分类讨论思想在不等式中的应用

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  在不等式的解法这一节中,含参不等式的解法,是一个难点。含参问题的一个特点,就是要分类讨论,而同学们往往对讨论的时机和讨论的标准把握不好,因此容易出错。下面就以含参的一元二次不等式为例,希望能够加深同学们对分类讨论思想的认识。
  例1解关于x的不等式 ax2-(2a+1)x+(a+1)<0
  【剖析】二次项系数含有参数,需讨论参数确定不等式类型。
  【解析】当a=0时,不等式可化为:-x+1<0,解得:x>1;
  当a≠0时,不等式可化为:(ax-a-1)(x-1)<0
  当a>0时,不等式可化为:(x-■)(x-1)<0,且■>1,解得:1  當a<0时,不等式可化为:(x-■)(x-1)>0,且■<1,解得:x<■或x>1;
  综上所述:当a=0时,原不等式解集为:{x|x>1};
  当a>0时,原不等式解集为:{x|1  当a<0时,原不等式解集为:{x|x<■或x>1}.
  例2解关于x的不等式x2-(a+a2)x+a3>0
  【剖析】两根含有参数,需讨论两根大小。
  【解析】不等式可化为:(x-a)(x-a3)>0,对应方程两根分别为:x1=a,x2=a3:
  当a1时,解得:xa2;
  当a=a3即a=0或a=1时,解得:x≠a;
  当a>a3即01;
  综上所述:当a<0或a>1时,原不等式解集为{x|xa2};
  当a=0或a=1时,原不等式解集为{x|x≠a};
  当0a} .
  例3解关于x的不等式(m+1)x2 -4x+1≤0
  【剖析】二次项系数含参数,需讨论,;判别式含参数,需讨论。
  【解析】当m+1=0即m=-1时,不等式可化为:-4x+1≤0,解得:x≥■
  当m+1≠0即m≠-1时,一元二次方程(m+1)x2-4x+1=0的判别式为△=4(3-m)
  当m+1<0即m<-1时,此时△>0,两根分别为x1=■,x2=■且x1>x2,
  解得x≤■或x≥■;
  当m+1>0且△>0即-1  当m+1>0且△=0即m=3时,不等式可化为(2x-1)2≤0,解得x=■;
  当m+1>0且△<0即m>3时,解得x∈Φ;
  综上所述:当m<-1时,原不等式解集为{x|x≥■或x≤■};
  当m=-1时,原不等式解集为{x|x≥■};
  当-1  当m=3 时,原不等式解集为{x|x=■};
  当m>3时,原不等式解集为Φ.
  【点评】在高中数学学习中,“分类讨论”是一个重要话题,这里不可避免地会产生所谓的分类时机和分类原则的问题。其中“分类时机”是指我们什么时候需要分类讨论,如本文所述:对含参一元二次不等式的分类讨论标准为:①二次项系数含参,讨论符号;②判别式含参,讨论符号;③两根含参,讨论大小。“分类原则”即是指对参数讨论的“不重不漏”。
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