吳遠覺
絕對值不等式的常見解法有定義法、平方法、零點分區(qū)法,要點在于去掉絕對值。如果運用絕對值的幾何意義,或者運用絕對值函數(shù)圖像,從數(shù)形結(jié)合角度來解絕對值不等式,則顯得直觀、簡便。下面筆者結(jié)合實例加以說明。
例1(2017年全國卷Ⅲ)已知函數(shù)f(x)=|x+1|-|x-2|,求不等式f(x)≥1的解集。
解析:|x+1|-|x-2|表示x與-1的距離和x與2的距離之差,f(x)≥1表示這個差不小于1。結(jié)合數(shù)軸可知,x需位于1或者1的右邊(如圖1),故不等式的解集為{x|x≥1}。
當(dāng)然也可以通過零點分區(qū)討論求解,還可以作出函數(shù)f(x)與y=1的圖像,從圖像上發(fā)現(xiàn)f(x)的解是{x|x逸1}。
例2(2009年遼寧卷)設(shè)函數(shù)f(x)=|x-1|+|x-a|。
(1)若a=-1,解不等式f(x)≥3;
(2)如果x∈,f(x)≥2恒成立,求a的取值范圍。
解析:(1)a=-1時,f(x)=|x-1|+|x+1|表示x到-1的距離和到1的距離之和。如圖2,當(dāng)x位于-1和1中間時,f(x)=2<3,顯然不成立,故x需位于-1左側(cè)或者1的右側(cè)。由線段長可知,x∈(-∞,-1.5]∪[1.5,+∞)。
(2)x∈,f(x)≥2恒成立表示f(x)的最小值大于等于2。而f(x)最小時x位于1和a的中間,故a應(yīng)該在1的左邊或者右邊最少相距2的位置,故a∈(-∞,-1]∪[3,+∞)。
本題常規(guī)做法需要對a與1進行比較,分三種情況討論,顯得繁瑣。數(shù)形結(jié)合讓題目變得簡單直觀,方便快捷。
華羅庚先生說:“數(shù)缺形時少直觀,形缺數(shù)時難入微?!睌?shù)形結(jié)合作為中學(xué)階段一種非常重要的數(shù)學(xué)思想方法,需要平時多滲透、訓(xùn)練,才能切實提高學(xué)生的解題能力。
(作者單位:長沙麓山外國語實驗中學(xué))