内容正文:
第二十二讲:一元二次不等式及其应用
【学习目标】
1.经历从实际情境中抽象出一元二次不等式的过程.了解一元二次不等式的现实意义.
2.分类讨论,求解含参的不等式.
【基础知识】
一、一元二次不等式的概念
定义
只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,叫做一元二次不等式
一般形式
ax2+bx+c>0,ax2+bx+c<0,ax2+bx+c≥0,ax2+bx+c≤0,其中a≠0,a,b,c均为常数
二、二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
判别式Δ=b2-4ac
Δ>0
Δ=0
Δ<0
二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象
一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的根
有两个不相等的实数根x1,x2(x1<x2)
有两个相等的实数根x1=x2=-
没有实数根
ax2+bx+c>0(a>0)的解集
{x|x<x1,或x>x2}
R
ax2+bx+c<0(a>0)的解集
{x|x1<x<x2}
∅
∅
三、一元二次不等式恒成立问题
1.转化为一元二次不等式解集为R的情况,即
ax2+bx+c>0(a≠0)恒成立⇔
ax2+bx+c<0(a≠0)恒成立⇔
2.分离参数,将恒成立问题转化为求最值问题.
【考点剖析】
考点一:解一元二次不等式
例1.求下列不等式的解集:
(1); (2);
(3); (4).
【答案】(1);(2);(3)或;(4).
【详解】
(1)原不等式等价于,即,所以原不等式的解集是;
(2)原不等式的解集是;
(3)原不等式等价于,所以原不等式的解集是或;
(4)原不等式等价于,,则原不等式的解集是.
变式训练1:一元二次不等式的解集是( )
A.或 B.
C.或 D.
【答案】B
【详解】
求解,可得,所以.
故选:B.
变式训练2:一元二次不等式的解集是( )
A. B.或
C. D.或
【答案】D
【详解】
由题意,或,
所以不等式的解集是或.
故选:D.
变式训练3:关于的一元二次不等式的解集为( )
A. B.或
C. D.或
【答案】C
【详解】
原不等式为,即,解得,
因此,关于的一元二次不等式的解集为.
故选:C.
考点二:一元二次不等式求解逆用
例2.设一元二次不等式的解集为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】
由一元二次不等式的解集为,可知方程的两根为,则,解得,故.
故选B.
变式训练1:变式训练2:设一元二次不等式的解集为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】
由题意可知方程的根为,
由韦达定理得:,,
解得,所以.
故选:B.
变式训练2:已知关于的一元二次不等式的解集为,则关于的一元二次不等式的解集为( )
A. B. C., D.
【答案】C
【详解】
由于关于的一元二次不等式的解集为,所以,所以,所以不等式等价于,即,解得.
故选C.
考点三:解含参一元二次不等式(一)
例3..
【答案】见解析
【详解】
.
①,即或时,
不等式的解集为;
②,即或时,
不等式的解集为;
③,即时,不等式的解集为.
变式训练1:已知函数().
(1)当时,求不等式的解集;
(2)解不等式.
【答案】(1);(2)答案见解析.
【详解】
(1)当时,.
即,可化为.
方程的根为:,
所以,不等式的解为:.
因此的解为.
(2)
①当时,不等式化为,解得.
②当时,开口向上,此时
(i),即时,方程无解,不等式解为:.
(ii),即时,方程有唯一解,,不等式解为:.
(iii),即时,方程有两解,
,,且
不等式解为或.
③时,开口向下,此时,显然,方程有两解,
,,且.
不等式解为.
综上所述,
当时,不等式解集为
当时,不等式解集为
当时,不等式解集为或
当时,不等式解集为
当时,不等式解集为.
变式训练2:解不等式
【答案】答案见解析
【详解】
解:,
,
当时,即时,
方程有两个相等的实数根为:,
故原不等式的解集为;
当时,即,
方程有两个不等的实数根为:
故原不等式的解集为或;
当时,即或时,
原不等式的解集为;
综上所述:当或时,原不等式的解集为;
当时,故原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为或.
考点四:解含参一元二次不等式(二)
例4.解下列含参数的不等式:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)见解析(2)见解析见解析
【详解】
(1)原不等式等价于,
对应方程两根为,
比较两根的大小情况,可得
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
(2)当时,不等式化为.解得.
当时,方程的两根为,.
①时,分情况讨论:
时,;
时,;
时,.
②时,.
综上,当时