湯 慧
在中考或平時練習中,同學們經常遇到已知不等式(組)的解集,求不等式中字母的值或取值范圍的題目.很多同學對此類題束手無策,原因主要是對不等式的解集理解不清.下面給同學們介紹三種行之有效的解法.
一、解集對照法
例1如果關于x的不等式(a-1)x>a-1的解集是x<1,那么a的取值范圍是().
A. a≤1B. a>1C. a<1D. a<0
解析:觀察發現,解集不等號與原不等式的不等號方向不同,這意味著不等式兩邊同時除以了一個負數.由此可判斷a-1<0,所以a<1.選C.
例2 關于x的不等式組x+2a>4,
2x-b<5的解集是0<x<2,那么a+b的值等于.
分析:要求a、b的值,必須建立關于a、b的方程組.分析給出的不等式組及解集,可將a、b看成已知數,求出不等式組的解集后,與已知的解集進行對照,從而建立關于a、b的方程組,即可求出a、b的值.
解:由第一個不等式得x>4-2a,由第二個不等式得x<.當4-2a<時,原不等式組的解集為4-2a<x<.而已知原不等式組的解集為0<x<2,所以必有4-2a=0,
=2.解得a=2,
b=-1.所以a+b=1.
二、數形結合法
例3已知關于x的不等式組30x-a≥0,
8x-a<0的整數解僅為1、2、3,求整數a的值.
分析:先求出原不等式組的解集,再利用數軸就能直觀地得出a所滿足的不等式.解這個不等式即可確定a的取值范圍,進而確定整數a的值.
解:解不等式組得≤x<.在數軸上畫出這個不等式組的解集的可能區間,如圖1.觀察圖1不難發現,a的取值滿足不等式組0<
≤1,
3<
≤4.解得24<a≤30.所以整數a的值為25、26、27、28、29、30.
例4已知關于x的不等式組x-3(x-2)≤4,
>x無解,求a的取值范圍.
分析:不等式組的解集是不等式中各個不等式的解集的公共部分,而無解的含義就是各個不等式的解集無公共部分.先在數軸上畫出不等式組中每個不等式的解集,再結合數軸進行討論.
解:將原不等式組化為x≥1,
x<a .因為不等式組無解,所以兩解集x≥1與x<a在數軸上表示時無公共部分(如圖2).觀察數軸可知a<1,當a=1時,兩解集也無公共部分.所以a≤1.
點評:數形結合是數學中的重要思想.所謂數形結合,就是根據數與形之間的對應關系,通過數與形的相互轉化來解決問題的數學思想.利用數軸來解決與不等式(組)有關的問題,往往可起到化難為易、化繁為簡的作用.
三、分類討論法
例5已知關于x的不等式組x-a≥0,
3-2x>-1的整數解共有5個,求a的取值范圍.
分析:解原不等式組得a≤x<2.因不等式組有5個整數解,由整數解的意義可知這些整數解應為1、0、-1、-2、-3.先確定a的大致范圍,再通過分類討論即可求出a的取值范圍
解:根據以上分析可知,a的取值在-4與-3之間,因而a的取值有三種情況:
(1)當a=-3時,原不等式組的解集為-3≤x<2,其整數解恰有5個,符合題意;
(2)當a=-4時,原不等式組的解集為-4≤x<2,其整數解有6個,不符合題意;
(3)當-4<a<-3時,原不等式組的整數解有5個,符合題意.
綜上可知,a的取值范圍為-4<a≤-3.
點評:分類討論也是一種重要的數學思想方法.所謂分類討論,就是當一個數學問題用統一的方法不能繼續解下去的時候,將研究的問題分成若干類情況進行研究的思想方法.分類要以事物某種特征為標準,并且分類要做到不重不漏.要使被分類的對象中每一對象都能歸入某一類,不能無類可歸(不漏);并且每一對象不能既可歸入甲類,又可歸入乙類,即只能歸入一類(不重).
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