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数学思想是数学研究的终极要求,不等式章节的要求也毫不例外,下面就将本章的数学思想做一归纳,以供学习提高.
1.数形结合思想
数形结合思想在本章中的应用非常广泛,理解一元二次不等式的解集,感受“二次”的关系、图解法求解线性规划问题等.
例1.已知集合A={x|x2-5x+4≤0}与B={x|x2-2ax+a+2
思路分析: 先确定A集合,然后根据一元二次不等式和二次函数图像关系,结合 ,利用数形结合,建立关于a的不等式.
解析: 易得A={x|1≤x≤4}
设y=x2-2ax+a+2 (*)
4a2-4(a+2)<0,解得-1<a<2.
(2)若 ,则抛物线(*)的图像必须具有如图特征:应有 从而有
方法点拨:一元二次不等式属于一元二次函数的一部分,因此处理问题时可借助一元二次函数来求解一元二次不等式,并结合二次函数图象进行求解,展现数形魅力.
2.转化思想
不等式的证明,实质上就是利用不等式的性质对不等式进行转化.一元二次不等式恒成立可以转化为相应的不等式组,也可以利用函数最值进行转化求解.二元线性函数的最值又可以转化成直线在y轴上的截距,总之转化思想在本章中处处可见.
例2.设实数 满足 请比较 的大小.
思路分析:运用作差法进行逐次比较,然后排序.
解析:
又
故
方法点拨:(1)在本题解答过程中,根据问题的特点运用了 这一变形技巧.使用一些技巧解答问题,有事半功倍的作用;(2)由 利用了不等式的传递性这一性质求解的.
3.函数与方程思想
函数、方程、不等式三者密切相关,从求解一元二次不等式的过程中即可看出,在不等式问题中,很多可以从函数的角度进行求解.
例3.
A .b>a>c B .c>a>b C. a>b>c D .c>a>b
思路分析: 注意函数方程之间的对应关系,方程根的问题化为两函数图像的交点问题,特别对含指数和对数的方程的问题,尤其注意这一点,将大小的比较化为图像交点的横坐标的位置问题,利用对数图像的分布规律寻求简化的思维切入点.
解析: 在同一坐标系下画出 其图像如图5,注意对数函数图像的分布规律和交点的意义及位置,则
方法点拨: 利用方程和函数的对应关系,将方程根的问题转化用图像法研究函数位置关系问题求解,这是数学思想和方法的具体应用.特别对于出现超越方程(指数或对数方程)的有关问题,更应当想到数形结合法,化归图像位置关系简化求解.利用函数图像和性质寻求简捷的思维方法,这是函数方程思想的具体应用,更体现等价转化思想,又应用数形结合的思想和方法,反映了学习图像的价值,应引起我们的高度重视.
4.分类讨论思想
应用分类讨论思想解决数学问题的一般步骤:(1)确定讨论对象和需要分类的全集;(2)确定分类标准;(3)确定分类方法;(4)逐项进行讨论;(5)归纳小结.含参问题的不等式是分类讨论思想展现的主战场.
例4.解 关于 的不等式 .
思路分析:根据根的大小关系进行分类讨论求解.
解析:由于对应的方程的根含有字母 ,故需比较两根的大小,从而引出讨论.
原不等式可化为 .
(1) 当 (即 或 )时,不等式的解集为: ;
(2) 当 (即 )时,不等式的解集为: ;
(3) 当 (即 或1)时,不等式的解集为: .
方法点拨:对于不等式的分类问题先可以按不等式的求解步骤直接进行,走到出现问题的步骤再进行分类讨论处理.
(陕西省洋县湑水初级中学)
1.数形结合思想
数形结合思想在本章中的应用非常广泛,理解一元二次不等式的解集,感受“二次”的关系、图解法求解线性规划问题等.
例1.已知集合A={x|x2-5x+4≤0}与B={x|x2-2ax+a+2
思路分析: 先确定A集合,然后根据一元二次不等式和二次函数图像关系,结合 ,利用数形结合,建立关于a的不等式.
解析: 易得A={x|1≤x≤4}
设y=x2-2ax+a+2 (*)
4a2-4(a+2)<0,解得-1<a<2.
(2)若 ,则抛物线(*)的图像必须具有如图特征:应有 从而有
方法点拨:一元二次不等式属于一元二次函数的一部分,因此处理问题时可借助一元二次函数来求解一元二次不等式,并结合二次函数图象进行求解,展现数形魅力.
2.转化思想
不等式的证明,实质上就是利用不等式的性质对不等式进行转化.一元二次不等式恒成立可以转化为相应的不等式组,也可以利用函数最值进行转化求解.二元线性函数的最值又可以转化成直线在y轴上的截距,总之转化思想在本章中处处可见.
例2.设实数 满足 请比较 的大小.
思路分析:运用作差法进行逐次比较,然后排序.
解析:
又
故
方法点拨:(1)在本题解答过程中,根据问题的特点运用了 这一变形技巧.使用一些技巧解答问题,有事半功倍的作用;(2)由 利用了不等式的传递性这一性质求解的.
3.函数与方程思想
函数、方程、不等式三者密切相关,从求解一元二次不等式的过程中即可看出,在不等式问题中,很多可以从函数的角度进行求解.
例3.
A .b>a>c B .c>a>b C. a>b>c D .c>a>b
思路分析: 注意函数方程之间的对应关系,方程根的问题化为两函数图像的交点问题,特别对含指数和对数的方程的问题,尤其注意这一点,将大小的比较化为图像交点的横坐标的位置问题,利用对数图像的分布规律寻求简化的思维切入点.
解析: 在同一坐标系下画出 其图像如图5,注意对数函数图像的分布规律和交点的意义及位置,则
方法点拨: 利用方程和函数的对应关系,将方程根的问题转化用图像法研究函数位置关系问题求解,这是数学思想和方法的具体应用.特别对于出现超越方程(指数或对数方程)的有关问题,更应当想到数形结合法,化归图像位置关系简化求解.利用函数图像和性质寻求简捷的思维方法,这是函数方程思想的具体应用,更体现等价转化思想,又应用数形结合的思想和方法,反映了学习图像的价值,应引起我们的高度重视.
4.分类讨论思想
应用分类讨论思想解决数学问题的一般步骤:(1)确定讨论对象和需要分类的全集;(2)确定分类标准;(3)确定分类方法;(4)逐项进行讨论;(5)归纳小结.含参问题的不等式是分类讨论思想展现的主战场.
例4.解 关于 的不等式 .
思路分析:根据根的大小关系进行分类讨论求解.
解析:由于对应的方程的根含有字母 ,故需比较两根的大小,从而引出讨论.
原不等式可化为 .
(1) 当 (即 或 )时,不等式的解集为: ;
(2) 当 (即 )时,不等式的解集为: ;
(3) 当 (即 或1)时,不等式的解集为: .
方法点拨:对于不等式的分类问题先可以按不等式的求解步骤直接进行,走到出现问题的步骤再进行分类讨论处理.
(陕西省洋县湑水初级中学)