2022年高中數(shù)學(xué) 第三章 不等式學(xué)案 新人教A版必修5
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1、2022年高中數(shù)學(xué) 第三章 不等式學(xué)案 新人教A版必修5 不等關(guān)系與不等式 [提出問(wèn)題] 在日常生活中,我們經(jīng)??吹较铝袠?biāo)志: 問(wèn)題1:你知道各圖中的標(biāo)志有何作用?其含義是什么嗎? 提示:①最低限速:限制行駛時(shí)速v不得低于50公里; ②限制質(zhì)量:裝載總質(zhì)量G不得超過(guò)10 t; ③限制高度:裝載高度h不得超過(guò)3.5米; ④限制寬度:裝載寬度a不得超過(guò)3米; ⑤時(shí)間范圍:t∈[7.5,10]. 問(wèn)題2:你能用一個(gè)數(shù)學(xué)式子表示上述關(guān)系嗎?如何表示? 提示:①v≥50;②G≤10;③h≤3.5;④a≤3;⑤7.5≤t≤10. [導(dǎo)入新知] 不等式的
2、概念 我們用數(shù)學(xué)符號(hào)“≠”、“>”、“<”、“≥”、“≤”連接兩個(gè)數(shù)或代數(shù)式,以表示它們之間的不等關(guān)系.含有這些不等號(hào)的式子叫做不等式. [化解疑難] 1.不等關(guān)系強(qiáng)調(diào)的是關(guān)系,可用符號(hào)“>”“<”“≠”“≥”“≤”表示,而不等式則是表示兩者的不等關(guān)系,可用“a>b”“a<b”“a≠b”“a≥b”“a≤b”等式子表示,不等關(guān)系是可以通過(guò)不等式來(lái)體現(xiàn)的。 2.不等式中文字語(yǔ)言與符號(hào)語(yǔ)言之間的轉(zhuǎn)換 文字語(yǔ)言 大于,高于,超過(guò) 小于,低于,少于 大于等于,至少,不低于 小于等于,至多,不多于,不超過(guò) 符號(hào)語(yǔ)言 > < ≥ ≤ 兩實(shí)數(shù)大小的比較 [提出問(wèn)題]
3、實(shí)數(shù)可以用數(shù)軸上的點(diǎn)表示,數(shù)軸上的每個(gè)點(diǎn)都表示一個(gè)實(shí)數(shù),且右邊的點(diǎn)表示的實(shí)數(shù)總比左邊的點(diǎn)表示的實(shí)數(shù)大. 問(wèn)題1:怎樣判斷兩個(gè)實(shí)數(shù)a、b的大?。? 提示:若a-b是正數(shù),則a>b;若a-b是負(fù)數(shù),則ab?a-b>0 a
4、-b=0 [化解疑難] 1.上面的“?”表示“等價(jià)于”,即可以互相推出. 2.“?”右邊的式子反映了實(shí)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì),左邊的式子反映的是實(shí)數(shù)的大小順序,二者結(jié)合起來(lái)即是實(shí)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)與大小順序之間的關(guān)系. 不等式的基本性質(zhì) [提出問(wèn)題] 問(wèn)題1:若a>b,b>c,則a>c,對(duì)嗎?為什么? 提示:正確.∵a>b,b>c,∴a-b>0,b-c>0. ∴(a-b)+(b-c)>0.即a-c>0.∴a>c. 問(wèn)題2:若a>b,則a+c>b+c,對(duì)嗎?為什么? 提示:正確.∵a>b,∴a-b>0,∴a+c-b-c>0 即a+c>b+c. 問(wèn)題3:若a>b,則ac>bc,對(duì)嗎
5、?試舉例說(shuō)明.
提示:不一定正確,若a=2,b=1,c=2正確.c=-2時(shí)不正確.
[導(dǎo)入新知]
不等式的性質(zhì)
(1)對(duì)稱性:a>b?bb,b>c?a>c;
(3)可加性:a>b?a+c>b+c.
推論(同向可加性):?a+c>b+d;
(4)可乘性:?ac>bc;?ac
6、箭頭”是單向的還是雙向的,也就是說(shuō)每條性質(zhì)是否具有可逆性. 用不等式(組)表示不等關(guān)系 [例1] 某礦山車隊(duì)有4輛載重為10 t的甲型卡車和7輛載重為6 t的乙型卡車,有9名駕駛員.此車隊(duì)每天至少要運(yùn)360 t礦石至冶煉廠.已知甲型卡車每輛每天可往返6次,乙型卡車每輛每天可往返8次,寫出滿足上述所有不等關(guān)系的不等式. [解] 設(shè)每天派出甲型卡車x輛,乙型卡車y輛.由題意得 即 [類題通法] 用不等式表示不等關(guān)系的方法 (1)認(rèn)真審題,設(shè)出所求量,并確認(rèn)所求量滿足的不等關(guān)系. (2)找出體現(xiàn)不等關(guān)系的關(guān)鍵詞:“至少”“至多”“不少于”“不多于”“超過(guò)”“不超過(guò)”等
7、.用代數(shù)式表示相應(yīng)各量,并用關(guān)鍵詞連接.特別需要考慮的是“≤”“≥”中的“=”能否取到. [活學(xué)活用] 1.用不等式(組)表示下列問(wèn)題中的不等關(guān)系: (1)限速80 km/h的路標(biāo); (2)橋頭上限重10 噸的標(biāo)志; (3)某酸奶的質(zhì)量檢查規(guī)定,酸奶中脂肪的含量f應(yīng)不多于2.5%,蛋白質(zhì)的含量p不少于2.3%. 解:(1)設(shè)汽車行駛的速度為v km/h, 則v≤80. (2)設(shè)汽車的重量為ω噸,則ω≤10. (3) 比較兩數(shù)(式)的大小 [例2] 比較下列各組中兩個(gè)代數(shù)式的大?。? (1)x2+3與2x; (2)已知a,b為正數(shù),且a≠b,比較a3+b3與a2b+a
8、b2的大?。? [解] (1)(x2+3)-2x=x2-2x+3 =2+2≥2>0, ∴x2+3>2x. (2)(a3+b3)-(a2b+ab2)=a3+b3-a2b-ab2 =a2(a-b)-b2(a-b)=(a-b)(a2-b2) =(a-b)2(a+b), ∵a>0,b>0,且a≠b, ∴(a-b)2>0,a+b>0. ∴(a3+b3)-(a2b+ab2)>0, 即a3+b3>a2b+ab2. [類題通法] 比較兩個(gè)代數(shù)式大小的步驟 (1)作差:對(duì)要比較大小的兩個(gè)數(shù)(或式子)作差; (2)變形:對(duì)差進(jìn)行變形; (3)判斷差的符號(hào):結(jié)合變形的結(jié)果及題設(shè)條件判斷差
9、的符號(hào); (4)作出結(jié)論. 這種比較大小的方法通常稱為作差比較法.其思維過(guò)程:作差→變形→判斷符號(hào)→結(jié)論,其中變形是判斷符號(hào)的前提. [活學(xué)活用] 2.比較x3+6x與x2+6的大小. 解:(x3+6x)-(x2+6) =x3-x2+6x-6 =x2(x-1)+6(x-1) =(x-1)(x2+6) ∵x2+6>0. ∴當(dāng)x>1時(shí),(x-1)(x2+6)>0, 即x3+6x>x2+6. 當(dāng)x=1時(shí),(x-1)(x2+6)=0, 即x3+6x=x2+6. 當(dāng)x<1時(shí),(x-1)(x2+6)<0, 即x3+6x<x2+6. 不等式的性質(zhì) [例3] 已知a>b>
10、0,c<d<0,e<0,求證:>. [證明] ∵c<d<0, ∴-c>-d>0, 又∵a>b>0, ∴a+(-c)>b+(-d)>0, 即a-c>b-d>0, ∴0<<, 又∵e<0, ∴>. [類題通法] 利用不等式的性質(zhì)證明不等式注意事項(xiàng) (1)利用不等式的性質(zhì)及其推論可以證明一些不等式.解決此類問(wèn)題一定要在理解的基礎(chǔ)上,記準(zhǔn)、記熟不等式的性質(zhì)并注意在解題中靈活準(zhǔn)確地加以應(yīng)用. (2)應(yīng)用不等式的性質(zhì)進(jìn)行推導(dǎo)時(shí),應(yīng)注意緊扣不等式的性質(zhì)成立的條件,且不可省略條件或跳步推導(dǎo),更不能隨意構(gòu)造性質(zhì)與法則. [活學(xué)活用] 3.已知a>b,m>n,p>0,求證:n-ap<
11、m-bp. 證明:∵a>b,又p>0,∴ap>bp. ∴-ap<-bp, 又m>n,即n<m. ∴n-ap<m-bp. [典例] 已知1<a<4,2<b<8.試求2a+3b與a-b的取值范圍. [解] ∵1<a<4,2<b<8, ∴2<2a<8,6<3b<24 ∴8<2a+3b<32. ∵2<b<8, ∴-8<-b<-2. 又∵1<a<4, ∴1+(-8)<a+(-b)<4+(-2), 即-7<a-b<2. 故2a+3b的取值范圍是(8,32),a-b的取值范圍是(-7,2). 【探究一】 利用幾個(gè)不等式的范圍來(lái)確定某個(gè)不等式的范圍要
12、注意:同向不等式的兩邊可以相加(相乘),這種轉(zhuǎn)化不是等價(jià)變形,如果在解題過(guò)程中多次使用這種轉(zhuǎn)化,就有可能擴(kuò)大其取值范圍. 【探究二】 同向不等式具有可加性與可乘性,但是不能相減或相除,應(yīng)用時(shí),要充分利用所給條件進(jìn)行適當(dāng)變形來(lái)求范圍,注意變形的等價(jià)性.在本例條件下,求的取值范圍. [解]∵2<b<8,∴<<, 而1<a<4, ∴1×<a·<4×,即<<2. 故的取值范圍是(,2). [探究三] 不等式兩邊同乘以一個(gè)正數(shù),不等號(hào)方向不變,同乘以一個(gè)負(fù)數(shù),不等號(hào)方向改變,求解中,應(yīng)明確所乘數(shù)的正負(fù). 例:已知-6<a<8,2<b<3,求的取值范圍. 解:因-6<a<8,2<b<3
13、. ∴<<, (1)當(dāng)0≤a<8時(shí),0≤<4; (2)當(dāng)-6<a<0時(shí),-3<<0. 由(1)(2)得:-3<<4. [探究四] 利用不等式性質(zhì)求范圍,應(yīng)注意減少不等式使用次數(shù). [例] 已知-1≤a+b≤1,1≤a-2b≤3,求a+3b的取值范圍. [解] 設(shè)a+3b=λ1(a+b)+λ2(a-2b)=(λ1+λ2)a+(λ1-2λ2)b,解得λ1=,λ2=-. 又-≤(a+b)≤,-2≤-(a-2b)≤-,所以-≤a+3b≤1. (注:本題可以利用本章第三節(jié)內(nèi)容求解) [隨堂即時(shí)演練] 1.完成一項(xiàng)裝修工程,請(qǐng)木工共需付工資每人500無(wú),請(qǐng)瓦工共需付工資
14、每人400元,現(xiàn)有工人工資預(yù)算20 000元,設(shè)木工x人,瓦工y人,則工人滿足的關(guān)系式是( ) A.5x+4y<200 B.5x+4y≥200 C.5x+4y=200 D.5x+4y≤200 解析:選D 據(jù)題意知,500x+400y≤20 000,即5x+4y≤200,故選D. 2.若x≠-2且y≠1,則M=x2+y2+4x-2y的值與-5的大小關(guān)系是( ) A.M>-5 B.M<-5 C.M≥-5 D.M≤-5 解析:選A M-(-5)=x2+y2+4x-2y+5 =(x+2)2+(y-1)2, ∵x≠-2,y≠1, ∴(x+2)2>0,(y-1)2>0,因此(
15、x+2)2+(y-1)2>0. 故M>-5. 3.如果a>b,那么c-2a與c-2b中較大的是________. 解析:c-2a-(c-2b)=2b-2a=2(b-a)<0. 答案:c-2b 4.若-10<a<b<8,則|a|+b的取值范圍是________. 解析:∵-10<a<8, ∴0≤|a|<10, 又-10<b<8, ∴-10<|a|+b<18. 答案:(-10,18) 5.(1)已知x≤1,比較3x3與3x2-x+1的大??; (2)若-1<a<b<0,試比較,,a2,b2的大小. 解:(1)3x3-(3x2-x+1)=(3x3-3x2)+(x-1)=3x2
16、(x-1)+(x-1)=(x-1)(3x2+1). ∵x≤1,∴x-1≤0. 又3x2+1>0, ∴(x-1)(3x2+1)≤0, ∴3x3≤3x2-x+1. (2)∵-1<a<b<0, ∴-a>-b>0, ∴a2>b2>0. ∵a<b<0, ∴a·<b·<0, 即0>>, ∴a2>b2>>. [課時(shí)達(dá)標(biāo)檢測(cè)] 一、選擇題 1.設(shè)M=x2,N=-x-1,則M與N的大小關(guān)系是( ) A.M>N B.M=N C.M<N D.與x有關(guān) 解析:選A M-N=x2+x+1=(x+)2+>0. ∴M>N. 2.某校對(duì)高一美術(shù)生劃定錄取分?jǐn)?shù)線,專業(yè)成績(jī)x不低于95分
17、,文化課總分y高于380分,體育成績(jī)z超過(guò)45分,用不等式(組)表示就是( ) A. B. C. D. 解析:選D 由題中x不低于95即x≥95, y高于380即y>380, z超過(guò)45即z>45. 3.若abcd<0,且a>0,b>c,d<0,則( ) A.b<0,c<0 B.b>0,c>0 C.b>0,c<0 D.0<c<b或c<b<0 解析:選D 由a>0,d<0,且abcd<0,知bc>0, 又∵b>c,∴0<c<b或c<b<0. 4.設(shè)α∈,β∈,則2α-的范圍是( ) A. B. C. D. 解析:選D 0<2α<π,0≤≤, ∴
18、-≤-≤0,由同向不等式相加得到-<2α-<π. 5.已知:a,b,c,d∈R,則下列命題中必成立的是( ) A.若a>b,c>b,則a>c B.若a>-b,則c-a<c+b C.若a>b,c<d,則> D.若a2>b2,則-a<-b 解析:選B 選項(xiàng)A,若a=4,b=2,c=5,顯然不成立,選項(xiàng)C不滿足倒數(shù)不等式的條件,如a>b>0,c<0<d時(shí),不成立;選項(xiàng)D只有a>b>0時(shí)才可以.否則如a=-1,b=0時(shí)不成立,故選B. 二、填空題 6.比較大?。篴2+b2+c2________2(a+b+c)-4. 解析:a2+b2+c2-[2(a+b+c)-4] =a2+b2+
19、c2-2a-2b-2c+4 =(a-1)2+(b-1)2+(c-1)2+1≥1>0, 故a2+b2+c2>2(a+b+c)-4. 答案:> 7.已知|a|<1,則與1-a的大小關(guān)系為________. 解析:由|a|<1,得-1<a<1. ∴1+a>0,1-a>0. 即= ∵0<1-a2≤1, ∴≥1, ∴≥1-a. 答案:≥1-a 8.某公司有20名技術(shù)人員,計(jì)劃開發(fā)A、B兩類共50件電子器件,每類每件所需人員和預(yù)計(jì)產(chǎn)值如下: 產(chǎn)品種類 每件需要人員數(shù) 每件產(chǎn)值(萬(wàn)元/件) A類 7.5 B類 6 今制定計(jì)劃欲使總產(chǎn)值最高,則A類產(chǎn)品應(yīng)生產(chǎn)
20、________件,最高產(chǎn)值為________萬(wàn)元. 解析:設(shè)應(yīng)開發(fā)A類電子器件x件,則開發(fā)B類電子器件(50-x)件,則+≤20,解得x≤20. 由題意,得總產(chǎn)值y=7.5x+6×(50-x)=300+1.5x≤330, 當(dāng)且僅當(dāng)x=20時(shí),y取最大值330. 所以應(yīng)開發(fā)A類電子器件20件,能使產(chǎn)值最高,為330萬(wàn)元. 答案:20 330 三、解答題 9.某化工廠制定明年某產(chǎn)品的生產(chǎn)計(jì)劃,受下面條件的制約:生產(chǎn)此產(chǎn)品的工人不超過(guò)200人;每個(gè)工人的年工作時(shí)間約為2 100 h;預(yù)計(jì)此產(chǎn)品明年的銷售量至少為80 000袋;生產(chǎn)每袋需用4 h;生產(chǎn)每袋需用原料20 kg;年底庫(kù)存
21、原料600 t,明年可補(bǔ)充1 200 t.試根據(jù)這些數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)明年的產(chǎn)量. 解:設(shè)明年的產(chǎn)量為x袋,則, 解得80 000≤x≤90 000. 預(yù)計(jì)明年的產(chǎn)量在80 000到90 000袋之間. 10.(1)a<b<0,求證:<; (2)已知a>b,<,求證:ab>0. 證明:(1)由于-= =, ∵a<b<0, ∴b+a<0,b-a>0,ab>0, ∴<0,故<. (2)∵<, ∴-<0, 即<0,而a>b, ∴b-a<0,∴ab>0. _3.2一元二次不等式及其解法 第一課時(shí) 一元二次不等式及其解法 一元二次不等式的概念 [提出問(wèn)題]
22、 觀察下列不等式: (1)x2>0;(2)-x2-2x≤0;(3)x2-5x+6>0. 問(wèn)題1:以上給出的3個(gè)不等式,它們含有幾個(gè)未知數(shù)?未知數(shù)的最高次數(shù)是多少? 提示:它們只含有一個(gè)未知數(shù),未知數(shù)的最高次數(shù)都是2. 問(wèn)題2:上述三個(gè)不等式在表達(dá)形式上有何共同特點(diǎn)? 提示:形如ax2+bx+c>0(或≤0),其中a,b,c為常數(shù),且a≠0. [導(dǎo)入新知] 1.一元二次不等式 我們把只含有一個(gè)未知數(shù),并且未知數(shù)的最高次數(shù)是2的不等式,稱為一元二次不等式,即形如ax2+bx+c>0(≥0)或ax2+bx+c<0(≤0)(其中a≠0)的不等式叫做一元二次不等式. 2.一元二次不等式
23、的解與解集 使一元二次不等式成立的x的值,叫做這個(gè)一元二次不等式的解,其解的集合,稱為這個(gè)一元二次不等式的解集. [化解疑難] 1.定義的簡(jiǎn)單應(yīng)用:判斷一個(gè)不等式是否為一元二次不等式,應(yīng)嚴(yán)格按照定義去判斷,即未知數(shù)只有1個(gè),未知數(shù)的最高次數(shù)是2,且最高次的系數(shù)不能為0. 2.解集是解的集合,故一元二次不等式的解集一定要寫成集合或區(qū)間的形式. 一元二次不等式的解法 [提出問(wèn)題] 已知:一元二次函數(shù)y=x2-2x,一元二次方程x2-2x=0,一元二次不等式x2-2x>0. 問(wèn)題1:試求二次函數(shù)與x軸交點(diǎn)坐標(biāo) 提示:(0,0)、(2,0) 問(wèn)題2:一元二次方程根是什么?
24、提示:x1=0,x2=2. 問(wèn)題3:?jiǎn)栴}1中的坐標(biāo)與問(wèn)題2中的根有何內(nèi)在聯(lián)系? 提示:交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為方程的根. 問(wèn)題4:觀察二次函數(shù)圖象,x滿足什么條件,圖象在x軸上方? 提示:x>2或x<0. 問(wèn)題5:能否利用問(wèn)題4得出不等式x2-2x>0,x2-2x<0的解集? 提示:能,不等式的解集為{x|x>2或x<0},{x|0<x<2}. [導(dǎo)入新知] 一元二次不等式與相應(yīng)的二次函數(shù)及一元二次方程的關(guān)系如表 判別式Δ=b2-4ac Δ>0 Δ=0 Δ<0 一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的根 有兩相異實(shí)根x1,x2,(x1<x2) 有兩相等實(shí)根x1=
25、x2=- 沒有實(shí)數(shù)根 二次函數(shù)y=ax2+bx+c (a>0)的圖象 ax2+bx+c>0(a>0)的解集 或x>x2} R ax2+bx+c<0(a>0)的解集 ? ? [化解疑難] 一元二次方程的根對(duì)應(yīng)于二次函數(shù)圖象與x軸的交點(diǎn),一元二次不等式的解對(duì)應(yīng)于二次函數(shù)圖象在x軸上方(下方),或在x軸上的點(diǎn),由此得出二次函數(shù)圖象的開口方向及與x軸的交點(diǎn)情況確定的一元二次不等式的圖象解法,這樣就形成了二次函數(shù)與一元二次方程相結(jié)合的解一元二次不等式的方法. 一元二次不等式的解法 [例1] 解下列不等式: (1)2x2+7x+3>0; (2
26、)x2-4x-5≤0; (3)-4x2+18x-≥0; (4)-x2+3x-5>0; (5)-2x2+3x-2<0. [解] (1)因?yàn)棣ぃ?2-4×2×3=25>0,所以方程2x2+7x+3=0有兩個(gè)不等實(shí)根x1=-3,x2=-.又二次函數(shù)y=2x2+7x+3的圖象開口向上,所以原不等式的解集為{x|x>-,或x<-3}. (2)原不等式可化為(x-5)(x+1)≤0,所以原不等式的解集為{x|-1≤x≤5}. (3)原不等式可化為2≤0,所以原不等式的解集為. (4)原不等式可化為x2-6x+10<0,Δ=(-6)2-40=-4<0,所以方程x2-6x+10=0無(wú)實(shí)根,又二次
27、函數(shù)y=x2-6x+10的圖象開口向上,所以原不等式的解集為?. (5)原不等式可化為2x2-3x+2>0,因?yàn)棣ぃ?-4×2×2=-7<0,所以方程2x2-3x+2=0無(wú)實(shí)根,又二次函數(shù)y=2x2-3x+2的圖象開口向上,所以原不等式的解集為R. [類題通法] 解一元二次不等式的一般步驟 (1)通過(guò)對(duì)不等式變形,使二次項(xiàng)系數(shù)大于零; (2)計(jì)算對(duì)應(yīng)方程的判別式; (3)求出相應(yīng)的一元二次方程的根,或根據(jù)判別式說(shuō)明方程沒有實(shí)根; (4)根據(jù)函數(shù)圖象與x軸的相關(guān)位置寫出不等式的解集. [活學(xué)活用] 1.解下列不等式: (1)x2-5x-6>0;(2)-x2+7x>6. (3
28、)(2-x)(x+3)<0;(4)4(2x2-2x+1)>x(4-x).
解:(1)方程x2-5x-6=0的兩根為x1=-1,
x2=6.
結(jié)合二次函數(shù)y=x2-5x-6的圖象知,原不等式的解集為{x|x<-1或x>6}.
(2)原不等式可化為x2-7x+6<0.
解方程x2-7x+6=0得,x1=1,x2=6.
結(jié)合二次函數(shù)y=x2-7x+6的圖象知,原不等式的解集為
{x|1
29、 (4)由原不等式得8x2-8x+4>4x-x2. ∴原不等式等價(jià)于9x2-12x+4>0. 解方程9x2-12x+4=0,得x1=x2=. 結(jié)合二次函數(shù)y=9x2-12x+4的圖象知,原不等式的解集為{x|x≠}. 解含參數(shù)的一元二次不等式 [例2] 解關(guān)于x的不等式x2+(1-a)x-a<0. [解] 方程x2+(1-a)x-a=0的解為x1=-1,x2=a,函數(shù)y=x2+(1-a)x-a的圖象開口向上,則當(dāng)a<-1時(shí),原不等式解集為{x|a<x<-1}; 當(dāng)a=-1時(shí),原不等式解集為?; 當(dāng)a>-1時(shí),原不等式解集為{x|-1<x<a}. [類題通法] 解含參數(shù)的
30、一元二次不等式時(shí): (1)若二次項(xiàng)系數(shù)含有參數(shù),則需對(duì)二次項(xiàng)系數(shù)大于0與小于0進(jìn)行討論; (2)若求對(duì)應(yīng)一元二次方程的根需用公式,則應(yīng)對(duì)判別式Δ進(jìn)行討論; (3)若求出的根中含有參數(shù),則應(yīng)對(duì)兩根的大小進(jìn)行討論. [活學(xué)活用] 2.解關(guān)于x的不等式:ax2-(a-1)x-1<0(a∈R). 解:原不等式可化為: (ax+1)(x-1)<0, 當(dāng)a=0時(shí),x<1, 當(dāng)a>0時(shí)(x-1)<0 ∴-<x<1. 當(dāng)a=-1時(shí),x≠1, 當(dāng)-1<a<0時(shí),(x-1)>0, ∴x>-或x<1. 當(dāng)a<-1時(shí),-<1, ∴x>1或x<-, 綜上原不等式的解集是: 當(dāng)a=0時(shí),
31、{x|x<1}; 當(dāng)a>0時(shí),; 當(dāng)a=-1時(shí),{x|x≠1}; 當(dāng)-1<a<0時(shí), . 當(dāng)a<-1時(shí),, 一元二次不等式與相應(yīng)函數(shù)、方程的關(guān)系 [例3] 已知關(guān)于x的不等式x2+ax+b<0的解集為{x|1<x<2},求關(guān)于x的不等式bx2+ax+1>0的解集. [解] ∵x2+ax+b<0的解集為{x|1<x<2}, ∴1,2是x2+ax+b=0的兩根. 由韋達(dá)定理有 得 代入所求不等式,得2x2-3x+1>0. 由2x2-3x+1>0?(2x-1)(x-1)>0?x<或x>1. ∴bx2+ax+1>0的解集為∪(1,+∞). [類題通法] 1.一元二次
32、不等式ax2+bx+c>0(a≠0)的解集的端點(diǎn)值是一元二次方程ax2+bx+c=0的根,也是函數(shù)y=ax2+bx+c與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo). 2.二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象在x軸上方的部分,是由不等式ax2+bx+c>0的x的值構(gòu)成的;圖象在x軸下方的部分,是由不等式ax2+bx+c<0的x的值構(gòu)成的,三者之間相互依存、相互轉(zhuǎn)化. [活學(xué)活用] 3.已知方程ax2+bx+2=0的兩根為-和2. (1)求a、b的值; (2)解不等式ax2+bx-1>0. 解:(1)∵方程ax2+bx+2=0的兩根為-和2, 由根與系數(shù)的關(guān)系,得 解得a=-2,b=3. (2)由(1)知,
33、ax2+bx-1>0可變?yōu)椋?x2+3x-1>0, 即2x2-3x+1<0,解得<x<1. ∴不等式ax2+bx-1>0的解集為{x|<x<1}. [典例] 已知關(guān)于x的不等式ax2+bx+c<0的解集是,求ax2-bx+c>0的解集. [解題流程] [規(guī)范解答] 由題意,-2,-是方程ax2+bx+c=0的兩個(gè)根,(2分) 且a<0,故,(4分) 解得a=c,b=c.(6分) 所以不等式ax2-bx+c>0即為2x2-5x+2<0,(8分) 解得<x<2. 即不等式ax2-bx+c>0的解集為.(12分) [
34、名師批注] 不注意判斷a的符號(hào),誤認(rèn)為a>0. 學(xué)生常出現(xiàn)解集不用集合表示的失誤. [活學(xué)活用] 已知一元二次不等式x2+px+q<0的解集為,求不等式qx2+px+1>0的解集. 解:因?yàn)閤2+px+q<0的解集為,所以x1=-與x2=是方程x2+px+q=0的兩個(gè)實(shí)數(shù)根, 由根與系數(shù)的關(guān)系得解得 所以不等式qx2+px+1>0即為-x2+x+1>0,整理得x2-x-6<0,解得-2<x<3. 即不等式qx2+px+1>0的解集為{x|-2<x<3}. [隨堂即時(shí)演練] 1.不等式x(2-x)>0的解集為( ) A.{x|x>0} B.{x
35、|x<2} C.{x|x>2或x<0} D.{x|0<x<2} 解析:選D 原不等式化為x(x-2)<0,故0<x<2. 2.已知集合M={x|x2-3x-28≤0},N={x|x2-x-6>0}, 則M∩N為( ) A.{x|-4≤x<-2或3<x≤7} B.{x|-4<x≤-2或3≤x<7} C.{x|x≤-2或x>3} D.{x|x<-2或x≥3} 解析:選A ∵M(jìn)={x|x2-3x-28≤0} ={x|-4≤x≤7}, N={x|x2-x-6>0}={x|x<-2或x>3}, ∴M∩N={x|-4≤x<-2或3<x≤7}. 3.二次函數(shù)y=x2-4x+3在y
36、<0時(shí)x的取值范圍是________. 解析:由y<0得x2-4x+3<0, ∴1<x<3 答案:(1,3) 4.若不等式ax2+bx+2>0的解集為,則實(shí)數(shù)a=________,實(shí)數(shù)b=________. 解析:由題意可知-,2是方程ax2+bx+2=0的兩個(gè)根. 由根與系數(shù)的關(guān)系得 解得a=-2,b=3. 答案:-2 3 5.解下列不等式: (1)x(7-x)≥12; (2)x2>2(x-1). 解:(1)原不等式可化為x2-7x+12≤0,因?yàn)榉匠蘹2-7x+12=0的兩根為x1=3,x2=4, 所以原不等式的解集為{x|3≤x≤4}. (2)原不等式可以化為
37、x2-2x+2>0, 因?yàn)榕袆e式Δ=4-8=-4<0,方程x2-2x+2=0無(wú)實(shí)根,而拋物線y=x2-2x+2的圖象開口向上, 所以原不等式的解集為R. [課時(shí)達(dá)標(biāo)檢測(cè)] 一、選擇題 1.下列不等式①x2>0;②-x2-x≤5;③ax2>2;④x3+5x-6>0;⑤mx2-5y<0;⑥ax2+bx+c>0.其中是一元二次不等式的有( ) A.5個(gè) B.4個(gè) C.3個(gè) D.2個(gè) 解析:選D 根據(jù)一元二次不等式的定義知①②正確. 2.不等式9x2+6x+1≤0的解集是( ) A. B. C.? D. 解析:選D 不等式可化為(3x+1)2≤0,因此只有x=-,即解
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