内容正文:
第2章 一元二次函数、方程和不等式
2.3 一元二次不等式
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2.3.1 一元二次不等式及其解法
课时2 一元二次不等式及其解法(二)
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1.会解简单的分式不等式.(数学运算)
2.会求解方程根的存在性问题和不等式恒成立问题.(逻辑推理、数学运算)
学习目标
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1.如何判断二次函数 的图象与 轴的位置关系?
[答案] 二次函数 的图象与 轴的相关位置,分为三种情况,
这可以由一元二次方程 的判别式 的三种取值情况来确
定.当 时,二次函数图象与 轴有两个交点;当 时,二次函数图象与 轴
有一个交点;当 时,二次函数图象与 轴无交点.
自主预习
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2.若一元二次不等式 的解集为 ,则实数 应满足什么条件?
[答案] 结合二次函数图象可知,若一元二次不等式 的解集为 ,则
解得 ,所以不存在 使不等式 的解集为 .
3.不等式 与 的解集相同吗?
[答案] 相同.
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1.判断下列结论是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)不等式 的解集是 . ( )
×
(2)若 ,则关于 的一元二次不等式 有解的充要条件是
. ( )
√
2.不等式 的解集为________________.
<m></m>
[解析] 解得 .
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3.已知不等式 恒成立,则实数 的取值范围为_ ________.
<m></m>
[解析] 由题意知 ,即 ,
得 ,即实数 的取值范围为 .
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探究1 分式不等式的解法
问题1: 已知函数 的图象与 轴交点的横坐标分别是2,3,则不等式
的解集是什么?
[答案] 不等式 的解集是 或 .
合作探究
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问题2: 与 等价吗?将 变形为 ,
有什么好处?
[答案] 等价,好处是将不熟悉的分式不等式化为已经熟悉的一元二次不等式.
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新知生成
1.解分式不等式时,要注意先移项,使右边化为零,再注意含等号的分式不等式的分母不为零.
2.分式不等式的4种形式及解题思路
令 , ,
(1) ;
(2) ;
(3) 且 或 ;
(4) 且 或 .
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3.不等式与不等式组的等价关系
(1) 或
(2) 或
(3) 或
(4) 或
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新知运用
例1 解下列不等式:
(1) ;(2) .
方法指导 将分式不等式转化为一元二次不等式求解.
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[解析] (1) ,
原不等式的解集为 .
(2) , ,
,即 .
此不等式等价于 且 ,解得 或 ,
原不等式的解集为 .
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&1& 1.对于比较简单的分式不等式,可直接转化为一元二次不等式或一元一次不等式组求解,但要注意分母不为零.
2.对于不等号右边不为零的较复杂的分式不等式,先移项再通分(不要去分母),使之转化为不等号右边为零的不等式,然后用上述方法求解.
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解下列不等式:
(1) ;(2) .
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[解析] (1)根据商的符号法则,不等式 可转化成不等式组
解得 或 .
故原不等式的解集为 或 .
(2)不等式 可改写为 ,即 .
可将这个不等式转化成 ,
解得 .
所以原不等式的解集为 .
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探究2 不等式恒成立问题
问题1: 若一元二次不等式 的解集为 ,则二次函数
的图象是怎样的?
[答案] 二次函数 的图象有两种情况,如图所示.
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问题2: 若一元二次不等式 的解集为 ,则 , , 应满足什么关系?
[答案] 且 .
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新知生成
一般地,“不等式 在 上恒成立”的几何意义是函数 在 上的图象全部在 轴上方. 是不等式 的解集的子集.
令 ,恒成立的不等式问题通常转化为函数的最值问题,即 恒成立 ; 恒成立 .
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新知运用
例2 对于一切实数 , 恒成立,求实数 的取值范围.
方法指导 分类讨论,联想二次函数的图象进行求解.
[解析] 已知 恒成立,
若 ,显然 ,满足题意;
若 ,则 即 .
综上所述,实数 的取值范围为 .
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&2& 对于含参数的二次函数在给定范围内的函数值恒大(小)于或等于零的问题,可以利用函数的图象与性质求解,也可以分离变量,转化为二次函数的最值问题求解.
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已知不等式 的解集为 ,求实数 的取值范围.
[解析] (法一) 不等式 的解集为 ,
函数 的图象应在 轴上方,
,
解得 或 .
(法二)由 ,得