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高考数学 高次分式不等式解法

课 题:分式不等式 高次不等式的解法
⒈ 一元二次不等式与特殊的高次不等式解法 例1 解不等式0)1)(4(<-+x x . 分析一:利用前节的方法求解;
分析二:由乘法运算的符号法则可知,若原不等式成立,则左边两个因式必须异号,∴原不等
式的解集是下面两个不等式组:⎩⎨⎧<+>-0401x x 与⎩⎨⎧>+<-0401x x 的解集的并集,即{x|⎩
⎨⎧<+>-040
1x x }
∪⎩⎨
⎧>+<-0
40
1|{x x x }=φ∪{x|-4<x<1}={x|-4<x<1}.书写时可按下列格式:
解二:∵(x-1)(x+4)<0⇔⎩⎨
⎧<+>-0401x x 或⎩
⎨⎧>+<-040
1x x
⇔x ∈φ或-4<x<1⇔-4<x<1,
∴原不等式的解集是{x|-4<x<1}.
解三:①求根:令(x-1)(x+4)=0,解得x (从小到大排列)分别为-4,1,这两根将x 轴分为三部分:(-∞,-4)(-4,1)(1,+∞); ②分析这三部分中原不等式左边各因式的符号
③由上表可知,原不等式的解集是{x|-4<x<1}. 例2:解不等式:(x-1)(x+2)(x-3)>0;
解:①检查各因式中x 的符号均正;②求得相应方程的根为:-2,1,3; ③列表如下:
④由上表可知,原不等式的解集为:{x|-2<x<1或x>3}. 小结:此法叫列表法,解题步骤是:
①将不等式化为(x-x1)(x-x2)…(x-xn)>0(<0)形式(各项x的符号化“+”),令(x-x1)(x-x2)…
(x-xn)=0,求出各根,不妨称之为分界点,一个分界点把(实数)数轴分成两部分,n个分界点把数轴分成n+1部分……;
②按各根把实数分成的n+1部分,由小到大横向排列,相应各因式纵向排列(由对应较小根的
因式开始依次自上而下排列);
③计算各区间内各因式的符号,下面是乘积的符号;
④看下面积的符号写出不等式的解集.
练习:解不等式:x(x-3)(2-x)(x+1)>0. {x|-1<x<0或2<x<3}.
思考:由函数、方程、不等式的关系,能否作出函数图像求解
直接写出解集:{x|-2<x<1或x>3}. {x|-1<x<0或2<x<3}
在没有技术的情况下:
可大致画出函数图形求解,称之为根轴法(零点分段法)
①将不等式化为(x-x1)(x-x2)…(x-xn)>0(<0)形式,并将各因式x的系数化“+”;(为了统一方便)
②求根,并在数轴上表示出来;
③由右上方穿线,经过数轴上表示各根的点(为什么?);
④若不等式(x的系数化“+”后)是“>0”,则找“线”在x轴上方的区间;若不等式是“<0”,
则找“线”在x轴下方的区间.
注意:奇过偶不过
例3解不等式:(x-2)2(x-3)3(x+1)<0.
解:①检查各因式中x的符号均正;
②求得相应方程的根为:-1,2,3(注意:2是二重根,3是三重根);
③在数轴上表示各根并穿线,每个根穿一次(自右上方开始奇过偶不过),如下图:
④∴原不等式的解集为:{x|-1<x<2或2<x<3}.
说明:∵3是三重根,∴在C处过三次,2是二重根,∴在B处过两次,结果相当于没过.由此看出,当左侧f(x)有相同因式(x-x1)n时,n为奇数时,曲线在x1点处穿过数轴;n为偶数时,曲线在x1点处不穿过数轴,不妨归纳为“奇过偶不过”.
练习:解不等式:(x-3)(x+1)(x2+4x+4)≤0.
解:①将原不等式化为:(x-3)(x+1)(x+2)2≤0;
②求得相应方程的根为:-2(二重),-1,3;
③在数轴上表示各根并穿线,如图:
④∴原不等式的解集是{x|-1≤x ≤3或x=-2}.
说明:注意不等式若带“=”号,点画为实心,解集边界处应有等号;另外,线虽不穿过-2点,但x=-2满足“=”的条件,不能漏掉. 2.分式不等式的解法 例4 解不等式:
07
3
<+-x x . 错解:去分母得03<-x ∴原不等式的解集是{}3|<x x . 解法1:化为两个不等式组来解: ∵
073
<+-x x ⇔⎩⎨⎧>+<-⎩⎨⎧<+>-0
7030703x x x x 或⇔x ∈φ或37<<-x ⇔37<<-x , ∴原不等式的解集是{}37|<<-x x . 解法2:化为二次不等式来解:
∵073
<+-x x ⇔⎩⎨⎧≠+<+-0
70)7)(3(x x x ⇔37<<-x , ∴原不等式的解集是{}37|<<-x x
说明:若本题带“=”,即(x-3)(x+7)≤0,则不等式解集中应注意x ≠-7的条件,解集应是{x| -7<x ≤3}.
小结:由不等式的性质易知:不等式两边同乘以正数,不等号方向不变;不等式两边同乘以负数,不等号方向要变;分母中有未知数x ,不等式两边同乘以一个含x 的式子,它的正负不知,不等号方向无法确定,无从解起,若讨论分母的正负,再解也可以,但太复杂.因此,解分式不等式,切忌去分母.
解法是:移项,通分,右边化为0,左边化为
)
()
(x g x f 的形式. 例5 解不等式:03
22
32
2≤--+-x x x x . 解法1:化为不等式组来解较繁.
解法2:∵0322322≤--+-x x x x ⇔⎪⎩⎪⎨⎧≠--≤--+-0
320
)32)(23(222x x x x x x ⇔


⎧≠+-≤+---0)1)(3(0
)1)(3)(2)(1(x x x x x x , ∴原不等式的解集为{x| -1<x ≤1或2≤x<3}.
练习:1.课本P21练习:3⑴⑵;2.解不等式
25
3
>+-x x . 答案:1.⑴{x|-5<x<8};⑵{x|x<-4,或x>-1/2};2.{x|-13<x<-5}.
2解不等式:
12
3422
+≥+--x x x x
.(答:{x|x ≤0或1<x<2}) 三、小结:
1.特殊的高次不等式即右边化为0,左边可分解为一次或二次式的因式的形式不等式,一般用区间法解,注意:①左边各因式中x 的系数化为“+”,若有因式为二次的(不能再分解了)二次项系数也化为“+”,再按我们总结的规律作;②注意边界点(数轴上表示时是“0”还是“.”).
2.分式不等式,切忌去分母,一律移项通分化为
)()(x g x f >0(或)
()
(x g x f <0)的形式,转化为:)0)(0
)()((0)(0)()(⎩
⎨⎧≠<⎩⎨
⎧≠>x g x g x f x g x g x f 或,即转化 为一次、二次或特殊高次不等式形式 . 也可以直接用根轴法(零点分段法)求解
3.一次不等式,二次不等式,特殊的高次不等式及分式不等式,我们称之为有理不等式. 4.注意必要的讨论.
5.一次、二次不等式组成的不等式组仍要借助于数轴. 四、、布置作业 五、思考题:
1. 解关于x 的不等式:(x-x 2+12)(x+a)<0.
解:①将二次项系数化“+”为:(x 2-x-12)(x+a)>0,
②相应方程的根为:-3,4,-a ,现a 的位置不定,应如何解? ③讨论:
ⅰ当-a>4,即a<-4时,各根在数轴上的分布及穿线如下:
∴原不等式的解集为{x| -3<x<4或x>-a}.
ⅱ当-3<-a<4,即-4<a<3时,各根在数轴上的分布及穿线如下:
∴原不等式的解集为{x| -3<x<-a 或x>4}.
ⅲ当-a<-3,即a>3时,各根在数轴上的分布及穿线如下:
∴原不等式的解集为{x| -a<x<-3或x>4}.
ⅳ当-a=4,即a=-4时,各根在数轴上的分布及穿线如下:
∴原不等式的解集为{x| x>-3}.
ⅴ当-a=-3,即a=3时,各根在数轴上的分布及穿线如下:
∴原不等式的解集为{x| x>4}.
2.若不等式13
64222
2<++++x x k
kx x 对于x 取任何实数均成立,求k 的取值范围.(提示:4x 2+6x+3恒正)(答:1<k<3)
解:∵13642222<++++x x k kx x ⇔013642222<-++++x x k kx x ⇔03
643)3(2222>++-+--x x k
x k x
⇔ 03)3(222>-+--k x k x (∵4x2+6x+3恒正),
∴原不等式对x 取任何实数均成立,等价于不等式2x2-2(k-3)x+3-k>0对x 取任何实数均成立. ∴∆=[-2(k-3)]2-8(3-k)<0⇔k2-4k+3<0⇔1<k<3. ∴k 的取值范围是(1,3).
小结:逆向思维题目,告诉解集反求参数范围,即确定原不等式,待定系数法的一部分。

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