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第四节 不等式的解法
x∈Ø
x∈R
2.一元二次不等式的解法:设a>0,x1,x2是方程ax2+bx+c=0的两实根,且x1<x2,一元二次不等式的解集如下表所示:
f(x)·g(x)>0
4.简单的一元高次不等式的解法
一元高次不等式f(x)>0,用序轴标根法(或称区间法、穿根法)求解,其步骤是:
(1)将f(x)的最高次项的系数化为正数;
(2)将f(x)分解为若干个一次因式的积或二次不可分因式之积;
(3)将每一个一次因式的根标在数轴上,从右上方依次通过每一点画曲线;
(4)根据曲线显现出f(x)的值的符号变化规律,写出不等式的解集;
(5)奇次根依次穿过,偶次根穿而不过.
1.解不等式的基础是一元一次不等式(组)、一
元二次不等式(组),而解不等式的关键是同解
变形,变形规律是:无理→有理;分式→整式;高次→低次;二次→一次.在此过程中,要注意逻辑联结词“或”、“且”的运用,以及解集的“交”、“并”的运算,在较复杂情况下,可画出求“交”、“并”集,以免出错.
[解] (1)解法一:∵(x-6)2≥0.
∴x2-4≤0,
由x2-4≤0,得-2≤x≤2,
但x=6时,也符合题意,
故原不等式的解集为:{x|-2≤x≤2或x=6}.
解法二:原不等式变形为:(x+2)(x-2)(x-6)2≤0,利用序轴标根法,画出图如图所示的.
∴原不等式的解集为:{x|-2≤x≤2或x=6}.
[规律总结] (1)采用列表法和序轴标根法没有什么本质区别,但用后者更简捷,要注意平方因式,如(x-6)2的特点.
(2)此题需移项通分,经因式分解变形,对出现的二次式注意是否有实根,以便分析不等式是否有解,从而使求解过程科学合理,另外,此题也可用序轴标根法求解.解分式不等式时,注意分母不能为零.
[分析] 将对数不等式转化为一元二次不等式(组)求解.
备选例题 2 若将本例中的不等式改为ax2-x-2>a2x-2(a>0且a≠1),又该如何求解?
解:当a>1时,
不等式等价于x2-x-2>2x-2,
解得x>3或x<0,
当0<a<1时,不等式等价于x2-x-2<2x-2,
解得0<x<3.
综上,当a>1时,原不等式的解集为
(-∞,0)∪(3,+∞),
当0<a<1时,原不等式的解集为(0,3).
[分析] 含参数不等式的求解,要视参数为常数,按照通常求解不等式的过程进行求解,直到会出现几种可能时,再分类讨论.解含参数不等式时应尽可能向同类型不含参数不等式接近.
例4 已知不等式2x-1>m(x2-1).
(1)若对于所有的实数x不等式恒成立,求实数m的取值范围;
(2)若对于m∈[-2,2]不等式恒成立,求实数x的取值范围.
[分析] (1)题可直接利用一元二次不等式恒成立的充要条件求解.
(2)题已知m的范围,可先分离出m,利用m的有界性求x的范围.
[规律总结] 解答不等式恒成立问题通常是借助函数思想或方程思想,利用函数图象,函数最值或判别式的方法来解决求参数的问题.
备选例题 4 已知不等式ax2-2x+1>0.
(1)若不等式的解集为R,求a的取值范围;
(2)若不等式的解集为Ø,求a的取值范围.
解:(1)若a=0,不等式化为-2x+1>0,其解集不是R,不符合题意;
[错因分析] 易忽视对a的讨论,导致解题不全.