■河南省西華縣一高數(shù)學(xué)組 李五銀 李松林
絕對值不等式問題的基本解題思路是:去掉絕對值符號,把它轉(zhuǎn)化為一般的不等式求解。轉(zhuǎn)化的方法一般有:(1)絕對值定義法,(2)平方法,(3)零點區(qū)域法。
例1 已知函數(shù)f(x)=|x+1|—|x—2|。
(1)求不等式f(x)≥1的解集;
(2)若不等式f(x)≥x2—x+m的解集非空,求實數(shù)m的取值范圍。
解析:可以利用“零點分區(qū)間”法求解。
當x<—1時,f(x)≥1無解;當—1≤x≤2時,由f(x)≥1得2x—1≥1,解得1≤x≤2;當x>2時,由f(x)≥1得x>2。所以不等式f(x)≥1的解集為{x|x≥1}。
(2)由f(x)≥x2—x+m得m≤|x+1|—|x—2|—x2+x,而|x+1|—|x—2|—x2+x≤|x|+1+|x|—2—x2+|x|=,當且僅當時,,所以實數(shù)m的取值范圍為
方法總結(jié):研究含有絕對值的函數(shù)問題時,根據(jù)絕對值的定義和幾何意義,分類討論去掉絕對值符號,轉(zhuǎn)化為分段函數(shù),然后利用數(shù)形結(jié)合解決是常用的思維方法。對于y=|x—a|—|x—b|或y=|x—a|—|x—b|型的函數(shù)最值問題利用絕對值三角不等式更方便,形如y=|x—a|+|x—b|的函數(shù)只有最小值,形如y=|x—a|—|x—b|的函數(shù)既有最小值又有最大值。此題關(guān)鍵在于利用“絕對值三角不等式”進行放縮轉(zhuǎn)化,以及|x|≤x的用法。
例2 已知函數(shù)f(x)=|x—a|。
(1)若不等式f(x)≤2的解集為{x|1≤x≤5},求實數(shù)a的值。
(2)在(1)的條件下,若不等式f(2x)+f(x+2)≥m對一切實數(shù)x恒成立,求實數(shù)m的取值范圍。
分析:(1)已知不等式f(x)≤2的解集為{x|1≤x≤5},可根據(jù)不等式的解集與方程的根的關(guān)系求得實數(shù)a的值;(2)可利用“零點分區(qū)間”法求解。
解:(1)因為不等式f(x)≤2的解集為{x|1≤x≤5},所以a應(yīng)滿足解得a=3。
(2)因為a=3,所以不等式f(2x)+f(x+2)≥m就是|2x—3|+|x—1|≥m,令g(x)=|2x—3|+|x—1|,則g(x)min≥m,而g(x)=|2x—3|+|x—1|=則g(x)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,當時,g(x)取得最小值,且g(x)min=所以m≤
方法總結(jié):“零點分區(qū)間”法是解決含有絕對值不等式的常用方法,此題也可以利用絕對值三角不等式來解決,即g(x)=|2x—,則當時,g(x)取得最小值。(注:當a<b<c時,f(x)=|x—a|+|x—b|+|x—c|,則當x=b時,f(x)的 值 最 小,f(x)min=|b—a|+|b—c|)