不等式的解法· 不等式的解法·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“区间法”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
顺轴. 然后从右上开始画曲线顺次经过三个根, 其解集如图(5-1)的阴影 部分.
(2)原不等式等价于 (x+4)(x+5)2(x-2)3>0
∴原不等式解集为{x|x<-5 或-5<x<-4 或 x>2}. 【说明】 用“区间法”解不等式时应注意:①各一次项中 x 的系数必为 正;②对于偶次或奇次重根可参照(2)的解法转化为不含重根的不等式,也可 直接用“区间法”,但注意“奇穿偶不穿”.其法如图(5-2).
【例 2】
解下列不等式:
变形
解:(1)原不等式等价于
用“区间法” ∴原不等式解集为(-∞,-2)∪〔-1,2)∪〔6,+∞).
用“区间法”
【例 3】
解下列不等式:
【分析】 无理不等式的基本解法是转化为有理不等式(组)后再求解, 但 要注意变换的等价性. 解:(1)原不等式等价于
(2)原不等式等价于
∴原不等式解集为{x|x≥5}. (3)原不等式等价于
【说明】 解无理不等式需从两方面考虑:一是要使根式有意义,即偶次 根号下被开数大于或等于零; 二是要注意只有两边都是非负时, 两边同时平方 后不等号方向才不变.此外,有的还有其他解法,如上例(3).
原不等式化为 t2-2t-3<0(t≥0)解得 0≤t<3
【说明】 【例 4】
有些题目若用数形结合的方法将更简便. 解下列不等式:
解:(1)原不等式等价于
令 2x=t(t>0),则原不等式可化为
(2)原不等式等价于
∴原不等式解集为(-1,2〕∪〔3,6). 【说明】 解对数不等式需注意各真数必为正数.在利用对数性质
价性,否则会出现增解或漏解. 【例 5】 【分析】 解不等式|x2-4|<x+2. 解此题关键是去绝对值符号,而去绝对值符号主要利用
解:原不等式等价于-(x+2)<x2-4<x+2.
故原不等式解集为(1,3).
这是解含绝对值不等式常用方法. 【例 6】 解下列不等式:
换底公式先化为同底对数.不等式(2)中先解绝对值不等式,再解无理不 等式. 解:(1)原不等式等价于 log2(2x-1)〔-log2(2x-1)〕>-2
令 log2(2x-1)=t,则上述不等式变为 t(-1-t)>-2 即 t2+t-2<0. -2<t<1,从而-2<log2(2x-1)<1.
解之,得
【例 7】
解不等式 log2x2-1(3x2+2x-1)<1.
【分析】 题目中未知数出现在底数部分, 就必须对底数大于零还是位于 零与 1 之间进行讨论. 解:原不等式等价于
【说明】 【例 8】
当时数底数含有字母或未知数时,应对其进行分类讨论. 解关于 x 不等
式 a2x+1<ax+2+ax-2,其中 a>0 且 a≠1.
【分析】 题目通过变形可看作是关于 ax 的二次不等式.对于底数 a 分 a>1 或 0<a<1 两种情况讨论. 解:原不等式等价于 (ax)2-(a2+a-2)ax+1<0
(*) 当 a>1 时,a2>a-2,于是(*)式得 a-2<ax<a2,即-2<x<2. 当 0<a<1 时,a-2>a2,于是(*)式得 a2<ax<a-2,即-2<x<2. 综上所述,原不等式解集为(-2,2). 【说明】 本题在化成关于 ax 的二次不等式后, 解题关键是利用 a2· -2=1 a 进行因式分解. 【例 9】 设 a>0;a≠1 解关于 x 的不等式 xlogax<a3x2.
【分析】 这是指数与对数的混合型不等式,可采用“取对数法”.在两 边取对数的时候用到对数函数的单调性,因此必须对 a 进行讨论后再取对数. 解:当 a>1 时,原不等式两边取对数,得
当 0<a<1 时,原不等式等价于
① (1)当 a>1 时,①式等价于
②
(2)当 0<a<1 时,②等价于
③
不等式的解法· 不等式的解法·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“区间法”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
顺轴. 然后从右上开始画曲线顺次经过三个根, 其解集如图(5-1)的阴影 部分.
(2)原不等式等价于 (x+4)(x+5)2(x-2)3>0
∴原不等式解集为{x|x<-5 或-5<x<-4 或 x>2}. 【说明】 用“区间法”解不等式时应注意:①各一次项中 x 的系数必为 正;②对于偶次或奇次重根可参照(2)的解法转化为不含重根的不等式,也可 直接用“区间法”,但注意“奇穿偶不穿”.其法如图(5-2).
【例 2】
解下列不等式:
变形
解:(1)原不等式等价于
用“区间法” ∴原不等式解集为(-∞,-2)∪〔-1,2)∪〔6,+∞).
用“区间法”
【例 3】
解下列不等式:
【分析】 无理不等式的基本解法是转化为有理不等式(组)后再求解, 但 要注意变换的等价性. 解:(1)原不等式等价于
(2)原不等式等价于
∴原不等式解集为{x|x≥5}. (3)原不等式等价于
【说明】 解无理不等式需从两方面考虑:一是要使根式有意义,即偶次 根号下被开数大于或等于零; 二是要注意只有两边都是非负时, 两边同时平方 后不等号方向才不变.此外,有的还有其他解法,如上例(3).
原不等式化为 t2-2t-3<0(t≥0)解得 0≤t<3
【说明】 【例 4】
有些题目若用数形结合的方法将更简便. 解下列不等式:
解:(1)原不等式等价于
令 2x=t(t>0),则原不等式可化为
(2)原不等式等价于
∴原不等式解集为(-1,2〕∪〔3,6). 【说明】 解对数不等式需注意各真数必为正数.在利用对数性质
价性,否则会出现增解或漏解. 【例 5】 【分析】 解不等式|x2-4|<x+2. 解此题关键是去绝对值符号,而去绝对值符号主要利用
解:原不等式等价于-(x+2)<x2-4<x+2.
故原不等式解集为(1,3).
这是解含绝对值不等式常用方法. 【例 6】 解下列不等式:
换底公式先化为同底对数.不等式(2)中先解绝对值不等式,再解无理不 等式. 解:(1)原不等式等价于 log2(2x-1)〔-log2(2x-1)〕>-2
令 log2(2x-1)=t,则上述不等式变为 t(-1-t)>-2 即 t2+t-2<0. -2<t<1,从而-2<log2(2x-1)<1.
解之,得
【例 7】
解不等式 log2x2-1(3x2+2x-1)<1.
【分析】 题目中未知数出现在底数部分, 就必须对底数大于零还是位于 零与 1 之间进行讨论. 解:原不等式等价于
【说明】 【例 8】
当时数底数含有字母或未知数时,应对其进行分类讨论. 解关于 x 不等
式 a2x+1<ax+2+ax-2,其中 a>0 且 a≠1.
【分析】 题目通过变形可看作是关于 ax 的二次不等式.对于底数 a 分 a>1 或 0<a<1 两种情况讨论. 解:原不等式等价于 (ax)2-(a2+a-2)ax+1<0
(*) 当 a>1 时,a2>a-2,于是(*)式得 a-2<ax<a2,即-2<x<2. 当 0<a<1 时,a-2>a2,于是(*)式得 a2<ax<a-2,即-2<x<2. 综上所述,原不等式解集为(-2,2). 【说明】 本题在化成关于 ax 的二次不等式后, 解题关键是利用 a2· -2=1 a 进行因式分解. 【例 9】 设 a>0;a≠1 解关于 x 的不等式 xlogax<a3x2.
【分析】 这是指数与对数的混合型不等式,可采用“取对数法”.在两 边取对数的时候用到对数函数的单调性,因此必须对 a 进行讨论后再取对数. 解:当 a>1 时,原不等式两边取对数,得
当 0<a<1 时,原不等式等价于
① (1)当 a>1 时,①式等价于
②
(2)当 0<a<1 时,②等价于
③