内容正文:
第2课时 一元二次不等式的应用
1.掌握含字母参数的一元二次不等式的解法.(重点)
2.会解与一元二次不等式有关的恒成立问题.(难点)
3.会以一元二次不等式为数学模型,求解相应的实际问题.(重点)
[小组合作型]
含参数的一元二次不等式的解法
(1)解关于x的不等式:x2+(1-a)x-a<0.
(2)解关于x的不等式:ax2-(a-1)x-1<0(a∈R).
【精彩点拨】 (1)―→―→
(2)
【自主解答】 (1)方程x2+(1-a)x-a=0的解为x1=-1,x2=a,函数y=x2+(1-a)x-a的图象开口向上,则当a<-1时,原不等式解集为{x|a<x<-1};当a=-1时,原不等式解集为∅;当a>-1时,原不等式解集为{x|-1<x<a}.
(2)原不等式可化为:
(ax+1)(x-1)<0,
当a=0时,x<1;
当a>0时,(x-1)<0,
∴-<x<1;
当a=-1时,x≠1;
当-1<a<0时,-(x-1)>0,>1,
∴x>-或x<1;
当a<-1时,-<1,
∴x>1或x<-.
综上,原不等式的解集是:
当a=0时,{x|x<1};
当a>0时,;
当a=-1时,{x|x≠1};
当-1<a<0时,;
当a<-1时,.
字母参数的一元二次不等式分类讨论的顺序:
(1(若二次项系数含有参数,则需对二次项系数大于0与小于0进行讨论;
(2(若求对应一元二次方程的根需用公式,则应对判别式Δ进行讨论;
(3(若求出的根中含有参数,则应对两根的大小进行讨论.
[再练一题]
1.解关于x的不等式2x2+ax+2>0(a∈R).
【解】 Δ=a2-16,下面分情况讨论:
(1)当Δ<0,即-4<a<4时,方程2x2+ax+2=0无实根,所以原不等式的解集为R.
(2)当Δ≥0,即a≥4或a≤-4时,方程2x2+ax+2=0的两个根为
x1=),(-a-
x2=).(-a+
当a=-4时,原不等式的解集为{x|x∈R,且x≠1};
当a>4或a<-4时,原不等式的解集为
;
当a=4时 ,原不等式的解集为
{x|x∈R,且x≠-1}.
一元二次不等式的实际应用
某汽车厂上年度生产汽车的投入成本为10万元/辆,出厂价为12万元/辆,年销售量为10 000辆.本年度为适应市场需求,计划提高产品质量,适度增加投入成本.若每辆车投入成本增加的比例为x(0<x<1),则出厂价相应地提高比例为0.75x,同时预计年销售量增加的比例为0.6x,已知年利润=(出厂价-投入成本)×年销售量.
(1)写出本年度预计的年利润y与投入成本增加的比例x的关系式;
(2)为使本年度的年利润比上年度有所增加,则投入成本增加的比例x应在什么范围内?
【精彩点拨】 (1)利用“年利润=(出厂价-投入成本)×年销售量”.
(2)解“y>(12-10)×10 000”即可.
【自主解答】 (1)由题意得y=[12(1+0.75x)-10(1+x)]×10 000×(1+0.6x)(0<x<1),
整理得y=-6 000x2+2 000x+20 000(0<x<1).
(2)要保证本年度的年利润比上年度有所增加,必须有
即
解得0<x<,
所以投入成本增加的比例应在范围内.
解不等式应用题的一般步骤:
(1(认真审题,抓住问题中的关键词,找准不等关系;
(2(引入数学符号,用不等式表示不等关系,使其数学化;
(3(求解不等式;
(4(还原实际问题.
[再练一题]
2.某校园内有一块长为800 m,宽为600 m的长方形地面,现要对该地面进行绿化,规划四周种花卉(花卉带的宽度相同),中间种草坪,若要求草坪的面积不小于总面积的一半,求花卉带宽度的范围.
【解】 设花卉带的宽度为x m,则中间草坪的长为(800-2x)m,宽为(600-2x)m.根据题意可得(800-2x)(600-2x)≥×800×600,整理得x2-700x+600×100≥0,即(x-600)(x-100)≥0,所以0<x≤100或x≥600,x≥600不符合题意,舍去.
故所求花卉带宽度的范围为(0,100]m.
[探究共研型]
不等式的恒成立问题
探究1 一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集是R的等价条件是什么?
【提示】
探究2 不等式f(x)≤a恒成立,x∈[m,n]的等价条件是什么?
【提示】 f(x)≤a,x∈[m,n]恒成立⇔f(x)的最大值≤a,x∈[m,n].
设函数f(x)=mx2-mx-1.
(1)若对于一切实数x,f(x)<0恒成立,求m的取值范围;
(2)对于x∈[1,3],f(x)<-m+5恒成立,求m的取值范围.
【精彩点拨】 (1)分m=0和m≠0两类,结合函数图象求解.
(2)利用函数最值或分离变量m,求范围.
【自主解