内容正文:
3.3.2从函数观点看
一元二次不等式
(第二课时)
第三章 不等式
苏教版2019必修第一册·高一
学习目标
教学重点:理解一元二次不等式与二次函数的关系
教学难点:掌握图象法解一元二次不等式
理解一元二次不等式与二次函数的关系;
掌握图象法解一元二次不等式;
能从实际问题中抽象出一元二次不等式并解决。
课程目标
学科素养
数学抽象:理解一元二次不等式与二次函数的关系;
数学建模:从实际问题中抽象出一元二次不等式并解决;
数学运算:掌握图象法解一元二次不等式。
新知引入
的图象
的根 有两个不相等的实数根() 没有实数根
的解集 或
的解集
求根
画图
求解
求解步骤:
函数零点
方程的根
不等式解的端点值
典例精讲
题型一:分式不等式
练习1:求不等式的解集.
解:原不等式可化为 ,
解得 ,
故原不等式的解集为 .
且
小技巧:
解分式不等式时,一定要等价变形为一边为零的形式,再化归为整式不等式(组)求解.当不等式含有等号时,分母不为零.
练习巩固
变式1-1:解下列不等式:
(1) ; (2)
解:(1)原不等式可化为 ,
即
解得
即 .
故原不等式的解集为 .
(2)原不等式可化为 ,
即 , ,
则 .
故原不等式的解集为 .
练习巩固
分式不等式求法:
(1) [注:]
(2) [注:]
若出现的形式,则需要先通分,再根据分式不等式的步骤进行求解,注意分母不能为零.
练习巩固
变式1-2:解下列不等式:
(1) ; (2)
解:不等式 可转化成不等式组
解这个不等式组,可得 或 .
所以原不等式的解集为 或 .
不等式 可化为 ,即 .
可将这个不等式转化成 ,解得 .
所以原不等式的解集为 .
典例精讲
题型二:不等式恒成立问题
练习2:已知,若,恒成立,求实数的取值范围.
(或)(或)
(或)
解:(1)当对称轴,即时,,解得 ,矛盾;
(2)当,即时,,
解得 ,此时;
(3)当,即时,,解得,此时.
综上,的取值范围为 .
练习巩固
二次函数恒成立问题规律方法:
1.不等式的解集是全体实数(或恒成立)的条件是:
当时,,;当时,
2.不等式的解集是全体实数(或恒成立)的条件是:
当时,;当时,
3. 恒成立 ; 恒成立 .
练习巩固
变式2-1:当时,不等式恒成立,则实数的取值范围是_______.
【答案】:
解析:因为,所以,即.
因为不等式恒成立,所以恒成立.
因为,所以,
当且仅当时,等号成立.
所以,即实数的取值范围是.
练习巩固
变式2-2:若不等式的解集为,求实数的取值范围.
解: ①当,即时,不等式为3>0恒成立,故符合题意;
②当,即时,
不等式的解集为.
解得.
综上,实数的取值范围是
典例精讲
题型三:一元二次不等式的实际应用
例2:用一根长为的绳子能围成一个面积大于的矩形吗?当长、宽分别为多少米时,所围成的矩形的面积最大?
解: 设矩形一边的长为,则另一边的长为,其中
由题意,得
即
解得,
所以,当矩形一边的长在至的范围内取值时,能围成一个面积大于的矩形
典例精讲
例3:某小型服装厂生产一种风衣,日销货量件()与货价元/件之间的关系为,生产件所需成本为元.
问:该厂日产量多大时,日获利不少于1300元?
解:由题意,得,
化简,得 ,
解得 .
答:该厂日产量在20件至45件时,日获利不少于1300元.
练习巩固
练习3:一家车辆制造厂引进了一条摩托车整车装配流水线,这条流水线生产的摩托车数量(单位:辆)与创造的价值(单位:元)之间有如下的关系:若这家工厂希望在一个星期内利用这条流水线创收60000元以上,则在一个星期内大约应生产多少辆摩托车?
解: 设这家工厂在一个星期内大约应该利用这条流水线生产辆摩托车,
根据题意,得:
即:对于方程,
,方程有两个实数根
创收60000元以上
练习巩固
练习3:一家车辆制造厂引进了一条摩托车整车装配流水线,这条流水线生产的摩托车数量(单位:辆)与创造的价值(单位:元)之间有如下的关系:若这家工厂希望在一个星期内利用这条流水线创收60000元以上,则在一个星期内大约应生产多少辆摩托车?
画出二次函数的图象,
结合图象得不等式
的解集为
从而不等式的解集为.
因为只能取整数值,所以当这条流水线在一周内生产的摩托车数量在5159辆时,这家工厂能获得60000元以上的收益.
练习巩固
利用不等式解决实际问题的一般步骤:
(1)选取合适的字母表示题目中的未知数;
(2)由题目中给出的不等关系,列出关于未知数的不等式(组);
(3)求解所列出的不等式(组);
(4)结合题目的实际意义确定答案.
练习巩固
变式3-1:某种汽车在水泥路面上的刹车距离(单位:)和汽车刹车前的车速(单位:)之间有如下关系:.在一次交通事故中,测得这种车的刹车距离大于那么这辆汽车刹车前的车速至少为多少(精确到)?
解: 根据题意,得:移项整理,得:
对于方程,,
方程有两个实数根,.
刹车距离大于
练习巩固
变式3-1:某种汽车在水泥路面上的刹车距离(单位:)和汽车刹车前的车速(单位:)之间有如下关系:.在一次交通事故中,测得这种车的刹车距离大于那么这辆汽车刹车前的车速至少为多少(精确到)?
解: 画出二次函数的图象,结合图象得不等式的解集为或,从而不等式的解集为或.
因为车速所以.而所以这辆汽车刹车前的车速至少为
练习巩固
变式3-2:国家原计划以元/吨的价格收购某种农产品吨.按规定,农户向国家纳税为:每收入纳税元(称作税率为个百分点,即).为了减轻农民负担,制定积极的收购政策.根据市场规律,税率降低个百分点,收购量能增加个百分点.试确定的范围,使税率调低后,国家此项税收总收入不低于原计划的.
税收总收入不低于原计划的
税收总收入原计划总收入
税收收入=收购价格收购量税率
税收总收入=
原计划收入=
练习巩固
变式3-2:国家原计划以元/吨的价格收购某种农产品吨.按规定,农户向国家纳税为:每收入纳税元(称作税率为个百分点,即).为了减轻农民负担,制定积极的收购政策.根据市场规律,税率降低个百分点,收购量能增加个百分点.试确定的范围,使税率调低后,国家此项税收总收入不低于原计划的.
解: 设税率调低后“税收总收入”为元,则.
.
依题意,得,
即,
整理,得,解得.
根据的实际意义,知的范围为.
小结
题型一:分式不等式
[注:]
[注:]
题型二:不等式恒成立问题
当时,,()
当时,()
题型三:一元二次不等式的实际应用
实际问题
一元二次不等式问题
一元二次不等式问题的解
实际问题的结果
感谢聆听
数学科学是一个不可分割的有机整体,它的生命力正在于各部分之间的联系.
——希尔伯特
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