内容正文:
第6节 一元二次不等式的解法
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核心素养
考情聚焦
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像,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,达成直观想象和数学运算素养.
2.与一元二次不等式有关的恒成立问题,提升直观想象和数学运算素养.
3.一元二次不等式的实际应用,增强数学建模和数学运算素养
一元二次不等式、分式不等式的解法,及一元二次不等式的恒成立问题是高考的热点,常常与集合运算、函数定义域求解、用导数求单调区间等问题结合考查.题型多样,选择题或填空题考查解法及恒成立问题,难度不大,属于低中档题,解答题与导数结合,考查函数的单调性,难度中等及以上,属于中高档题
[必备知识]
1.一元二次不等式的概念
一般地,形如 ax2+bx+c>0 的不等式称为一元二次不等式,其中a,b,c为常数,而且a≠0.
2.用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,x2) ,不等式(x-x1)(x-x2)>0的解集是 (-∞,x1)∪(x2,+∞) .
3.用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.
简单的分式不等式与一元二次不等式的等价关系
1.>0等价于(x-a)(x-b)>0.
2.<0等价于(x-a)(x-b)<0.
3.≥0等价于
4.≤0等价于
[自主诊断]
[思考辨析]
判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”.
(1)若不等式ax2+bx+c<0的解集为(x1,x2),则必有a>0.( )
(2)若不等式ax2+bx+c>0的解集是(-∞,x1)∪(x2,+∞),则方程ax2+bx+c=0的两个根是x1和x2.( )
(3)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.( )
(4)不等式ax2+bx+c≤0在R上恒成立的条件是a<0且Δ=b2-4ac≤0.( )
(5)若二次函数y=ax2+bx+c的图像开口向下,则不等式ax2+bx+c<0的解集一定不是空集.( )
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√
[小题查验]
1.函数f(x)=的定义域是( )
A.(-∞,1)∪(3,+∞) B.(1,3)
C.(-∞,2)∪(2,+∞) D.(1,2)∪(2,3)
解析:D [由题意知即
故函数f(x)的定义域为(1,2)∪(2,3).]
2.不等式≤0的解集是( )
A.(-∞,-1)∪(-1,2] B.[-1,2]
C.(-∞,-1)∪[2,+∞) D.(-1,2]
解析:D [≤0⇔(x+1)(x-2)≤0,且x≠-1,即x∈(-1,2],故选D.]
3.若不等式ax2+bx-2<0的解集为,则ab等于( )
A.-28 B.-26
C.28 D.26
解析:C [由已知得,
∴a=4,b=7,∴ab=28.]
4.不等式(x+3)(1-x)≥0的解集为 ________ .
解析:(x+3)(1-x)≥0⇔(x+3)(x-1)≤0,解得-3≤x≤1,所以不等式的解集为{x|-3≤x≤1}.
答案:{x|-3≤x≤1}
5.已知不等式x2-2x+k2-1>0对一切实数x恒成立,则实数k的取值范围为 ________ .
解析:由题意,知Δ=4-4×1×(k2-1)<0,
即k2>2,∴k>或k<-.
答案:(-∞,-)∪(,+∞)
一元二次不等式的解法
[命题角度1] 不含参数的一元二次不等式的解法(基础点)
解下列不等式:(1)-3x2-2x+8≥0;
(2)0<x2-x-2≤4.
解:(1)原不等式可化为3x2+2x-8≤0,
即(3x-4)(x+2)≤0,解得-2≤x≤,
所以原不等式的解集为.
(2)原不等式等价于⇔
⇔⇔
借助于数轴,如图所示,
原不等式的解集为.
解一元二次不等式的4个步骤
[口诀助解]
求解不含参数的一元二次不等式口诀
函数方程不等式,图像交点是标志;
首项系数先化正,判别式,符号定;
若为正,记口诀,小于中间大于侧;
或为负,或为零,配方观察解自明.
[命题角度2] 含参数的一元二次不等式(应用点)
[典例] 解不等式ax2-(a+1)x+1<0.
[解] 原不等式可化为(x-1)(ax-1)<0,
∴①当