河南省郑州龙湖一中 潘其渊
不等式属于高中试卷中的常见题型,考题形式多样,充满灵活性,从基本填空题到综合型大题各类题型均可能考察到。高中生在日常的学习当中,若无法准确的掌握高中数学不等式解题技巧,不仅不能掌握数学知识,提高数学成绩,而且还会在数学习题解答中遇到困难,降低解题速度。因此帮助学生加强对这部分知识的掌握和了解迫在眉睫。
高中数学中常见不等式主要有:
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。
3.一元高次不等式:含有一个未知数并且未知数的最高次数大于2的不等式。
4.分式不等式:含有分式且分母中含有未知数的不等式。
5.绝对值不等式:含有绝对值符号的不等式。
6.无理不等式:含有根号且根号中含有未知数的不等式。
解这种不等式最终归结为解最基本不等式
ax > b(或ax<b,ax ≥ b,ax ≤ b)。 以ax > b(a, b ∈ R)为例,若a>0则解为若a<0,则解为;若a=0,则,若,则解为;x ∈ R(2)若b≥0,解为x∈φ。
一元一次不等式简单易懂,不易出错,一般不会直接出考题,但是一元一次不等式是解其他类型不等式的基础,需要熟练掌握。
一元二次不等式的一般形式为(或≥0)和。一元二次不等式可用因式分解或配方法求解,也可根据一元二次方程的根及二次函数的图像的关系求解。若能因式分解,则可以直接求解,若不能,则可用判别法,先求方程的根,根据方程的根求不等
式的解。具体解法为:令x1, x2为方程
的两个根,且则
(1)ax2+b x+c > 0(a >0),则:①若 ∆>0,则不等式的解为(−∞, x1)∪(x2,+∞);②若 ∆=0,则不等式的解为③若∆<0,则不等式的解为R。
(2)ax2+b x+c<0(a >0),则①若 ∆ >0,则不等式的解为(x1, x2);②若∆≤0,则不等式的解为φ。
一元二次不等式和一元一次不等式的解法是解不等式的基础,无论是解高次不等式、绝对值不等式还是无理不等式,最终是通过代数变形后,转化为一元一次不等式、一元二次不等式组来求解。
最简单常用的解高次不等式f(x)> 0(或<0)的方法是标根法。具体为:把方程f(x)= 0的根标在数轴上,形成若干个区间,最右端的区间f(x)的值必为正值,从右往左通常为正值、负值依次相间,从“最右根”的右上方穿过根,往左下画线,然后又穿过“次右根”上去,一上一下依次穿过各根,穿过最后一个点后不再变方向,这种画法俗称“穿针引线法”。如果不等号为“>”,则取数轴上方穿根线以内的范围;如果不等号为“<”则取数轴下方穿根线以内的范围。
例1:求(x−2)(x−1)(x+1)> 0的解
在数轴上标根得:x1=−1 ,x2= 1 ,x3=2,画穿根线:由右上方开始穿根,如图1所示。
因为不等号为“”则取数轴上方,穿根线以内的范围,即:−1<x<1或x>2。
图1 (x−2)(x−1)(x+1)> 0的解
当不等式中含有重根时,若重根为偶数幂项时,穿根线不穿过偶数幂项的根。但是若重根为奇数幂项,穿过奇数幂项的根,也就是说是奇过偶不过。
例2:求(x+4)(x+5)2(x−2)3<0
在数轴上标根得:x1=−5 ,x2=−4 ,x3=2,画穿根线:由右上方开始穿根,如图2所示。
因为不等号为“”则取数轴下方穿根线以内的范围。即:−4<x<2。
图2 (x+4)(x+5)2(x−2)3<0的解
注意事项:一定要保证最高次数项的系数为正数,前的符号要为正。
对于高次或分式不等式,都可转化为整式不等式
将分式不等式化为整式不等式后,就可以用整式不等式的方法求解。
注意事项:(1)对于分式不等式,要注意是否含有分母的根的解,分母不能为零;(2)去掉分母因式时,要考虑分母的正负取值。
解含有绝对值的不等式关键就是要去绝对值符号,普遍解法是利用绝对值定义,分区间进行符号判断,弄成分段函数,或采用平方、几何意义、零点区域法,谈论绝对值里面的正负号,去掉绝对值,然后再进行求解。去掉绝对值符号,把它转化为一般的不等式求解。
例3:解不等式
(1)定义法
(2)平方法
若x<0,原不等式恒成立;
若x≥0,两边平方得
用穿针引线法求得0<x<1 或 x >3,则不等式的解集为
无理不等式最终都是可以化为如下形式:
无论是哪种无理不等式,都是要去掉根号,转化成有理不等式,然后按照有理不等式的解法求解。
注意事项:(1)根号下部分必须有意义,即必须为非负值;(2)若用乘方法去掉根号,必须考虑不等式两边必须非负的条件。
综上所述,学好不等式,基础是关键,要熟练掌握一元一次不等式和一元二次不等式的解法。在此基础上,求解其他类型的不等式。在求解复杂的不等式时,一定要注意不能遗漏不等式里包含的各种隐形条件,才能求得正确的解。另外尤其要注意的是,无论何种解法,在不等式的变形过程中,都必须保证每步变形是同解变形。
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