2013高中数学 3-2 第2课时一元二次不等式的应用同步导学案 北师大版必修5

时间:2025-04-04

有效,简洁

第2课时 一元二次不等式的应用

知能目标解读

1.能利用一元二次不等式解简单的分式不等式与高次不等式. 2.利用一元二次不等式解决二次方程根的分布问题. 3.解决与一元二次不等式有关的恒成立问题. 4.解决相关实际应用问题.

重点难点点拨

重点:1.解简单的分式不等式与高次不等式. 2.解决与一元二次不等式有关的恒成立问题.

 难点:利用一元二次不等式解决二次方程根的分布问题.

学习方法指导

解不等式的关键问题就是保证转化的等价性. (1)分式不等式一般先移项通分,然后利用

f x >0(或<0)型转化为f(x)·g(x)>0(或<0),再求解.gx对于

f x ≥0(或≤0),一定不能忽视去掉g(x)=0的情况. gx(2)含绝对值号的不等式,可分段去掉绝对值号讨论,也可采用两边平方法,应根据题目条件的特点选取方法.

(3)高次不等式一般分解因式后用标根法求解,但要注意x的高次项系数为正. (4)不等式恒成立求字母取值范围问题:

在给定区间上不等式恒成立,一般地,有下面常用结论: ①f(x)<a恒成立, f(x) max<a; ②f(x)>a恒成立, f(x) min>a.

(5)关于二次方程根的分布主要有以下几种常见问题(a≠0条件下):

①方程ax+bx+c=0有实根,有两不等实根,无实根.主要考虑判别式Δ和二次项系数a的符号. ②方程ax+bx+c=0有两正根

2

2

方程ax+bx+c=0有一正一负两实根

2

③方程ax+bx+c=0有零根 c=0.

2

有效,简洁

④方程ax2

+bx+c=0有两个大于n的根(解法类似于有两正根)

方程ax2

+bx+c=0有两个小于k的根(解法类似于有两负根情形)

方程ax2

+bx+c=0一根大于k,另一根小于k(解法类似于一正一负根的情形).则需

⑤方程ax2

+bx+c=0两根都在(m、n)内. 则需 ⑥方程ax2

+bx+c=0一根在(m、n)内,另一根在(n、p)内. 则需

方程ax2

+bx+c=0一根在(m,n)内,另一根在(p,q)内.则需 

思路方法技巧

命题方向 分式不等式的解法

有效,简洁

x2 4x 1

[例1] 不等式2<1.

3x 7x 2

[分析] 解分式不等式一般首先要化为

f x >0(或<0)的标准形式,再等价转化为整式不等式或gx

化为一次因式积的形式来用"穿针引线法",借助于数轴得解.

2x2 3x 122

[解析] 解法一:原不等式可化为2>0 (2x-3x+1)(3x-7x+2)>0

3x 7x 2

解得原不等式的解集为{x|x<

11

或<x<1,或x>2}. 32

解法二:原不等式移项,并因式分解得

2x 1 x 1 >0 (2x-1)(x-1)(3x-1)(x-2)>0,

3x 1x 2在数轴上标出(2x-1)(x-1)(3x-1)(x-2)=0的根,并画出示意图,如图所示.

可得原不等式的解集为{x|x<

11

或<x<1,或x>2}. 32

[说明] 解分式不等式的思路方法是等价转化为整式不等式,本题的两种解法在等价变形中主要运用了符号法则,故在求解分式不等式时,首先应将一边化为零,再进行求解. 变式应用1

解不等式:

[解析] 原不等式

2x 1

≤1. x 1

2x 1x 2

-1≤0 ≤0

x 1x 1

故原不等式的解集为{x|-2≤x<1}. 命题方向 高次不等式的解法

[例2] 解下列不等式:

有效,简洁

(1)(x+1)(1-x)(x-2)>0; (2)x-2x+3<0;

(3)x(x-1)(x+1)(x+2)≥0.

[分析] 通过因式分解,把高次不等式化为一元一次不等式或一元二次不等式的积的问题,然后再依据相关性质解答.

[解析] (1)原不等式等价于(x-1)(x-2)(x+1)<0,令y=(x-1)(x-2)(x+1),当y=0时,各因式的根分别为1,2,-1,如图所示

可得不等式的解集为{x|x<-1或1<x<2}.

(2)原不等式可化为(x+1)(x-3x+3)<0,而对任意实数x,恒有x-3x+3>0(∵Δ=(-3)-12<0). ∴原不等式等价于x+1<0, ∴原不等式的解集为{x|x<-1}.

(3)∵方程x(x-1)(x+1)(x+2)=0的根依次为0,1,-1,-2,其中1为双重根,-1为三重根,(即1为偶次根,-1为奇次根),如图所示,由"穿针引线法"可得

∴不等式的解集为{x|-2≤x≤-1,或x≥0}.

[说明] 解高次不等式用穿针引线法简捷明了,使用此法时一定要注意:①所标出的区间是否是所求解的范围,可取特值检验,以防不慎造成失误;②是否有多余的点,多余的点应去掉;③总结规律,"遇奇次方根一穿而过,遇偶次方根只穿,但不过",如上图. 变式应用2

解不等式(x-3)(x+2)(x-1)(x-4)>0. [解析] 令(x-3)(x+2)(x-1)(x-4)=0,得 各因式的根分别为-2,1,3,4.

将各因式的根从小到大依次标在数轴上,如图 

∴原不等式的解集是{x|-2<x<1或1<x<3或x>4}. 命题方向 不等式恒成立问题

[例3] 函数f(x)=mx-mx-6+m.

(1)若对于m∈[-2,2],f(x)<0恒成立,求实数x的取值范围; (2)若对于x∈[1,3],f(x)<0恒成立,求实数m的取值范围.

[分析] 在(1)中,由已知m的取值范围,要求x的取值范围,因此需要把f(x)转化为m

的函数,

2

2

2

2

3

2

2

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2

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