资源简介 2.3 一元二次不等式2.3.1 一元二次不等式及其解法学习任务 核心素养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.(重点) 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.(重点、难点) 3.理解三个“二次”之间的关系.(重点) 1.从函数观点认识不等式,感悟数学知识之间的关联,培养数学抽象素养. 2.在学习一元二次不等式的解法的过程中,提升数学运算素养.已知一元二次函数y=x2-4x,一元二次方程x2-4x=0,一元二次不等式x2-4x>0.(1)试写出一元二次函数的图象与x轴的交点坐标.(2)一元二次方程的根是什么?(3)问题(1)中的交点横坐标与问题(2)中的根有何内在联系?(4)观察二次函数图象,当x满足什么条件时,图象在x轴的上方?(5)能否利用问题(4)得出不等式x2-4x>0,x2-4x<0的解集?知识点1 一元二次不等式的概念定义 只含有一个__________,并且未知数的最高次数是__________的不等式,称为一元二次不等式一般形式 ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0,其中a≠0,a,b,c均为常数a2b+2ab2+9>0(ab≠0)可以看作关于a的一元二次不等式吗? 1.已知下列不等式:①ax2+2x+1>0;②x2-y>0;③-x2-3x<0;④>0.其中一元二次不等式的个数为( )A.1 B.2C.3 D.4知识点2 一元二次不等式与相应一元二次方程和二次函数的联系判别式 Δ=b2-4ac Δ>0 Δ=0 Δ<0二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的根 有两个相异实根x1,x2(x1一元二次不等式ax2+bx+c>0(a>0)的解集 __________ __________ __________一元二次不等式ax2+bx+c<0(a>0)的解集 __________ __________ __________一元二次不等式的解集的端点就是对应的一元二次方程的根,要充分利用这个关系解题.2.二次函数y=x2-5x的图象如图所示.(1)若y>0,则x满足的条件是________;(2)若y≤0,则x满足的条件是________.3.不等式x2+3x+6<0的解集为________.知识点3 解一元二次不等式的步骤解形如ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0(其中a>0)的一元二次不等式,一般可分为三步:(1)确定对应一元二次方程ax2+bx+c=0的根;(2)画出对应二次函数y=ax2+bx+c的大致图象;(3)由图象得出不等式的解集.对于二次项系数是负数(即a<0)的一元二次不等式,可先把二次项系数化为正数,再按上述步骤求解.类型1 一元二次不等式的求解【例1】 【链接教材P53例2、例3】解下列不等式.(1)2x2-3x-2>0;(2)-3x2+6x-2>0;(3)4x2-4x+1≤0;(4)x2-2x+2>0.[尝试解答] 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有无实根.(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.[跟进训练]1.解下列不等式.(1)4x2-20x<-25;(2)(x-3)(x-7)<0;(3)-3x2+5x-4<0;(4)x(1-x)≥x(2x-3)+1. 类型2 含参数的一元二次不等式的解法【例2】 解关于x的不等式:ax2-(a+1)x+1<0.(1)对于二次项的系数a是否要分a=0,a<0,a>0三类进行讨论?(2)当a≠0时,是否还要比较两根的大小?[尝试解答] 解含参数的一元二次不等式的一般步骤提醒:对参数分类讨论的每一种情况是相互独立的一元二次不等式的解集,不能合并.[跟进训练]2.解关于x的不等式:ax2-(a2+2)x+2a>0(a∈R). 类型3 三个“二次”的关系【例3】 已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|2以不等式的解集端点同相应方程根的关系,思考如何建立参数a,b,c同实数根2,3的关系,进而解不等式.[尝试解答] [母题探究](变结论)本例中的条件不变,求关于x的不等式cx2-bx+a>0的解集. 一元二次不等式解集逆向应用问题的解法及步骤(1)求解方法由已知不等式的解可转化为一元二次方程的两根,从而由根与系数的关系,找出系数a,b,c之间的关系,写出不等式的解集.(2)求解步骤第一步:审结论——明确解题方向如要解cx2+bx+a<0,首先确定c的符号,最好能确定a,b,c的值.第二步:审条件——挖掘题目信息利用一元二次方程的根与一元二次不等式的解集的关系,列出关于a,b,c的方程组,用a表示b,c.第三步:建联系——找解题突破口由给定不等式的解集形式→确定关于a,b,c的方程组→用a表示b,c→代入所求不等式→求解cx2+bx+a<0的解集.[跟进训练]3.已知一元二次不等式x2+px+q<0的解集为,求p,q的值并求不等式qx2+px+1>0的解集. 1.(教材P53练习(2)改编)不等式3+5x-2x2≤0的解集为( )A.B.C.D.R2.不等式3x2-2x+1>0的解集为( )A.C. D.R3.若不等式ax2-x-c>0的解集为{x|-2A BC D4.设a<-1,则关于x的不等式a(x-a)<0的解集为________.回顾本节知识,自我完成以下问题:1.求解一元二次不等式解集的步骤有哪些?2.含参数的一元二次不等式常从哪些方面讨论求解?3.由一元二次不等式的解集可以得出相应函数的哪些信息?4.分式不等式>0或≥0如何求解?7/72.3 一元二次不等式2.3.1 一元二次不等式及其解法学习任务 核心素养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.(重点) 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.(重点、难点) 3.理解三个“二次”之间的关系.(重点) 1.从函数观点认识不等式,感悟数学知识之间的关联,培养数学抽象素养. 2.在学习一元二次不等式的解法的过程中,提升数学运算素养.已知一元二次函数y=x2-4x,一元二次方程x2-4x=0,一元二次不等式x2-4x>0.(1)试写出一元二次函数的图象与x轴的交点坐标.(2)一元二次方程的根是什么?(3)问题(1)中的交点横坐标与问题(2)中的根有何内在联系?(4)观察二次函数图象,当x满足什么条件时,图象在x轴的上方?(5)能否利用问题(4)得出不等式x2-4x>0,x2-4x<0的解集?知识点1 一元二次不等式的概念定义 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一般形式 ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0,其中a≠0,a,b,c均为常数a2b+2ab2+9>0(ab≠0)可以看作关于a的一元二次不等式吗?[提示] 可以.1.已知下列不等式:①ax2+2x+1>0;②x2-y>0;③-x2-3x<0;④>0.其中一元二次不等式的个数为( )A.1 B.2C.3 D.4A [只有③是一元二次不等式,故选A.]知识点2 一元二次不等式与相应一元二次方程和二次函数的联系判别式 Δ=b2-4ac Δ>0 Δ=0 Δ<0二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的根 有两个相异实根x1,x2(x1一元二次不等式ax2+bx+c>0(a>0)的解集 {x|xx2} R一元二次不等式ax2+bx+c<0(a>0)的解集 {x|x1一元二次不等式的解集的端点就是对应的一元二次方程的根,要充分利用这个关系解题.2.二次函数y=x2-5x的图象如图所示.(1)若y>0,则x满足的条件是________;(2)若y≤0,则x满足的条件是________.[答案] (1)x<0或x>5 (2)0≤x≤53.不等式x2+3x+6<0的解集为________. [∵Δ=9-4×6=-15<0,∴不等式x2+3x+6<0的解集为 .]知识点3 解一元二次不等式的步骤解形如ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0(其中a>0)的一元二次不等式,一般可分为三步:(1)确定对应一元二次方程ax2+bx+c=0的根;(2)画出对应二次函数y=ax2+bx+c的大致图象;(3)由图象得出不等式的解集.对于二次项系数是负数(即a<0)的一元二次不等式,可先把二次项系数化为正数,再按上述步骤求解.类型1 一元二次不等式的求解【例1】 【链接教材P53例2、例3】解下列不等式.(1)2x2-3x-2>0;(2)-3x2+6x-2>0;(3)4x2-4x+1≤0;(4)x2-2x+2>0.[解] (1)方程2x2-3x-2=0的解是x1=-,x2=2.因为对应函数的图象是开口向上的抛物线,所以原不等式的解集是.(2)不等式可化为3x2-6x+2<0.因为3x2-6x+2=0的判别式Δ=36-4×3×2=12>0,所以方程3x2-6x+2=0的解是x1=1-,x2=1+.因为函数y=3x2-6x+2的图象是开口向上的抛物线,所以原不等式的解集是.(3)方程4x2-4x+1=0的解是x1=x2=,函数y=4x2-4x+1的图象是开口向上的抛物线,所以原不等式的解集是.(4)因为x2-2x+2=0的判别式Δ<0,所以方程x2-2x+2=0无解.又因为函数y=x2-2x+2的图象是开口向上的抛物线,所以原不等式的解集为R.【教材原题·P53例2、例3】例2 解不等式4x2-4x+1>0.[解] 由于方程4x2-4x+1=0有两个相等的实数根x1=x2=,于是函数y=4x2-4x+1的图象如图2.3-6所示,与x轴仅有一个交点.由图象得不等式4x2-4x+1>0的解集为.例3 解不等式-x2+4x-5>0.[解] (方法一)在不等式两端同时乘以-1,可得x2-4x+5<0.对于方程x2-4x+5=0,由于Δ=(-4)2-4×1×5<0,所以方程没有实数根,于是函数y=x2-4x+5的图象与x轴没有交点,如图2.3-7所示.由图象得不等式x2-4x+5<0的解集为 ,即不等式-x2+4x-5>0的解集为 .(方法二)对于方程-x2+4x-5=0,由于Δ=42-4×(-1)×(-5)<0,所以方程没有实数根,于是函数y=-x2+4x-5的图象与x轴没有交点,如图2.3-8所示.由图象得不等式-x2+4x-5>0的解集为 . 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有无实根.(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.[跟进训练]1.解下列不等式.(1)4x2-20x<-25;(2)(x-3)(x-7)<0;(3)-3x2+5x-4<0;(4)x(1-x)≥x(2x-3)+1.[解] (1)不等式可化为4x2-20x+25<0,由于Δ=0,且对应的二次函数的图象是开口向上的抛物线,所以不等式的解集是 .(2)由题意知不等式对应方程的两个根是3和7,且对应的二次函数的图象是开口向上的抛物线,故不等式的解集是{x|3(3)不等式-3x2+5x-4<0可化为3x2-5x+4>0,由于判别式Δ=25-48=-23<0,函数y=3x2-5x+4的图象开口向上,所以不等式的解集是R.(4)不等式x(1-x)≥x(2x-3)+1可化为3x2-4x+1≤0.因为方程3x2-4x+1=0的两个根是,1,函数y=3x2-4x+1的图象开口向上,所以不等式的解集是.类型2 含参数的一元二次不等式的解法【例2】 解关于x的不等式:ax2-(a+1)x+1<0.(1)对于二次项的系数a是否要分a=0,a<0,a>0三类进行讨论?(2)当a≠0时,是否还要比较两根的大小?[解] 当a=0时,原不等式可化为x>1.当a≠0时,原不等式可化为(ax-1)(x-1)<0.当a<0时,不等式可化为(x-1)>0,∵<1,∴x<或x>1.当a>0时,原不等式可化为(x-1)<0.若<1,即a>1,则若=1,即a=1,则x∈ ;若>1,即0综上所述,当a<0时,原不等式的解集为;当a=0时,原不等式的解集为{x|x>1};当01时,原不等式的解集为. 解含参数的一元二次不等式的一般步骤提醒:对参数分类讨论的每一种情况是相互独立的一元二次不等式的解集,不能合并.[跟进训练]2.解关于x的不等式:ax2-(a2+2)x+2a>0(a∈R).[解] 当a=0时,不等式可化为-2x>0,∴不等式的解集为{x|x<0};当a≠0时,不等式可化为(ax-2)(x-a)>0.对应方程的两个根为a和.若a=-,不等式可化为-(x+)2>0,∴解集为 ;若a=,不等式可化为(x-)2>0,∴解集为{x|x≠};若a>,则a>,∴不等式的解集为;若0<a<,则a<,∴不等式的解集为;若-<a<0,则<a,∴不等式的解集为;若a<-,则a<,∴不等式的解集为.类型3 三个“二次”的关系【例3】 已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|2以不等式的解集端点同相应方程根的关系,思考如何建立参数a,b,c同实数根2,3的关系,进而解不等式.[解] 法一:由不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|20,即x2-x+>0,解得x<或x>,所以不等式cx2+bx+a<0的解集为.法二:由不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|2[母题探究](变结论)本例中的条件不变,求关于x的不等式cx2-bx+a>0的解集.[解] 由根与系数的关系知=-5,=6且a<0.∴c<0,=-,故不等式cx2-bx+a>0,即x2-x+<0,即x2+x+<0.解得. 一元二次不等式解集逆向应用问题的解法及步骤(1)求解方法由已知不等式的解可转化为一元二次方程的两根,从而由根与系数的关系,找出系数a,b,c之间的关系,写出不等式的解集.(2)求解步骤第一步:审结论——明确解题方向如要解cx2+bx+a<0,首先确定c的符号,最好能确定a,b,c的值.第二步:审条件——挖掘题目信息利用一元二次方程的根与一元二次不等式的解集的关系,列出关于a,b,c的方程组,用a表示b,c.第三步:建联系——找解题突破口由给定不等式的解集形式→确定关于a,b,c的方程组→用a表示b,c→代入所求不等式→求解cx2+bx+a<0的解集.[跟进训练]3.已知一元二次不等式x2+px+q<0的解集为,求p,q的值并求不等式qx2+px+1>0的解集.[解] 因为x2+px+q<0的解集为,所以x1=-与x2=是方程x2+px+q=0的两个实数根,由根与系数的关系得解得所以不等式qx2+px+1>0,即为-x2+x+1>0,整理得x2-x-6<0,解得-2即不等式qx2+px+1>0的解集为{x|-21.(教材P53练习(2)改编)不等式3+5x-2x2≤0的解集为( )A.B.C.D.RC [3+5x-2x2≤0 2x2-5x-3≥0 (x-3)(2x+1)≥0 x≥3或x≤-.]2.不等式3x2-2x+1>0的解集为( )A.C. D.RD [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.]3.若不等式ax2-x-c>0的解集为{x|-2A BC DB [由题意可知,a<0且-2,1是图象y=ax2-x-c与x轴交点的横坐标,结合图象可知B正确.]4.设a<-1,则关于x的不等式a(x-a)<0的解集为________. [因为a<-1,所以a(x-a)·<0 (x-a)·>0.又a<-1,所以>a,所以x>或x回顾本节知识,自我完成以下问题:1.求解一元二次不等式解集的步骤有哪些?[提示] (1)化成标准形式,(2)计算判别式Δ,(3)求对应方程的实根,(4)结合图象写解集.2.含参数的一元二次不等式常从哪些方面讨论求解?[提示] (1)关于不等式类型的讨论:二次项系数a>0,a<0,a=0.(2)关于不等式对应的方程根的讨论:两根(Δ>0),一根(Δ=0),无根(Δ<0).(3)关于不等式对应的方程根的大小的讨论:x1>x2,x1=x2,x13.由一元二次不等式的解集可以得出相应函数的哪些信息?[提示] 由一元二次不等式的解集可以逆推二次函数图象的开口及与x轴的交点坐标.4.分式不等式>0或≥0如何求解?[提示] 对于分式不等式,应先转化为整式不等式,>0 (ax+b)(cx+d)>0;≥0 课时分层作业(十五) 一元二次不等式及其解法一、选择题1.已知集合M={-2,-1,0,1,2},N={x|x2-x-6≥0},则M∩N=( )A.{-2,-1,0,1} B.{0,1,2}C.{-2} D.{2}C [由x2-x-6=(x-3)(x+2)≥0,得x≥3或x≤-2.又因为M={-2,-1,0,1,2},所以M∩N={-2}.故选C.]2.若集合A={x|(2x+1)(x-3)<0},B={x|x∈N+,x≤5},则A∩B=( )A.{1,2,3} B.{1,2}C.{4,5} D.{1,2,3,4,5}B [∵(2x+1)(x-3)<0,∴-又x∈N+且x≤5,则A∩B={1,2}.]3.若0A.C.D [∵0<t<1时,t<,∴不等式的解集为.]4.一元二次方程ax2+bx+c=0的两根为-2,3,a<0,那么ax2+bx+c>0的解集为( )A.{x|x>3或x<-2} B.{x|x>2或x<-3}C.{x|-2C [由题意知,-2+3=-,-2×3=,∴b=-a,c=-6a,∴ax2+bx+c>0,即ax2-ax-6a>0,∵a<0,∴x2-x-6<0,∴(x-3)(x+2)<0,∴-25.(多选题)一元二次不等式ax2+bx+1>0的解集为,则下列结论正确的是( )A.a2+b2=5 B.a+b=-3C.ab=-2 D.ab=2ABD [由题意知,-1,是方程ax2+bx+1=0的根.由根与系数的关系,得解得∴ab=2,a+b=-3,a2+b2=5.故ABD正确.]二、填空题6.使根式有意义的实数x的取值范围是__________.{x|-4≤x≤1} [由-x2-3x+4≥0得x2+3x-4≤0,解得-4≤x≤1.]7.若关于x的不等式-x2+2x>mx的解集是{x|0<x<2},则实数m的值是________.1 [将原不等式化为x2+(m-2)x<0,即x(x+2m-4)<0,故0,2是对应方程x(x+2m-4)=0的两个根,代入得m=1.]8.二次函数y=ax2+bx+c(x∈R)的部分对应值如下表:x -3 -2 -1 0 1 2 3 4y 6 0 -4 -6 -6 -4 0 6则关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集是________.{x|x<-2或x>3} [根据表格可以画出二次函数y=ax2+bx+c(x∈R)图象的草图,如图.由图象得关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集是{x|x<-2或x>3}.]三、解答题9.(源自人教A版教材)求不等式-x2+2x-3>0的解集.[解] 不等式可化为x2-2x+3<0.因为Δ=-8<0,所以方程x2-2x+3=0无实数根.画出二次函数y=x2-2x+3的图象.结合图象得不等式x2-2x+3<0的解集为 .因此,原不等式的解集为 .10.已知关于x的不等式ax2+5x+c>0的解集为.(1)求a,c的值;(2)解关于x的不等式ax2+(ac+2)x+2c≥0.[解] (1)由题意知,不等式对应的方程ax2+5x+c=0的两个实数根为和,由根与系数的关系,得解得a=-6,c=-1.(2)由a=-6,c=-1知不等式ax2+(ac+2)x+2c≥0可化为-6x2+8x-2≥0,即3x2-4x+1≤0,解得≤x≤1,所以不等式的解集为.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.(0,2) B.(-2,1)C.(-∞,-2)∪(1,+∞) D.(-1,2)B [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,所以-2<x<1.]12.不等式mx2-ax-1>0(m>0)的解集可能是( )A. B.RC. D. A [因为Δ=a2+4m>0,所以函数y=mx2-ax-1的图象与x轴有两个交点,又m>0,所以原不等式的解集可能是A.]13.关于x的不等式ax-b>0的解集为{x|x>1},则关于x的不等式(ax+b)(x-3)>0的解集是________.{x|x<-1或x>3} [由题意可知a>0,且=1,即b=a,故不等式(ax+b)(x-3)>0可化为(x+1)(x-3)>0,解得x<-1或x>3,故不等式的解集为{x|x<-1或x>3}.]14.已知关于x的不等式ax2+bx+c<0的解集是,则ax2-bx+c>0的解集为________. [由题意,-2,-是方程ax2+bx+c=0的两个根且a<0,故解得a=c,b=a.所以不等式ax2-bx+c>0,即为2x2-5x+2<0,解得0的解集为.]15.解关于x的不等式:x2-2ax+2≤0.[解] 因为Δ=4a2-8,所以当Δ<0,即-当Δ=0,即a=±时,原不等式对应的方程有两个相等实根.当a=时,原不等式的解集为{x|x=};当a=-时,原不等式的解集为{x|x=-}.当Δ>0,即a>或a<-时,原不等式对应的方程有两个不等实数根,分别为x1=a-,x2=a+,且x1综上所述,当-当a=时,原不等式的解集为{x|x=};当a=-时,原不等式的解集为{x|x=-};当a>或a<-时,原不等式的解集为{x|a-≤x≤a+}.7/14 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第2章 2.3 2.3.1 一元二次不等式及其解法 讲义(学生版).docx 第2章2.32.3.1一元二次不等式及其解法(教师版).docx