不等式的解法举例、含有绝对值的不等式
[本讲主要内容]
1.在熟练掌握一元一次不等式(组).一元二次不等式的解法的基础上,初步掌握简单一元高次不等式、分式不等式、含绝对值不等式和根式不等式解法,熟练且准确地解答有关问题.
2.理解绝对值不等式的含义,掌握绝对值不等式的定理和推论,会用绝对值不等式的定理和推论解决绝对值不等式的有关证明问题.
[学习指导]
1.知识结构
2.不等式的解题思路.
(1)简单一元高次不等式,分式不等式常用数轴标根法或转化为整式不等式组.
(2)根式不等式可等价转化为有理不等式组,主要有以下几种形式.
(ⅰ)
(ⅱ)
(ⅲ)
(ⅳ)
(3)含绝对值不等式常用分段讨论法、平方法和绝对值不等式的性质.
3.注意:.
[例题精讲]
例1:解不等式
(1)
(2)
(3)
[分析与解答]:这3问都是一元高次不等式,但又各有各的特点.其中第(1)题中,故只需即可,因此在标根时不应将2标在数轴上;第(2)题中其中有一个二次三项式,二项式系数为,在使用数轴标根法之前应先在不等式两边同乘以,使其二项式系数化为1.此外应将二次三项式分解因式,转化为第(1)题的形式,它同样会出现这样一个因式,可采取和第(1)题一样的方法;第(3)题分解因式后将出现因式,是一个恒大于零的因式,可在不等式两边将此因式除掉.
[解](1)用数轴标根法,将标在数轴上:
如图不等式的解集为.
(2)原不等式可变形为:
.
用数轴标根法,将,3,1标在数轴上:
如图不等式的解集为
(3)原不等式可变形为:
.
用数轴标根法,将标在数轴上
如图不等式的解集为
例2.解不等式
(1)
(2)
[分析与解答]本例的2题都是解分式不等式,应注意它们的不同点.其中第(1)题仍可采用数轴标根法,主要注意分母不能为零;第(2)题不等式的右边为1,不能直接用数轴标根法,更不可去分母,应把1移到不等式左边,通分转化为第(1)题的形式再继续求解.
[解](1)原不等式可转化为:
利用数轴标根法,将标在数轴上.
如图原不等式的解集为
[注]变形后的不等式分子、分母中均有这个因式,千万不可在此约分,而应向高次不等式一样把它们看作来处理.
(2)原不等式变形为:
即
等价变形为
即
运用数轴标根法,将6,2,3,4,四个根标在数轴上.
如图,原不等式解集为
例3.解不等式
(1)
(2)
[分析与解答]本例2道题均是解绝对值不等式,而且同有两个绝对值号,但通过仔细观察,我们所选取的方法应当是不同的,第(1)题可采用平方法,第(2)题应采用分段讨论法.
[解](1)不等式两边平方得
即 ∴
∴原不等式的解集为
(2)(ⅰ)当
原不等式为:
解得:.
∴不等式的解集为.
(ⅱ)当时,
原不等式为:
∴不等式的解集为
(ⅲ)当时
原不等式为:
∴不等式的解集为
综上所述,原不等式的解集为:.
例4.解不等式:
[分析与解答]本例是典型的无理不等式,即,应等价于
[解]原不等式等价于:
∴原不等式的解集为
例5.解关于的不等式
[分析与解答]本例是简单的对数不等式.虽然教材中没有这样的例题,但解简单的对数、指数不等式是高考的要求,这类题目在高考中不止一次出现过.解这类题的简单思路是:把不等式两边化成同底后,由指数函数与对数函数的单调性,把它转化为普通代数不等式或不等式组来解,在确定单调性时必须对底进行讨论.
[解]当时,原不等式等价于:由此得
∴ ∴
当时,原不等式等价于:
由(1)得,
由(2)得,
∴
综上,当时,不等式的解集为
当时,不等式的解集为
[基础性训练题]
一.选择题
1.下列各组不等式中同解的是( )
(A)
(B)
(C)
(D)
2.满足不等式的最小整数等于( )
(A)5 (B)24 (C)25 (D)99
3.不等式的解集是( )
(A) (B)(6,18) (C)(7,20) (D)(8,22)
4.函数的定义域是( )
(A) (B)
(C) (D)
5.不等式的解集是( )
(A) (B)
(C) (D)
6.不等式组的解集是( )
(A) (B)
(C) (D)
(97年高考试题)
二.解答题
7.解不等式
8.解不等式
9.解不等式
10.解不等式
[提高性训练题]
一.填空题
1.不等式成立的充要条件是 .
2.不等式的解集为 ,的解集为 .
3.不等式的解集为 .
4.不等式的解集为 .
5.不等式的解集是 .
(91年高考试题)
6.不等式的解集是 .
(91年高考试题)
二.解答题
7.已知.
8.设,解关于的不等式..
9.若不等式对一切恒成立,求实数的范围.
10.已知,解关于的不等式:
[研究探讨题]
设函数
解不等式
求的取值范围,使函数在区间上是单调函数.
(2000年高考试题)
[基础性训练题点拨与解答]
一.选择题
1.答案: (A)
[解]用排除法当成立,故(B)不正确.
另成立,故(C)不正确.
当成立,故(D)不正确.
综上所述选(A)
2.答案: (C)
[解]原不等式化为即,故选(C)
3.答案: (B)
[解]原不等式化为即
两边平方得.即故选(B).
4.答案: (B)
[解]由题意 得
∴.故选(B)
5.答案: (B)
[解]由 ∴
又
∴当时,原不等式化为:
当时,原不等式化为:.此不等式显然成立.
∴≤2
综上可知:原不等式解集为,故选(B).
6.答案: (C)
[解] ∴
将两边平方,原不等式组等价于
①
由①得 ②
∴②的解为.故选(C)
二.解答题
7.[解]原不等式变形为
∴原不等式转化为
利用数轴标根法
∴不等式的解集为
8.[解]原不等式可化为
等价于
用数轴标根法
∴原不等式的解集为
9.[解]应分三种情况讨论.
即
解得
∴原不等式的解集为.
10.[解]原不等式等价于(Ⅰ)或
(Ⅱ)
解(Ⅰ)得
∴
解(Ⅱ)得
∴解集为
∴原不等式的解集为
[提高性训练题的点拨和解答]
一.填空题
1.答案:.
[解]充分性
又
∴
必要性:
∴|a+b|>0 ∴
2.答案:
[解]两边平方得
即
∴
解得
∴不等式的解集为
两边平方得
即
又
综上所述
3.答案:
[解]原不等式等价于
解得
4.答案:
[解]由
解得
当不等式成立.
而当时原不等式
∴原不等式的解集为
5.答案:
[解]原不等式可化为
∵以6为底的指数函数是增函数.
∴
∴原不等式的解集为
6.答案:
[解]原不等式等价于
①
②
∴原不等式的解集为
二.解答题
7.[证]要证成立
只需证:
即证:成立.
由
所以只需证
即成立
即证明成立
∴成立
∴命题得证
8.[解]原不等式转化为,
当时,指数函数是减函数.
∴
即
解得
当时,指数函数是增函数.
∴
即
解得.
∴综上所述,当时,原不等式的解集为,当时,原不等式的解集为
9.[解]:
∴只须恒成立即可.
①当时,恒成立.
②当时,则必须
由①②可知.
10.[解]原不等式等价于
∴
∴
[研究探讨题点拨与解答]
本题是2000年高考试题,主要考查不等式的解法,函数的单调性等基础知识,其中不等式是一个含参数的不等式,自然增加了解题的难点,像此例这样的综合性题目是近年来高考的一个热点.
例(1)不等式即
由此得
即
∴原不等式等价于
∴当时,不等式的解集为
当时,不等式的解集为
(2)在区间上任取
(ⅰ)当时,
又
∴
∴当上是单调减函数.
(ⅱ)当时,在区间上存在两点;满足.
∴函数上不是单调函数.
综上,当且仅当上的单调函数.
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