高中数学不等式解法探讨

2014-04-10 09:12马汉敏
中学教学参考·理科版 2014年3期
关键词:线轴根号因式

马汉敏

不等式是数学知识的重要组成部分,是数学对现实世界中不等关系的反映,是学生以后研究数量大小关系的基础,也是学习数学和其他学科的基础.加强不等式的解法指导,提高不等式的教学效果,可以很好地提高学生的数学能力.下面笔者就此谈谈几点体会.

一、不等式的概念及形式

所谓不等式就是由数学符号(“>”、“<”等符号)连接的两个数或代数式,并表示它们之间不等的关系,这个式子就叫做不等式[1].不等式的形式主要包括以下几种:

1.一元一次不等式:含有一个未知数并且未知数的最高次数为一次的不等式.

2.一元二次不等式:含有一个未知数并且未知数的最高次数为二次的不等式.

3.二元一次不等式:含有两个未知数且未知数的最高次数均为一次的不等式.

4.高次不等式:未知数的最高次数大于2的不等式.

5.分式不等式:含有分式且分母中含有未知数的不等式.

6.无理不等式:含有根号且根号中含有未知数的不等式.

下面简单分析、探讨高中数学部分不等式的解法.

二、不同类型不等式的解法

1.一元二次不等式的解集求法

一元二次不等式主要包括ax2+bx+c>0和ax2+bx+c<0两种形式.在高中解一元二次不等式时,应该结合一元二次函数[2],利用二次函数的图像帮助学生理解不等式的解集.如,当a>0时,一元二次不等式解集如下:(1)当Δ>0时,方程ax2+bx+c=0有两个不同的实根,且x10的解集为{xx2};不等式ax2+bx+c<0的解集为{x10的解集为{x∈R且x≠x0},不等式ax2+bx+c<0的解集为;(3)当Δ<0,方程ax2+bx+c=0无实根,不等式ax2+bx+c>0的解集为{x∈R},不等式ax2+bx+c<0的解集为.

当a<0时,可以在不等式的两边同时乘以-1,从而转化为a>0时来解.

2.根轴法解一元高次不等式

一元高次不等式为f(x)=a(x-x1)(x-x2)…(x-xn),且(x10),当x>xn时,f(x)>0.如果xn-10的解集;曲线在x轴下方的负区间则是f(x)<0的解集,这就是根轴法解一元高次不等式[3].

在用这种方法解不等式时,首先要求不等式的右边为零,左边因式的最高次项的系数要为正.同时要分清方程根的大小,在线轴上标根时要考虑根的大小,而不是根的距离;其次曲线要从左上方开始;最后遇到重根时,奇次重根则要穿透线轴,偶根穿而不透,做到“奇穿偶回”.写不等式解集时,应做到:遇“=”取根,无“=”不取.

3.分式不等式的解法

无论何种分式不等式,都应通过变形将其变为“左边分式,右边为0”的形式.

例如,解不等式3x2-8x+111x2-7x+12>1.

解:原式化为3x2-8x+111x2-7x+12-1>0

3x2-8x+11-(x2-7x+12)1x2-7x+12>0

即2x2-x-11x2-7x+12>0

(2x+1)(x-1)1(x-3)(x-4)>0

可以得出方程(2x+1)(x-1)(x-3)(x-4)=0的根为xa=-1/2、xb=1、xc=3、cd=4.所以其解集为{x∣x<-1/2或14}.

4.含绝对值的不等式的解法

众所周知,解含有绝对值的不等式关键就是要去绝对值符号,一般方法主要有公式法、零点区间讨论法和平方法[4].

(1)平方法

当不等式两边都是非负数时,可以进行平方处理且不等号的方向不会发生改变.

例如,解不等式∣x-2∣>∣3x-2∣.

解:∣x-2∣2>∣3x-2∣2

x2-4x+4>9x2-12x+4

8x2-8x<0

解集为{x∣0

(2)讨论法

解不等式:∣x2-11x+11∣>x.

解:根据不等式的意义可知.当x<0或者x=0时,这个不等式是恒成立的.所以我们要讨论x>0的情况.

当x>0时,不等式可化为x2-11x+11>x

x2-12x+11>0

(x-11)(x-1)>0

不等式是数学知识的重要组成部分,是数学对现实世界中不等关系的反映,是学生以后研究数量大小关系的基础,也是学习数学和其他学科的基础.加强不等式的解法指导,提高不等式的教学效果,可以很好地提高学生的数学能力.下面笔者就此谈谈几点体会.

一、不等式的概念及形式

所谓不等式就是由数学符号(“>”、“<”等符号)连接的两个数或代数式,并表示它们之间不等的关系,这个式子就叫做不等式[1].不等式的形式主要包括以下几种:

1.一元一次不等式:含有一个未知数并且未知数的最高次数为一次的不等式.

2.一元二次不等式:含有一个未知数并且未知数的最高次数为二次的不等式.

3.二元一次不等式:含有两个未知数且未知数的最高次数均为一次的不等式.

4.高次不等式:未知数的最高次数大于2的不等式.

5.分式不等式:含有分式且分母中含有未知数的不等式.

6.无理不等式:含有根号且根号中含有未知数的不等式.

下面简单分析、探讨高中数学部分不等式的解法.

二、不同类型不等式的解法

1.一元二次不等式的解集求法

一元二次不等式主要包括ax2+bx+c>0和ax2+bx+c<0两种形式.在高中解一元二次不等式时,应该结合一元二次函数[2],利用二次函数的图像帮助学生理解不等式的解集.如,当a>0时,一元二次不等式解集如下:(1)当Δ>0时,方程ax2+bx+c=0有两个不同的实根,且x10的解集为{xx2};不等式ax2+bx+c<0的解集为{x10的解集为{x∈R且x≠x0},不等式ax2+bx+c<0的解集为;(3)当Δ<0,方程ax2+bx+c=0无实根,不等式ax2+bx+c>0的解集为{x∈R},不等式ax2+bx+c<0的解集为.

当a<0时,可以在不等式的两边同时乘以-1,从而转化为a>0时来解.

2.根轴法解一元高次不等式

一元高次不等式为f(x)=a(x-x1)(x-x2)…(x-xn),且(x10),当x>xn时,f(x)>0.如果xn-10的解集;曲线在x轴下方的负区间则是f(x)<0的解集,这就是根轴法解一元高次不等式[3].

在用这种方法解不等式时,首先要求不等式的右边为零,左边因式的最高次项的系数要为正.同时要分清方程根的大小,在线轴上标根时要考虑根的大小,而不是根的距离;其次曲线要从左上方开始;最后遇到重根时,奇次重根则要穿透线轴,偶根穿而不透,做到“奇穿偶回”.写不等式解集时,应做到:遇“=”取根,无“=”不取.

3.分式不等式的解法

无论何种分式不等式,都应通过变形将其变为“左边分式,右边为0”的形式.

例如,解不等式3x2-8x+111x2-7x+12>1.

解:原式化为3x2-8x+111x2-7x+12-1>0

3x2-8x+11-(x2-7x+12)1x2-7x+12>0

即2x2-x-11x2-7x+12>0

(2x+1)(x-1)1(x-3)(x-4)>0

可以得出方程(2x+1)(x-1)(x-3)(x-4)=0的根为xa=-1/2、xb=1、xc=3、cd=4.所以其解集为{x∣x<-1/2或14}.

4.含绝对值的不等式的解法

众所周知,解含有绝对值的不等式关键就是要去绝对值符号,一般方法主要有公式法、零点区间讨论法和平方法[4].

(1)平方法

当不等式两边都是非负数时,可以进行平方处理且不等号的方向不会发生改变.

例如,解不等式∣x-2∣>∣3x-2∣.

解:∣x-2∣2>∣3x-2∣2

x2-4x+4>9x2-12x+4

8x2-8x<0

解集为{x∣0

(2)讨论法

解不等式:∣x2-11x+11∣>x.

解:根据不等式的意义可知.当x<0或者x=0时,这个不等式是恒成立的.所以我们要讨论x>0的情况.

当x>0时,不等式可化为x2-11x+11>x

x2-12x+11>0

(x-11)(x-1)>0

不等式是数学知识的重要组成部分,是数学对现实世界中不等关系的反映,是学生以后研究数量大小关系的基础,也是学习数学和其他学科的基础.加强不等式的解法指导,提高不等式的教学效果,可以很好地提高学生的数学能力.下面笔者就此谈谈几点体会.

一、不等式的概念及形式

所谓不等式就是由数学符号(“>”、“<”等符号)连接的两个数或代数式,并表示它们之间不等的关系,这个式子就叫做不等式[1].不等式的形式主要包括以下几种:

1.一元一次不等式:含有一个未知数并且未知数的最高次数为一次的不等式.

2.一元二次不等式:含有一个未知数并且未知数的最高次数为二次的不等式.

3.二元一次不等式:含有两个未知数且未知数的最高次数均为一次的不等式.

4.高次不等式:未知数的最高次数大于2的不等式.

5.分式不等式:含有分式且分母中含有未知数的不等式.

6.无理不等式:含有根号且根号中含有未知数的不等式.

下面简单分析、探讨高中数学部分不等式的解法.

二、不同类型不等式的解法

1.一元二次不等式的解集求法

一元二次不等式主要包括ax2+bx+c>0和ax2+bx+c<0两种形式.在高中解一元二次不等式时,应该结合一元二次函数[2],利用二次函数的图像帮助学生理解不等式的解集.如,当a>0时,一元二次不等式解集如下:(1)当Δ>0时,方程ax2+bx+c=0有两个不同的实根,且x10的解集为{xx2};不等式ax2+bx+c<0的解集为{x10的解集为{x∈R且x≠x0},不等式ax2+bx+c<0的解集为;(3)当Δ<0,方程ax2+bx+c=0无实根,不等式ax2+bx+c>0的解集为{x∈R},不等式ax2+bx+c<0的解集为.

当a<0时,可以在不等式的两边同时乘以-1,从而转化为a>0时来解.

2.根轴法解一元高次不等式

一元高次不等式为f(x)=a(x-x1)(x-x2)…(x-xn),且(x10),当x>xn时,f(x)>0.如果xn-10的解集;曲线在x轴下方的负区间则是f(x)<0的解集,这就是根轴法解一元高次不等式[3].

在用这种方法解不等式时,首先要求不等式的右边为零,左边因式的最高次项的系数要为正.同时要分清方程根的大小,在线轴上标根时要考虑根的大小,而不是根的距离;其次曲线要从左上方开始;最后遇到重根时,奇次重根则要穿透线轴,偶根穿而不透,做到“奇穿偶回”.写不等式解集时,应做到:遇“=”取根,无“=”不取.

3.分式不等式的解法

无论何种分式不等式,都应通过变形将其变为“左边分式,右边为0”的形式.

例如,解不等式3x2-8x+111x2-7x+12>1.

解:原式化为3x2-8x+111x2-7x+12-1>0

3x2-8x+11-(x2-7x+12)1x2-7x+12>0

即2x2-x-11x2-7x+12>0

(2x+1)(x-1)1(x-3)(x-4)>0

可以得出方程(2x+1)(x-1)(x-3)(x-4)=0的根为xa=-1/2、xb=1、xc=3、cd=4.所以其解集为{x∣x<-1/2或14}.

4.含绝对值的不等式的解法

众所周知,解含有绝对值的不等式关键就是要去绝对值符号,一般方法主要有公式法、零点区间讨论法和平方法[4].

(1)平方法

当不等式两边都是非负数时,可以进行平方处理且不等号的方向不会发生改变.

例如,解不等式∣x-2∣>∣3x-2∣.

解:∣x-2∣2>∣3x-2∣2

x2-4x+4>9x2-12x+4

8x2-8x<0

解集为{x∣0

(2)讨论法

解不等式:∣x2-11x+11∣>x.

解:根据不等式的意义可知.当x<0或者x=0时,这个不等式是恒成立的.所以我们要讨论x>0的情况.

当x>0时,不等式可化为x2-11x+11>x

x2-12x+11>0

(x-11)(x-1)>0

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