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第二章 一元二次函数、方程和不等式
2.3 二次函数与一元二次方程、不等式
课时学习素养目标: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,培养数学抽象的核心素养.2.能借助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,培养数学运算的核心素养.
新知生成
新知一 一元二次不等式
一般地,我们把只含有_______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.
一元二次不等式的一般形式是 或 ,其中 , , 均为常数, .
一个
2
自主思考1. 不等式 是一元二次不等式吗?
______________________________________________________________________________________________________________
提示:不等式 中未知数的最高次数是3,根据一元二次不等式的定义,可知该不等式不是一元二次不等式.
自主思考2. 当 满足什么条件时,不等式 是一元二次不等式?
________________________________________________________________________
提示:当 ,即 时, 是一元二次不等式.
新知二 二次函数的零点
一般地,对于二次函数 ,我们把使 的实数 叫做二次函数 的零点.
自主思考3. 二次函数 的零点就是该函数图象与 轴的交点吗?
______________________________________________________________
提示:不是.零点是 对应的实数根,而交点是坐标.
新知三
二次函数与一元二次方程、一元二次不等式的解的对应关系
的图象
的根 有两个不相等的实数根 , 有两个相等的实数根 没有实数根
的解集
的解集
或
自主思考4. 是否存在实数 使得一元二次不等式 的解集为 ?
__________________________________________________________________________________________________________________________________________
提示:若一元二次不等式 的解集为 ,则 此不等式组无解,所以不存在实数 使不等式 的解集为 .
自主思考5. 若不等式 的解集为 ,则实数 应满足什么条件?
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提示:若不等式 的解集为 ,则 ,解得 .
探究点一 一元二次不等式的解法
自测自评
解下列不等式:
(1) ;
[解析] 易知方程 的两个实数根分别为 , ,作出函数 的图象(图略).由图象可得原不等式的解集为 .
(2) ;
[解析] 解法一:易知方程 可由因式分解转化为 ,即方程 有两个实数根分别为 , .作出函数 的图象(图略),由图象可得原不等式的解集为 或 .
解法二:方程 的 ,则可得其实数根分别为 , .作出函数 的图象(图略),由图象可得原不等式的解集为 或 .
(3) ;
[解析] 易知方程 有两个相等的实根,为 .作出函数 的图象,如图所示.由图象可得原不等式的解集为 .
(4) ;
[解析] 方程 ,易知 ,则可由求根公式得,方程 的两个实数根分别为 , ,作出函数 的图象(图略),由图象可得原不等式的解集为 或 .
(5) .
[解析] 不等式 可化为 .对于方程 ,因为 ,所以方程 有两个不等实数根,解得 , .
结合二次函数 的图象(图略)得,不等式 的解集是 或 .
(6) .
解题感悟 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0,二次项系数为正.
(2)判别式:对不等式左侧进行因式分解,若不易分解,则计算相应方程的判别式.
(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)画图象:根据一元二次方程根的情况画出相应的二次函数的图象.
(5)写解集:根据图象写出不等式的解集.
探究点二 分式不等式的解法
1. 不等式 的解集是( @1@ )
A. B.
C. D.
C
[解析] 不等式 等价于 ,解得 或 .故选C.
2. 不等式 的解集为( @5@ )
A. B.
C. D.
A
评价检测·课堂达标
1. 不等式 的解集是( @16@ )
A. B.
C. 或 D. 或
A
[解析] 不等式 可化为 ,对于方程 ,因为 ,所以方程有两个不等实数根,解得 , .结合二次函数 的图象(图略)得不等式 的解集为 .故选A.
2. 不等式 的解集是( @18@ )
A. B.
C. 或 D. 或
C
[解析] 或 ,故选C.
3. 已知一元二次不等式 的解集为 ,则 的值是____.
6
[解析] ∵一元二次不等式 的解集为 ,∴函数 的图象与 轴交点的横坐标分别为 和 ,且抛物线开口向下,
和 是方程 的两个实数根,
由根与系数的关系得
解得 .