内容正文:
§4 一元二次函数与一元二次不等式
4.2 一元二次不等式及其解法
一元二次不等式
(1)定义:形如ax2+bx+c>0,或ax2+bx+c<0,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________的所有__________的值组成的集合叫作这个一元二次不等式的解集.
成立
知识点1
基础知识
未知数
提示:(1)不是,一元二次不等式一定为整式不等式.
(2)不可以,若a=0,就不是二次不等式.
知识点2
二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
思考2:如何用图解法解一元二次不等式?
提示:图解法解一元二次不等式的一般步骤:
(1)将原不等式化为标准形式ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0(a>0);
(2)求Δ=b2-4ac;
(3)若Δ<0,根据二次函数的图象直接写出解集;
(4)若Δ≥0,求出对应方程的根,画出对应二次函数的图象,写出解集.
基础自测
1.判断正误(对的打“√”,错的打“×”)
(1)mx2-5x<0是一元二次不等式. ( )
(2)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. ( )
(3)设二次方程f(x)=0的两解为x1,x2,且x1<x2,则一元二次不等式f(x)>0的解集不可能为{x|x1<x<x2}. ( )
(4)不等式ax2+bx+c≤0(a≠0)或ax2+bx+c≥0(a≠0)的解集为空集,则方程ax2+bx+c=0无实根. ( )
×
×
×
√
[解析] (1)当m=0时,是一元一次不等式;当m≠0时,它是一元二次不等式.
(2)若方程ax2+bx+c=0(a<0)没有实根,则不等式ax2+bx+c>0的解集为∅.
(3)当二次项系数小于0时,不等式f(x)>0的解集为{x|x1<x<x2}.
(4)当Δ<0时,一元二次不等式的解集为空集,此时方程无实根.
2.不等式2x≤x2+1的解集为 ( )
A.∅ B.R
C.{x|x≠1} D.{x|x>1或x<-1}
[解析] 将不等式2x≤x2+1化为x2-2x+1≥0,
∴(x-1)2≥0,∴解集为R,故选B.
B
3.不等式(2x-5)(x+3)<0的解集为_______________________.
题型探究
题型一 解一元二次不等式
解下列不等式.
(1)2x2-3x-2>0;
(2)-x2+2x-3<0;
(3)-3x2+5x-2>0.
[分析] 根据三个二次之间的关系求解即可.
例 1
[归纳提升] 解一元二次不等式的步骤
(1)对不等式变形,使不等号一端二次项系数大于0,另一端为0,即化为ax2+bx+c>0(a>0)或ax2+bx+c<0(a>0)的形式.
(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)根据对应的二次函数的图象,写出不等式的解集.
【对点练习】❶ 不等式6x2+x-2≤0的解集为_______________.
题型二 三个“二次”的关系
已知不等式ax2-bx+2<0的解集为{x|1<x<2},求a,b的值.
[分析] 给出了一元二次不等式的解集,则可知a的符号和方程ax2-bx+2=0的两根,由根与系数的关系可求a,b的值.
例 2
【对点练习】❷ 若不等式ax2+bx+c≤0的解集为{x|x≤-3或x≥4},求不等式bx2+2ax-c-3b≥0的解集.
题型三 解含有参数的一元二次不等式
解关于x的不等式2x2+ax+2>0.
[分析] 二次项系数为2,Δ=a2-16不是一个完全平方式,故不能确定根的个数,因此需对判别式Δ的符号进行讨论,确定根的个数.
例 3
②当a=4时,Δ=0,方程有两个相等实根,x1=x2=-1,
∴原不等式的解集为{x|x≠-1}.
③当a=-4时,Δ=0,方程有两个相等实根,x1=x2=1,
∴原不等式的解集为{x|x≠1}.
④当-4<a<4时,Δ<0,方程无实根,故原不等式的解集为R.
[归纳提升] 在解答含有参数的一元二次不等式时,往往要对参数进行分类讨论,为了做到“不重不漏”,一般从如下三个方面进行考虑:
(1)关于不等式类型的讨论:二次项的系数a>0,a=0,a<0.
(2)关于不等式对应方程的根的讨论:两根(Δ>0),一根(Δ=0),无根(Δ<0).
(3)关于不等式对应方程的根的大小的讨论:x1>x2,x1=x2,x1<x2.
【对点练习】❸ 解关于x的不等式ax2-x>0.
2.当自变量x在什么范围取值时,下列函数的值等于0?大于0?小于0?
(1)y=