徐樹光
摘要:含參數(shù)的不等式問題是中考的考點之一,在每年各省市中考題中多有涉及.解決這類問題要熟練掌握一般不等式(組)的解法,逆用不等式(組)的解集,或分類討論確定,或借助數(shù)軸確定,或借助補集思想,或端點驗證來確定參數(shù)的取值范圍.
關(guān)鍵詞:運算素養(yǎng);結(jié)構(gòu)特點;一題多解
1 引言
若一個不等式中除了含有未知數(shù)以外,還含有其他字母,則稱這個不等式為含參數(shù)的不等式.一般解題策略是先把不等式化為一邊是未知數(shù),另一邊是數(shù)字或含參數(shù)的表達式,再根據(jù)題目的其他條件對表達式的正負情況討論解答.下面以2020年中考題為例探求含參一元一次不等式(組)問題的求解策略[1].
2 直接使用口訣
由兩個一元一次不等式構(gòu)成的不等式組,共有四種情況.已知a<b,其不等式組的解集如下:
x<a,
x<b的解集是x<a,即“小小取小”;
x>a,
x>b的解集是x>b,即“大大取大”;
x>a,
x<b的解集是a<x<b,即“大小小大中間找”;x<a,
x>b的解集是空集,即“大大小小取不了”.
利用這個口訣,有時可以快速解題.
例1(2020年濱州)若關(guān)于x的不等式組12x-a>0,
4-2x≥0無解,則a的取值范圍是.
解析:由不等式12x-a>0,得x>2a.由不等式4-2x≥0,得x≤2.根據(jù)不等式組的解集為空集和口訣“大大小小取不了”,可知2a≥2,解得a≥1.
因此應(yīng)填:a≥1.
點評:用口訣解“不等式組有解或無解”問題比較方便,但需要注意解集中等號的取舍,這對初學不等式的學生是一個難點.對此類問題還可以作以下變式:
變式1若x≥2a,
x≤2無解,則a的取值范圍是.(答案:a>1)
變式2若x≥2a,
x<2無解,則a的取值范圍是.(答案:a≥1)
變式3若x>2a,
x<2無解,則a的取值范圍是.(答案:a≥1)
變式4若x>2a,
x<2有解,則a的取值范圍是.(答案:a<1)
變式5若x≥2a,
x<2有解,則a的取值范圍是.(答案:a<1)
變式6若x≥2a,
x≤2有解,則a的取值范圍是.(答案:a≤1)
3 分類討論
由于參數(shù)的存在,各不等式解集端點的值大小關(guān)系待定,用分類討論作答,可看出不同情況下的解集,符合題意的范圍即為要求的答案.
例2(2020年黑龍江龍東)若關(guān)于x的一元一次不等式x-1>0,
2x-a>0的解集是x>1,則a的取值范圍是? .
解析:由不等式x-1>0,得x>1.由不等式2x-a>0,得x>a2.令a2=1,則a=2.
當a>2時,原不等式組的解集是x>a2;
當a=2時,原不等式組的解集是x>1;
當a<2時,原不等式組的解集是x>1.
所以a的取值范圍是a≤2.
點評:分類討論將所求問題細化,多次使用口訣解答,找到滿足題意的參數(shù)的范圍;同時,也排除了不合題意的參數(shù)范圍.
4 數(shù)形結(jié)合
不等式中的參數(shù)問題本質(zhì)是在運動與變化中尋找滿足題意的范圍,有時臨界點較多,利用數(shù)形結(jié)合可以使問題直觀形象,降低思維難度,尤其對等號的取舍有重要的支撐作用.
例3(2020年天水改編)若關(guān)于x的不等式3x+a<2的最大整數(shù)解為2,則a的取值范圍是.
解析:由原不等式,得x<2-a3.
圖1圖2圖3
如圖1,當1<2-a3≤2時,最大整數(shù)解為1,不滿足題意;
如圖2,當2<2-a3≤3時,最大整數(shù)解為2,滿足題意,此時-7≤a<-4;
如圖3,當3<2-a3≤4時,最大整數(shù)解為3,不滿足題意.
因此,a的取值范圍是-7≤a<-4.
點評:數(shù)軸是數(shù)形結(jié)合的有力工具,利用數(shù)軸將不等式的解集直觀表示出來,可以快速準確地建立含參不等式,對難于抉擇的端點也可一目了然.
5 補集思想
當一個問題有多種可能性,或不易直接解答,可從問題的反面分析研究,即利用補集思想解決.
例4(2020年廣西百色)若不等式組x-2>1-2x,
x+m≤0有解,則m的取值范圍是().
A.m>-1B.m≥-1
C.m≤-1D.m<-1
解析:解不等式組,得x>1,且x≤-m.考慮從反面出發(fā),求原不等式組無解時,a的取值范圍.由前面的口訣,知-m≤1,即m≥-1時,原不等式組無解,即不等式有解的范圍是m<-1.故選:D.
點評:正難則反是一種重要的思維方式,巧妙運用這個策略,適當轉(zhuǎn)變思路,嘗試逆向思維對題目進行分析,能夠降低思維難度,減少運算量.
6 端點驗證
不等式中有關(guān)取值范圍的問題,對端點的取舍容易出錯,因此對于一些選擇題,只需把端點處理好,采取端點驗證法,可以減少運算量.
例5(2020年濰坊)若關(guān)于x的不等式組3x-5≥1,
2x-a<8有且只有三個整數(shù)解,則a的取值范圍是().
A.0≤a≤2B.0≤a<2
C.0<a≤2D.0<a<2
解:從選項中發(fā)現(xiàn),解決本題的關(guān)鍵在于0和2是否可取.
由3x-5≥1,得x≥2.
由2x-a<8,得x<8+a2.
當a=0時,不等式組的解集是2≤x<4,有兩個整數(shù)解,不合題意,所以舍去a=0.排除A,B選項.
當a=2時,不等式組的解集為2≤x<5,有三個整數(shù)解,符合題意,所以a=2可取.
因此應(yīng)選:C.
點評:對于一個數(shù)學問題,能直接解答固然很好,而從不同角度思考問題,特別在考試的有限時間內(nèi)快速得出答案,既可節(jié)省時間,又可提高正確率,是非常有益可取的做法.
以上含參不等式的五種求解方法,要因題而異,根據(jù)題設(shè)靈活選用,尤其是等號的處理,要正確理解.下面讓我們運用這幾種方法大顯身手吧!
(1)(2020年德州)若關(guān)于x的不等式組2-x2>2x-43,
-3x>-2x-a的解集是x<2,則a的取值范圍是().
A.a≥2B.a<-2C.a>2D.a≤2
解析:解不等式組得x<2且x<a.又解集為x<2,所以a≥2.故選:A.
(2)(2019年丹東)關(guān)于x的不等式組2x-4>0,
a-x>-1的解集是2<x<4,則a的值為.
解析:解不等式組,得x>2且x<a+1.又已知其解集為2<x<4,所以a+1=4,則a=3.
(3)(2020年襄陽模考)已知不等式組3x+a<2(x+2),
-13x<53x+2有解,但沒有整數(shù)解,則a的取值范圍是.
解析:解不等式組,得x<4-a且x>-1.則不等式組有解時,滿足-1<x<4-a;又因為不等式組沒有整數(shù)解,所以<4-a≤0,解得4≤a<5.
參考文獻:
[1]管成芳,王鹿.巧分類,妙分離——含參的一元二次不等式問題求解策略[J].高中數(shù)理化,2019(24):10.