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第7章 不等式的解法举例

【教学目标】

一、能熟练运用不等式的基本性质来解不等式;

二、在巩固一元一次不等式和一元一次不等式组、一元二次不等式的解法基础上,掌握分式不等式、高次不等式的解法;

三、能将较复杂的绝对值不等式转化为简单的绝对值不等式、一元二次不等式(组)来解;

四、通过解不等式,要向学生渗透转化、数形结合、换元、分类讨论等数学思想;

五、通过解各种类型的不等式,培养学生的观察、比较及概括能力,培养学生的勇于探索、敢于创新的精神,培养学生的学习兴趣。

【教学建议】

一、知识结构

本节内容是在高一研究了一元一次不等式,一元二次不等式,简单的绝对值不等式及分式不等式的解法基础上,进一步深入研究较为复杂的绝对值不等式及分式不等式的解法.求解的基本思路是运用不等式的性质和有关定理、法则,将这些不等式等价转化为一次不等式(组)或二次不等式的求解,具体地说就是含有绝对值符号的不等式去掉绝对值符号,无理不等式有理化,分式不等式整式化,高次不等式一次化.其基本模式为:

f(x)|>af(x)<-a,或f(x)>a(a>0);

f(x)|<a(a>0)-a<f(x)<a;

f(x)g(x)>0f(x)·g(x)>0;

f(x)g(x)≥0f(x)g(x)≥0g(x)≠0。

二、重点、难点分析

本节的重点和一个难点是不等式的等价转化.解不等式与解方程有类似之处,但其二者的区别更要加以重视.解方程所产生的增根是可以通过检验加以排除的,由于不等式的解集一般都是无限集,如果产生了增根却是无法检验加以排除的,所以解不等式的过程一定要保证同解,所涉及的变换一定是等价变换.在学生学习过程中另一个难点是不等式-a<f(x)<a的求解.这个不等式其实是一个不等式组的简化形式,当f(x)为一元一次式时,可直接解这个不等式组,但当f(x)为一元二次式时,就必须将其改写成两个一元二次不等式的形式,分别求解在求交集。

三、教法建议

(1)在学习新课之前一定要复习旧知识,包括一元二次不等式的解法,简单的绝对值不等式的解法,简单的分式不等式的解法,不等式的性质,实数运算的符号法则等.特别是对于基础比较差的学生,这一环节不可忽视。

(2)在研究不等式|ax2+bx+c|>d(<d)(d≠0)的解法之前,应先复习解不等式组的基本思路以及不等式|x|>d(<d)的解法,然后提出如何求不等式|ax2+bx+c|>d(<d)(d≠0)的解集,启发学生运用换元思想将x替换成ax2+bx+c,从而转化一元二次不等式组的求解。

(3)在教学中一定让学生充分讨论,明确不等式组“f(x)>a或f(x)<-a”中的两个不等式的解集间的交并关系,“-a<f(x)<a”两个不等式的解集间的交并关系。

(4)建议表述解不等式的过程中运用符号“”。

(5)建议在研究分式不等式的解法之前,先研究简单高次不等式(一端为0,另一端是若干个一次因式乘积形式的整式)的解法.可由学生讨论不同解法,师生共同比较诸法的优劣,最后落实到区间法。

(6)分式不等式f(x)g(x)>0与高次不等式f(x)·g(x)>0的等价原因,可以认为是不等式f(x)g(x)>0两端同乘以正数g(x)2,不等号不改变方向所得;也可以认为是f(x)与g(x)符号相同所得。

(7)分式不等式求解时不能盲目地去分母,但当分母恒为正数(如分母是x2+x+1)时,应将其去掉,从而使不等式简化。

(8)建议补充简单的无理不等式f(x)<g(x),f(x)>g(x)的解法,其中g(x)为一次式.教学中先由学生研究探索得到求解的基本思路及方法,再由教师概括总结,得出结论后一定要强调不等号的方向对g(x)的影响,即f(x)<g(x)保证了g(x)≥0,而f(x)>g(x)却不能保证这一点,所以要分g(x)≥0和g(x)<0两种情况进行讨论。

(9)求解不等式不仅要重视思路的理解,更要重视表述的规范,作为教师应给学生做出示范,学生通过模仿掌握书写格式,这样才有可能保证运算的合理性与结果的准确性。

【教学设计示例】

分式不等式的解法

教学目标

1.掌握分式不等式向整式不等式的转化;

2.进一步熟悉并掌握数轴标根法;

3.掌握分式不等式基本解法。

教学重点难点

重点是分式不等式解法

难点是分式不等式向整式不等式的转化

教学方法

启发式和引导式

教具准备

三角板、幻灯片

教学过程

一、复习回顾

前面,我们学习了含有绝对值的不等式的基本解法,还了解了数轴标根法的解题思路,本节课,我们将继续研究分式不等式的解法。

二、讲授新课

例3解不等式x2-3x+2x2-2x-3<0。

分析:这是一个分式不等式,其左边是两个关于x的二次三项式的商,根据商的符号法则,它可以化成两个不等式组:

x2-3x+2>0x2-3x-3<0或x2-3x+2<0

x2-2x-3>0

因此,原不等式的解集就是上面两个不等式组的解集的并集,此种解法从课本可以看到。

另解:根据积的符号法则,可以将原不等式等价变形为(x2-3x+2)(x2-2x-3)<0

即(x+1)(x-1)(x-2)(x-3)<0

令(x+1)(x-1)(x-2)(x-3)=0

可得零点x=-1或1,或2或3,将数轴分成五部分。

由数轴标根法可得所求不等式解集为:

{x|-1<x<1或2<x<3}

说明:(1)让学生注意数轴标根法适用条件;

(2)让学生思考x2-3x+2x2-3x-3≤0的等价变形。

例4解不等式2x2-5x-1x2-3x+2>1

分析:首先转化成右端为0的分式不等式,然后再等价变形为整式不等式求解。

解:原不等式等价变形为:

2x2-5x-1x2-3x+2-1>0

通分整理得:x2-2x-3x2-3x+2>0

等价变形为:(x2-2x+3)(x2-3x+2)>0

即:(x+1)(x-1)(x-2)(x-3)>0

由数轴标根法可得所求不等式解集为:

{x|x<-1或1<x<2或x>3}

说明:此题要求学生掌握较为一般的分式不等式的转化与求解。

三、课堂练习

课本P19练习1。

补充:(1)x2-3x+2x2-7x+12≥0;

(2)x(x-3)(x+1)(x-2)≤0。

课堂小结

通过本节学习,要求大家在进一步掌握数轴标根法的基础上,掌握分式不等式的基本解法,即转化为整式不等式求解。

课后作业

习题6.43,4.

板书设计

§6.4.2…

例3……例4……学生练习1学生练习2

分析分析…………

解答解答……学生练习3

说明说明…………

【习题精选】

一、选择题

1.下列各对不等式中同解的是()。

A.2x<7与2x+x<7+x

B.(x+1)2>0与x+1>0

C.|x-3|>1与x-3>1

D.(x+1)3>x3与1x+1<1x

2.下列不等式中:

①x2+3x-2>0和x2+3x-4>0

②4x+5x+3>8+5x+3和4x>8

③4x+5x-3>8+5x-3和4x>8

④x+32-x>0和(x+3)(2-x)>0

不等价的是()。

A.②B.③C.②和③D.②、③和④

3.若不等式f(x)≥0的解集是F,不等式g(x)<0的解集是G,则不等式组f(x)<0g(x)≥0的解集是()。

A.CuF∩CuG B.CuF∪CuG

C.F∪G D.Cu(F∪G)

4.若方程x2+(m+2)x+m+5=0只有正根,则m的取值范围是()。

A.m≤-4或m≥4 B.-5<m≤-4

C.-5≤m≤-4D.-5<m<-2

答案:1.D 2.B 3.A 4.B

二、填空题

1.不等式(x-3)(10-x)x2(x-1)≥0的解集是.

2.若a>c且b+c>0,则不等式(x-c)(x+b)x-a>0的解集为.

3.不等式|x1+x|>x1+x的解集是.

答案:

1.{x|x<1且x≠0或3≤x≤10}。

2.{x|-b<x<c或x>a}。

3.{x|-1<x<0}

三、解答题

1.解不等式|x2+2x-1|≥2.

2.解不等式9x-5x2-5x+6≥-2.

3.解不等式x(x-1)3(x+2)x2-3x+2<0。

答案:

1.原方程等价于x2+2x-1≤-2或x2+2x-1≥2,故解集为{x|x≤-3或x=-1或x≥1};

2.原方程等价于2x2-x+7x2-5x+6≥0,因为2x2-x+7>0,所以x2-5x+6>0,得解集{x|x<2或x>3};

3.原方程等价于x(x+2)(x-2)<0且x≠1,所以解集为{x|x<-2或0<x<2且x≠1。

【典型例题】

例1解不等式:(1)2x3-x2-15x>0;

(2)(x+4)(x+5)2(2-x)3<0。

分析如果多项式f(x)可分解为n个一次式的积,则一元高次不等式f(x)>0(或f(x)<0)可用“穿根法”求解,但要注意处理好有重根的情况。

解(1)原不等式可化为

x(2x+5)(x-3)>0

把方程x(2x+5)(x-3)=0的三个根x1=0,x2=-52,x3=3顺次标上数轴。然后从右上开始画线顺次经过三个根,其解集如下图的阴影部分。

∴原不等式解集为{x|-52<x<0或x>3}

(2)原不等式等价于

(x+4)(x+5)2(x-2)3>0

x+5≠0(x+4)(x-2)>0x≠-5x<4或x>2

∴原不等式解集为{x|x<-5或-5<x<-4或x>2}

说明用“穿根法”解不等式时应注意:①各一次项中的系数必为正;②对于偶次或奇次重根可转化为不含重根的不等式,也可直接用“穿根法”,但注意“奇穿偶不穿”,其法如下图。

例2解下列分式不等式:

(1)3x-2≤1-2x+2;(2)x2-4x+13x2-7x+2<1

分析当分式不等式化为f(x)g(x)<0(或≤0)时,要注意它的等价变形

①f(x)g(x)<0f(x)·g(x)<0

②f(x)g(x)≤0f(x)·g(x)≤0g(x)≠0或f(x)g(x)≤0f(x)=0或f(x)·g(x)<0

(1)解原不等式等价于

3x-2≤xx+23x-2-xx+2≤0

3(x+2)-x(x-2)(x-2)(x+2)≤0-x2+5x+6(x-2)(x+2)≤0

(x-6)(x+1)(x-2)(x+2)≥0(x-6)(x+1)(x-2)(x+2)≥0(x+2)(x-2)≠0

用“穿根法”

∴原不等式解集为(-∞,-2)∪[-1,2]∪[6,+∞]。

(2)解法一原不等式等价于2x2-3x+13x2-7x+2>0

(2x2-3x+1)(3x2-7x+2)>0

2x2-3x+1>03x2-7x+2>0或2x2-3x+1<03x2-7x+2<0

x<13或12<x<1或x>2

∴原不等式解集为(-∞,13)∪[12,1]∪[2,+∞]。

解法二原不等式等价于(2x-1)(x-1)(3x-1)(x-2)>0

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

用“穿根法”

∴原不等式解集为(-∞,13)∪[12,1]∩[2,+∞]

例3解不等式|x2-4|<x+2

分析解此题的关键是去绝对值符号,而去绝对值符号有两种方法:一是根据绝对值的意义|a|=a(a≥0)-a(a<0)

二是根据绝对值的性质:|x|<a-a<x<a,|x|ax>a或x<-a,因此本题有如下两种解法。

解法一原不等式x2-4≥0x2-4<x+2或x2-4<0

4-x2<x+2

即x≥2或x≤-2

-2<x<x或-2<x<2

x<-2或x>1

∴2≤x<3或1<x<2

故原不等式的解集为{x|1<x<3}。

解法二原不等式等价于-(x+2)<x2-4<x+2

即x2-4<x+2x2-4>(x+2)∴-2<x<3x>1或x<-2故1<x<3

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