内容正文:
第2节 一元二次不等式及其解法
[考试要求]
1.经历从实际情境中抽象出一元二次不等式模型的过程,会解一元二次不等式.
2.通过函数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
只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式.
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>x2或x<x1}
{x|x≠-}
R
ax2+bx+c<0
(a>0)的解集
{x|x1<x<x2}
[重要结论]
1.绝对值不等式
|x|>a(a>0)的解集为(-∞,-a)∪(a,+∞);|x|<a(a>0)的解集为(-a,a).
记忆口诀:大于号取两边,小于号取中间.
2.分式不等式
(1)>0(<0)⇔f(x)·g(x)>0(<0).
(2)≥0(≤0)⇔f(x)·g(x)≥0(≤0)且g(x)≠0.
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”).
(1)≤0等价于(x-a)(x-b)≤0.( )
(2)若不等式ax2+bx+c>0的解集为(x1,x2),则必有a<0.( )
(3)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.( )
(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.( )
答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)×
2.(教材改编题)已知集合A={x|x2-2x-3<0},B={x|x2+x-6<0},若不等式x2+ax+b<0的解集为A∩B,则a+b=( A )
A.-3 B.1 C.-1 D.3
解析:由题知A={x|-1<x<3},B={x|-3<x<2},所以A∩B={x|-1<x<2},由根与系数的关系可知,a=-1,b=-2,所以a+b=-3.故选A.
3.(2023·河南南阳期末)设函数f(x)=-x2+ax+b,若不等式f(x)>0的解集为(-1,3).则f(-2x)<0的解集为 .
解析:由题意知,-1和3是方程-x2+ax+b=0的两根,所以所以a=2,b=3,所以f(x)=-x2+2x+3,由f(-2x)<0知,-4x2-4x+3<0,即(2x+3)(2x-1)>0,所以x<-或x>,故不等式的解集为(-∞,-)∪(,+∞).
答案:(-∞,-)∪(,+∞)
4.(2022·浙江卷节选)已知函数f(x)=若当x∈[a,b]时,1≤f(x)≤3,则b-a的最大值是 .
解析:当x≤1时,由1≤f(x)≤3,可得1≤-x2+2≤3,所以-1≤x≤1;当x>1时,由1≤f(x)≤3,可得1≤x+-1≤3,所以1<x≤2+,故1≤f(x)≤3的解集为[-1,2+],所以[a,b]⊆[-1,2+],所以b-a的最大值为3+.
答案:3+
考点一 一元二次不等式的解法
微点1 不含参的不等式
[例1] (1)不等式-2x2+x+3<0的解集为( )
A.(-1,)
B.(-,1)
C.(-∞,-1)∪(,+∞)
D.(-∞,-)∪(1,+∞)
(2)(2023·云南模拟)不等式≥2的解集为( )
A.(-∞,-3]∪[8,+∞)
B.(-∞,-3)∪[8,+∞)
C.(-3,8]
D.(-∞,-3)∪(8,+∞)
(3)不等式0<x2-x-2≤4的解集为 .
解析:(1)-2x2+x+3<0可化为2x2-x-3>0,即(x+1)(2x-3)>0,所以x<-1或x>.故选C.
(2)原不等式可化为-2≥0,即≥0,即(x-8)(x+3)≥0且x+3≠0,所以x<-3或x≥8.故选B.
(3)原不等式等价于
即即解得借助于数轴,如图所示,
所以原不等式的解集为{x|-2≤x<-1或2<x≤3}.
答案:(1)C (2)B (3)[-2,-1)∪(2,3]
解一元二次不等式的一般方法和步骤
(1)把不等式变形为二次项系数大于零的标准形式.
(2)计算对应方程的判别式,根据判别式判断方程有没有实根(无实根时,不等式解集为R或).求出对应的一元二次方程的根.
(3)利用“大于取两边,小于取中间”写出不等式的解集.
[素能演练1] 求下列不等式的解集:
(1)x2-4x-12<0;
(2)>1.
解:(1)因为x2-4x-12<0,所以(x-6)(x+2)<0,解得-2<x<6,所以不等式的解集为{x|-2<x<6}.
(2)因为>1,所以-