分式不等式是指由分式表达式以及不等关系符号组成的不等式,通常形式如下:
\[
\frac{a}{b} > 0 \quad \text{或} \quad \frac{a}{b} < 0
\]
其中,$a$ 和 $b$ 为实数,并且 $b \neq 0$。
分式不等式的解法通常包括以下几个步骤:
化简分式 :如果分式可以化简,则先进行化简。去分母:
将分式不等式转化为整式不等式。这通常通过乘以分母的平方(如果分母是二次的或更高次幂)来实现。
解整式不等式:
求解转化后的整式不等式。
检验解:
将解代入原分式不等式,确保解满足不等式。
示例
例题 1
解不等式:
\[
\frac{x^2 + 1}{x} > 0
\]
解答
1. 分式已经是最简形式。
2. 去分母,得到 $x^2 + 1 > 0$。
3. 由于 $x^2 + 1$ 始终大于 0,所以不等式的解集为全体实数,即 $x \in \mathbb{R}$。
例题 2
解不等式:
\[
\frac{x+1}{x-2} + \frac{x-3}{x+4} < 2
\]
解答:
1. 将不等式转化为整式不等式:
\[
\frac{(x+1)(x+4) + (x-3)(x-2)}{(x-2)(x+4)} < 2
\]
2. 化简分子:
\[
\frac{x^2 + 5x + 4 + x^2 - 5x + 6}{(x-2)(x+4)} < 2
\]
\[
\frac{2x^2 + 10}{(x-2)(x+4)} < 2
\]
3. 去分母:
\[
2x^2 + 10 < 2(x^2 + 6)
\]
4. 化简:
\[
2x^2 + 10 < 2x^2 + 12
\]
5. 移项并化简:
\[
10 < 12
\]
这显然是不成立的,所以原不等式无解。
总结
分式不等式的解法关键在于将分式不等式转化为整式不等式,然后利用整式不等式的解法进行求解。在化简和去分母的过程中,需要注意分母不为零的条件,以及不等式两边同时乘以负数时不等号方向的变化。