内容正文:
第3讲 一元二次不等式的解法
课程标准:1.会结合一元二次函数的图象,判断一元二次方程实根的存在性及根的个数,了解函数的零点与方程根的关系.2.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.3.能够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.4.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.
1.一元二次不等式的解法
(1)将不等式的右边化为零,左边化为二次项系数大于零的不等式ax2+bx+c>0(a>0)或ax2+bx+c<0(a>0).
(2)计算相应的判别式.
(3)当Δ≥0时,求出相应的一元二次方程的根.
(4)利用二次函数的图象与x轴的交点确定一元二次不等式的解集.
2.三个二次之间的关系
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
有两相异实根x1,x2(x1<x2)
有两相等实根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}
∅
∅
1.一元二次不等式恒成立的条件
(1)ax2+bx+c>0(a≠0)恒成立的充要条件是:a>0且b2-4ac<0(x∈R).
(2)ax2+bx+c<0(a≠0)恒成立的充要条件是:a<0且b2-4ac<0(x∈R).
2.解高次不等式
(1)基本思路:先因式分解,再用穿根法.注意因式分解后,整理成每个因式中未知数的系数为正的形式.
(2)穿根法的一般步骤:第一步,在数轴上标出化简后各因式的根,使等号成立的根标为实点,等号不成立的根标为虚点;第二步,自右向左、自上而下穿线,遇偶次重根不穿透,遇奇次重根要穿透(叫奇穿偶不穿);第三步,数轴上方曲线对应区域使“>”成立,下方曲线对应区域使“<”成立.
如(x-1)2(x-2)(x-3)>0在数轴上标根穿线,点1处的线过而不穿.
1.(2022·德阳模拟)设集合A={x|1<x<4},B={x|x2-2x-3≤0},则A∪B=( )
A.[-1,3] B.[-1,4)
C.(1,3] D.(1,4)
答案 B
解析 由x2-2x-3≤0,解得-1≤x≤3,∴B={x|-1≤x≤3}.∴A∪B=[-1,4).故选B.
2.不等式4x2+4x+1≤0的解集为( )
A.∅ B.R
C. D.
答案 D
解析 因为4x2+4x+1=(2x+1)2,所以4x2+4x+1≤0的解集为.
3.(2022·湖州模拟)设全集U=R,集合P=,Q={x|x≤4},则P∩Q=( )
A.[0,1) B.[0,1]
C.(-∞,0]∪(1,4] D.(-∞,0]∪[1,4]
答案 A
解析 因为集合P=={x|0≤x<1},Q={x|x≤4},所以P∩Q={x|0≤x<1}=[0,1).故选A.
4.(2022·滨州质检)若0<t<1,则关于x的不等式(t-x)>0的解集为( )
A. B.
C. D.
答案 D
解析 因为0<t<1,所以t<,所以(t-x)>0⇔(x-t)<0,解得t<x<.故选D.
5.不等式ax2+bx+2>0的解集是,则a+b的值是__________.
答案 -14
解析 由题意知-,是ax2+bx+2=0的两根,则解得所以a+b=-14.
6.(2022·安徽芜湖模拟)不等式mx2+mx+1>0对一切x∈R恒成立,则实数m的取值范围是__________.
答案 [0,4)
解析 当m=0时,显然成立;当m≠0时,由已知得解得0<m<4.综上,实数m的取值范围是[0,4).
多角度探究突破
考向一 一元二次不等式的解法
角度 不含参数的一元二次不等式
例1 解下列不等式:
(1)2x2+5x-3<0;
(2)-3x2+6x≤2;
(3)9x2-6x+1>0;
(4)x2<6x-10.
解 (1)∵Δ=49>0,
∴方程2x2+5x-3=0有两个实数根,
解得x1=-3,x2=,
画出函数y=2x2+5x-3的图象,如图①所示.由图可得原不等式的解集为.
(2)原不等式等价于3x2-6x+2≥0.
∵Δ=12>0,∴方程3x2-6x+2=0有两个实数根,解得x1=,x2=,画出函数y=3x2-6x+2的图象,如图②所示,由图可得原不等式的解集为.
(3)∵Δ=0,∴方程9x2-6x+1=0有两个相等的实数根,解得x1=x2=.画出函数y=9x2-6x+1的图象如图③所示.由图可得原不等式的解集为.
(4)原不等式可化为x2-6x+10<0,∵Δ=-4<0,∴方程x2-6x