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高中數(shù)學(xué)第一講1.2.1《不等式和絕對(duì)值不等式》(選修4-5)

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課堂提問(wèn)

課程內(nèi)容

不等式和絕對(duì)值不等式
這節(jié)課我們來(lái)研究:絕對(duì)值有什么性質(zhì)?
我們知道,一個(gè)實(shí)數(shù)的絕對(duì)值的意義:

表示數(shù)軸上坐標(biāo)為a的點(diǎn)A到原點(diǎn)O的距離。
關(guān)于絕對(duì)值還有什么性質(zhì)呢?
①∣a∣√a
2
思考:用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄒ獢?shù)軸上把∣a∣,∣b∣,∣a+b∣表示出來(lái),你能發(fā)現(xiàn)它們之間的什么關(guān)系?
注:絕對(duì)值的幾何意義:

(1)∣a∣表示數(shù)軸上的數(shù)A對(duì)應(yīng)的點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離∣OA∣;
(2)∣a-b∣表示數(shù)軸上的數(shù)A對(duì)應(yīng)的點(diǎn)與數(shù)b對(duì)應(yīng)的點(diǎn)B的距離,如圖:
即∣a∣=∣OA∣,∣a-b∣=∣AB∣
定理1 如果a,b是實(shí)數(shù),則∣a+b∣≤∣a∣+∣b∣(當(dāng)且僅當(dāng)ab≥0時(shí),等號(hào)成立)
(1)若把a(bǔ),b換為復(fù)數(shù)z1,z2,

結(jié)論:∣z1+z2∣≤∣z1∣+∣z2∣成立嗎?
(2)若把a(bǔ),b換為向量(→,a),(→,b)情形又怎樣呢?
∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a+b∣≤∣a∣+∣b∣
-b代b,得:∣a∣-∣-b∣≤∣a+(-b)∣≤∣a∣+∣-b∣
即∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a-b∣≤∣a∣+∣b∣
定理(絕對(duì)值三角不等式)
如果a,b,是實(shí)數(shù),則∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a±b∣≤∣a∣+∣b∣
注:當(dāng)a、b為復(fù)數(shù)或向量時(shí)結(jié)論也成立。
注意:1°這個(gè)不等式俗稱(chēng)“三角不等式”——三角形中兩邊之和大于第三邊,兩邊之差小于第三邊
2°,對(duì)于∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a-b∣≤∣a∣+∣b∣
a,同號(hào)時(shí)右邊取“=”,a,b異號(hào)時(shí)左邊取“=”
3°,對(duì)于∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a-b∣≤∣a∣+∣b∣
a,同號(hào)時(shí)左邊取“=”,a,b異號(hào)時(shí)右邊取“=”
我們還可討論涉及多個(gè)實(shí)數(shù)的絕對(duì)值不等式的問(wèn)題:
推論1 (運(yùn)用數(shù)學(xué)歸納法可得):
∣a1+a2+…+an∣≤∣a1∣+∣a2∣+…+∣an∣.
定理2:如果a、b、c是實(shí)數(shù),那么∣a-b∣≤∣+a-b∣+∣b-c∣,
當(dāng)且僅當(dāng)(a-b)(b-c)≥0時(shí),等號(hào)成立。
例題
例1 已知ε﹥0,∣x-a∣<ε,∣y-b∣<ε,
求∣2x+3y-2a-3b∣<5ε
例2 已知∣x-a∣<ε/2M,0<∣y-b∣<ε/2∣a∣,y∈(0,M),
求證∣xy-ab∣<ε。 
練習(xí)
1.①已知∣x∣﹥r(jià)﹥0,a≠0,求證∣1/ax∣<1/∣a∣r。
  ②已知∣an-ι∣<1,求證∣an∣<∣ι∣ +1。
2.已知∣A-a∣<ε/2,∣B-b∣<ε/2,求證:
①∣(A+B)-(a+b)∣<ε;
②∣(A-B)-(a-b)∣<ε。
例2 兩個(gè)施工隊(duì)分別被安排在公路沿線(xiàn)的兩個(gè)地點(diǎn)施工,這兩個(gè)地點(diǎn)分別位于公路碑的第10公里和第20公里處,現(xiàn)要在公路沿線(xiàn)建兩個(gè)施工隊(duì)的共同臨時(shí)生活區(qū),每個(gè)施工隊(duì)每天在生活區(qū)和施工地點(diǎn)之間往返一次,要使兩個(gè)施工隊(duì)每天往返的路程之和最小,生活區(qū)應(yīng)該建于何處?
解:如果生活區(qū)建于公路碑的第xkm處,兩施工隊(duì)每天往返的路程之和為s(x)km
那么 S(x)=2(∣x-10∣+∣x-20∣),要求問(wèn)題化歸為求該函數(shù)的最小值,可用絕對(duì)值三角不等式求解。
小結(jié):理解和掌握絕對(duì)值不等式的兩個(gè)定理:
如果a,b,是實(shí)數(shù),則∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a±b∣≤∣a∣+∣b∣
注:當(dāng)a、b為復(fù)數(shù)或向量時(shí)結(jié)論也成立。
定理2:如果a、b、c是實(shí)數(shù),那么∣a-b∣≤∣+a-b∣+∣b-c∣,
當(dāng)且僅當(dāng)(a-b)(b-c)≥0時(shí),等號(hào)成立。

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孫老師

女,中教高級(jí)職稱(chēng)

優(yōu)秀教師,高級(jí)教師職稱(chēng)。善于引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維,激發(fā)孩子對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。

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