内容正文:
第5讲 二次函数与一元二次方程、不等式
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.能借助一元二次函数求解一元二次不等式,并能用集合表示一元二次不等式的解集.
3.借助一元二次函数的图象,了解一元二次不等式与相应函数、方程的联系.
不等式解法是不等式中的重要内容,“三个‘二次’”之间的联系的综合应用等问题是高考的热点.
[知识梳理]
1.一元一次不等式ax>b(a≠0)的解集
(1)当a>0时,解集为 .
(2)当a<0时,解集为 .
2.三个“二次”间的关系
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
有两个相异实根
x1,x2(x1<x2)
有两个相等实根
x1=x2=-
没有实根
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}__
__∅__
__∅__
[注意] 解不等式ax2+bx+c>0(<0)时,如果条件未给出是一元二次不等式,则要分a=0和a≠0两种情况讨论.
常用结论
(1)分式不等式的解法
①>0(<0)⇔f(x)g(x)>0(<0).
②≥0(≤0)⇔
(2)两个恒成立的充要条件
①一元二次不等式ax2+bx+c>0对任意实数x恒成立⇔
②一元二次不等式ax2+bx+c<0对任意实数x恒成立⇔
[基础自测]
1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”).
(1)若不等式ax2+bx+c<0(a≠0)的解集为(x1,x2),则必有a>0.( )
(2)若方程ax2+bx+c=0(a≠0)没有实数根,则不等式ax2+bx+c>0的解集为R.( )
(3)不等式ax2+bx+c≤0在R上恒成立的条件是a<0且Δ=b2-4ac≤0.( )
(4)若二次函数y=ax2+bx+c的图象开口向下,则不等式ax2+bx+c<0的解集一定不是空集.( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√
2.设集合A={x|x2-5x+4<0},B={x|x2-x-6<0},则A∩B=( )
A.(-2,3) B.(1,3)
C.(3,4) D.(-2,4)
答案 B
解析 由题意知A={x|1<x<4},B={x|-2<x<3},所以A∩B=(1,3).故选B项.
3.不等式≤0的解集为( )
A.{x|x<1或x≥3} B.{x|1≤x≤3}
C.{x|1<x≤3} D.{x|1<x<3}
答案 C
解析 由≤0,得
解得1<x≤3.故选C项.
4.不等式-x2-3x+4>0的解集为________.
解析 由-x2-3x+4>0可知,(x+4)(x-1)<0,得-4<x<1.
答案 {x|-4<x<1}
5.若不等式mx2+2mx+1>0的解集为R,则m的取值范围是________.
解析 ①当m=0时,1>0显然成立;
②当m≠0时,由条件知
解得0<m<1.由①②知0≤m<1,即m的取值范围是[0,1).
答案 [0,1)
考点一 一元二次不等式的解法…………师生共研
【例1】 解下列关于x的不等式.
(1)0<x2-x-2≤4;
(2)≤1;
(3)12x2-ax>a2(a∈R).
解析 (1)原不等式等价于
即即
解得故原不等式的解集为{x|-2≤x<-1或2<x≤3}.
(2)≤1⇔-1≤0⇔≤0⇔≥0⇔
解得x>-或x≤-2.故原不等式的解集为.
(3)因为12x2-ax>a2,所以12x2-ax-a2>0,即(4x+a)(3x-a)>0.
令(4x+a)(3x-a)=0,
解得x1=-,x2=.
当a>0时,-<,
不等式的解集为;
当a=0时,-==0,
不等式的解集为{x|x∈R且x≠0};
当a<0时,->,
不等式的解集为.
综上,当a>0时,不等式的解集为;
当a=0时,不等式的解集为{x|x∈R且x≠0};
当a<0时,不等式的解集为.
归纳总结
(1)解一元二次不等式的方法和步骤
(2)解含参数的一元二次不等式的步骤
【对点训练】
1.不等式2x(x-7)>3(x-7)的解集为__________________.
解析 2x(x-7)>3(x-7)⇔2x(x-7)-3(x-7)>0⇔(x-7)(2x-3)>0,解得x<或x>7,所以原不等式的解集为.
答案
2.(2021·1月上海)不等式<1的解集为____________.
解析 <1,即-1<0,即<0,解得-7<x<2,因此不等式的解集为{x|-7<x<2}.
答案 {x|-7<x<2}
3.解不等式ax2