龍泠羽
(湖南省石門縣一中,湖南 石門)
不等式的學(xué)習(xí)對于高中生來說存在著一定的難度,而且也是其特別容易出現(xiàn)錯的地方。因此,必須對高中數(shù)學(xué)不等式的易錯題型進行整理,并總結(jié)相關(guān)的解題技巧,加強學(xué)生對知識的理解與運用,從而促進其更好地學(xué)習(xí)不等式知識。
不等式與線性規(guī)劃相結(jié)合這一題型由于涉及的知識比較多,如面積計算、定義域以及最值等,一直都是高考中考核的重點,而這也是學(xué)生最容易出錯的題型之一[1]。
例題1:已知不等式組y≤-x+2,y≥kx+1,x≥0表示的平面區(qū)域是面積為1的三角形,求實數(shù)k的數(shù)值?
三條直線圍成的圖形是三角形是這道題的難點與易錯點。由于這道題是選擇題,所以只要準(zhǔn)確畫出三條直線的示意圖,之后再把四個選項代入其中,就可以發(fā)現(xiàn)選項B是正確答案。
這類易錯題型的解答技巧有兩個:第一,對于求函數(shù)最值的問題,最重要的就是根據(jù)已知條件把其可行域準(zhǔn)確畫出來,并充分理解目標(biāo)函數(shù)所代表的幾何意義。第二,若是目標(biāo)函數(shù)中存在參數(shù)的話,就應(yīng)該分析目標(biāo)函數(shù)的結(jié)論,通過對圖形的動態(tài)分析,準(zhǔn)確定位變化過程中的相關(guān)量,從而有效解決相關(guān)問題。
高次不等式也是高中生很容易做錯的題型,而造成其出現(xiàn)錯誤的原因有三個:首先,學(xué)生經(jīng)常會忽視題目中的某些隱藏要求,如在解答高次分式不等式的時候,學(xué)生就經(jīng)常會忘記分母不可以為零這一隱性要求;其次,學(xué)生有時候還會忘記某些特殊的區(qū)域;最后,學(xué)生在利用“穿根法”解題的時候,不能準(zhǔn)確判斷函數(shù)的升降。
例題 2:求不等式(x+3)·(x-2)·(x-4)≤0 的解集。
學(xué)生在解決這一問題的時候,首先要把-3、2以及4這三個方程的零點在數(shù)軸上標(biāo)出來,這樣數(shù)軸就被分成了4個區(qū)間;之后,學(xué)生把最右邊的第一區(qū)間設(shè)為正,并根據(jù)正負相間,標(biāo)明每一個區(qū)域的正負號;最后,學(xué)生通過觀察圖示就可以得出這一不等式的解集是(-∞,-3]∪[2,4]。
這種高次不等式題型的解題技巧就是要學(xué)會利用函數(shù)圖線簡圖對區(qū)間進行準(zhǔn)確的劃分,同時還要注意到某些隱性的要求。
含參不等式由于在不等式中含有未知的參數(shù),所以算是不等式中比較難的題型,在解題的過程中,學(xué)生需要分析未知數(shù),并保證沒有遺漏、重復(fù)等問題。
例題3:求關(guān)于x的不等式ax2-2x+1>0(a為常數(shù),a∈R)的解集。
在解這一問題的時候,學(xué)生要對a進行分類討論,也就是分別討論a>0、a=0以及a<0這三種情況。另外,在討論a>0的時候,還要對Δ的值進行區(qū)分。
這類易錯題型的解答技巧就是首先要把不等式看成一個函數(shù),明確其定義域,之后再把函數(shù)的增減性當(dāng)作基礎(chǔ),最后需要做的就是進行分類討論,需要注意的是,在分類討論之后,必須對分類的結(jié)果求并集,只有這樣,才能得到準(zhǔn)確的答案。
這種題型的解題思路與高次不等式差不多,但是由于學(xué)生忘記其中的隱性條件,所以成為一類易錯題型。
在解這一題的時候,學(xué)生首先需要把不等式變成(x-2)(x+1)(x-6)(x+2)≥0 這一形式,之后學(xué)生由題算出(x-2)(x+1)(x-6)(x+2)=0時的根為2,-1,6,-2。然后在序軸中標(biāo)出這四個零點,并通過穿根法得出結(jié)果為(-∞,-2]∪[-1,2]∪[6,+∞)。由于忘記了分式中分母不能為零的條件,很多學(xué)生把這一結(jié)果作為最終答案,這也就是其出錯的原因。因此,學(xué)生應(yīng)該充分考慮分母為零的情況,繼續(xù)進行解答,令(x+2)(x-2)≠0,從而得出該題的最終解集是(-∞,-2)∪[-1,2)∪[6,+∞)。
這一類型不等式的解題技巧就是熟練掌握與運用穿根法,從而使題目的難度降低,同時,在得出解集后,學(xué)生要充分考慮其臨界點,看其是否能夠納入解集的范圍,從而有效保證答案的正確性。
不等式恒成立這一題型通常是和抽象函數(shù)或者是數(shù)列聯(lián)系在一起的,而這也就使得其具有較強的抽象性,從而容易使學(xué)生出現(xiàn)錯誤。
例題5(2014年陜西高考卷23題):設(shè)函數(shù)f(x)=ln(1+x),g(x)=xf′(x),x≥0,其中f′(x)是f(x)的導(dǎo)函數(shù)。(Ⅰ)令g1(x)=g(x),gn+1(x)=g(gn(x)),n∈N*,求gn(x)的表達式;(Ⅱ)若f(x)≥ag(x)恒成立,求實數(shù)a的取值范圍;(Ⅲ)設(shè)n∈N*,比較g(1)+g(2)+…+g(n)與n-f(n)的大小,并加以證明[2]。
這道題需要學(xué)生結(jié)合函數(shù)導(dǎo)數(shù)以及不等式的相關(guān)知識求出閉區(qū)間上函數(shù)的最值,同時還需要對函數(shù)的單調(diào)性進行研究。這類題的解題技巧就是要使用分離變量或者是構(gòu)造函數(shù)等方法,再通過基本不等式或者是函數(shù)的單調(diào)性等知識來求出答案。其中求最值的問題可以將其轉(zhuǎn)變成基本不等式來進行解答。
通過以上分析可以發(fā)現(xiàn),與線性規(guī)劃相關(guān)的不等式、高次不等式、含參不等式、分式不等式以及不等式恒成立等題型是高中生容易出錯的題型,因此,必須總結(jié)這些題型的解題技巧,并讓學(xué)生掌握函數(shù)簡圖、穿根法等知識,從而使其有效避免錯誤的出現(xiàn),提高其數(shù)學(xué)成績。