另辟蹊径,解绝对值不等式
2019-10-26喻敏
喻敏
(重庆市涪陵第一职业中学校,重庆 408100)
不等式是中学数学中的主要内容之一,很多章节的学习都要用到不等式的有关知识,其中不等式的解法是重点,而含绝对值的不等式的解法是难点之一。下面我就解含绝对值的不等式的解法谈点粗浅的看法。
众所周知,解绝对值不等式的基本思想,就是设法去掉绝对值符号,把不等式转化为不含绝对值的不等式进行求解,即将未知的知识转化为已知的知识,而化归思想也是我们认识新事物,研究新问题的重要方法之一。
去掉绝对值符号的方法主要有公式法、平方法等。而公式法是最基础的方法,其原理是将绝对值不等式转化为一元一次不等式进行求解。平方法则是将绝对值不等式进行两边平方,然后进行求解。在这里,我以例题向大家介绍一种敝人认为更简便的解绝对值不等式的方法——“八字口诀”法:变形、解方程、用口诀。
一、“八字口诀”解绝对值不等式的由来
教材上是这样来推导出绝对值不等式的解集的:
第一步:复习绝对值的几何意义
第二步:│x│=3的几何意义:数轴上到原点的距离等于3的所有点构成的集合。利用图形求出解为3和-3。
第三步:由│x│<3的几何意义:数轴上到原点的距离小于3的所有点构成的集合得出解集为。
由│x│>3的几何意义:数轴上到原点的距离大于3的所有点构成的集合得出不等式的解集为。
第四步:由│x│<3和│x│>3的解集,得出│x│<a和│x│>a(a>0)的几何意义和解集,从而得出解不等式│x│<a和│x│>a(a>0)的口诀:大于取两边,小于取中间。。
我对以上内容的理解为:形如│x│<a或│x│>a的解题关键是找出两个关键点(即,绝对等于a的两个数),然后再利用一元二次不等式的一个诀窍(大于取两根之外,小于取两根之内)写出不等式的解集。然后我将此类不等式的解法归纳为以下八个字:①变形(变形为│x│<a或│x│>a(a>0)的形式),②解方程(│x│=a),③用口(利用口诀“大于取两根之外,小于取两根之内”写出绝对值不等式的解集)。现在就让我们一起来验证“八字口诀”的准确性。
二、用“八字口诀”解形如│x│<a或│x│>a(a>0)的不等式
分析:法1:(1)题目中的形式和基本形式不同,故而要先变形为
(2)利用“大于取两边,小于取中间”写出不等式的解集。
(3)由于变形后的不等号为大于,故而此不等式的解集应该取两根之外,通过数形结合可以得出不等式的解集。
∴利用“口诀”:大于取两根之外,小于取两根之内求出不等式的解集为
注意:(1)根据不等式的符号确定解集时,一定是根据变形后的不等式的符号。
(2)由例题可以看出,“八字口诀”和公式法解绝对值不等式得出的解集一样,这说明“八字口诀”是正确的。
(3)由于变形后的不等号为小于,故而此不等式的解集应该取两根之内,通过数形结合可以得出不等式的解集。
小结:由上面两个例题可以看出,“八字口诀”是可以用来解形如│x│<a或│x│>a(a>0)的不等式的。下面我将接着用“八字口诀”解形如ax的不等式。
三、利用“八字口诀”解形如或(c>0)的不等式
区别:绝对值里面的式子不同
联系:都是绝对值的不等式,形式相同。
(2)我们只需将2x+1看成一个整体m,那么形式就完全与相同了,即可利用“大于取两根之外,小于取两根之内”的口诀求出m的范围,然后再解方程2x+1=m就可以求出原不等式的解集了。
解:法1:令,则不等式变形为,即
现将m换成2x+1,可得
根据“口诀”:大于取两根之外,小于取两根之内可得不等式的解集为
四、利用“八字口诀”解形如的不等式
分析:此题看似比较复杂,学生一开始可能无从下手。现在我们可以将此题看成两个绝对值不等式和组成不等式组,然后再求不等式组解集即可。这就将未知的知识转化为我们已经学过的知识,从而降低了解题难度,所以解题关键在于将未知转化为已知。
2x-3<5②
法1:设2x-3=m,则原不等式组化为m>1③
m<5④
解不等式③得m<-1或m>1 ⑤
解不等式④得-5<m<5⑥
将2x-3=m代入⑤得x<1或x>2;代入⑥得-1<x<4所以原不等式的解集为{x-1<x<1或2<x<4}
法2:令2x-3=1,解方程得x1=1,x2=2
即不等式①的解集为{xx<1或x>2}
令2x-3=5,解方程得x1=-1,x2=4,
即不等式②的解集为{x-1<x<4}
小结:由此可见,“八字口诀”仍然于解形如的不等式。
综上所述,“八字口诀”对于一般的绝对值不等式都适用。此方法将解一元二次不等式的方法(解方程,大于取两根之外,小于取两根之内)用到了解绝对值不等式之中,有效的将未知知识用已知的知识来解答,而且通过解答例题证明:此方法解形如和形如比教材上介绍的方法更简单、更准确。以上皆是本人个人观点,如有不对、不足的地方还请大家批评指正。