统编人教A版高中必修第一册数学《2.3 二次函数与一元二次方程、不等式》集体备课教案教学设计

2.3二次函数与一元二次方程、不等式第1课时一元二次不等式及其解法学习目标核心素养1.掌握一元二次不等式的解法(重点).2.能根据“三个二次”之间的关系解决简单问题(难点). 通过一元二次不等式的学习,培养数学运算素养.1.一元二次不等式的概念只含有一个未知数,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.2.一元二次不等式的一般形式(1)ax2+bx+c>0(a≠0).(2)ax2+bx+c≥0(a≠0).(3)ax2+bx+c<0(a≠0).(4)ax2+bx+c≤0(a≠0).思考1:不等式x2-y2>0是一元二次不等式吗?提示:此不等式含有两个变量,根据一元二次不等式的定义,可知不是一元二次不等式.3.一元二次不等式的解与解集使一元二次不等式成立的未知数的值,叫做这个一元二次不等式的解,其解的集合,称为这个一元二次不等式的解集.思考2:类比“方程x2=1的解集是{1,-1},解集中的每一个元素均可使等式成立”.不等式x 2>1的解集及其含义是什么?提示:不等式x 2>1的解集为{x |x <-1或x >1},该集合中每一个元素都是不等式的解,即不等式的每一个解均使不等式成立.4.三个“二次”的关系设y =ax 2+bx +c (a >0),方程ax 2+bx +c =0的判别式Δ=b 2-4ac 判别式Δ>0Δ=0Δ<0解不等式y >0或y <0的步骤求方程y =0的解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=-b 2a没有 实数根画函数y =ax 2+bx +c (a >0)的图象得等的集不式解y >0{x |x <x 1_或x >x 2}⎩⎨⎧ x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ≠-b 2aR y <0{x |x 1<x <x 2}∅∅思考3:若一元二次不等式ax 2条件?提示:结合二次函数图象可知,若一元二次不等式ax 2+x -1>0的解集为R ,则⎩⎪⎨⎪⎧a >0,1+4a <0,解得a ∈∅,所以不存在a 使不等式ax 2+x -1>0的解集为R .1.不等式3+5x -2x 2≤0的解集为( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >3或x <-12 B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-12≤x ≤3 C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≥3或x ≤-12 D .RC [3+5x -2x 2≤0⇒2x 2-5x -3≥0⇒(x -3)(2x +1)≥0⇒x ≥3或x ≤-12.] 2.不等式3x 2-2x +1>0的解集为( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-1<x <13B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪13<x <1 C .∅ D .RD [因为Δ=(-2)2-4×3×1=4-12=-8<0,所以不等式3x 2-2x +1>0的解集为R .]3.不等式x 2-2x -5>2x 的解集是________.{x |x >5或x <-1} [由x 2-2x -5>2x ,得x 2-4x -5>0,因为x 2-4x -5=0的两根为-1,5,故x 2-4x -5>0的解集为{x |x <-1或x >5}.] 4.不等式-3x 2+5x -4>0的解集为________.∅ [原不等式变形为3x 2-5x +4<0.因为Δ=(-5)2-4×3×4=-23<0,所以3x 2-5x +4=0无解.由函数y =3x 2-5x +4的图象可知,3x 2-5x +4<0的解集为∅.]一元二次不等式的解法【例1】 解下列不等式: (1)2x 2+7x +3>0; (2)-4x 2+18x -814≥0; (3)-2x 2+3x -2<0.[解] (1)因为Δ=72-4×2×3=25>0,所以方程2x 2+7x +3=0有两个不等实根x 1=-3,x 2=-12.又二次函数y =2x 2+7x +3的图象开口向上,所以原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >-12或x <-3. (2)原不等式可化为⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -922≤0,所以原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =94. (3)原不等式可化为2x 2-3x +2>0,因为Δ=9-4×2×2=-7<0,所以方程2x 2-3x +2=0无实根,又二次函数y =2x 2-3x +2的图象开口向上,所以原不等式的解集为R .解不含参数的一元二次不等式的一般步骤(1)化标准.通过对不等式的变形,使不等式右侧为0,使二次项系数为正. (2)判别式.对不等式左侧因式分解,若不易分解,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有无实根. (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.1.解下列不等式 (1)2x 2-3x -2>0; (2)x 2-4x +4>0; (3)-x 2+2x -3<0; (4)-3x 2+5x -2>0.[解] (1)∵Δ>0,方程2x 2-3x -2=0的根是x 1=-12,x 2=2, ∴不等式2x 2-3x -2>0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-12或x >2. (2)∵Δ=0,方程x 2-4x +4=0的根是x 1=x 2=2, ∴不等式x 2-4x +4>0的解集为{}x |x ≠2. (3)原不等式可化为x 2-2x +3>0,由于Δ<0,方程x 2-2x +3=0无解, ∴不等式-x 2+2x -3<0的解集为R . (4)原不等式可化为3x 2-5x +2<0,由于Δ>0,方程3x 2-5x +2=0的两根为x 1=23,x 2=1, ∴不等式-3x 2+5x -2>0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪23<x <1. 含参数的一元二次不等式的解法【例2】 解关于x 的不等式ax 2-(a +1)x +1<0.[思路点拨] ①对于二次项的系数a 是否分a =0,a <0,a >0三类进行讨论?②当a ≠0时,是否还要比较两根的大小?[解] 当a =0时,原不等式可化为x >1. 当a ≠0时,原不等式可化为(ax -1)(x -1)<0. 当a <0时,不等式可化为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)>0,∵1a <1,∴x <1a 或x >1.当a >0时,原不等式可化为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0.若1a <1,即a >1,则1a <x <1; 若1a =1,即a =1,则x ∈∅; 若1a >1,即0<a <1,则1<x <1a . 综上所述,当a <0时,原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <1a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⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1<x <1a;当a =1时,原不等式的解集为∅;当a >1时,原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1a <x <1.解含参数的一元二次不等式的一般步骤提醒:对参数分类讨论的每一种情况是相互独立的一元二次不等式的解集,不能合并.2.解关于x 的不等式:ax 2-2≥2x -ax (a <0). [解] 原不等式移项得ax 2+(a -2)x -2≥0, 化简为(x +1)(ax -2)≥0. ∵a <0,∴(x +1)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2a ≤0.当-2<a <0时,2a ≤x ≤-1; 当a =-2时,x =-1; 当a <-2时,-1≤x ≤2a . 综上所述, 当-2<a <0时,解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪2a ≤x ≤-1; 当a =-2时,解集为{x |x =-1}; 当a <-2时,解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-1≤x ≤2a.三个“二次”的关系[探究问题]1.利用函数y=x2-2x-3的图象说明当y>0、y<0、y=0时x的取值集合分别是什么?这说明二次函数与二次方程、二次不等式有何关系?提示:y=x2-2x-3的图象如图所示.函数y=x2-2x-3的值满足y>0时自变量x组成的集合,亦即二次函数y=x2-2x-3的图象在x轴上方时点的横坐标x的集合{x|x<-1或x>3};同理,满足y<0时x的取值集合为{x|-1<x<3},满足y=0时x的取值集合,亦即y=x2-2x-3图象与x轴交点横坐标组成的集合{-1,3}.这说明:方程ax2+bx+c=0(a≠0)和不等式ax2+bx+c>0(a>0)或ax2+bx+c<0(a>0)是函数y=ax2+bx+c(a≠0)的一种特殊情况,它们之间是一种包含关系,也就是当y=0时,函数y=ax2+bx+c(a≠0)就转化为方程,当y>0或y<0时,就转化为一元二次不等式.2.方程x2-2x-3=0与不等式x2-2x-3>0的解集分别是什么?观察结果你发现什么问题?这又说明什么?提示:方程x2-2x-3=0的解集为{-1,3}.不等式x2-2x-3>0的解集为{x|x<-1或x>3},观察发现不等式x2-2x-3>0解集的端点值恰好是方程x2-2x-3=0的根.3.设一元二次不等式ax2+bx+c>0(a>0)和ax2+bx+c<0(a>0)的解集分别为{x |x <x 1或x >x 2},{x |x 1<x <x 2}(x 1<x 2),则x 1+x 2,x 1x 2为何值?提示:一元二次不等式ax 2+bx +c >0(a >0)和ax 2+bx +c <0(a >0)的解集分别为{x |x <x 1或x >x 2},{x |x 1<x <x 2}(x 1<x 2),则⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-ba,x 1x 2=ca ,即不等式的解集的端点值是相应方程的根.【例3】 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.[思路点拨]由给定不等式的解集形式→确定a <0及关于a ,b ,c 的方程组→用a 表示b ,c→代入所求不等式→求解cx 2+bx +a <0的解集[解] 法一:由不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |2<x <3}可知,a <0,且2和3是方程ax 2+bx +c =0的两根,由根与系数的关系可知b a =-5,ca =6.由a <0知c <0,bc =-56,故不等式cx 2+bx +a <0,即x 2+b c x +a c >0,即x 2-56x +16>0,解得x <13或x >12,所以不等式cx 2+bx +a <0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <13或x >12. 法二:由不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |2<x <3}可知,a <0,且2和3是方程ax 2+bx +c =0的两根,所以ax 2+bx +c =a (x -2)(x -3)=ax 2-5ax +6a ⇒b =-5a ,c =6a ,故不等式cx 2+bx +a <0,即6ax 2-5ax +a <0⇒6a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -13⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12<0,故原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <13或x >12.1.(变结论)本例中的条件不变,求关于x 的不等式cx 2-bx +a >0的解集.[解] 由根与系数的关系知b a =-5,ca =6且a <0. ∴c <0,bc =-56,故不等式cx 2-bx +a >0, 即x 2-b c x +a c <0,即x 2+56x +16<0.解之得⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-12<x <-13. 2.(变条件)若将本例中的条件“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.[解] 法一:由ax 2+bx +c ≥0的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫-13≤x ≤2知a <0.又⎝ ⎛⎭⎪⎫-13×2=ca <0,则c >0.又-13,2为方程ax 2+bx +c =0的两个根, ∴-b a =53,∴b a =-53.又c a =-23,∴b =-53a ,c =-23a , ∴不等式变为⎝ ⎛⎭⎪⎫-23a x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫-53a x +a <0,即2ax 2+5ax -3a >0. 又∵a <0,∴2x 2+5x -3<0,所求不等式的解集为⎩⎨⎧ x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫-3<x <12.法二:由已知得a <0 且⎝ ⎛⎭⎪⎫-13+2=-b a ,⎝ ⎛⎭⎪⎫-13×2=c a 知c >0,设方程cx 2+bx +a =0的两根分别为x 1,x 2, 则x 1+x 2=-b c ,x 1·x 2=ac ,其中ac=1⎝⎛⎭⎪⎫-13×2=-32,-b c =-baca=⎝⎛⎭⎪⎫-13+2⎝⎛⎭⎪⎫-13×2=1⎝⎛⎭⎪⎫-13+12=-52,∴x1=1⎝⎛⎭⎪⎫-13=-3,x2=12.∴不等式cx2+bx+a<0的解集为⎩⎨⎧x⎪⎪⎪⎭⎬⎫-3<x<12.已知以a,b,c为参数的不等式(如ax2+bx+c>0)的解集,求解其他不等式的解集时,一般遵循:(1)根据解集来判断二次项系数的符号;(2)根据根与系数的关系把b,c用a表示出来并代入所要解的不等式;(3)约去a,将不等式化为具体的一元二次不等式求解.1.解一元二次不等式的常见方法(1)图象法:由一元二次方程、一元二次不等式及二次函数的关系,可以得到解一元二次不等式的一般步骤:①化不等式为标准形式:ax2+bx+c>0(a>0)或ax2+bx+c<0(a>0);②求方程ax2+bx+c=0(a>0)的根,并画出对应函数y=ax2+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.当m<n时,若(x-m)(x-n)>0,则可得{x|x>n或x<m};若(x-m)(x-n)<0,则可得{x|m<x<n}.有口诀如下:大于取两边,小于取中间.2.含参数的一元二次型的不等式在解含参数的一元二次型的不等式时,往往要对参数进行分类讨论,为了做到分类“不重不漏”,讨论需从如下三个方面进行考虑(1)关于不等式类型的讨论:二次项系数a >0,a <0,a =0.(2)关于不等式对应的方程根的讨论:两根(Δ>0),一根(Δ=0),无根(Δ<0).(3)关于不等式对应的方程根的大小的讨论:x 1>x 2,x 1=x 2,x 1<x 2.3.由一元二次不等式的解集可以逆推二次函数的开口及与x 轴的交点坐标.1.思考辨析(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 .( )[提示] (1)错误.当m =0时,是一元一次不等式;当m ≠0时,是一元二次不等式.(2)错误.因为a >0,所以不等式ax 2+1>0恒成立,即原不等式的解集为R .(3)错误.当a >0时,ax 2+bx +c <0的解集为{x |x 1<x <x 2},否则不成立.(4)正确.因为Δ=(-2)2-12<0,所以不等式x 2-2x +3>0的解集为R .[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√2.设a <-1,则关于x 的不等式a (x -a )⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0的解集为________. ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x <a 或x >1a [因为a <-1,所以a (x -a )·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0⇔(x -a )·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a >0.又a <-1,所以1a >a ,所以x >1a 或x <a .]3.已知关于x 的不等式ax 2+bx +c <0的解集是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x <-2或x >-12,则ax 2-bx +c >0的解集为________.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ 12<x <2 [由题意,-2,-12是方程ax 2+bx +c =0的两个根且a <0, 故⎩⎪⎨⎪⎧ -2+⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-b a ,(-2)×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=c a ,解得a =c ,b =52a .所以不等式ax 2-bx +c >0,即为2x 2-5x +2<0,解得12<x <2,即不等式ax 2-bx +c >0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12<x <2.] 4.解下列不等式:(1)x (7-x )≥12;(2)x 2>2(x -1).[解] (1)原不等式可化为x 2-7x +12≤0,因为方程x 2-7x +12=0的两根为x 1=3,x 2=4,所以原不等式的解集为{x |3≤x ≤4}.(2)原不等式可以化为x 2-2x +2>0, 因为判别式Δ=4-8=-4<0,方程x 2-2x +2=0无实根,而抛物线y =x 2-2x +2的图象开口向上,所以原不等式的解集为R .。

合集下载

高中数学 一元二次函数方程和不等式二次函数与一元二次方程不等式讲义 新人教A版必修一第一册

高中数学 一元二次函数方程和不等式二次函数与一元二次方程不等式讲义 新人教A版必修一第一册

2.3 二次函数与一元二次方程、不等式最新课程标准:(1)从函数观点看一元二次方程.会结合一元二次函数的图象,判断一元二次方程实根的存在性及实根的个数,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.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.能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.②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.知识点二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系Δ>0Δ=0Δ<0y=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=-b2a没有实数根ax2+bx+c>0(a>0)的解集{x|x<x1,或x>x2}{x|x≠-b2a}Rax2+bx+c<0(a>0)的解集{x|x1<x<x2}∅∅状元随笔一元二次不等式的解法:(1)图象法:一般地,当a>0时,解形如ax2+bx+c>0(≥0)或ax2+bx+c<0(≤0)的一元二次不等式,一般可分为三步:①确定对应方程ax2+bx+c=0的解;②画出对应函数y=ax2+bx+c的图象简图;③由图象得出不等式的解集.对于a<0的一元二次不等式,可以直接采取类似a>0时的解题步骤求解;也可以先把它化成二次项系数为正的一元二次不等式,再求解.(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,当p<q时,若(x-p)(x-q)>0,则x>q或x<p;若(x-p)(x-q)<0,则p<x<q.有口诀如下“大于取两边,小于取中间”.[教材解难]教材P50思考能.可以从2个角度来看①函数的角度:一元二次不等式ax2+bx+c>0表示二次函数y=ax2+bx+c的函数值大于0,图象在x轴的上方;一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集即二次函数图象在x轴上方部分的自变量的取值范围.②方程的角度:一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集的端点值是一元二次方程ax2+bx +c=0的根.[基础自测]1.下列不等式中是一元二次不等式的是( )A.a2x2+2≥0 B.1x2<3C.-x2+x-m≤0 D.x3-2x+1>0解析:选项A中,a2=0时不符合;选项B是分式不等式;选项D中,最高次数为三次;只有选项C符合.答案:C2.不等式x(x+1)≤0的解集为( )A.[-1,+∞) B.[-1,0)C.(-∞,-1] D.[-1,0]解析:解不等式得-1≤x≤0,故选D.答案:D3.函数y=17-6x-x2的定义域为( )A.[-7,1]B.(-7,1)C.(-∞,-7]∪[1,+∞) D.(-∞,-7)∪(1,+∞)解析:由7-6x -x 2>0,得x 2+6x -7<0,即(x +7)(x -1)<0,所以-7<x <1,故选B. 答案:B4.不等式1+2x +x 2≤0的解集为________.解析:不等式1+2x +x 2≤0化为(x +1)2≤0,解得x =-1. 答案:{-1}题型一 解不含参数的一元二次不等式[教材P 52例1、2、3] 例1 (1)求不等式x 2-5x +6>0的解集. (2)求不等式9x 2-6x +1>0的解集. (3)求不等式-x 2+2x -3>0的解集.【解析】 (1)对于方程x 2-5x +6=0,因为Δ>0,所以它有两个实数根.解得x 1=2,x 2=3.画出二次函数y =x 2-5x +6的图象(图1),结合图象得不等式x 2-5x +6>0的解集为{x |x <2,或x >3}.(2)对于方程9x 2-6x +1=0,因为Δ=0,所以它有两个相等的实数根,解得x 1=x 2=13.画出二次函数y =9x 2-6x +1的图象(图2),结合图象得不等式9x 2-6x +1>0的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ≠13(3)不等式可化为x2-2x+3<0.因为Δ=-8<0,所以方程x2-2x+3=0无实数根.画出二次函数y=x2-2x+3的图象(图3).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∅.因为方程x2-5x+6=0的根是函数y=x2-5x+6的零点,所以先求出x2-5x+6=0的根,再根据函数图象得到x2-5x+6>0的解集.教材反思我们以求解可化成ax2+bx+c>0(a>0)形式的不等式为例,用框图表示其求解过程.跟踪训练1 解下列不等式:(1)x2-7x+12>0;(2)-x 2-2x +3≥0; (3)x 2-2x +1<0; (4)-2x 2+3x -2<0.解析:(1)因为Δ=1>0,所以方程x 2-7x +12=0有两个不等实根x 1=3,x 2=4.再根据函数y =x 2-7x +12的图象开口向上,可得不等式x 2-7x +12>0的解集是{x |x <3或x >4}.(2)不等式两边同乘-1,原不等式可化为x 2+2x -3≤0.因为Δ=16>0,所以方程x2+2x -3=0有两个不等实根x 1=-3,x 2=1.再根据函数y =x 2+2x -3的图象开口向上,可得不等式-x 2-2x +3≥0的解集是{x |-3≤x ≤1}.(3)因为Δ=0,所以方程x 2-2x +1=0有两个相等的实根x 1=x 2=1.再根据函数y =x 2-2x +1的图象开口向上,可得不等式x 2-2x +1<0的解集为∅.(4)原不等式可化为2x 2-3x +2>0,因此Δ=9-4×2×2=-7<0,所以方程2x 2-3x +2=0无实根,又二次函数y =2x 2-3x +2的图象开口向上,所以原不等式的解集为R .状元随笔 化二次项系数为正―→计算相应方程的判别式Δ及两根x 1,x 2――→函数图象结果题型二 三个“二次”之间的关系[经典例题]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.【解析】 方法一 由不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |2<x <3}可知,a <0,且2和3是方程ax 2+bx +c =0的两根,由根与系数的关系可知b a =-5,c a =6.由a <0知c <0,b c =-56,故不等式cx 2+bx +a <0,即x 2+b c x +a c >0,即x 2-56x +16>0,解得x <13或x >12,所以不等式cx2+bx +a <0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,13∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞. 方法二 由不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |2<x <3}可知,a <0,且2和3是方程ax2+bx +c =0的两根,所以ax 2+bx +c =a (x -2)(x -3)=ax 2-5ax +6a ⇒b =-5a ,c =6a ,故不等式cx 2+bx +a <0,即6ax 2-5ax +a <0⇒6a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -13⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12<0,故原不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,13∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞. 状元随笔 由给定不等式的解集形式→确定a<0及关于a ,b ,c 的方程组→ 用a 表示b ,c →代入所求不等式→求解cx 2+bx +a<0的解集方法归纳一元二次不等式与其对应的函数与方程之间存在着密切的联系,在解决具体的数学问题时,要注意三者之间的相互联系,并在一定条件下相互转换.(1)若一元二次不等式的解集为区间的形式,则区间的端点值恰是对应一元二次方程的根,要注意解集的形式与二次项系数的联系.(2)若一元二次不等式的解集为R 或∅,则问题可转化为恒成立问题,此时可以根据二次函数图象与x 轴的交点情况确定判别式的符号,进而求出参数的范围.跟踪训练2 已知一元二次不等式x 2+px +q <0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-12<x <13,求不等式qx 2+px +1>0的解集.解析:因为x 2+px +q <0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-12<x <13,所以x 1=-12与x 2=13是方程x 2+px +q =0的两个实数根,由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧13-12=-p ,13×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=q ,解得⎩⎪⎨⎪⎧p =16,q =-16.所以不等式qx 2+px +1>0即为-16x 2+16x +1>0,整理得x 2-x -6<0,解得-2<x <3.即不等式qx 2+px +1>0的解集为{x |-2<x <3}. 状元随笔观察给定不等式的解集形式→由根与系数的关系得p ,q 的方程组→确定p ,q 的值→求不等式qx 2+px +1>0的解集题型三 含参数的一元二次不等式的解法[经典例题] 例3 解关于x 的不等式2x 2+ax +2>0.【解析】 对于方程2x 2+ax +2=0,其判别式Δ=a 2-16=(a +4)(a -4). ①当a >4或a <-4时,Δ>0,方程2x 2+ax +2=0的两根为x 1=14(-a -a 2-16),x 2=14(-a +a 2-16). ∴原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <14(-a -a 2-16)或x >14(-a +a 2-16).②当a=4时,Δ=0,方程有两个相等实根,x1=x2=-1,∴原不等式的解集为{x|x≠-1}.③当a=-4时,Δ=0,方程有两个相等实根,x1=x2=1,∴原不等式的解集为{x|x≠1}.④当-4<a<4时,Δ<0,方程无实根,∴原不等式的解集为R.状元随笔二次项系数为2,Δ=a2-16不是一个完全平方式,故不能确定根的个数,因此需对判别式Δ的符号进行讨论,确定根的个数.方法归纳含参数一元二次不等式求解步骤(1)讨论二次项系数的符号,即相应二次函数图象的开口方向;(2)讨论判别式的符号,即相应二次函数图象与x轴交点的个数;(3)当Δ>0时,讨论相应一元二次方程两根的大小;(4)最后按照系数中的参数取值范围,写出一元二次不等式的解集.跟踪训练3 解关于x的不等式x2-(a+a2)x+a3>0.解析:原不等式可变形为(x-a)·(x-a2)>0,则方程(x-a)(x-a2)=0的两个根为x1=a,x2=a2,(1)当a<0时,有a<a2,∴x<a或x>a2,此时原不等式的解集为{x|x<a或x>a2};(2)当0<a<1时,有a>a2,即x<a2或x>a,此时原不等式的解集为{x|x<a2或x>a};(3)当a>1时,有a2>a,即x<a或x>a2,此时原不等式的解集为{x|x<a或x>a2};(4)当a=0时,有x≠0;∴原不等式的解集为{x|x∈R且x≠0};(5)当a=1时,有x≠1,此时原不等式的解集为{x|x∈R且x≠1};综上可知:当a<0或a>1时,原不等式的解集为{x|x<a或x>a2};当0<a<1时,原不等式的解集为{x|x<a2或x>a};当a=0时,原不等式的解集为{x|x∈R且x≠0};当a=1时,原不等式的解集为{x|x∈R且x≠1}.状元随笔不等式左边分解因式→讨论a的范围→比较a与a 2的大小→写出不等式的解集题型四一元二次不等式的实际应用[经典例题]例4 某工厂的固定成本为3万元,该工厂每生产100台某产品的生产成本为1万元,设生产该产品x(百台),其总成本为g(x)万元(总成本=固定成本+生产成本),并且销售收入r (x )满足r (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-0.5x 2+7x -10.5,0≤x ≤7,13.5,x >7.假定该产品产销平衡,根据上述统计规律求: (1)要使工厂有盈利,产品数量x 应控制在什么范围? (2)工厂生产多少台产品时盈利最大?【解析】 (1)依题意得g (x )=x +3,设利润函数为f (x ),则f (x )=r (x )-g (x ),所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-0.5x 2+6x -13.5,0≤x ≤7,10.5-x ,x >7,要使工厂有盈利,则有f (x )>0,因为f (x )>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤7,-0.5x 2+6x -13.5>0或⎩⎪⎨⎪⎧x >7,10.5-x >0⇒⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤7,x 2-12x +27<0或⎩⎪⎨⎪⎧x >7,10.5-x >0⇒⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤7,3<x <9或⎩⎪⎨⎪⎧x >7,x <10.5.则3<x ≤7或7<x <10.5,即3<x <10.5,所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1 050台的范围内.(2)当3<x ≤7时,f (x )=-0.5(x -6)2+4.5,故当x =6时,f (x )有最大值4.5,而当x >7时,f (x )<10.5-7=3.5,所以当工厂生产600台产品时盈利最大.(1)求利润函数f(x)⇒解不等式f(x)>0⇒回答实际问题. (2)根据第(1)题所求范围,分类讨论求函数最值⇒回答实际问题. 方法归纳解不等式应用题的四步骤(1)审:认真审题,把握问题中的关键量,找准不等关系. (2)设:引进数学符号,用不等式表示不等关系. (3)求:解不等式. (4)答:回答实际问题.特别提醒:确定答案时应注意变量具有的“实际含义”.跟踪训练4 某农贸公司按每担200元收购某农产品,并按每100元纳税10元(又称征税率为10个百分点),计划可收购a 万担,政府为了鼓励收购公司多收购这种农产品,决定将征税率降低x (x ≠0)个百分点,预测收购量可增加2x 个百分点.(1)写出税收y (万元)与x 的函数关系式;(2)要使此项税收在税率调节后,不少于原计划税收的83.2%,试确定x 的取值范围.解析:(1)降低税率后的税率为(10-x )%,农产品的收购量为a (1+2x %)万担,收购总金额为200a (1+2x %)依题意得,y =200a (1+2x %)(10-x )% =150a (100+2x )(10-x )(0<x <10). (2)原计划税收为200a ·10%=20a (万元). 依题意得,150a (100+2x )(10-x )≥20a ×83.2%,化简得x 2+40x -84≤0, ∴-42≤x ≤2.又∵0<x <10,∴0<x ≤2. ∴x 的取值范围是{x |0<x ≤2}.状元随笔 根据题意,列出各数量之间的关系表,如下:原计划 降税后 价格(元/担)200 200税率 10% (10-x)%(0<x<10)收购量(万担) a a(1+2x%) 收购总金额(万元) 200a 200·a(1+2x%) 税收y(万元)200a·10%200·a(1+2x%)(10-x)%一、选择题1.不等式3x 2-2x +1>0的解集为( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-1<x <13 B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪13<x <1 C .∅ D .R解析:因为Δ=(-2)2-4×3×1=-8<0,所以抛物线y =3x 2-2x +1开口向上,与x 轴无交点,故3x 2-2x +1>0恒成立,即不等式3x 2-2x +1>0的解集为R .答案:D2.设m +n >0,则关于x 的不等式(m -x )(n +x )>0的解集是( )A .{x |x <-n 或x >m }B .{x |-n <x <m }C .{x |x <-m 或x >n }D .{x |-m <x <n }解析:不等式(m -x )(n +x )>0可化为(x -m )(x +n )<0,方程(x -m )(x +n )=0的两根为x 1=m ,x 2=-n .由m +n >0,得m >-n ,则不等式(x -m )(x +n )<0的解集是{x |-n <x <m },故选B.答案:B 3.不等式ax2+5x +c >0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪13<x <12,则a ,c 的值分别为( ) A .a =6,c =1 B .a =-6,c =-1 C .a =1,c =1 D .a =-1,c =-6解析:由题意知,方程ax 2+5x +c =0的两根为x 1=13,x 2=12,由根与系数的关系得x 1+x 2=13+12=-5a ,x 1·x 2=13×12=ca.解得a =-6,c =-1.答案:B4.若不等式x 2+mx +m2>0的解集为R ,则实数m 的取值范围是( )A .(2,+∞)B .(-∞,2)C .(-∞,0)∪(2,+∞) D.(0,2)解析:由题意知原不等式对应方程的Δ<0,即m 2-4×1×m2<0,即m 2-2m <0,解得0<m <2,故答案为D.答案:D 二、填空题5.不等式(2x -5)(x +3)<0的解集为________.解析:方程(2x -5)(x +3)=0的两根为x 1=52,x 2=-3,函数y =(2x -5)(x +3)的图象与x 轴的交点坐标为(-3,0)和⎝ ⎛⎭⎪⎫52,0,所以不等式(2x -5)(x +3)<0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-3<x <52. 答案:⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-3<x <52 6.不等式2x -12x +1<0的解集为________.解析:原不等式可以化为(2x -1)(2x +1)<0,即⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12⎣⎢⎡⎦⎥⎤x -⎝ ⎛⎭⎪⎫-12<0, 故原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ -12<x <12. 答案:⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ -12<x <12 7.用一根长为100 m 的绳子能围成一个面积大于600 m 2的矩形吗?若“能”,当长=________ m ,宽=________ m 时,所围成的矩形的面积最大.解析:设矩形一边的长为x m ,则另一边的长为(50-x )m,0<x <50.由题意,得x (50-x )>600,即x 2-50x +600<0,解得20<x <30.所以,当矩形一边的长在(20,30)的范围内取值时,能围成一个面积大于600 m 2的矩形.用S 表示矩形的面积,则S =x (50-x )=-(x -25)2+625(0<x <50).当x =25时,S 取得最大值,此时50-x =25.即当矩形的长、宽都为25 m 时,所围成的矩形的面积最大.答案:25 25三、解答题8.解下列不等式:(1)x 2+2x -15>0;(2)x 2-3x +5>0;(3)4(2x 2-2x +1)>x (4-x ).解析:(1)x 2+2x -15>0⇔(x +5)(x -3)>0⇔x <-5或x >3,所以不等式的解集是{x |x <-5或x >3}.(2)因为Δ=(-3)2-4×1×5=-11<0,再根据函数y =x 2-3x +5图象的开口方向,所以原不等式的解集为R .(3)由原不等式得8x 2-8x +4>4x -x 2.∴原不等式等价于9x 2-12x +4>0.解方程9x 2-12x +4=0,得x 1=x 2=23. 结合二次函数y =9x 2-12x +4的图象知,原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x ≠23. 9.若关于x 的一元二次不等式ax2+bx +c <0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x <13或x >12,求关于x 的不等式cx 2-bx +a >0的解集.解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a <0,13+12=-b a ,13×12=c a ,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a <0,b =-56a >0,c =16a <0, 代入不等式cx 2-bx +a >0中得16ax 2+56ax +a >0(a <0). 即16x 2+56x +1<0,化简得x 2+5x +6<0, 所以所求不等式的解集为{x |-3<x <-2}. [尖子生题库] 10.解关于x 的不等式x 2-ax -2a 2<0.解析:方程x 2-ax -2a 2=0的判断式Δ=a 2+8a 2=9a 2≥0,得方程两根x 1=2a ,x 2=-a .(1)若a >0,则-a <x <2a ,此时不等式的解集为{x |-a <x <2a };(2)若a <0,则2a <x <-a ,此时不等式的解集为{x |2a <x <-a };(3)若a =0,则原不等式即为x 2<0,此时解集为∅. 综上所述,原不等式的解集为:当a >0时,{x |-a <x <2a };当a <0时,{x |2a <x <-a };当a =0时,∅.。

《2.3 二次函数与一元二次方程、不等式》最新教研教案教学设计(统编人教A版高中必修第一册)

《2.3 二次函数与一元二次方程、不等式》最新教研教案教学设计(统编人教A版高中必修第一册)

第2课时 一元二次不等式的应用学习 目 标核 心 素 养1.掌握一元二次不等式的实际应用(重点).2.理解三个“二次”之间的关系.3.会解一元二次不等式中的恒成立问题(难点).1.通过分式不等式的解法及不等式的恒成立问题的学习,培养数学运算素养.2.借助一元二次不等式的应用培养数学建模素养.1.分式不等式的解法主导思想:化分式不等式为整式不等式类型同解不等式ax +bcx +d>0(<0) (其中a ,b ,c ,d 为常数)法一:⎩⎨⎧ ax +b >0(<0)cx +d >0或⎩⎨⎧ax +b <0(>0)cx +d <0 法二:(ax +b )(cx +d )>0(<0) ax +bcx +d≥0(≤0) 法一:⎩⎨⎧ax +b ≥0(≤0)ax +d >0或⎩⎨⎧ax +b ≤0(≥0)cx +d <0 法二:⎩⎨⎧(ax +b )(cx +d )≥0(≤0)cx +d ≠0 ax +bcx +d >k ⎝ ⎛⎭⎪⎫<k≥k ≤k (其中k 为非零实数) 先移项通分转化为上述两种形式思考1:x -3x +2>0与(x -3)(x +2)>0等价吗?将x -3x +2>0变形为(x -3)(x +2)>0,有什么好处?提示:等价;好处是将不熟悉的分式不等式化归为已经熟悉的一元二次不等式.2.(1)不等式的解集为R (或恒成立)的条件 不等式 ax 2+bx +c >0 ax 2+bx +c <0 a =0 b =0,c >0b =0,c <0a ≠0⎩⎪⎨⎪⎧a >0Δ<0⎩⎪⎨⎪⎧a <0Δ<0设二次函数 y =ax 2+bx +c若ax 2+bx +c ≤k 恒成立⇔y max ≤k 若ax 2+bx +c ≥k 恒成立⇔y min ≥k(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.思考2:解一元二次不等式应用题的关键是什么?提示:解一元二次不等式应用题的关键在于构造一元二次不等式模型,选择其中起关键作用的未知量为x ,用x 来表示其他未知量,根据题意,列出不等关系再求解.1.若集合A ={x |-1≤2x +1≤3},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x -2x ≤0,则A ∩B 等于( )A .{x |-1≤x <0}B .{x |0<x ≤1}C .{x |0≤x <2}D .{x |0≤x ≤1}B [∵A ={x |-1≤x ≤1},B ={x |0<x ≤2},∴A ∩B ={x |0<x ≤1}.] 2.不等式x +1x ≥5的解集是________.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪0<x ≤14 [原不等式⇔x +1x ≥5x x ⇔4x -1x ≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x (4x -1)≤0,x ≠0,解得0<x ≤14.]3.不等式x 2+ax +4<0的解集不是空集,则实数a 的取值范围是________. a >4或a <-4 [∵x 2+ax +4<0的解集不是空集,即不等式x 2+ax +4<0有解,∴Δ=a 2-4×1×4>0,解得,a >4或a <-4.]4.在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积不小于300m 2的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x (单位:m)的取值范围是________.{x |10≤x ≤30} [设矩形高为y ,由三角形相似得:x 40=40-y40,且x >0,y >0,x <40,y <40,xy ≥300,整理得y +x =40,将y =40-x 代入xy ≥300,整理得x 2-40x +300≤0,解得10≤x ≤30.]分式不等式的解法【例1】 解下列不等式: (1)x -3x +2<0; (2)x +12x -3≤1. [解] (1)x -3x +2<0⇔(x -3)(x +2)<0⇔-2<x <3,∴原不等式的解集为{x|-2<x<3}.(2)∵x+1 2x-3≤1,∴x+12x-3-1≤0,∴-x+42x-3≤0,即x-4x-32≥0.此不等式等价于(x-4)⎝⎛⎭⎪⎫x-32≥0且x-32≠0,解得x<32或x≥4,∴原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x⎪⎪⎪x<32或x≥4.1.对于比较简单的分式不等式,可直接转化为一元二次不等式或一元一次不等式组求解,但要注意分母不为零.2.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),使之转化为不等号右边为零,然后再用上述方法求解.1.解下列不等式:(1)x+1x-3≥0;(2)5x+1x+1<3.[解](1)根据商的符号法则,不等式x+1x-3≥0可转化成不等式组⎩⎪⎨⎪⎧(x+1)(x-3)≥0,x≠3.解这个不等式组,可得x≤-1或x>3.即知原不等式的解集为{x|x≤-1或x>3}.(2)不等式5x+1x+1<3可改写为5x+1x+1-3<0,即2(x-1)x+1<0.可将这个不等式转化成2(x-1)(x+1)<0,解得-1<x<1.所以,原不等式的解集为{x|-1<x<1}.一元二次不等式的应用【例2】国家原计划以2 400元/吨的价格收购某种农产品m吨.按规定,农户向国家纳税为:每收入100元纳税8元(称作税率为8个百分点,即8%).为了减轻农民负担,制定积极的收购政策.根据市场规律,税率降低x个百分点,收购量能增加2x个百分点.试确定x的范围,使税率调低后,国家此项税收总收入不低于原计划的78%.[思路点拨]将文字语言转换成数学语言:“税率降低x个百分点”即调节后税率为(8-x)%;“收购量能增加2x个百分点”,此时总收购量为m(1+2x%)吨,“原计划的78%”即为2 400m×8%×78%.[解]设税率调低后“税收总收入”为y元.y=2 400m(1+2x%)·(8-x)%=-1225m(x2+42x-400)(0<x≤8).依题意,得y≥2 400m×8%×78%,即-1225m(x2+42x-400)≥2 400m×8%×78%,整理,得x2+42x-88≤0,解得-44≤x≤2.根据x的实际意义,知x的范围为0<x≤2.求解一元二次不等式应用问题的步骤2.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.[解]设花卉带的宽度为x m(0<x<600),则中间草坪的长为(800-2x)m,宽为(600-2x)m.根据题意可得(800-2x)(600-2x)≥12-700x2×800×600,整理得x+600×100≥0,即(x-600)(x-100)≥0,所以0<x≤100或x≥600,x≥600不符合题意,舍去.故所求花卉带宽度的范围为0<x≤100.不等式恒成立问题[探究问题]1.若函数y=ax2+2x+2对一切x∈R,f(x)>0恒成立,如何求实数a的取值范围?提示:若a=0,显然y>0不能对一切x∈R都成立.所以a≠0,此时只有二次函数y=ax2+2x+2的图象与直角坐标系中的x轴无交点且抛物线开口向上时,才满足题意,则⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=4-8a <0,解得a >12.2.若函数y =x 2-ax -3对-3≤x ≤-1上恒有x 2-ax -3<0成立,如何求a 的范围?提示:要使x 2-ax -3<0在-3≤x ≤-1上恒成立,则必使函数y =x 2-ax -3在-3≤x ≤-1上的图象在x 轴的下方,由y 的图象可知,此时a 应满足⎩⎪⎨⎪⎧ (-3)2+3a -3<0,(-1)2+a -3<0,即⎩⎪⎨⎪⎧3a +6<0,a -2<0,解得a <-2.故当a <-2时,有f (x )<0在-3≤x ≤-1上恒成立.3.若函数y =x 2+2(a -2)x +4对任意-3≤a ≤1时,y <0恒成立,如何求x 的取值范围?提示:由于本题中已知a 的取值范围求x ,所以我们可以把函数f (x )转化为关于自变量是a 的函数,求参数x 的取值问题,则令y =2x ·a +x 2-4x +4.要使对任意-3≤a ≤1,y <0恒成立,只需满足⎩⎪⎨⎪⎧2x +x 2-4x +4<0(-3)×2x +x 2-4x +4<0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x +4<0,x 2-10x +4<0.因为x 2-2x +4<0的解集是空集,所以不存在实数x ,使函数y =x 2+2(a -2)x +4对任意-3≤a ≤1,y <0恒成立.【例3】 已知y =x 2+ax +3-a ,若-2≤x ≤2,x 2+ax +3-a ≥0恒成立,求a 的取值范围.[思路点拨] 对于含参数的函数在某一范围上的函数值恒大于等于零的问题,可以利用函数的图象与性质求解.[解] 设函数y =x 2+ax +3-a 在-2≤x ≤2时的最小值为关于a 的一次函数,设为g (a ),则(1)当对称轴x =-a2<-2,即a >4时,g (a )=(-2)2+(-2)a +3-a =7-3a ≥0,解得a ≤73,与a >4矛盾,不符合题意.(2)当-2≤-a 2≤2,即-4≤a ≤4时,g (a )=3-a -a 24≥0,解得-6≤a ≤2,此时-4≤a ≤2.(3)当-a2>2,即a <-4时,g (a )=22+2a +3-a =7+a ≥0,解得a ≥-7,此时-7≤a <-4.综上,a 的取值范围为-7≤a ≤2.1.(变结论)本例条件不变,若y =x 2+ax +3-a ≥2恒成立,求a 的取值范围.[解] 若-2≤x ≤2,x 2+ax +3-a ≥2恒成立可转化为: 当-2≤x ≤2时,y min ≥2⇔⎩⎨⎧-a 2<-2,y min =(-2)2-2a +3-a =7-3a ≥2,或⎩⎪⎨⎪⎧-2≤-a2≤2,y min =⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 22+a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2+3-a =3-a -a 24≥2,或⎩⎨⎧-a2>2,y min =22+2a +3-a =7+a ≥2,解得a 的取值范围为-5≤x ≤-2+2 2.2.(变条件)将例题中的条件“y =x 2+ax +3-a ,-2≤x ≤2,y ≥0恒成立”变为“不等式x 2+2x +a 2-3>0的解集为R ”,求a 的取值范围.[解] 法一:∵不等式x 2+2x +a 2-3>0的解集为R , ∴函数y =x 2+2x +a 2-3的图象应在x 轴上方, ∴Δ=4-4(a 2-3)<0, 解得a >2或a <-2.法二:令y =x 2+2x +a 2-3,要使x 2+2x +a 2-3>0的解集为R ,则a 满足y min =a 2-4>0,解得a >2或a <-2.法三:由x 2+2x +a 2-3>0,得a 2>-x 2-2x +3,即a 2>-(x +1)2+4,要使该不等式在R 上恒成立,必须使a 2大于-(x +1)2+4的最大值,即a 2>4,故a >2或a <-2.1.不等式ax 2+bx +c >0的解是全体实数(或恒成立)的条件是:当a =0时,b =0,c >0;当a ≠0时,⎩⎨⎧ a >0,Δ<0.2.不等式ax 2+bx +c <0的解是全体实数(或恒成立)的条件是:当a =0时,b =0,c <0;当a ≠0时,⎩⎨⎧a <0,Δ<0.3.解决恒成立问题一定要搞清谁是主元,谁是参数.一般地,知道谁的范围,谁就是主元,求谁的范围,谁就是参数.1.解分式不等式时,一定要等价变形为一边为零的形式,再化归为一元二次不等式(组)求解.当不等式含有等号时,分母不为零.2.对于某些恒成立问题,分离参数是一种行之有效的方法.这是因为将参数分离后,问题往往会转化为函数问题,从而得以迅速解决.当然,这必须以参数容易分离作为前提.分离参数时,经常要用到以下简单结论:(1)若f (x )有最大值f (x )max ,则a >f (x )恒成立⇔a >f (x )max ;(2)若f (x )有最小值f (x )min ,则a <f (x )恒成立⇔a <f (x )min .3.在某集合A 中恒成立问题 设y =ax 2+bx +c (a ≠0)若ax 2+bx +c >0在集合A 中恒成立,则集合A 是不等式ax 2+bx +c >0的解集的子集,可以先求解集,再由子集的含义求解参数的取值(范围).1.思考辨析(1)不等式1x>1的解集为x <1.( )(2)求解m >ax 2+bx +c (a <0)恒成立时,可转化为求解y =ax 2+bx +c 的最小值,从而求出m 的范围.( )[提示] (1)1x >1⇒1x -1>0⇒x -1x <0⇒{x |0<x <1}.故(1)错. (2)m >ax 2+bx +c (a <0)恒成立转化为m >y max ,故(2)错. [答案] (1)× (2)×2.不等式(x +1)(x +2)2(x +3)x +4>0的解集为________.{x |-4<x <-3或x >-1} [原式可转化为(x +1)(x +2)2(x +3)(x +4)>0, 根据数轴穿根法,解集为-4<x <-3或x >-1.]3.对于任意实数x ,不等式(a -2)x 2-2(a -2)x -4<0恒成立,则实数a 的取值范围是________.11 -2<a ≤2 [当a -2=0,即a =2时,-4<0恒成立;当a -2≠0,即a ≠2时,则有⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0,Δ=[-2(a -2)]2-4×(a -2)×(-4)<0,解得-2<a <2.综上,实数a 的取值范围是-2<a ≤2.]4.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?[解] 设每盏台灯售价x 元,则x ≥15,并且日销售收入为x [30-2(x -15)],由题意知,当x ≥15时,有x [30-2(x -15)]>400,解得:15≤x <20.所以为了使这批台灯每天获得400元以上的销售收入,应当制定这批台灯的销售价格为15≤x <20.。

2.3+二次函数与一元二次方程不等式(共2课时)(教学课件)高一数学必修第一册(人教A版2019)

2.3+二次函数与一元二次方程不等式(共2课时)(教学课件)高一数学必修第一册(人教A版2019)

(1)若此不等式的解集是 1,2 ,求a 的值;
(2)讨论此不等式的解集.
详解
(2) x2 x a2 a 0 就是 x2 x aa 1 0 ,即 x a 1 x a 0 .
方程 x a 1 x a 0 的两根是 x1 a 1, x2 a .
(①1)当由a题意1知a,,即1,a2是 1时x2 , x此 a不2 等a式 0的的解两集根是,a 1, a .
能力提升
题型一:不含参一元二次不等式的解法 【练习 1】解下列不等式:
(1)-2x2+x-6<0;(2)-x2+6x-9≥0;(3)x2-2x-3>0.
解 (3)方程 x2-2x-3=0 的两根是 x1=-1,x2=3. 函数 y=x2-2x-3 的图象是开口向上的抛物线, 与 x 轴有两个交点(-1,0)和(3,0),如图所示. 结合图象可得不等式的解集为{x|x<-1 或 x>3}.
函数的零点
ax2+bx+c>0;ax2+bx+c<0 ax2+bx+c≥0;ax2+bx+c≤0
其中a、b、c为常数,a≠0.
方程的根
2.使一元二次不等式成立的的所有解 x 组成的集合叫做 一元二次不等式的解集(用集合的描述法表示).
函数图象与x 轴交点横坐标
3.方程ax2+bx+c=0的实数解x叫做二次函数y=ax2+bx+c的零点.
注:使得 ax2 bx c 0 成立的实数x(方程 ax2 bx c 0 的解)即为二次函 数 y ax2 bx c 的零点.
学习新知
观察一元二次不等式x2-12x+20<0与二次函数y=x2-12x+20间有何关系?
二次函数y=x2-12x+20 的两个零点x1=2,x2=10将x轴分成三段.

高中数学人教A版必修第一册二次函数与一元二次方程、不等式优秀课件

高中数学人教A版必修第一册二次函数与一元二次方程、不等式优秀课件

高中数学人教A版(2019)必修第一册 第二章 二次函 数与一 元二次 方程、 不等式 课件
3.已知全集 U={x|x2>1},集合 A={x|x2-4x+3<0},则∁UA= ( )
A.{x|1<x<3}
B.{x|x<1 或 x≥3}
C.{x|x<-1 或 x≥3}
D.{x|x<-1 或 x>3}
2.[含参的一元二次不等式的解法]解关于 x 的不等式-x2+ax+(a+1)
>0(a∈R ). 解:原不等式可化为 x2-ax-(a+1)<0, 即[x-(a+1)](x+1)<0. 当 a+1=-1,即 a=-2 时,原不等式的解集为∅; 当 a+1<-1,即 a<-2 时,原不等式的解集为{x|a+1<x<-1}; 当 a+1>-1,即 a>-2 时,原不等式的解集为{x|-1<x<a+1}. 综上所述:当 a=-2 时,原不等式的解集为∅; a<-2 时,原不等式的解集为{x|a+1<x<-1}; a>-2 时,原不等式的解集为{x|-1<x<a+1}.
高中数学人教A版( 必2修01第9)一必册修二第次一函册 数 第 与二 一章 元 二次函 方 数 程与 、一 不 元 等二 式次 优 方 秀程pp、t 课不件等式 课件 高中数学人教A版( 必2修01第9)一必册修二第次一函册 数 第 与二 一章 元 二次函 方 数 程与 、一 不 元 等二 式次 优 方 秀程pp、t 课不件等式 课件
高中数学人教A版( 必2修01第9)一必册修二第次一函册 数 第 与二 一章 元 二次函 方 数 程与 、一 不 元 等二 式次 优 方 秀程pp、t 课不件等式 课件 高中数学人教A版( 必2修01第9)一必册修二第次一函册 数 第 与二 一章 元 二次函 方 数 程与 、一 不 元 等二 式次 优 方 秀程pp、t 课不件等式 课件

高中数学必修第一册人教A版《二次函数与一元二次方程、不等式》教材分析

高中数学必修第一册人教A版《二次函数与一元二次方程、不等式》教材分析

高中数学必修第一册人教A版《二次函数与一元二次方程、不等式》教材分析2.3二次函数与一元二次方程、不等式一、本节知识结构框图二、重点、难点重点、难点:二次函数与一元二次方程、不等式的联系,借助二次函数求解一元二次不等式.三、教科书编写意图及教学建议本节引入了一元二次不等式,研究它的解法和应用.在探索一元二次不等式的解法时,教科书首先从二次函数的观点看一元二次方程、不等式,然后从一元二次不等式与相应函数、方程的联系中推导出求解一元二次不等式的一般性方法,进一步发展了用函数理解方程、不等式的思想方法.1.一元二次不等式的定义本节从一元二次不等式的定义讲起,为了体现一元二次不等式的现实意义,教科书设计了一个实际问题——求花圃的矩形栅栏的边长,为了解决这个问题,需要把实际问题中的数量关系用数学模型表示出来,再解数学模型.学生在初中学过了用一元一次不等式表示不等关系,在本章的第一节又练习了用不等式或不等式组表示不等关系,因此教科书在这里直接利用不等关系“围成的矩形区域的面积要大于20”建立了一个不等式“”.这就是一个一元二次不等式,教科书接下来给出了一般的一元二次不等式的定义和一般形式.要回答上述问题,就需解这个不等式,这就引出了对一元二次不等式解法的研究.2.借助二次函数与一元二次方程、不等式的联系,获得求解一元二次不等式的一般性方法求解一元二次不等式通常有两种基本方法,一种是代数方法,即先对二次三项式进行因式分解,把一元二次不等式转化为一元一次不等式组,再通过求解一元一次不等式组得到一元二次不等式的解集.但这种方法不适用于判别式的情况.另一种是函数方法,即借助二次函数图象,得到求解一元二次不等式的通性通法.教科书介绍的是后一种方法.在初中,学生学过了从一元一次函数观点看解一元一次方程、不等式,知道了解一元一次方程可以归结为在一次函数的函数值为0时,求自变量的值,解一元一次不等式或相当于在一次函数的值大于0或小于0时,求自变量的取值范围,这种解法利用的三者的关系是:一次函数的图象与轴的交点就是一元一次方程对应的点,在轴上方或下方的点的集合就组成了一元一次不等式或的图象.为了将这种思想方法迁移到“二次”,在探索求解一元二次不等式的方法之前,教科书设计了一个思考栏目,先让学生回顾初中学过的从一次函数的观点看一元一次方程、一元一次不等式的思想方法,再从二次函数的观点看一元二次不等式,进而得到一元二次不等式的求解方法.在解答这个思考栏目时,教科书借助具体的一元二次不等式,阐述了二次函数与一元二次方程、不等式的联系:二次函数的图象与轴有两个交点,,这两个点满足解析式,且,所以交点的横坐标是一元二次方程的两个根,而图象位于轴下方的点都满足解析式,且,所以这些点的横坐标的取值范围就是不等式的解集.这样,教科书不仅借助具体的一元二次不等式回答了如何从二次函数的观点看一元一次方程、不等式,而且获得了这个不等式的解集.接下来,教科书对上述方法进行了归纳、概括,获得了求解一般一元二次不等式的解法.教学中可以引导学生发现,上述解法的关键是利用二次函数的图象与轴的相关位置确定不等式的图象对应的的取值范围,而确定的取值范围需要先求出相应一元二次方程的根.于是,借助二次函数图象求解一元二次不等式的方法是:先求出一元二次方程的根,再根据二次函数图象与轴的相关位置确定一元二次不等式的解集.教科书接下来分,和三种情况,总结了二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系,利用这个对应关系就可以求解任意一元二次不等式了.需要说明的是,由于一般函数的零点的概念和性质在本书的“4.5函数的应用(二)”中才会有比较深入的介绍,所以教科书在这里只介绍了什么是二次函数的零点,而且没有推广这个概念.3.归纳用二次函数求解一元二次不等式的程序接下来,教科书安排了三道例题,示范如何用二次函数解一元二次不等式.这三道例题分别对应了与所求解的不等式相应的二次函数的图象与轴有两个交点、有一个交点和没有交点的情况,例3还代表了不等式的二次项系数的情况.通过解例1~例3中的不等式,教师可以引导学生总结用二次函数解一元二次不等式或的一般步骤:(1)检查二次项系数的符号,对于的一元二次不等式,把它的二次项系数化为正数.(2)计算判别式的值,如果,求方程的根;如果,说明方程无实数根.(3)画出二次函数的图象,结合图象得出不等式的解集.教师在教学中还需要注意,不要让学生通过记忆不同情况下不等式的解集的方式来解不等式,而是让学生画出相应二次函数的草图,数形结合地解不等式.在三道例题之后,教科书设计了一个框图,目的是更清晰地描绘出用二次函数求解一元二次不等式的程序.教学时可以让学生尝试在总结上述步骤的基础上,自己画出这个框图.4.应用一元二次不等式解决实际问题在本节的最后,教科书安排了两道例题来示范如何用一元二次不等式解决实际问题.实际上,用一元二次不等式解决实际问题时,难点在于建立一元二次不等式表示实际问题中的不等关系,但学生在本章的开始阶段已经重点学习了这个内容,而本节的重点是一元二次不等式的解法.因此,教科书在例4,例5中都直接给出了描述实际问题的二次函数,为建立不等式提供了方便.例如,在例4中,某条摩托车流水线生产的摩托车数量与创造的价值之间的关系表示为二次函数__ ,那么要求这条流水线创收60 000元以上需要生产的摩托车的数量,实际上就是求一元二次不等式的解集.接下来,教科书按照前面介绍的求解一元二次不等式的步骤求出了不等式的解集,并根据实际情况解答了问题.本节的练习和习题2.3中也安排了应用一元二次不等式解实际问题的题目,除了习题2.3中“拓广探索”的题目,其他的题都比较容易列出一元二次不等式.教学中要注意把握本部分内容的重点,把重点放在解一元二次不等式上.。

人教A版高中同步学案数学必修第一册精品课件 第二章 2.3 二次函数与一元二次方程、不等式

人教A版高中同步学案数学必修第一册精品课件 第二章 2.3 二次函数与一元二次方程、不等式

重难探究•能力素养全提升
探究点一 一元二次不等式的求解
【例1】 解下列不等式.
(1)2x2-3x-2>0;(2)-3x2+6x-2>0;
(3)4x2-4x+1≤0;(4)x2-2x+2>0.
解(1)方程 2x -3x-2=0 的解是
2
1
x1=-2,x2=2.
因为对应函数的图象是开口向上的抛物线,
解原不等式可化为ax2+(a-2)x-2≥0,
即(ax-2)(x+1)≥0,
①当a=0时,原不等式化为x+1≤0,解得x≤-1.
②当 a>0 时,原不等式化为
2
-
(x+1)≥0,解得
③当 a<0 时,原不等式化为
2
-
(x+1)≤0.
2
当 >-1,即

a<-2
2
时,解得-1≤x≤ ;

2
x≥或
关系?
提示一元二次不等式ax2+bx+c>0恒成立的含义是指不等式的解集为R,系
数a,b,c之间的关系是a>0且Δ=b2-4ac<0.
(3)对任意的一元二次不等式,求解集的关键点有哪些?
提示①抛物线y=ax2+bx+c与x轴的位置情况,也就是一元二次方程
ax2+bx+c=0的根的情况;②抛物线y=ax2+bx+c的开口方向,也就是a的正负.
所以原不等式的解集是 <
1
- 2 ,或
>2 .
(2)不等式可化为 3x2-6x+2<0.

最新人教版高中数学必修第一册2.3 第1课时 二次函数与一元二次方程、不等式


x
y
-3
6
-2
0
-1
-4
0
-6
1
-6
2
-4
3
0
4
6
?
根据图表,你能说出方程x2-x-6=0的解吗?你能说出不等式x2x-6>0的解集吗?x2-x-6<0呢?
提示:x=-2或x=3;{x|x<-2,或x>3};{x|-2<x<3}.
?
2.填表:
内容
Δ>0
Δ=0
Δ<0
y=ax2+bx+c(a>0)
的图象
正?你如何防范?
?
提示:错解中没有考虑到一元二次方程没有实数根和只有一
个实数根的情况,导致错误.
?
正解:当 Δ=4a2-12>0,即 a>√或 a<-√时,
方程 x2-2ax+3=0 有两个不相等的实数根,
x1=a- -,x2=a+ -,且 x1<x2,
即不等式的解集为{x|x≤a- -,或 x≥a+ -};
【例3】 解关于x的不等式x2-2ax-8a2<0.
解:不等式x2-2ax-8a2<0可化为(x+2a)(x-4a)<0,方程x2-2ax8a2=0的两根为x1=-2a,x2=4a.
当-2a=4a,即a=0时,不等式即为x2<0,解集为⌀;
当-2a>4a,即a<0时,得4a<x<-2a;
当-2a<4a,即a>0时,得-2a<x<4a.
①或
②
- >
- < .

《2.3-二次函数与一元二次方程、不等式》公开课优秀教案教学设计(高中必修第一册)

《2.3-二次函数与一元二次方程、不等式》公开课优秀教案教学设计(高中必修第一册)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN2.3 二次函数与一元二次方程、不等式教学设计三个“二次”即一元二次函数、一元二次方程、一元二次不等式是高中数学的重要内容,具有丰富的内涵和密切的联系,同时也是研究包含二次曲线在内的许多内容的工具高考试题中近一半的试题与这三个“二次”问题有关本节主要是帮助考生理解三者之间的区别及联系,掌握函数、方程及不等式的思想和方法。

课程目标1. 通过探索,使学生理解二次函数与一元二次方程,一元二次不等式之间的联系。

2. 使学生能够运用二次函数及其图像,性质解决实际问题.3. 渗透数形结合思想,进一步培养学生综合解题能力。

数学学科素养1.数学抽象:一元二次函数与一元二次方程,一元二次不等式之间的联系;2.逻辑推理:一元二次不等式恒成立问题;3.数学运算:解一元二次不等式;4.数据分析:一元二次不等式解决实际问题;5.数学建模:运用数形结合的思想,逐步渗透一元二次函数与一元二次方程,一元二次不等式之间的联系。

重点:一元二次函数与一元二次方程的关系,利用二次函数图像求一元二次方程的实数根和不等式的解集; 难点:一元二次方程根的情况与二次函数图像与x轴位置关系的联系,数形结合思想的运用.教学方法:以学生为主体,采用诱思探究式教学,精讲多练。

教学工具:多媒体。

一、情景导入在初中,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,利用这种联系可以更好地解决相关问题.类似地,能否从二次函数的观点看一元二次方程和一元二次不等式,进而得到一元二次不等式的求解方法呢?要求:让学生自由发言,教师不做判断。

而是引导学生进一步观察.研探.二、预习课本,引入新课阅读课本50-52页,思考并完成以下问题1. 二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系.2.解一元二次不等方的步骤?要求:学生独立完成,以小组为单位,组内可商量,最终选出代表回答问题。

二次函数与一元二次方程、不等式 第一课时课件-高一数学人教A版(2019)必修第一册

13
课堂精讲
角度 1 对判别式 Δ 进行讨论 【例 2-1】 解关于 x 的不等式 2x2+ax+2>0.
解 Δ=a2-16,下面分情况讨论: (1)当Δ<0,即-4<a<4时, 方程2x2+ax+2=0无实根, 所以原不等式的解集为R. (2)当Δ=0,即a=±4时, 若a=-4,则原不等式等价于(x-1)2>0,故x≠1; 若a=4,则原不等式等价于(x+1)2>0,故x≠-1; (3)当Δ>0,即a>4或a<-4时, 方程2x2+ax+2=0的两个根为
原不等式的解集为x|x≠23.
6
先转化为一般形式 y
6
5
4
3
2
1
–1 0 2 1 x
3
–1
y=9x2-12x+4
课堂精讲
解一元二次不等式的一般步骤 (1)把一元二次不等式化为基本形式(二次项系数为正,右边为0的形式); (2)计算Δ=b2-4ac,以确定一元二次方程ax2+bx+c=0是否有解; (3)有根求根; (4)根据图象写出不等式的解集.
14
按判别式的符 号分类, 即 >0, =0, <0.
课堂精讲
角度 1 对判别式 Δ 进行讨论 【例 2-1】 解关于 x 的不等式 2x2+ax+2>0.
解 x1=41(-a- a2-16),x2=14(-a+ a2-16).
此时原不等式等价于(x-x1)(x-x2)>0, ∴x<x1或x>x2. 综上,当-4<a<4时,原不等式的解集为R; 当a=-4时,原不等式的解集为{x|x∈R,且x≠1}; 当a>4或a<-4时,原不等式的解集为

人教A版必修第一册2.3二次函数与一元二次方程、不等式第2课时不等式的解法及应用(共33张PPT)


-
≥0;
+
解:(1)原不等式可化为 (-)( + ) ≥ ,
+ ≠ ,
解得




≤ - 或 ≥ ,

≠- .




所以 x<- 或 x≥ ,





所以原不等式的解集为{x|x<- 或 x≥ }.
数学
(2)
-
>1.
+
解:(2)原不等式可化为
数学
第2课时
不等式的解法及应用
数学
知识探究·素养启发
课堂探究·素养培养
数学
知识探究·素养启发
知识探究
一元二次不等式的解集是 R 或 的含义
[问题1-1] 一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集是全体实数(或恒成立)时,相
对应的二次函数y=ax2+bx+c的图象有什么特征?一元二次不等式ax2+bx+c<0

-3<k≤0.故选 D.
)
数学

2
[变式训练 3-1] 若命题 p:存在 x∈R,使 2kx +kx+ <0 是假命题,则实数 k 的取

值范围为
.
2

解析:由命题 p 为假命题可知﹁p“∀x∈R,2kx +kx+ ≥0 恒成立”为真命题.

当 k=0 时满足题意;当 k≠0 时,则
> ,

所以 m<

-+
因为函数 y=

.

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档