(共61张PPT)
2.3
二次函数与一元二次方程、不等式
新课程标准解读 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 数学抽象
2.能够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 数学抽象、
数学运算
3.借助一元二次函数的图象,了解一元二次不等式
与相应函数、方程的联系 直观想象
4.能够从实际生活和生产中抽象出一元二次不等式
的模型,并加以解决 数学建模、
数学运算
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
给出下面四个不等式:
(1) x2- x -6>0;
(2) x2- x -6≤0;
(3) x2-4 x +4≥0;
(4)2 x2+ x +5<0.
【问题】 这四个不等式的共同点是什么?
知识点一 一元二次不等式
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 , b , c 均为常数, a ≠0
未知数
2
提醒 对一元二次不等式的再理解:①一元,即只含一个未知数,其
他元素均为常数(或参数);②二次,即未知数的最高次数必须为
2,且其系数不能为0;③整式不等式.
知识点二 二次函数的零点
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 .
提醒 零点不是点,只是函数的图象与 x 轴交点的横坐标.
ax2+ bx + c =
0
零点
知识点三 二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
Δ>0 Δ=0 Δ<0
y = ax2+ bx + c
( a >0)的图
象
ax2+ bx + c =0
( a >0)的根 有两个不相等的
实数根 x1, x2
( x1< x2) 没有实
数根
Δ>0 Δ=0 Δ<0
ax2+ bx + c >0
( a >0)的解
集 { x | x < x1,或
x > x2} R
ax2+ bx + c <0
( a >0)的解
集 { x | x1< x <
x2}
提醒 三个“二次”关系的实质:① ax2+ bx + c =0的解 y = ax2+
bx + c 的图象与 x 轴交点的横坐标(即二次函数的零点);② ax2+ bx
+ c >0的解集 y = ax2+ bx + c 的图象上的点( x , y )在 x 轴上方
时,对应 x 的取值集合;③ ax2+ bx + c <0的解集 y = ax2+ bx + c
的图象上的点( x , y )在 x 轴下方时,对应 x 的取值集合.
1. 一元二次不等式( x +2)(5- x )>0的解集为( )
A. { x | x <-2或 x >5} B. { x | x <-5或 x >2}
C. { x |-2< x <5} D. { x |-5< x <2}
解析: 原一元二次不等式可化为( x +2)( x -5)<0,解得
-2< x <5,所以原不等式的解集为{ x |-2< x <5}.故选C.
2. 函数 y = x2-3 x +2与 x 轴交点的横坐标是 .
解析:由 x2-3 x +2=0得 x1=1, x2=2,故函数 y = x2-3 x +2与 x
轴交点的横坐标为1或2.
3. 不等式3 x2-2 x +1>0的解集是 .
解析:因为Δ=(-2)2-4×3×1=4-12=-8<0,所以不等式3
x2-2 x +1>0的解集为R.
1或2
R
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 不含参数的一元二次不等式的解法
【例1】 解下列不等式:
(1)2 x2+5 x -3<0;
解: Δ=49>0,方程2 x2+5 x -3=0的两根分别为 x1=-3, x2= ,
作出函数 y =2 x2+5 x -3的图象,如图①所示.
由图可得原不等式的解集为 .
(2)-3 x2+6 x ≤2;
解:原不等式等价于3 x2-6 x +2≥0.Δ=12>0,解方程3 x2-6
x +2=0,得 x1= , x2= ,
作出函数 y =3 x2-6 x +2的图象,如图②所示,由图可得原不等
式的解集为 .
(3)4 x2+4 x +1>0;
解: ∵Δ=0,∴方程4 x2+4 x +1=0有两个相等的实数根 x1=
x2=- .作出函数 y =4 x2+4 x +1的图象如图③所示.
由图可得原不等式的解集为{ x | x ≠- }.
(4)- x2+6 x -10>0.
解:原不等式可化为 x2-6 x +10<0,
∵Δ=-4<0,
∴方程 x2-6 x +10=0无实数根,
∴原不等式的解集为 .
通性通法
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. 不等式-2 x2+ x +3<0的解集是( )
A. { x | x <-1}
解析: 不等式-2 x2+ x +3<0可化为2 x2- x -3>0.因为Δ=
(-1)2-4×2×(-3)=25>0,所以方程2 x2- x -3=0的两根
分别为 x1=-1, x2= .又二次函数 y =2 x2- x -3的图象开口向
上,所以不等式-2 x2+ x +3<0的解集是 .故
选D.
2. 解不等式-2< x2-3 x ≤10.
解:原不等式等价于不等式组&x2-3x>-2, ①&x2-3x≤10.②
不等式①可化为 x2-3 x +2>0,解得 x >2或 x <1.
不等式②可化为 x2-3 x -10≤0,解得-2≤ x ≤5.
故原不等式的解集为{ x |-2≤ x <1或2< x ≤5}.
题型二 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( a <1).
解:①当 a =0时,原不等式即为- x +1<0,解得 x >1.
②当 a <0时,原不等式化为 ( x -1)>0,解得 x < 或
x >1.
③当0< a <1时,原不等式化为 ( x -1)<0.解得1< x < .
综上可知,当 a <0时,原不等式的解集为{ x | x < 或 x >1};
当 a =0时,原不等式的解集为{ x | x >1};
当0< a <1时,原不等式的解集为 .
通性通法
含参数的一元二次不等式的解法
【跟踪训练】
解关于 x 的不等式 x2+(1- a ) x - a <0.
解:方程 x2+(1- a ) x - a =0的两根分别为 x1=-1, x2= a .又函
数 y = x2+(1- a ) x - a 的图象开口向上,
所以,当 a <-1时,解不等式得 a < x <-1;
当 a =-1时,此不等式无解;
当 a >-1时,解不等式得-1< x < a .
综上可知,当 a <-1时,不等式的解集为{ x | a < x <-1};
当 a =-1时,不等式的解集为 ;
当 a >-1时,不等式的解集为{ x |-1< x < a }.
题型三 简单的分式不等式
【例3】 解下列不等式:
(1) ≥0;
解: 原不等式等价于
即∴-2≤ x <3.
∴原不等式的解集为{ x |-2≤ x <3}.
(2) >1.
解: 原不等式可化为 -1>0,即 <0.
∴(6 x -4)(4 x -3)<0,∴ < x < .
∴原不等式的解集为 .
通性通法
解分式不等式的策略
(1)对于形如 >0(<0)的不等式可等价转化为 f ( x ) g
( x )>0(<0)来解决;对于形如 ≥0(≤0)的不等
式可等价转化为来解决;
(2)对于不等号右边不为零的较复杂的分式不等式,先移项再通分
(不要去分母),使不等号右边为零,然后再用上述方法转化
为整式不等式(组)求解.
【跟踪训练】
1. 不等式 <0的解集为 .
解析:原不等式可化为( x +1)(2 x -1)<0,∴-1< x < ,
故原不等式的解集为 .
2. 不等式 ≥0的解集是{ x |-1≤ x <5},则 a 的值为 .
解析:由于原不等式等价于因此结合不等
式解集知 a =5.
5
1. 不等式 ≥0的解集为( )
A. { x |0< x ≤2} B. { x |-1< x ≤2}
C. { x | x >-1} D. R
解析: ≥0 ( x +1)( x -2)<0或 x =2,解得-1< x
≤2,故选B.
2. (多选)下列不等式是一元二次不等式的是( )
D. x2+1<0
解析: 由于 x2+ +1<0, x2+ +1<0不符合一元二次不
等式的定义,只有 x2+ x <-1, x2+1<0是一元二次不等式,
故选A、D.
3. 若0< m <1,则不等式( x - m )( x - )<0的解集为
.
解析:∵0< m <1,∴ >1> m ,故原不等式的解集为{ x | m <
x < }.
{ x | m
< x < }
4. 解下列不等式:
(1) x (7- x )≥12;
解: 原不等式可化为 x2-7 x +12≤0.
因为方程 x2-7 x +12=0的两根为 x1=3, x2=4.
所以原不等式的解集为{ x |3≤ x ≤4}.
(2) x2>2( x -1).
解: 原不等式可以化为 x2-2 x +2>0,
因为判别式Δ=4-8=-4<0,
所以方程 x2-2 x +2=0无实数根,
又函数 y = x2-2 x +2的图象开口向上,
所以原不等式的解集为R.
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
1. 下面四个不等式中解集为R的是( )
A. - x2+ x +1≥0
C. x2+6 x +10>0 D. 2 x2-3 x +4<0
解析: 利用“Δ”判断,在不等式 x2+6 x +10>0中,Δ=62-
40<0,∴该不等式的解集为R,其他可类似判断.故选C.
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2. 不等式 x2+5 x >0的解集为( )
A. { x | x <0或 x >5} B. { x |0< x <5}
C. { x | x <-5或 x >0} D. { x |-5< x <0}
解析: 易得方程 x2+5 x =0的两根分别为-5,0,由函数 y = x2
+5 x 的图象(图略)知,不等式 x2+5 x >0的解集为{ x | x <-5
或 x >0}.故选C.
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3. 不等式 x (4- x )<3的解集为( )
A. { x | x <1或 x >3} B. { x | x <0或 x >4}
C. { x |1< x <3} D. { x |0< x <4}
解析: 不等式 x (4- x )<3化为 x2-4 x +3>0,即( x -1)
( x -3)>0,解得 x <1或 x >3,故选A.
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4. 若 a >2,则关于 x 的不等式 ax2-(2+ a ) x +2>0的解集为
( )
解析: 由 ax2-(2+ a ) x +2>0,得( x -1)·( ax -2)>
0.∵ a >2,∴0< <1,∴原不等式的解集为{ x | x < 或 x >1}.
故选A.
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5. (多选)关于实数 x 的不等式 a ( x - a )( x +1)>0( a ∈R)
的解集可能是( )
A. { x | x <-1或 x > a } B. R
C. { x |-1< x < a } D. { x | a < x <-1}
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解析: 当 a >0时,不等式 a ( x - a )( x +1)>0可化为
( x - a )( x +1)>0,解得 x > a 或 x <-1;当 a =0时,不等式
a ( x - a )( x +1)>0可化为0>0,此时不等式的解集为 ;当
-1< a <0时,不等式 a ( x - a )( x +1)>0可化为( x - a )
( x +1)<0,解得-1< x < a ;当 a =-1时,不等式 a ( x -
a )( x +1)>0可化为( x +1)2<0,此时不等式的解集为 ;当
a <-1时,不等式 a ( x - a )( x +1)>0可化为( x - a )( x
+1)<0,解得 a < x <-1.故A、C、D都有可能,B不可能.
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6. (多选)已知关于 x 的不等式 ax2+ bx +3>0,关于此不等式的解
集有下列结论,其中正确的是( )
A. 不等式的解集可以是{ x | x >3}
B. 不等式的解集可以是R
C. 不等式的解集可以是
D. 不等式的解集可以是{ x |-1< x <3}
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解析: 选项A,假设结论成立,则无解,故选
项A错误;选项B,当 a =1, b =0时,不等式 x2+3>0恒成立,则
解集是R,故选项B正确;选项C,若不等式的解集是 ,则 a <0且
Δ= b2-12 a ≤0,而 a <0时,Δ= b2-12 a >0,所以不等式的解集
不可能是 ,故选项C错误;选项D,假设结论成立,则
解得符合题意,故选项D正确.故选
B、D.
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7. 不等式( x -1)2< x +5的解集为 .
解析:原不等式可化为 x2-3 x -4<0,即( x +1)·( x -4)<
0,故其解集为{ x |-1< x <4}.
{ x |-1< x <4}
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8. 已知 x =1在不等式 k2 x2-6 kx +8≥0的解集内,则 k 的取值范围
是 .
解析: x =1在不等式 k2 x2-6 kx +8≥0的解集内,把 x =1代入不等
式得 k2-6 k +8≥0,解得 k ≥4或 k ≤2.
{ k | k ≥4或 k ≤2}
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9. 二次函数 y = x2-4 x +3的零点为 .
解析:由零点的定义知,令 x2-4 x +3=0,得 x =1或 x =3,故函
数 y = x2-4 x +3的零点为1和3.
1和3
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10. 解下列不等式:
(1)4(2 x2-2 x +1)> x (4- x );
解: 由原不等式得8 x2-8 x +4>4 x - x2.
∴原不等式等价于9 x2-12 x +4>0.
解方程9 x2-12 x +4=0,得 x1= x2= .
结合二次函数 y =9 x2-12 x +4的图象知,原不等式的解集
为 .
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(2)0≤ x2-2 x -3<5.
解: 由 x2-2 x -3≥0得 x ≤-1或 x ≥3;
由 x2-2 x -3<5得-2< x <4.
∴-2< x ≤-1或3≤ x <4.
∴原不等式的解集为{ x |-2< x ≤-1或3≤ x <4}.
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11. 已知二次函数 y =- x2+ bx + c 的零点为-2和1,则关于 x 的不等
式 x2+ bx - c >0的解集为( )
A. { x | x <-1或 x >2} B. { x |-1< x <2}
C. { x |-2< x <1} D. { x | x <-2或 x >1}
解析: 因为二次函数 y =- x2+ bx + c 的零点为-2和1,所以
-2和1为方程- x2+ bx + c =0的两根,所以由根与系数的关系得
-2+1= b ,-2×1=- c ,解得 b =-1, c =2,所以关于 x 的
不等式 x2+ bx - c >0即 x2- x -2>0,即( x -2)·( x +1)>
0,所以不等式的解集为{ x | x <-1或 x >2}.故选A.
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12. 不等式 ≥1的解集是( )
解析: 不等式 ≥1,移项得 -1≥0,即 ≤0,可化
为解得 ≤ x <2,则原不等式的解集
为{ x | ≤ x <2}.
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13. 关于 x 的不等式( mx -1)( x -2)>0,若此不等式的解集为
{ x | < x <2},则 m 的取值范围是 .
解析:由题意知 m <0,∵不等式( mx -1)( x -2)>0的解集
为{ x | < x <2},∴方程( mx -1)( x -2)=0的两个实数根
为 和2,且解得 m <0,∴ m 的取值范围是{ m | m <
0}.
{ m | m <0}
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14. 解关于 x 的不等式 x2- ax -2 a2<0( a ∈R).
解:原不等式可化为( x -2 a )( x + a )<0.
对应的一元二次方程的根为 x1=2 a , x2=- a .
①当 a >0时, x1> x2,
不等式的解集为{ x |- a < x <2 a };
③当 a <0时, x1< x2,不等式的解集为{ x |2 a < x <- a }.
综上,当 a >0时,不等式的解集为{ x |- a < x <2 a };
当 a =0时,不等式的解集为 ;
当 a <0时,不等式的解集为{ x |2 a < x <- a }.
②当 a =0时,原不等式化为 x2<0,解集为 ;
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15. 若关于 x 的不等式 x2-( a +1) x + a <0的解集中,恰有3个整
数,则实数 a 的取值范围是 .
解析:原不等式可等价为( x - a )( x -1)<0,不等式解集中
恰有3个整数,当 a >1时,4< a ≤5;当 a =1时,不等式无解,
不符合题意;当 a <1时,-3≤ a <-2.所以实数 a 的取值范围是
{ a |-3≤ a <-2或4< a ≤5}.
{ a |-3≤ a <-2或4< a ≤5}
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16. 重新考查不等式5 x2-10 x +4.8<0,不等式的左边可分解因式为
( x -1.2)(5 x -4).根据实数乘法的符号法则,问题可归结为
求一元一次不等式组①和②的两个
解集的并集.不等式组①的解集为0.8< x <1.2,不等式组②无
解,从而不等式5 x2-10 x +4.8<0的解集为{ x |0.8< x <1.2}.
试用上述方法解下面的不等式:
(1)(2 x -3)( x +1)>0;
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解: 由(2 x -3)( x +1)>0,
得或
解得 x > 或 x <-1,
所以原不等式的解集为 .
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(2)(1- x )(2+ x )≥0;
解: 由(1- x )(2+ x )≥0,
得或
解得-2≤ x ≤1,
所以原不等式的解集为{ x |-2≤ x ≤1}.
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(3) <0;
解: 由 <0,得或
解得-3< x <1,
所以原不等式的解集为{ x |-3< x <1}.
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(4) ≤0.
解:(4)由 ≤0,得或
解得 x <-4或 x ≥ ,
所以原不等式的解集为 .
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谢 谢 观 看!2.3 二次函数与一元二次方程、不等式
1.下面四个不等式中解集为R的是( )
A.-x2+x+1≥0
B.x2-2x+5>0
C.x2+6x+10>0
D.2x2-3x+4<0
2.不等式x2+5x>0的解集为( )
A.{x|x<0或x>5}
B.{x|0<x<5}
C.{x|x<-5或x>0}
D.{x|-5<x<0}
3.不等式x(4-x)<3的解集为( )
A.{x|x<1或x>3}
B.{x|x<0或x>4}
C.{x|1<x<3}
D.{x|0<x<4}
4.若a>2,则关于x的不等式ax2-(2+a)x+2>0的解集为( )
A.{x|x<或x>1}
B.{x|<x<1}
C.{x|x>或x<1}
D.{x|1<x<}
5.(多选)关于实数x的不等式a(x-a)(x+1)>0(a∈R)的解集可能是( )
A.{x|x<-1或x>a} B.R
C.{x|-1<x<a} D.{x|a<x<-1}
6.(多选)已知关于x的不等式ax2+bx+3>0,关于此不等式的解集有下列结论,其中正确的是( )
A.不等式的解集可以是{x|x>3}
B.不等式的解集可以是R
C.不等式的解集可以是
D.不等式的解集可以是{x|-1<x<3}
7.不等式(x-1)2<x+5的解集为 .
8.已知x=1在不等式k2x2-6kx+8≥0的解集内,则k的取值范围是 .
9.二次函数y=x2-4x+3的零点为 .
10.解下列不等式:
(1)4(2x2-2x+1)>x(4-x);
(2)0≤x2-2x-3<5.
11.已知二次函数y=-x2+bx+c的零点为-2和1,则关于x的不等式x2+bx-c>0的解集为( )
A.{x|x<-1或x>2}
B.{x|-1<x<2}
C.{x|-2<x<1}
D.{x|x<-2或x>1}
12.不等式≥1的解集是( )
A. B.
C. D.
13.关于x的不等式(mx-1)(x-2)>0,若此不等式的解集为{x|<x<2},则m的取值范围是 .
14.解关于x的不等式x2-ax-2a2<0(a∈R).
15.若关于x的不等式x2-(a+1)x+a<0的解集中,恰有3个整数,则实数a的取值范围是 .
16.重新考查不等式5x2-10x+4.8<0,不等式的左边可分解因式为(x-1.2)(5x-4).根据实数乘法的符号法则,问题可归结为求一元一次不等式组①和②的两个解集的并集.不等式组①的解集为0.8<x<1.2,不等式组②无解,从而不等式5x2-10x+4.8<0的解集为{x|0.8<x<1.2}.试用上述方法解下面的不等式:
(1)(2x-3)(x+1)>0;
(2)(1-x)(2+x)≥0;
(3)<0;
(4)≤0.
2.3 二次函数与一元二次方程、不等式
1.C 利用“Δ”判断,在不等式x2+6x+10>0中,Δ=62-40<0,∴该不等式的解集为R,其他可类似判断.故选C.
2.C 易得方程x2+5x=0的两根分别为-5,0,由函数y=x2+5x的图象(图略)知,不等式x2+5x>0的解集为{x|x<-5或x>0}.故选C.
3.A 不等式x(4-x)<3化为x2-4x+3>0,即(x-1)(x-3)>0,解得x<1或x>3,故选A.
4.A 由ax2-(2+a)x+2>0,得(x-1)·(ax-2)>0.∵a>2,∴0<<1,∴原不等式的解集为{x|x<或x>1}.故选A.
5.ACD 当a>0时,不等式a(x-a)(x+1)>0可化为(x-a)(x+1)>0,解得x>a或x<-1;当a=0时,不等式a(x-a)(x+1)>0可化为0>0,此时不等式的解集为 ;当-1<a<0时,不等式a(x-a)(x+1)>0可化为(x-a)·(x+1)<0,解得-1<x<a;当a=-1时,不等式a(x-a)(x+1)>0可化为(x+1)2<0,此时不等式的解集为 ;当a<-1时,不等式a(x-a)(x+1)>0可化为(x-a)(x+1)<0,解得a<x<-1.故A、C、D都有可能,B不可能.
6.BD 选项A,假设结论成立,则无解,故选项A错误;选项B,当a=1,b=0时,不等式x2+3>0恒成立,则解集是R,故选项B正确;选项C,若不等式的解集是 ,则a<0且Δ=b2-12a≤0,而a<0时,Δ=b2-12a>0,所以不等式的解集不可能是 ,故选项C错误;选项D,假设结论成立,则解得符合题意,故选项D正确.故选B、D.
7.{x|-1<x<4} 解析:原不等式可化为x2-3x-4<0,即(x+1)·(x-4)<0,故其解集为{x|-1<x<4}.
8.{k|k≥4或k≤2} 解析:x=1在不等式k2x2-6kx+8≥0的解集内,把x=1代入不等式得k2-6k+8≥0,解得k≥4或k≤2.
9.1和3 解析:由零点的定义知,令x2-4x+3=0,得x=1或x=3,故函数y=x2-4x+3的零点为1和3.
10.解:(1)由原不等式得8x2-8x+4>4x-x2.
∴原不等式等价于9x2-12x+4>0.
解方程9x2-12x+4=0,得x1=x2=.
结合二次函数y=9x2-12x+4的图象知,原不等式的解集为.
(2)由x2-2x-3≥0得x≤-1或x≥3;
由x2-2x-3<5得-2<x<4.
∴-2<x≤-1或3≤x<4.
∴原不等式的解集为{x|-2<x≤-1或3≤x<4}.
11.A 因为二次函数y=-x2+bx+c的零点为-2和1,所以-2和1为方程-x2+bx+c=0的两根,所以由根与系数的关系得-2+1=b,-2×1=-c,解得b=-1,c=2,所以关于x的不等式x2+bx-c>0即x2-x-2>0,即(x-2)·(x+1)>0,所以不等式的解集为{x|x<-1或x>2}.故选A.
12.B 不等式≥1,移项得-1≥0,即≤0,可化为解得≤x<2,则原不等式的解集为{x|≤x<2}.
13.{m|m<0} 解析:由题意知m<0,∵不等式(mx-1)(x-2)>0的解集为{x|<x<2},∴方程(mx-1)(x-2)=0的两个实数根为和2,且解得m<0,∴m的取值范围是{m|m<0}.
14.解:原不等式可化为(x-2a)(x+a)<0.
对应的一元二次方程的根为x1=2a,
x2=-a.
①当a>0时,x1>x2,
不等式的解集为{x|-a<x<2a};
②当a=0时,原不等式化为x2<0,解集为 ;
③当a<0时,x1<x2,不等式的解集为{x|2a<x<-a}.
综上,当a>0时,不等式的解集为{x|-a<x<2a};
当a=0时,不等式的解集为 ;
当a<0时,不等式的解集为{x|2a<x<-a}.
15.{a|-3≤a<-2或4<a≤5}
解析:原不等式可等价为(x-a)(x-1)<0,不等式解集中恰有3个整数,当a>1时,4<a≤5;当a=1时,不等式无解,不符合题意;当a<1时,-3≤a<-2.所以实数a的取值范围是{a|-3≤a<-2或4<a≤5}.
16.解:(1)由(2x-3)(x+1)>0,
得或
解得x>或x<-1,
所以原不等式的解集为x|x>或x<-1.
(2)由(1-x)(2+x)≥0,
得或
解得-2≤x≤1,
所以原不等式的解集为{x|-2≤x≤1}.
(3)由<0,
得或
解得-3<x<1,
所以原不等式的解集为{x|-3<x<1}.
(4)由≤0,
得或
解得x<-4或x≥,
所以原不等式的解集为x|x<-4或x≥.
2 / 22.3 二次函数与一元二次方程、不等式
新课程标准解读 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 数学抽象
2.能够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 数学抽象、数学运算
3.借助一元二次函数的图象,了解一元二次不等式与相应函数、方程的联系 直观想象
4.能够从实际生活和生产中抽象出一元二次不等式的模型,并加以解决 数学建模、数学运算
给出下面四个不等式:
(1)x2-x-6>0;
(2)x2-x-6≤0;
(3)x2-4x+4≥0;
(4)2x2+x+5<0.
【问题】 这四个不等式的共同点是什么?
知识点一 一元二次不等式
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,b,c均为常数,a≠0
提醒 对一元二次不等式的再理解:①一元,即只含一个未知数,其他元素均为常数(或参数);②二次,即未知数的最高次数必须为2,且其系数不能为0;③整式不等式.
知识点二 二次函数的零点
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 .
提醒 零点不是点,只是函数的图象与x轴交点的横坐标.
知识点三 二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
Δ>0 Δ=0 Δ<0
y=ax2+bx+c(a>0)的图象
ax2+bx+c=0(a>0)的根 有两个不相等的实数根x1,x2(x1<x2) 有两个相等的实数根x1=x2=- 没有实 数根
ax2+bx+c>0(a>0)的解集 {x|x<x1,或x>x2} R
ax2+bx+c<0(a>0)的解集 {x|x1<x<x2}
提醒 三个“二次”关系的实质:①ax2+bx+c=0的解 y=ax2+bx+c的图象与x轴交点的横坐标(即二次函数的零点);②ax2+bx+c>0的解集 y=ax2+bx+c的图象上的点(x,y)在x轴上方时,对应x的取值集合;③ax2+bx+c<0的解集 y=ax2+bx+c的图象上的点(x,y)在x轴下方时,对应x的取值集合.
1.一元二次不等式(x+2)(5-x)>0的解集为( )
A.{x|x<-2或x>5}
B.{x|x<-5或x>2}
C.{x|-2<x<5}
D.{x|-5<x<2}
2.函数y=x2-3x+2与x轴交点的横坐标是 .
3.不等式3x2-2x+1>0的解集是 .
题型一 不含参数的一元二次不等式的解法
【例1】 解下列不等式:
(1)2x2+5x-3<0;(2)-3x2+6x≤2;
(3)4x2+4x+1>0;(4)-x2+6x-10>0.
通性通法
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.不等式-2x2+x+3<0的解集是( )
A.{x|x<-1} B.
C. D.
2.解不等式-2<x2-3x≤10.
题型二 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(a<1).
通性通法
含参数的一元二次不等式的解法
【跟踪训练】
解关于x的不等式x2+(1-a)x-a<0.
题型三 简单的分式不等式
【例3】 解下列不等式:
(1)≥0;(2)>1.
通性通法
解分式不等式的策略
(1)对于形如>0(<0)的不等式可等价转化为f(x)g(x)>0(<0)来解决;对于形如≥0(≤0)的不等式可等价转化为来解决;
(2)对于不等号右边不为零的较复杂的分式不等式,先移项再通分(不要去分母),使不等号右边为零,然后再用上述方法转化为整式不等式(组)求解.
【跟踪训练】
1.不等式<0的解集为 .
2.不等式≥0的解集是{x|-1≤x<5},则a的值为 .
1.不等式≥0的解集为( )
A.{x|0<x≤2} B.{x|-1<x≤2}
C.{x|x>-1} D.R
2.(多选)下列不等式是一元二次不等式的是( )
A.x2+x<-1 B.x2++1<0
C.x2++1<0 D.x2+1<0
3.若0<m<1,则不等式(x-m)(x-)<0的解集为 .
4.解下列不等式:
(1)x(7-x)≥12;
(2)x2>2(x-1).
2.3 二次函数与一元二次方程、不等式
【基础知识·重落实】
知识点一
未知数 2
知识点二
ax2+bx+c=0 零点
自我诊断
1.C 原一元二次不等式可化为(x+2)·(x-5)<0,解得-2<x<5,所以原不等式的解集为{x|-2<x<5}.故选C.
2.1或2 解析:由x2-3x+2=0得x1=1,x2=2,故函数y=x2-3x+2与x轴交点的横坐标为1或2.
3.R 解析: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.
【典型例题·精研析】
【例1】 解:(1)Δ=49>0,方程2x2+5x-3=0的两根分别为x1=-3,x2=,
作出函数y=2x2+5x-3的图象,如图①所示.
由图可得原不等式的解集为{x|-3<x<}.
(2)原不等式等价于3x2-6x+2≥0.Δ=12>0,解方程3x2-6x+2=0,得x1=,x2=,
作出函数y=3x2-6x+2的图象,如图②所示,由图可得原不等式的解集为.
(3)∵Δ=0,∴方程4x2+4x+1=0有两个相等的实数根x1=x2=-.作出函数y=4x2+4x+1的图象如图③所示.
由图可得原不等式的解集为{x|x≠-}.
(4)原不等式可化为x2-6x+10<0,
∵Δ=-4<0,
∴方程x2-6x+10=0无实数根,
∴原不等式的解集为 .
跟踪训练
1.D 不等式-2x2+x+3<0可化为2x2-x-3>0.因为Δ=(-1)2-4×2×(-3)=25>0,所以方程2x2-x-3=0的两根分别为x1=-1,x2=.又二次函数y=2x2-x-3的图象开口向上,所以不等式-2x2+x+3<0的解集是.故选D.
2.解:原不等式等价于不等式组
不等式①可化为x2-3x+2>0,解得x>2或x<1.
不等式②可化为x2-3x-10≤0,解得-2≤x≤5.
故原不等式的解集为{x|-2≤x<1或2<x≤5}.
【例2】 解:①当a=0时,原不等式即为-x+1<0,解得x>1.
②当a<0时,原不等式化为(x-1)>0,解得x<或x>1.
③当0<a<1时,原不等式化为(x-1)<0.解得1<x<.
综上可知,当a<0时,原不等式的解集为{x|x<或x>1};
当a=0时,原不等式的解集为{x|x>1};
当0<a<1时,原不等式的解集为.
跟踪训练
解:方程x2+(1-a)x-a=0的两根分别为x1=-1,x2=a.又函数y=x2+(1-a)x-a的图象开口向上,
所以,当a<-1时,解不等式得a<x<-1;
当a=-1时,此不等式无解;
当a>-1时,解不等式得-1<x<a.
综上可知,当a<-1时,不等式的解集为{x|a<x<-1};
当a=-1时,不等式的解集为 ;
当a>-1时,不等式的解集为{x|-1<x<a}.
【例3】 解:(1)原不等式等价于
即∴-2≤x<3.
∴原不等式的解集为{x|-2≤x<3}.
(2)原不等式可化为-1>0,即<0.
∴(6x-4)(4x-3)<0,∴<x<.
∴原不等式的解集为.
跟踪训练
1. 解析:原不等式可化为(x+1)(2x-1)<0,∴-1<x<,故原不等式的解集为.
2.5 解析:由于原不等式等价于因此结合不等式解集知a=5.
随堂检测
1.B ≥0 (x+1)(x-2)<0或x=2,解得-1<x≤2,故选B.
2.AD 由于x2++1<0,x2++1<0不符合一元二次不等式的定义,只有x2+x<-1,x2+1<0是一元二次不等式,故选A、D.
3.{x|m<x<} 解析:∵0<m<1,∴>1>m,故原不等式的解集为{x|m<x<}.
4.解:(1)原不等式可化为x2-7x+12≤0.
因为方程x2-7x+12=0的两根为x1=3,x2=4.
所以原不等式的解集为{x|3≤x≤4}.
(2)原不等式可以化为x2-2x+2>0,
因为判别式Δ=4-8=-4<0,
所以方程x2-2x+2=0无实数根,
又函数y=x2-2x+2的图象开口向上,
所以原不等式的解集为R.
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