丁曉璇
[摘 要]求解不等式解集是高中數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分,其難度較大,學(xué)生不易理解,因而常常出現(xiàn)錯誤。本文分析了高中數(shù)學(xué)不等式問題中學(xué)生容易出錯的題型,如不等式與線性規(guī)劃的結(jié)合、不等式中一元高次不等式問題,并分析相應(yīng)的解題方法,以便幫助學(xué)生避免錯誤,使學(xué)生的成績得到提高。
[關(guān)鍵詞]不等式問題;易錯題型;解題技巧
不等式是高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的難點,歷年高考試題中,無論是填空題或是計算題,都對不等式知識有所涉及。不等式知識復(fù)雜,且在數(shù)學(xué)中的應(yīng)用范圍較廣,導(dǎo)致學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)失誤。
一、高中數(shù)學(xué)不等式問題中學(xué)生易錯題型及其解題技巧
(一)不等式與線性規(guī)劃相結(jié)合的問題
數(shù)學(xué)考試題目中,這類題型頻繁在數(shù)學(xué)考試中出現(xiàn)。因其考察的范圍廣,對學(xué)生綜合運用數(shù)學(xué)知識的能力要求較高。
題目一:由y-x+2,ykx+1,x0三個不等式組合為等式組,三項不等式所圍成的平面區(qū)域面積為1 ,求解k值為多少?
分析:學(xué)生在計算三條直線所圍成的三角形區(qū)域時容易出錯,該題要求學(xué)生明確三個不等式的取值范圍,并畫出圖示。學(xué)生在解答該題時,應(yīng)先繪制三條直線,并標(biāo)示其共同包含的區(qū)域(如圖1所示):
由圖像可知,△ABC 即為三條直線所圍成的平面區(qū)域,學(xué)生可將題目轉(zhuǎn)化為幾何題目。設(shè)平面直角坐標(biāo)系原點為O,將BC作為三角形的底邊,AO作為三角形的高。則BC·AO=2,學(xué)生此時計算BO距離,即不等式y(tǒng)=-x+2縱軸交點與原點的距離。計算得出BO的距離等于2,同理可得CO等于1,則BC=BO-CO=2-1=1,將BO=1代入BC·AO=2,可得AO=2。即y=-x+2與y=kx+1兩個方程的交點坐標(biāo)為(y,2),將坐標(biāo)代入兩方程中,分別得到y(tǒng)=2k+1和y=0,將兩個式子合并可得:0=2k+1,由此可得,k=。
總結(jié):解答此類題目的技巧共有兩個:其一,學(xué)生在求該類型問題或遇到求解極值的問題時,應(yīng)先繪制出不等式組的可行域,將其轉(zhuǎn)化為幾何知識,理解可行域的幾何意義,之后將不等式轉(zhuǎn)化為等式,通過計算解決題目問題。其二,學(xué)生將不等式化為函數(shù),并為函數(shù)設(shè)定一部分參考值,從函數(shù)入手,觀察不同參考值下,函數(shù)圖形的變化,從而逐漸鎖定影響函數(shù)變化的量,對其進行求解。這兩種方法是解答該類問題的主要方法。
(二)高次不等式問題
這類題型同樣是高中考試中常見的問題,學(xué)生在該類題型中出現(xiàn)錯誤,原因主要有三點。第一,學(xué)生忽略了題目中部分隱性的要求,如高次分式不等式中,學(xué)生會遺忘分母不能為零這一要求。第二,學(xué)生對解集的區(qū)域不明,部分學(xué)生雖然能夠得出解集的范圍,但對范圍邊界不明,主要體現(xiàn)于學(xué)生不能確定解集是否要取邊界值。第三,學(xué)在使用“穿根法”時,不能確定函數(shù)的升降規(guī)律。以上便是構(gòu)成學(xué)生在解答問題時出錯的原因。
題目二:求不等式(x+3)(x-2)(x-4) 0的解集。
分析:該題已明確給出學(xué)生函數(shù)的根,分別為:x=-3、x=2、x=4。學(xué)生能夠準(zhǔn)確在序軸中標(biāo)示三個零點,將序軸分為四個區(qū)間。學(xué)生運用穿根法,從最右端的零點開始,由右上方過右端零點向左下方穿過,之后依次穿過每個零點,形成一條函數(shù)曲線圖(如圖2所示)。
之后學(xué)生按照題目要求,進行圖像選擇。因為題目要求整式小于0,所以學(xué)生應(yīng)選擇序軸以下的圖像,即得出不等式的解集(-,-3)U(2,4)。學(xué)生繼續(xù)分析題目,可以發(fā)現(xiàn),題目中的不等符號是“”,因此邊界值可以納入集合當(dāng)中,所以該題最終的解集為(-,-3]U[2,4]。
題目三:求解分式不等式
分析:該題解題思路與上一題基本相同。學(xué)生在計算前需將不等式形式轉(zhuǎn)化為(x-2)(x+1)(x-6)(x+2) 0,學(xué)生由題得出函數(shù)(x-2)(x+1)(x-6)(x+2)=0的根,分別為:x=2、x=-1、x=6、x=-2。將四個零點標(biāo)示在序軸中,并運用穿根法進行穿根,便可得到圖像不等式的函數(shù)圖像(如圖3所示)。學(xué)生根據(jù)圖像可得結(jié)果(-,-2]U[-1,-2]U[6,+)。
部分學(xué)生的解題至這一步便結(jié)束了。然而學(xué)生忘記該題是分式不等式,作為分式便具有一個限制條件:分式中分母不得為零。雖然該題沒有標(biāo)注,且題中所用符號為“”,但是學(xué)生依舊需要將分母為零的情況納入考慮范圍。因此,該題還需繼續(xù)解答。令(x+2)(x-2)0,故而,該題最終的解集為(-,-2)U[-1,-2)U[6,+)。
總結(jié):學(xué)生在解決該類問題時,應(yīng)熟練掌握穿根法這一解題方式,運用穿根法能夠提高學(xué)生的解題速度,降低題目難度。同時學(xué)生解得解集后,也應(yīng)對解集的臨界點進行判定,確定其是否可以納入解集范圍內(nèi),從而使解集不會出現(xiàn)問題。
二、結(jié)語
高中數(shù)學(xué)不等式知識與其他知識聯(lián)系緊密,因此考試試題復(fù)雜多變。教師在授課時,應(yīng)常常分析學(xué)生的易錯點,根據(jù)易錯點找尋學(xué)生出現(xiàn)錯誤的原因,幫助學(xué)生改正,從而提高學(xué)生的成績。
參考文獻:
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