课程内容
《不等式和绝对值不等式》
这节课我们来研究:绝对值有什么性质?
我们知道,一个实数的绝对值的意义:
表示数轴上坐标为a的点A到原点O的距离。
关于绝对值还有什么性质呢?
①∣a∣√a2
思考:用恰当的方法要数轴上把∣a∣,∣b∣,∣a+b∣表示出来,你能发现它们之间的什么关系?
注:绝对值的几何意义:
(1)∣a∣表示数轴上的数A对应的点与原点O的距离∣OA∣;
(2)∣a-b∣表示数轴上的数A对应的点与数b对应的点B的距离,如图:
即∣a∣=∣OA∣,∣a-b∣=∣AB∣
定理1 如果a,b是实数,则∣a+b∣≤∣a∣+∣b∣(当且仅当ab≥0时,等号成立)
(1)若把a,b换为复数z1,z2,
结论:∣z1+z2∣≤∣z1∣+∣z2∣成立吗?
(2)若把a,b换为向量(→,a),(→,b)情形又怎样呢?
∣∣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(绝对值三角不等式)
如果a,b,是实数,则∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a±b∣≤∣a∣+∣b∣
注:当a、b为复数或向量时结论也成立。
注意:1°这个不等式俗称“三角不等式”——三角形中两边之和大于第三边,两边之差小于第三边
2°,对于∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a-b∣≤∣a∣+∣b∣
a,同号时右边取“=”,a,b异号时左边取“=”
3°,对于∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a-b∣≤∣a∣+∣b∣
a,同号时左边取“=”,a,b异号时右边取“=”
我们还可讨论涉及多个实数的绝对值不等式的问题:
推论1 (运用数学归纳法可得):
∣a1+a2+…+an∣≤∣a1∣+∣a2∣+…+∣an∣.
定理2:如果a、b、c是实数,那么∣a-b∣≤∣+a-b∣+∣b-c∣,
当且仅当(a-b)(b-c)≥0时,等号成立。
例题
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),
求证∣xy-ab∣<ε。
练习
1.①已知∣x∣﹥r﹥0,a≠0,求证∣1/ax∣<1/∣a∣r。
②已知∣an-ι∣<1,求证∣an∣<∣ι∣ +1。
2.已知∣A-a∣<ε/2,∣B-b∣<ε/2,求证:
①∣(A+B)-(a+b)∣<ε;
②∣(A-B)-(a-b)∣<ε。
例2 两个施工队分别被安排在公路沿线的两个地点施工,这两个地点分别位于公路碑的第10公里和第20公里处,现要在公路沿线建两个施工队的共同临时生活区,每个施工队每天在生活区和施工地点之间往返一次,要使两个施工队每天往返的路程之和最小,生活区应该建于何处?
解:如果生活区建于公路碑的第xkm处,两施工队每天往返的路程之和为s(x)km
那么 S(x)=2(∣x-10∣+∣x-20∣),要求问题化归为求该函数的最小值,可用绝对值三角不等式求解。
小结:理解和掌握绝对值不等式的两个定理:
如果a,b,是实数,则∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a±b∣≤∣a∣+∣b∣
注:当a、b为复数或向量时结论也成立。
定理2:如果a、b、c是实数,那么∣a-b∣≤∣+a-b∣+∣b-c∣,
当且仅当(a-b)(b-c)≥0时,等号成立。
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孙老师
女,中教高级职称
优秀教师,高级教师职称。善于引导、启发学生,培养学生的逻辑思维,激发孩子对数学学习的兴趣。