内容正文:
2. 2 一元二次不等式
1.一元二次不等式的概念
含有一个未知数,并且未知数的最高次数为二次的不等式叫做一元二次不等式.
2.一元二次不等式的一般形式
一元二次不等式的一般形式为 ax2 + bx + c > 0(≥ 0) 或 ax2 + bx + c < 0(≤ 0),其中 a ≠ 0.
3.一元二次不等式的解法
(1) 一元二次不等式与相应方程及函数间的关系
当 a > 0时,一元二次不等式对应一元二次方程 ax2 + bx + c = 0判别式Δ的不同情况,二次函数 y = ax2 +
bx + c 的图象与 x 轴的位置关系有以下三种.
故可得到当 a > 0 时,一元二次不等式在各种情况下的解集如下表所示:
方程或不等式
解集
Δ > 0 Δ = 0 Δ < 0
ax2 + bx + c = 0 {x1 ,x2 } {x0 } ⌀
ax2 + bx + c > 0 ( - ∞ ,x1 ) ∪ (x2 , + ∞ ) ( - ∞ ,x0 ) ∪ (x0 , + ∞ ) R
ax2 + bx + c ≥ 0 ( - ∞ ,x1 ] ∪ [x2 , + ∞ ) R R
ax2 + bx + c < 0 (x1 ,x2 ) ⌀ ⌀
ax2 + bx + c ≤ 0 [x1 ,x2 ] {x0 } ⌀
(2) 一元二次不等式的解法
由一元二次不等式与相应方程、函数间的关系知,解一元二次不等式的基本步骤如下:
① 判断二次项系数是否为正数,如果不是正数,将不等式两边同乘以 - 1;
② 判断对应方程解的情况,如果有解,求出方程的解;
③ 根据上表写出一元二次不等式的解集.
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题型一:一元二次不等式的解法
求下列不等式的解集:
(1)(x + 4)( - x - 1) < 0;
(2) - 3x2 + x > 2;
(3)4x2 - 4x + 1 > 0;
(4) - x2 + 5x + 6 ≥ 0.
(1) 不等式(x + 4)( - x - 1) < 0 可化为(x + 4)(x + 1) > 0,解得 x > - 1 或 x < - 4,
∴ 原不等式的解集为( - ∞ , - 4) ∪ ( - 1, + ∞ ) .
(2) 不等式 - 3x2 + x > 2 可化为 3x2 - x + 2 < 0.
∵ Δ = 1 - 4 × 3 × 2 < 0,
∴ 原不等式的解集为 ⌀.
(3) 不等式 4x2 - 4x + 1 > 0 可化为(2x - 1) 2 > 0,解得 x ≠ 1
2
,
∴ 原不等式的解集为( - ∞ ,
1
2
) ∪ ( 1
2
, + ∞ ) .
(4) 不等式 - x2 + 5x + 6 ≥ 0 可化为 x2 - 5x - 6 ≤ 0,即(x - 6)(x + 1) ≤ 0,解得 - 1 ≤ x ≤ 6,
∴ 原不等式的解集为[ - 1,6] .
解不等式 - 3 < 4x - 4x2 ≤ 0.
原不等式等价于
4x - 4x2 ≤ 0,
4x - 4x2 > - 3,{ 即
x ≥ 1 或 x ≤ 0,
- 1
2
< x < 3
2
,
ì
î
í
ïï
ï
∴ - 1
2
< x ≤ 0 或 1 ≤ x < 3
2
,
∴ 原不等式的解集为 - 1
2
,0( ù
û
úú ∪ 1,
3
2
é
ë
êê ) .
题型二:一元二次不等式的应用
已知不等式 ax2 - bx + c < 0 的解集为{x | x > 1 或 x < - 2},则函数 y = ax2 + bx + c的大致图
象为 ( )
A. B. C. D.
∵ 不等式 ax2 - bx + c < 0 的解集为{x | x > 1 或 x < - 2},
∴ a < 0,
c
a
= - 2,
b
a
= - 1,
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
解得
c = - 2a,
b = - a,{
91
∴ y = ax2 + bx + c = ax2 - ax - 2a = a(x2 - x - 2) = a(x - 2)(x + 1),
∴ 函数 y = ax2 + bx + c 的图象开口向下,与 x 轴交点的横坐标分别为 2, - 1.
C
当 m 取何值时,方程 mx2 - (1 - m)x + m = 0(m ∈ R) 有实根?
当 m = 0 时,x = 0.
当 m ≠ 0 时,由方程 mx2 - (1 - m)x + m = 0 对应的判别式 Δ ≥ 0,得(1 - m) 2 - 4m2 ≥ 0,解得- 1 ≤
m ≤ 1
3
且 m ≠ 0.
综上,满足要求的 m 的取值范围是 - 1, 1
3
é
ë
êê
ù
û
úú .
1. 不等式 1 + 5x - 6x2 > 0 的解集是 (