□海南省海南師范大學數(shù)學與統(tǒng)計學院 林瑞記 鄭伊楠
不等式的求解本身是訓練和考察學生數(shù)學思維的重要素材,更能體現(xiàn)數(shù)學學科的核心素養(yǎng)。所以,不等式的研究工作一直以來都是非?;钴S,不僅研究成果如雨后春筍,而且不等式的各個分枝也都是具有強大的吸引力的研究領(lǐng)域。不等式的解法有很多種,如:比較法、綜合分析法、反證法、放縮法、數(shù)學歸納法、換元法、拋物線技巧法、幾何證明法、積分法、極值法等等。然而,有關(guān)求解超越不等式的數(shù)學分析方法,依舊缺乏系統(tǒng)理論層面的提升。本文按照指數(shù)類不等式、對數(shù)類不等式、三角類不等式分類來求解或者證明,再由特殊的解法歸納總結(jié)到一般的解法。
對于指數(shù)類超越不等式,利用已有的基礎(chǔ)知識來求解。比如解一般指數(shù)不等式的同底法,即將超越不等式的指數(shù)式化為同底的指數(shù)式,然后利用指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性求解。
解:原超越不等式可化為
(1) 當0<x<1時,(*) 式則同解于不等式-6x2-9x+15>3x2-11x+1.即 :9x2-2x-14<0.由 于9x2-2x-14=0的兩個根分別為得9x2-2x-14<0的解集為以,當0<x<1時,可以求得原超越不等式的解集為0<x<1.
(2) 當 x>1時 ,(*) 式 則 同 解 于 不 等 式-6x2-9x+15<3x2-11x+1,即:9x2-2x-14>0,它的解集為以當x>1時,原超越不等式的解為
類比于上例的講解,對于對數(shù)類的超越不等式,也可以將超越不等式的對數(shù)式化為同底的對數(shù)式,然后利用對數(shù)函數(shù)y=logax的單調(diào)性求解。
解:原超越不等式可以化為
即
令y=log3(3x-1)·則有,即:y2+y-<0.解y2+y-=0的兩個根分別為y1=-
所以有
即
提問是大多數(shù)初中英語閱讀課堂的必有環(huán)節(jié)之一,不僅可以激發(fā)學生學習英語的好奇心,也可以鍛煉學生的分析能力以及解決能力,更可以活躍課堂氣氛。英語老師可以在綜合評估學生英語知識水平的基礎(chǔ)上對不同層次的學生設(shè)置不同的問題,加強英語閱讀課堂提問與學生知識水平的貼合度。
故
所以,原不等式的解集為log3
例3:解不等式log36
解:設(shè)x=log36t,則可得到.故原不等式可化為log7(1+6x)>x,可得7x<1+6x.兩邊同除7x以又可得到,令,則g(x)在x∈R上是減函數(shù),且有,所以>1,當且僅當x<1.從而x=log36t<1.所以,原不等式的解集為{t|0<t<36}.
對于三角類的超越不等式,利用已有的三角函數(shù)知識來解答。比如:利用三角函數(shù)的恒等變化,以及三角函數(shù)的單調(diào)性、正負區(qū)間等特性來解決。
例4:設(shè)x∈(0,2π),n為正整數(shù),解超越不等式sin
解:原不等式化為
再利用和差化積公式,可得
故原不等式的解為:
當n為奇數(shù)時,原不等式的解為π<x<2π.
通過以上例子,歸納超越不等式的求解步驟如下:
(1)對超越不等式先做適當?shù)淖兓?/p>
(2)把不等式所有關(guān)聯(lián)的項移到一邊,令其為函數(shù)h(x);
(3)確定h(x)的定義域;
(4)令函數(shù)h(x),解其超越方程;
(5)進一步討論函數(shù)h(x)在各個區(qū)間上的符號;
(6)由函數(shù)h(x)在各個區(qū)間上的符號,確定原不等式的解集。