數(shù)軸形象地反映了數(shù)與形之間的對應關系,是數(shù)與形的統(tǒng)一,是實現(xiàn)數(shù)形結合解決數(shù)學問題的橋梁。它不僅可以幫助學生直觀地理解有關抽象的數(shù)學概念,還可以運用它來解決許多數(shù)學問題。本文就數(shù)軸在不等式(組)中的重要作用,談一談自己的體會。
一、借助數(shù)軸理解不等式(組)的解集的概念
把不等式(組)的解集在數(shù)軸上熟練地表示出來,是教學不等式(組)的一個基本要求,也是一個必不可少的步驟。不僅可以讓學生直觀地感受到不等式(組)的解的個數(shù)的無限性,深刻理解不等式(組)“解集”的概念,也為求解一些涉及字母問題的不等式(組)做好鋪墊作用。
二、借助數(shù)軸,準確求解含字母系數(shù)的不等式組
例1:已知m為任意實數(shù),求不等式組1-x<3x 分析:由不等式1-x<3化簡得x>2,先在數(shù)軸上表示,如圖(1)。接著,在上面的數(shù)軸上表示出解集x 例2:已知m為任意實數(shù),求不等式組x>2x<5x 分析:和例1相比較,該不等式組中不等式的個數(shù)增加到3個,需求出這3個不等式解集的公共部分,情況更為復雜,此時借助數(shù)軸更能起到化抽象為直觀的簡便作用。先在數(shù)軸上表示出第一、二兩個不等式解集的公共部分,如圖(2),再借助數(shù)軸可直觀地發(fā)現(xiàn)當表示數(shù)m-2的點在表示2的點上或左邊,即m-2≤2, m≤4時,三個不等式的解集沒有公共部分,原不等式組無解;當表示數(shù)m-2的點在2和5之間,即2 三、巧用數(shù)軸,求解不等式(組)中的待定字母值 根據(jù)條件,求解不等式(組)中的待定字母值是本章中的難點之一,大部分學生不易理解,容易出錯。若能巧借數(shù)軸,不僅能使該難點迎刃而解,也能讓學生體會到數(shù)軸的實用價值。下面舉例加以說明: (1)根據(jù)不等式的解集求值。 例3:關于x的不等式組2x-1<3(x-1)x 分析:由不等式2x-1<3(x-1)化簡得x>2,先在數(shù)軸上表示,如下圖(1)。接著,在上面的數(shù)軸上表示出解集x (2)根據(jù)不等式恒成立的條件求值。 例4:不等式x+2m≥m 對于x≥-2恒成立,求m的取值范圍。 分析:解答本題,須弄清題意,即不等式x+2m≥m對于x≥-2恒成立,說明不等式x+2m≥m解集包含 x≥-2的范圍。解:由x+2m≥m 得x≥-3m,又據(jù)題意知x≥-3m包含x≥-2,故可作如圖A所示數(shù)軸,易知-3m≤-2,即m≥ 。 (圖A) (圖B) 本題通過數(shù)軸,直觀地展示了不等式解集之間的包含關系,有助于順利求出待定字母的范圍。 (3)根據(jù)不等式(組)的整數(shù)解求值。 例5:如果關于x的不等式3x-m≤0的正整數(shù)解為1、2、3,求m的取值范圍。 分析:不等式3x-m≤0可化簡為x≤ ,它的正整數(shù)解為1、2、3,則 的范圍如圖B所示,可直觀地看出 >3,且 ≤4,故9 例6:關于x的不等式組x-m>01-x>0恰有4個整數(shù)解,求m的取值范圍。 分析:由不等式1-x>0可化簡為x<1,并在數(shù)軸上表示如下圖(1),再由不等式x-m>0化簡得x>m,若關于x的不等式組x-m>01-x>0恰有4個整數(shù)解,則m的范圍如下圖(2)所示:可直觀地看出m≥-4,且m<-3,即-4≤m<-3 。