1、1专题 03 含绝对值的不等式及其应用知识通关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 a0 a=0 aa x|xa或 x0)和 |ax+b| c(c0)型不等式的解法:|ax+b| cc ax+b c;|ax+b| cax+b c或 ax+b c.(3)|xa|+|xb| c和 |xa|+|xb| c型不等式的解法: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;利用“零点分段法”求解 ,体现了分类讨论的思想;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绝对值三角不等式(1)定理 1:如果 a,b是实数,则 |a+b| |a|+|b|,
2、当且仅当 ab0 时,等号成立 .(2)定理 2:如果 a,b,c是实数,那么 |ac| |ab|+|bc|,当且仅当( ab)(bc)0 时,等号成立 .(3)推论 1: |a|b| |a+b|.(4)推论 2: |a|b| |ab|.基础通关理解绝对值的几何意义,并会利用绝对值的几何意义求解以下类型的不等式:方法 解读 适合题型1 公式法利用公式 0xaxa和 xa或 直接求解不等式|fgx或 |fgx22 平方法利用不等式两边平方的技巧 ,去掉绝对值 ,需保证不等式两边同正或同负22|fxgfxg3零点分段法含有两个或两个以上绝对值符号的不等式 ,可用零点分区间法脱去绝对值符号 ,将其转
3、化为与之等价的不含绝对值符号的不等式(组)求解|,|fa|xg4 几何法利用绝对值的几何意义 ,画出数轴 ,将绝对值转化为数轴上两点的距离求解,abc|x5 图象法在直角坐标系中作出不等式两边所对应的两个函数的图象 ,利用函数图象求解或通过移项构造一个函数如 |fgxa可构造|y或 |fx与 y题组一 绝对值不等式的解法用零点分段法画出分段函数的图象,结合图象的直观性求出不等式的解集,体现数形结合思想的应用【例 1】已知函数 123fxx.(1)画出 y的图象;(2)求不等式 fx的解集 【解析】 (1) .23,4,13,)(xxf )(xfy的图象如图所示.3题组二 绝对值不等式性质的应用
4、(1)利用绝对值不等式性质定理时要注意等号成立的条件:当 ab0 时,| a b| a| b|;当 ab0时,| a b| a| b|;当( a b)(b c)0 时,| a c| a b| b c|.(2)对于求 y| x a| x b|或 y| x a| x b|型的最值问题时利用绝对值三角不等式更方便(3)对于含绝对值的不等式,不论是分段去绝对值符号还是利用几何意义,都要不重不漏【例 2】已知函数 ()|21|f, ()|g(1)当 a时,解不等式 fx;(2)若 ()fxga恒成立,求实数 a的取值范围【解析】 (1)依题意, |21|x,两边同时平方得 2241xx,即 2360x,
5、解得 0x或 ,故不等式 ()fgx的解集为 |0或 (2)由 ()fgxa恒成立,即 |21|2|xa恒成立, |1|2|(1)()|xxa, max(|,4 |21|a,解得203a,即实数 a的取值范围为2,03.能力通关1含绝对值不等式的恒成立问题的解题规律:(1)根据绝对值的定义 ,分类讨论去掉绝对值 ,转化为分段函数 ,然后利用数形结合解决 .(2)巧用“ |a|b| |ab| |a|+|b|”求最值 .求 |a|b|的范围:若 ab为常数 M,可利用 |a|b| |ab|M| |a|b| |M|确定范围 .求 |a|+|b|的最小值:若 ab为常数 M,可利用 |a|+|b| |
6、ab|=|M|,从而确定其最小值 .(3) f(x)a恒成立 f(x)mina.即不等式恒成立问题、存在性问题都可以转化为最值问题解决2含绝对值不等式的恒成立问题的常见类型及其解法:(1)分离参数法运用“ maxmin()(),()(),fxffafxa”可解决恒成立中的参数范围问题.求最值的思路:利用基本不等式和不等式的相关性质解决;将函数解析式用分段函数形式表示,作出函数图象,求得最值;利用性质“ |bb”求最值.(2)更换主元法不少含参不等式恒成立问题,若直接从主元入手非常困难或不可能解决时,可转换思维角度,将主元与参数互换,常可得到简捷的解法.(3)数形结合法在研究曲线交点的恒成立问题
7、时,若能数形结合,揭示问题所蕴含的几何背景,发挥形象思维和抽象思维各自的优势,可直接解决问题.不等式恒成立问题【例 1】设函数 ()|1|2|fxx.(1)解不等式 5;(2)若1)(axf对 Rx恒成立,求实数 a的取值范围.5【解析】 (1)因为32,1(),xf, 当 x时, x523,解得 2;当 时, ,无解;当 2x时, x53,解得 38.所以不等式 f)(的解集为),2,(.(2)依题意只需1minax,而 ()|1|2|()2)|1fxx,所以 a,所以 0或 2,故实数 a的取值范围是),21)0,(.【例 2】已知函数 |6|fxx.(1)求不等式 ()8的解集;(2)若
8、对任意的 12,x,21()xfm恒成立,求实数 m的取值范围.【解析】 (1)若 3,则原不等式可化为 618x,则51,无解;若 3x,则原不等式可化为 2x,则 ,无解;若 ,则原不等式可化为 68,则 x.综上所述,不等式 ()8fx的解集为 1,.(2)令 2gm,依题意可知 minaxfxg.而 ()|6|1|3|4fxx,6由 22gxmx,所以 2maxg.所以 4,即 ,故 的取值范围是 2,.不等式存在性问题【例 3】已知函数 ,fxxaR(1)当 a时,解不等式 5f;(2)若存在 0x满足 023x,求实数 a的取值范围(2) 224224,fxxaxaxa原命题等价于
9、 min3,f即 71a. 不等式中的最值问题【例 4】设函数 12fxx, 32gx.(1)求函数 的最小值;(2)若对任意的 xR,不等式 afx恒成立,求实数 a的取值范围.【解析】 (1) 12123fx,当且仅当 120x,7即 1,2x时取等号,此时 min3fx.(2)对任意的 xR,不等式 gaf恒成立 min3gafx33a,或23,或 212,或 a,或 4a1.所以实数 的取值范围为 1,.【例 5】已知函数 ()|23|fxx.(1)解不等式 ;(2)若正数 ,abc满足123()cf,求23abc的最小值.【解析】 (1)当 1x时, 4fxx,由 ()2fx,即 4
10、32,解得 3,显然21,所以23;当1时, ()fxx,由 ()2fx,即 2,解得 0.又312,所以此时不等式无解;当3时, ()34fxx.由 ()2fx,即 42,解得 .显然32,所以 2x.综上,不等式 ()f的解集为(,)(,).(2)由题意得17223()3abcf.所以1()bac236(149) bacbc81236(42)3baccb12.当且仅当1时等号成立.所以123abc的最小值为 12.不等式综合性问题【例 6】已知函数 ()|(fxxmR) (1)若 0m,解不等式 1f;(2)若方程 ()fx有三个不同的解,求实数 的取值范围(2)因为 ()|2|fxxm,
11、所以方程 有三个不同的解等价于函数 ()|2|gxx的图象与直线 yxm有三个不同的交点,作图可知,当直线 yxm经过点 (0,2)A时, m;9当直线 yxm经过点 (2,)B时, 0m.所以实数 的取值范围是 .高考通关1已知函数 f(x)| x a| x2|. (1)当 a3 时,求不等式 f(x)3 的解集;(2)若 f(x)| x4|的解集包含1,2,求 a的取值范围【解析】 (1)当 a3 时,不等式 f(x)3 化为| x3| x2|3.(*)当 x2 时,由(*)式,得 52 x3, x1.当 2 x3 时,由(*)式知,解集为.当 x3 时,由(*)式,得 2x53, x4.
12、综上可知, f(x)3 的解集是 x|x4 或 x1.(2)原不等式等价于| x4| x2| x a|,(*)当 1 x2 时,(*)式化为 4 x(2 x)| x a|,解得2 a x2 a.由条件,1,2是 f(x)| x4|的解集的子集,2 a1 且 22 a,则3 a0,故满足条件的实数 a的取值范围是3,0.2已知函数 ()2|3|fxx.(1)解关于 的不等式 ()4f.(2)若对于任意的 xR,不等式2()fxt恒成立,求实数 t的取值范围.10(2)由(1)知,3,0(),xf.作出函数 ()fx的图象,如图,显然 ()03fx.故由不等式2t恒成立可得 23t,解得 13t.
13、所以 t的取值范围为 1,.3已知函数 ()|2|fxm.(1)若 1,求不等式 ()|3|6fx的解集;(2)若关于 x的不等式2+|4|在 R上恒成立,求实数 m的取值范围.(2)依题意,关于 x的不等式2|2|+4|3xmx在 R上恒成立而|2 x+ m|+|42x| m4|,11所以2|43m,即 243m或 243,解得413m,所以 m的取值范围是1,4已知函数 ()|fx, ()|gxn,其中 0,n.(1)若函数 的图象关于直线 2对称,求不等式 )(2(xff的解集;(2)若函数 )()(xgfxh的最小值为 1,求 nm的最小值及其相应的 m和 n的值.【解析】 (1) 函
14、数 的图象关于直线 2x对称,m,()|2|fx,不等式 )(xf可化为 |2|x,即22)(x,化简得 04x,解得 1x,不等式 (f的解集为 |1.(2) )|xm, ()|gxn,(h|,由绝对值不等式的性质可得 |()(|xxmn,函数 )()(gfx的最小值为 n,1nm,由 2得 41n,1mn,当且仅当 1nm,即 21n时等号成立,的最小值为 4,此时 2.5已知函数 ()|1|fx(1)若 0R使不等式 ()(3)fxft成立,求满足条件的实数 t的取值集合 T;12(2)若二次函数23yx与函数 2()2)ymfx的图象恒有公共点,求实数 m的取值范围【解析】 (1)由题意得1,(2)(3)1232,xfxfx,则 1fx,由于 0xR使不等式 1t成立,则有 t,即 |Tt. 【名师点睛】本小题主要考查绝对值不等式的解法,存在性问题等基础知识,意在考查学生综合分析问题、解决问题的能力以及运算求解能力,逻辑思维能力,化归与转化思想