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1、数学思想在不等式问题中的体现一、分类讨论思想 例1. 已知不等式,(1)求该不等式中x的集合;(2)若1不是不等式的解,0是不等式的解,求k的取值范围。 解:(1) 当k1时,解集为 当时,解集为 当k1时,解集为 (2) 所以 评注:当一次项系数为0时,不等式成为两个常数比较大小的形式,与x取值无关。因此,不等式的解集为R(不等式成立时)或(不等式不成立时)。二、转化与化归思想 例2. 已知a,b,c为正整数,且,求的值。 解:因为不等式两边均为正整数,所以不等式与不等式等价,这个等价不等式又可转化为。 即a=2,b=3,c=6 评注:将等式与不等式对应等价转化,是转化数学问题的常用且非常有
2、效的手段。三、换元思想 例3. 解不等式 解:若令则 ,且 不等式化为 即 解得 从而 即 不等式的解集是四、数形结合思想 例4. 设a0为常数,解不等式。 解:不等式转化为 令函数和 其图象如图所示 由 解得(舍去) 两个函数图象的交点为 由图知,当时,函数的图象位于函数的图象的上方 不等式的解集是 评注:在不等式的求解过程中,换元法和图象法是常用的技巧。通过换元,可将较复杂的不等式化归为较简单的不等式或基本不等式,通过构造函数,数形结合,则可将不等式的解化归为直观、形象的图象关系。对含有参数的不等式,运用图象法,还可以使得分类标准更加明晰。五、方程思想 例5. 已知,求证 分析:结论可以转化为,恰好是一元二次方程有实根的必要条件。 解:由已知可化为,这表明二次方程有实根,从而需要判别式,即成立。六、构造思想 例6. 解不等式 分析:本题若直接将左边通分采用解高次不等式的思维来做,运算较繁杂。但注意到,且题中出现,启示我们构造函数去投石问路。 解:将原不等式化为 令 则不等式等价于 在R上为增函数 原不等式等价于 解得七、整体思想 例7. 已知,且,求的范围。 解:令 可得 又 可解得 评注:题中,且是四个整体,在解题过程中,整体谋划,不能破坏其固有的整体结构。3