内容正文:
第5节 二次函数与一元二次方程、不等式
课程标准解读
1.会从实际情景中抽象出一元二次不等式,了解一元二次不等式的现实意义. 2.结合二次函数的图象,会判断一元二次方程根的个数,以及二次函数的零点与方程根的关系. 3.掌握利用二次函数的图象解一元二次不等式.
[知识梳理]
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
有两相异实数根x1,x2(x1<x2)
有两相等实数根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}
∅
∅
对于不等式ax2+bx+c>0,求解时不要忘记a=0时的情形.
常用结论
1.一元二次不等式恒成立问题
(1)不等式ax2+bx+c>0(a≠0),x∈R恒成立⇔a>0且Δ<0;
(2)不等式ax2+bx+c<0(a≠0),x∈R恒成立⇔a<0且Δ<0;
(3)若a可以为0,需要分类讨论,一般优先考虑a=0的情形.
2.简单分式不等式
(1)≥0⇔
(2)>0⇔f(x)g(x)>0.
[诊断自测]
1.思考辨析(在括号内打“ √”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)不等式x2≤a的解集为[-,].( )
(4)若方程ax2+bx+c=0(a<0)没有实数根,则不等式ax2+bx+c>0(a<0)的解集为R.( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)×
2.(教材改编)若不等式ax2+bx+2>0的解集为{x|-<x<},则a-b的值是( )
A.-10 B.-14
C.10 D.14
解析:A 由题意知,-,是方程ax2+bx+2=0的两根,
所以解得
故a-b=-10.
3.(易错自纠)不等式(3x-2)(2-x)≥0的解集是( )
A.{x|≤x≤2} B.{x|x≥2或x≤}
C.{x|≤x≤2} D.{x|-≤x≤2}
解析:A 原不等式等价于
(x-)(x-2)≤0,
解得≤x≤2,故选A.
4.(易错自纠)不等式mx2+mx+1>0对一切x∈R恒成立,则实数m的取值范围是________.
解析:当m=0时,1>0,不等式恒成立,
当m≠0时,
得0<m<4.
综上,0≤m<4.
答案:[0,4)
5.不等式<1的解集为________.
解析:<1,即<0,解得-7<x<2,因此不等式的解集为(-7,2).
答案:(-7,2)
考点一 一元二次不等式的求解
1.不等式-2x2+x+3<0的解集为________.
解析:-2x2+x+3<0可化为2x2-x-3>0,即(x+1)(2x-3)>0,
∴x<-1或x>.
答案:{x|x<-1或x>}
2.解不等式≤2.
解:原不等式可化为≥0,
即或解得x>或x≤1.
故所求不等式的解集为{x|x>或x≤1}.
3.已知函数f(x)=ax2-(a+1)x+1.
(1)当a=-2时,解关于x的不等式f(x)<0;
(2)当a>0时,解关于x的不等式f(x)>0.
解:(1)当a=-2时,f(x)=-2x2+x+1<0,
即2x2-x-1>0,解得x<-或x>1,
∴不等式的解集为{x|x<-或x>1}.
(2)当a>0时,由f(x)>0,得ax2-(a+1)x+1>0,即(ax-1)(x-1)>0,
①当=1,即a=1时,解得x≠1;
②当>1,即0<a<1时,解得x<1或x>;
③当<1,即a>1时,解得x<或x>1.
综上所述,当a=1时,不等式的解集为{x|x≠1};
当0<a<1时,不等式的解集为{x|x<1或x>};
当a>1时,不等式的解集为{x|x<或x>1}.
1.不含参数的一元二次不等式按照:变标准形、算判别式、求方程的根、写解集4个步骤求解.
2.解含参数的一元二次不等式的步骤
(1)若二次项系数含有参数,则应讨论参数是等于0,小于0,还是大于0,然后将不等式转化为二次项系数为正的形式.
(2)判断方程根的个数,讨论判别式Δ与0的关系.
(3)当确定方程无根时,可直接写出解集;当确定方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定不等式的解集.
考点二 一元二次不等式恒成立问题
[角度1] 在实数R上恒成立
若关于x的不等式(a-2)x2+2(a-2)x-4<0对一切实数x恒成立