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第三章 不等式 定义:用不等号将两个解析式连结起来所成的式子。3-1 不等式的最基本性质对称性:如果xy,那么yx;如果yx,那么xy;传递性:如果xy,yz;那么xz;加法性质;如果xy,而z为任意实数,那么xzyz;乘法性质:如果xy,z0,那么xzyz;如果xy,z0,那么xzyz;(符号法则)3-2 不等式的同解原理 不等式F(x) G(x)与不等式 G(x)F(x)同解。 如果不等式F(x) G(x)的定义域被解析式H( x )的定义域所包含,那么不等式 F(x)G(x)与不等式F(x)H(x)G(x)H(x)同解。如果不等式F(x)G(x) 的定义域被解析式H(x)的定义域所包含,并且H(x)0,那么不等式F(x)G(x)与不等式H(x)F(x)H( x )G(x) 同解;如果H(x)0,那么不等式F(x)G(x)与不等式H (x)F(x)H(x)G(x)同解。 不等式F(x)G(x)0与不等式或同解不等式解集表示方式F(x)0的解集为x大于大的或x小于小的F(x)2;(2)|26|3形如|型不等式这类不等式的简捷解法是等价命题法,即:|或3、两个绝对值不等式解不等式(1)|1|5.形如|型不等式1)此类不等式的简捷解法是利用平方法,即:|02)所谓零点分段法,是指:若数,分别使含有|,|,|的代数式中相应绝对值为零,称,为相应绝对值的零点,零点,将数轴分为+1段,利用绝对值的意义化去绝对值符号,得到代数式在各段上的简化式,从而化为不含绝对值符号的一般不等式来解,即令每项等于零,得到的值作为讨论的分区点,然后再分区间讨论绝对值不等式,最后应求出解集的并集。零点分段法是解含绝对值符号的不等式的常用解法,这种方法主要体现了化归、分类讨论等数学思想方法,它可以把求解条理化、思路直观化。例题不等式|x+3|-|2x-1|+1的解集为 。解: |x+3|-|2x-1|=4、含参数绝对值不等式解关于x的不等式 解题原不等式等价于 当即时, 当即时, x-6当即时, xR方法归纳:形如|()型不等式此类不等式的简捷解法是等价命题法,即: 当0时,|或; 当=0时,|0 当0时,|有意义。4、含参数绝对值不等式有解、解集为空和恒成立的问题若不等式|4|+|3|0时,先求不等式|4|+|3|有解时的取值范围。令4=0得=4,令3=0得=3 当4时,原不等式化为4+3,即271 当34时,原不等式化为4+31 当3时,原不等式化为4+3即721综合可知,当1时,原不等式有解,从而当01时,|4|+|3|4|+|3|4+3|=1当1时,|4|+|3|有解从而当1时,原不等式解集为空集。方法总结:1)一题有多法,解题时需学会寻找最优解法。2)有解;解集为空集;这两者互补。恒成立。有解;解集为空集;这两者互补。恒成立。有解;解集为空集;这两者互补。恒成立。有解;解集为空集;这两者互补。恒成立。6、绝对值三参数不等式问题已知函数,当时,求证:;,则当时,求证:。思路本题中所给条件并不足以确定参数a,b,c的值,但应该注意到:所要求的结论不是的确定值,而是与条件相对应的“取值范围”,因此,我们可以用 、来表示,。因为由已知条件得,。解题证明:(1)由,从而有(2)由 从而 将以上三式代入,并整理得收获1) 二次函数的一般式中有三个参数. 解题的关键在于:通过三个独立条件“确定”这三个参数. 2)本题变形技巧性强,同时运用公式,及已知条件进行适当的放大。要求同学们做题时要有敏锐的数学观察能力。例题2已知函数f(x)=,a,bR,且,求证|f(a)-f(b)|a-b|。分析:要证,考察左边,是否能产生|a-b|。证明:|f(a)-f(b)|= (其中,同理)回顾:1、证题时,应注意式子两边代数式的联系,找出它们的共同点是证题成功的第一步。此外,综合运用不等式的性质是证题成功的关键。如在本例中,用到了不等式的传递性,倒数性质,以及“三角形不等式”等等。2、本题的背景知识与解析几何有关。函数是双曲线,的上支,而(即),则表示该图象上任意两点连线的斜率的绝对值。(学过有关知识后),很显然这一斜率的范围是在(-1,1)之间。2(1)已知不等式|x-3|+|x+1|a,的解集为空集,求a的取值范围;(2)已知不等式|x-3|+|x+1|a有解,求a的取值范围。分析:“有解”即“解集非空”,可见(1)(2)两小题的答案(集合)互为补集(全集为R)当然可以用|x-3|+|x+1|=这种“去绝对值”的方法来解,但我们考虑到“三角形不等式”:|a|-|b|ab|a|+|b|知|x-3|+|x+1|x-3-x-1|=4这样|x-3|+|x+1|4。解(略)回顾:本题是“绝对值不等式性质定理”(即“三角形不等式”)的一个应用。发展题:(1)已知不等式|x-3|+|x+1|a的解集非空,求a的取值范围。(2)已知不等式|x-3|+|x+1|a的解集非空,求a的取值范围。3已知f(x)的定义域为0,1,且f(0)=f(1),如果对于任意不同的x1,x20,1,都有|f(x1)-f(x2)|x1-x2|,求证:|f(x1)-f(x2)|分析:题设中没有给出f(x)的解析式,这给我们分析f(x)的结构带来困难,事实上,可用的条件只有f(0)=f(1) ,与|f(x1)-f(x2)|x1-x2|两个。首先,若|x1-x2|,那么必有|f(x1)-f(x2)|x1-x2|即|f(x1)-f(x2)|呢?考虑到0|x1-x2|1,则1-|x1-x2|,看来要证明的是|f(x1)-f(x2)|1-|x1-x2|成立!证明:不妨设x1x2,则0x1x21(1)当|x1-x2|时,则有|f(x1)-f(x2)|x1-x2|即|f(x1)-f(x2)|时,即x2-x1时,0x2-x11 必有1-|x1-x2|即1- x2+x1 也可写成|1- x2|+|x1| (*) 另一方面|f(x1)-f(x2)|=|f(1)-f(x2)+f(x1)-f(0)|f(1)-f(x2)|+|f(x1)-f(0)|1- x2|+|x1-0| 则由(*)式知|f(x1)-f(x2)|成立 综上所述,当x1,x20,1时都有|f(x1)-f(x2)|0化为(x-2)(x-1)(x+1)0 第二步:将不等号换成等号解出所有根。 例如:(x-2)(x-1)(x+1)=0的根为:x1=2,x2=1,x3=-1 第三步:在数轴上从左到右依次标出各根。 例如:-1 1 2 第三步:画穿根线:以数轴为标准,从“最右根”的右上方穿过根,往左下画线,然后又穿过“次右跟”上去,一上一下依次穿过各根。 第四步:观察不等号,如果不等号为“”,则取数轴上方,穿跟线以内的范围;如果不等号为“0的根。 在数轴上标根得:-1 1 2 画穿根线:由右上方开始穿根。 因为不等号威“”则取数轴上方,穿跟线以内的范围。即:-1x2。 奇透偶不透即假如有两个解都是同一个数字 这个数字要按照两个数字穿如(x-1)=0 两个解都是1 那么穿的时候不要透过1。解题步骤: (1)首项系数化为“正”(2)移项通分,不等号右侧化为“0”(3)因式分解,化为几个一次因式积的形式系数非正,小于等于(4)数轴标根。例2、解不等式:解略点评:“或”标根时,分子实心,分母空心。右侧非0例3、解不等式:点评:1、不能随便去分母2、移项通分,必须保证右侧为“0”3、注意重根问题分子,分母有公因式例4、解不等式:点评:1、不能随便约去因式不等号左右有公因式2、重根空实心,以分母为准例5、解不等式:不能十字相乘分解因式;无法分解因式点评:不等式左右不能随便乘除因式。例6、解不等
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