不等式怎么解

时间:2025-03-29 19:22:52 计算机

解不等式的方法需根据不等式的类型选择合适的方法,以下是主要解法及步骤:

一、一元一次不等式

基本步骤

- 去分母、去括号、移项、合并同类项,化为标准形式 $ax > b$ 或 $ax < b$。

- 根据系数 $a$ 的正负讨论解集:

- $a > 0$ 时,解为 $x > \frac{b}{a}$ 或 $x < \frac{b}{a}$;

- $a < 0$ 时,解为 $x < \frac{b}{a}$ 或 $x > \frac{b}{a}$;

- $a = 0$ 时:

- 若 $b > 0$ 无解;

- 若 $b < 0$ 解为全体实数 $R$。

注意事项

- 当系数含字母时,需分系数等于0、大于0、小于0三种情况讨论。

二、一元二次不等式

标准形式

将不等式化为 $a(x - x_1)(x - x_2) > 0$ 或 $a(x - x_1)(x - x_2) < 0$,其中 $x_1, x_2$ 为对应方程的根。

解法步骤

- 判别式:

计算 $\Delta = b^2 - 4ac$;

- 根的求解:使用求根公式或因式分解得到根 $x_1$ 和 $x_2$(需按大小排序);

- 数轴标根:在数轴标出根,根据二次函数图象(开口方向)确定解集:

- 开口向上($a > 0$):小于取中间,大于取两边;

- 开口向下($a < 0$):大于取中间,小于取两边。

三、高次不等式

穿根法(奇穿偶切)

- 将不等式因式分解为 $(x - x_1)(x - x_2) \cdots > 0$ 或 $(x - x_1)(x - x_2) \cdots < 0$;

- 在数轴标出根,从右上方开始穿线,根据不等号方向确定解集(奇数次根穿线,偶数次根切线)。

四、绝对值不等式

基本公式

- $||a| - |b|| \leq |a - b| \leq |a| + |b|$;

- 分情况讨论绝对值内的符号,通过平方去绝对值或区间分段法求解。

常见题型

- $|ax + b| < c$($c > 0$)可转化为 $-c < ax + b < c$;

- 多个绝对值组合时,按零点分区间讨论。

五、分式不等式

通分标准化

将分式不等式移项通分,转化为整式不等式(如 $\frac{f(x)}{g(x)} > 0$ 等价于 $f(x)g(x) > 0$);

求解步骤

- 找出分子分母的零点,结合数轴标根法确定解集。

六、其他特殊不等式

柯西不等式:

$(a_1b_1 + a_2b_2 + \cdots + a_nb_n)^2 \leq (a_1^2 + a_2^2 + \cdots + a_n^2)(b_1^2 + b_2^2 + \cdots + b_n^2)$,取等条件为 $\frac{a_i}{b_i} = \lambda$(常数);

指数/对数不等式:需结合函数单调性转化后求解。

总结

解不等式需先判断类型,通过变形(如因式分解、配方)将复杂不等式转化为基本形式,再结合数轴、函数图象或特殊方法求解。注意参数取值对解集的影响,尤其是含参数时需分类讨论。