《2019-2020學(xué)年新教材高中數(shù)學(xué) 第二章 一元二次函數(shù)、方程和不等式 2.3.1 二次函數(shù)與一元二次方程、不等式學(xué)案 新人教A版必修第一冊》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年新教材高中數(shù)學(xué) 第二章 一元二次函數(shù)、方程和不等式 2.3.1 二次函數(shù)與一元二次方程、不等式學(xué)案 新人教A版必修第一冊(12頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第1課時(shí) 二次函數(shù)與一元二次方程、不等式
1.理解一元二次方程、一元二次不等式與二次函數(shù)的關(guān)系.
2.掌握圖象法解一元二次不等式.
3.通過解不等式,體會數(shù)形結(jié)合、分類討論的思想方法.
1.一元二次不等式
一般地,我們把只含有一個(gè)未知數(shù),并且未知數(shù)的最高次數(shù)是2的不等式,稱為一元二次不等式.一元二次不等式的一般形式是ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0,其中a,b,c均為常數(shù),a≠0.
2.二次函數(shù)的零點(diǎn)
一般地,對于二次函數(shù)y=ax2+bx+c,我們把使ax2+bx+c=0的實(shí)數(shù)x叫做二次函數(shù)y=ax2+bx+c的零點(diǎn).
溫馨提示:(1)二次函數(shù)的零點(diǎn)不是點(diǎn)
2、,是二次函數(shù)與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo).
(2)一元二次方程的根是相應(yīng)一元二次函數(shù)的零點(diǎn).
3.二次函數(shù)與一元二次方程、不等式的解的對應(yīng)關(guān)系
溫馨提示:(1)對于一元二次不等式的二次項(xiàng)系數(shù)為正且存在兩個(gè)根的情況下,其解集的常用口訣是:大于取兩邊,小于取中間.
(2)對于二次項(xiàng)系數(shù)是負(fù)數(shù)(即a<0)的不等式,可以先把二次項(xiàng)系數(shù)化為正數(shù),再對照上述情況求解.
1.二次方程x2-x-6=0的根與二次函數(shù)y=x2-x-6的零點(diǎn)有怎樣的關(guān)系?
[答案] 方程x2-x-6=0的判別式Δ=1-4·1·(-6)=25>0,可知這個(gè)方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,解此方程得x1=-2,x2=3.所以二
3、次函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn):x1=-2,x2=3.所以二次方程的根就是二次函數(shù)的零點(diǎn)
2.畫出二次函數(shù)y=x2-x-6的圖象,你能通過觀察圖象,獲得不等式x2-x-6>0及x2-x-6<0的解集嗎?
[答案] 二次函數(shù)y=x2-x-6的圖象如圖,觀察函數(shù)圖象可知:當(dāng)x<-2,或x>3時(shí),函數(shù)圖象位于x軸上方,此時(shí),y>0,即x2-x-6>0的解集為{x|x<-2或x>3};當(dāng)-2
4、 )
(2)若a>0,則一元二次不等式ax2+1>0無解.( )
(3)若一元二次方程ax2+bx+c=0的兩根為x1,x2(x10的解集為R.( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√
題型一一元二次不等式的解法
【典例1】 解不等式:
(1)2x2-3x-2>0;
(2)-3x2+6x-2>0;
(3)4x2-4x+1≤0;
(4)x2-2x+2>0.
[思路導(dǎo)引] 先求出對應(yīng)一元二次方程的解,再結(jié)合對應(yīng)的二次函數(shù)的圖象寫出不等式的
5、解集.
[解] (1)方程2x2-3x-2=0的解是x1=-,x2=2.
因?yàn)楹瘮?shù)是開口向上的拋物線,
所以不等式的解集是
.
(2)不等式可化為3x2-6x+2<0.
因?yàn)?x2-6x+2=0的判別式Δ=36-4×3×2=12>0,所以方程3x2-6x+2=0的解是x1=1-,x2=1+.
因?yàn)楹瘮?shù)y=3x2-6x+2是開口向上的拋物線,所以不等式的解集是.
(3)方程4x2-4x+1=0的解是x1=x2=,函數(shù)y=4x2-4x+1是開口向上的拋物線,所以原不等式的解集是.
(4)因?yàn)閤2-2x+2=0的判別式Δ<0,所以方程x2-2x+2=0無解.又因?yàn)楹瘮?shù)y
6、=x2-2x+2是開口向上的拋物線,所以原不等式的解集為R.
解一元二次不等式的一般步驟
(1)通過對不等式變形,使二次項(xiàng)系數(shù)大于零;
(2)計(jì)算對應(yīng)方程的判別式;
(3)求出相應(yīng)的一元二次方程的根,或根據(jù)判別式說明方程沒有實(shí)根;
(4)根據(jù)函數(shù)圖象與x軸的相關(guān)位置寫出不等式的解集.
[針對訓(xùn)練]
1.解下列不等式:
(1)-x2+7x>6;
(2)(2-x)(x+3)<0;
(3)4(2x2-2x+1)>x(4-x).
[解] (1)原不等式可化為x2-7x+6<0.
解方程x2-7x+6=0得,x1=1,x2=6.
結(jié)合二次函數(shù)y=x2-7x+6的圖象知,原不
7、等式的解集為{x|10.
方程(x-2)(x+3)=0兩根為2和-3.
結(jié)合二次函數(shù)y=(x-2)(x+3)的圖象知,原不等式的解集為{x|x<-3或x>2}.
(3)由原不等式得8x2-8x+4>4x-x2.
∴原不等式等價(jià)于9x2-12x+4>0.
解方程9x2-12x+4=0,得x1=x2=.
結(jié)合二次函數(shù)y=9x2-12x+4的圖象知,原不等式的解集為.
題型二三個(gè)“二次”關(guān)系的應(yīng)用
【典例2】 已知關(guān)于x的不等式x2+ax+b<0的解集為{x|10的解集.
[思路
8、導(dǎo)引] 由x2+ax+b<0的解集為{x|10,得2x2-3x+1>0.
由2x2-3x+1>0?(2x-1)(x-1)>0?x<或x>1.
∴bx2+ax+1>0的解集為.
(1)一元二次不等式ax2+bx+c>0(a≠0)的解集的端點(diǎn)值是一元二次方程ax2+bx+c=0的根,也是函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo).
(2)二次函數(shù)y
9、=ax2+bx+c的圖象在x軸上方的部分,是由不等式ax2+bx+c>0的x的值構(gòu)成的;圖象在x軸下方的部分,是由不等式ax2+bx+c<0的x的值構(gòu)成的,三者之間相互依存、相互轉(zhuǎn)化.
[針對訓(xùn)練]
2.不等式ax2+bx+2>0的解集是,則a-b的值為( )
A.14 B.-14 C.10 D.-10
[解析] 不等式ax2+bx+2>0的解集是,可得-,是一元二次方程ax2+bx+2=0的兩個(gè)實(shí)數(shù)根,
∴-+=-,-×=,
解得a=-12,b=-2,
∴a-b=-12-(-2)=-10,
所以D選項(xiàng)是正確的.
[答案] D
題型三含參數(shù)的一元二次不等式的解法
10、【典例3】 解關(guān)于x的不等式x2-ax-2a2<0(a∈R).
[思路導(dǎo)引] 先求出方程x2-ax-2a2=0的兩根x1=2a,x2=-a,再通過比較2a與-a的大小寫出不等式的解集.
[解] 原不等式轉(zhuǎn)化為(x-2a)(x+a)<0,對應(yīng)的一元二次方程的根為x1=2a,x2=-a.
①當(dāng)2a>-a,即a>0時(shí),不等式的解集為{x|-a0時(shí),原不等式的解集為{x|-a
11、不等式的解集為{x|2a1.
②當(dāng)a<0時(shí),原不等式化為(x-1)>0,解得
x<或x>1.
③當(dāng)a>0時(shí),原不等式化為(x-1)<0.
若a=1,即=1時(shí),不等式無解;
若a>1,即<1時(shí),解得<
12、x<1;
若01時(shí),解得11};
當(dāng)01時(shí),不等式的解集為.
課堂歸納小結(jié)
1.解一元二次不等式的一般步驟是:(1)化為標(biāo)準(zhǔn)形式;(2)確定判別式Δ=b2-4ac的符號;(3)若Δ≥0,則求出該不等式對應(yīng)的二次方程的根;若Δ<0,則對應(yīng)的二次方程無根;(4)聯(lián)系二次函數(shù)的圖象得出不等式的解集,特別地,若一元二次不等式的左邊的二次三項(xiàng)式能分解因式,則可立即寫出不等式的解集(在兩根之內(nèi)或兩根之外).
2.解含字母參數(shù)的
13、一元二次不等式,與解一般的一元二次不等式的基本思路是一致的,但要注意分類討論思想的運(yùn)用.
3.解一元二次不等式,應(yīng)首先嘗試因式分解法,若能夠進(jìn)行因式分解,那么在解含參數(shù)的不等式時(shí),就可以避免對Δ≤0的討論.
1.不等式-x2-5x+6≤0的解集為( )
A.{x|x≥6或x≤-1} B.{x|-1≤x≤6}
C.{x|-6≤x≤1} D.{x|x≤-6或x≥1}
[解析] 由-x2-5x+6≤0得x2+5x-6≥0,
即(x+6)(x-1)≥0,
∴x≥1或x≤-6.
[答案] D
2.一元二次方程ax2+bx+c=0的根為2,-1,則當(dāng)a<0時(shí),不等式ax2+
14、bx+c≥0的解集為( )
A.{x|x<-1或x>2} B.{x|x≤-1或x≥2}
C.{x|-1
15、×5=-4<0,
∴不等式x2-4x+5≥0的解集為R.
[答案] R
5.當(dāng)a>-1時(shí),關(guān)于x的不等式x2+(a-1)x-a>0的解集是________.
[解析] 原不等式可化為(x+a)(x-1)>0,
方程(x+a)(x-1)=0的兩根為-a,1,
∵a>-1,
∴-a<1,故不等式的解集為{x|x<-a或x>1}.
[答案] {x|x<-a或x>1}
課后作業(yè)(十三)
復(fù)習(xí)鞏固
一、選擇題
1.已知集合M={x|-4
16、 D.{x|20},則M∩N為( )
A.{x|-4≤x<-2或33}
D.{x|x<-2或x≥3}
[解析] ∵M(jìn)={x|x2-3x-28≤0}={x|-4≤x≤7},
N={x|x2-x-6>0}={x|x<-2或x>3},
∴M∩N={x|-4≤x<-2或3
17、
3.不等式x2-px-q<0的解集是{x|20的解是( )
A.
B.
C.
D.
[解析] 易知方程x2-px-q=0的兩個(gè)根是2,3.
由根與系數(shù)的關(guān)系得解得
不等式qx2-px-1>0為-6x2-5x-1>0,
解得-0的解集是( )
A. B.
C. D.
[解析] 不等式(a-x)>0化為(x-a)<0,因?yàn)?0的解集為{x|-2
18、)
[解析] 因?yàn)椴坏仁降慕饧癁閧x|-2
19、-6x+a2>0的解集為{x|10.
[解] 將x2-3ax-18a2>0變形得(x-6a)(x+3
20、a)>0,
方程(x-6a)(x+3a)=0的兩根為6a,-3a,
所以當(dāng)a>0時(shí),6a>-3a,原不等式的解集為{x|x<-3a或x>6a};
當(dāng)a=0時(shí),6a=-3a=0,原不等式的解集為{x|x≠0};
當(dāng)a<0時(shí),6a<-3a,原不等式的解集為{x|x<6a或
x>-3a}.
綜合運(yùn)用
11.不等式mx2-ax-1>0(m>0)的解集可能是( )
A. B.R
C. D.?
[解析] 因?yàn)棣ぃ絘2+4m>0,所以函數(shù)y=mx2-ax-1的圖象與x軸有兩個(gè)交點(diǎn),又m>0,所以原不等式的解集不可能是B、C、D,故選A.
[答案] A
12.關(guān)于x的不等
21、式ax-b>0的解集是(1,+∞),則關(guān)于x的不等式(ax+b)(x-3)>0的解集是( )
A. B.{x|-13}
[解析] 由題意,知a>0,且1是ax-b=0的根,所以a=b>0,所以(ax+b)(x-3)=a(x+1)(x-3)>0,所以x<-1或x>3,因此原不等式的解集為{x|x<-1或x>3}.
[答案] A
13.關(guān)于x的不等式x2-2ax-8a2<0(a>0)的解集為{x|x1
22、-8a2=0的兩根,則x1+x2=2a,x1x2=-8a2.
由(x2-x1)2=(x1+x2)2-4x1x2=(2a)2-4×(-8a2)=36a2=152,解得a=.
[答案] A
14.已知A={x|x2-3x+2≤0},B={x|x2-(a+1)x+a≤0},若AB,則a的取值范圍是________.
[解析] A={x|x2-3x+2≤0}={x|1≤x≤2};
當(dāng)a≤1時(shí),B={x|a≤x≤1},AB不成立;
當(dāng)a>1時(shí),B={x|1≤x≤a},若AB,須a>2.
[答案] a>2
15.若不等式ax2+bx+c>0的解集為{x|-30的解集為{x|-30,兩邊同除以-a,
所以x2-2x-15<0,令x2-2x-15=0,
則Δ=64>0,且x1=-3,x2=5是方程的兩個(gè)根,故所求的不等式的解集為{x|-3