2.3 第1课时 一元二次不等式的解法-【优学精讲】2026-2027学年高中数学必修第一册教用Word(人教A版)
2026-09-04
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教辅
摘要:
本讲义聚焦一元二次不等式的解法这一核心知识点,先从实际情境抽象出概念,通过二次函数零点、方程根的关系构建解法支架,涵盖不含参数(化标准、判Δ、求实根、画图象、写解集)和含参数(讨论系数、根的大小)两种类型,形成完整知识脉络。
资料以情境导入培养数学眼光,通过二次函数图象与方程根的关系渗透数形结合,用分类讨论含参数不等式培养数学思维,练习题兼顾基础与变式。课中助教师高效授课,课后学生可依步骤回顾、强化练习,弥补知识盲点,提升用数学语言表达解集的能力。
内容正文:
2.3 二次函数与一元二次方程、不等式
第1课时 一元二次不等式的解法
课标要求 1.经历从实际情境中抽象出一元二次不等式的过程,了解一元二次不等式的现实意义. 2.能借助一元二次函数求解一元二次不等式,并能用集合表示一元二次不等式的解集.
给出下面四个不等式:
(1)x2-x-6>0;(2)x2-x-6≤0;
(3)-x2+2x≥0;(4)2x2+ax+5<0(a为常数).
根据左面的“新课导入”完成下面的思考.
思考 四个不等式中,每个不等式含有几个未知数?未知数的最高次数是多少?
提示:都含有一个未知数且未知数的最高次数是2.
知识点一 一元二次不等式
1.一般地,我们把只含有一个未知数,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.
2.一元二次不等式的一般形式是ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0,其中a,b,c均为常数,a≠0.
3.一般地,对于二次函数y=ax2+bx+c,我们把使ax2+bx+c=0的实数x叫做二次函数y=ax2+bx+c的零点.
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”.
(1)mx2-5x<0是一元二次不等式.( )
(2)x2->0为一元二次不等式.( )
(3)函数y=x2-4x+4的零点是(2,0).( )
答案:(1)× (2)× (3)×
2.若(2m-1)x2+x-1≥0是关于x的一元二次不等式,则m的取值范围是________.
解析:根据一元二次不等式的定义可得2m-1≠0,解得m≠.
答案:{m|m≠}
3.若是函数y=2x2-ax+3的一个零点,则该函数的另一个零点为________.
解析:因为是函数y=2x2-ax+3的一个零点,
则2×()2-a×+3=0,
解得a=5,则y=2x2-5x+3.
令y=2x2-5x+3=0,
解得x=或x=1,
所以y=2x2-ax+3的另一个零点为1.
答案:1
【感悟提升】 一元二次不等式概念中的关键词
(1)一元,即只含一个未知数,其他元素均为常数(或参数).
(2)二次,即未知数的最高次数必须为2,且其系数不能为0.
知识点二 一元二次不等式的解法
二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
类别
Δ>0
Δ=0
Δ<0
y=ax2+bx+c(a>0)的图象
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}
{x|x≠-}
R
ax2+bx+c<0(a>0)的解集
{x|x1<x<x2}
∅
∅
(对接教材P52例1、例2、例3)解下列不等式:
(1)x2-7x+12>0;(2)-x2-2x+3≥0;
(3)x2-2x+1<0;(4)x2-2x+2>0.
【解】 (1)方程x2-7x+12=0的根为x1=3,x2=4.
根据函数y=x2-7x+12的图象(图1),可得原不等式的解集为{x|x<3,或x>4}.
(2)不等式两边同时乘-1,得x2+2x-3≤0.
方程x2+2x-3=0的根为x1=-3,x2=1.
根据函数y=x2+2x-3的图象(图2),可得原不等式的解集为{x|-3≤x≤1}.
(3)方程x2-2x+1=0有两个相同的根x1=x2=1.
根据函数y=x2-2x+1的图象(图3),可得原不等式的解集为∅.
(4)因为Δ=-4<0,所以方程x2-2x+2=0无实数根.
根据y=x2-2x+2的图象(图4),可得原不等式的解集为R.
【感悟提升】 解不含参数的一元二次不等式的一般步骤
(1)化标准:通过对不等式变形,使不等式右侧为0,使二次项系数为正;
(2)判别式:对不等式左侧因式分解,若不易分解,则计算一元二次方程的判别式;
(3)求实根:根据判别式说明方程有无实根,若有实根则求出相应的一元二次方程的根;
(4)画草图:根据一元二次方程根的情况画出对应的二次函数的草图;
(5)写解集:根据图象写出不等式的解集.
解下列不等式:
(1)(2x-1)(x+3)<0;(2)2x2<x-1;
(3)-6x2-x+2≤0.
解:
(1)易知方程(2x-1)(x+3)=0的两个实数根分别为x1=-3,x2=,作出二次函数y=(2x-1)(x+3)的图象,如图1所示.由图可得原不等式的解集为.
(2)原不等式可化为2x2-x+1<0,因为Δ=-7<0,所以方程2x2-x+1=0无实数根,作出二次函数y=2x2-x+1的图象,如图2所示.根据图象得不等式2x2-x+1<0的解集为∅.因此,原不等式的解集为∅.
(3)原不等式可化为6x2+x-2≥0,因为Δ=49>0,所以方程6x2+x-2=0有两个不相等的实数根,解得x1=-,x2=.
作出二次函数y=6x2+x-2的图象,如图3所示.根据图象得不等式6x2+x-2≥0的解集为{x|x≤-,或x≥}.因此,原不等式的解集为
{x|x≤-,或x≥}.
应用点 含参数的一元二次不等式的解法
解关于x的不等式(ax-2)(x+1)≥0(x∈R,a≥0).
【解】 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-)(x+1)≥0,解得x≥或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
{x|x≥或x≤-1}.
母题探究 若把本例中的“a≥0”改为“a<0”,求该不等式的解集.
解:当a<0时,原不等式化为(x-)(x+1)≤0.
当>-1,即a<-2时,解得-1≤x≤;
当=-1,即a=-2时,解得x=-1;
当<-1,即-2<a<0时,解得≤x≤-1.
综上所述,当-2<a<0时,不等式的解集为{x|≤x≤-1};当a=-2时,不等式的解集为{x|x=-1};当a<-2时,不等式的解集为{x|-1≤x≤}.
【感悟提升】 解含参数的一元二次不等式的一般步骤
(1)讨论二次项系数:二次项若含有参数,应讨论其是等于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:判断方程的根的个数,讨论判别式Δ与0的关系;
(3)写出解集: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,从而确定解集的形式.
求关于x的不等式x2+(a-2)x-2a≤0的解集.
解:由x2+(a-2)x-2a≤0可得(x+a)(x-2)≤0,
当-a=2,即a=-2时,由(x-2)2≤0知,x=2;
当-a>2,即a<-2时,解得2≤x≤-a;
当-a<2,即a>-2时,解得-a≤x≤2.
综上,当a<-2时,不等式的解集为{x|2≤x≤-a};
当a=-2时,不等式的解集为{x|x=2};
当a>-2时,不等式的解集为{x|-a≤x≤2}.
1.(多选)下列不等式是一元二次不等式的是( )
A.x2+x<-1
B.x2++1<0
C.x2++1<0
D.x2+1<0
解析:选AD.由于x2++1<0,x2++1<0不符合一元二次不等式的定义,只有x2+x<-1,x2+1<0是一元二次不等式.
2.(教材P53T1改编)不等式x2-x+>0的解集是( )
A.{x|<x<}
B.{x|x>}
C.{x|x<}
D.{x|x<或x>}
解析:选D.由x2-x+>0,得 (x-)(x-)>0,解得x<或x>,所以不等式的解集是{x|x<或x>}.
3.(教材P55习题2.3T2改编)要使有意义,则x的取值范围为____________.
解析:由题可得-x2+x+12>0,
可转化为x2-x-12<0,
解得-3<x<4.
所以x的取值范围为{x|-3<x<4}.
答案:{x|-3<x<4}
4.若0<m<1,则不等式(x-m)(x-)<0的解集为________.
解析:因为0<m<1,所以>1>m,故不等式的解集为{x|m<x<}.
答案:{x|m<x<}
1.已学习:一元二次不等式的概念及解法,含参数的一元二次不等式的解法.
2.须贯通:解不含参数的一元二次不等式常利用数形结合法;解含参数的一元二次不等式有时需要分类讨论.
3.应注意:解含参数的一元二次不等式时参数的分类讨论标准.
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