内容正文:
教学设计
课程基本信息
学科
数学
年级
高一
学期
秋季
课题
2.3 第3课时一元二次不等式的应用——含参一元二次不等式的解法
教科书
书 名:普通高中教科书数学必修第一册教材
出版社:人民教育出版社 出版日期:2019年6月
教学目标
1.能够准确识别含参一元二次不等式的类型,明确参数对不等式求解的影响。
2.掌握含参一元二次不等式求解的核心思路,即通过分类讨论转化为不含参的一元二次不等式求解。
3.能够熟练处理常见的含参情形(如二次项系数含参、判别式含参、根的大小关系含参),并正确写出不等式的解集。
教学内容
教学重点:
1.含参一元二次不等式分类讨论的依据和标准。
2.常见含参情形(二次项系数含参、根的大小关系含参)的不等式求解方法。
教学难点:
1.准确确定分类讨论的层次和边界,避免重复或遗漏。
2.当参数出现多个影响因素时,能够有序进行分类讨论并整合求解结果。
教学过程
1、 情境导入
1.回顾提问:教师通过PPT展示不含参的一元二次不等式,如“解不等式 x2 - 3x + 2 < 0”“解不等式2x2 + 5x - 3≥0”,引导学生回顾求解步骤:第一步判断二次项系数正负,确定抛物线开口方向;第二步计算判别式△,判断方程根的个数;第三步求出方程的根;第四步结合函数图像写出不等式的解集。
2.提出问题:若将上述不等式中的常数替换为参数,如“解不等式ax2 - 3x + 2 < 0(a∈R)”,此时求解会遇到什么问题?学生思考后回答,教师总结:二次项系数含参时,无法直接确定开口方向;若判别式含参,无法直接确定根的个数;若根的表达式含参,无法直接确定根的大小关系。由此引出本节课的主题——含参一元二次不等式的解法。
2、 新知探究
1.情形一:二次项系数含参(核心:判断是否为二次不等式)
例如:解不等式ax2 - 3x + 2 < 0(a∈R)。
引导学生分析:参数a的取值会影响不等式的类型,当a = 0时,不等式变为一次不等式;当a≠0时,才是二次不等式。因此,第一步应按a = 0和a≠0进行分类。
(1)当a = 0时,不等式化为-3x + 2 < 0,求解得x > ,解集为(, +∞)。
(2)当a≠0时,为二次不等式,需判断开口方向和根的情况。先计算判别式△= 9 - 8a。
① 当a > 0时,抛物线开口向上。再按△< 0、△= 0、△> 0分类:
② 当a < 0时,抛物线开口向下。此时△ = 9 - 8a > 0(因为a < 0,-8a > 0,所以9 - 8a > 9 > 0),方程有两个不等实根,引导学生判断根的大小。
教师总结:当二次项系数含参时,首要分类标准是“二次项系数是否为0”,再在二次项系数不为0的情况下,按“开口方向”“判别式大小”分类,确保不重复、不遗漏。
2.情形二:根的大小关系含参(二次项系数确定)
例如:解不等式x2 - (m + 1)x + m < 0(m∈R)。
引导学生分析:二次项系数为1,开口向上,先对不等式左边因式分解,求出对应方程的根。此时参数m的取值影响两根的大小关系,因此分类标准为“m与1的大小关系”。
教师总结:当二次项系数确定、判别式恒正(或可因式分解)时,分类标准为“根的大小关系”,通过比较根的大小,结合函数图像写出解集。
3.教师引导学生小组讨论,归纳含参一元二次不等式的求解步骤:
(1)定类型:判断二次项系数是否含参,若含参,先按“二次项系数为0”和“不为0”分类,“为0”时转化为一次不等式求解;“不为0”时为二次不等式。
(2)定开口:对于二次不等式,判断二次项系数的正负,确定抛物线开口方向。
(3)定根况:计算判别式△,若△含参,按“△< 0,△= 0,△> 0”分类,判断方程根的个数;若方程可因式分解,直接求出根,再判断根的大小关系(若根含参)。
(4)写解集:结合开口方向和根的情况,利用二次函数图像写出不等式的解集。
强调核心思想:分类讨论,将含参问题转化为不含参问题求解;分类标准要明确,层次要清晰,避免重复和遗漏。
3、 典例分析
类型1:按二次项的系数的符号分类和按根的大小分类;
例1 解不等式
解: 当时,不等式为,解集为;
(2) 当时,
当时,<0,二次函数轴无交点,
所以不等式解集为;
当时, >0,不等式可化为(x+1)(ax+1)>0,解得方程的两根为
当,所以>0,>,
结合二次函数图象得原不等式解集为}.
综上,当时,解集为;
当时,解集为;
当时, 解集为}.
类型2:按判别式的符号分类
例2 解不等式.
解:
①当,即时,解集为;
②当,即时,解集为;
③当或,即时,此时两根,显然,
不等式的解集为或.
综上,当时,解集为;
当时,解集为;
当或,解集为或.
总结:①当求解一元二次不等式时,它是否能够因式分解,若可以就确定对应的二次函数与轴有交点,就不需要考虑判别式.
常见的形式有,
等,若判别式是一个完全平方式,它就能做到“较好形式的十字相乘”,当然因式分解也可以用公式法求解;
②在求解含参的一元二次不等式,需要严谨,多从二次函数的开口方向、判别式、两根大小的比较三个角度进行分类讨论,利用图像进行分析.
四、课堂小结
1.回顾含参一元二次不等式的两种常见情形及求解方法。
2.强调分类讨论的核心思想和注意事项(分类标准明确、层次清晰、不重不漏)。
五、课后作业
1.基础题:解不等式2x2+(a-1)x-a> 0(a∈R).(设计意图:巩固根的大小关系含参的情形,训练因式分解能力)
2.提升题:解不等式ax2+2x+a>0(a∈R).(设计意图:综合考查二次项系数含参、判别式含参的情形,提升分类讨论的全面性)
学科网(北京)股份有限公司
$