内容正文:
一元二次不等式与高次不等式
一元二次不等式
一般式
二次函数[来源:学科网][来源:学科网ZXXK][来源:Z.xx.k.Com]
一元二次方程[来源:学科网]
一元二次不等式
图像与解
x
y
O
x1
x2
或
x
y
O
x0
无解
x
y
O
无解
R
无解
表中,
注:如果二次项系数小于零,则可以先在不等式两边同乘以-1,将不等式变成二次项系数大于零的形式,再利用上面的结论去解不等式.
恒成立问题
恒成立
恒成立
区间的表示方法
设,且,则:
集合表示
名称
区间表示
双闭区间
左闭右开区间
双开区间
例1、用区间表示下列集合:
(1)
(2)
(3)
(4)
【答案】(1)[-3,4] (2)[2,7) (3)(-∞,3] (4)(0,+∞)
例2、用区间表示下列集合:
(1)
(2)
【答案】(1) [-4,1)∪(1,+∞) (2)[2,8]∪{1}
例3、解下列不等式:
(1)
第一步:化为一般式:,
第二步:求根:,
______;______,
【法1】:利用口诀“大于取两边,小于取中间”
【法2】:作出二次函数图像,数形结合
得出答案:_____________.
(2)
【解答】
第一步:将开口向下化为开口向上:________,
第二步:求根:______;______,
【法1】利用口诀:“大于取两边,小于取中间”【法2】:作出二次函数图像,数形结合
得出答案:_____________.
(3)
(4)
(5)
【答案】(1)(2)(3)(4)无解 (5)R
【分析】(1)不等式可化为,求对应的方程的解,结合函数图象求不等式解集;
(2) 不等式可化为,求对应的方程的解,结合函数图象求不等式解集;
(3) 不等式可化为,求对应的方程的解,结合函数图象求不等式解集;
【详解】(1)不等式,可化为,
方程的解为或,
作函数的图象可得,
观察图象可得不等式的解集为,
所以不等式的解集为;
(2)不等式,可化为,
方程的解为或,
作函数的图象可得,
观察图象可得不等式的解集为,
所以不等式的解集为;
(3)不等式,可化为,
方程的解为或,
作函数的图象可得,
观察图象可得不等式的解集为,
所以不等式的解集为.
(4)无解
(5)原不等式化为, 又 ,
所以 的解集为R.
例4、解关于x的不等式(可因式分解)
解:原不等式可以化为:
若即则或
若即则
若即则或
例5、解关于的一元二次不等式(不可因式分解)为实数).
【答案】见解析
【分析】 对于一元二次不等式,按其一般解题步骤,首先应该将二次项系数变成正数,本题已满足这一要求,欲求一元二次不等式的解,要讨论根的判别式的符号,而这里的是关于未知系数的代数式, 的符号取决于未知系数的取值范围,因此,再根据解题的需要,对的符号进行分类讨论.
【解析】: ,
①当
所以,原不等式的解集为 或;
②当Δ=0,即a=±2时,原不等式的解为x≠-;
③当为一切实数 .
综上,当a≤-2,或a≥2时,原不等式的解是 或;
当为一切实数.
例6、已知不等式的解是求不等式的解.
解:由不等式的解为,可知
,且方程的两根分别为2和3,
∴,
即 .
由于,所以不等式可变为
,
即 -
整理,得
所以,不等式的解是
x<-1,或x>.
例7、若不等式 对任意实数 均成立,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
高次不等式的解法——穿根法
高次不等式常用数轴穿根法,又称穿针引线法。
步骤如下: ①移项,把不等式右边变为0且最高次项的系数为正,对不等式左边分解因式,分解到不能再分为止。
②将不等号换成等号解出方程的所有实数根,并在数轴上表示出来。
③由右上方穿线,经过数轴上表示各实数根的点。
④若不等式是“>0”,则找“线”在x轴上方的部分;若不等式是“<0”,则找“线”在x轴下方的部分。
注:当左侧有因式(x-x1)n时,n为奇数时,曲线在x1点处穿过数轴;
n为偶数时,曲线在x1点处不穿过数轴;即为“奇穿偶不穿”。
例1、解不等式:(1)
【解析】①检查各因式中x的符号均为正;
②方程(x-1)(x+2)(x-3)=0的实数根是-2,1,3,在数轴上表示出这三个数,
③由右上方穿线,经过数轴上表示各根的点(如图),
④若不等式是“>0”,则找“线”在x轴上方的区间。
由图可知,原不等式的解为-2<x<1或x>3,故解集为(-2,1)∪(3,)
(2) (x-2)2(x-3)3(x+1)<0
【解析】①检查各因式中x的符号均为正;
②求得相应方程的实数根是-1,2,3(注意:2是二重根,3是三重根),
③在数轴上表示各根并穿线,每个根穿一次(自右上方开始),由于3是三重根,所以在C处穿三次,而2是二重根,则在B处穿两次,结果相当于没穿,如图;
④由图可知,原不等式的解为-1<x<2或2<x<3,故解集为(-1,2)∪(2,3)
(3).
不等式即,注意到奇穿偶不穿,
利用数轴穿根法可知不等式解集为.
(4)
【答案】
课后练习
1.用区间表示下列集合:
(1)
(2)
(3)
(4)
【答案】(1).(-1,5] (2).[-4,2] (3).(10,) (4).(-,1]
2.用区间表示下列集合:
(1)
(2)
【答案】 (1) .(-,-4)∪(-4,1) (2)[-3,1)∪{}
3.解不等式
(1)
【答案】(1).
【分析】根据一元二次不等式的解法,即可求得答案.
【详解】(1)原不等式化为 , 即 , 所以 ,
故不等式的解集为 .
(2)
【答案】(1)x>2或x<-2
【详解】(1)x>2或x<-2
(3)
【答案】
【详解】原不等式等价于:
解得:
所以原不等式解集为:
(4)
【答案】
【详解】原不等式等价于:
即
解得:或
所以原不等式的解集为:
(5)
【答案】
【详解】,
整理得,
解得,
即不等式的解集为.
(6);
【答案】;
【解析】由题意,可得,所以不等式的解集为;
(7).
【答案】或.
【解析】由不等式,可化为,即,
所以不等式的解集为或.
4.若不等式 的解为 ,则不等式 的解集是__________.
【答案】
【解析】根据不等式的解集可知 ,解得 ,即不等式为
,所以不等式的解集为.
5.关于的不等式的解集为,则实数的取值范围是___________.
【答案】
【解析】当时,不等式化为恒成立,当时,不等式化为不恒成立(舍),
当时,要使不等式恒成立,
则,解得,综上所述, .
6.解关于x的不等式x2+2x+1-a2≤0(a为常数).
【答案】见解析
【解析】
不等式可以变为(x+1+a)( x+1-a)≤0,
(1)当-1-a<-1+a,即a>0时,∴-1-a≤x≤-1+a;
(2)当-1-a=-1+a,即 a=0时,不等式即为(x+1)2≤0,∴x=-1;
(3)当-1-a>-1+a,即a<0时,∴-1+a≤x≤-1-a.
综上,当a>0时,原不等式的解为-1-a≤x≤-1+a;
当a=0时,原不等式的解为x=-1;
当a<0时,原不等式的解为-1+a≤x≤-1-a.
7. 已知对于任意实数,恒为正数,求实数的取值范围.
【答案】见解析
【解析】
显然不合题意,于是:
8.解高次不等式(1)
【解析】
由图可知,原不等式的解为1<x<2或3<x,故解集为(1,2)∪(3,+)
(2)
【解析】
由图可知,原不等式的解为x≤-3或x≥2或x=-2,故解集为(,-3]∪[2,+)∪{-2}
(3)
【解析】
由图可知,原不等式的解为-1≤x≤4或x≥6,故解集为[-1,4]∪[6,+)
(4)
【解析】由不等式x3-3x+4<0,可化为(x+1)(x-2)2<0,
由图可知,原不等式的解为x<-1,故解集为(-,-1)
1
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$一元二次不等式与高次不等式
一元二次不等式
二
次函数
元二次方程
元二次不等式
饕
y=ax2+bx+c
4=b2-4ac
ax2+bx+c=O
ax2+bx+c>Oax2+bx+c<O
(a>0)
(a>0)
(a>0)
a>0
X=X1:X=X2
X1<x2或
△>0
(x1<x2
X1<X<X2
X1>X2
0
图像与解
△=0
==品
X≠X0
无解
0
△<0
无解
R
无解
表中x1=b-Vb2-4ac
x=-b+Vb2-40c
2a
2a
注:如果二次项系数小于零,则可以先在不等式两边同乘以一1,将不等式变成二次项系数大
于零的形式,再利用上面的结论去解不等式
恒成立问题
x2+bx+o>01o≠0恒成立台iQ>0iid
r2+bx+ec0lak0恒成立台(la<0iid
区间的表示方法
设a,beR,且a<b,则:
集合表示
名称
区间表示
a≤x≤b
双闭区间
[a,b]
a≤x<b}
左闭右开区间
[a,b)
a<x<bj
双开区间
(a,b)
<a)
(-0,a)
r≥a}
[a,+o)
例1、用区间表示下列集合:
(1)
3≤x≤4}
(2)sx<7}
(3)钟r≤3y
(4)
>0}
例2、用区间表示下列集合:·
(1)
≥4且x≠}
(2)体=12sx≤8
例3、解下列不等式:
2
(1)x2<3x+4
第一步:化为一般式:x2-3x-4<0,
第二步:求根:(x-4x+1)<0,
X1三
X2=
【法1】:利用口诀“大于取两边,小
于取中间”
【法2】:作出二次函数图像,数形结
合
得出答案:
(2)2+x-x2≥0
【解答】
第一步:将开口向下化为开口向上:
第二步:求根:X2;X2
【法1】利用口诀:“大于取两边,小
于取中间”【法2】:作出二次函数图
像,数形结合
得出答案:
(3)x(9-x)>0
(4)x2+2x+1<0
(5)-x2+2x-3<0
例4、解关于x的不等式(可因式分解)X2-X一a(a-1>0
4
例5、解关于x的一元二次不等式(不可因式分解)t+r+1>0(a为实数.
例6、已知不等式r+br+C<0a≠0)的解是r<2,或x>3求不等式br+ax+c>0的解
例7、若不等式ax+2ax-4<2x+4x对任意实数x均成立,则实数a的取值范围是()
A(-2,2)B.(-∞,-2)U(2,+∞)C.(-2,2]D.(-∞,2]
高次不等式的解法一一穿根法
高次不等式常用数轴穿根法,又称穿针引线法。
步骤如下:①移项,把不等式右边变为0且最高次项的系数为正,对不等式左边分解因式,分解到不能再
分为止。
②将不等号换成等号解出方程的所有实数根,并在数轴上表示出来。
③由右上方穿线,经过数轴上表示各实数根的点。
④若不等式是“>0”,则找“线”在x轴上方的部分:若不等式是“<0”,则找“线”在x轴下方的部
分。
X2
Xn-i
Xn
注:当左侧有因式(x-x1)时,n为奇数时,曲线在x1点处穿过数轴:
为偶数时,曲线在x1点处不穿过数轴:即为“奇穿偶不穿”。
例1、解不等式:(1)(x一1)(x十2)(x-3)>0.
(2)(x-2)2(x-3)3(x+1)<0
(3)(1-2x(x-1)°(x+1)2<0
(4)(-40x-6}s0
课后练习
1用区间表示下列集合:
()41<xs5y
a)-4sxs23)年>10
4钟s
2用区间表示下列集合:
6
()钟<1且x≠-4
(2)中=22+1减-35x<1
3.解不等式
(1)3r2-7xs10
(2)2-4>0
(3)Y+x-6s0
(4)6-2r2-x<0
5-0x-2<x(2x-5)+3
(6)x+x+1>0:
)3x-0x+)>4
4若不等式知2+bx+2>0的解为方X分,则不等式2+bx+a<0的解集是
5.关于x的不等式(a-r-(a-)-1<0的解集为R,则实数a的取值范围是
6.解关于x的不等式x+2x+1一a2≤0(a为常数)·
7.已知对于任意实数”,公-2x+K恒为正数,求实数人的取值范围.
8解高次不等式(1)(x-1)(x-2)(x-3)>0:
(2(x+2)2(x+3)(c-2)≥0
3)(x+1)(c-4)(6-x)≤0:
8
(4)x3-3x2+4≤0
9