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最新高一数学暑假预科讲义 第2讲 一元二次不等式解法 基础教师版

第二讲 一元二次不等式解法考点1:一元二次不等式及其解集1.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.比如:250x x -<.一元二次不等式的一般形式:20ax bx c ++>(0)a ≠或20ax bx c ++<(0)a ≠.设一元二次方程20(0)ax bx c a ++=>的两根为12x x 、且12x x <,则不等式20ax bx c ++>的解集为{}21x x x x x ><或,不等式20ax bx c ++<的解集为{}21x x xx <<2.对于一元二次方程20(0)ax bx c a ++=>的两根为12x x 、且12x x ≤,设ac b 42-=∆,它的解按照0>∆,0=∆,0<∆可分三种情况,相应地,二次函数2y ax bx c =++(0)a >的图像与x 轴的位置关系也分为三种情况.因此我们分三种情况来讨论一元二次不等式20ax bx c ++>(0)a >或20ax bx c ++<(0)a >的解集.24b ac ∆=-0>∆ 0=∆ 0<∆二次函数cbx ax y ++=2(0>a )的图象20(0)ax bx c a ++=>的根有两相异实根 )(,2121x x x x <有两相等实根ab x x 221-== 无实根的解集)0(02>>++a c bx ax{}21x x x x x ><或⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≠a b x x 2R的解集)0(02><++a c bx ax{}21x x xx <<∅ ∅3.解一元二次不等式的步骤(1)先看二次项系数是否为正,若为负,则将二次项系数化为正数; (2)写出相应的方程20ax bx c ++=(0)a >,计算判别式∆:①0∆>时,求出两根12x x 、,且12x x <(注意灵活运用因式分解和配方法); ②0∆=时,求根abx x 221-==; ③0∆<时,方程无解 (3)根据不等式,写出解集.题型一:解一元二次不等式例1. 解下列一元二次不等式(1)250x x -<; (2)2440x x -+>; (3)2450x x -+-> 【解析】(1)方法一:因为2(5)410250∆=--⨯⨯=>所以方程250x x -=的两个实数根为:10x =,25x =函数25y x x =-的简图为:因而不等式250x x -<的解集是{|05}x x <<.方法二:250(5)0x x x x -<⇔-<050x x >⎧⇔⎨-<⎩ 或050x x <⎧⎨->⎩解得05x x >⎧⎨<⎩ 或05x x <⎧⎨>⎩,即05x <<或x ∈∅.因而不等式250x x -<的解集是{|05}x x <<. (2)方法一:因为0∆=,方程2440x x -+=的解为122x x ==.函数244y x x =-+的简图为:所以,原不等式的解集是{|2}x x ≠方法二:2244(2)0x x x -+=-≥(当2x =时,2(2)0x -=) 所以原不等式的解集是{|2}x x ≠(3)方法一:原不等式整理得2450x x -+<.因为0∆<,方程2450x x -+=无实数解,函数245y x x =-+的简图为:所以不等式2450x x -+<的解集是∅. 所以原不等式的解集是∅.方法二:∵2245(2)110x x x -+-=---≤-<∴原不等式的解集是∅. 例2.解下列一元二次不等式(1)2420x x -->;(2)2613280x x --<;(3)2(11)3(21)+++x x x x ≥; (4)2450x x ++>;(5)220x x -+->;(6)22320x x -->;(7)240x x ->;(8)210x x -+≤;(9)2233312x x x -+>-.6)(7)+∞,(2)⎫+∞⎪⎭,(7)题型二:含字母系数的一元二次不等式的解法例3.解下列关于x 的不等式 (1)2221x ax a -≤-+; (2)210x ax -+>;(3)()210x a x a -++<.【解析】(1) 22210[()1][()1]011x ax a x a x a a x a -+-≤⇒---+≤⇒-≤≤+ ∴原不等式的解集为{|11}x a x a -≤≤+. (2) Δ=a 2-4当Δ<0,即-2<a<2时,原不等式的解集为R. (3)(x-1)(x-a)<0当a>1时,原不等式的解集为{x|1<x<a} 当a<1时,原不等式的解集为{x|a<x<1} 当a=1时,原不等式的解集为Φ. 例4.解关于x 的不等式(1))0(01)1(2≠<++-a x a x ;①a=1或a=-1时,解集为∅;(2)223()0x a a x a -++>(a R ∈);【答案】2232()0()()0x a a x a x a x a -++>⇒--> 当a <0或a >1时,解集为2{|}x x a x a <>或; 当a=0时,解集为{|0}x x ≠;当0<a <1时,解集为2{|}x x a x a <>或; 当a=1时,解集为{|1}x x ≠; (3)2210ax x -<+;当a≠0时,Δ=4+4a=4(a+1),②a<0时,若a<0,△<0, 即a<-1时,x∈R; 若a<0,△=0, 即a=-1时,x∈R且x≠1;(4)()2212x ax aa ∈R ->当a =0时,不等式的解集为{x |x ∈R 且x ≠0};题型三:一元二次不等式的逆向运用例5.(1)不等式20x mx n +-<的解集为(4,5)x ∈,求关于x 的不等式210nx mx +->的解集.【解析】由题意可知方程20x mx n +-=的两根为4x =和5x = 由韦达定理有45m +=-,45n ⨯=- ∴9m =-,20n =-∴210nx mx +->化为220910x x --->,即220910x x ++<(2)设关于x 的不等式()()110()ax x a R -+<∈的解集为{}1|1x x -<<,则a 的值是( )A.-2B.-1C.0D.1【答案】∵关于x 的不等式(ax -1)(x +1)<0(a ∈R)的解集为{x |-1<x <1},即a 的值是1,故选D 。

(3)已知220ax x c ++>的解为1132x -<<,试求a 、c ,并解不等式220cx x a -+->.∴代入不等式220cx x a -+->得222120x x -++>, 即260x x --<,(3)(2)0x x -+<,解得23x -<<, 故不等式220cx x a -+->的解集为:(2,3)-.(4)已知关于x 的不等式20x ax b ++<的解集为(1,2),求关于x 的不等式210bx ax ++>的解集.【答案】由韦达定理有:1212a b -=+⎧⎨=⨯⎩,解得32a b =-⎧⎨=⎩, 代入不等式210bx ax ++>得)(1,)+∞.课后综合巩固例1.解下列一元二次不等式(1)210x x -+≤;(2)2233312x x x -+>-.【解析】(8)∅(9)R .例2.解一元二次不等式)0(01)1(2≠<++-a x a x ;①a=1或a=-1时,解集为∅;例3.已知220ax x c ++>的解为x -<<,试求a 、c ,并解不等式220cx x a -+->.∴代入不等式220cx x a -+->得222120x x -++>, 即260x x --<,(3)(2)0x x -+<,解得23x -<<, 故不等式220cx x a -+->的解集为:(2,3)-.例4.已知不等式22412ax x a x ++>-对一切实数x 恒成立,求实数a 的取值范围. 【解析】原不等式等价于(a +2)x 2+4x +a -1>0对一切实数恒成立, 显然a =-2时,解集不是R ,因此a ≠-2,从而有220,44(2)(1)0.a a a +>⎧⎨∆=-+-<⎩ 整理,得2,(2)(3)0.a a a >-⎧⎨∆=-+>⎩解得a >2.故a 的取值范围是(2,+∞).。

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