第五节 含绝对值的不等式
例1 解不等式
分析 解含有绝对值的不等式,通常是利用绝对值概念 ,将不等式中的绝对符号去掉,转化成与之同解的不含绝对值的不等式(组),再去求解.去绝对值符号的关键是找零点(使绝对值等于零的那个数所对应的点),将数轴分成若干段,然后从左向右逐段讨论.
解 令 ,∴ ,令 ,∴ ,如图所示.
(1)当 时原不等式化为
∴ 与条件矛盾,无解.
(2)当 时,原不等式化为 .
∴ ,故 .
(3)当
时,原不等式化为
.
∴
,故
.
综上,原不等式的解为 .
注意 找零点去绝对值符号最好画数轴,零点分段,然后从左向右逐段讨论,这样做条理分明、不重不漏.
例2 求使不等式 有解的 的取值范围.
分析 此题若用讨论法,可以求解,但过程较繁;用绝对值的几何意义去求解十分简便.
解法一 将数轴分为 三个区间
当 时,原不等式变为 有解的条件为 ,即 ;
当 时,得 ,即 ;
当 时,得 ,即 ,有解的条件为 ∴ .
以上三种情况中任一个均可满足题目要求,故求它们的并集,即仍为 .
解法二 设数 ,3,4在数轴上对应的点分别为P,A,B,如图,由绝对值的几何定义,原不等式 的意义是P到A、B的距离之和小于 .
因为 ,故数轴上任一点到A、B距离之和大于(等于1),即 ,故当 时, 有解.
例3 已知 ,求证 .
分析 根据条件凑 .
证明 .
说明 这是为学习极限证明作的准备,要习惯用凑的方法.
例4 求证
分析 使用分析法
证明 ∵ ,∴只需证明 ,两边同除 ,即只需证明 ,即
当 时, ;当 时, ,原不等式显然成立.∴原不等式成立.
说明在绝对值不等式的证明,常用分析法.本例也可以一开始就用定理:
(1)如果 ,则 ,原不等式显然成立.
(2)如果 ,则 ,利用不等式的传递性知 , ,∴原不等式也成立.