内容正文:
4.2 一元二次不等式及其解法
1.从教材实例中抽象出一元二次不等式的概念,提升数学抽象素养.
2.通过从一元二次函数的观点得到一元二次不等式的求解方法,提升数学抽象、逻辑推理素养.
3.通过对一元二次不等式的学习,提升数学运算素养.
学习目标
1
知识梳理
自主探究
1.一元二次不等式的概念
(1)一般地,形如 ,或 ,或ax2+bx+c≥0,或ax2+bx+c≤0(其中,x为未知数,a,b,c均为常数,且a≠0)的不等式叫作一元二次不等式.
(2)一元二次不等式的解集:使一元二次不等式成立的所有未知数的值组成的集合叫作这个一元二次不等式的解集.
ax2+bx+c>0
ax2+bx+c<0
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2.一元二次不等式ax2+bx+c>0(a>0)的求解方法
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3.二次函数与一元二次方程的根、一元二次不等式的解集的对应关系
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
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{x|x<x1,或x>x2}
{x|x1<x<x2}
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思考1:关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为R,a,b,c满足的条件是什么?
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2
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合作探究
解一元二次不等式
[例1] 解下列不等式.
(1)2x2+5x-3<0;
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(2)-3x2+6x≤2;
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(3)4x2-4x+1>0;
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(4)-x2+6x-10>0.
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解一元二次不等式的一般步骤
第一步:把一元二次不等式化为标准形式(二次项系数为正,右边为0的形式);第二步:求Δ=b2-4ac;第三步:若Δ≤0,根据二次函数图象直接写出解集;若Δ>0,求出对应方程的根写出解集.
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针对训练:解下列不等式.
(1)2x2+7x+3>0;
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(3)-2x2+3x-2<0.
解:(3)原不等式可化为2x2-3x+2>0,
因为方程2x2-3x+2=0的Δ=9-4×2×2=-7<0,
所以方程2x2-3x+2=0无实根,
又二次函数y=2x2-3x+2的图象开口向上,
所以原不等式的解集为R.
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解含参数的一元二次不等式
[例2] (1)对于实数a<-1时,关于x的一元二次不等式(ax-1)(x+1)<0的解集是( )
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(2)关于x的不等式ax-b<0的解集是(1,+∞),则关于x的不等式(ax+b)(x-3)>0的解集是( )
A.(-∞,-1)∪(3,+∞)
B.(1,3)
C.(-1,3)
D.(-∞,1)∪(3,+∞)
解析:(2)关于x的不等式ax-b<0的解集是(1,+∞),所以当x=1时,
ax-b=0,即a=b,且a<0,不等式(ax+b)(x-3)>0为(ax+a)(x-3)>0,即(x+1)(x-3)<0,所以-1<x<3.故选C.
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(3)关于x的不等式x2-(a+1)x+a<0的解集中恰有1个整数,则实数a的取值范围是( )
A.(-1,0]∪[2,3) B.[-2,-1)∪(3,4]
C.[-1,0)∪(2,3] D.(-2,-1)∪(3,4)
解析:(3)由x2-(a+1)x+a<0得(x-1)(x-a)<0,若a=1,则不等式无解.
若a>1,则不等式的解为1<x<a,此时要使不等式的解集中恰有1个整数解,则此时1个整数解为x=2,则2<a≤3.
若a<1,则不等式的解为a<x<1,此时要使不等式的解集中恰有1个整数解,则此时1个整数解为x=0,则-1≤a<0.
综上,满足条件的a的取值范围是[-1,0)∪(2,3].故选C.
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解含参数的一元二次不等式的一般步骤
提醒:对参数分类讨论的每一种情况是相互独立的一元二次不等式的解集,不能合并.
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针对训练:解关于x的不等式ax2-(a+1)x+1<0.
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三个“二次”之间的关系
(1)求a,c的值;
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(2)解关于x的不等式