高中數學不等式與不等式組的解法

高中數學不等式主要問題包括:大小比較(方法有作差法,作商法,圖象法,函數性質法);證明題(比較法,反證法,換元法,綜合法…);恆成立問題(判別式法,分離參數法…)等,下面是小編爲大家精心推薦不等式與不等式組的解法,希望能夠對您有所幫助。

高中數學不等式與不等式組的解法

  不等式與不等式組的數軸穿根解法

數軸穿根:用根軸發解高次不等式時,就是先把不等式一端化爲零,再對另一端分解因式,並求出它的零點,把這些零點標在數軸上,再用一條光滑的曲線,從x軸的右端上方起,一次穿過這些零點,這大於零的不等式地接對應這曲線在x軸上放部分的實數x得起值集合,小於零的這相反。

做法:

1.把所有X前的係數都變成正的(不用是1,但是得是正的);

2.畫數軸,在數軸上從小到大依次標出所有根;

3.從右上角開始,一上一下依次穿過不等式的根,奇過偶不過(即遇到含X的項是奇次冪就穿過,偶次冪跨過,後面有詳細介紹);

4.注意看看題中不等號有沒有等號,沒有的話還要注意寫結果時捨去使使不等式爲0的根。

例如不等式:x2-3x+2≤0(最高次項係數一定要爲正,不爲正要化成正的)

⒈分解因式:(x-1)(x-2)≤0;

⒉找方程(x-1)(x-2)=0的根:x=1或x=2;

⒊畫數軸,並把根所在的點標上去;

⒋注意了,這時候從最右邊開始,從2的右上方引出一條曲線,經過點2,繼續向左畫,類似於拋物線,再經過點1,向點1的左上方無限延伸;

⒌看題求解,題中要求求≤0的解,那麼只需要在數軸上看看哪一段在數軸及數軸以下即可,觀察可以得到:1≤x≤2。

高次不等式也一樣.比方說一個分解因式之後的不等式:

x(x+2)(x-1)(x-3)>0

一樣先找方程x(x+2)(x-1)(x-3)=0的根

x=0,x=1,x=-2,x=3

在數軸上依次標出這些點.還是從最右邊的一點3的右上方引出一條曲線,經過點3,在1、3之間類似於一個開口向上的拋物線,經過點1;繼續向點1的左上方延伸,這條曲線在點0、1之間類似於一條開口向下的.曲線,經過點0;繼續向0的左下方延伸,在0、-2之間類似於一條開口向上的拋物線,經過點-2;繼續向點-2的左上方無限延伸。

方程中要求的是>0,

只需要觀察曲線在數軸上方的部分所取的x的範圍就行了。

x<-2或03。

⑴遇到根是分數或無理數和遇到整數時的處理方法是一樣的,都是在數軸上把這個根的位置標出來;

⑵“奇過偶不過”中的“奇、偶”指的是分解因式後,某個因數的指數是奇數或者偶數;

比如對於不等式(X-2)2(X-3)>0

(X-2)的指數是2,是偶數,所以在數軸上畫曲線時就不穿過2這個點,

而(X-3)的指數是1,是奇數,所以在數軸上畫曲線時就要穿過3這個點。

  數學不等式與不等式組的常用解法

1.一元一次不等式的解法

任何一個一元一次不等式經過變形後都可以化爲ax>b或axb而言,當a>0時,其解集爲(ab,+∞),當a<0時,其解集爲(-∞,ba),當a=0時,b<0時,期解集爲R,當a=0,b≥0時,其解集爲空集。

例1:解關於x的不等式ax-2>b+2x

解:原不等式化爲(a-2)x>b+2

①當a>2時,其解集爲(b+2a-2,+∞)

②當a<2時,其解集爲(-∞,b+2a-2)

③當a=2,b≥-2時,其解集爲φ

④當a=2且b<-2時,其解集爲R.

2.一元二次不等式的解法

任何一個一元二次不等式都可化爲ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0(a>0)的形式,然後用判別式法來判斷解集的各種情形(空集,全體實數,部分實數),如果是空集或實數集,那麼不等式已經解出,如果是部分實數,則根據“大於號取兩根之外,小於號取兩根中間”分別寫出解集就可以了。

例2:解不等式ax2+4x+4>0(a>0)

解:△=16-16a

①當a>1時,△<0,其解集爲R

②當a=1時,△=0,則x≠-2,故其解集(-∞,-2)∪(-2,+∞)

③當a<1時,△>0,其解集(-∞,-2-21-aa)∪(-2+21-aa,+∞)

3.不等式組的解法

將不等式中每個不等式求得解集,然後求交集即可.

例3:解不等式組m2+4m-5>0(1)

m 2+4m-12<0(2)

解:由①得m<-5或m>1

由②得-6,故原不等式組的解集爲(-6,-5)∪(1,2)

4.分式不等式的解法

任何一個分式不等都可化爲f(x)g(x)>0(≥0)或f(x)g(x)<0(≤0)的形式,然後討論分子分母的符號,得兩個不等式組,求得這兩個不等式組的解集的並集便是原不等式的解集.

例4:解不等式x2-x-6-x2-1>2

解:原不等式化爲:3x2-x-4-x2-1>0

它等價於(I)3x2-x-4>0-x2-1>0和(II)3x2-x-4<0-x2-1<0

解(I)得解集空集,解(II)得解集(-1,43).

故原不等式的解集爲(-1,43).

5.含有絕對值不等式的解法

去絕對值號的主要依據是:根據絕對值的定義或性質,先將含有絕對值的不等式中的絕對值號去掉,化爲不含絕對值的不等式,然後求出其解集即可。

(1)|x|>a(a>0)?x>a或x<-a.

(2)|x|0)?-a解:原不等式等價於3xx2-4≥1,①或3xx2-4≤-1②

解①得2 解②得-4≤x<-2或1≤x<2

故原不等式的解集爲[-4,-2)∪(-2,-1]∪[1,2)∪(2,4].

例6:解不等式|x2-3x+2|>x2-1

解:原不等式等價於x2-3x+2>x2-1①或x2-3x+2<-x2+1②

解①得{x|x<1},解②得{x|12g(x)和|f(x)|a和|x| 例7:解不等式|x+1|+|x|<2

解:①當x≤-1時,原不等式變爲-x-1-x<2 ∴-32 ②當-1 ∴-1 ③當x>0時,原不等式變爲x+1+x<2.

∴解得0 綜合①,②,③知,原不等式的解集爲{x|-32 例8:解不等式|x2-3x+2|+|x2-4x+3|>2

解:①當x≤1時,原不等式變爲x2-3x+2+x2-4x+3>2,此時解集爲{x|x<12}.

②當12,此時解集爲空集。

③當22,此時的解集是空集。

④當x>3時,原不等式化爲x2-3x+2+x2-4x+3>2,此時的解集爲{x|x>3}.

綜合①②③④可知原不等式的解集爲{x|x≤12}∪{x|x>3}.從以上兩個例子可以看出,解含有兩個或兩個以上的絕對值的不等式,一般是先找出一些關鍵數(如例7的關鍵數是-1,0;例8中的關鍵數是1,2,3)這些關鍵數將實數劃分爲幾個區間,在這些區間上,可以根據絕對值的意義去掉絕對值號,從而轉化爲不含絕對值的不等式,應當注意的是,在解這些不等式時,應該求出交集,最後綜合各區間的解集寫出答案。

6.無理不等式的解法

無理不等式f(x)>g(x)的解集爲不等式組(I)f(x)≥[g(x)] 2f(x)≥0g(x)≥0和(II)f(x)≥0g(x)<0的解集的並集.

無理不等式f(x)0)的解集爲不等式組f(x)≥0f(x)<[g(x)] 2g(x)>0的解集.

例9:解不等式:2x+5-x-1>0

解:原不等式化爲:2x+5>x+1 由此得不等式組(I)2x+5≥0x+1<0或(II)2x+5≥0x+1≥02x+5>(x+1)2

解(I)得-52≤x<-1,解(II)得-1≤x<2

故原不等式的解集爲[-52,2].

7.指數不等式的解法

根據指數函數的單調性來解不等式。

例10.解不等式:9x>(3)x+2

解:原不等式化爲 3 2x>3x+22

∴2x>x+22即x>23

故原不等式解集爲(23 ,+∞).

8.對數不等式的解法

根據對數函數的單調性來解不等式。

例11:解不等式:log12(x+1)(2-x)>0

解:原不等式化爲log12(x+1)(2-x)>log121

∴ (x+1)(2-x)>0 (1)(x+1)(2-x)<1 (2)

解①得-1 解②得x<1-52 或x>1+52

故原不等式解集(-1,1-52)∪(1+52,2).

9.簡單高次不等式的解法

簡單高次不等式可以利用數軸標根法來解不等式.

例12:解不等式(x+1)(x 2-5x+4)<0

解:原不等式化爲:(x+1)(x-1)(x-4)<0

如圖,由數軸標根法可得原不等式解集爲(-∞,-1)∪(1,4)

10.三角不等式的解法

根據三角函數的單調性,先求出在同一週期內的解集,然後寫出通值。

例13:解不等式:sinx≤-12

解:sinx≤-12在[0,2π]內的解是:76 π≤x≤116π

故原不等式的解集爲[2kπ+76 ,2kπ+116 ](k∈z)。

11.含有字母系數不等式的解法

在解不等式過程中,還常常遇到含有字母系數的一些不等式,此時,一定要注意字母系數進行討論,以保證解題的完備性。

例14:解不等式2 3x-2x 解:原不等式變形爲2 2x(2 2x-1) ∴(2 2x-1) (2 2x-a)<0

∴原不等式等價於2 2x-1>02 2x-a<0 或2 2x-1<02 2x-a>0

①當a≤0時,x<0;

②當0 ③當a=1時,無解