内容正文:
高考总复习 数学
第一章 集合与常用
逻辑用语、不等式
第五节 一元二次方程和一元二次不等式
课标解读 1.会从实际情境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.
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{x|x>x2或x<x1}
R
{x|x1<x<x2}
∅
∅
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f(x)·g(x)>0(<0)
f(x)·g(x)≥0(≤0)且g(x)≠0
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一、辨析正误(在括号内画“√”或“×”)
(1)若不等式ax2+bx+c<0的解集为(x1,x2),则必有a>0.( )
(2)若不等式ax2+bx+c>0的解集是(-∞,x1)∪(x2,+∞),则方程ax2+bx+c=0的两个根是x1和x2.( )
(3)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.( )
√
×
√
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×
√
(4)不等式ax2+bx+c≤0在R上恒成立的条件是a<0且Δ=b2-4ac≤0.( )
(5)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.( )
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B
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D
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知识点一 一元二次不等式
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
有两相异实根x1,x2 (x1<x2)
有两相等实根x1=x2=-
没有实数根
ax2+bx+c>0 (a>0)的解集
______________
____________
__
ax2+bx+c<0 (a>0)的解集
____________
__
__
{x|x≠-}
知识点二 分式不等式与整式不等式
1.>0(<0)⇔ ________________.
2.≥0(≤0)⇔ ___________________________.
不等式ax2+bx+c>0(<0)恒成立的条件要结合其对应的函数图象决定.
(1)不等式ax2+bx+c>0对任意实数x恒成立⇔或
(2)不等式ax2+bx+c<0对任意实数x恒成立⇔或
二、版本互鉴
1.(苏教版必修第一册P62 T5改编)已知集合A={x|x2-16<0},B={x|x2-4x+3>0},则A∪B=________.
答案:R
2.(湘教版必修第一册P54例6改编)已知不等式x2+ax+b<0的解集为(-3,-1),则实数a=________,b=________.
答案:4 3
3.(人教A版必修第一册P58 T6改编)若关于x的不等式x2-2ax+18>0恒成立,则实数a的取值范围为________.
答案:(-3,3)
解析:由题意得Δ=4a2-4×18<0,可得-3<a<3.
考点 不含参数的一元二次不等式的解法(自悟通)
1.已知集合M={x|x2+5x-6≤0,x∈Z},N={y|y2+5y+4≤0},则M∩N=( )
A.[-6,1]
B.{-4,-3,-2,-1}
C.[-4,-1]
D.{-6,-4,-3,-2,-1,0,1}
解析:由x2+5x-6≤0得(x-1)(x+6)≤0,所以-6≤x≤1.又x∈Z,所以M={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1}.由y2+5y+4≤0得(y+4)(y+1)≤0,所以-4≤y≤-1,所以N=[-4,-1],所以M∩N={-4,-3,-2,-1}.
2.若集合M={x|x(3-x)>0},N=,则M∩N=( )
A.[-3,2] B.(0,3]
C.[-3,2) D.(0,2]
解析:由x(3-x)>0,可得x(x-3)<0,解得0<x<3,所以M={x|0<x<3}.
由≤0,可得
解得-3<x≤2,
所以N={x|-3<x≤2},所以M∩N=(0,2].
3.(2024·上海卷)不等式x2-2x-3<0的解集为________.
答案:(-1,3)
解析:由x2-2x-3=(x-3)·(x+1)<0,得-1<x<3.
解一元二次不等式的四个步骤
考点 含参数的一元二次不等式的解法(自悟通)
【例1】解不等式x2-(a+1)x+a<0.
解:原不等式可化为(x-a)(x-1)<0.
当a>1时,原不等式的解集为{x|1<x<a};
当a=1时,原不等式的解集为∅;
当a<1时,原不等式的解集为{x|a<x<1}.
将本例中的不等式改为ax2-(a+1)x+1<0(a>0),求此不等式的解集.
解:不等式可化为(ax-1)(x-1)<0.
因为a>0,所以a(x-)(x-1)<0.
当a>1时,解得<x<1;当a=1时,解集为∅;
当0<a<1时,解得1<x<.
综上,当0<a<1时,此不等式的解集为;当a=1时,此不等式的解集为∅;当a>1时,此不等式的解集为.
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)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,从而确定不等式的解集.
设m∈R,解关于x的不等式m2x2+2mx-3<0.
解:①当m=0时,-3<0恒成立;
②当m>0时,不等式可化为(mx+3)(mx-1)<0,
即(x+)(x-)<0,而-<,
此时不等式的解集为;
③当m<0时,不等式可化为(mx+3)(mx-1)<0,
即(x+)(x-)<0,而->,
此时不等式的解集为.
综上,当m<0时,不等式的解集为;当m=0时,不等式的解集为R;当m>0时,不等式的解集为.
等式的解集为R;当m>0时,不等式的解集为.
考点 三个“二次”间的关系(精研通)
【例2】(多选)已知不等式ax2+bx+c<0的解集为{x|x<-1或x>3},则下列结论正确的是( )
A.a<0
B.a+b+c>0
C.c>0
D.cx2-bx+a<0的解集为{x|x<-或x>1}
解析:根据二次函数开口与二次不等式之间的关系可知a<0,故A正确;ax2+bx+c=0的根为-1,3,则即
∴a+b+c=-4a>0,故B正确;c=-3a>0,故C正确;cx2-bx+a<0,即-3ax2+2ax+a<0,则3x2-2x-1<0,解得-<x<1,∴cx2-bx+a<0的解集为,故D错误.
(1)一元二次方程的根就是相应一元二次函数的零点,也是相应一元二次不等式解集的端点值.
(2)给出一元二次不等式的解集,相当于知道了相应二次函数的开口方向及与x轴的交点,可以利用代入根或根与系数的关系求待定系数.
1.已知不等式ax2-bx-1≥0的解集是[-,-],则不等式x2-bx-a<0的解集为________.
答案:(2,3)
解析:由题意知-,-是方程ax2-bx-1=0的两根,所以由根与系数的关系得
解得不等式x2-bx-a<0即为x2-5x+6<0,其解集为
(2,3).
2.已知函数f(x)=,若f(x)>m的解集为(,6),则m的值为________.
答案:2
解析:因为f(x)>m,所以>m,所以mx2-15x+9m<0.因为该不等式的解集为(,6),所以mx2-15x+9m=0的两个根为和6,所以+6=,解得m=2.
$$