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《一元二次不等式及其解法》典型例题透析
类型一:解一元二次不等式 例1. 解下列一元二次不等式
(1)x?5x?0; (2)x?4x?4?0; (3)?x?4x?5?0 思路点拨: 转化为相应的函数,数形结合解决,或利用符号法则解答. 解析:
(1)方法一:
因为??(?5)2?4?1?0?25?0
所以方程x?5x?0的两个实数根为:x1?0,x2?5 函数y?x2?5x的简图为:
2222
因而不等式x?5x?0的解集是{x|0?x?5}.
2?x?0?x?0方法二:x?5x?0?x(x?5)?0?? 或?
x?5?0x?5?0??2解得??x?0?x?0 或 ?,即0?x?5或x??.
?x?5?x?52因而不等式x?5x?0的解集是{x|0?x?5}.
(2)方法一:
因为??0,
方程x2?4x?4?0的解为x1?x2?2. 函数y?x?4x?4的简图为:
2
所以,原不等式的解集是{x|x?2}
方法二:x?4x?4?(x?2)?0(当x?2时,(x?2)?0) 所以原不等式的解集是{x|x?2}
(3)方法一:
原不等式整理得x?4x?5?0.
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2222 WORD格式 可编辑
因为??0,方程x?4x?5?0无实数解, 函数y?x2?4x?5的简图为:
2
所以不等式x?4x?5?0的解集是?. 所以原不等式的解集是?.
方法二:∵?x2?4x?5??(x?2)2?1??1?0
∴原不等式的解集是?.
总结升华:
1. 初学二次不等式的解法应尽量结合二次函数图象来解决,培养并提高数形结合的分析能力;
2. 当??0时,用配方法,结合符号法则解答比较简洁(如第2、3小题);当??0且是一个完全平方数时,利用因式分解和符号法则比较快捷,(如第1小题).
3. 当二次项的系数小于0时,一般都转化为大于0后,再解答. 举一反三:
【变式1】解下列不等式
(1) 2x?3x?2?0;(2) ?3x?6x?2?0 (3) 4x?4x?1?0; (4) ?x?2x?3?0. 【答案】
(1)方法一:
因为??(?3)2?4?2?(?2)?25?0
2方程2x?3x?2?0的两个实数根为:x1??222221,x2?2 2函数y?2x?3x?2的简图为:
2
因而不等式2x?3x?2?0的解集是:{x|x??21或x?2}. 2(2x?1)(x?2)?0, 方法二:∵原不等式等价于
∴ 原不等式的解集是:{x|x??(2)整理,原式可化为3x?6x?2?0,
因为??0,
方程3x?6x?2?0的解x1?1?221或x?2}. 233,x2?1?, 33 专业知识整理分享
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函数y?3x2?6x?2的简图为:
所以不等式的解集是(1?(3)方法一:
因为??0
2方程4x?4x?1?0有两个相等的实根:x1?x2?33,1?). 331, 2由函数y?4x2?4x?1的图象为:
原不等式的的解集是{}.
方法二:∵ 原不等式等价于:(2x?1)?0, ∴原不等式的的解集是{}. (4)方法一:
因为??0,方程?x?2x?3?0无实数解, 由函数y??x2?2x?3的简图为:
212212
原不等式的解集是?.
方法二:∵?x2?2x?3??(x?1)2?2??2?0,
∴ 原不等式解集为?.
【变式2】解不等式:?6?x?x?6?6 【答案】原不等式可化为不等式组
22???(x?4)(x?3)?0?x?x?6?6?x?x?12?0 ? ,即,即, ?2?2???x(x?1)?0?x?x?0??6?x?x?6??3?x?4解得?
x?1或x?0?2∴原不等式的解集为{x|?3?x?0或1?x?4}.
类型二:已知一元二次不等式的解集求待定系数
例2. 不等式x?mx?n?0的解集为x?(4,5),求关于x的不等式nx?mx?1?0的
解集。
思路点拨:由二次不等式的解集为(4,5)可知:4、5是方程x?mx?n?0的二根,故由韦达定理可求出m、n的值,从而解得.
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222 WORD格式 可编辑
解析:由题意可知方程x?mx?n?0的两根为x?4和x?5
由韦达定理有4?5??m,4?5??n ∴m??9,n??20
∴nx?mx?1?0化为?20x?9x?1?0,即20x?9x?1?0
222211(4x?1)(5x?1)?0,解得??x??,
45112故不等式nx?mx?1?0的解集为(?,?).
45总结升华:二次方程的根是二次函数的零点,也是相应的不等式的解集的端点.根据不等式的解集的端点恰为相应的方程的根,我们可以利用韦达定理,找到不等式的解集与其系数之间的关系,这一点是解此类题的关键。
举一反三:
2
【变式1】不等式ax+bx+12>0的解集为{x|-3 2 【答案】由不等式的解集为{x|-3 ?b???3?2??1??a由根与系数关系得? ?12?(?3)?2??6??a解得a=-2, b=-2。 2【变式2】已知ax?2x?c?0的解为?11?x?,试求a、c,并解不等式32?cx2?2x?a?0. 【答案】由韦达定理有:?11211c???,???,∴a??12,c?2. 32a32a22∴代入不等式?cx?2x?a?0得?2x?2x?12?0, 2即x?x?6?0,(x?3)(x?2)?0,解得?2?x?3, 故不等式?cx?2x?a?0的解集为:(?2,3). 【变式3】已知关于x的不等式x?ax?b?0的解集为(1,2),求关于x的不等式 22bx2?ax?1?0的解集. ??a?1?2?a??32【答案】由韦达定理有:?,解得?, 代入不等式bx?ax?1?0得 ?b?1?2?b?212x2?3x?1?0,即(2x?1)(x?1)?0,解得x?或x?1. 212∴bx?ax?1?0的解集为:(??,)(1,??). 2类型三:二次项系数含有字母的不等式恒成立恒不成立问题 专业知识整理分享 WORD格式 可编辑 例3.已知关于x的不等式(m+4m-5)x-4(m-1)x+3>0对一切实数x恒成立,求实数m的取值范围。 思路点拨:不等式对一切实数恒成立,即不等式的解集为R,要解决这个问题还需要讨论二次项的系数。 解析: 2 (1)当m+4m-5=0时,m=1或m=-5 若m=1,则不等式化为3>0, 对一切实数x成立,符合题意。 若m=-5,则不等式为24x+3>0,不满足对一切实数x均成立,所以m=-5舍去。 2 (2)当m+4m-5≠0即 m≠1且m≠-5时, 22 由此一元二次不等式的解集为R知,抛物线y=(m+4m-5)x-4(m-1)x+3开口向上,且 与x轴无交点, 2??m?4m?5?0所以?, 22????16(m?1)?12(m?4m?5)?022 即??m?1或m??5?1?m?19, ∴ 1 综上所述,实数m的取值范围是{m|1≤m<19}。 总结升华:情况(1)是容易忽略的,所以当我们遇到二次项系数含有字母时,一般需讨论。 举一反三: 【变式1】 若关于x的不等式mx2?(2m?1)x?m?1?0的解集为空集,求m的取值范围. 【答案】关于x的不等式mx?(2m?1)x?m?1?0的解集为空集 即mx?(2m?1)x?m?1?0的解集为R 当m?0时,原不等式为:?x?1?0,即x??1,不符合题意,舍去. 当m?0时,原不等式为一元二次不等式,只需m?0且??0, 22?(2m?1)2?4m(m?1)?01即?,解得m??, 8?m?0综上,m的取值范围为:m?(??,?). 【变式2】若关于x的不等式mx?(2m?1)x?m?1?0的解为一切实数,求m的取值范围. 【答案】当m?0时,原不等式为:?x?1?0,即x??1,不符合题意,舍去. 当m?0时,原不等式为一元二次不等式,只需m?0且??0, 218?(2m?1)2?4m(m?1)?0即?,解得m?0, ?m?0综上,m的取值范围为:m?(0,??). 专业知识整理分享