摘 要: 本文用確定邊界的方法,以數(shù)軸形式輔助學(xué)生解決含參數(shù)的一元二次不等式,將難問題簡單化處理.
關(guān)鍵詞: 含參數(shù)不等式 數(shù)軸 定界
含參數(shù)不等式的解決涉及方程的觀點(diǎn)及分類討論的思想,長期以來一直是高考的一大熱點(diǎn).而大多數(shù)不等式通??梢赞D(zhuǎn)化為一元二次不等式.一般地,一元二次不等式的解集常與以下因素有關(guān):(1)二次項(xiàng)系數(shù)的正負(fù);(2)判別式的符號;(3)兩根的大小比較.其中二次項(xiàng)系數(shù)直接影響解集最后的形式,判別式的符號關(guān)系不等式對應(yīng)的方程是否有解,而兩根的大小關(guān)系到解集最后的形式.怎樣把以上幾點(diǎn)運(yùn)用到解題中呢?這里給大家介紹一種用數(shù)軸輔助解題的方法.
例1.解不等式(ax-2a)(x+1)>0
分析:這里的二次項(xiàng)系數(shù)與a有關(guān),不等式可整理成a(x-2)(x+1)>0,當(dāng)a≠0時,兩根已明確為-1,2,因此無須討論另兩個因素.
解:不等式整理可得a(x-2)(x+1)>0.
這里參數(shù)與二次項(xiàng)系數(shù)的關(guān)系可用以下圖表示:
當(dāng)a>0時,(x-2)(x+1)>0,解集為{x|x<-1或x>2};
當(dāng)a=0時,解集為?覫;
當(dāng)a<0時,(x-2)(x+1)<0,解集為{x|-1<x<2};
例2.解不等式x-2(a+1)x+1<0
分析:此式二次項(xiàng)系數(shù)為1,再求Δ試試.
這里Δ=4a+8a無法確定正負(fù),故需討論它,當(dāng)Δ>0時,
x==(a+1)+
x==(a+1)-
x>x關(guān)系明確.
解:Δ=4a+8a(易求得Δ>0時,a<-2或a>0)
將a與Δ關(guān)系作圖如下:
當(dāng)-2≤a≤0時,Δ≤0,解集為?覫;
當(dāng)a<-2或a>0時,Δ>0,此時兩根分別為x=(a+1)+,x=(a+1)-,x>x.
故不等式的解集為{x|a+1-<x<a+1+}.
例3.解不等式56x-ax-a>0
分析:此式二次項(xiàng)系數(shù)也不必討論,56x-ax-a=56(x-)(x+),因此不等式重點(diǎn)落在討論兩根大小上.若>-?圯a>0,故兩根大小以0為分界.
解:不等式可整理為(x-)(x+)>0,
則方程(x-)(x+)=0的兩根為x=,x=-.
其關(guān)系用數(shù)軸表示如下:
當(dāng)a<0時,<-,不等式的解集為x|x<或x>-;
當(dāng)a=0時,原不等式為56x>0,不等式的解集為{x|x≠0};
當(dāng)a>0時,>-,不等式的解集為x|x<-或x>.
例4.解不等式ax-(a+1)x+1<0
分析:首先二次項(xiàng)系數(shù)含有參數(shù),于是我們得討論二次項(xiàng)系數(shù)的分界為0.當(dāng)a≠0時,對應(yīng)方程兩根為,1.
-1=>0?圯0<a<1,故0<a<1時>1.
于是我們找到a的兩個分界點(diǎn)0,1.
解:用數(shù)軸表示如下:
對著上圖解題如下:
當(dāng)a<0時,整理得(x-)(x-1)>0,<1,故不等式解集為x|x<或x>1;
當(dāng)a=0時,整理得-x+1<0,解集為{x|x>1};
當(dāng)0<a<1時,整理得(x-)(x-1)>0,>1,故不等式解集為x|1<x<;
當(dāng)a=1時,整理得x-2x+1,解集為?覫;
當(dāng)a>1時,整理得(x-)(x-1)<0,<1,故不等式解集為x|<x<1.
相信通過上題同學(xué)們應(yīng)該看清處理這種題目的思路與思想方法,先找出由三個因素決定的討論分界點(diǎn),在數(shù)軸上標(biāo)出來,而分類討論也就按這些分界點(diǎn)分類,每一種情況的解決再從頭開始,注意分界點(diǎn)的討論不要掉,最后通過圖像寫出解集,就不會出錯。那么再復(fù)雜一點(diǎn)的題,我們也可用此法解決.
例5.解不等式ax-2x+1>0
分析:此題首先由a的正負(fù)決定二次項(xiàng)系數(shù),再進(jìn)一步由Δ=4-4a>0得a<1,而兩根
x==,x==,x-x=>0,得0<a<1.
故這里找到兩個分界點(diǎn)為0與1.
解:用數(shù)軸表示如下:
當(dāng)a<0時,x-x+<0,Δ>0兩根>,
故不等式的解集為x|<x<;
當(dāng)a=0時,-2x+1>0,解集為x|x<;
當(dāng)0<a<1時,x-x+>0,Δ>0,兩根<,
故不等式的解集為x|<x<;
當(dāng)a=1時,x-2x+1>0,Δ=0,解集為{x|x≠1};
當(dāng)a>1時,x-x+>0,Δ=0,解集為R.
在這樣的關(guān)于參數(shù)的數(shù)軸表上,多層因素分類討論的關(guān)系一覽無余.相信對于同學(xué)們處理此問題一定會大有幫助.