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2χ2 x - 6 ::: 0,χ2 2x 1 . O,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O ,不等号为小于(或小于等于号)时,解区间为两根的中间。
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2x -X -6 :::0 的解为(-一,2)
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当二次项系数大于O ,不等号为大于(或大于等于号)时,解区间为两根的两边。
X2一2X -1 O 的解为(-::,1 -..2) _.(1 ? . 2,匸)
当二次项系数小于O时,化成二次项系数大于O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3x+-9?>2 ,令t =3x,原不等式就变为t2—3t +2 CO ,再算出t的范围,进而算出X的范围
又如χ2ax4-,令t =X,再对a进行分类讨论来确定不等式的解集
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③含参数的一元二次不等式
解法步骤总结:
如不等式X2ax 1 O ,首先发现二次项系数大于O,而且此不等式无法直接看出两根, 所以,讨论厶=a2-4的正负性即可。
Δ 此不等式的解集为"O,{x? R|x—1} IL Cf C —a —J a — 4 —a + J a —4 ∣ ^>O,^QO, -------------------- 2 ( -------------------- Λc) L 2 2 又如不等式X2-(a2a)x a3O,发现其可以通过因式分解化为(x-a)(x-a2)?O,所以只需要判定a2和a的大小即可。 丄a =Oor a =1,{x RlXP a} 此不等式的解集为O :::a ::1,(-::,a2) - (a,;) 2 a ::O Ora 1,(一匚:,a) _ (a ,::) 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: 'a=0,(-∞,2) 2 a £0,( —,2) a I 2 a 1,(-口)_. (2,::) a a =1,{x壬R∣x ≠2} 2 0 V a <1,( q,2)u (—,七丈) L a 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.,込,_) 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 一3)(X -4) 0的解集,画出图如下,发现解集为 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 -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(-::,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 2 法得到的解集显然和上述不一样,因为(x-1)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。 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f i X):: 0 (或 g(χ) ,二一的形式),此时解f(χ)g(χ) .0就可以解出原不等式的解集。 特别地,若要解f(X)乞o,则解f(X)g(X)=O即可。 g(χ)Ig(X)HO 2 例如j^∑8. 1,移项化简得X2-3X 2 _0 ,使用穿针引线法得到解集为 X ■ X _ 6 X ■ ■ 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aχ耳?1(a=1)的解集,现写出此题的完整解题过程。 X -2 解:原不等式通过移项通分可化为H-2) 0 ,由于a=1,所以可以进一步化 x—2 a —2 (a -1)(X) a 2 为J=J ■ 0,两根为丄二和2。 X -2 a -1 当a ?1时,解集为两根的两边,显然有口<2,所以此时解集为(—::,□)_.(2,;) a —1 a — 1 当a <1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,厂2 2 ,此时解集为(2,-^-2) a —1 a —1 ②当a =0时,丈≡2=2 ,此时解集为?一 a —1 ③当a :::0时,匚2:::2 ,此时解集为(^-2,2) 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 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 . _1的解集 X 1 ⑤ 求-3 :::- :::2的解集 X — — — — — — —— 1 —— 1 —— 解答:①(0,1)②(一::,0) 一(1,::)③(一1,0)④(一::,一1)_. (0,::)⑤(一::,—1) . (1,::),注 3 2 意①②的区别 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) 类讨论a 的取值,通过观察 y =f (χ)和y =a 的图像,来确定不等式的解集情况。 Λ Λ ② 当a =1时,y = f (x )的图像与y =a 的图像交点为(1,1),此时的解集为(一,;) 2 2 1 1 ③ 当0 a :::1时,y = f (X )的图像与y =a 的图像交点横坐标为 ------- 一, ,此时解集为 1 -a 1 +a 1 1 (,) 1 a 1 -a