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为何可用“数轴标根法”解不等式

(2012-10-06 17:38:45)
标签:

数轴标根法

穿针引线

奇穿偶不穿

为什么

函数图像的草图

分类: 初等数学

“数轴标根法”也叫“穿针引线法”,是求解一元二次不等式、一元高次不等式及有理分式不等式的一种简便且行之有效的方法.其中蕴含了数形结合的思想,突出了数学教学的直观性,同时了也避免了繁琐的讨论,提高了解题效率.

关于该方法,经过不断的改进,现已成型且较为成熟了.本文主要想说说:我们为什么可以用“数轴标根”的方式来解不等式,其道理何在?那么复杂的一个不等式,怎么随手画了个图就简单了事了?

1  解不等式:(x-1)(x-2)(x-3)>0

由“数轴标根法”作图如下:

为何可用“数轴标根法”解不等式

容易看出解集为(1,2)(3,+)

我们作出函数f(x)= (x-1)(x-2)(x-3)的图像:

为何可用“数轴标根法”解不等式

同样地看出解集为(1,2)(3,+)

2  解不等式:x(x+1)(x-1)(x-3)0

由“数轴标根法”作图如下:

为何可用“数轴标根法”解不等式

容易看出解集为[-10][1+)

我们作出函数f(x)= x(x+1)(x-1)的图像:

为何可用“数轴标根法”解不等式

同样地看出解集为[-10][1+)

3   解不等式(x2-8x+12)/(x2-7x+12)0

变形为(x-2)(x-3)(x-4)(x-6)≥0并且x≠3,x≠4.

由“数轴标根法”作图如下:

 为何可用“数轴标根法”解不等式

容易看出解集为(-∞,2]∪(3,4)∪[6,+∞)

我们作出函数f(x)=(x2-8x+12)/(x2-7x+12)的图像:

为何可用“数轴标根法”解不等式
    同样地看出解集为(-∞,2]∪(3,4)∪[6,+∞)。

经过三道例题的对比分析,你会发现:数轴标根法的原理其实就是函数草图,由于我们关心的仅仅是函数值的正负,对函数的走势,形状等细节并不关心,所以是可行的。另外,我们在接一元二次不等式时,算出对应方程的两根,作二次函数的草图,看出原不等式的解集,其实这就是数轴标根法,较为原始的数轴标根法。

最后再举一个于此相关甚微的例子吧!但形式上看还算相似。

求函数f(x)=(x+1)(x+2)(x+3)(x+4)+5在区间[-3,3]上的值域。对于式子g(x)=(x+1)(x+2)(x+3)(x+4)我们可以首尾结合,乘开,用换元法转为二次函数问题,搞定。不妨作一下g(x)的图像,如下,看起来或许会更加的直观

为何可用“数轴标根法”解不等式

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