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第二節(jié)一元二次不等式及其解法[主干知識梳理]一元二次不等式的解集二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象、一元二次方程ax2+bx+c=0的根與一元二次不等式ax2+bx+c>0與ax2+bx+c<0的解集的關(guān)系,可歸納為:判別式Δ=b2-4acΔ>0Δ=0Δ<0二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a>0)的圖象一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根有兩相異實根有兩相同實根無實根x=x1或x=x2x=x1若a<0時,可以先將二次項系數(shù)化為正數(shù),對照上表求解.一元二次不等式的解集ax2+bx+c>0(a>0)ax2+bx+c<0(a>0){x|x<x1或x>x2}{x|x≠x1}R{x|x1<x<x2}??4.(2012·天津高考)已知集合A={x∈R||x+2|<3},集合B={x∈R|(x-m)(x-2)<0},且A∩B=(-1,n),則m=__________,n=________. 解析因為|x+2|<3,即-5<x<1, 所以A=(-5,1),又A∩B≠?,所以m<1,B=(m,2), 由A∩B=(-1,n)得m=-1,n=1.
答案-1
15.(教材習題改編)若不等式-x2+2x-m>0,在x∈[-1,0]上恒成立,則m的取值范圍是__________. 解析由m<-x2+2x知m只需小于u=-x2+2x,
x∈[-1,0]的最小值即m<umin.
又u在[-1,0]上遞增, ∴umin=-1-2=-3. ∴m<-3.
答案(-∞,-3)[關(guān)鍵要點點撥]解一元二次不等式應(yīng)注意的問題:(1)在解一元二次不等式時,要先把二次項系數(shù)化為正數(shù).(2)二次項系數(shù)中含有參數(shù)時,參數(shù)的符號會影響不等式的解集,討論時不要忘記二次項系數(shù)為零的情況.(3)解決一元二次不等式恒成立問題要注意二次項系數(shù)的符號.(4)一元二次不等式的解集的端點與相應(yīng)的一元二次方程的根及相應(yīng)的二次函數(shù)圖象與x軸交點的橫坐標相同.
[典題導(dǎo)入]
解下列不等式:(1)0<x2-x-2≤4;(2)x2-4ax-5a2>0(a≠0).一元二次不等式的解法
[規(guī)律方法]1.解一元二次不等式的一般步驟:
(1)對不等式變形,使一端為0且二次項系數(shù)大于0,即ax2+bx+c>0(a>0),ax2+bx+c<0(a>0);
(2)計算相應(yīng)的判別式;
(3)當Δ≥0時,求出相應(yīng)的一元二次方程的根;
(4)根據(jù)對應(yīng)二次函數(shù)的圖象,寫出不等式的解集.2.解含參數(shù)的一元二次不等式可先考慮因式分解,再對根的大小進行分類討論;若不能因式分解,則可對判別式進行分類討論,分類要不重不漏.
[典題導(dǎo)入]
已知f(x)=x2-2ax+2(a∈R),當x∈[-1,+∞)時,f(x)≥a恒成立,求a的取值范圍.[聽課記錄]解法一:f(x)=(x-a)2+2-a2,此二次函數(shù)圖象的對稱軸為x=a.①當a∈(-∞,-1)時,f(x)在[-1,+∞)上單調(diào)遞增,f(x)min=f(-1)=2a+3.一元二次不等式恒成立問題
要使f(x)≥a恒成立,只需f(x)min≥a,即2a+3≥a,解得-3≤a<-1;②當a∈[-1,+∞)時,f(x)min=f(a)=2-a2,由2-a2≥a,解得-1≤a≤1.綜上所述,a
的取值范圍為[-3,1].
[規(guī)律方法]1.對于二次不等式恒成立問題,恒大于0就是相應(yīng)的二次函數(shù)的圖象在給定的區(qū)間上全部在x軸上方;恒小于0就是相應(yīng)的二次函數(shù)的圖象在給定的區(qū)間上全部在x軸下方.2.一元二次不等式恒成立的條件:
(1)ax2+bx+c>0(a≠0)(x∈R)恒成立的充要條件是:
a>0且b2-4ac<0. (2)ax2+bx+c<0(a≠0)(x∈R)恒成立的充要條件是:
a<0且b2-4ac<0.
[跟蹤訓(xùn)練]2.若關(guān)于x的不等式x2-ax-a>0的解集為(-∞,+∞),則實數(shù)a的取值范圍是________;若關(guān)于x的不等式x2-ax-a≤-3的解集不是空集,則實數(shù)a的取值范圍是________. 解析由Δ1<0,即a2-4(-a)<0,得-4<a<0; 由Δ2≥0,即a2-4(3-a)≥0,得a≤-6或a≥2.
答案(-4,0)
(-∞,-6]∪[2,+∞)一元二次不等式的應(yīng)用
[規(guī)律方法]解不等式應(yīng)用題,一般可按如下四步進行:(1)認真審題,把握問題中的關(guān)鍵量,找準不等關(guān)系;(2)引進數(shù)學符號,用不等式表示不等關(guān)系;(3)解不等式;(4)回答實際問題.
[跟蹤訓(xùn)練]3.某同學要把自己的計算機接入因特網(wǎng).現(xiàn)有兩家ISP公司可供選擇.公司A每小時收費1.5元;公司B在用戶每次上網(wǎng)的第1小時內(nèi)收費1.7元,第2小時內(nèi)收費1.6元,以后每小時減少0.1元(若用戶一次上網(wǎng)時間超過17小時,按17小時計算).假設(shè)該同學一次上網(wǎng)時間總是小于17小時,那么該同學如何選擇ISP公司較省錢?【思路導(dǎo)析】
利用新定義化簡出f(x),并作出圖象分析.【高手支招】
“三個二次”間關(guān)系,其實質(zhì)是抓住二次函數(shù)y=ax2+
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