一元二次不等式

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名称 一元二次不等式
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资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2012-07-04 09:28:21

文档简介

(共24张PPT)
【课标要求】
1.了解一元二次不等式的概念.
2.理解一元二次不等式、一元二次方程与二次函数的关系.
3.对给定的一元二次不等式,尝试设计求解的程序框图.
【核心扫描】
1.一元二次不等式的解法和三个“二次”关系的理解.(重点)
2.含参数的一元二次不等式的解法.(难点)
3.体会数形结合思想,转化思想在不等式中的应用.
第1课时 一元二次不等式的解法
3.2 一元二次不等式及其解法
一元二次不等式
只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是__的不等式,称为一元二次不等式.
二次函数、二次方程、二次不等式之间的关系
自学导引
1.
2.
Δ=b2-4ac Δ>0 Δ=0 Δ<0
y=ax2+bx+c(a>0)的图象
2
没有实数根
{x|x
x>x2}
:一元二次不等式ax2+bx+c>0(a≠0)具备哪些条件时,解集为R或 ?
提示:当a>0,Δ<0时,解集为R.当a<0,Δ≤0时,解集为 .
解一元二次不等式的常见方法
(1)图象法:由一元二次方程、一元二次不等式及二次函数的关系,可以得到解一元二次不等式的一般步骤:
①化不等式为标准形式:ax2+bx+c>0(a>0),或ax2+bx+c<0(a>0);
②求方程ax2+bx+c=0(a>0)的根,并画出对应函数y=ax2+bx+c图象的简图;
③由图象得出不等式的解集.
(2)代数法:将所给不等式化为一般式后借助分解因式或配方求解.
当m0,则可得x>n或x若(x-m)(x-n)<0,则可得m名师点睛
1.
含参数的一元二次型的不等式
在解含参数的一元二次型的不等式时,往往要对参数进行分类讨论,为了做到分类“不重不漏”,讨论需从如下三个方面进行考虑:
(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:二根(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,x12.
题型一 一元二次不等式的解法
求下列一元二次不等式的解集.
(1)x2-5x>6;
(2)4x2-4x+1≤0;
(3)-x2+7x>6.
[思路探索] 先将二次项系数化为正,再求对应方程的根.并根据情况结合二次函数图象,写出解集.
解 (1)由x2-5x>6,得x2-5x-6>0.
∴x2-5x-6=0的两根是x=-1或6.
∴原不等式的解集为{x|x<-1或x>6}.
(2)4x2-4x+1≤0,即(2x-1)2≤0,
【例1】
(3)由-x2+7x>6,得x2-7x+6<0,
而x2-7x+6=0的两个根是x=1或6.
∴不等式x2-7x+6<0的解集为{x|1当所给不等式是非一般形式的不等式时,应先化为一般形式,在具体求解一个一般形式的一元二次不等式的过程中,要密切结合一元二次方程的根的情况以及二次函数的图象.
解下列不等式
(1)2x2-x+6>0;
(3)(5-x)(x+1)≥0.
解 (1)∵方程2x2-x+6=0的判别式Δ=(-1)2-4×2×6<0,
∴函数y=2x2-x+6的图象开口向上,与x轴无交点.
∴原不等式的解集为R.
(2)原不等式可化为x2-6x+10<0,
∵Δ=62-40=-4<0,
∴原不等式的解集为 .
(3)原不等式可化为(x-5)(x+1)≤0,
所以原不等式的解集为{x|-1≤x≤5}.
【变式1】
解关于x的不等式(a∈R):
(1)2x2+ax+2>0;
(2)ax2-(a+1)x+1<0.
[思路探索] (1)对相应方程的判别式进行讨论,按照一元二次不等式的解法求解;
(2)先对不等式中二次项的参数讨论,再按照不等式的求法求解.
解 (1)Δ=a2-16,下面分情况讨论:
①当Δ<0,即-4②当Δ≥0,即a≥4或a≤-4时,方程2x2+ax+2=0的两个根为
题型二 解含参数的一元二次不等式
【例2】
含参数不等式的解题步骤为:(1)将二次项系数化为正数;(2)判断相应的方程是否有根(如果可以直接分解因式,可省去此步);(3)根据根的情况写出相应的解集.(若方程有两个相异实根,为了写出解集还要比较两个根的大小).另外,当二次项含有参数时,应先讨论二次项系数是否为0,这决定不等式是否为二次不等式.
解关于x的不等式ax2-2(a+1)x+4>0.
解 (i)当a=0时,原不等式可化为-2x+4>0,解得x<2,所以原不等式的解集为{x|x<2}.
【变式2】
已知关于x的不等式x2+ax+b<0的解集为(1,2),试求关于x的不等式bx2+ax+1>0的解集.
审题指导 可知1,2是方程x2+ax+b=0的两根,故由根与系数的关系可求出a,b的值,从而得解.
题型三 三个“二次”间对应关系的应用
【例3】
【题后反思】 求一般的一元二次不等式ax2+bx+c>0(a>0)或ax2+bx+c<0(a>0)的解集,可由二次函数的零点与相应一元二次方程根的关系,先求出一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根,再根据函数图象与x轴的相关位置确定一元二次不等式的解集.因此一元二次不等式解集的区间端点,就是其对应的函数的零点,也就是其对应的方程的根.
已知不等式ax2-bx+2<0的解集为{x|1解 法一 由题设条件知a>0,且1,2是方程ax2-bx+2=0的两实根.
【变式3】
若不等式(a-2)x2+2(a-2)x-4<0的解集为R,求实数a的取值范围.
误区警示 忽略二次项系数为零而出错
【示例】
    当a-2=0时,原不等式不是一元二次不等式,不能应用根的判别式,应当单独检验不等式是否成立.
[正解] 当a-2=0,即a=2时,原不等式为-4<0,
所以a=2时成立.
当a-2≠0时,由题意得
即解得-2综上所述可知:-2二次项系数含参数时,要严格分系数为正,系数为0,系数为负三种情况进行讨论,缺一不可,只要题目没有明确说明不等式是一元二次不等式,就必须讨论这种情况.
数列是高中代数的重要内容之一,也是高考的考查重点,考查的内容主要有两个方面:第一方面是数列的基本概念;第二方面是数列的运算,即运用通项公式、前n项和公式以及数列的性质求数列的一些基本量的问题,在这部分内容的考查中除了考查基础知识以外,重点是考查灵活运用知识解决问题的能力.
命题趋势
1.
在最近几年高考试卷中,探索性题型在数列中考查较多,解决探索性题型应具备较高的数学思维能力,即观察、分析、归纳和猜想问题的能力,研究与分析探索性题型有利于培养创新意识和创造精神,另一方面,综合题型在数列中考查比较多,这主要是因为综合题是数列与函数、数列与不等式、数列与解析几何等知识的交汇点,具有较强的考查思维能力的功能.可以预见的是:有关数列的综合题型仍将是热点和重点之一,应用题型在最近几年试卷中也有所体现,所涉及的内容很广泛,要求学生有宽阔的知识面,能在相关知识背景中处理问题.
2.(共25张PPT)
【课标要求】
1.会求解方程根的存在性问题和不等式恒成立问题.
2.会将简单的分式不等式化为一元二次不等式求解.
3.会从实际情境中抽象出一元二次不等式模型,并加以解
决.
【核心扫描】
1.有关不等式恒成立求参数的值或范围问题和分式不等式的
解法.(重点)
2.对实际应用问题如何建立正确的数学模型并加以解决.
(难点)
第2课时 一元二次不等式的应用
1.简单的分式不等式的解法
自学导引
(2)分离参数,将恒成立问题转化为求最值问题,即:
k≥f(x)(k>f(x))恒成立 k≥f(x)max(k>f(x)max);k≤f(x)(k2.
:不等式x2+x+k>0恒成立时,试求k的取值范围.
一元二次不等式恒成立问题
关于将分式不等式转化为一元二次不等式的理解
将分式不等式转化为一元二次不等式,实际上是经过同解变形,化为与之等价的整式不等式求解,其理论根据是
注意:若分式不等式中含有“=”号,则在进行转化时可要注意分母不能等于0这个隐含条件.
名师点睛
1.
一元二次不等式的实际应用
(1)解不等式应用题,首先要认真审题,分清题意,建立合理、恰当的数学模型,这是解决好不等式应用题最关键的一环.
(2)不等式应用题常常以函数的形式出现,大都是解决现实生活、生产、科技中的最优化问题,在解题中涉及不等式解法及有关问题.
(3)不等式应用题主要考查综合运用数学知识、数学方法分析和解决实际问题的能力,考查数学建模、解不等式等数学内容.
2.
题型一 分式不等式的解法
解下列不等式:
[思路探索] 将分式不等式等价转化为一元二次不等式或一元一次不等式组.
【例1】
【变式1】 解下列不等式.
(2011·抚顺六校联考)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.
[思路探索] 解答本题的关键是根据题目条件,构造恰当的函数,将不等式问题转化为函数问题来处理.
题型二 不等式的恒成立问题
【例2】
有关不等式恒成立求参数的取值范围,通常处理方法有二:
①考虑能否进行参变量分离,若能,则构造关于变量的函数,转化为求函数的最大(小)值,从而建立参量的不等式;
②若参变量不能分离,则应构造关于变量的函数(如一元一次、一元二次函数),并结合图象建立参量的不等式求解.
当a为何值时,不等式(a2-1)x2-(a-1)x-1<0的解集为R
【变式2】
汽车在行驶中,由于惯性作用,刹车后还要继续向前滑行一段距离才能停住,我们称这段距离为“刹车距离”.刹车距离是分析事故的一个重要因素.在一个限速40 km/h以内的弯道上,甲、乙两辆汽车相向而行,发现情况不对,同时刹车,但还是相碰了,事发后现场测得甲车的刹车距离略超过12 m,乙车的刹车距离略超过10 m,又知甲、乙两种车型的刹车距离s(m)与车速x(km/h)之间有如下关系:s甲=0.1x+0.01x2,s乙=0.05x+0.005x2.问:超速行驶应负主要责任的是谁?
题型三 一元二次不等式的简单应用
【例3】
审题指导
[规范解答] 由题意知,对于甲车,有0.1x+0.01x2>12,即x2+10x-1 200>0, (2分)
解得x>30,或x<-40(不符合实际意义,舍去), (4分)
这表明甲车的车速超过30 km/h.但根据题意刹车距离略超过12 m,由此估计甲车车速不会超过限速40 km/h. (6分)
对于乙车,有0.05x+0.005x2>10,即x2+10x-2 000>0,(8分)
解得x>40,或x<-50(不符合实际意义,舍去), (10分)
这表明乙车的车速超过40 km/h,即超过规定限速. (12分)
【题后反思】 解不等式应用题的步骤
(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)还原为实际问题.
国家原计划以2 400元/t的价格收购某种农产品m t.按规定,农民向国家纳税:每收入100元纳税8元(称作税率为
8个百分点.即8%).为了减轻农民负担,国家制定积极的收购政策,根据市场规律,税率降低x个百分点,收购量能增加2x个百分点,试确定x的取值范围.使税率调低后,国家此项税收总收入不低于原计划的78%.
解 “税率降低x个百分点”,即调节后税率为(8-x)%;
“收购量能增加2x个百分点”时,总收购量为m(1+2x%)t,总收购款为2 400m(1+2x%)元;
“总收入不低于原计划的78%”,即税率调低后,税收总收入≥2 400m×8%×78%.
设税率调低后的“税收总收入”为y元,
【变式3】
所以y≥2 400m×8%×78%,
即-44≤x≤2.
又0所以x的取值范围是0运用转化与化归思想可以把分式不等式化成整式不等式(组),把高次化成低次,把超越不等式化为代数不等式,把恒成立问题转化为求最值问题等.在转化过程中要注意问题的等价性.
当x∈(1,2)时,不等式x2+mx+4<0恒成立.则m的取值范围是________.
[思路分析] 记f(x)=x2+mx+4,x∈[1,2],只要f(x)max≤0即可,问题转化为求二次函数f(x)=x2+mx+4,x∈[1,2]的最值问题.
解析 构造函数f(x)=x2+mx+4,x∈[1,2],则f(x)在[1,2]上的最大值为f(1)或f(2).
由于当x∈(1,2)时,不等式x2+mx+4<0恒成立.
方法技巧 转化与化归思想在不等式中的应用
【示例】
答案 (-∞,-5]
方法点评 熟练、扎实地掌握基础知识、基本技能、基本方法是转化的基础;丰富的联想、认真仔细的观察、比较、类比是实现转化的桥梁;“抓基础,重转化”是学好中学数学的金钥匙.