nk1时, ak12
()n1.an12
11111
()k1()(k1)1.
ak(akk)22ak2222
11成立. ()n1
an12
即nk1时不等式成立.所以,nN*时,因此,
1111111
()2()3()n1 1a11a21a31an222
11
[1()n]
111()n1. 122212
从而有
11111
.1a11a21a31an2
启示3——建立消项关系进行化简求证
数列不等式经常是与n项和或n项积相联系,利用通项的变形或通过放缩后,转化成可
求和消项或中项相消或累乘消项关系,将n项和(或积)化为有限几项的形式,这样解题思路就豁然开朗.
例5数列an中,an1,它的前n项和为Sn. 证明:Sn1.
2n2n1分析:形如
11
nij
nn1求和时可中间项相消. 而对2也可视为是两个因式2和2的积,由此联想,能否
类的通项因分母为两个因式的积,一般可化为相邻两项之差,在
n(n1)
将an
1放缩变形后化为相邻两项之差?通过尝试我们回答了这一问题
.
n2n1
n2
证明∵an1
n1
n211
,
n(n1)2n1n2n(n1)2n1
111111
∴Sn()()[] 223nn1
12222232n2(n1)2
111.
2(n1)2n12
例6数列an中,a15,an1an4(nN*). (1)求不等式4an1an成立时的n的集合;(2)设Tnlog3(an1)log3(an11)log3(a11),证明:nTnn1.
(2006年萍乡市二模试题)
分析:Tn的形式实质上是一串因式的乘积,通过对通项公式的变形,我们可发现
an113
an1,因此可用累乘消项的方法化Tn为只有几项的形式,这就为证明不等式带来an11
了极大的方便.
解(1)要使an1an,只需an4an,即只需an3an40,∴只需an4或
an1. 由于an0,故只需an4.
又a15,a2a143444,同理an4(nN*).
∴4an1an成立时的n为一切正自然数.
a1,(2)由an13an4(nN*),得an113n
an11
∴(an1)(an11)(a21)(a11)3n1an11an21a11(a1)3n1a11.
an1an11a21
an1
由(1)知an4,
211
. 3n1a11243n1.an15an15
∴Tnlog3(an1)(an11)(a11)n1log324n12n1.
5另一方面,an4,∴an13,∴Tnlog33nn.所以, nTnn1.
举一反三,研究特点,寻找规律,是教学过程中提高水平提升能力的重要方法. 本文中所举的启示并非试题证明内涵的的全部,仅为笔者一得.
参考文献
周沛耕王博程《数学奥林匹克竞赛标准教材》北京教育出版社2004.8
2006年6月20日完稿
第五篇:分式和绝对值不等式的解法
(一)分式不等式: f(x)f(x)为整式且(x)的不等式称为分式不等式。 0或0(其中f(x)、(x)0)(x)(x)
(1)分式不等式的解法:
解关于x的不等式x10 3x
2方法一:等价转化为:方法二:等价转化为:
x10x10或(x1)(3x2)0 3x203x20
变式一:x103x2
(x1)(3x2)03x20等价转化为:
比较不等式x1x1(不等式的变形,强调等价转化,分母不为零) 0及0的解集。3x23x2
(2)归纳分式不等式与整式不等式的等价转化:
(1)f(x)f(x)0f(x)(x)0(3)0f(x)(x)0 (x)(x)
f(x)(x)0f(x)(x)0f(x)f(x)00(2)(4) (x)0(x)0(x)(x)
(3)小结分式不等式的解法步骤:
(1)移项通分,不等式右侧化为“0”,左侧为一分式
(2)转化为等价的整式不等式
(3)因式分解,解整式不等式(注意因式分解后,一次项前系数为正)
练一练:解关于x的不等式(1)
例
1、 解关于x的不等式:
解:21x3 0(2)35xx5x22 x3x220 x
3x22(x3)0 x3
x8即,0 x3
x80(保证因式分解后,保证一次项前的系数都为正) x3
(x8)(x3)0等价变形为:x30
原不等式的解集为
例
2、解关于x不等式
方法一:x28,3 x822x2x32x3恒大于0,利用不等式的基本性质
方法二:移项、通分,利用两式同号、异号的充要条件,划归为一元一次或一元二次不等式。
例
3、 解关于x的不等式:
解:移项a1 xa10 x
axxa通分0即,0 xx
等价转化为,x(xa)0
x0
当a>0时,原不等式的解集为(0,a]
当a<0时,原不等式的解集为[a,0)
当a=0时,原不等式的解集为
(二)绝对值不等式 理解绝对值的几何意义:
其几何意义是数轴上的点a(a0)a0(a0)a(a0), A(a)离开原点O的距离OAa。
(一)注意绝对值的定义,用公式法
即若a0,|x|a,则axa;若a0,|x|a,则xa或xa。
|2x3|3x1 例1. 解不等式
解:由题意知3x10,原不等式转化为
即:对于形如
①当a>0时,
②当a=0时,
③当a<0时,
拓展:形如(3x1)2x33x1 |f(x)|a,|f(x)|a(aR)型不等式,此类不等式的简洁解法是等价命题法,即: |f(x)|aaf(x)a;|f(x)|af(x)a或f(x)a。 |f(x)|a,无解;|f(x)|af(x)0。 |f(x)|a,无解;|f(x)|af(x)有意义。 a|f(x)|b(ba0)型不等式,此类不等式的简洁解法也是等价命题法,即:
a|f(x)|b(ba0)af(x)b或bf(x)a。
例1解以下不等式:
(1)|2x3|5;|2x1|0。 (2)
解:(1)由原不等式可得:2x35或2x35,即x>4或x1。
所以原不等式的解集是{x|x4或x1}
(2)因为左边为非负值,而右边为0,故不等式无解,即解集为。
(二)注意绝对值的非负性,用平方法
22|x|x等式的两边都是非负值才能用平方法,否则不能用平方法,在操作过程中用到。
例2. 解不等式|x1||2x3|
两边都含绝对值符号,所以都是非负,故可用平方法。
222222|x1||2x3|(x1)(2x3)(2x3)(x1)0 解:原不等式
即:对于 形如|f(x)||g(x)|型不等式,此类不等式的简洁解法是利用平方法,即:
|f(x)||g(x)||f(x)|2|g(x)|2[|f(x)||g(x)|]|f(x)g(x)|0。
例2解不等式|x1||2x3|。
4x22|x1||2x3|3x10x803解:原不等式等价于:,即,解得。 2
2(三)注意分类讨论,用零点分段法
不等式的一侧是两个或两个以上的绝对值符号,常用零点法去绝对值并求解。
例3. 解不等式|x2||x1|
3解:利用绝对值的定义,分段讨论去绝对值符号,令x10和x20得分界点
于是,可分区间x
1、x2 (,2),[2,1],[1,)讨论原不等式
x2,2x1,x1,或或(x2)[(x1)]3x2(x1)3x2(x1)
3解得x1或x
2x(,2)(1,) 和
综上不等式的解为即:对于形如xcxbaxcxba不等式,用零点分段法1.解不等式x1x3
4(1)利用绝对值不等式的几何意义
这个不等式的几何意义是:数轴上到1对应点的距离与到3对应点的距离之和不小于4的所有点的集合
(2)零点分段讨论:(即去掉绝对值)
注:x=1,与x=3将数轴分成三段,然后根据不等式的几何意义去掉绝对值,解不等式
(3)构造函数,求函数解集温馨提示:令f(x)xx3画出函数图像进行研究
总结:绝对值不等式的解法
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)xa(a0)axa;; ; ; xa(a0)xa或xaf(x)a(a0)af(x)af(x)a(a0)f(x)a或f(x)af(x)g(x)g(x)f(x)g(x); f(x)g(x)f(x)g(x)或f(x)g(x); ; axb(ba0)axb或bxa
f(x)
(8)
(9)2f(x)ag(x)f(x)[ag(x)]2a(a0)g(x)g(x)0g(x)0。 |f(x)||g(x)||f(x)|2|g(x)|2[|f(x)||g(x)|]|f(x)g(x)|0
(10)对于形如
求解。
xaxbm等含有多个绝对值符号的不等式,常用“零点分段”或绝对值的几何意义
[课后练习]
1、不等式
2、不等式x1(2x1)0x1(2x1)0的解集为。 的解集为。
11|xm|<1成立的充分非必要条件是32,
6、已知不等式
则实数m的取值范围是。
7、不等式x2x
3x1m的解集是。 的解集为R的充要条件是()
8、关于x的不等式
A.m0B.m1C.m0D.m
19、不等式|x-x-6|>3-x的解集是()
A.(3,+∞)B.(-∞,-3)∪(3,+∞)
2C. (-∞,-3)∪(-1,+∞)D.(-∞,-3)∪(-1,3)∪(3,+∞)
10、解不等式
11、设函数|2x1||x4|x1。 f(x)ax2,不等式|f(x)|6的解集为(1,2), 试求不等式
提高题x1f(x)的解集。
ab
12、用>或<或或填空:ababab(|a|>|b|)。
;命题乙为两个实数a、b满足
13、已知h0,设命题甲为两个实数a、b满足ab2ha1h,且
b1h
14、已知
15、已知
(1)求
,那么甲是乙的条件。 ,a、bR,且a≠b,求证:f(x)x2f(a)f(b)ab. f(x)和g(x)的图象关于原点对称,且f(x)x22x, g(x)的解析式;(2)解不等式g(x)g(x)|x1|。
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