题目
计算题(共9题,40.0分)23.(4.0分)解不等式(x+3)/(x-1)geq0
计算题(共9题,40.0分)
23.(4.0分)解不等式$\frac{x+3}{x-1}\geq0$
题目解答
答案
将不等式 $\frac{x+3}{x-1} \geq 0$ 转化为等价形式。首先,令 $f(x) = \frac{x+3}{x-1}$,其零点为 $x = -3$(分子为零)和 $x = 1$(分母为零,排除)。
将数轴分为三个区间:$(-\infty, -3)$、$(-3, 1)$、$(1, +\infty)$,并测试各区间符号:
- 当 $x \in (-\infty, -3)$ 时,$x+3 < 0$,$x-1 < 0$,故 $f(x) > 0$;
- 当 $x \in (-3, 1)$ 时,$x+3 > 0$,$x-1 < 0$,故 $f(x) < 0$;
- 当 $x \in (1, +\infty)$ 时,$x+3 > 0$,$x-1 > 0$,故 $f(x) > 0$。
结合零点和定义域,不等式成立的条件为:
1. $x = -3$(分子为零,满足条件);
2. $x > 1$(分母不为零且 $f(x) \geq 0$)。
综上,解集为 $(-\infty, -3] \cup (1, +\infty)$。
答案:$(-\infty, -3] \cup (1, +\infty)$。
解析
本题考查分式不等式的求解,核心思路是通过分析分式的零点和区间符号来确定不等式的解集,具体步骤如下:
步骤1:转化为等价否命题(等价形式)
分式不等式 $\frac{x+3}{x-1} \geq 0$ 等价于:
$(x+3)(x-1) \geq 0 \quad \text{且} \quad x-1 \neq 0$
(分子分母同号或分子为0,同时分母不为0)
步骤2:确定零点
- 分子 $x+3=0$ 的根为 $x=-3$(使分式值为0,满足不等式);
- 分母 $x-1=0$ 的根为 $x=1$(分母为0,分式无意义,排除)。
步骤3:划分区间并测试符号
数轴被零点分为三个区间:$(-\infty, -3)$、$(-3, 1)$、$(1, +\infty)$,逐个测试:
- $x \in (-\infty, -3)$:$x+3<0$,$x-1<0$,则 $(x+3)(x-1)>0$,分式值$>0$,满足不等式;
- $x \in (-3, 1)$:$x+3>0$,$x-1<0$,则 $(x+3)(x-1)<0$,分式值$<0$,不满足;
- $x \in (1, +\infty)$:$x+3>0$,$x-1>0$,则 $(x+3)(x-1)>0$,分式值$>0$,满足不等式。
步骤4:合并解集
包含零点 $x=-3$,排除 $x=1$,故解集为:
$(-\infty, -3] \cup (1, +\infty)$