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第2课时 二次函数与一元二次方程、不等式
第二章 §2.3 二次函数与一元二次方程、不等式
学习目标
1.从函数观点看一元二次方程.了解函数的零点与方程根的关系.
2.从函数观点看一元二次不等式.经历从实际情景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)
3.借助二次函数的图象,了解一元二次不等式与相应函数、方程的联系.(重难点)
一、一元二次不等式的定义
二、一元二次不等式的解法
三、含参的一元二次不等式的解法
随堂演练
内容索引
一元二次不等式的定义
一
问题1 园艺师打算在绿地上用栅栏围一个矩形区域种植花卉.若栅栏的长度是24 m,围成的矩形区域的面积要大于20 m2,则这个矩形的边长为多少米?
提示 设这个矩形的一条边长为x m,则另一条边长为(12-x)m.
由题意得(12-x)x>20,其中x∈{x|0
整理得x2-12x+20<0,x∈{x|0求得不等式①的解集,就得到了问题的答案.
知识梳理
定义 一般地,我们把只含有一个 ,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,ax2+bx+c<0,ax2+bx+c≥0,ax2+bx+c≤0,其中a≠0,a,b,c均为常数
未知数
2
一元二次不等式的解法
二
问题2 如课本51页图2.3-1,二次函数y=x2-12x+20的图象与x轴有两个交点,这与方程x2-12x+20=0的根有什么关系?
提示 二次函数图象与x轴交点的横坐标正好是方程的根.
知识梳理
一般地,对于二次函数y=ax2+bx+c,我们把使 的实数x叫做二次函数y=ax2+bx+c的 .
ax2+bx+c=0
零点
注意点:
零点不是点,只是函数的图象与x轴交点的横坐标.
问题3 你能从二次函数y=x2-12x+20的图象上找到x2-12x+20<0的解集吗?
提示 从图象上看,位于x轴上方的图象使得函数值大于零,位于x轴下方的图象使得函数值小于零,故x2-12x+20<0的解集为{x|2知识梳理
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 有两个不相等的实数根x1,x2(x1ax2+bx+c>0(a>0)的解集 _______________ ___
ax2+bx+c<0(a>0)的解集 __________ ___ ___
{x|xx2}
R
{x|x1
注意点:
(1)若不等式对应的一元二次不等式能因式分解,可直接利用“大于取两边,小于取中间”的方法得到不等式的解集.
(2)不等式的解集必须写成集合的形式,若不等式无解,则应说解集为空集.
例1
解下列不等式:
(1)-2x2+x-6<0;
原不等式可化为2x2-x+6>0.
因为方程2x2-x+6=0的判别式Δ=(-1)2-4×2×6<0,
所以函数y=2x2-x+6的图象开口向上,与x轴无交点(如图所示).
观察图象可得,原不等式的解集为R.
(2)-x2+6x-9≥0;
原不等式可化为x2-6x+9≤0,即(x-3)2≤0,
函数y=(x-3)2的图象如图所示,
根据图象可得,原不等式的解集为{x|x=3}.
(3)x2-2x-3>0.
方程x2-2x-3=0的两根是x1=-1,x2=3.
函数y=x2-2x-3的图象是开口向上的抛物线,与x轴有两个交点(-1,0)和(3,0),如图所示.
观察图象可得不等式的解集为{x|x<-1或x>3}.
反思感悟
解不含参数的一元二次不等式一般分五步走:
(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数根.
(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.
跟踪训练1
解下列不等式:
(1)x2-5x-6>0;
方程x2-5x-6=0的两根为x1=-1,x2=6.
结合二次函数y=x2-5x-6的图象知,原不等式的解集为{x|x<-1或x>6}.
(2)(2-x)(x+3)<0.
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)的图象知,原不等式的解集为{x|x<-3,或x>2}.
含参的一元二次不等式的解法
三
例2
解关于x的不等式ax2+(-a+1)x-1>0.(a≥0)
原不等式化为(x-1)(ax+1)>0.
①当a=0时,原不等式为x-1>0,∴x>1;
当a=0时,解集为{x|x>1}.
延伸探究 (变条件)若把例2中的“a≥0”改为“a<0”,解不等式.
当a=-1时,不等式为(x-1)2<0,解集为 ;
当a=-1,解集为 ;
反思感悟
在解含参数的一元二次不等式时,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:两不同实根(Δ>0),两相同实根(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,x1跟踪训练2
解关于x的不等式x2-(3a-1)x+(2a2-2)>0.
原不等式可化为[x-(a+1)][x-2(a-1)]>0,
讨论a+1与2(a-1)的大小.
当a+1>2(a-1),即a<3时,不等式的解为x>a+1或x<2(a-1);
当a+1=2(a-1),即a=3时,不等式的解为x≠4;
当a+1<2(a-1),即a>3时,不等式的解为x>2(a-1)或x综上,当a<3时,不等式的解集为{x|x>a+1,或x<2(a-1)};
当a=3时,不等式的解集为{x|x≠4};
当a>3时,不等式的解集为{x|x>2(a-1),或x课堂
小结
1.知识清单:
(1)一元二次不等式的概念及解法.
(2)含参的一元二次不等式的解法.
2.方法归纳:数形结合、分类讨论.
3.常见误区:解含参数的一元二次不等式时找不到分类讨论的标准.