一元二次不等式及其解法(知识讲解与典型例题)
课标要求分析:
经历从实际情境中抽象出一元二次不等式模型的过程。通过函数图象了解一元二次不等式与相应方程、函数的联系。掌握求解一元二次不等式的基本方法,并能解决一些实际问题。课标建议在一元二次不等式的学习中,应注重了解一元二次不等式的实际背景。求解一元二次不等式,首先可求出相应方程的根,然后根据相应函数的图象求出不等式的解;也可以运用代数的方法求解。鼓励学生设计求解一元二次不等式的程序框图。
本周学习目标:
1.掌握一元二次不等式的基本解法;
2.了解一元二次不等式与相应函数,方程的联系,体会数形结合的数学思想; 3.初步掌握高次(分式)不等式、无理不等式与绝对值不等式的解法; 4.能将实际问题转化为数学问题,建立不等式模型,求解不等式。
本周学习重难点:
一元二次不等式的基本解法及与相应函数、方程的联系。
本周学习内容:
1.一元一次不等式的解法回顾
为引入一元二次不等式和梳理不等式解法作准备。
2.一元二次不等式的解法
一元二次不等式的一般形式:
由一元二次不等式的一般形式,即可发现其与二次函数和二次方程的联系, 进而可以利用函数图象得到不等式的解集。 设
,
两根为
,
。
结合图象按判别式分类归纳下表: 解集判别式 注意: (1) (2)
关于含参讨论注意:
R 的情形要转化为,
1
的情形; 解集的变化。
(1)对二次项系数讨论:定不等式类型、定图象(开口方向)类型;
(2)对根的讨论:判别式(根的个数,交点个数)、根的分布(根的大小); (3)对解集的讨论:画函数图象草图,根据图象定解集。 (4)书写表达的规范。
3.高次(分式)不等式的解法 简单高次不等式
的解法:穿线法。
注意:系数化正,右上往左下,奇穿偶不穿。单独考虑孤立点。
(回顾变号零点存在定理,穿线法的原理还是一个数形结合的思想。)
分式不等式:分式化整式。
一边化0,改写成乘积式,注意分母不等于0的限制。特别小心“≥,≤”型的不等式。
4.无理及指对不等式的解法
无理不等式:转化思想,等价不等式(组)或数形结合
或,
,
。
5.绝对值不等式的解法
含一个绝对值:
或
含两个或以上绝对值:零点分段法。
也可利用绝对值的几何意义或结合函数图象求解。 本周典型例题:
1.解关于x的不等式:
(1) (2)
分析:注意对字母系数的讨论,分清谁是参数。提醒数形结合与数轴的运用。 解析:(1)不等式可整理为
当
,即或时,不等式解集为
2
;
当,即或时,若,解集为R;若,解集为;
当,即时,不等式解集为
。
(2)不等式可整理为
当,即或时,不等式解集为
当,即或时,若,解集为R;若,解集为;
若
,即时,解集为。
2.解下列一元二次不等式:
; (2)
; (4)
;
。
(1) (3)
分析:熟悉一元二次不等式的基本解法,注意二次项系数的正负,化简变形,乘法公式。
解析:(1)整理得 (2)整理得 (3)整理得 (4)整理得
,解集为,解集为R。
。
,解集为[-1,3]。 ,解集为
。
3.已知二次函数,当时,有,解关于x的不等式。
分析:考查二次函数与二次不等式的联系。深化对用函数图象解二次不等式的理解。
解析:由时,有,说明不等式的解是,
进而方程的两根为。
于是由根与系数的关系,
,求得
3
故不等式
即为,解得。
4.若不等式的解集为,求a和b的值。 分析:考查二次方程与二次不等式的联系。注意二次项系数的正负。 解析:不等式
的解集为
,故
。
利用二次不等式与方程的关系,
有,解得。这个解符合,从而a和b的值均为-2。
5.若不等式对一切都成立,求实数m的取值范围。
分析:本题是较为经典的综合运用二次不等式知识的题目。不等式含有参数m,分类讨论的思想是立刻要想到的,首先就是要“定二次项”。而后再运用判别式的知识解题。
解析:由于二次项系数含有参数m,故先对二次项系数进行分类讨论。 若
,即m=2,则不等式化为
,对一切
都成立,故m=2符合题意。
当时,依题意需满足
。
,解得。
综上,m的取值范围为
6.解关于x的不等式:
;(2)
(1);(3)
分析:本题侧重考查含参二次不等式的解法。在前面的题目中对含参讨论有一定了解后,本题要求掌握系统的含参讨论方法。数形结合,定开口、定△、定根(比大小)、画图、写解集。 解析: (1)若
,则为一元一次不等式,解集为
;
当时,方程两根为;
若时,则解集为;
若,则,解集为;
若
,则解集为;
4
若,则解集为。
(2)若m=0,则为一元一次不等式,解集为R; 当m≠0时,二次项系数
,
;不等式化为
。
若,则解集为;
若,则解集为。 ,解集为
(3)若k=0,不等式变形为
若k≠0,不等式为一元二次不等式, 若
,则
,
方程的根为,
,且,解集为
若,则,
方程的根为,
,且,
解集为
若 方程
时,, 的根为
,解集为
若时,,解集为R。
综上,若,解集为;若,解集为;
5