常见不等式通用解法
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常见不等式通用解法总结
一、基础的一元二次不等式,可化为类似一元二次不等式的不等式 ①基础一元二次不等式
如2260x x --<,2210x x -->,对于这样能够直接配方或者因式分解的基础一元二次不等式,重点关注解区间的“形状”。
当二次项系数大于0,不等号为小于(或小于等于号)时,解区间为两根的中间。
2260x x --<的解为3(,2)2
-
当二次项系数大于0,不等号为大于(或大于等于号)时,解区间为两根的两边。
2210x x -->
的解为(,1(1)-∞-⋃++∞
当二次项系数小于0时,化成二次项系数大于0的情况考虑。
如13x +
的范围
又如
讨论a ∆=此不等式的解集为0,{|}20,()x R x ∆=∈≠-⎨⎪
⎪⎪∆>-∞⋃+∞⎩
又如不等式223()0x a a x a -++>,发现其可以通过因式分解化为2()()0x a x a -->,所以只需要判
定2a 和a 的大小即可。
此不等式的解集为22
01,{|}01,(,)(,)01,(,)(,)
a or a x R x a a a a a or a a a ==∈≠⎧⎪
<<-∞⋃+∞⎨⎪<>-∞⋃+∞⎩
又如不等式22(1)40ax a x -++>,注意:有些同学发现其可以因式分解,就直接写成
(2)(2)0ax x -->,然后开始判断两根
2
a
和2的大小关系,这样做是有问题的。
事实上,这个题目中并没有说此不等式一定是一元二次不等式,所以参数a 是有可能为0的。
讨论完0a =的情况再讨论0a <和0a >的情况。
所以此不等式的解集应该是: 注意,0a >和0a <时解区间的状况不同,一种为中间,一种为两边。
二、数轴标根法(又名穿针引线法)解不等式
这种问题的一般形式是123()()()...()0n x a x a x a x a ----<(或,,>≤≥)
步骤:
①将不等式化为标准式,一段为0,另一端为一次因式的乘积
约因式(二次项系数为正)。
③记数轴上方为正,下方为负,根据不等式的符号写出解集。
例如,求不等式(1)(2)(3)(4)0x x x x ---->(4,)⋃+∞
为什么数轴标根法是正确的呢?对于不等式正,说明①四项均正,解集为(4,)+∞4)x -负,此时解集为(2,3)
候同理。
21)(2)(3)(4)0x x x --->,使用数轴标根法得到的解
(1)x - 0,另一边为含x ()
0()
f x
g x <(或,,>≤≥的形式)
,此时解()()0f x g x <就可以解出原不等式的解集。
特别地,若要解
()
0()f x g x ≤,则解()()0()0f x g x g x ≤⎧⎨
≠⎩
即可。
例如228
16
x x x -≤--,移项化简得22
3206x x x x -+≥--,使用穿针引线法得到解集为{|223}x x x x <-≤≤>或1或,一定要注意分母不为零,而分子可以为零。
例:一道比较复杂的题,求(1)1(1)
2
a x
a
x
-
>≠
-
的解集,现写出此题的完整解题过程。
解:原不等式通过移项通分可化为(1)(2)0
2
a x a
x
---
>
-
,由于1
a≠,所以可以进一步化为
2
(1)()
10
2
a
a x
a
x
-
--
->
-
,两根为2
1
a
a
-
-
和2。
当1
a>时,解集为两根的两边,显然有
2
2
1
a
a
-
<
-
,所以此时解集为2
(,)(2,)
1
a
a
-
-∞⋃+∞
-
当1
a<时,解集为两根中间,此时必须根据a的取值判断两根范围。
①当01
a
<<时,
2
2
1
a
a
-
>
-
,此时解集为2
(2,)
1
a
a
-
-
②当0
a=时,
2
2
1
a
a
-
=
-
,此时解集为∅
③当0
a<时,
2
2
1
a
a
-
<
-
,此时解集为2
(,2)
1
a
a
-
-
至此,a
当然,如果这道题不给1
a≠
①求11
x
>的解集
1
1)(0,)
-⋃+∞⑤
11
(,)(,)
32
-∞-⋃+∞,注意①②的区别
(f x()()()()
f x
g x f x g x
><-
或
②构造函数,数形结合
③在不等式的一端有多个绝对值时,使用零点分段法分类讨论(分类讨论思想随处可见)
④平方法(不等式两边都是非负时才能用,慎用)
例:图形法某经典问题,解不等式1
1a
x
-<,先画出
1
()1
f x
x
=-的图像如下,然后分类讨论a的取值,通过观察()
y f x
=和y a
=的图像,来确定不等式的解集情况。
①当0
a≤时,()
y f x
=的图像在y a
=的图像上方,除了点(1,1),此时显然不等式无解
②当1a =时,()y f x =的图像与y a =的图像交点为1
(,1)2
,此时的解集为1(,)2
+∞ ③当01a <<时,()y f x =的图像与y a =的图像交点横坐标为11,11a a -+,此时解集为11
(,11a a
+-
④当1a >时,()y f x =的图像与y a =的图像交点横坐标为11,11a a -+,此时解集为11
(,),(,)11a a
-∞+∞-+
当然此题使用()()()()()f x g x g x f x g x <⇔-<<也可以做,化成1
1a a x
-<-<,只是在讨论的时候
需要细心,考虑到a 的所有取值。
绝对值不等式的零点分段法,以及特别的做题技巧 例如125x x -++≥,发现不等号左边有两个绝对值,所以应该根据两个不同的零点分段讨论
①当1x ≥时,原不等式化为215x +≥,解得2x ≥ ②当21x -≤<时,原不等式化为35≥,显然无解 ③当2x <-时,原不等式化为125x --≥,解得3x ≤-
(,3][2,)-∞-⋃+∞
技巧:可以将绝对值看成距离,也就是将x -2x +看成x 到
-2的距离,若画出数轴,发现位于区间[2,1]-3,位于区间[2,1]-5,所以令x 继
[4,4]-
例1成立,则a 的取值范围是?(答案[2,0]-)
例21(,2
-∞)
无理不等式能出的考题较少,主要是要注意偶次根号下式子要非负。
(终于可以用平方法了,但是也要讨论不等式两端的正负性才能使用)。
对于奇次根号,由于不需考虑根号下式子的正负性,直接打开根号即可。
()0
()()0g x g x f x <⎧>⇔⎨≥⎩或2
()0()[()]
g x f x g x ≥⎧⎨>⎩(注意这里为什么没有写()0f x ≥?)。