3.3.2 第1课时 一元二次不等式的解法-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中数学必修第一册教师用书配套课件(苏教版)

2026-09-23
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摘要:

该高中数学课件聚焦一元二次不等式的解法,以园艺师围矩形区域的实际情境导入,引导学生抽象出定义,通过二次函数与方程的关系构建知识支架,衔接函数与不等式的前后内容。 其亮点在于融合数学抽象、数学运算与数学建模素养,通过“三个二次”关系图表直观呈现解集规律,典例研析中“化标准、判判别式”等通性通法总结,帮助学生形成解题思路,教师可借助情境与分层训练提升教学效率。

内容正文:

3.3.2 从函数观点看一元二次不等式 第三章 不等式 1 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(数学抽象). 2.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(数学运算). 3.借助一元二次函数的图象,了解一元二次不等式与相应函数、方程的联系(数学抽象). 4.能够从实际生活和生产中抽象出一元二次不等式的模型,并加以解决(数学建模、数学运算). 第1课时 一元二次不等式的解法 第三章 不等式 3 目 录 CONTENTS 基础落实 典例研析 课时作业 基础落实 >> 目录 5   园艺师打算在空地上用栅栏围一个矩形区域种植花卉,栅栏的长度是 24 m. 【问题】 若围成的矩形区域的面积要大于20 m2,则这个矩形的边长要满 足什么条件? 数学·必修第一册(SJ) 目录 知识点一 一元二次不等式 1. 定义:只含有 未知数,并且未知数最高次数是 ⁠的整式不 等式叫作一元二次不等式. 2. 一般形式:ax2+bx+c>0或ax2+bx+c≥0或ax2+bx+c<0或ax2+ bx+c≤0,其中a,b,c均为常数,a≠0. 一个  2  提醒:对一元二次不等式的再理解: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. 数学·必修第一册(SJ) 目录 【想一想】 1. 不等式x2+ >0是一元二次不等式吗? 提示:不是,一元二次不等式一定为整式不等式. 2. 一元二次不等式的一般形式中“a≠0”可以省略吗? 提示:不可以,若a=0,就不是二次不等式了. 数学·必修第一册(SJ) 目录 知识点二 二次函数与一元二次方程、一元二次不等式的解集的对应关系 判别式Δ=b2-4ac Δ>0 Δ=0 Δ<0 方程ax2+bx+c=0(a >0)的根 有两个相异的实 数根x1,2= ⁠ (x1<x2) 有两个相等的实数根 x1=x2= ⁠ 没有 实数 根 二次函数y=ax2+bx+ c(a>0)的图象   -   数学·必修第一册(SJ) 目录 判别式Δ=b2-4ac Δ>0 Δ=0 Δ<0 ax2+bx+c>0(a> 0)的解集 (-∞,x1)∪ (x2,+∞) (-∞,- )∪ (- ,+∞) R ax2+bx+c≥0(a> 0)的解集 (-∞, x1]∪[x2,+ ∞) R R ax2+bx+c<0(a> 0)的解集 (x1,x2) ⌀ ⌀ ax2+bx+c≤0(a> 0)的解集 [x1,x2] {x|x=- } ⌀ 数学·必修第一册(SJ) 目录 提醒:三个“二次”关系的实质:①ax2+bx+c=0的解⇔y=ax2+bx+ c的图象与x轴交点的横坐标(即二次函数的零点);②ax2+bx+c>0的 解集⇔y=ax2+bx+c的图象上的点(x,y)在x轴上方时,对应x的取 值集合;③ax2+bx+c<0的解集⇔y=ax2+bx+c的图象上的点(x, y)在x轴下方时,对应x的取值集合. 数学·必修第一册(SJ) 目录 1. 一元二次不等式(x+2)(5-x)>0的解集为(  ) A. {x|x<-2或x>5} B. {x|x<-5或x>2} C. {x|-2<x<5} D. {x|-5<x<2} √ 解析: 原一元二次不等式可化为(x+2)(x-5)<0,解得-2<x <5,所以原不等式的解集为{x|-2<x<5}.故选C. 数学·必修第一册(SJ) 目录 2. 〔多选〕下列不等式是一元二次不等式的是(  ) A. x2+ +1<0 B. x2+ x<-1 C. ax2+4x-7>0 D. x2<-1 √ √ 解析:  选项A中,由于x2+ +1<0不符合一元二次不等式的定 义,故A错误;选项C中,当a=0时,不等式为一次不等式,故C错误;选 项B和D中,x2+ x<-1,x2+1<0是一元二次不等式.故选B、D. 数学·必修第一册(SJ) 目录 3. 不等式3x2-2x+1>0的解集是 ⁠. 解析:因为Δ=(-2)2-4×3×1=4-12=-8<0,所以不等式3x2-2x +1>0的解集为R. 4. 求不等式8x-1≥16x2的解集. 解:原不等式等价于16x2-8x+1≤0⇒(4x-1)2≤0,而只有当4x-1= 0,即x= 时不等式成立,故不等式的解集为{ }. R 数学·必修第一册(SJ) 目录 典例研析 >> 目录 15 题型一 不含参数的一元二次不等式的解法 (链接教科书第66页例1)解下列不等式: (1)x2-7x+12<0; 解: 因为Δ=(-7)2-4×1×12=1>0, 又方程x2-7x+12=0的解为x1=3,x2=4. 作出函数y=x2-7x+12的图象,如图①所示. 由图象可得原不等式的解集为{x|3<x<4}. 数学·必修第一册(SJ) 目录 (2)-3x2+6x≤2; 解: 原不等式等价于3x2-6x+2≥0,Δ=12>0, 解方程3x2-6x+2=0,得x1= ,x2= , 作出函数y=3x2-6x+2的图象,如图②所示, 由图象可得原不等式的解集为{x|x≤ 或x≥ }. 数学·必修第一册(SJ) 目录 (3)4x2+4x+1>0; 解: 因为Δ=0,所以方程4x2+4x+1=0有两个相等的实根x1=x2= - . 作出函数y=4x2+4x+1的图象如图③所示. 由图象可得原不等式的解集为{x|x≠- ,x∈R}. 数学·必修第一册(SJ) 目录 (4)2x-2>x2. 解: 原不等式可化为x2-2x+2<0. 因为Δ=(-2)2-4×1×2<0,函数y =x2-2x+2的图象开口向上,所以函 数图象与x轴无交点, 作出函数y=x2-2x+2的图象如图④所示. 观察图象可得,原不等式的解集为⌀. 数学·必修第一册(SJ) 目录 通性通法 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,使不等式的右侧为0,使二次项系 数为正; (2)判别式:对不等式的左侧进行因式分解,若不能分解,则计算对应 方程的判别式; (3)求实根:求出相应的一元二次方程的根或根据判别式说明方程无 实根; (4)画简图:根据一元二次方程根的情况画出对应的二次函数的简图; (5)写解集:根据图象写出不等式的解集. 数学·必修第一册(SJ) 目录 1. 不等式(x-1)2<x+5的解集为(  ) A. {x|1<x<4} B. {x|-1<x<4} C. {x|-4<x<1} D. {x|-1<x<3} √ 解析:  不等式(x-1)2<x+5可化为x2-3x-4<0,即(x-4) (x+1)<0,解得-1<x<4,所以不等式的解集为{x|-1<x<4}. 故选B. 数学·必修第一册(SJ) 目录 2. 解下列不等式: (1)(2-x)(x+3)<0; 解: 原不等式可化为(x-2)(x+3)>0. 方程(x-2)(x+3)=0的两根为x1=2,x2=-3. 结合二次函数y=(x-2)(x+3)的图象(图略)知, 原不等式的解集为{x|x<-3或x>2}. 数学·必修第一册(SJ) 目录 (2)-2<x2-3x≤10. 解:原不等式等价于不等式组 不等式①可化为x2-3x+2>0,解得x>2或x<1. 不等式②可化为x2-3x-10≤0,解得-2≤x≤5. 故原不等式的解集为{x|-2≤x<1或2<x≤5}. 数学·必修第一册(SJ) 目录 题型二 “三个二次”间的关系 (链接教科书第69页习题12题)已知关于x的不等式ax2+bx+c<0 的解集为{x|2<x<3},求关于x的不等式cx2+bx+a>0的解集. 解:由题意可知a>0,且2和3是方程ax2+bx+c=0的两根, 由根与系数的关系可知- =2+3=5, =2×3=6,则b=-5a,c=6a, 故不等式cx2+bx+a>0可化为6ax2-5ax+a>0,即a(6x2-5x+1) >0, 由a>0得,6x2-5x+1>0,解得x< 或x> , 所以不等式cx2+bx+a>0的解集为{x 或x> }. 数学·必修第一册(SJ) 目录 【母题探究】  (变条件、变设问)若本例中条件改为“已知关于x的不等式ax2+ bx+c>0的解集为{x|2<x<3}”,求关于x的不等式cx2-bx+a≥0 的解集. 解:由题意可知a<0,且2和3是方程ax2+bx+c=0的两根, 由根与系数的关系可知- =2+3=5, =2×3=6,则b=-5a,c= 6a, 故不等式cx2-bx+a≥0可化为6ax2+5ax+a≥0,即a(6x2+5x+1) ≥0, 由a<0得,6x2+5x+1≤0,解得- ≤x≤- , 所以不等式cx2-bx+a≥0的解集为{x|- ≤x≤- }. 数学·必修第一册(SJ) 目录 通性通法   已知以a,b,c为参数的不等式(如ax2+bx+c>0)的解集,求解 其他不等式解集的步骤: (1)根据解集来判断二次项系数的符号; (2)根据根与系数的关系把b,c用a表示出来并代入所要解的不等式; (3)约去a,将不等式化为具体的一元二次不等式求解. 数学·必修第一册(SJ) 目录 1. 〔多选〕若不等式x2-(a+1)x+a<0的解集是{x|-3≤x≤4}的 子集,则实数a的取值可能是(  ) A. -3 B. 2 C. -5 D. 5 √ √ 解析:  关于x的不等式x2-(a+1)x+a<0可化为(x-1)(x- a)<0,其解集是{x|-3≤x≤4}的子集,当a=1时,不等式为(x- 1)2<0,其解集为空集,符合题意;当a>1时,不等式的解集为{x|1< x<a},应满足1<a≤4;当a<1时,不等式的解集为{x|a<x<1}, 应满足-3≤a<1,所以-3≤a≤4.故选A、B. 数学·必修第一册(SJ) 目录 2. 已知二次函数y=-x2+bx+c的零点为-2和1,则关于x的不等式x2 +bx-c>0的解集为 ⁠. 解析:由题意知,-2和1为方程-x2+bx+c=0的两根,由根与系数的关 系,得 解得b=-1,c=2,所以不等式为x2-x-2>0, 即(x-2)·(x+1)>0,所以不等式的解集为(-∞,-1)∪(2, +∞). (-∞,-1)∪(2,+∞) 数学·必修第一册(SJ) 目录 题型三 简单的分式不等式 解下列不等式: (1) >0;(2) ≤1. 解:(1) >0⇔(x-3)(x+2)>0⇔x<-2或x>3, 所以原不等式的解集为{x|x<-2或x>3}. (2)由 ≤1,得 -1= ≤0,即 ≥0. 此不等式等价于(x-4)(2x-3)≥0且2x-3≠0,解得x< 或x≥4, 所以原不等式的解集为{x|x< 或x≥4}. 数学·必修第一册(SJ) 目录 通性通法 解分式不等式的策略 (1)对于形如 >0(<0)的不等式可等价转化为f(x)g(x)> 0(<0)来解决;对于形如 ≥0(≤0)的不等式可等价转化为 来解决; (2)对于不等号右边不为零的较复杂的分式不等式,先移项再通分(不 要去分母),使不等号右边为零,然后再用上述方法转化为整式不等式 (组)求解. 数学·必修第一册(SJ) 目录 1. (2026·昆山期中)不等式 ≥2的解集为  {x|0<x≤ } . 解析:原不等式等价于 ≥0,即 解得0<x≤ , 所以原不等式的解集为{x|0<x≤ }. 2. 不等式 ≥0的解集是{x|-1≤x<5},则a的值为 ⁠. 解析:由于原不等式等价于 因此结合不等式解集 知a=5. {x|0<x≤ }  5  数学·必修第一册(SJ) 目录 1. (2026·盐城质检)不等式6x2-5x+1>0的解集是(  ) A. {x| <x< } B. {x|x> } C. {x|x< } D. {x|x< 或x> } √ 解析:  因为Δ=(-5)2-4×6×1=1>0,方程6x2-5x+1=0的两根 为x1= ,x2= ,又二次函数y=6x2-5x+1的图象开口向上,所以不等 式6x2-5x+1>0的解集是{x|x< 或x> }.故选D. 数学·必修第一册(SJ) 目录 2. 〔多选〕关于x的一元二次不等式ax2+bx+1>0的解集为 , 则下列成立的是(  ) A. a2+b2=5 B. a+b=-3 C. ab=-2 D. =2 √ √ √ 数学·必修第一册(SJ) 目录 解析:  不等式ax2+bx+1>0的解集为 ,所以-1, 为方 程ax2+bx+1=0的两个根,则 解得 所以a2 +b2=5,a+b=-3,ab=2, =2,故C错,A、B、D正确. 数学·必修第一册(SJ) 目录 3. 不等式 ≥1的解集为  [ ,2) . 解析:由 ≥1得 -1≥0,即 ≥0⇒ ≤0,则 解得 ≤x<2,所以不等式的解集为[ ,2). [ ,2) 数学·必修第一册(SJ) 目录 4. 解下列不等式: (1)x(7-x)≥12; 解: 原不等式可化为x2-7x+12≤0. 因为方程x2-7x+12=0的两根为x1=3,x2=4. 所以原不等式的解集为{x|3≤x≤4}. 数学·必修第一册(SJ) 目录 (2)x2>2(x-1). 解: 原不等式可以化为x2-2x+2>0, 因为判别式Δ=4-8=-4<0, 所以方程x2-2x+2=0无实数根, 又函数y=x2-2x+2的图象开口向上, 所以原不等式的解集为R. 数学·必修第一册(SJ) 目录 课时作业 >> 目录 38    1. 不等式x(4-x)<3的解集为(  ) A. {x|x<1或x>3} B. {x|x<0或x>4} C. {x|1<x<3} D. {x|0<x<4} 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 解析:  不等式x(4-x)<3化为x2-4x+3>0,即(x-1)(x- 3)>0,解得x<1或x>3.故选A. 数学·必修第一册(SJ) 目录 2. (2026·盐城期中)不等式ax2-5x+c<0的解集为{x|2<x<3}, 则a,c的值为(  ) A. a=6,c=1 B. a=-6,c=-1 C. a=1,c=6 D. a=-1,c=-6 √ 解析:  由题意得,2,3是方程ax2-5x+c=0的两个实数根,所以2+ 3= ,2×3= ,则a=1,c=6.故选C. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 数学·必修第一册(SJ) 目录 3. 设集合A={x|x2-x-12<0},B={x∈Z|x2+4x-5<0},则 A∩B=(  ) A. {x|-3<x<1} B. {x|-1<x<3} C. {-2,-1,0} D. {0,1,2} √ 解析:  A={x|x2-x-12<0}={x|-3<x<4},B={x∈Z|x2+ 4x-5<0}={x∈Z|-5<x<1}={-4,-3,-2,-1,0},则A∩B ={-2,-1,0}. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 数学·必修第一册(SJ) 目录 4. (2026·江阴月考)“x>1”是“ >1”的(  ) A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件 √ 解析:  因为 >1,所以 -1= >0,即(x-1)(x-2)< 0,解得1<x<2,由x>1成立推不出1<x<2成立,由1<x<2成立能推 出x>1成立,所以x>1是 >1的必要不充分条件.故选B. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 数学·必修第一册(SJ) 目录 5. 〔多选〕下列不等式的解集为R的有(  ) A. x2+x+1≥0 B. x2-2 x+ >0 C. x2+6x+10>0 D. 2x2-3x+4<1 √ √ 解析:  A中,Δ=12-4×1<0,满足条件,故A正确;B中,Δ=(- 2 )2-4× >0,解集不为R,故B错误;C中,Δ=62-4×10<0,满 足条件,故C正确;D中,不等式可化为2x2-3x+3<0,所对应的二次函 数开口向上,显然解集不可能为R,故D错误.故选A、C. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 数学·必修第一册(SJ) 目录 6. 〔多选〕已知关于x的一元二次不等式ax2+bx+c≥0的解集为{x| x≤-2或x≥1},则(  ) A. b>0且c<0 B. 4a+2b+c=0 C. 不等式bx+c>0的解集为{x|x>2} D. 不等式cx2-bx+a<0的解集为{x|-1<x< } √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 数学·必修第一册(SJ) 目录 解析:  依题意可得方程ax2+bx+c=0的根为x=-2或x=1,且a> 0,所以 即b=a,c=-2a.对于A,由a>0可得b=a >0,c=-2a<0,故A正确;对于B,易知4a+2b+c=4a>0,故B错 误;对于C,不等式bx+c>0,即ax-2a>0,可得x>2,所以不等式 bx+c>0的解集为{x|x>2},故C正确;对于D,不等式cx2-bx+a< 0,即-2ax2-ax+a<0,即2x2+x-1>0,所以(2x-1)(x+1)> 0,解得x> 或x<-1,即不等式cx2-bx+a<0的解集为{x|x<-1 或x> },故D错误. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 数学·必修第一册(SJ) 目录 7. 已知x=1在不等式k2x2-6kx+8≥0的解集内,则k的取值范围 是 ⁠. 解析:x=1在不等式k2x2-6kx+8≥0的解集内,把x=1代入不等式得k2 -6k+8≥0,解得k≥4或k≤2. {k|k≥4或k≤2} 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 数学·必修第一册(SJ) 目录 8. (2026·淮安质检)若关于x的不等式ax2+(b-2)x+3<0的解集为 (1,3),则a+b= ⁠. 解析:由题意得,a>0,且方程ax2+(b-2)x+3=0的两根分别为1, 3,由根与系数的关系得 解得 故a+b=1-2 =-1. -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 数学·必修第一册(SJ) 目录 9. 不等式 ≤1的解集是  [-1, ] . 解析:由题意知x2+x+2=(x+ )2+ >0,则 ≤1可变形为 3x2+2x+1≤x2+x+2,化简得2x2+x-1≤0,可变形为(2x-1)(x +1)≤0,解得-1≤x≤ .故原不等式的解集为[-1, ]. [-1, ] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 数学·必修第一册(SJ) 目录 10. 解下列不等式: (1)4(2x2-2x+1)>x(4-x); 解: 由原不等式得8x2-8x+4>4x-x2. ∴原不等式等价于9x2-12x+4>0. 解方程9x2-12x+4=0,得x1=x2= , 结合二次函数y=9x2-12x+4的图象知,原不等式的解集为{x|x≠ }. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 数学·必修第一册(SJ) 目录 (2)0≤x2-2x-3<5. 解: 由x2-2x-3≥0得x≤-1或x≥3;由x2-2x-3<5得-2<x <4. ∴-2<x≤-1或3≤x<4. ∴原不等式的解集为{x|-2<x≤-1或3≤x<4}. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 数学·必修第一册(SJ) 目录 11. 在R上定义运算“☉”:a☉b=ab+2a+b,则满足x☉(x-2)<0 的实数x的取值范围为(  ) A. {x|0<x<2} B. {x|-2<x<1} C. {x|x<-2或x>1} D. {x|-1<x<2} √ 解析:  根据给出的定义得,x☉(x-2)=x(x-2)+2x+(x- 2)=x2+x-2=(x+2)(x-1),又x☉(x-2)<0,则(x+2) (x-1)<0,故不等式的解集是{x|-2<x<1}.故选B. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 数学·必修第一册(SJ) 目录 12. 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0,x∈R)的部分对应值如下表: x -3 -2 -1 0 1 2 3 4 y 6 0 -4 -6 -6 -4 0 6 则不等式ax2+bx+c>0的解集是(  ) A. R B. ⌀ C. (-∞,-2)∪(3,+∞) D. (-2,3) √ 解析:  由题意知,二次函数图象开口向上,当x=-2和x=3时,y= 0,故ax2+bx+c>0的解集为(-∞,-2)∪(3,+∞). 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 数学·必修第一册(SJ) 目录 13. 〔多选〕已知a∈Z,若关于x的一元二次不等式x2-6x+a≤0的解集 中有且仅有3个整数,则a的值可以是(  ) A. 5 B. 6 C. 7 D. 9 √ √ 解析:  设y=x2-6x+a,函数图象开口向上,且对称轴为x=3,因 此关于x的一元二次不等式x2-6x+a≤0的解集中有且仅有3个整数时, 需满足x=2时,y≤0,x=1时,y>0,即 解得5< a≤8,又因为a∈Z,所以a=6或7或8,故选B、C. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 数学·必修第一册(SJ) 目录 14. 解下列不等式: (1)(x2-4x+4)(x2-4x+3)≥0; 解: 原不等式可化为 或x-2=0,解得x≥3 或x≤1或x=2,所以原不等式的解集为{x|x≥3或x≤1或x=2}. (2)x4+3x2-10<0; 解: 因为x4+3x2-10=(x2-2)(x2+5)<0,所以-5<x2<2, 又因为x2≥0,所以0≤x2<2,解得- <x< ,即不等式x4+3x2-10 <0的解集为(- , ). 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 数学·必修第一册(SJ) 目录 (3) -x≤1. 解: 原不等式等价于 上述不等式组的解集为{x|x+1≥0}∩{x|x2-2x≤0}, 即原不等式的解集为{x|0≤x≤2}. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 数学·必修第一册(SJ) 目录 $

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