丁晓璇
[摘 要]求解不等式解集是高中数学教学内容的重要组成部分,其难度较大,学生不易理解,因而常常出现错误。本文分析了高中数学不等式问题中学生容易出错的题型,如不等式与线性规划的结合、不等式中一元高次不等式问题,并分析相应的解题方法,以便帮助学生避免错误,使学生的成绩得到提高。
[关键词]不等式问题;易错题型;解题技巧
不等式是高中数学教学中的难点,历年高考试题中,无论是填空题或是计算题,都对不等式知识有所涉及。不等式知识复杂,且在数学中的应用范围较广,导致学生经常出现失误。
一、高中数学不等式问题中学生易错题型及其解题技巧
(一)不等式与线性规划相结合的问题
数学考试题目中,这类题型频繁在数学考试中出现。因其考察的范围广,对学生综合运用数学知识的能力要求较高。
题目一:由y-x+2,ykx+1,x0三个不等式组合为等式组,三项不等式所围成的平面区域面积为1 ,求解k值为多少?
分析:学生在计算三条直线所围成的三角形区域时容易出错,该题要求学生明确三个不等式的取值范围,并画出图示。学生在解答该题时,应先绘制三条直线,并标示其共同包含的区域(如图1所示):
由图像可知,△ABC 即为三条直线所围成的平面区域,学生可将题目转化为几何题目。设平面直角坐标系原点为O,将BC作为三角形的底边,AO作为三角形的高。则BC·AO=2,学生此时计算BO距离,即不等式y=-x+2纵轴交点与原点的距离。计算得出BO的距离等于2,同理可得CO等于1,则BC=BO-CO=2-1=1,将BO=1代入BC·AO=2,可得AO=2。即y=-x+2与y=kx+1两个方程的交点坐标为(y,2),将坐标代入两方程中,分别得到y=2k+1和y=0,将两个式子合并可得:0=2k+1,由此可得,k=。
总结:解答此类题目的技巧共有两个:其一,学生在求该类型问题或遇到求解极值的问题时,应先绘制出不等式组的可行域,将其转化为几何知识,理解可行域的几何意义,之后将不等式转化为等式,通过计算解决题目问题。其二,学生将不等式化为函数,并为函数设定一部分参考值,从函数入手,观察不同参考值下,函数图形的变化,从而逐渐锁定影响函数变化的量,对其进行求解。这两种方法是解答该类问题的主要方法。
(二)高次不等式问题
这类题型同样是高中考试中常见的问题,学生在该类题型中出现错误,原因主要有三点。第一,学生忽略了题目中部分隐性的要求,如高次分式不等式中,学生会遗忘分母不能为零这一要求。第二,学生对解集的区域不明,部分学生虽然能够得出解集的范围,但对范围边界不明,主要体现于学生不能确定解集是否要取边界值。第三,学在使用“穿根法”时,不能确定函数的升降规律。以上便是构成学生在解答问题时出错的原因。
题目二:求不等式(x+3)(x-2)(x-4) 0的解集。
分析:该题已明确给出学生函数的根,分别为:x=-3、x=2、x=4。学生能够准确在序轴中标示三个零点,将序轴分为四个区间。学生运用穿根法,从最右端的零点开始,由右上方过右端零点向左下方穿过,之后依次穿过每个零点,形成一条函数曲线图(如图2所示)。
之后学生按照题目要求,进行图像选择。因为题目要求整式小于0,所以学生应选择序轴以下的图像,即得出不等式的解集(-,-3)U(2,4)。学生继续分析题目,可以发现,题目中的不等符号是“”,因此边界值可以纳入集合当中,所以该题最终的解集为(-,-3]U[2,4]。
题目三:求解分式不等式
分析:該题解题思路与上一题基本相同。学生在计算前需将不等式形式转化为(x-2)(x+1)(x-6)(x+2) 0,学生由题得出函数(x-2)(x+1)(x-6)(x+2)=0的根,分别为:x=2、x=-1、x=6、x=-2。将四个零点标示在序轴中,并运用穿根法进行穿根,便可得到图像不等式的函数图像(如图3所示)。学生根据图像可得结果(-,-2]U[-1,-2]U[6,+)。
部分学生的解题至这一步便结束了。然而学生忘记该题是分式不等式,作为分式便具有一个限制条件:分式中分母不得为零。虽然该题没有标注,且题中所用符号为“”,但是学生依旧需要将分母为零的情况纳入考虑范围。因此,该题还需继续解答。令(x+2)(x-2)0,故而,该题最终的解集为(-,-2)U[-1,-2)U[6,+)。
总结:学生在解决该类问题时,应熟练掌握穿根法这一解题方式,运用穿根法能够提高学生的解题速度,降低题目难度。同时学生解得解集后,也应对解集的临界点进行判定,确定其是否可以纳入解集范围内,从而使解集不会出现问题。
二、结语
高中数学不等式知识与其他知识联系紧密,因此考试试题复杂多变。教师在授课时,应常常分析学生的易错点,根据易错点找寻学生出现错误的原因,帮助学生改正,从而提高学生的成绩。
参考文献:
[1]吴华妹.高中数学不等式高考试题分析与教学策略研究[J].中国校外教育,2014,S3:405.
[2]全裕刚.探究不等式在高中数学解题中的应用[J].亚太教育,2015,21:38-39.