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解不等式的理论依据和常用方法

(2019-11-27 16:16:27)
分类: 教学随笔

解不等式是高中学生必须掌握的基本知识,理清解不等式的理论依据和需要注意的问题,对于解不等式是很有帮助的。

中学数学中涉及到的解不等式的理论依据和需要注意的问题主要有:不等式中代数式的取值范围,函数的单调性,函数的图象,符号法则。

1不等式成立的前提条件是不等式要有意义,不等式中的代数式都要满足取值范围的要求,也就是要满足函数定义域的要求。

例如,解不等式lnx<0时,如果没有注意到对数函数定义域的要求,就会得出x<1这样的错误结论。

忽视取值范围的要求就有可能导致错误的结论。

1.若不等式lnx<0不成立,求实数x的取值范围。

错误解法:不等式lnx<0不成立,则有lnx0;解不等式lnx0,得x1,所以,实数x的取值范围为[1+)

错解分析:使得不等式lnx<0不成立的实数x,除了满足lnx0成立的x之外,还有当x0时使得lnx无意义的情况。

正确解法:解不等式lnx<0,得0,所以,使得不等式lnx<0不成立的实数x的取值范围为(-∞,0][1+)

2.若不等式x2>1不成立,求实数x的取值范围。

解:不等式x2>1不成立,则有x21,解之得-1x1,所以实数x的取值范围为[-11]

1中不等式lnx<0不成立与不等式lnx0不同解,但是,例2不等式x2>1不成立与不等式x21同解,为什么?

1是关于对数函数的不等式,对数函数的定义域是正实数集,不等式lnx<0不成立还有使得lnx无意义的情况;2是关于二次函数的不等式,二次函数的定义域是全体实数,不等式x2>1不成立,没有x2无意义的情况。

对于不等式f(x)>0来说,如果函数f(x)的定义域是全体实数,那么,不等式f(x)>0不成立与不等式f(x)0同解;如果f(x)的定义域不是全体实数,那么,不等式f(x)>0不成立包括f(x)无意义和不等式f(x)0两种情况。

2、解不等式的主要理论依据是函数的单调性。

3.解不等式2x21-x.

解:由2x21-xx1-x,所以x1/2.

上面的解法中,2x21-xx1-x的依据就是函数f(x)=2x是增函数。

4.函数y=f(x)是定义在实数集R上的减函数,解关于x 的不等式f(x)f(2-x).

解:由题设条件可知:x2-x,即x1.

5已知函数f(x)ln x2x,若f(x24)<2,求实数x的取值范围。

分析:若将x24代入函数f(x)的解析式,那么不等式f(x24)<2将无法解决;如果我们注意到函数f(x)ln x2x是在区间(0+)上的增函数,且f(1)2,那么,不等式f(x24)<2= f(1)就可以变形为0<<i>x24<1,所以,实数x的取值范围为(- ,-2)(2).

函数的单调性是解指数不等式、对数不等式的主要依据,解关于抽象函数的不等式时,必须先确定该函数的单调性。

3、解二次不等式、三角不等式时可以利用函数的图像。

中学数学中,解二次不等式、解三角不等式时,我们可以利用函数的图像。

解关于x的二次不等式ax2+bx+c>0ax2+bx+c<0(我们只讨论a>0的情况)时,我们所用的口诀“大于0取两边,小于0取中间”就是利用了二次函数的图像;解三角不等式时,要学会利用正弦函数y=sinx、余弦函数y=cosx和正切函数y=tanx图像辅助我们解决问题。

解形如(x-x1)(x-x2)…(x-xn>0(<0,其中x1x2,…,xn为已知的实数)的不等式时所用的“穿针引线法”,画的“线”就是函数f(x)=x-x1)(x-x2)…(x-xn)的大致图像。

4、解分式不等式时,我们的主要依据是符号法则。

分式不等式f(x)/g(x)>0f(x) g(x)>0同解,f(x)/g(x)<0f(x) g(x)<0同解,就是利用了“两个非零实数的积与商同号”这样的符号法则。

分式不等式f(x)/g(x)0f(x) g(x)0不同解,是因为分母有可能等于0;分式不等式f(x)/g(x)0可化为“f(x) g(x)0g(x)0”,也可化为“f(x) g(x)>0f(x)=0”;分式不等式f(x)/g(x)0的处理方法与此基本相同。

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