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- 2021-06-16 发布
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1
.绝对值三角不等式
绝对值三角不等式
(1)
定理
1
:如果
a
,
b
是实数,则
|
a
+
b
|≤|
a
|
+
|
b
|
,当且仅当
时,等号成立.
几何解释:用向量
a
,
b
分别替换
a
,
b
.
①当
a
与
b
不共线时,有
|
a
+
b|
<|
a
|
+
|
b
|
,其几何意义为:
.
②若
a
,
b
共线,当
a
与
b
时,
|
a
+
b
|
=
|
a
|
+
|
b
|
,当
a
与
b
时,
|
a
+
b
|<|
a
|
+
|
b
|.
由于定理
1
与三角形之间的这种联系,故称此不等式为绝对值三角不等式.
③定理
1
的推广:如果
a
,
b
是实数,则
||
a
|
-
|
b
||≤|
a
±
b
|
≤|
a
|
+
|
b
|.
ab
≥0
三角形的两边之和大于第三边
同向
反向
(2)
定理
2
:如果
a
,
b
,
c
是实数,那么
|
a
-
c
|≤|
a
-
b
|
+
|
b
-
c
|.
当且仅当
时,等号成立.
几何解释:在数轴上,
a
,
b
,
c
所对应的点分别为
A
,
B
,
C
,
当点
B
在点
A
,
C
之间时,
|
a
-
c
|
|
a
-
b
|
+
|
b
-
c
|.
当点
B
不在点
A
,
C
之间时:①点
B
在
A
或
C
上时,
|
a
-
c
|
|
a
-
b
|
+
|
b
-
c
|
;
②点
B
不在
A
,
C
上时,
|
a
-
c
|
|
a
-
b
|
+
|
b
-
c
|.
应用:利用该定理可以确定绝对值函数的值域和最值.
(
a
-
b
)(
b
-
c
)≥0
=
=
<
含绝对值不等式的证明题主要分两类:一类是比较简单的不等式,往往可通过平方法、换元法去掉绝对值转化为常见的不等式证明,或利用绝对值三角不等式
||
a
|
-
|
b
|||
a
±
b
|≤|
a
|
+
|
b
|
,通过适当的添、拆项证明;另一类是综合性较强的函数型含绝对值的不等式,往往可考虑利用一般情况成立,则特殊情况也成立的思想,或利用一元二次方程的根的分布等方法来证明.
1
.设
a
、
b
是满足
ab
<0
的实数,则下列不等式中正确的是
(
)
A
.
|
a
+
b
|>|
a
-
b
|
B
.
|
a
+
b
|<|
a
-
b
|
C
.
|
a
-
b
|<||
a
|
-
|
b
|| D
.
|
a
-
b
|<|
a
|
+
|
b
|
解析:
∵
ab
<0
且
|
a
-
b
|
2
=
a
2
+
b
2
-
2
ab
,
∴
(
a
+
b
)
2
=
a
2
+
b
2
+
2
ab
<|
a
-
b
|
2
.
∴
(|
a
|
+
|
b
|)
2
=
a
2
+
b
2
+
2|
ab
|
=
|
a
-
b
|
2
.
故
A
、
D
不正确.
B
正确;又由定理
1
的推广知
C
不正确.
答案:
B
[
例
2]
(1)
求函数
y
=
|
x
-
3|
-
|
x
+
1|
的最大值和最小值.
(2)
设
a
∈
R
,函数
f
(
x
)
=
ax
2
+
x
-
a
(
-
1≤
x
≤1)
.
若
|
a
|≤1
,求
|
f
(
x
)|
的最大值.
[
思路点拨
]
利用绝对值三角不等式或函数思想方法可求解.
[
解
]
(1)
法一:
||
x
-
3|
-
|
x
+
1||
≤|(
x
-
3)
-
(
x
+
1)|
=
4
,
∴-
4≤|
x
-
3|
-
|
x
+
1|≤4.
∴
y
max
=
4
,
y
min
=-
4.
(1)
利用绝对值不等式求函数最值,要注意利用绝对值的性质进行转化,构造绝对值不等式的形式.
(2)
求最值时要注意等号成立的条件,它也是解题的关键.
3
.若
a
,
b
∈
R
,且
|
a
|≤3
,
|
b
|≤2
则
|
a
+
b
|
的最大值是
________
,
最小值是
________
.
解析:
|
a
|
-
|
b
|≤|
a
+
b
|≤|
a
|
+
|
b
|
,
∴
1
=
3
-
2≤|
a
+
b
|≤3
+
2
=
5.
答案:
5
1
4
.求函数
f
(
x
)
=
|
x
-
1|
+
|
x
+
1|
的最小值.
解:
∵
|
x
-
1|
+
|
x
+
1|
=
|1
-
x
|
+
|
x
+
1|≥
|1
-
x
+
x
+
1|
=
2
,
当且仅当
(1
-
x
)(1
+
x
)≥0
,
即-
1≤
x
≤1
时取等号.
∴当-
1≤
x
≤1
时,函数
f
(
x
)
=
|
x
-
1|
+
|
x
+
1|
取得最小值
2.
5
.若对任意实数,不等式
|
x
+
1|
-
|
x
-
2|>
a
恒成立,求
a
的
取值范围.
解:
a
<|
x
+
1|
-
|
x
-
2|
对任意实数恒成立,
∴
a
<[|
x
+
1|
-
|
x
-
2|]
min
.
∵
||
x
+
1|
-
|
x
-
2||≤|(
x
+
1)
-
(
x
-
2)|
=
3
,
∴-
3≤|
x
+
1|
-
|
x
-
2|≤3.
∴
[|
x
+
1|
-
|
x
-
2|]
min
=-
3.
∴
a
<
-
3.
即
a
的取值范围为
(
-
∞
,-
3)
.