宋 揚
(江蘇省揚州市田家炳實驗中學(xué) 225000)
有許多不等式,本身并不是一元一次的,但往往都可以化為一元一次不等式(組)來求解. 諸如二次不等式、分式不等式、絕對值不等式,等等.另一方面,不等式(組)與數(shù)學(xué)其他知識點的綜合運用也隨處可見. 解決問題的總體對策是實施轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵是找到相應(yīng)的理論根據(jù),使之在變形過程中保持同解性不變.
類型對策:通常先將不等式右邊化為0,左邊分解為兩個一次因式的乘積,然后逆向使用兩實數(shù)相乘的符號法則,把二次不等式轉(zhuǎn)化為兩個一次不等式組,分別求解后,再綜合起來.
注:(1)上述方法的適用范圍:不等式化為一般形式后,左邊的二次式有兩個實根的情形.對于沒有實根的情形,可作適當(dāng)處理,以確定其解的情況(或為無解,或解為一切實數(shù)).
(2)解一元二次不等式,通用方法是圖象法(借助二次函數(shù)的圖象求解).
例1 解不等式x2+2x<15.
解移項、分解因式得(x-3)(x+5)<0,于是有
由不等式組①得 無解;由不等式組②得 -5 所以原不等式的解集為 -5 要點指導(dǎo):(1)本題逆用兩實數(shù)相乘的符號法則具體是指:兩數(shù)相乘若得負(fù),則兩數(shù)異號. 顯然,其中包括兩種情況. (2)例1解題完成后,可將不等式中的“<”,依次改為“≤”、“>”、“≥”,分別看一看各自的求解過程和結(jié)果,以能掌握這部分內(nèi)容的全面情況. 類型對策1:通常先將不等式右邊化為0,左邊化為一個分式(這里是指兩個一次式相除的形式),然后逆用兩實數(shù)相除的符號法則,把分式不等式轉(zhuǎn)化為兩個一次不等式組,分別求解后,再綜合起來. 注:與前述解二次不等式的理論依據(jù)、方法相一致,有異曲同工之妙!想一想,相同點和不同點各有哪些? 類型對策2:若分式不等式的右邊是一個常數(shù),左邊是一個分式,可直接對左邊的分母按正、負(fù)兩種情況分類討論,把分式不等式轉(zhuǎn)化為兩個(一次)不等式組,分別求解后,再綜合起來. 所以原不等式的解集為x>3或x<-5. 要點指導(dǎo):(1)本題逆用相除的符號法則是指:兩數(shù)相除,若得正,則兩數(shù)同號;若得負(fù),則兩數(shù)異號. (2)將本題與例1的求解過程和結(jié)果相對照(按“>”、“<”、“≥”、“≤”分別對照),有什么發(fā)現(xiàn)?對這部分內(nèi)容,可做個總結(jié),以能總攬全局. 解法2 對原不等式分兩種情況討論,再加以綜合. 綜上可知,原不等式的解集為x>3或x<-5. 要點指導(dǎo):特別要注意,此題切切不可直接將原不等式兩邊同乘(x+5).想一想,為什么? 類型對策1:關(guān)鍵是怎樣化去絕對值符號.通用方法是分類討論.其一般步驟是:以各絕對值(內(nèi))的零點為分界點,把變量的取值依次分段,然后逐段求解,最后加以綜合.逐段求解時,都是依據(jù)絕對值的基本性質(zhì):當(dāng)a≥0時,|a|=a;當(dāng)a<0時,|a|=-a. 先正確寫出去掉絕對值符號后的式子(這里指一次不等式),然后求解. 類型對策2:對于只有一個絕對值符號的不等式,可根據(jù)絕對值的定義(即絕對值的幾何意義),直接寫出去掉絕對值符號后的式子,繼而求解. 使用這種方法的主要情形有兩種:設(shè)f(x)是代數(shù)式,a是一個正實數(shù). (1)若|f(x)|a,則f(x)>a或f(x)<-a. 類型對策3:作同解變形. 比如,滿足一定條件時,可將不等式兩邊同時平方,注意到|f(x)|2=[f(x)]2. 解法1 先分兩種情況各自求解,再綜合. 要點指導(dǎo):依據(jù)絕對值的定義分類討論,然后綜合. 要點指導(dǎo):(1)依據(jù)絕對值的幾何意義化去絕對值符號;(2)這種連寫的不等式,實質(zhì)上也是不等式組,只是書寫形式不同而已;(3)直接解連寫的不等式容易出錯. 要同時考慮“三邊”(或“多邊”),而不是兩邊. 為了避免差錯,對稍復(fù)雜的連寫不等式,還是轉(zhuǎn)換成不等式組的形式后再求解為宜. 類型對策:多用于帶參數(shù)的方程(組)求滿足某種特定條件的解(解集),或以此來確定參數(shù)的取值(或范圍). 通常先把參數(shù)看成常數(shù),求出方程(組)的解,然后根據(jù)限制條件列出相應(yīng)的關(guān)于參數(shù)的不等式(組),并求其解集,得到參數(shù)的取值(或范圍). 若題中還有其他求解目標(biāo),則根據(jù)條件繼續(xù)求解. 例4 當(dāng)且僅當(dāng)k為何值時,方程組 由(*)式又可知,當(dāng)且僅當(dāng)k取整數(shù)時,原方程組有整數(shù)解.故當(dāng)k=2,3,4時,原方程組有正整數(shù)解. 類型對策:常用于求函數(shù)的最值等相關(guān)問題. 關(guān)鍵是列出關(guān)于自變量的不等式(組),然后求其解集,就是相應(yīng)函數(shù)的定義域. 隨之,問題便迎刃而解. 例5 非負(fù)實數(shù)a、b、c滿足3a+2b+c=5,2a+b-3c=1.設(shè)y=3a+b-7c,求y的最大值與最小值之和. 要點指導(dǎo):本題的a、b、c具有同等地位,其中任一個都可選作自變量. 類型對策:關(guān)鍵在于針對需要求解的問題,列出合適的不等式(組). 除了根據(jù)給出的已知條件(顯性條件),還常常用到相關(guān)幾何圖形本身的基本概念(定義)和性質(zhì). 隱含條件的使用,也往往具有選擇性. 例6 一個三角形的三邊長分別為xcm,(x+3)cm,(x+6)cm,它的周長不超過30cm,求x的取值范圍. 要點指導(dǎo):隱含條件當(dāng)用則用,不可或缺. 本題的隱含條件是三角形任意兩邊之和大于第三邊,應(yīng)選擇兩小邊之和大于第三邊.二、用于解分式不等式
三、用于解絕對值不等式
四、與方程(組)的綜合運用
五、與函數(shù)的綜合運用
六、與幾何問題的綜合運用