周華勁
摘 要:不等式是高中數(shù)學(xué)知識(shí)的重要板塊之一,高考必考題目。本文將主要對(duì)一元二次不等式,絕對(duì)值不等式的求解方法與技巧進(jìn)行研究。
關(guān)鍵詞:求解;不等式問(wèn)題;方法;技巧
1、一元二次不等式的解法
1.1一元二次不等式
含有一個(gè)未知數(shù)且未知數(shù)的最高次數(shù)為2的不等式叫做一元二次不等式。如,.其中均為常數(shù)且.
一元二次不等式是常見(jiàn)的基本不等式,是不等式的基礎(chǔ)內(nèi)容。其解法步驟為:移向,正化,求根,標(biāo)軸,穿線(偶重跟打結(jié)),定解。
移向,根據(jù)求解需要把不等號(hào)兩邊的解析式進(jìn)行轉(zhuǎn)移。移向時(shí),解析式的符號(hào)改變,不等號(hào)不變。
正化,就是把不等式中的解析式的符號(hào)變?yōu)檎?。若解析式為正,則不等號(hào)不變;若解析式為負(fù),把解析式轉(zhuǎn)化為正,不等號(hào)改變。
求根,把不等式化為方程,求出方程的根。
定解,根據(jù)求解的跟,確定不等式的解(集)。
技巧:運(yùn)用函數(shù)圖像。
1.2一元二次不等式的常規(guī)解法
設(shè)有為一元二次不等式,當(dāng)時(shí),可在不等式兩邊同乘以-1,變形為二次項(xiàng)系數(shù)為正數(shù)的情況。
把一元二次不等式轉(zhuǎn)化為一元二次方程,并且要確定一元二次方程有沒(méi)有解。而判斷一元二次方程是否有解,需要了解根判別式法。在一元二次方程中,若,則方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)解,原不等式的解為,不等式的解為.
若,原不等式可化為
,所以此不等式的解釋?zhuān)坏仁綗o(wú)解。
此外,若若時(shí),因?yàn)?/p>
.所以原不等式的解是全體實(shí)數(shù),而不等式無(wú)解。
例1 ? 解不等式
分析:這是一元二次不等式,我們可以按照一元二次不等式的解法。
解:因?yàn)??另
可求出兩個(gè)根 ?所以不等式的解
是
對(duì)于一些特殊的一元二次不等式,有一些較為方便簡(jiǎn)單的技巧。比如解不等式。運(yùn)用常規(guī)的方法為,先判別一元二次方程有無(wú)解,再求方程的根,然后再定解,顯得非常的繁蕪困難。
其實(shí)應(yīng)聯(lián)想到把多項(xiàng)式化為幾個(gè)多項(xiàng)式相乘的形式,再根據(jù)穿針引線法,即可確定所要求解的不等式的解。
對(duì)于解不等式,可以把多項(xiàng)式,轉(zhuǎn)化為幾個(gè)多項(xiàng)式相乘的形式,我們可以得出每個(gè)因式的零點(diǎn),分別為.如何轉(zhuǎn)化為幾個(gè)多項(xiàng)式相乘的形式,需要一定的技巧。
對(duì)于,若有兩數(shù)之和等于,兩數(shù)之積等于,則,可以轉(zhuǎn)化為.其中,
在這里運(yùn)用穿針引線法,可得出原不等式的解??梢院?jiǎn)單總結(jié)其法則為,自上而下,從右到左,奇穿偶不穿。
因此,解不等式
解:
所得的兩個(gè)零點(diǎn)為
根據(jù)穿針引線法,原不等式的解為
2、絕對(duì)值不等式的解法
2.1絕對(duì)值不等式
把含有絕對(duì)值符號(hào)的不等式稱(chēng)之為絕對(duì)值不等式。
基本的絕對(duì)值不等式有,其中,的解集為,的解集為.因此,可以解絕對(duì)值不等式,其中
2.2絕對(duì)值不等式的解法
分段討論法是求解絕對(duì)值不等式的基本方法,先找出每個(gè)絕對(duì)值記號(hào)內(nèi)的函數(shù)零點(diǎn),用這些零點(diǎn)將此不等式的定義域分成若干個(gè)相互連接的子區(qū)間,然后在每一字區(qū)間上,根據(jù)絕對(duì)值的定義,去掉絕對(duì)值符號(hào),求出原不等式的解集,最后確定這些解集的并集即可。這種方法去掉絕對(duì)值之后,分段討論,這樣就把原來(lái)較為復(fù)雜的絕對(duì)值不等式化為簡(jiǎn)單明了的整式不等式或不等式組,然后再對(duì)整式不等式或不等式組進(jìn)行求解,確定解集即可。
解不等式
分析:這種絕對(duì)值不等式是類(lèi)型,其解為.
解:
(去絕對(duì)值)
所以,原不等式的解為
解不等式
原不等式是類(lèi)型,其解為或.
解:
(去絕對(duì)值)
所以,原不等式的解為
解不等式
分析:求出的零點(diǎn)是-4,的零點(diǎn)為1,所以用-4,1將數(shù)軸分成三個(gè)區(qū)間討論,原不等式的解就是三個(gè)不等式組的并集。
解:
的零點(diǎn)為-4,的零點(diǎn)為1,用這兩個(gè)零點(diǎn)可以將數(shù)軸分為三個(gè)區(qū)間,原不等式可化為下列三個(gè)不等式組的并集。
解得方程組(1)無(wú)解,方程組(2),方程組(3),
且時(shí),原不等式成立,
所以,原不等式的解為.
形如,雖然可以運(yùn)用分段討論的方法取絕對(duì)值進(jìn)行求解,但是還有更簡(jiǎn)便的方法去絕對(duì)值。對(duì)于,分別對(duì)不等號(hào)兩邊的式子平方,不等號(hào)不變。這樣即可把一元不等式的絕對(duì)值去掉,化為普通的整式不等式進(jìn)行求解。
例 4 ? 解不等式
解:原不等式可化為:
有
解得
故,原不等式的解為.
有時(shí)候,我們可以把其他的不等式轉(zhuǎn)化為絕對(duì)值不等式,這樣也可以達(dá)到快速解題的效果。
如,解不等式
分析:多項(xiàng)式可以轉(zhuǎn)化為.原不等式可以轉(zhuǎn)化為.由此可去根號(hào),化為,到了這里就可以利用類(lèi)型,其解為來(lái)求解,即可得出元不等式的解
解:
有
可得
即
所以,原不等式的解為.
小結(jié):求解絕對(duì)值不等式最主要就是去絕對(duì)值,把絕對(duì)值不等式化為整式不等式或不等式組。要是不等式中只有一個(gè)絕對(duì)值符號(hào),直接運(yùn)用的類(lèi)型,其解為或,以及類(lèi)型,解為。要是不等式里含有多個(gè)絕對(duì)值,需要找出每個(gè)絕對(duì)值符號(hào)內(nèi)的零點(diǎn),這幾個(gè)零點(diǎn)組成幾個(gè)區(qū)間,再用分段討論法,即可去絕對(duì)值,把絕對(duì)值不等式轉(zhuǎn)換為不含絕對(duì)值的不等式(組)。當(dāng)然在某些情況下還有更好的取絕對(duì)值的方法,比如當(dāng)不等號(hào)兩邊都是只含絕對(duì)值符號(hào)時(shí),兩邊平方即可。也可以使用逆向思維,利用絕對(duì)值不等式來(lái)簡(jiǎn)化比較復(fù)雜的不等式。比如,根據(jù)算數(shù)根與絕對(duì)值的關(guān)系,某些無(wú)理不等式可化為絕對(duì)值不等式來(lái)求解。