(共17张PPT)
2.3 二次函数与一元二次方程、不等式
第1课时
1.了解一元二次不等式的概念和一般形式
2.能理解三个二次的关系,并能够利用这种关系求解一元二次不等式
思考:在初中,我们从一次函数的角度看一元一次方程,一元一次不等式,发现了三者之间的内在联系,利用这种联系可以让我们更简便的解决问题:
知识点1:一元二次不等式的概念
y=x+1
-1
1
方程x+1=0的解为x=-1
不等式x+1>0的解为x>-1
不等式x+1>1的解为x>0
对于二次函数、一元二次方程和一元二次不等式,他们的联系又是怎样的呢?
y=ax2+bx+c
ax2+bx+c=0
x2+bx+c>0
问题 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24m,围成的矩形区域的面积要大于20㎡,则这个矩形的边长为多少米?
设这个矩形的一条边长为xm,则另一条边长为(12-x)m.
由题意,得:(12-x)x>20,其中x∈{x|0<x<12}.
整理得x2-12x+20<0,x∈{x|0<x<12}. ①
求得不等式①的解集,就得到了问题的答案.
一般地,我们把只含有一个未知数,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.
概念生成
一元二次不等式的一般表达式ax2+bx+c>0 (a≠0)或ax2+bx+c<0 ,其中a,b,c均为常数,a≠0.
例如,刚刚问题中得到的x2-12x+20<0,x∈{x|0<x<12}就是一个一元二次不等式.那么,如何求解这个不等式呢?
思考 能否从二次函数的观点来看一元二次不等式,进而得到一元二次不等式的求解方法呢?
以前面的x2-12x+20<0和y=x2-12x+20为例.
一般地,对于二次函数y=ax2+bx+c,我们把使得ax2+bx+c=0的实数x叫做函数y=ax2+bx+c的零点.
实数根x1=2,x2=10
y=x2-12x+20
x2-12x+20=0
零点x1=2,x2=10
知识点2:一元二次不等式的解法
零点x1=2,x2=10将x轴分成三段.
所以一元二次不等式x2-12x+20<0的解集{x|2<x<10}
x2-12x+20<0
y=x2-12x+20
x2-12x+20=0
x2-12x+20>0
上述方法可以推广到求一般的一元二次不等式ax2+bx+c>0(a>0)和ax2+bx+c<0(a>0)的解集.首先求出一元二次方程ax2+bx+c=0的根,再根据二次函数图像求解.
一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的根
=b2-4ac
二次函数y=ax2+bx+c的零点
>0, =0, <0
对应
二次函数图象
三种情况
的解集
的解集
没有实数根
有两个不相等的实数根
有两个相等的实数根
或
的根
的图象
二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
例1 求不等式x2-5x+6>0的解集.
解:对于方程x2-5x+6=0,因为 >0,所以它有两个实数根.解得x1=2,x2=3.
画出二次函数y=x2-5x+6 的图象.
结合图像,可知不等式x2-5x+6>0的解集为{x|x<2,或x>3}.
2
6
y
x
3
例2 求不等式9x2-6x+1>0的解集.
解:对于方程9x2-6x+1=0,因为 =0,所以它有两个相等的实数根.解得 .
画出二次函数y=9x2-6x+1的图象,结合图像得不等9x2-6x+1>0的解集为 .
0.2
0.6
y
x
0.4
y=9x2-6x+1
例1 求不等式-x2+2x-3>0的解集.
解:不等式x2-2x+3<0.
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 .
因为 =-8<0,所以方程x2-2x+3=0无实数根.
2
6
y
x
4
3
用二次函数解一元二次不等式ax2+bx+c>0(a>0)和ax2+bx+c<0(a>0)的一般步骤:
归纳总结
(1)检查二次项系数a的符号,对于a<0的一元二次不等式,把它的二次项系数化为正数;
(2)计算判别式 的值.如果 ≥0,求方程ax2+bx+c=0的根;如果 <0,说明方程ax2+bx+c=0无实数根;
(3)画出二次函数y=ax2+bx+c的图象,结合图象得出不等式的解集.
用框图表示求解过程:
将原不等式化成 的形式
计算 的值
方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根,解得x1,x2(x1<x2)
方程ax2+bx+c=0有两个相等的实数根,解得
方程x2+bx+c=0没有实数根
原不等式的解集为{x|x<x1,或x>x2}
原不等式的解集为
原不等式的解集为R
(1)2x2-x-1>0;
练一练
解:2x2-x-1=(2x+1)(x-1),
则由2x2-x-1=0,得(2x+1)(x-1)=0,
解得x1 =1或 ,
画出二次函数y=2x2-x-1的图象,结合
图像得不等2x2-x-1>0的解集为{x| 或x >1}.
2
-1
y
x
-1
3
求下列不等式的解集:
(2)-6x2-x+2≤0;
解:不等式可化为 6x2+x-2≥0,
则由6x2+x-2=0,得(2x-1)(3x+2)=0,
解得 或 ,
画出二次函数y=6x2+x-2的图象,结合
图像得不等6x2+x-2≥0的解集为{x| 或 }.
2
-1
y
x
-1
3
根据今天所学,回答下列问题:
1.二次函数与一元二次方程、不等式之间有什么联系?
2.求解一元二次不等式的步骤是什么?