2.3 二次函数与一元二次方程、不等式
高一数学必修一 教案 2.3 二次函数与一元二次方程、不等式

2.3 二次函数与一元二次方程、不等式第1课时二次函数与一元二次方程、不等式学习目标 1.从函数观点看一元二次方程.了解函数的零点与方程根的关系.2.从函数观点看一元二次不等式.经历从实际情景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.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.知识点一一元二次不等式的概念定义只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,叫做一元二次不等式一般形式ax2+bx+c>0,ax2+bx+c<0,ax2+bx+c≥0,ax2+bx+c≤0,其中a≠0,a,b,c均为常数知识点二一元二次函数的零点一般地,对于二次函数y=ax2+bx+c,我们把使ax2+bx+c=0的实数x叫做二次函数y=ax2+bx+c 的零点.知识点三二次函数与一元二次方程的根、一元二次不等式的解集的对应关系判别式Δ=b2-4ac Δ>0Δ=0Δ<0二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象一元二次方程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=-b2a没有实数根ax2+bx+c>0(a>0)的解集{x|x<x1,或x>x2}⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x⎪⎪⎪x≠-b2aRax2+bx+c<0(a>0)的解集{x|x1<x<x2}∅∅预习小测自我检验1.下面所给关于x的几个不等式:①3x+4<0;②x2+mx-1>0;③ax2+4x-7>0;④x2<0.其中一定为一元二次不等式的有________.(填序号) 答案 ②④解析 一定是一元二次不等式的为②④. 2.不等式x (2-x )>0的解集为________. 答案 {x |0<x <2}解析 原不等式可化为x (x -2)<0,∴0<x <2. 3.不等式4x 2-9<0的解集是________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-32<x <32 解析 原不等式可化为x 2<94,即-32<x <32.4.已知一元二次不等式ax 2+2x -1<0的解集为R ,则a 的取值范围是________. 答案 {a |a <-1} 解析 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ<0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a <0,4+4a <0,∴a <-1.一、解不含参数的一元二次不等式 例1 解下列不等式: (1)-x 2+5x -6>0; (2)3x 2+5x -2≥0; (3)x 2-4x +5>0.解 (1)不等式可化为x 2-5x +6<0.因为Δ=(-5)2-4×1×6=1>0,所以方程x 2-5x +6=0有两个实数根:x 1=2,x 2=3. 由二次函数y =x 2-5x +6的图象(如图①),得原不等式的解集为{x |2<x <3}.(2)因为Δ=25-4×3×(-2)=49>0,所以方程3x 2+5x -2=0的两实根为x 1=-2,x 2=13.由二次函数y =3x 2+5x -2的图象(图②),得原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≤-2或x ≥13. (3)方程x 2-4x +5=0无实数解,函数y =x 2-4x +5的图象是开口向上的抛物线,与x 轴无交点(如图③).观察图象可得,不等式的解集为R .反思感悟 解一元二次不等式的一般步骤第一步:把一元二次不等式化为标准形式(二次项系数为正,右边为0的形式);第二步:求Δ=b 2-4ac ;第三步:若Δ<0,根据二次函数图象直接写出解集;若Δ≥0,求出对应方程的根写出解集. 跟踪训练1 解下列不等式: (1)4x 2-4x +1>0; (2)-x 2+6x -10>0.解 (1)∵方程4x 2-4x +1=0有两个相等的实根x 1=x 2=12.作出函数y =4x 2-4x +1的图象如图.由图可得原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠12.(2)原不等式可化为x 2-6x +10<0, ∵Δ=36-40=-4<0, ∴方程x 2-6x +10=0无实根, ∴原不等式的解集为∅.二、三个“二次”间的关系及应用例2 已知二次函数y =ax 2+(b -8)x -a -ab ,且y >0的解集为{x |-3<x <2}. (1)求二次函数的解析式;(2)当关于x 的不等式ax 2+bx +c ≤0的解集为R 时,求c 的取值范围. 解 (1)因为y >0的解集为{x |-3<x <2},所以-3,2是方程ax 2+(b -8)x -a -ab =0的两根,所以⎩⎪⎨⎪⎧-3+2=-b -8a,-3×2=-a -aba,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =5,所以y =-3x 2-3x +18.(2)因为a =-3<0,所以二次函数y =-3x 2+5x +c 的图象开口向下,要使-3x 2+5x +c ≤0的解集为R ,只需Δ≤0,即25+12c ≤0,所以c ≤-2512.所以当c ≤-2512时,-3x 2+5x +c ≤0的解集为R .反思感悟 三个“二次”之间的关系(1)三个“二次”中,二次函数是主体,讨论二次函数主要是将问题转化为一元二次方程和一元二次不等式的形式来研究.(2)讨论一元二次方程和一元二次不等式又要将其与相应的二次函数相联系,通过二次函数的图象及性质来解决问题,关系如下:特别提醒:由于忽视二次项系数的符号和不等号的开口易写错不等式的解集形式. 跟踪训练2 已知关于x 的不等式ax 2+5x +c >0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪13<x <12. (1)求a ,c 的值;(2)解关于x 的不等式ax 2+(ac +2)x +2c ≥0.解 (1)由题意知,不等式对应的方程ax 2+5x +c =0的两个实数根为13和12,由根与系数的关系,得⎩⎪⎨⎪⎧-5a =13+12,c a =12×13,解得a =-6,c =-1.(2)由a =-6,c =-1知不等式ax 2+(ac +2)x +2c ≥0可化为-6x 2+8x -2≥0,即3x 2-4x +1≤0,解得13≤x ≤1,所以不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪13≤x ≤1. 三、含参数的一元二次不等式的解法例3 设a ∈R ,解关于x 的不等式ax 2+(1-2a )x -2>0.解 (1)当a =0时,不等式可化为x -2>0,解得x >2,即原不等式的解集为{x |x >2}. (2)当a ≠0时,方程ax 2+(1-2a )x -2=0的两根分别为2和-1a.①当a <-12时,解不等式得-1a<x <2,即原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-1a <x <2;②当a =-12时,不等式无解,即原不等式的解集为∅;③当-12<a <0时,解不等式得2<x <-1a,即原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪2<x <-1a ; ④当a >0时,解不等式得x <-1a或x >2,即原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-1a 或x >2. 反思感悟 解含参数的一元二次不等式的步骤特别提醒:对应方程的根优先考虑用因式分解确定,分解不开时再求判别式Δ,用求根公式计算. 跟踪训练3 (1)当a =12时,求关于x 的不等式x 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1a x +1≤0的解集;(2)若a >0,求关于x 的不等式x 2-⎝⎛⎭⎪⎫a +1a x +1≤0的解集.解 (1)当a =12时,有x 2-52x +1≤0,即2x 2-5x +2≤0,解得12≤x ≤2,故不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12≤x ≤2. (2)x 2-⎝⎛⎭⎪⎫a +1a x +1≤0⇔⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -a )≤0,①当0<a <1时,a <1a ,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪a ≤x ≤1a; ②当a =1时,a =1a=1,不等式的解集为{1};③当a >1时,a >1a,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ 1a≤x ≤a. 综上,当0<a <1时,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪a ≤x ≤1a ; 当a =1时,不等式的解集为{1};当a >1时,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1a≤x ≤a.1.不等式9x 2+6x +1≤0的解集是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠-13 B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-13≤x ≤13 C .∅ D.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =-13 答案 D解析 原不等式可化为(3x +1)2≤0, ∴3x +1=0,∴x =-13.2.如果关于x 的不等式x 2<ax +b 的解集是{x |1<x <3},那么b a等于( ) A .-81 B .81 C .-64 D .64 答案 B解析 不等式x 2<ax +b 可化为x 2-ax -b <0, 其解集是{x |1<x <3},那么,由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧1+3=a ,1×3=-b ,解得a =4,b =-3;所以b a=(-3)4=81.故选B. 3.不等式x 2-2x >0的解集是( ) A .{x |x ≥2或x ≤0} B .{x |x >2或x <0} C .{x |0≤x ≤2} D .{x |0<x <2}答案 B解析 解x 2-2x >0,即x (x -2)>0, 得x >2或x <0,故选B.4.不等式x 2-3x -10<0的解集是________. 答案 {x |-2<x <5}解析 由于x 2-3x -10=0的两根为-2,5,故x 2-3x -10<0的解集为{x |-2<x <5}.5.若方程x 2+(m -3)x +m =0有实数解,则m 的取值范围是________________. 答案 {m |m ≥9或m ≤1}解析 由方程x 2+(m -3)x +m =0有实数解, ∴Δ=(m -3)2-4m ≥0, 即m 2-10m +9≥0, ∴(m -9)(m -1)≥0, ∴m ≥9或m ≤1.1.知识清单:解一元二次不等式的常见方法 (1)图象法:①化不等式为标准形式:ax 2+bx +c >0(a >0)或ax 2+bx +c <0(a >0);②求方程ax 2+bx +c =0(a >0)的根,并画出对应函数y =ax 2+bx +c 图象的简图; ③由图象得出不等式的解集.(2)代数法:将所给不等式化为一般式后借助分解因式或配方求解. 2.方法归纳:数形结合,分类讨论.3.常见误区:当二次项系数小于0时,需两边同乘-1,化为正的.1.(2019·全国Ⅰ)已知集合M ={x |-4<x <2},N ={x |x 2-x -6<0},则M ∩N 等于( ) A .{x |-4<x <3} B .{x |-4<x <-2} C .{x |-2<x <2} D .{x |2<x <3}答案 C解析 ∵N ={x |-2<x <3},M ={x |-4<x <2}, ∴M ∩N ={x |-2<x <2},故选C.2.若0<m <1,则不等式(x -m )⎝⎛⎭⎪⎫x -1m <0的解集为( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1m <x <m B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >1m 或x <m C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >m 或x <1m D.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪m <x <1m 答案 D解析 ∵0<m <1,∴1m>1>m ,故原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪m <x <1m ,故选D. 3.二次方程ax 2+bx +c =0的两根为-2,3,如果a <0,那么ax 2+bx +c >0的解集为( ) A .{x |x >3或x <-2} B .{x |x >2或x <-3} C .{x |-2<x <3} D .{x |-3<x <2}答案 C解析 由题意知-2+3=-ba ,-2×3=c a, ∴b =-a ,c =-6a ,∴不等式ax 2+bx +c >0可化为ax 2-ax -6a >0, 又a <0,∴x 2-x -6<0,∴(x -3)(x +2)<0, ∴-2<x <3,故选C.4.若不等式5x 2-bx +c <0的解集为{x |-1<x <3},则b +c 的值是( ) A .5 B .-5 C .-25 D .10 答案 B解析 由题意知-1,3为方程5x 2-bx +c =0的两根, ∴-1+3=b 5,-3=c5,∴b =10,c =-15,∴b +c =-5.故选B.5.若关于x 的二次不等式x 2+mx +1≥0的解集为R ,则实数m 的取值范围是( ) A .{m |m ≤-2或m ≥2} B .{m |-2≤m ≤2} C .{m |m <-2或m >2} D .{m |-2<m <2}答案 B解析 ∵x 2+mx +1≥0的解集为R , ∴Δ=m 2-4≤0,∴-2≤m ≤2,故选B. 6.不等式x 2-4x +4≤0的解集是________. 答案 {2}解析 原不等式可化为(x -2)2≤0,∴x =2. 7.不等式x 2+3x -4<0的解集为________. 答案 {x |-4<x <1}解析 易得方程x 2+3x -4=0的两根为-4,1,所以不等式x 2+3x -4<0的解集为{x |-4<x <1}.8.关于x 的不等式(mx -1)(x -2)>0,若此不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1m<x <2,则m 的取值范围是________. 答案 {m |m <0}解析 ∵不等式(mx -1)(x -2)>0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1m <x <2,∴方程(mx -1)(x -2)=0的两个实数根为1m和2,且⎩⎪⎨⎪⎧m <0,1m<2,解得m <0,∴m 的取值范围是m <0.9.已知不等式x 2-2x -3<0的解集为A ,不等式x 2+x -6<0的解集为B . (1)求A ∩B ;(2)若不等式x 2+ax +b <0的解集为A ∩B ,求不等式ax 2+x +b <0的解集. 解 (1)由x 2-2x -3<0,得-1<x <3, ∴A ={x |-1<x <3}. 由x 2+x -6<0,得-3<x <2,∴B ={x |-3<x <2},∴A ∩B ={x |-1<x <2}.(2)由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧1-a +b =0,4+2a +b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-2.∴-x 2+x -2<0,∴x 2-x +2>0, ∵Δ=1-8=-7<0,∴不等式x 2-x +2>0的解集为R .10.若不等式(1-a )x 2-4x +6>0的解集是{x |-3<x <1}. (1)解不等式2x 2+(2-a )x -a >0; (2)b 为何值时,ax 2+bx +3≥0的解集为R?解 (1)由题意知1-a <0,且-3和1是方程(1-a )x 2-4x +6=0的两根,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-a <0,41-a=-2,61-a =-3,解得a =3.∴不等式2x 2+(2-a )x -a >0,即为2x 2-x -3>0, 解得x <-1或x >32.∴所求不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-1或x >32. (2)ax 2+bx +3≥0,即为3x 2+bx +3≥0, 若此不等式解集为R ,则Δ=b 2-4×3×3≤0,∴-6≤b ≤6.11.下列四个不等式:①-x 2+x +1≥0;②x 2-25x +5>0;③x 2+6x +10>0;④2x 2-3x +4<1. 其中解集为R 的是( ) A .① B .② C .③ D .④ 答案 C解析 ①显然不可能;②中Δ=(-25)2-4×5>0,解集不为R ; ③中Δ=62-4×10<0.满足条件;④中不等式可化为2x 2-3x +3<0,所对应的二次函数开口向上,显然不可能.故选C.12.在R 上定义运算“⊙”:a ⊙b =ab +2a +b ,则满足x ⊙(x -2)<0的实数x 的取值范围为( ) A .{x |0<x <2} B .{x |-2<x <1} C .{x |x <-2或x >1} D .{x |-1<x <2}答案 B解析 根据给出的定义得,x ⊙(x -2)=x (x -2)+2x +(x -2)=x 2+x -2=(x +2)(x -1), 又x ⊙(x -2)<0,则(x +2)(x -1)<0, 故不等式的解集是{x |-2<x <1}.13.若关于x 的方程(a -2)x 2-2(a -2)x +1=0无实数解,则a 的取值范围是________. 答案 2≤a <3解析 若a -2=0,即a =2时,原方程为1=0不合题意, ∴a =2满足条件,若a -2≠0,则Δ=4(a -2)2-4(a -2)<0, 解得2<a <3,综上有a 的取值范围是2≤a <3.14.已知不等式x 2-2x +5≥a 2-3a 对∀x ∈R 恒成立,则a 的取值范围为________. 答案 {a |-1≤a ≤4}解析 x 2-2x +5=(x -1)2+4≥a 2-3a 恒成立, ∴a 2-3a ≤4,即a 2-3a -4≤0, ∴(a -4)(a +1)≤0,∴-1≤a ≤4.15.在R 上定义运算:⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b cd =ad -bc .若不等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -1 a -2a -1 x ≥1对任意实数x 恒成立,则实数a 的最大值为________. 答案 32解析 原不等式等价于x (x -1)-(a -2)(a +1)≥1,即x 2-x -1≥(a +1)(a -2)对任意x 恒成立,因为x 2-x -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122-54≥-54, 所以-54≥a 2-a -2,解得-12≤a ≤32. 16.已知不等式ax 2+2ax +1≥0对任意x ∈R 恒成立,解关于x 的不等式x 2-x -a 2+a <0.解 ∵ax 2+2ax +1≥0对任意x ∈R 恒成立.当a =0时,1≥0,不等式恒成立;当a ≠0时,则⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ=4a 2-4a ≤0,解得0<a ≤1.综上,0≤a ≤1.由x 2-x -a 2+a <0,得(x -a )[x -(1-a )]<0.∵0≤a ≤1,∴①当1-a >a ,即0≤a <12时,a <x <1-a ; ②当1-a =a ,即a =12时,⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122<0,不等式无解; ③当1-a <a ,即12<a ≤1时,1-a <x <a . 综上,当0≤a <12时,原不等式的解集为{x |a <x <1-a };当a =12时,原不等式的解集为∅;当12<a ≤1时,原不等式的解集为{x |1-a <x <a }.。
2.3二次函数与一元二次方程、不等式

思考:一元二次函数y=ax2+bx+c<0(a≠ 0)的图像与x轴 的相对位置有多少种可能?
a>0
a<0
∆<0
∆=0
∆>x0
∆>0
∆=0
x
∆<0
9
二次函数 、方程、不等式之间的关系
ax2+bx+c=0(a>0) 的 判 别式△
y=ax2+bx+c(a>0) 的 图 象
△>0 y
x1 O x2 x
三个二次之间的关系 [例 3] [教材 P52 例 1、例 2 的拓展探究] (1)已知解集求函数 若不等式 y=ax2-x-c>0 的解集为(-2,1),则函数的图象为( )
[解析] 因为不等式的解集为(-2,1),所以 a<0,排除 C,D;又与坐标轴交点的横 坐标为-2,1,故选 B.
(2)已知方程的根或函数零点求不等式 若函数 y=x2-ax+1 有负数零点,则 a 的范围为________. [解析] 有零点, ∴Δ=a2-4≥0, ∴a≥2 或 a≤-2, ∵f(0)=1,要使 x2-ax+1=0 有负根,则对称轴 x=a2<0,即 a<0. ∴a≤-2. [答案] a≤-2
y y=x+1 1
-1 O x
本节我们同样从一元二次函数的观点来研究一元二 次不等式,找到一元二次不等式的求解方法.
一元二次方程的有关知识
一元二次方程:ax2+bx+c=0(a≠ 0)
1.一元二次方程是否有解,用根的判别式∆=b2-4ac来判定: ∆>0,方程有2个不等实根; ∆=0,方程有2个相等实根(1个实数根) ∆<0,方程无实根.
二次函数与一元二次方程、不等式

2.3 二次函数与一元二次方程、不等式(一)教材梳理填空(1)一元二次不等式: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.一元二次不等式的一般形式是ax 2+bx +c >0或ax 2+bx +c <0,其中a ,b ,c 均为常数,a ≠0.(2)二次函数的零点:一般地,对于二次函数y =ax 2+bx +c ,我们把使ax 2+bx +c =0的实数x 叫做二次函数y =ax 2+bx +c 的零点.(3)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<0y =ax 2+bx +c (a >0)的图象ax 2+bx +c =0 (a >0)的根 有两个不相等的实数根x 1,x 2(x 1<x 2) 有两个相等的实数根x 1=x 2=-b2a没有实数根ax 2+bx +c >0 (a >0)的解集 {x |x <x 1, 或x >x 2} ⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫x ≠-b 2aRax 2+bx +c <0 (a >0)的解集 {x |x 1<x <x 2}∅∅(二)基本知能小试 1.判断正误(1)mx 2-5x <0是一元二次不等式.( )(2)若a >0,则一元二次不等式ax 2+1>0无解.( )(3)若一元二次方程ax 2+bx +c =0的两根为x 1,x 2(x 1<x 2),则一元二次不等式ax 2+bx +c <0的解集为{x |x 1<x <x 2}.( )(4)不等式x 2-2x +3>0的解集为R.( ) 2.不等式2x 2-x -1>0的解集是( )A .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-12<x <1 B .{x |x >1} C .{x |x <1或x >2} D .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-12或x >1 3.不等式-2x 2+x +3<0的解集是( )A .{x |x <-1}B .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x >32C .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ -1<x <32D .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-1或x >32 4.若不等式ax 2+5x +c >0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪13<x <12,则a ,c 的值分别为________,________.题型一 一元二次不等式的解法[学透用活][典例1] 解下列不等式:(1)-2x 2+x -6<0; (2)-x 2+6x -9≥0; (3)x 2-2x -3>0; (4)-4x 2+4x -1>0.[对点练清]1.(2018·全国卷Ⅰ)已知集合A ={x |x 2-x -2>0},则∁R A =( ) A .{x |-1<x <2} B .{x |-1≤x ≤2} C .{x |x <-1}∪{x |x >2} D .{x |x ≤-1}∪{x |x ≥2}2.不等式(x +5)(3-2x )≥6的解集是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≤-1或x ≥92B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-1≤x ≤92C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≤-92或x ≥1D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-92≤x ≤1 3.解不等式:-2<x 2-3x ≤10.题型二 二次函数与一元二次方程、不等式间的关系[学透用活][典例2] 已知关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |2<x <3},求关于x 的不等式cx 2+bx +a <0的解集.[对点练清]1.[变结论]本例中条件不变,求关于x 的不等式cx 2-bx +a >0的解集.2.[变条件]若将本例的条件“关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |2<x <3}”变为“关于x 的不等式ax 2+bx +c ≥0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-13≤x ≤2”.求不等式cx 2+bx +a <0的解集.题型三一元二次不等式的实际应用[学透用活][典例3]某校园内有一块长为800 m,宽为600 m的长方形地面,现要对该地面进行绿化,规划四周种花卉(花卉带的宽度相同),中间种草坪,若要求草坪的面积不小于总面积的一半,求花卉带宽度的范围.[对点练清]1.某商品在最近30天内的价格y1与时间t(单位:天)的关系式是y1=t+10(0<t≤30,t ∈N);销售量y2与时间t的关系式是y2=-t+35(0<t≤30,t∈N),则使这种商品日销售金额z不小于500元的t的范围为________.2.在一个限速40 km/h的弯道上,甲、乙两辆汽车相向而行,发现情况不对,同时刹车,但还是相碰了.事发后现场测得甲车的刹车距离略超过12 m,乙车的刹车距离略超过10 m. 又知甲、乙两种车型的刹车距离S m与车速x km/h之间分别有如下关系:S甲=0.1x +0.01x2,S乙=0.05x+0.005x2.问超速行驶谁应负主要责任.[课堂一刻钟巩固训练]一、基础经典题1.下列不等式:①x 2>0;②-x 2-x ≤5;③ax 2>2;④x 3+5x -6>0;⑤mx 2-5y <0;⑥ax 2+bx +c >0.其中是一元二次不等式的有( )A .5个B .4个C .3个D .2个2.不等式-x 2-5x +6≥0的解集为( ) A .{x |x ≥6或x ≤-1} B .{x |-1≤x ≤6} C .{x |-6≤x ≤1}D .{x |x ≤-6或x ≥1}3.二次不等式ax 2+bx +c <0的解集是全体实数的条件是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ>0B.⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ<0C.⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ>0 D.⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ<0 4.若a <0,则关于x 的不等式a (x +1)⎝⎛⎭⎫x +1a <0的解集为________. 5.若关于x 的不等式(k -1)x 2+(k -1)x -1<0恒成立,则实数k 的取值范围是________. 二、创新应用题6.解关于x 的不等式x 2-3ax -18a 2>0.[课下双层级演练过关]A 级——学考水平达标练1.设集合S ={x |(x -2)(x -3)≥0},T ={x |x >0},则S ∩T =( )A .{x |2≤x ≤3}B .{x |x ≤2或x ≥3}C .{x |x ≥3}D .{x |0<x ≤2或x ≥3} 2.下列四个不等式:①-x 2+x +1≥0;②x 2-25x +5>0;③x 2+6x +10>0;④2x 2-3x +4<1.其中解集为R 的是( )A .①B .②C .③D .④3.若0<t <1,则不等式(x -t )⎝⎛⎭⎫x -1t <0的解集为( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ 1t <x <t B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x >1t 或x <t C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x <1t 或x >t D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪t <x <1t 4.一元二次方程ax 2+bx +c =0的两根为-2,3,a <0,那么ax 2+bx +c >0的解集为( ) A .{x |x >3或x <-2} B .{x |x >2或x <-3} C .{x |-2<x <3}D .{x |-3<x <2}5.若产品的总成本y (万元)与产量x (台)之间的函数关系式是y =3 000+20x -0.1x 2(0<x <240),若每台产品的售价为25万元,则生产者不亏本(销售收入不小于总成本)时的最低产量是( )A .100台B .120台C .150台D .180台 6.要使17-6x -x 2有意义,则x 的解集为________.7.已知集合A ={x |3x -2-x 2<0},B ={x |x -a <0},且B ⊆A ,则a 的取值范围为________. 8.若关于x 的不等式ax 2-6x +a 2<0的非空解集为{x |1<x <m },则m =________. 9.解下列不等式:(1)2x 2+7x +3>0;(2)-4x 2+18x -814≥0; (3)-2x 2+3x -2<0; (4)-12x 2+3x -5>0.10.某文具店购进一批新型台灯,若按每盏台灯15元的价格销售,每天能卖出30盏;若售价每提高1元,日销售量将减少2盏.为了使这批台灯每天能获得400元以上的销售收入,应怎样制定这批台灯的销售价格?B级——高考水平高分练1.设x2-2x+a-8≤0对于任意x∈{x|1≤x≤3}恒成立,则a的取值范围是________.2.对于实数x,当且仅当n≤x<n+1(n∈N*)时,[x]=n,则关于x的不等式4[x]2-36[x]+45<0的解集为________.3.解关于x的不等式x2-(a+a2)x+a3>0.4.某小商品在2018年的价格为8元/件,年销量是a件.现经销商计划在2019年将该商品的价格下调至5.5元/件到7.5元/件之间,经调查,顾客的期望价格是4元/件.经测算,该商品价格下调后新增的年销量与实际价格和顾客期望价格的差成反比,比例系数为k.该商品的成本价为3元/件.(1)写出该商品价格下调后,经销商的年收益y与实际价格x的关系式;(2)设k=2a,当实际价格最低定为多少时,仍然可以保证经销商2019年的收益比2018年至少增长20%?5.某热带风暴中心B 位于海港城市A 东偏南30°的方向,与A 市相距400 km.该热带风暴中心B 以40 km/h 的速度向正北方向移动,影响范围的半径是350 km.问:从此时起,经多少时间后A 市将受热带风暴影响,大约受影响多长时间?习题课(提升关键能力) 一元二次函数、方程和不等式高频考点一|比较大小[例1] (1)已知a, b 满足等式x =a 2+b 2+20, y =4(2b -a ), 则x, y 满足的大小关系是( )A .x ≤yB .x ≥yC .x <yD .x >y (2)对于a >0,b >0,下列不等式中不正确的是( ) A.ab 2<1a +1b B .ab ≤a 2+b 22 C .ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22D.⎝⎛⎭⎫a +b 22≤a 2+b22(3)若角α,β满足-π2<α<π2,-π2<β<π2,则2α+β的取值范围是( )A .-π<2α+β<0B .-π<2α+β<πC .-3π2<2α+β<π2D .-3π2<2α+β<3π2[集训冲关]1.若a >b ,x >y ,下列不等式正确的是( )A .a +x <b +yB .ax >byC .|a |x ≥|a |yD .(a -b )x <(a -b )y 2.已知a +b <0,且a >0,则( )A .a 2<-ab <b 2B .b 2<-ab <a 2C .a 2<b 2<-abD .-ab <b 2<a 23.若0<a <1,0<b <1,且a ≠b ,则a +b,2ab ,2ab ,a 2+b 2中最大的一个是( ) A .a 2+b 2 B .2ab C .2ab D .a +b4.已知a <b <c ,试比较a 2b +b 2c +c 2a 与ab 2+bc 2+ca 2的大小.高频考点二|基本不等式及应用[例2] (1)已知不等式(x +y )⎝⎛⎭⎫1x +a y ≥9对任意正实数x ,y 恒成立,则正实数a 的最小值为( )A .2B .4C .6D .8(2)已知函数y =x -4+9x +1(x >-1),当x =a 时,y 取得最小值b ,则a +b =________. (3)某商品进货价每件50元,据市场调查,当销售价格(每件x 元)为50<x ≤80时,每天售出的件数为P =105(x -40)2,若要使每天获得的利润最多,销售价格每件应定为多少元?[集训冲关]1.(3-a )(a +6)(-6≤a ≤3)的最大值为( ) A .9 B.92 C .3 D.3222.设a >0,若对于任意的正数m ,n ,都有m +n =8,则满足1a ≤1m +4n +1的a 的取值范围是________.3.某项研究表明:在考虑行车安全的情况下,某路段车流量F (单位时间内经过测量点的车辆数,单位:辆/小时)与车流速度v (假设车辆以相同速度v 行驶,单位 m/s)、平均车长l (单位:m)的值有关,其公式为F =76 000vv 2+18v +20l.(1)如果不限定车型,l =6.05,则最大车流量为____辆/小时;(2)如果限定车型,l =5,则最大车流量比(1)中的最大车流量增加________辆/小时. 4.若正实数x ,y 满足2x +y +6=xy ,求2x +y 的最小值.高频考点三|一元二次不等式及其应用[例3] (1)解关于x 的不等式x 2+(1-a )x -a <0.(2)甲厂以x 千克/小时的速度运输生产某种产品(生产条件要求1≤x ≤10),每小时可获得的利润是100⎝⎛⎭⎫5x +1-3x 元. ①要使生产该产品2小时获得的利润不低于 3 000元,求x 的取值范围;②要使生产900千克该产品获得的利润最大,问:甲厂应该选取何种生产速度?并求最大利润.[集训冲关]1.若不等式-x 2+mx -1>0有解,则m 的取值范围是( ) A .m <-2或m >2 B .-2<m <2 C .m ≠±2D .1<m <32.关于x 的不等式x 2-ax -6a 2>0(a <0)的解集为{x |x <x 1或x >x 2},且x 2-x 1=52, 则a 的值为( )A .- 5B .-32C .- 2D .-523.某摩托车生产企业,上年度生产摩托车的投入成本为1万元/辆,出厂价为1.2万元/辆,年销售量为1 000辆.本年度为适应市场需求,计划提高产品档次,适度增加投入成本.若每辆车投入成本增加的比例为x (0<x <1),则出厂价相应的提高比例为0.75x ,同时预计年销售量增加的比例为0.6x .已知年利润=(出厂价-投入成本)×年销售量.(1)写出本年度预计的年利润y 与投入成本增加的比例x 的关系式;(2)为使本年度的年利润比上年度有所增加,问投入成本增加的比例x 应在什么范围内?高频考点四|一元二次函数、方程和不等式[例4] 若不等式x 2+ax +3-a >0对于满足-2≤x ≤2的一切实数x 恒成立,求实数a 的取值范围.[集训冲关]1.若关于x 的方程8x 2-(m -1)x +m -7=0的两根均大于1,则m 的取值范围是________.2.若不等式(1-a )x 2-4x +6>0的解集是{x |-3<x <1}. (1)解不等式2x 2+(2-a )x -a >0;(2)b 为何值时,ax 2+bx +3≥0的解集为R .一、选择题1.若A =a 2+3ab ,B =4ab -b 2,则A ,B 的大小关系是( ) A .A ≤B B .A ≥B C .A <B 或A >B D .A >B2.设集合A ={x |x 2-x -2<0},集合B ={x |1<x <3},则A ∪B =( ) A .{x |-1<x <3} B .{x |-1<x <1} C .{x |1<x <2} D .{x |2<x <3}3.设m >1,P =m +4m -1,Q =5,则P ,Q 的大小关系为( ) A .P <Q B .P =Q C .P ≥QD .P ≤Q4.若不等式ax 2+bx -2>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-2<x <-14,则a +b 等于( ) A .-18 B .8 C .-13 D .15.当x >1时,不等式x +1x -1≥a 恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .a ≤2 B .a ≥2 C .a ≥3D .a ≤36.《几何原本》第二卷中的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成了后世西方数学家处理问题的重要依据,通过这一原理,很多代数的定理都能够通过图形实现证明,并称之为无字证明.现有如图所示的图形,点F 在半圆O 上,点C 在直径AB 上,且OF ⊥AB .设AC =a ,BC =b ,则该图形可以完成的无字证明为( )A.a +b 2≥ab (a >0,b >0) B .a 2+b 2≥2ab (a >0,b >0)C.2aba +b≤ab (a >0,b >0) D.a +b 2≤a 2+b 22(a >0,b >0) 7.对任意实数x ,不等式(a -2)x 2+2(a -2)x -4<0恒成立,则a 的取值范围是( ) A .{a |-2<a ≤2} B .{a |-2≤a ≤2} C .{a |a <-2或a >2}D .{a |a ≤-2或a >2}8.甲、乙两人同时从寝室到教室,甲一半路程步行,一半路程跑步,乙一半时间步行,一半时间跑步,如果两人步行速度、跑步速度均相同,则( )A .甲先到教室B .乙先到教室C .两人同时到教室D .谁先到教室不确定二、填空题 9.若a <b <0,则1a -b与1a 的大小关系为________. 10.已知x +mx -2(x >2)的最小值为6,则正数m 的值为________.11.关于x 的不等式ax -b >0的解集是{x |x >1},则关于x 的不等式(ax +b )(x -2)>0的解集是________.12.若m 2x -1mx +1<0(m ≠0)对一切x ≥4恒成立,则实数m 的取值范围是________.三、解答题13. 当x >3时,求2x 2x -3的取值范围.14.解关于x 的不等式56x 2+ax -a 2<0.15.已知a >0,b >0,1a +1b =1,求1a -1+9b -1的最小值.16. 国际上钻石的重量计量单位为克拉.已知某种钻石的价值(美元)与其重量(克拉)的平方成正比,且一颗重为3克拉的该钻石的价值为54 000美元.(1)写出钻石的价值y 关于钻石重量x 的关系式;(2)把一颗钻石切割成两颗钻石,若两颗钻石的重量分别为m 克拉和n 克拉, 试证明:当m =n 时,价值损失的百分率最大.(注:价值损失的百分率=原有价值-现有价值原有价值×100%;在切割过程中的重量损耗忽略不计)。
2.3(1)二次函数与一元二次方程、不等式

(a > 0)的根
实根 x1 < x2
有两个相等 实根 x1 = x2
ax2 + bx + c > 0 (a > 0)的解集
ax2 + bx + c < 0 (a > 0)的解集
x x < x1或x > x2
x
x
≠
-
b 2a
x x1 < x < x2
无实根
R
例 1:求不等式 x2-5x+6>0 的解集
(3) gfxx≥a⇔fx-gxagx≥0.
反思与感悟
fx
fx
分式不等式的解法:先通过移项、通分整理成标准型gx >0(<0)或gx
≥0(≤0),再化成整式不等式来解.如果能判断出分母的正负,直接去
分母也可.
跟踪训练2 解下列不等式.
(1)23xx-+11≥0; 解答
原不等式可化为32xx+-11≠03.x+1≥0,
2.3 (1)二次函数与一元二次方程、 不等式
1. 正确理解一元二次不等式的概念,掌握一元 二次不等式的解法; (重点) 2. 理解一元二次不等式、二次函数及一元二次 方程的关系,能借助二次函数的图象及一元二次 方程解一元二次不等式. (难点)
一次函数、一次方程、一次不等式的关系
探究点1 一元二次不等式的概念
(2)解不等式 4x2 - 4x +1> 0
【解析】原不等式可变形为(2x -1)2 > 0,
所以原不等式的解集为
x|x
≠
1 2
.
(3)求不等式-3x2+6x>2的解集.
不等式可化为3x2-6x+2<0,
2.3 二次函数与一元二次方程、不等式(全部)

【对点练习】❶ 若关于 x 的不等式 ax2+(a-2)x-2≤0 恒成立,求实数 a 的取值范围.
题型二 一元二次方程根的分布 例 2 已知方程 8x2-(m-1)x+m-7=0 有两实根,如果两实根都大于 1,求实数 m 的取值范围.
[归纳提升] 方程 ax2+bx+c=0(a≠0)的根的分布情况如下,其中 x1,x2 为该方程两根:
【对点练习】❶ 不等式 6x2+x-2≤0 的解集为
.
题型二 三个“二次”的关系 例 2 已知不等式 ax2-bx+2<0 的解集为{x|1<x<2},求 a,b 的值.
[归纳提升] 给出了一元二次不等式的解集,则可知 a 的符号和 ax2+bx+c=0 的两实根,由根与系数的关系
可知 a,b,c 之间的关系.
)
1-4x
|-1≤x≤1
A. x 3 4
|-1≤x<1
B. x 3 4
|x>1或 x≤-1
C. x 4
3
|x≥1或 x≤-1
D. x 4
3
x-1 3.已知 0<a<1,关于 x 的不等式(x-a) a >0 的解集为( )
|x<a 或 x>1
A. x
a
B.{x|x>a}
|x<1或 x>a
C. x a
课堂检测 1.求下列不等式的解集:
(1)(x+2)(x-3)>0;(2)3x2-7x≤10;(3)-x2+4x-4<0;(4)x2-x+1<0;(5)-2x2+x≤-3;(6)x2-3x+4>0. 4
2.当自变量 x 在什么范围取值时,下列函数的值等于 0?大于 0?小于 0?
2.3二次函数与一元二次方程、不等式(共49张PPT)

(
)
A.a=6,c=1
B.a=-6,c=-1
C.a=1,c=1
D.a=-1,c=-6
解析:选 B.由题意知,方程 ax2+5x+c=0 的两根为 x1=13,x2=12,由根与 系数的关系得 x1+x2=13+12=-5a,x1x2=13×12=ac,解得 a=-6,c=-1.
4.不等式(2x-5)(x+3)<0 的解集为________. 答案:x-3<x<25
解不等式应用题的步骤
1.若产品的总成本 y(万元)与产量 x(台)之间的函数关系式是 y=3 000+20x
-0.1x2(0<x<240),每台产品的售价为 25 万元,则生产者不亏本(销售收入不
小于总成本)时的最低产量是
()
A.100 台
B.120 台
C.150 台
D.180 台
解析:选 C.由题意知 y-25x=-0.1x2-5x+3 000≤0, 即 x2+50x-30 000≥0, 解得 x≥150 或 x≤-200(舍去).
6x+10=0 无实根,又二次函数 y=x2-6x+10 的图象开口向上,所以原不 等式的解集为∅.
解不含参数的一元二次不等式的方法 (1)若不等式对应的一元二次方程能够因式分解,即能够转化为几个代数式的 乘积形式,则可以直接由一元二次方程的根及不等号方向得到不等式的解 集. (2)若不等式对应的一元二次方程能够化为完全平方式,不论取何值,完全平 方式始终大于或等于零,则不等式的解集易得. (3)若上述两种方法均不能解决,则应采用求一元二次不等式的解集的通法, 即判别式法.
含参一元二次不a(a-1)>0,(a∈R). 解:因为关于 x 的不等式 x2+x-a(a-1)>0, 所以(x+a)(x+1-a)>0, 当-a>a-1, 即 a<12时,x<a-1 或 x>-a, 当 a-1>-a,
《2.3 二次函数与一元二次方程、不等式》集体备课ppt课件

解得10≤x≤30.]
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合作探究 提素养
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分式不等式的解法 【例1】 解下列不等式: (1)xx-+32<0; (2)2xx+-13≤1.
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[解] (1)xx-+32<0⇔(x-3)(x+2)<0⇔-2<x<3, ∴原不等式的解集为{x|-2<x<3}. (2)∵2xx+-13≤1, ∴2xx+-13-1≤0, ∴-2xx-+34≤0,
y=ax2+bx+c
若ax2+bx+c≥k恒成立⇔ymin≥k
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3.从实际问题中抽象出一元二次不等式模型的步骤 (1)阅读理解,认真审题,分析题目中有哪些已知量和未知量,找准 不等关系. (2)设出起关键作用的未知量,用不等式表示不等关系(或表示成函数 关系). (3)解不等式(或求函数最值). (4)回扣实际问题.
锐角三角形空地中, 欲建一个面积不小于
由三角形相似得:4x0=404-0 y,且
300m2的内接矩形花园(阴影部分), x>0,y>0,x<40,y<40,xy≥300,
则其边长x(单位:m)的取值范围是 整理得y+x=40,将y=40-x代入
________.
xy≥300,整理得x2-40x+300≤0,
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 第2课时 一元二次不等式的应用
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学习目标
核心素养
1.掌握一元二次不等式的实际应用 1.通过分式不等式的解法及不等式
(重点).
的恒成立问题的学习,培养数学运
2.理解三个“二次”之间的关系. 算素养.
3.会解一元二次不等式中的恒成立 2.借助一元二次不等式的应用培养
2.3 二次函数与一元二次方程、不等式(第2课时)

当a>0时, 方程ax(x-2)=0的根为
x1=0,x2=2
∴ 原不等式的解集为 {x|x<0, 或x>2}
参数:在函数、方程和
不等式中,除了其本身
的未知数、变量以外的
其它字母。
∅
当a<0时,由ax(x-2) > 0得 x(x-2) < 0
方程(-a)x(x-2)=0的根为 x1=0,x2=2
次不等式来解,你能解下列分式不等式吗?
x2
3x - 2
(1)
0;
(2)
0
3 - 2x
x3
思考1:实数相乘时,结果的符号如何确定?两实数相除呢?
x2
0与( x 2)(3 2 x ) 0等价吗?
3 - 2x
两实数相乘、相除时,结果的符号都是“同号得正,异号得负”
x2
0 ( x 2)(3 2 x ) 0
行讨论,一分”x1<x2”,”x1<x2”和”x1=x2”三种情况。
分类时应做到: 不重复,不遗漏
5.应用一元二次不等式解决实际问题(课本53页例4、5)
一家车辆制造厂引进了一条摩托车整车装配流水线,
这条流水线生产的摩托车数量x(单位:辆)与创造的价值y
(单位:元)之间有如下的关系:y=-2x2+220x.
3 - 2x
3
( x 2)(2 x 3) 0 2 x
2
思考2:分式不等式含有等号与不含等号有何不同?不等
式(2)怎样解?
(3x 2)( x 3) 0 {x | x 2 或x 3}
x 3 0
3
4.含参数的不等式