内容正文:
第4节 一元二次不等式及其解法
课程标准
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.
3.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,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图象解法
(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.
2.一元二次不等式与相应的二次函数及一元二次方程的关系
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
{x|x1<x<x2}
∅
∅
>0)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
[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的图象开口向下,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).故选D.]
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.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,f(x)在[0,+∞)上单调递减,且f
(3)=0,则不等式(2x-5)f(x-1)<0的解集为( )
A.(-∞,-2)∪ B.(4,+∞)
C.∪(4,+∞) D.(-∞,-2)
解析:C [因为f(x)是定义在R上的偶函数,在[0,+∞)上单调递减,且f(3)=0,所以f(x)在(-∞,0]上单调递增,且f(-3)=0.
则当x>3或x<-3时,f(x)<0;当-3<x<3时,f(x)>0.
不等式(2x-5)f(x-1)<0化为或.
所以或或
解得x>4或x∈∅或-2<x<,
即-2<x<或x>4,即原不等式的解集为∪(4,+∞).]
4.(2023·上海卷)不等式|x-2|<1的解集为____________.
解析:|x-2|<1⇒-1<x-2<1⇒1<x<3.
答案:(1,3)
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:(-∞,-)∪(,+∞)
考点一 一元二次不等式的解法(自主练透)
[题组集训]
解关于x的不等式:
(1)x2+3x+4<0;
(