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高中数学不等式易错题型解题技巧分析

2020-12-11祝永华

中学教学参考·理科版 2020年12期
关键词:不等式解题技巧高中数学

祝永华

[摘要]高中数学不等式知识的应用较为广泛,不管是在选择题中,还是在填空题和计算题中都常出现不等式的题型.如果学生不能清楚地了解不等式的相关知识,不能完全掌握解题的技巧,就不可能更好地解题.文章针对不等式的几种易错题型进行探讨,并总结几点解题的技巧.

[关键词]高中数学;不等式;解题技巧

[中图分类号]G633.6

[文献标识码] A

[文章编号] 1674-6058( 2020)35-0029-02

不等式是高中数学的主要内容,其题型极具多变性,很多学生都会出现误解的情况,无法解出正确的答案,这就需要教师引导学生掌握不等式易错题型的解题技巧,让学生的解题能力得到不断提高,

一、与线性规划相关的易错题型及解题技巧

不等式和线性规划相结合问题是不等式中比较常见的一种题型,其主要是对目标的最大值和最小值进行求解,在解答此种题型时,需要对面积进行求解以及定义域的相关知识进行掌握,需要了解不等式的性质和线性规划两者之间存在的联系.

[例1]a>0,参数x,y,会满足下列三个条件,x+y≤3;x≥1;y≥a(x -3),如果z=2x+y的最小值是1,那么a的值是多少?

题目分析:这个题目是较为典型的一类不等式和线性规划相结合的题目,与普通的线性规划问题不同的是,此题优先给出了最值,然后根据最值来对某条直线的参数进行推理,这需要学生在实际解题的过程中,学会变换思维,进行逆向推理,在解题的过程中,可以绘制出如图1所示的坐标轴示意区,

解:当所求的目标函數经过A区域时,A点的坐标值为(1,-2a),那么将函数的目标值代入其中可知a=12.

总结:在解题时,要密切注意函数的最值问题,要明确其中所存在的不等式关系,并将相对应的可行范围画出来,上述题目中给出的参数a的取值范围是a>0,据此条件我们可以看出y=a(x -3)必然会经过第一象限和第三象限,这样我们就确定了三角形的可行域,再对可行域进行选择时也就不会出现方向错误的情况了,此种类型的题目中,一般会将目标参数设置成未知,以此促使题目的动态性和开放性得到增强,与一般的最值求解的区别在于,需要从结论人手对动态的图形进行分析,这也就要求解题者在解题的过程中找到关键点,再加上在目标函数的可行域中,我们已经知晓了求解的基本方向,进而达到了解题的目的,

二、与参数问题相关的易错题型及解题技巧

在所有的不等式类型题目中,与参数问题有关的不等式题目是难度较大的,在解题时要对题目中的未知参数进行考虑,在讲解这类题目时,教师可引导学生对未知的参数进行讨论,避免解题时出现疏漏.

[例2]求解不等式(x- 1)(x -a)<0.

题目分析:这是一个含有未知参数的不等式方程,解决这种题目重点是对未知参数进行讨论,也就是对a进行分类讨论,如果不能全面地进行分析,会使学生在解题中出现疏漏,导致解题的结果出现偏差,

解:当a>1时,x的范围是1

[例3]求解不等式ax2-2x+1<0,已知a是参数,a∈R.

题目分析:此题与例2是相同的,也需要对未知参数a进行求解,首先需要做的就是要对a进行分类讨论,以确保解题的准确性和全面性,分析的过程与上题相同,也需要从a=0、a<0,a>0三个层面来进行分析,同时,当a>0时,需要对△的值进行区分,然后分别进行求解,

总结:当不等式中含有未知的参数时,最关键的步骤就是对未知参数进行分类讨论,这样才能使解题更加准确和全面,

三、与高次问题相关的易错题型及解题技巧

与高次问题相关的不等式问题是高中数学需要重点学习的内容,在解题的过程中最容易出错的地方就是区域划分容易混乱,不能准确地对特殊的区域或者是特殊的点进行判断,在遇到与高次问题相关的不等式题型时,可通过因式分解的方式解决,这样不仅可将复杂的问题进行简化,还可促使问题更加清晰明了,容易找到解题突破口,进而掌握解题的技巧,快速解决问题,

[例4]求解不等式(x- 1)(x - 2)(x -3)>0.

题目分析:这个不等式的结构是三次的,要比常见的二次结构要高,所以很多学生在解题时还是会利用公式进行求解,这样显然是难以达到解题目的的,必须要找到一种方便、简洁、高效的解决方式,

解:根据上述三次不等式方程,可画出图像(如图2),具体步骤:首先画出一个坐标轴,在坐标轴上标记出三个零点,即1、2、3,然后将坐标轴划分成4个区间;其次将靠近右边的区间看作是正,其他的看作是正负相间,在区间标明正负号;最后不等式大于0用“+”来表示,不等式小于0用“一”来表示,这样就可以更加形象地对不等式的区域进行观察,学生可明显地看到13,这就是题目最终的结果,

总结:这种解题方法我们称之为“穿根法”,采用此法需要在解题时画出坐标轴,然后在坐标轴上进行不等式情况的绘制,根据所画数轴的情况和穿线的顺序来对不等式的大小情况进行判断,此种解题方法更加直观和简单,降低了知识的难度,

四、与恒成立问题相关的易错题型及解题技巧

恒成立问题是数学常出现的一类题型,不仅与不等式有关系,还与其他的数据知识有着密切的联系,实际上,在对历届高考题目分析的过程中,我们通过总结恒成立的相关知识可知,不等式中的恒成立问题,是将抽象的函数知识以及数列知识进行结合所命制的题目,这种类型的题目有较强的逻辑性,解答这种类型的题目也较难,由于这种题型具有抽象性,如果学生的逻辑思维较差,就容易在求解的过程中出错,为了更准确、更快速地解答出与恒成立问题相关的不等式题目,需要对函数、导数、不等式、单调性等多种类型的知识点进行考虑,这样才能更好地解题.

[例5]假设函数f(x)= In(1+x),g(x)=xf'(x),x≥0,其中f'(x)是厂(x)的导函数.

1.当g1(x)=g(x),gn+1(x)=g(gn(x)),n是正数时,求出g(nx)的表达式.

2.当f(x)≥ag(x)是恒成立的,那么a的取值范围是多少?

3.假设n是正数时,试着比较g(1)+g(2)+…+g(n)与n-f(n)的大小,并进行证明,

题目分析:该题是一道典型的复合型数学题,主要结合函数、导数和不等式来求解闭区间上函数的最值,求解函数的单调性情况,具有很强的综合性,解题的关键在于进行适当变形或者采用分离变量、构造函数、变换主元等方式,借助基本不等式或者函数单调性等性质来达到求解的目的,而其中的最值问题主要是将其转化成基本不等式后进行求解;在转化不等式的过程中,要注意合理确定不等号的方向,避免因不等号方向不正确而导致解题错误,具体可记忆为“一正,二定,三相等”,

本文简单分析了四种不等式易错题型的解题方法技巧,总体来说在解答不等式题型的过程中,主要的方法技巧有以下几种:换元法、反证法、性质法和数形结合法,换元法是指利用某一个变量,将数学问题中的某个式子进行整体的替换,这样可有效地对题目进行简化,让学生更顺利地进行解答,反证法是在不等式不能正常推理的情况下常使用的一种方法,是通过反向推理的方式来对问题进行分析,以达到解题的目的,这种方法不仅可以解决不等式问题,还可以解决很多几何问题,性质法是指从不等式的基本性质出发,对题目进行分析,求出不等式的解,数形结合法是指利用坐标轴等图形将不等式题目中的信息表示出来,这样可使题目更加直观,学生也可以更直接地了解到题目信息,然后快速解题,在选用具体的不等式解题方法时,必须要结合题于信息和具体情况来合理选择,确保所选解题方法可以满足实际的解题需求,从而帮助我们更好地解决问题,避免在求解过程中出错,

总而言之,不等式题型具有一定的复杂性,出错率较高,因此,解题时学生必须要掌握各种类型不等式问题的解题技巧,找到题目中易错的点,然后应用合适的方法来解决问题,学生还需具有举一反三的思维,不断提高自身的解题经验,让自身的解题能力得到提高.

[参考文献]

[1]李严.高中数学不等式易错题型及解题技巧[J].亚太教育,2015(22):50.

[2]高健成.简析高中数学不等式易错题型及解题技巧[J].亚太教育,2016( 31):54-55.

[3]王睿建.高中数学不等式易错题型及解题技巧[J].新一代.2017(7):106.

[4]王家恒.高中数学不等式解题技巧教学[J].数学大世界(下旬),2018(4):77.

[5]龔小霞.关于高中数学不等式恒成立问题的解题方法分 析[J].数理化解题研究,2015(19):9.

(责任编辑陈 昕)

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