当前位置:文档之家› 全国高考数学复习微专题:传统不等式的解法

全国高考数学复习微专题:传统不等式的解法

传统不等式的解法一、基础知识1、一元二次不等式:()200ax bx c a ++>≠可考虑将左边视为一个二次函数()2f x ax bx c =++,作出图像,再找出x 轴上方的部分即可——关键点:图像与x 轴的交点 2、高次不等式(1)可考虑采用“数轴穿根法”,分为以下步骤:(令关于x 的表达式为()f x ,不等式为()0f x >)①求出()0f x =的根12,,x x L ② 在数轴上依次标出根③ 从数轴的右上方开始,从右向左画。

如同穿针引线穿过每一个根 ④ 观察图像,()0f x >⇒ 寻找x 轴上方的部分 ()0f x <⇒ 寻找x 轴下方的部分(2)高次不等式中的偶次项,由于其非负性在解不等式过程中可以忽略,但是要验证偶次项为零时是否符合不等式 3、分式不等式(1)将分母含有x 的表达式称为分式,即为()()f xg x 的形式 (2)分式若成立,则必须满足分母不为零,即()0g x ≠ (3)对形如()()0f x g x >的不等式,可根据符号特征得到只需()(),f x g x 同号即可,所以将分式不等式转化为()()()0f xg x g x ⋅>⎧⎪⎨≠⎪⎩ (化商为积),进而转化为整式不等式求解4、含有绝对值的不等式 (1)绝对值的属性:非负性(2)式子中含有绝对值,通常的处理方法有两种:一是通过对绝对值内部符号进行分类讨论(常用);二是通过平方(3)若不等式满足以下特点,可直接利用公式进行变形求解: ① ()()f x g x >的解集与()()f x g x >或()()f x g x <-的解集相同 ② ()()f x g x <的解集与()()()g x f x g x -<<的解集相同(4)对于其它含绝对值的问题,则要具体问题具体分析,通常可用的手段就是先利用分类讨论去掉绝对值,将其转化为整式不等式,再做处理 5、指对数不等式的解法:(1)先讲一个不等式性质与函数的故事在不等式的基本性质中,有一些性质可从函数的角度分析,例如:a b a c b c >⇒+>+,可发现不等式的两边做了相同的变换(均加上c ),将相同的变换视为一个函数,即设()f x x c =+,则()(),a c f a b c f b +=+=,因为()f x x c =+为增函数,所以可得:()()a b f a f b >⇔>,即a b a c b c >⇒+>+成立,再例如:0,0,c ac bca b c ac bc >>⎧>⇒⎨<<⎩,可设函数()f x cx =,可知0c >时,()f x 为增函数,0c <时,()f x 为减函数,即()()()()0,0,c f a f b a b c f a f b >>⎧⎪>⇒⎨<<⎪⎩ 由以上两个例子我们可以得出:对于不等式两边作相同变换的性质,可将变换视为一个函数,则在变换时不等号是否发生改变,取决于函数的增减性。

增函数→不变号,减函数→变号在这种想法的支持下,我们可以对不等式的变形加以扩展,例如:a b >,则11,a b的关系如何?设()1f x x =,可知()f x 的单调减区间为()(),0,0,-∞+∞,由此可判断出:当,a b 同号时,11a b a b>⇒<(2)指对数不等式:解指对数不等式,我们也考虑将其转化为整式不等式求解,那么在指对数变换的过程中,不等号的方向是否变号呢?先来回顾指对数函数的性质:无论是xy a=还是()log 0,1a y x a a =>≠,其单调性只与底数a 有关:当1a >时,函数均为增函数,当01a <<时,函数均为减函数,由此便可知,不等号是否发生改变取决于底数与1的大小,规律如下:1a >时,x y >log log (,0)x ya a a a x y x y ⇔>⇔>>01a <<时,x y >log log (,0)x ya a a a x y x y ⇔<⇔<>进而依据这两条便可将指对不等式转化为整式不等式求解了 (3)对于对数的两个补充① 对数能够成立,要求真数大于0,所以在解对数不等式时首先要考虑真数大于0这个条件,如当1a >时,()()()()()()0log log 0a a f x f x g x g x f x g x >⎧⎪>⇒>⎨⎪>⎩② 如何将常数转化为某个底的对数。

可活用“1”:因为1log a a =,可作为转换的桥梁 例如:()22.5log =?2.52222.5 2.51 2.5log 2log 2log =⨯=⨯==某些不等式虽然表面形式复杂,但如果把其中一部分视为一个整体,则可对表达式进行简化,进而解决问题,例如:()223240x x -⋅->,可将为2x 视为一个整体,令2x t =,则0t >,则不等式变为()()23404104t t t t t -->⇒-+>⇒>,24x ∴>,两边可同取以2为底对数2log 42x >= 6、利用换元法解不等式(1)换元:属于化归时常用的一种方法,本质是研究对象的选取,不受题目所给字母的限制,而是选择合适的对象能把陌生问题进行化归,转化为能够解决的问题。

如上一个例子中,通过将2x视为整体,从而将不等式转化为一元二次不等式进行求解(2)在换元的过程中,用新字母代替原来的字母和式子,将问题转化为新字母的问题,从而要先了解新字母的取值范围。

即若换元,则先考虑新元的初始范围 (3)利用换元法解不等式的步骤通常为:①选择合适的对象进行换元:观察不等式中是否有相同的结构,则可将相同的结构视为一个整体②求出新元的初始范围,并将原不等式转化为新变量的不等式 ③解出新元的范围④在根据新元的范围解x 的范围二、典型例题:例1:解下列一元二次不等式:(1)2340x x --< (2)2410x x -+> (3)2450x x -+> (4)24x --解(1)2340x x --<()()410x x ⇔-+<即()234f x x x =--与x 轴的交点为1,x x =-=由图像可得满足()0f x <的x 的范围为14x -<<∴ 不等式的解集为()1,4-(2) 令()241f x x x =-+,则()0f x = 可解得:422x ±==± 作图观察可得:2x <-或2x >+∴ 不等式的解集为((),22-∞-++∞U(3)令()245f x x x =-+,则()0f x =中,0∆<则()f x 与x 轴无公共点,即恒在x 轴上方,x R ∴∈注:由(1)(2)我们发现,只要是0a >,开口向上的抛物线与x 轴相交,其图像都是类似的,在小大根之间的部分()0f x <,在小大根之外的部分()0f x >,发现这个规律,在解一元二次不等式时便有了更为简便的口诀 ① 让最高次项系数为正② 解()0f x =的方程,若方程有解,则()0f x >的解集为小大根之外,()0f x <的解集为小大根之间,若方程无解,则作出图像观察即可(4)解:先将最高次项系数变为正数:22430430x x x x --+<⇔+-> 方程2430x x +-=的根为422x -±==-±∴ 不等式的解集为((),22-∞---+∞U例2:解下列高次不等式:(1)()()()1230x x x ---> (2)()(12x x +-(1)解:()()()()123f x x x x =--- 则()0f x =的根1231,2,3x x x === 作图可得:12x << 或3x >∴不等式的解集为()()1,23,+∞U(2)思路:可知()220x -≥,所以只要2x ≠,则()22x -恒正,所以考虑先将恒正恒负的因式去掉,只需解()()13020x x x +-<⎧⎨-≠⎩ ,可得13x -<<且2x ≠∴不等式的解集为()()1,22,3-U小炼有话说:在解高次不等式时,穿根前可考虑先将恒正恒负的项去掉,在进行穿根即可。

穿根法的原理:它的实质是利用图像帮助判断每个因式符号,进而决定整个式子的符号,图像中的数轴分为上下两个部分,上面为()0f x > 的部分,下方为()0f x <的部分。

以例2(1)为例,当3x >时,每一个因式均大于0,从而整个()f x 的符号为正,即在数轴的上方(这也是为什么不管不等号方向如何,穿根时一定要从数轴右上方开始的原因,因为此时()f x 的符号一定为正),当经过3x = 时,()3x -由正变负,而其余的式子符号未变,所以()f x 的符号发生一次改变,在图像上的体现就是穿根下来,而后经过下一个根时,()f x 的符号再次发生改变,曲线也就跑到x 轴上方来了。

所以图像的“穿根引线”的实质是()f x 在经历每一个根时,式子符号的交替变化。

例3:解下列分式不等式:(1)2103x x -≥+ (2)2243068x x x x -+≤-+ 解:(1)不等式等价于()()()21301,,3230x x x x -+≥⎧⎡⎫⇒∈+∞-∞⎨⎪⎢+≠⎣⎭⎩U ∴不等式的解集为()1,,32⎡⎫+∞-∞⎪⎢⎣⎭U(2)不等式等价于()()()()()()222436801324024680x x x x x x x x x x x x ⎧-+-+≤----≤⎧⎪⇒⎨⎨≠≠-+≠⎩⎪⎩且 解得:123424x x x x ≤≤≤≤⎧⎨≠≠⎩或且∴不等式的解集为[)[)1,23,4U例4:(1)2113x x -≥+ (2)221x x +≥+ (3)21612xx x ≥-+分式不等式在分母符号不定的情况下,千万不要用去分母的方式变形不等式(涉及到不等号方向是否改变),通常是通过移项,通分,将其转化为()()0f x g x >再进行求解 解:(1)212111033x x x x --≥⇒-≥++ ()()430404330x x x x x x -+≥⎧-∴≥⇒⇒≥⎨++≠⎩或3x < ∴不等式的解集为()[),34,-∞+∞U(2)221x x +≥+ ()()()221212200001111x x x x x xx x x x x -++--⇒-+≥⇒≥⇒≥⇒≥++++()()110101110x x x x x x x +-≥⎧-≤≤≥⎧∴⇒⎨⎨≠-+≠⎩⎩或∴不等式的解集为(][)1,01,-+∞U(3)思路:观察发现分母()22612330x x x -+=-+>很成立,所以考虑直接去分母,不等号的方向也不会改变,这样直接就化为整式不等式求解了 解:221612612xx x x x x ≥⇒≥-+-+ ()()27120340x x x x ∴-+≤⇒--≤ 34x ∴≤≤∴不等式的解集为[]3,4例5:解不等式:(1)23x x x +≤ (2)22x x x x--> 解:(1)方法一:所解不等式可转化为22234033023x x x x or x x x x x x x x x⎧+≥-≤-≥⎧⎪-≤+≤⇒⇒⎨⎨≤≤+≤⎪⎩⎩ 02x ∴≤≤方法二:观察到若要使得不等式23x x x +≤成立,则300x x ≥⇒≥,进而2x x +内部恒为正数,绝对值直接去掉,即只需解23x x x +≤即可。

相关主题