摘 要: 含參數(shù)不等式的求解問題一直是高中數(shù)學(xué)的一個(gè)難點(diǎn),求解這類問題,需要學(xué)生具有一定的分析能力和掌握相應(yīng)的解題技巧.本文先介紹含有一個(gè)參數(shù)不等式求解的幾個(gè)基本模型,然后介紹含有多個(gè)參數(shù)一元二次不等式的求解模型.
關(guān)鍵詞: 參數(shù) 二元二次不等式 模型 分類策略
所謂含參數(shù)不等式,就是指除含未知數(shù)之外還含有參數(shù)的不等式.此類不等式,往往因參數(shù)的取值范圍不同,解集也不同.這類問題是中學(xué)數(shù)學(xué)的難點(diǎn)之一,學(xué)生對(duì)其常常難以駕馭,因此有必要研究其解法.本文重點(diǎn)討論形如ax+bx+c>0(ax+bx+c<0)一元二次不等式模型,談?wù)劮诸惒呗约敖忸}方法,供大家參考.
一、含有一個(gè)參數(shù)的一元二次不等式模型
模型1:當(dāng)含參數(shù)的一元二次不等式的二次項(xiàng)系數(shù)為常數(shù),且與之對(duì)應(yīng)的一元二次方程有兩解,但不知道兩個(gè)解的大小時(shí),需要對(duì)解的大小進(jìn)行討論.
例1:求不等式x+(1-a)x-a<0的解集.
解:解方程x+(1-a)x-a=0
得兩根x=-1,x=a.
根據(jù)函數(shù)y=x+(1-a)x-a開口向上的特點(diǎn)分類討論-1與a大小:
?、佼?dāng)a<-1時(shí),不等式的解集為{x|a<x<-1};
?、诋?dāng)a=-1時(shí),不等式的解集為?準(zhǔn);
?、郛?dāng)a>-1時(shí),不等式的解集為{x|-1<x<a}.
模型2:當(dāng)含參數(shù)的一元二次不等式的二次項(xiàng)系數(shù)為常數(shù),但不知道與之對(duì)應(yīng)的一元二次方程是否有解時(shí)需要對(duì)判別式進(jìn)行討論.
例2:求不等式x-2x+a>0的解集.
解:△=4-4a
?、佼?dāng)△<0時(shí),即a>1,不等式的解集為R;
?、诋?dāng)△=0時(shí),即a=1,不等式的解集為{x|x≠1};
?、郛?dāng)△>0時(shí),即a<1,不等式的解集為{x|x<或x>}.
模型3:當(dāng)含參數(shù)的一元二次不等式的二次項(xiàng)系數(shù)含有參數(shù)時(shí),首先要對(duì)二次項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行討論,其次要對(duì)對(duì)應(yīng)的一元二次方程的判別式進(jìn)行討論,有時(shí)還要對(duì)方程的解的大小進(jìn)行討論.
例3:求不等式ax-2ax-3a>0(a≠0)的解集.
解:變形得a(x-2x-3)>0
①當(dāng)a<0時(shí),整理得(x+1)(x-3)<0,不等式的解集為{x|-1<x<3};
?、诋?dāng)a>0時(shí),整理得(x+1)(x-3)>0,不等式的解集為{x|x<-1或x>3}.
例4:求不等式ax-x+1>0的解集.
解:(1)當(dāng)a=0時(shí),不等式的解集為{x|x<1};
?。?)當(dāng)a<0時(shí),一定有△=1-4a>0,方程ax-x+1=0有兩個(gè)不等實(shí)根x=,x=,且x>x,此時(shí)不等式的解集為{x|<x<};
?。?)當(dāng)a>0時(shí),對(duì)于方程ax-x+1=0,△=1-4a.
?、佟鳎?,即a>,不等式的解集為R;
?、凇?0,即a=,不等式的解集為{x|x≠2};
③△>0,即0<a<,不等式的解集為{x|x<或x>}.
由例4這一綜合題可以發(fā)現(xiàn),求解含有參數(shù)一元二次不等式模型的核心問題在于分類討論,選擇正確的分類標(biāo)準(zhǔn),不重不漏才是關(guān)鍵.一般步驟為先討論二次項(xiàng)系數(shù),后對(duì)判別式進(jìn)行討論.如果需要的話,還要對(duì)根的大小進(jìn)行比較.含參數(shù)的一元二次不等式與不含參數(shù)的一元二次不等式,其解題過程實(shí)質(zhì)一樣.
二、含有多個(gè)參數(shù)的一元二次不等式模型
模型4:對(duì)于一元二次不等式模型中含有多個(gè)參數(shù)的問題,我們要想最終求出與參數(shù)密切相關(guān)的問題解,需要結(jié)合求方程的根,函數(shù)圖像,分類討論等相關(guān)知識(shí)點(diǎn),找到參數(shù)之間的關(guān)系,進(jìn)行求解.
例5:已知不等式ax-bx+1<0的解集為{x|x<-或x>1},求關(guān)于x的不等式x+bx+a<0的解集.
解:因?yàn)閍x-bx+1<0的解集為{x|x<-或x>1},所以可以得到ax-bx+1=0有兩個(gè)解x=-,x=1,且a<0,-+1=,-×1=得a=-2,b=-1.求解不等式x+bx+a<0變成求解不等式x-x-2<0,原不等式解集為{x|-1<x<2}.
例6:已知不等式ax+bx+c>0的解集為{x|x<-2或x>3},求關(guān)于x的不等式cx+bx+a>0的解集.
解:因?yàn)閍x+bx+c>0的解集為{x|x<-2或x>3},所以可以得到ax+bx+c=0的兩個(gè)解x=-2,x=3,且a<0,-2+3=-,-2×3=得b=-a,c=-6a.求解不等式cx+bx+a>0變成求解不等式-6ax-ax+a>0,提取a整理得a(6x+x-1)<0.由于a<0,求解6x+x-1>0,原不等式的解集為{x|x<-或x>}.
本文由淺入深地介紹了含有參數(shù)的一元二次不等式模型的幾種基礎(chǔ)解法.我們可以發(fā)現(xiàn)在求解此類問題時(shí),應(yīng)正確認(rèn)識(shí)問題中的參數(shù),確定不等式的類型,按相應(yīng)類型不等式的解題方法進(jìn)行求解,希望能對(duì)大家學(xué)習(xí)含參數(shù)一元二次不等式有所幫助.
參考文獻(xiàn):
?。?]中華人民共和國(guó)教育部制訂.普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))[M].北京:人民教育出版社,2003.
?。?]田寶運(yùn).不等式問題中的數(shù)學(xué)思想[J].中學(xué)數(shù)學(xué)研究2004,1.
?。?]解兆武.含參數(shù)的一元二次不等式的解法[J].理科考試研究(數(shù)學(xué)版).2001,2.
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