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类型三:绝对值不等式

不等式与线性规划 · 高三
讲清楚它是什么

定义 形如 $|f(x)| < a$ 或 $|f(x)| > a$ ($a>0$) 的不等式,需转化为复合不等式或不等式组求解。

从哪来 本节为高三第1讲起点,无前置知识点记录。基于高一已掌握的“绝对值的几何意义”、“一元二次不等式解法”及“集合运算”进行综合提升。

为什么 绝对值 $|x|$ 本质是数轴上点 $x$ 到原点的距离。 1. 几何直观:$|x| < a$ 表示距离原点小于 $a$ 的点,即区间 $(-a, a)$;$|x| > a$ 表示距离原点大于 $a$ 的点,即 $(-\infty, -a) \cup (a, +\infty)$。 2. 代数转化:利用 $|A| < B \iff -B < A < B$ 和 $|A| > B \iff A > B \text{ 或 } A < -B$ ($B>0$) 的等价变形,将绝对值问题转化为普通不等式问题,这是解决此类问题的核心逻辑。

数轴距离法** **适合学生
形象思维强、抽象代数运算易出错的学生。 讲解逻辑: 1. 强调 $|f(x)|$ 代表 $f(x)$ 与 $0$ 的距离。 2. $|f(x)| < a$:在数轴上找距离 $0$ 小于 $a$ 的区域,即中间部分。 3. $|f(x)| > a$:在数轴上找距离 $0$ 大于 $a$ 的区域,即两边部分。 4. 若 $f(x)$ 是二次函数,先画出抛物线,看其与 $y=a$ 和 $y=-a$ 的位置关系,结合图像确定 $x$ 的范围。
分类讨论法(去绝对值)** **适合学生
逻辑严密、习惯代数推导、对几何直观不敏感的学生。 讲解逻辑: 1. 根据绝对值内部表达式 $f(x)$ 的正负,以 $f(x)=0$ 的根为分界点,将定义域分为若干区间。 2. 在每个区间内去掉绝对值符号: - 若 $f(x) \ge 0$,则 $|f(x)| = f(x)$; - 若 $f(x) < 0$,则 $|f(x)| = -f(x)$。 3. 分别解出各区间内的不等式,最后取并集。 4. 注意:此法通用性强,但计算量大,需强调“先定界,再去符,后求解,最后并”。
函数图像法** **适合学生
具备较强函数图像分析能力、喜欢数形结合的学生。 讲解逻辑: 1. 构造两个函数 $y = |f(x)|$ 和 $y = a$(或 $y = g(x)$)。 2. $|f(x)| < a$ 等价于 $y = |f(x)|$ 的图像在直线 $y = a$ 下方的部分对应的 $x$ 范围。 3. $|f(x)| > a$ 等价于 $y = |f(x)|$ 的图像在直线 $y = a$ 上方的部分对应的 $x$ 范围。 4. 对于 $|f(x)| < g(x)$,需比较两图像的高低关系。此法特别适合处理 $f(x)$ 为二次函数且 $a$ 为变量的情况。
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练一道
基础题
解不等式 $|2x - 3| < 5$。
变式
解不等式 $|x^2 - 4| > 2$。
试试手自己判
检测题
若不等式 $|x - a| < 2$ 的解集是 $(1, 5)$,求实数 $a$ 的值。
看答案和判分标准
答案:$a = 3$
判对标准:
1. 学生能正确利用 $|x - a| < 2 \iff a - 2 < x < a + 2$ 进行转化(2分)。
2. 建立方程组 $a - 2 = 1$ 且 $a + 2 = 5$(2分)。
3. 解得 $a = 3$ 且计算无误(1分)。
4. 若学生仅写出 $a=3$ 但过程缺失或错误,不得分;若过程正确但计算错误,得3分。
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