数学分析基础课第二章:绝对值与不等式的探讨
绝对值与不等式
实数a的绝对值定义为
|a|=a a>=0
|a|=-a a<0
从数轴上看,数a的绝对值|a|就是a到原点的距离。
实数绝对值的性质
实数的绝对值有如下一些性质:
1、|a|=|-a|>=0;当且仅当a=0时有|a|=0
2、-|a|<=a<=|a|
3、|a|<h---- -h<a<h;
|a|<=h---- -h<=a<=h(h>0)
4、对于任何a,b属于实数,有如下的三角形不等式;
|a|-|b|<=|a+-b|<=|a|+|b|
5、|ab|=|a||b|
证明
红
白
蓝
下面只证明性质4,其余性质由读者自行证明
由性质2有-|a|<=a<=|a|,-|b|<=b<=|b|
两式相加后得到-(-|a|+|b|)<=a+b<=|a|+|b|.
根据性质3,上式等价于|a+b|<=|a|+|b| (1)
将(1)式中b换成-b,(1)式右边不变,即得|a-b|<=|a|+|b|.这就证明了性质4不等式的右半部分。又由|a|=|a-b+b|,根据(1)式有|a|<=|a-b|+|b|.
从而得|a|-|b|<=|a-b|
将(2)式中b换成-b,即得|a|-|b|<=|a+b|。性质4得证
解法思路
~~~~~~~~~~~
~~~~~~~~~~~
~~~~~~~~~~~
良
绝对值不等式解法的基本思路是:去掉绝对值符号,把它转化为一般的不等式求解,转化的方法一般有:(1)绝对值定义法;
(2)平方法;
(3)零点区域法。
例题
-
|x+1|+|x-2|<a
设S=|x+1|+|x-2|则S表示数轴上的一个点到-1和2的距离之和;S<a表示距离之和小于a先讨论S的取值:只有当这个点位于(-1)和2之间时距离最小,S=2-(-1)=3;当这个点位于(-1)和2两侧时,S>3的!故S>=3S<a为空,故一定是a<=3
-
|x-1|-|x+1|>a
S=|x-1|-|x+1|>a表示数轴上到1和(-1)两点距离之差大于a其中-1到1的距离为2S的取值由点的位置决定:(1)点位于1的右侧时,此点到1的距离近,到-1的距离远,差为-2(2)点位于-1的左侧时,此点到-1的距离近,到1的距离远,差为2(3)点位于-1到1之间(含重合),此点到-1和1之间的距离在-2到2之间变化。故-2<=S<=2现要使S>a恒成立,而S最小为-2,最大为2,故a应不超过S的最小值,即a<-2(a≠2,由于a=2时,得S>2,此时不能满足一切实数)
课后题:|x2-9|-3<x
课后题在下一篇会有答案哦,可以先评论在下方
上次课后题:设a,b属于实数,若任意m>0,都有|a-b|<m,则a=b。
答案:假设a不等于b,取&=|a-b|>0与|a-b|<|a-b|矛盾。