數(shù)軸形象地反映了數(shù)與形之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,是數(shù)與形的統(tǒng)一,是實(shí)現(xiàn)數(shù)形結(jié)合解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的橋梁。它不僅可以幫助學(xué)生直觀地理解有關(guān)抽象的數(shù)學(xué)概念,還可以運(yùn)用它來(lái)解決許多數(shù)學(xué)問(wèn)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(huì)。
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(lái),是教學(xué)不等式(組)的一個(gè)基本要求,也是一個(gè)必不可少的步驟。不僅可以讓學(xué)生直觀地感受到不等式(組)的解的個(gè)數(shù)的無(wú)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(wèn)題的不等式(組)做好鋪墊作用。
二、借助數(shù)軸,準(zhǔn)確求解含字母系數(shù)的不等式組
例1:已知m為任意實(shí)數(shù),求不等式組1-x<3x 分析:由不等式1-x<3化簡(jiǎn)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(shí)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(gè)數(shù)增加到3個(gè),需求出這3個(gè)不等式解集的公共部分,情況更為復(fù)雜,此時(shí)借助數(shù)軸更能起到化抽象為直觀的簡(jiǎn)便作用。先在數(shù)軸上表示出第一、二兩個(gè)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(dāng)表示數(shù)m-2的點(diǎn)在表示2的點(diǎn)上或左邊,即m-2≤2, m≤4時(shí),三個(gè)不等式的解集沒(méi)有公共部分,原不等式組無(wú)解;當(dāng)表示數(shù)m-2的點(diǎn)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(diǎn)之一,大部分學(xué)生不易理解,容易出錯(cuò)。若能巧借數(shù)軸,不僅能使該難點(diǎn)迎刃而解,也能讓學(xué)生體會(huì)到數(shù)軸的實(shí)用價(jià)值。下面舉例加以說(shuō)明: (1)根據(jù)不等式的解集求值。 例3:關(guān)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(jiǎn)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(duì)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(duì)于x≥-2恒成立,說(shuō)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(guò)數(shù)軸,直觀地展示了不等式解集之間的包含關(guān)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(guān)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(jiǎn)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(guān)于x的不等式組x-m>01-x>0恰有4個(gè)整數(shù)解,求m的取值范圍。 分析:由不等式1-x>0可化簡(jiǎn)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(jiǎn)得x>m,若關(guān)于x的不等式組x-m>01-x>0恰有4個(gè)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 。