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。
②可化为类似一元二次不等式的不等式(换元)
如1392x x +->,令3x t =,原不等式就变为2320t t -+<,再算出t 的范围,进而算出x 的范围 又如243
2
x ax >+
,令2t x =,再对a 进行分类讨论来确定不等式的解集 ③含参数的一元二次不等式
解法步骤总结:
如不等式210x
ax ++>,首先发现二次项系数大于0,而且此不等式无法直接看出两根,
所以,讨论24a ∆=-的正负性即可。
此不等式的解集为0,0,{|}20,()R a 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(注意!系数为正)或二次不可约因式(二次项系数为正)。
②画出数轴如下,并从最右端上方起,用曲线自右向左一次由各根穿过数轴。 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 ---->的解集,画出图如下,发现解集为
(,1)(2,3)(4,)-∞⋃⋃+∞
为什么数轴标根法是正确的呢?对于不等式(1)(2)(3)(4)0x x x x ---->来说,要满足四项
相乘为正,说明①四项均正,解集为(4,)+∞②两正两负,只能是(1),(2)x x --正,(3),(4)x x --负,此时解集为(2,3)③四项均负,解集为(,1)-∞。综上,解集为这三种情况的并集。当不等式左侧有奇数项的时候同理。
由此可知,遇到奇数个一次项系数为负的情况,如果不把系数化为正的,结果一定是错误的。
注意,这种方法要灵活使用,若不等式为2(1)(2)(3)(4)0x x x x ---->,使用数轴标根法
得到的解集显然和上述不一样,因为2(1)x -是偶次项,必然非负,所以在“穿针引线”时,可以忽略,或者可以记住口诀“奇穿偶不穿”。
2(1)(2)(3)(4)0x x x x ---->的示意图见下。
三、解分式不等式
分式不等式的解题思路,前面讲了一些不等式的求解,都是讲不等式的一边化为0,另一边
为含x 的多项式。把一个分式不等式经过移项和通分处理,最终总能化为()
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)
02
a x a x --->-,由于1a ≠,所以可以进一步化为
2
(1)()
102a a x a x ---
->-,两根为21
a a --和2。 当1a >时,解集为两根的两边,显然有221a a -<-,所以此时解集为2
(,)(2,)1
a a --∞⋃+∞- 当1a <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01a <<时,221a a ->-,此时解集为2
(2,)1
a a -- ②当0a =时,2
21
a a -=-,此时解集为∅ ③当0a <时,
221a a -<-,此时解集为2
(,2)1
a a --
至此,a 的所有值都讨论完毕,所以这道题讨论到这样就结束了
当然,如果这道题不给1a ≠的限制条件,只需要再讨论一下1a =时的解集情况即可。 补充内容:一类经典但易错的分式不等式问题 ①求1
1x
>的解集 ②求1
1x
<的解集 ③求1
1x
<-的解集
④求
1
1x
>-的解集