第四节 绝对值不等式的解法
例1 解不等式 ( )
分析:此题关键在于绝对值符号里有字母系数,解题过程中要注意分类讨论.
解:原不等式可化为
即
当 时,解集为
当 时,解集为
评析:1.遇到字母系数要合理进行讨论,尤其是字母系数为负时,利用不等式性质化简不等式时一定要改变不等号的方向.
2.若遇 的系数为负的含绝对值不等式,如
,
等,可利用绝对值的性质将其转化为系数为正的情况去解,如将上述两不等式变为
,
后再解,以减小错误的发生率.
例2 解关于 的不等式 ( )
分析:这里没有
的条件,应分类求解.
解:若
,即
,则
恒不成立,此时原不等式无解;
若
,即
,则
,所以
综上,当
时,原不等式的解集为
;当
时,原不等式解集为
.
例3 解不等式 .
点拨一 这是一个含有两个绝对值的符号的不等式,为了使其转化为解不含绝对值符号的不等式,要进行分类讨论.
解法一 由代数式
,
知,-2,1把实数集分为三个区间:
,
,
.
当
时,原不等式变为
,即
;
当
时,原不等式变为
,即
;
当
时,原不等式变为
,即
.
综上,知原不等式的解集为
.
点评 解这类绝对值符号里是一次式的不等式,其一般步骤是:
(1)令每个绝对值符号里的一次式为零,求出相应的根;
(2)把这些根由小到大排序并把实数集分为若干个区间;
(3)由所分区间去掉绝对值符号组成若干个不等式,解这些不等式,求出它们的解集;
(4)这些不等式的解集的并集就是原不等式的解集.
点拨二 不等式
的几何意义是表示数轴上与
及B(1)两点距离之和小于4的点.而A,B两点距离为3,因此线段AB上每一点到A,B的距离之和都等于3.如下图,要找到与A,B的距离这和为4的点,问题就迎刃而解了.
解法二 如上图,要找到与A,B距离之和为4的点,只需由点B向右移动 个单位,这时距离之和增加1个单位,即移到点 .或由点A向左移动 个单位,即移到点 .
可以看出,数轴上点 向左的点或者 向右的点到A,B两点的距离之和均小于4.
所以,原不等式的解集为 .
点拨三 从函数的角度思考,可分别画出函数 和 的图象.观察即得.
解法三 如右图.
.
不难看出,要使 ,只须 .
所以,原不等式的解集为 .
点评 对于解法一,要孰记 或 两种类型的解法,关键是正确分类并转化为不含绝对值的不等式;对于解法二,要搞清它的几何意义是什么,并注意结论是否包括端点;对于解法三,关键是正确画出两个函数的图象,并准确写出它们交点的坐标.三种方法都比较直观、简捷,不同程度体现了分类讨论、函数与方程、数形结合等数学思想方法,各有千秋,都是我们应该熟练掌握的解题通性通法.
例4 解不等式 .
解法一 原不等式等价于
(Ⅰ)
或(Ⅱ)
解(Ⅰ),得 ,或 .
解(Ⅱ),得解集为空集.
所以,原不等式的解集为 .
解法二 原不等式等价于
(Ⅰ),或 (Ⅱ).
解(Ⅰ),得 ,或 .
解(Ⅱ),得解集为空集.
所以,原不等式的解集为 .
点评 比较两种解法可以看出,第二种解法比较简便.在第二种解法中,用到了下列关系:
若 ,则 等价于 ,或 .
解法三 在直角坐标系中分别画出 , , .
如图,不难看出,要使 ,只须 ,或 .
所以,原不等式的解集为 .