内容正文:
第五节 一元二次方程、不等式
★[考试要求]
1.会从实际情景中抽象出一元二次不等式.2.结合二次函数图象,会判断一元二次方程的根的个数,以及解一元二次不等式.3.了解简单的分式、绝对值不等式的解法.
1.二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
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
方程ax2+bx+c=0(a>0)的根
有两个不相等的实数根x1,x2(x1<x2)
有两个相等的实数根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>0)的解集
{x|x1<x<x2}
∅
∅
2.分式不等式与整式不等式
(1)>0(<0)⇔ f(x)g(x)>0(<0) ;
(2)≥0(≤0)⇔ f(x)g(x)≥0(≤0)且g(x)≠0 .
3.简单的绝对值不等式
|x|>a(a>0)的解集为 (-∞,-a)∪(a,+∞) ,
|x|<a(a>0)的解集为 (-a,a) .
(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)对于不等式ax2+bx+c>0,求解时不要忘记a=0时的情形.
(3)当Δ<0时,不等式ax2+bx+c>0(a≠0)的解集为R还是∅,要注意区别.
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若不等式ax2+bx+c<0(a≠0)的解集为(x1,x2),则必有a>0.( )
(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)不等式ax2+bx+c≤0在R上恒成立的条件是a<0且Δ=b2-4ac≤0.( )
(4)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)√
2.不等式≤0的解集是( )
A.(-∞,1)∪[3,+∞)
B.(-∞,1]∪(3,+∞)
C.[1,3)
D.[1,3]
解析:C [≤0⇔⇔1≤x<3,所以不等式≤0的解集为[1,3).]
3.不等式x2-ax-b<0的解集为(2,3),则a+b= ______ .
解析:由不等式x2-ax-b<0的解集为(2,3),知方程x2-ax-b=0的解为2或3,
由韦达定理,得解得a=5,b=-6,所以a+b=-1.
答案:-1
4.(2024·芜湖模拟)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,显然成立;当m≠0时,由已知得解得0<m<4.综上知,实数m的取值范围是[0,4).
答案:[0,4)
一元二次不等式的求解
►[角度1] 不含参的不等式
[例1] (2024·南昌模拟)已知集合A=,B={x|x2+x-2>0},则A∩B=( )
A.(-∞,2) B.(-2,2)
C.(1,2) D.(-∞,1)
[解析] C [由<0,解得0<x<2,所以A
=(0,2),由x2+x-2>0,解得x>1或x<-2,所以B=(-∞,-2)∪(1,+∞),故A∩B=(1,2).]
►[角度2] 含参不等式
[例2] (2024·淮北五校联考)解关于x的不等式ax2-2≥2x-ax(a∈R).
[解] 原不等式可化为ax2+(a-2)x-2≥0,即(ax-2)(x+1)≥0.
①当a=0时,原不等式化为x+1≤0,解得x≤-1.
②当a>0时,原不等式化为(x+1)≥0,
解得x≥或x≤-1.
③当a<0时,原不等式化为(x+1)≤0.
当>-1,即a<-2时,解得-1≤x≤;
当=-1,即a=-2时,解得x=-1满足题意;
当<-1,即-2<a<0时,解得≤x≤-1.
综上所述,当a=0时,不等式的解集为{x|x≤-1};
当a>0时,不等式的解集为;
当-2<a<0时,不等式的解集为;
当a=-2时,不等式的解集为{-1};
当a<-2时,不等式的解集为.
解含参数的一元二次不等式时分类讨论的方法
(1)当二次项系数中含有参数时,应讨论二次项系数是等于0,小于0,还是大于0,然后将不等式转化为一次不等式或二次项系数为正的形式.
(2)当不等式对应的一元二次方程的根的个数不确定时,讨论判别式Δ与0的关系.
(3)确定无根时可直接写出解集;确定方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定解集形式.