其他不等式的解法
【教学目标】
1.掌握简单的分式不等式、绝对值不等式的解法。
2.能对简单的绝对值不等式给出几何解释。
3.体会化归、等价转换的数学思想方法。
【教学重难点】
重点:简单的分式不等式、绝对值不等式的解法。
难点:不等式的同解变形。
【教学过程】
一、分式不等式的解法
1.引入。
某地铁上,甲乙两人为了赶乘地铁,分别从楼梯和运行中的自动扶梯上楼(楼梯和自动扶梯长度相同),如果甲的上楼速度是乙的2倍,他俩同时上楼,且甲比乙早到楼上,问甲的速度至少是自动扶梯运行速度的几倍。
设楼梯的长度为,甲的速度为,自动扶梯的运行速度为。
于是甲上楼所需时间为,乙上楼所需时间为。
由题意,得。
整理得。
由于此处速度为正值,因此上式可化为,即。所以,甲的速度应大于自动扶梯运行速度的2倍。
2.分式不等式的解法。
例1:解不等式:。
解:(化分式不等式为一元一次不等式组)。
;
或
或
或
不存在。
所以,原不等式的解集为,即解集为。
注意到或,可以简化上述解法。
另解:(利用两数的商与积同号(,)化为一元二次不等式);
所以:原不等式的解集为。
由例1我们可以得到分式不等式的求解通法:
(1)不要轻易去分母,可以移项通分,使得不等号的右边为零。
(2)利用两数的商与积同号,化为一元二次不等式求解。
一般地,分式不等式分为两类:
(1)()();
(2)()。
说明:
解不等式中的每一步往往要求“等价”,即同解变形,否则所得的解集或“增”或“漏”。由于不等式的解集常为无限集,所以很难像解无理方程那样,对解进行检验,因此同解变形就显得尤为重要。
例2:解下列不等式。
(1)。
(2)。
(3)。
解:
(1)原不等式,所以,原不等式的解集为。
(2)原不等式:
,
所以,原不等式的解集为。
(3)分母:,则:
原不等式
或,所以,原不等式的解集为。
说明:
例2也可作为课堂练习,就学生所出现的问题,教师做适当讲评。
例3:
当为何值时,关于的不等式的解是:
(1)正数?
(2)是负数?
解:
(
);
当时,(
)不存在。
当时,(
)。
(1)原方程的解为正数或。
(2)原方程的解为负数。
所以,当时,原方程的解为正数。当时,原方程的解为负数。
二、含绝对值的不等式的解法
(1)实数绝对值定义、几何意义、性质。
①任意,定义的绝对值为。
②绝对值的几何意义:任意,设数轴上表示数值的点为,为坐标原点,则:
,即表示点到原点的距离。类似地,
的几何意义是:数轴上表示数值的点到数轴上表示数值的点为的距离,即。
③任意,,等号成立。
④任意,。
⑤任意、,。,()。
(2)含绝对值的不等式的解法。
例4:设、,且,求下列不等式的解集。
(1)。
(2)。
(3)。
解:(1)或
或
或
。
所以,原不等式的解集为。
另解:或。
所以,原不等式的解集为。
(2)或
或
或。
所以,原不等式的解集为。
另解:。
所以,原不等式的解集为。
(3),又;
所以,原不等式的解集为。
由例4我们可以获得含绝对值的不等式的如下重要结论:
设,则:
(1)。
(2)。
(3)。
上述结论的几何意义是比较明显的。
说明:
以上结论对于、均成立,即:
(1)。
(2)。
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