人教B版 (2019)必修 第一册2.2.2 不等式的解集导学案
展开2.2.2 不等式的解集
学习目标 1.了解不等式(组)解集的概念,会求简单的一元一次不等式(组)的解集.2.了解含绝对值不等式的几何意义,能借助于数轴解含有绝对值的不等式.3.掌握数轴上两点间的距离公式及中点坐标公式.
知识点一 不等式的解集与不等式组的解集
1.不等式的解集:不等式的所有解组成的集合称为不等式的解集.
2.不等式组的解集:对于由若干个不等式联立得到的不等式组来说,这些不等式的解集的交集称为不等式组的解集.
知识点二 绝对值不等式
1.定义:一般地,含有绝对值的不等式称为绝对值不等式.
2.含绝对值不等式的解法
(1)|x|=
(2)当m>0时,
|x|>m的解集为(-∞,-m)∪(m,+∞),
|x|≤m的解集为[-m,m].
思考 若m<0,|x|≤m的解集是什么?
答案 ∅
知识点三 数轴上两点之间的距离公式及中点坐标公式
1.两点之间的距离公式:一般地,如果实数a,b在数轴上对应的点分别为A,B,即A(a),B(b),则线段AB的长为AB=|a-b|.
2.中点坐标公式:如果线段AB的中点M对应的数为x,则x=.
1.不等式2x->0的解集为________.
答案
2.不等式组的解集为________.
答案
3.若A,B两点在数轴上的坐标分别为A(2),B(-4),则AB=________,线段AB的中点M的坐标为________.
答案 6 (-1)
4.不等式|1-2x|<1的解集是________.
答案 (0,1)
解析 ∵|1-2x|<1,
∴-1<1-2x<1,
∴-2<-2x<0,
解得0<x<1,
故不等式的解集是(0,1).
一、一元一次不等式(组)的解法
例1 解下列不等式组:
(1)
(2)
解 (1)不等式组
将①式移项、合并同类项,得x>2.
将②式移项、合并同类项,得3x>9.
系数化为1,得x>3.
所以不等式组的解集为(3,+∞).
(2)不等式组
①式两端同时乘以2,得2x+2≥-7-x,
移项、合并同类项,得3x≥-9,
系数化为1,得 x≥-3,
同理,解不等式②得 x≥2,
所以不等式组的解集是[2,+∞).
反思感悟 不等式组的解集的求解步骤
(1)求出不等式组中每个不等式的解集.
(2)借助数轴求出各解集的公共部分(交集).
(3)写出不等式组的解集.
跟踪训练1 解下列不等式组:
(1)
(2)
解 (1)解不等式①,得x<-6,解不等式②,得x≥2.把不等式①和②的解集在数轴上表示出来:
由图可知,解集没有公共部分,不等式组无解,即不等式组的解集为∅.
(2)解不等式①,得x>-,解不等式②,得x≤,把不等式①和②的解集在数轴上表示出来:
由图可知不等式组的解集为.
二 、含一个绝对值的不等式的解法
例2 解下列不等式:
(1)|2x+5|<7;
(2)2≤|x-2|≤4.
解 (1)原不等式等价于-7<2x+5<7.
∴-12<2x<2,
∴-6<x<1,
∴原不等式的解集为(-6,1).
(2)原不等式等价于
由①得x-2≤-2或x-2≥2,
∴x≤0或x≥4.
由②得-4≤x-2≤4,
∴-2≤x≤6.
∴原不等式的解集为[-2,0]∪[4,6].
反思感悟 |ax+b|≥c和|ax+b|≤c型不等式的解法
(1)当c>0时,|ax+b|≥c⇔ax+b≥c或ax+b≤-c,|ax+b|≤c⇔-c≤ax+b≤c.
(2)当c=0时,|ax+b|≥c的解集为R,|ax+b|<c的解集为∅.
(3)当c<0时,|ax+b|≥c的解集为R,|ax+b|≤c的解集为∅.
跟踪训练2 解下列不等式:
(1)|4-3x|>5;
(2)4<|3x-2|<8.
解 (1) 由|4-3x|>5可得4-3x>5或4-3x<-5,
所以x<-或x>3,
即原不等式的解集为∪(3,+∞).
(2)由4<|3x-2|<8,得
⇒⇒
∴-2<x<-或2<x<.
∴原不等式的解集为∪.
三、含两个绝对值的不等式的解法
例3 解不等式|x+7|-|x-2|≤3.
解 分段讨论法:令x+7=0,x-2=0得x=-7,x=2.
①当x<-7时,不等式变为-x-7+x-2≤3,
∴-9≤3成立,
∴x<-7.
②当-7≤x≤2时,不等式变为x+7+x-2≤3,
即2x≤-2,∴x≤-1,
∴-7≤x≤-1.
③当x>2时,不等式变为x+7-x+2≤3,
即9≤3不成立,
∴x∈∅.
∴原不等式的解集为(-∞,-1].
延伸探究 你能用数轴上两点之间的距离(几何法)解答本题吗?
解 |x+7|-|x-2|可以看成数轴上的动点(坐标为(x))到-7对应点的距离与到2对应点的距离的差,先找到这个差等于3的点,即x=-1.由图易知不等式|x+7|-|x-2|≤3的解为x≤-1,即x∈(-∞,-1].
反思感悟 |x-a|+|x-b|≥c和|x-a|+|x-b|≤c型不等式的两种解法
(1)利用绝对值不等式的几何意义.
(2)利用x-a=0,x-b=0的解,将数轴分成三个区间,然后在每个区间上将原不等式转化为不含绝对值的不等式而求解.
跟踪训练3 不等式|x-5|+|x+3|≥10的解集是( )
A.[-5,7]
B.[-4,6]
C.(-∞,-5]∪[7,+∞)
D.(-∞,-4]∪[6,+∞)
答案 D
解析 方法一 当x=0时,|x-5|+|x+3|=8≥10不成立,可排除A,B,
当x=-4时,|x-5|+|x+3|=10≥10成立,可排除C,
故选D.
方法二 当x<-3时,
不等式|x-5|+|x+3|≥10可化为-(x-5)-(x+3)≥10,
解得x≤-4.
当-3≤x≤5时,
不等式|x-5|+|x+3|≥10可化为-(x-5)+(x+3)=8≥10恒不成立,
当x>5时,
不等式|x-5|+|x+3|≥10可化为(x-5)+(x+3)≥10,
解得x≥6.
故不等式|x-5|+|x+3|≥10的解集为(-∞,-4]∪[6,+∞).
故选D.
1.不等式组的解集为( )
A.(-3,0] B.(-3,2]
C.∅ D.
答案 B
解析 解不等式组
将①式移项,得x>-3.
将②式去括号,得3x-3≤2x-1.
移项、合并同类项,得x≤2.
所以不等式组的解集为(-3,2].
2.不等式1≤|2x-1|<2的解集为( )
A.∪ B.∪
C.∪ D.∪
答案 B
解析 由1≤|2x-1|<2,
得
由①得2x-1≥1或2x-1≤-1,
∴x≥1或x≤0.
由②得-2<2x-1<2,
∴-
3.关于x的不等式|x|+|x-1|≥3的解集是( )
A.(-∞,-1]
B.[2,+∞)
C.(-∞,-1]∪[2,+∞)
D.[-1,2]
答案 C
解析 当x≥1时,x+x-1≥3,解得x≥2,
当0<x<1时,x+1-x≥3,不成立,
当x≤0时,-x+1-x≥3,解得x≤-1,
综上,不等式的解集是(-∞,-1]∪[2,+∞).
4.如果|x|<和|x|>同时成立,那么x的取值范围是________.
答案 ∪
解析 由|x|<可得-
所以x的取值范围是∪.
5.不等式||x-2|-1|≤1的解集为________.
答案 [0,4]
解析 原不等式可转化为-1≤|x-2|-1≤1,
故0≤|x-2|≤2,解得0≤x≤4,
故所求不等式的解集为[0,4].
1.知识清单:
(1)解一元一次不等式(组).
(2)解含有一个或两个绝对值的不等式.
(3)数轴上两点之间的距离公式和中点坐标公式.
2.方法归纳:数形结合、分类讨论.
3.常见误区:含两个绝对值的不等式时的讨论,忽略是不是带等号.
1.(多选)不等式<1的正整数解有( )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案 ABC
解析 由<1,得x<4,
又x∈N+,∴x=1,2,3.
2.不等式组的解集在数轴上表示为( )
答案 C
解析 解不等式2x-1≥5,得x≥3,
解不等式8-4x<0,得x>2,
故不等式组的解集为[3,+∞).
3.设不等式|x-a| A.1,3 B.-1,3
C.-1,-3 D.,
答案 D
解析 由|x-a| 由题意得(a-b,a+b)=(-1,2),
∴
∴
4.(多选)不等式组的解集为(2,+∞),则m的值可以是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
答案 ABC
解析 由>1,得x>2.
由题意的解集为(2,+∞),
即(2,+∞)∩(m,+∞)=(2,+∞),
∴(2,+∞)⊆(m,+∞),
∴m≤2,又m∈N,
故m=0,1,2.
5.不等式|x-1|+|x-2|≥5的解集为( )
A.(-∞,-1]∪[4,+∞)
B.(-∞,1]∪[2,+∞)
C.(-∞,1]
D.[2,+∞)
答案 A
解析 当x=-1或x=4时,有|x-1|+|x-2|=5.
由绝对值的几何意义,
画出数轴可得:
当x≤-1或x≥4时,|x-1|+|x-2|≥5,故选A.
6.已知数轴上A(-1),B(x),C(6),若线段AB的中点到C的距离小于5,则x的取值范围是________.
答案 {x|3<x<23}
解析 设AB的中点为D,
则D,
由D到C的距离小于5,
可得<5,∴1<<11,∴3<x<23.
7.|2x-1|-2>0的解集为__________________________.
答案 ∪
解析 |2x-1|-2>0,即|2x-1|>2,
∴2x-1>2或2x-1<-2,
解得x>或x<-.
∴原不等式的解集为,
即∪.
8.不等式组的解集是________,所有正整数解的和为________.
答案 6
解析 解原不等式组,得不等式组的解集是,
所以不等式组的正整数解是1,2,3,
故它们的和为1+2+3=6.
9.解下列不等式:
(1)|x-1|>|2x-3|;
(2)|x+1|+|x+2|>3+x.
解 (1)|x-1|>|2x-3|可化为
|x-1|-|2x-3|>0,
当x<1时,-x+1+2x-3>0,
解得x>2,∴x∈∅;
当1≤x≤时,x-1+2x-3>0,
解得x>,∴
解得x<2,∴
(2)原不等式⇔
或或
⇔或或
⇔x<-2或x>0.
所以原不等式的解集为(-∞,-2)∪(0,+∞).
10.已知数轴上,A(3),B(x),C(9).
(1)若A,B关于点C对称,求x的值;
(2)若线段AB的中点到C的距离大于7,求x的取值范围.
解 (1)由数轴上中点坐标公式得9=,
∴x=15.
(2)AB的中点对应的数为,
由题意得>7,
即>7,|x-15|>14,
∴x<1或x>29,
即x的取值范围是(-∞,1)∪(29,+∞).
11.当|x-2|<a时,不等式|x2-4|<1成立,则正实数a的取值范围是( )
A.a>-2 B.0<a≤-2
C.a≥-2 D.以上都不正确
答案 B
解析 由|x-2|<a,且a>0,得-a+2<x<a+2,
由|x2-4|<1,得<x<或-<x<-.
∴即0<a≤-2,
或无解.
∴0<a≤-2.
12.(多选)对任意实数x,若不等式|x+1|-|x-2|>k恒成立,则k能取到的下列整数可以是( )
A.-8 B.-5 C.-4 D.-3
答案 ABC
解析 |x+1|,|x-2|的几何意义分别为数轴上的点x到-1和2对应点的距离,
|x+1|-|x-2|的几何意义为两距离之差,
由图可得其最小值为-3,故k<-3.
13.不等式组有3个整数解,则m的取值范围是________.
答案 (2,3]
解析 不等式组有3个整数解,
则其整数解为0,1,2,所以2
答案 3 5
解析 记原不等式组为
解不等式①,得x<.
解不等式②,得x>.
因为原不等式组的解集为(5,22),
所以
解这个关于a,b的二元一次方程组,得
15.已知集合A={x||x-4|+|x-1|<5},B={x|a<x<6},A∩B=(2,b),则a+b=________.
答案 7
解析 |x-4|+|x-1|<5等价于或或
解得0
∴a=2,b=5,
∴a+b=7.
16.已知不等式|x+2|-|x+3|>m,求出满足下列条件的m的取值范围.
(1)不等式有解;
(2)不等式解集为R;
(3)不等式解集为∅.
解 因|x+2|-|x+3|的几何意义为数轴上任意一点P(x)与两定点A(-2),B(-3)距离的差.
即|x+2|-|x+3|=PA-PB.
又(PA-PB)max=1,
(PA-PB)min=-1.
即-1≤|x+2|-|x+3|≤1.
(1)若不等式有解,m只要比|x+2|-|x+3|的最大值小即可,即m<1,m的取值范围为(-∞,1).
(2)若不等式的解集为R,即不等式恒成立,m只要比|x+2|-|x+3|的最小值还小,即m<-1,m的取值范围为(-∞,-1).
(3)若不等式的解集为∅,m只要不小于|x+2|-|x+3|的最大值即可,即m≥1,m的取值范围为[1,+∞).
高中数学人教B版 (2019)必修 第一册2.2.2 不等式的解集学案设计: 这是一份高中数学人教B版 (2019)必修 第一册2.2.2 不等式的解集学案设计,共10页。
数学必修 第一册第二章 等式与不等式2.2 不等式2.2.2 不等式的解集学案: 这是一份数学必修 第一册第二章 等式与不等式2.2 不等式2.2.2 不等式的解集学案,共13页。学案主要包含了一元一次不等式的解法,含一个绝对值的不等式的解法,含两个绝对值的不等式的解法等内容,欢迎下载使用。
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