内容正文:
2.2.3 一元二次不等式的解法
学习任务目标
1.理解一元二次不等式的定义.
2.能够利用因式分解法和配方法解一元二次不等式.
3.了解简单的分式不等式,并会求其解集.
下列不等式中,哪些是一元二次不等式(其中a,b,c,m为常数)?
(1)ax2>0;(2)x3+5x-6≥0;(3)-x-x2≤0;(4)x2>0;(5)mx2-5y>0;(6)ax2+bx+c≤0;(7)x->0.
提示:(1)(2)(5)(6)(7)不是;(3)(4)是.
知识点一 一元二次不等式的概念
形如ax2+bx+c>0的不等式称为一元二次不等式,其中a,b,c是常数,而且a≠0.一元二次不等式中的不等号也可以是“<”“≥”“≤”等.
[微训练]
①x2+x+1<0,②-x2-4x+5≤0,③x+y2+1>0,④mx2-5x+1>0,⑤-x3+5x≥0,⑥(a2+1)x2+bx+c>0(m,a∈R).其中关于x的不等式是一元二次不等式的是__________.(请把正确的序号都填上)
①②⑥ 解析:①②是;③不是;④不一定是,因为当m=0时,它是一元一次不等式;⑤不是,因为未知数的最高次数是3;⑥是,尽管x2的系数含有字母,但a2+1≠0,所以⑥与④不同,故答案为①②⑥.
知识点二 一元二次不等式的解法
(1)因式分解法:
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,+∞).
(2)配方法:
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,再由k值情况,可得原不等式的解集,如表:
k>0
k=0
k<0
(x-h)2>k
转化为|x-h|>,解集为(-∞,h-)∪(h+,+∞)
(-∞,h)∪
(h,+∞)
R
(x-h)2<k
转化为|x-h|<,解集为(h-,h+)
∅
∅
[微训练]
1.不等式x2-2x-3≥0的解集为( )
A.[-1,3] B.(-∞,-1]∪[3,+∞)
C.(-∞,-3]∪[1,+∞) D.[-3,1]
B 解析:不等式x2-2x-3≥0化为(x+1)(x-3)≥0,解得x≤-1或x≥3,所以原不等式的解集为(-∞,-1]∪[3,+∞).
2.已知集合A={x|x2-x-2>0},则∁RA=( )
A.{x|-1<x<2}
B.{x|-1≤x≤2}
C.{x|x<-1}∪{x|x>2}
D.{x|x≤-1}∪{x|x≥2}
B 解析:方法一:由x2-x-2>0,左边因式分解得(x+1)(x-2)>0,解得x<-1或x>2,则A={x|x<-1或x>2},所以∁RA={x|-1≤x≤2}.
方法二:由x2-x-2>0,左边配方可得->0,即>,两边开方得>,
所以x>2或x<-1,所以∁RA={x|-1≤x≤2}.
知识点三 分式不等式的解法
1.分式不等式的概念
分母中含有未知数的不等式叫做分式不等式.各种分式不等式经过同解变形,都可化为标准形式>0(≥0)或<0(≤0).
2.将分式不等式转化为整式不等式的同解变形如下表:
分式不等式
同解变形1
同解变形2
>0
>0⇔或
>0⇔y1y2>0
<0
<0⇔或
<0⇔y1y2<0
≥0
或
≥0⇔
≤0
或
≤0⇔
这里的y1,y2为整式,且y2不为0.
[微训练]
已知a>0>b,则不等式a>>b等价于( )
A.<x<0或0<x< B.-<x<0或0<x<-
C.x<或x> D.-<x<-
C 解析:因为a>>b,所以ax2>x>bx2(x≠0).又a>0>b,由ax2>x可得x<0或x>,由x>bx2可得x>0或x<,求交集可得,x<或x>.
简单一元二次不等式的解法
1.不等式x2-3x+2<0的解集为( )
A.{x|x<-2或x>-1} B.{x|-2<x<-1}
C.{x|x<1或x>2} D.{x|1<x<2}
D 解析:原不等式变形为(x-1)(x-2)<0,所以1<x<2.故原不等式的解集为{x|1<x<2}.
2.不等式x2-2x-5>2x的解集是________.
{x|x>5或x<-1} 解析:由x2-2x-5>2x,得x2-4x-5>0.因为x2-4x-5=0的两根为-1,5,所以x2-4x-5>0的解集为{x|x<-1或x>5}.
3.不等式-x2+6x-10>0的解集为______.
∅ 解析:原不等式可化为x2-6x+10<0.因为Δ=36-40=-4<0,所以方程x2-6x+10=0没有实数根.所以原不等式的解集为∅.
4.已知集合A={x|3x-2-x2<0},B={x|x-a<0},且B⊆A,则