内容正文:
2.3 二次函数与一元二次方程、不等式
考点讲解
考点1:一元二次不等式的解法
1.一元二次不等式的解与解集
使一元二次不等式成立的未知数的值,叫做这个一元二次不等式的解,其解的集合,称为这个一元二次不等式的解集.
2.解一元二次不等式常用方法
(1)因式分解法解一元二次不等式
一般地,如果x1<x2,则不等式(x-x1)(x-x2)<0的解集是x1<x<x2;不等式(x-x1)(x-x2)>0的解集是x>x1或x<x2.
(2)配方法解一元二次不等式
一元二次不等式ax2+bx+c>0(a≠0)通过配方总是可以变为(x-h)2>k或(x-h)2<k的形式,然后根据k的正负等知识,就可以得到原不等式的解集.
3.三个“二次”的关系
设y=ax2+bx+c(a>0),方程ax2+bx+c=0的判别式Δ=b2-4ac
判别式
Δ>0
Δ=0
Δ<0
解不等式y>0或y<0的步骤
求方程f(x)=0的解
有两个不等的实数解x1,x2
有两个相等的实数解x1=x2
没有实数解
画函数y=f(x)的示意图
不等式的集解得
f(x) >0
{x|x<x1 或 x>x2}
R
f(x)<0
{x|x1<x<x2}
∅
∅
【例1】 解下列不等式:
(1)6x2+5x+1>0;
(2)2x2+7x+3>0;
(3)-2x2+3x-2<0.
(4)(x+1)(x-7)≤2.
【方法技巧】
1. 利用因式分解法求解一元二次不等式ax2+bx+c>0(<0)的解集时,其关键是利用“十字相乘法”分解因式,同时要注意a的符号.
2. 用配方法解一元二次不等式ax2+bx+c>0(a≠0)的解集时,首先将x2的系数转化为正值,然后配方成a(x-h)2>k或a(x-h)2<k的形式解决.
3. 解不含参数的一元二次不等式的一般步骤
(1)化标准.通过对不等式的变形,使不等式右侧为0,使二次项系数为正.
(2)判别式.对不等式左侧因式分解,若不易分解,则计算对应方程的判别式.
(3)求实根.求出相应的一元二次方程的根或根据判别式说明方程有无实根.
(4)画草图.根据一元二次方程根的情况画出对应的二次函数的草图.
(5)写解集.根据图象写出不等式的解集.
【针对训练】
解不等式:
(1)x2-4x-5≤0;
(2)-4x2+18x-≥0;
(3)-x2+6x-10>0.
考点2:含参数的一元二次不等式的解法
【例2】 解关于x的不等式ax2-(a+1)x+1<0.
【方法技巧】
解含参数的一元二次不等式的一般步骤
注:对参数分类讨论的每一种情况是相互独立的一元二次不等式的解集,不能合并.
【针对训练】
2.解关于x的不等式:ax2-2≥2x-ax(a<0).
考点3:一元二次不等式、二次方程、二次函数的关系
[探究问题]
1.利用函数y=x2-2x-3的图象说明当y>0、y<0、y=0时x的取值集合分别是什么?这说明二次函数与二次方程、二次不等式有何关系?
2.方程x2-2x-3=0与不等式x2-2x-3>0的解集分别是什么?观察结果你发现什么问题?这又说明什么?
3.设一元二次不等式ax2+bx+c>0(a>0)和ax2+bx+c<0(a>0)的解集分别为{x|x<x1或x>x2},{x|x1<x<x2}(x1<x2),则x1+x2,x1x2为何值?
【例3】 已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|2<x<3},求关于x的不等式cx2+bx+a<0的解集.
【变式分析】
1.(变结论)本例中的条件不变,求关于x的不等式cx2-bx+a>0的解集.
2.(变条件)若将本例中的条件“关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|2<x<3}变为“关于x的不等式ax2+bx+c≥0的解集是.求不等式cx2+bx+a<0的解集.
【方法技巧】
已知以a,b,c为参数的不等式(如ax2+bx+c>0)的解集,求解其他不等式的解集时,一般遵循:
(1)根据解集来判断二次项系数的符号;
(2)根据根与系数的关系把b,c用a表示出来并代入所要解的不等式;
(3)约去 a, 将不等式化为具体的一元二次不等式求解.
考点4:分式不等式的解法(化分式不等式为整式不等式)
类型
同解不等式
>0(<0)
法一:或
法二:f(x)·g(x)>0(<0)
≥0(≤0)
法一:
或
法二:
>a
先移项转化为上述两种形式
【例4】 解下列不等式:
(1)<0;
(2)≤1.
【方法技巧】
1.对于比较简单的分式不等式,可直接转化为一元二次不等式或一元一次不等式组求解,但要注意分母不为零.
2.对于不等号右边不为零的较复杂的分式不等式,先移项再通分(不要去分母),使之转化为