数轴标根法的注意事项
运用序轴标根法解不等式时,常犯以下的错误:
1. 出现形如(a-x)的一次因式时,匆忙地“穿针引线”。
例1 解不等式x(3-x)(x+1)(x-2)>0。
解 x(3-x)(x+1)(x-2)>0,将各根-1、0、2、3依次标在数轴上,由图1可得原不等式的解集为{x|x<-1或0<x<2或x>3}。
事实上,只有将因式(a-x)变为(x-a)的形式后才能用序轴标根法,正确的解法是:
解 原不等式变形为x(x-3)(x+1)(x-2)<0,将各根-1、0、2、3依次标在数轴上,由图1,原不等式的解集为{x|-1<x<0或2<x<3}。
2. 出现重根时,机械地“穿针引线”
例2 解不等式(x+1)(x-1)²(x-4)³<0
解 将三个根-1、1、4标在数轴上,由图2得,
原不等式的解集为{x|x<-1或1<x<4}。(如图二)
这种解法也是错误的,错在不加分析地、机械地“穿针引线”。出现几个相同的根时,所画的浪线遇到“偶次”点(即偶数个相同根所对应的点)不能过数轴,仍在数轴的同侧折回,只有遇到“奇次”点(即奇数个相同根所对应的点)才能穿过数轴,正确的解法如下:
解 将三个根-1、1、4标在数轴上,如图3画出浪线图来穿过各根对应点,遇到x=1的点时浪线不穿过数轴,仍在数轴的同侧折回;遇到x=4的点才穿过数轴,于是,可得到不等式的解集
{x|-1<x<4且x≠1}(如图三)
3. 出现不能再分解的二次因式时,简单地放弃“穿针引线”
例3 解不等式x(x+1)(x-2)(x³-1)>0
解 原不等式变形为x(x+1)(x-2)(x-1)(x²+x+1)>0,有些同学同解变形到这里时认为不能用序轴标根法了,因为序轴标根法指明要分解成一次因式的积,事实上,根据这个二次因式的符号将其消去再运用序轴标根法即可。
解 原不等式等价于
x(x+1)(x-2)(x-1)(x²+x+1)>0,
∵ x^2+x+1>0对一切x恒成立,
∴ x(x-1)(x+1)(x-2)>0,由图4可得原不等式的解集为{x|x<-1或0<x<1或x>2}