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2x2_x _6 cO,x2_2x_1 >0,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。
2x2—x—6 :::0 的解为(-°,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。
x2-2x-1 0 的解为(-::,1 - .2)一(1 • • 2,;)
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3心—9x>2,令t=3x,原不等式就变为t2—3t+2c0,再算出t的范围,进而算出x的范围
又如x2ax4-,令t =x2,再对a进行分类讨论来确定不等式的解集
2
③含参数的一元二次不等式
解法步骤总结:
如不等式x2ax 1・0,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,讨论厶二a2-4的正负性即可。
A<0,R
此不等式的解集为• —0,{x・ R|x—a}
2
A—a_Q a—4 —a + J a —4 ,
也>0,(-°°, ---------------- 2( ------------------- ,范)
L. 2 2
又如不等式x2-(a2a)x a30,发现其可以通过因式分解化为(x-a)(x - a2)• 0,所以只需要判定a2和a的大小即可。
|a =0or a =1,{x R | x h a}
此不等式的解集为0 ::: a :::1,(…,aj (a,;)
a ::0or a 1,(—::,a) - (a2,;)
又如不等式ax2-2(a 1)x 4 0 ,注意:有些同学发现其可以因式分解,就直接写成
(ax -2)(x -2) 0 ,然后开始判断两根-和2的大小关系,这样做是有问题的。
a
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a=0的情况再讨论a <0和a 0的情况。所以此不等式的解集应该是:注意,a 0和a <0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(x_aj(x—a2)(x_a3)...(x—a.) :::0 (或.,乞,_ ) 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(x_1)(x_2)(x_3)(x_4) .0的解集,画出图如下,发现解集为
(-匚1) 一(2,3) 一(4,;)
为什么数轴标根法是正确的呢对于不等式(x _1)(x —2)(x —3)(x 一4) . 0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(x_1),(x—2)正,(x_3),(x_4)负,
此时解集为(2,3)③四项均负,解集为(一::,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(x-1)2(X-2)(x -3)(x-4) .0,使用数轴标根法得
到的解集显然和上述不一样,因为(x-1)2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”。
(x -1)2(x-2)(x-3)(x -4) .0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,最终总能化为竺<0 (或
g(x)
,< -的形式),此时解f(x)g(x) <0就可以解出原不等式的解集。
特别地,若要解3丸,则解f(x)g(xH0即可。
g(x) ' 、g(x)式0
例如冷心1,移项化简得x:7x 2 _0,使用穿针引线法得到解集为
x -X—6 x 一x-6
{x|x :::_2或1乞x 乞2或x 3},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 咛・心1)的解集'现写出此题的完整解题过程
当a 1时,解集为两根的两边,显然有 口 *2,所以此时解集为(一::,口)(2,;) a _1
a _1
当a d 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0 :::a <1时,口 2,此时解集为(2,匕
a —1
a —1
② 当a =0时,口 =2,此时解集为..
a -1
③ 当a :::0时,口 <2,此时解集为(口 ,2)
a —1
a —1
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a=1的限制条件,只需要再讨论一下a =1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的解集
x
② 求1 <1的解集
x
③ 求1-1的解集
x
④ 求-• -1的解集
x
⑤ 求七:丄<2的解集
x
解答:①(0,1)②(-::,0)」_:(1, ■::)③(-1,0)
④(,-1)」—(0, ■:⑤
(-::,-、)_.(」,■::),注意①②的 3
2
区别
四、绝对值不等式
对于含有绝对值的不等式,解题思想为 ① 直接脱去绝对值符号
f(x)| ;:g(x)u _g(x) :: f(x) :::g(x), f(x) g(x)u f(x) g(x)或f(x):::-g(x)
② 构造函数,数形结合
③ 在不等式的一端有多个绝对值时,使用零点分段法分类讨论(分类讨论思想随处可见) ④ 平方法(不等式两边都是非负时才能用,慎用)
例:图形法某经典问题,解不等式1-* 解:原不等式通过移项通分可化为 七U.0,由于心,所以可以进一步化为 旦.0,两根为 x -2 a -1