第1讲 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
a0)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|≤|a|+|b|,当且仅当ab≥0时,等号成立.
(2)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.
诊 断 自 测
1.判断正误(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8 B.-1或5
C.-1或-4 D.-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.(2015·山东卷)不等式|x-1|-|x-5|0,b>0,因此当a>0,b>0时要证明a>b,只要证明>1即可,这种方法称为求商比较法.
(2)分析法
从待证不等式出发,逐步寻求使它成立的充分条件,直到将待证不等式归结为一个已成立的不等式(已知条件、定理等).这种证法称为分析法,即“执果索因”
的证明方法.
(3)综合法
从已知条件出发,利用不等式的有关性质或定理,经过推理论证,推导出所要证明的不等式成立,即“由因寻果”的方法,这种证明不等式的方法称为综合法.
(4)反证法的证明步骤
第一步:作出与所证不等式相反的假设;
第二步:从条件和假设出发,应用正确的推理方法,推出矛盾的结论,否定假设,从而证明原不等式成立.
2.几个常用基本不等式
(1)柯西不等式:
①柯西不等式的代数形式:设a,b,c,d都是实数,则(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2(当且仅当ad=bc时,等号成立).
②柯西不等式的向量形式:设α,β是两个向量,则|α||β|≥|α·β|,当且仅当β是零向量,或存在实数k,使α=kβ时,等号成立.
③柯西不等式的三角不等式:设x1,y1,x2,y2,x3,y3∈R,
则+
≥.
④柯西不等式的一般形式:设a1,a2,a3,…,an,b1,b2,b3,…,bn是实数,则(a+a+…+a)(b+b+…+b)≥(a1b1+a2b2+…+anbn)2,当且仅当bi=0(i=1,2,…,n)或存在一个数k,使得ai=kbi(i=1,2,…,n)时,等号成立.
(2)算术—几何平均不等式
若a1,a2,…,an为正数,则≥,当且仅当a1=a2=…=an时,等号成立.
诊 断 自 测
1.判断正误(在括号内打“√”或“×”)
(1)用反证法证明命题“a,b,c全为0”时假设为“a,b,c全不为0”.( )
(2)若实数x,y适合不等式xy>1,x+y>-2,则x>0,y>0.( )
答案 (1)× (2)√
2.(2017·泰安模拟)若a>b>1,x=a+,y=b+,则x与y的大小关系是( )
A.x>y B.x<y C.x≥y D.x≤y
解析 x-y=a+-=a-b+=.由a>b>1得ab>1,a-b>0,
所以>0,即x-y>0,所以x>y.
答案 A
3.(2017·聊城模拟)下列四个不等式:①logx10+lg x≥2(x>1);②|a-b|<|a|+|b|;③≥2(ab≠0);④|x-1|+|x-2|≥1,其中恒成立的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析 logx10+lg x=+lg x≥2(x>1),①正确.
ab≤0时,|a-b|=|a|+|b|,②不正确;
因为ab≠0,与同号,
所以=+≥2,③正确;
由|x-1|+|x-2|的几何意义知,
|x-1|+|x-2|≥1恒成立,④也正确,
综上①③④正确.
答案 C
4.设a,b,m,n∈R,且a2+b2=5,ma+nb=5,则的最小值为________.
解析 由柯西不等式得(ma+nb)2≤(m2+n2)(a2+b2),即m2+n2≥5,∴≥,∴所求最小值为.
答案
5.(2016·全国Ⅱ卷)已知函数f(x)=+,M为不等式f(x)