用函数观点看方程与不等式解读
用函数观点看方程(组)与不等式知识点讲解
5万 吨 ,乙地 需水 1 I1 3万 吨 , B 两水库 各可调 出水 1 A, 4万 吨 .
任何一个一元一次不等式都可 从 A 水 库 到 甲地 5 0千 米 , 乙地 3 到 0千 米 ; B 水 库 到 甲 地 6 从 0 化简成 似 + > 或 似 + < a≠ . 千 米 到 乙地 4 b 0 b 0 I 5千米 . 你设 计 一个 调运 方 案使 水 的调 运 量 请
0
每 个 二 元 一 次 方 程 组 都 对 应
两 个函数 . 是 也 对应 两 条 直线 . 于 从 “ ” 角 度 看 . 方 程 组 相 当 于 数 的 解 考虑 自变 最 为 何 值 时 两 个 函 数 值 相 本地 通 话 费 04 . 0元 / 分 06 . 0元 / 分
00 . x+5 4 0元 , 神州 行月 消费 . Y=06 x元. . 0
在 同一坐标 系 中画 出这两 个一 次 函数 的图像 .
解 程 【 ・ +0 I =5 方 f o x. 5 y0. ,得f 2, 4 l0 Y= 60 Y= 5 O.
6
T eb s yo e p n t st e p ah a t o n . h e t wa f e igf k e e r y u g k i i o
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0 , 常 ) 形 其 恰 就j 万 千米、 } ,b 数 的 式, 解 好 吨. 景, 0为 r >
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解 设 调 量 万吨・ 米A 库 往 地 Y 万 千米,水库调往甲地水 解 运 为 . , 调 甲 水 7 设总调 运量为Y 吨千 水
Y=( .0 04 x+5 )一06 x 0 .0 .
用函数观点看方程(组)与不等式
【本讲主要内容】用函数观点看方程(组)与不等式1. 一次函数与一元一次方程的关系2. 一次函数与一元一次不等式的关系3. 一次函数与二元一次方程(组)的关系【知识掌握】【知识点精析】一. 一次函数与一元一次方程的关系由于任何一元一次方程都可以转化为ax b+=0(a b、是常数,a≠0)的形式,所以解一元一次方程可以转化为:当某个一次函数的值为0时,求相应的自变量的值.从图象上看这相当于已知直线y ax b=+,确定它与x轴交点的横坐标的值.二. 一次函数与一元一次不等式的关系由于任何一元一次不等式都可以转化为ax b+>0或ax b+<0(a b、是常数,a≠0)的形式,所以解一元一次不等式可以看作:当一次函数值大(小)于0时,求自变量相应的取值范围.从图象上看,解ax b+>0相当于已知直线y ax b=+在x轴上方时,自变量x 相应的取值范围;解ax b+<0相当于已知直线y ax b=+在x轴下方时,自变量x相应的取值范围.三. 一次函数与二元一次方程(组)的关系每个二元一次方程组都对应两个一次函数,于是也对应两条直线.从“数”的角度看,解方程组相当于考虑自变量为何值时两个函数的值相等,以及这个函数值是何值;从“形”的角度看,解方程组相当于确定两条直线交点的坐标.方程(组)、不等式与函数之间互相联系,用函数观点可以把它们统一起来,解决问题时,应根据具体情况灵活地、有机地把它们结合起来使用.【解题方法指导】例1. (2006年重庆市中考题)(课改实验区考生做)如图,已知函数y ax b y kx=+=和的图像交于点P,则根据图像可得,关于x y、的二元一次方程组y ax by kx=+=⎧⎨⎩的解是______.∴l2的函数表达式为y x=-10075(2)乙车先到达B地.3001007515 4=-∴=x x,设l1的函数表达式是y k x=1O图像过点()154300,∴k 1=80.即y x =80当y =400时,400805=∴=x x , ∴-=519414(小时)键性词语;三要有一定的生产、生活常识,对当前市场经济条件下各种常见的现象有所了解,能抓住它们的本质和规律,恰当地构建出数学模型.【典型例题分析】例1. (2006年云南省课改实验区中考题)如图,直线l l 12与相交于点P ,l 1的函数表达式为y x =+23,点P 的横坐标为-1,且l 2交y 轴于点A (0,-1).求直线l 2的函数表达式.若x y ==23,,则0621342..⨯+⨯=(万元)∴电视台选择15秒广告播放4次、30秒广告播放2次的方式,收益较大. 点评:本题综合应用了二元一次方程与一次函数的知识解决实际问题.例3. (2006年浙江省中考题)宁波市土地利用现状通过国土资源部验收,我市在节约集约用地方面已走在全国前列.1996~2004年,市区建设用地总量从33万亩增加到48万亩,相应的年GDP从295亿元增加到985亿元.宁波市区年GDP y(亿元)与建设用地总量x(万亩)之间存在着如图所示的一次函数关系.(1)求y关于x的函数关系式.(2)据调查2005年市区建设用地比2004年增加4万亩,如果这些土地按以上函数关系式开发使用,那么2005年市区可以新增GDP多少亿元?(3)按以上函数关系式,我市年GDP每增加1亿元,需增建设用地多少万亩?(精确到0.001万亩)∴-=≈x x21460022.(万亩)即年GDP每增加1亿元,需增加建设用地约0.022万亩.例4. (2006年云南省中考题)云南省公路建设发展速度越来越快,通车总里程已位居全国第一,公路的建设促进了广大城乡客运的发展.某市扩建了市县际公路,运输公司根据实际需要计划购买大、中两型客车共10辆,大型客车每辆价格为25万元,中型客车每辆价格为15万元.(1)设购买大型客车x(辆),购车总费用为y(万元),求y与x之间的函数表达式;(2)若购车资金为180万元至200万元(含180万元和200万元),那么有几种购车方案?在确保交通安全的前提下,根据客流量调查,大型客车不能少于4辆,此时如何确定购车方案可使该运输公司购车费用最少?解:(1)设购买大型客车x辆,则购买中型客车()10-x辆.由题意得:y x x=+-251510(),即y x=+10150(2)1015018010150200xx+≥+≤⎧⎨,解得xx≥≤⎧⎨35,∴≤≤35x(山西省课改实验区)如图,是某函数的图象,则下列结论中正确的是(的取值是-325,B. 当y=-3时,x的近似值是0,2C. 当x=-32时,函数值y最大D. 当x>-3时,y随x的增大而增大2. (太原市)小亮用作图象的方法解二元一次方程组时,在同一直角坐标系内作出了相应的两个一次函数的图象l l12、如图所示,他解的这个方程组是()2xy+-=,2(黄冈市课改实验区)如图,在光明中学学生耐力测试比赛中,甲、乙两学生测试的(秒)之间的函数关系图像分别为折线OABC正确的是()A. 乙比甲先到达终点B. 乙测试的速度随时间增加而增大C. 比赛进行到29.4秒时,两人出发后第一次相遇D. 比赛全程甲的测试速度始终比乙的测试速度快二. 填空题:某医药研究所开发了一种新药,在试验药效时发现,如果成人按规定剂量服用,那么每毫升血液中含药量y (微克)随时间x (小时)的变化情况如图所示,当成人按规定剂量服用后,(1)服药后________小时,血液中含药量最高,达每毫升______毫克,接着逐步衰减; (2)服药5小时,血液中含药量_______毫克;(3)当x ≤2时,y 与x 之间的函数关系式是___________; (4)当x ≥2时,y 与x 之间的函数关系式是___________;(5)如果每毫升血液中含药量3毫克或3毫克以上时,治疗疾病最有效,那么这个有效时间是_________小时.三. (昆明市课改实验区)如图,直线l 1与l 2相交于点P ,l 1的函数表达式为y x =+23,点P 的横坐标为-1,且l 2交y 轴于点A (0,-1).求直线l 2的函数表达式.四. (河北省课改实验区)甲、乙两个工程队分别同时开挖两段河渠,所挖河渠的长度y(m)与挖掘时间x(h)之间的关系如图所示,请根据图象所提供的信息解答下列问题:(1)乙队开挖到30m时,用了__________h.开挖6h时甲队比乙队多挖了______m;(2)请你求出:①甲队在06x的时段内,y与x之间的函数关系式;≤≤②乙队在26x的时段内,y与x之间的函数关系式;≤≤(3)当x为何值时,甲、乙两队在施工过程中所挖河渠的长度相等?五. (2004年黑龙江省中考题)某送奶公司计划在三栋楼之间建一个取奶站,三栋楼在同一条直线上,顺次为A楼、B楼、C楼,其中A楼与B楼之间的距离为40米,B楼与C楼之间的距离为60米.已知A楼每天有20人取奶,B楼每天有70人取奶,C楼每天有60人取奶,送奶公司提出两种建站方案.方案一:让每天所有取奶的人到奶站的距离总和最小;方案二:让每天A楼与C楼所有取奶的人到奶站的距离之和等于B楼所有取奶的人到奶站的距离之和.(l)若按照方案一建站,取奶站应建在什么位置?(2)若按照方案二建站,取奶站应建在什么位置?(3)在(2)的情况下,若A楼每天取奶的人数增加(增加的人数不超过22人),那么取奶站将离B楼越来越远,还是越来越近?请说明理由.【综合测试答案】一. 选择题:1. B2. D3. C4. C二. 填空题:(1)2,6; (2)3 (3)y x =3(4)y x =-+8 (5)4三. 解:设点P 坐标为(-1,y ),代入y x =+23,得y =∴1,点P (-1,1)设直线l 2的函数表达式为y kx b =+,把P (-1,1)、A (0,-1)分别代入y kx b =+,得11=-+-=⎧⎨⎩k b b∴=-=-⎧⎨⎩k b 21,∴直线l 2的函数表达式为y x =--21.四. 解:(1)2,10;(2分)(2)①设甲队在06≤≤x 的时段内y 与x 之间的函数关系式为y k x =1, 由图可知,函数图像过点(6,60), ∴=6601k ,解得k y x 11010=∴=,(4分)②设乙队在26≤≤x 的时段内y 与x 之间的函数关系式为y k x b =+2, 由图可知,函数图像过点(2,30),(6,50), ∴+=+=⎧⎨⎩23065022k b k b ,解得k b 2520==⎧⎨⎩,∴=+y x 520 (6分)(3)由题意,得10520x x =+,解得x h =4(). ∴当x 为4h 时,甲、乙两队所挖的河渠长度相等.五. 解:(1)设取奶站建在距A 楼x 米处,所有取奶的人到奶站的距离总和为y 米, ①当040≤≤x 时,y x x x x =+-+-=-+207040601001108800()()∴当x =40时,y 的最小值为4400②当40100<≤x 时,y x x x x =+-+-=+20704060100303200()(),此时,y 的值大于4400因此按方案一建奶站,取奶站应建在B 楼处 (2)设取奶站建在距A 楼x 米处,①当040≤≤x 时,20601007040x x x +-=-()()解得x =-<32030(舍去)②当40100<≤x 时,20601007040x x x +-=-()()解得x =80 因此按方案二建奶站,取奶站应建在距A 楼80米处 (3)设A 楼取奶人数增加a 人,第11页 版权所有 不得复制 11①当040≤≤x 时,()()()20601007040++-=-a x x x , 解得x a =-+320030(舍去),②当40100<≤x 时, ()()()20601007040++-=-a x x x 解得x a =-∴8800110,当a 增大时,x 增大,∴当A 楼取奶的人数增加时,按照方案二建奶站,取奶站仍建在B 、C 两楼之间,且随着人数的增加,离B 楼越来越远。
第1讲-用一次函数看方程、不等式
y2 1 1 O -2 -1x第1讲-用一次函数看方程、不等式序号知识点典型练习1从函数的角度看解一元一次方程:以x 为未知数的一元一次方程可以变形为ax +b =0(a ≠0)的形式,解一元一次方程相当于在一次函数y =ax +b 的函数值为0时,求自变量x 的值.1.若关于x 的方程kx +b =0的解是x =2,则一次函数y =kx +b 与x 轴的交点坐标是 .2从函数的角度看解一元一次不等式:以x 为未知数的一元一次不等式可以变形为ax +b >0或ax +b <0(a ≠0)的形式,解一元一次不等式相当于在一次函数y =ax+b 的值大于0或小于0时,求自变量x 的取值范围.一般地,已知函数值范围求自变量x 的范围或者已知自变量范围求函数值范围时,可以通过观察图象得到(数形结合). 2.如图,一次函数y =kx +b 的图象与x 轴交于点A (-1,0)则关于x 的不等式kx +b >0的解集是 .3从函数的角度看解二元一次方程组: 由含有未知数x 和y 的两个二元一次方程组成的二元一次方程组对应两个一次函数,也对应两条直线.从“数”的角度看,相当于求自变量为何值时相应的两个函数值相等,以及这个函数值是多少;从“形”的角度看,相当于确定两条相应的直线的交点坐标. 3.已知直线y =k 1x +b 1与y =k 2x +b 2的交点坐标为(1,4),则方程组⎩⎨⎧y =k 1x +b 1,y =k 2x +b 2的解为 .4.(1)直线y =x +3与x 轴的交点坐标 ,所以相应的方程x +3=0的解是 .(2)如图,直线y =kx +b :①关于x 的方程kx +b =0的解是 , ②关于x 的不等式kx +b <0的解集是 ; ③当x <0时,函数值y 的取值范围是 .5.若关于x 的方程kx +b =0的解是x =-4,则一次函数y =kx +b 的图象与x 轴的交点坐标为 .-21O yx-3Oxy -6 y 1=kx yy 2=ax+bx -2O -4 P6.已知一次函数y =kx +b 的图象,如图所示,当x <0时,y 的取值范围是( ).A .y >0B .y <0C .-2<y <0D .y <-27.如图,已知一次函数图象y =-2x -6,利用图象回答: (1)不等式-2x -6>0解集是 ,不等式-2x -6<0解集是 ;(2)函数图象与坐标轴围成的三角形的面积为 ; (3)当y =-4时,则x = ,当y =2时,则x = ;(4)如果y 的取值范围-4<y ≤2,则x 的取值范围 ;(5)如果x 的取值范围-3≤x ≤3,则y 的最大值是 ,最小值是 ; (6)若直线y =3x +4和直线y =-2x -6交于点A ,则点A 的坐标 .8.如图所示,已知直线y 2=ax +b 和直线y 1=kx 的图象交于点P ,利用图象回答:(1)关于二元一次方程组⎩⎨⎧y =ax+b ,y =kx的解是 ,则两直线的交点坐标是 ;(2)当y 2<y 1时,则x 的取值范围是 ; (3)当ax +b ≥kx 时,则x 的取值范围是 ; (4)当ax ≤kx -b 时,则x 的取值范围是 .9.(15海珠期末)直线y =x +1与直线y =-2x +a 的交点在第一象限,则a 的取值可以是( ). A .2B .1C .0D .-110.(15一中期末)如图,已知函数y1=3x+b和y2=ax-3的图象交于点P(-2,-5),则不等式3x+b>ax-3的解集为.11.(13太原期末改编)如图,直线l1:y1=x+1与直线l2:y2=mx+n相交于点P(1,b),直线y2与x轴交于点A(4,0).(1)求b的值并直接写出关于x,y的方程组1y xy mx n=+⎧⎨=+⎩的解;(2)求直线l2的表达式;(3)判断直线l3:y3=nx+m是否也经过点P?请说明理由.(4)若y3>y2>0,则x的取值范围是________________.12.已知一次函数y =kx+b的图象,如图所示,当y<0时,x的取值范围是().A.x>0B.x<0C.0<x<1D.x<113.(11广州)当实数x的取值使得x-2有意义时,函数y=4x+1中y的取值范围是().A.y≥-7B.y≥9 C.y>9D.y≤9 14.(15海珠期末)如图,直线y1=x+b与y2=kx-1相交于点P,点P的横坐标为-1,则关于x的不等式x+b>kx-1的解集在数轴上表示正确的是().A.B.C.D.15.如图,1l反映了某公司的销售收入与销售量的关系,2l反映了该公司产品的销售成本与销售量的关系,当该公司盈利(收入大于成本)时,销售量().A.小于3t B.大于3t C.小于4t D.大于4t第14题第15题16.(16天河期末)一次函数y1=kx+b与y2=x+a的图象如图,则下列结论①k<0;②a>0;③当x<4时,y1<y2;④b<0.其中正确的结论的个是().A.4个B.3个C.2个D.1个-2yO1x17.(16南充)小朱和爸爸从家步行去公园,爸爸先出发一直匀速前行,小朱后出发.家到公园的距离为2500m,如图是小明和爸爸所走的路程s(m)与步行时间t(min)的函数图象.(1)直接写出小朱所走路程s与时间t的函数关系式;(2)小朱出发多少时间与爸爸第三次相遇?(3)在速度都不变的情况下,小朱希望比爸爸早20min到达公园,则小朱在步行过程中停留的时间需作怎样的调整?18.(15衢州)高铁的开通,给衢州市民出行带来了极大的方便,“五一”期间,小卓卓和小越越相约到杭州市的某游乐园游玩,小卓卓乘私家车从衢州出发1小时后,小越越乘坐高铁从衢州出发,先到杭州火车站,然后再转出租车去游乐园(换车时间忽略不计),两人恰好同时到达游乐园,他们离开衢州的距离y(千米)与乘车时间t(小时)的关系如图所示.请结合图象解决下面问题:(1)高铁的平均速度是每小时多少千米?(2)当小越越达到杭州火车东站时,小卓卓距离游乐园还有多少千米?(3)若小卓卓要提前18分钟到达游乐园,问私家车的速度必须达到多少千米/小时?y (千米)游乐园t(小时)19.(14海珠期末)今年龙舟赛甲乙两队同时出发,其中甲、乙两队在比赛时,路程y (千米)与时间x (小时)的函数关系如图所示.甲队在出发2.5小时到达终点.(假设乙队速度不变)(1)写出比赛全程多少千米?谁先到达终点?乙队花多少时间到达终点? (2)求乙队何时追上甲队?(3)求在比赛过程中,甲乙两队何时相距最远?20.(1)(12恩施州)如图,直线y =kx +b 经过A (3,1)和B (6,0)两点,则不等式组0<kx +b<13x 的解集为 .(1) (2)(2)如图,直线y =kx +b 经过A (2,1),B (-1,-2)两点,则不等式组12x >kx +b >-2的解集为 .21.(15广雅期末)若直线y =-2x +m 与直线y =2x -1的交点在第四象限,则m 的取值范围是( ). A .m >-1 B .m <1C .-1<m <1D .-1≤m ≤1yA 2 1 xB 0 -1 -2 -3 -2-1 1 2 322.依照题意,解答下列问题:(1)如图①,已知直线y =2x +4与x 轴,y 轴分别交于A ,B 两点,请在图①中画出直线y =-12x +4,并探究两函数的图象与x 轴围成的三角形的特点;(2)如图②,已知点M 和点N 的坐标分别为(3,4)和(-2,-1),问在y 轴上是否存在一点P ,使△MNP 是以点M 或点N 为直角顶点的直角三角形?若存在,请求出P 的坐标;若不存在,请说明理由.y xB AO(图①))yx MN O(图②))第一讲-参考答案1.(2,0) 2.x >-13.⎩⎨⎧x =1,y =44.(1)(-3,0),x =-3; (2)①x =-2;②x <-2;③y <1. 5.(-4,0)6.D 7.(1)x <-3,x >-3; (2)9;(3)-1,-4; (4)-4≤x <-1;(5)0,-12;(6)(-2,-2).8.(1)⎩⎨⎧x =-4,y =-2,(-4,-2);(2)x >-4;(3)x ≤-4;(4)x ≥-4.9.A10.x >-211.(1)b =2,12x y =⎧⎨=⎩; (2)2833y x =-+;(3)由(2)可知m =23-,n =83,∴ y =83x -23,当x =1时,y =2.∴直线l 3:y =nx +m 也经过点P . (4)1<x <4.12.D 13.B 14.A 15.D 16.D17.解:(1)s =50(020)1000(2030)50500(3060)t t t t t ⎧⎪⎨⎪-⎩≤≤<≤<≤;(2)设小朱的爸爸所走的路程s 与步行时间t 的函数关系式为:s =kt +b ,则251000250k b b +=⎧⎨=⎩,解得30250k b =⎧⎨=⎩,则小朱的爸爸所走的路程与步行时间的关系式为:s =30t +250, 当50t -500=30t +250,即t =37.5min 时,小朱与爸爸第三次相遇; (3)30t +250=2500,解得,t =75,则小朱的爸爸到达公园需要75min , ∵小朱到达公园需要的时间是60min ,∴小朱希望比爸爸早20min 到达公园,则小朱在步行过程中停留的时间需减少5min .18.解:(1)v =2402-1=240(km/h ).答:高铁的平均速度是每小时240千米; (2)设乘坐高铁时路程与时间的关系式为y =kt +b ,当t =1时,y =0,当t =2时,y =240,得:⎩⎨⎧0=k +b 240=2k +b ,解得:⎩⎨⎧k =240b =-240,故把t =1.5代入y =240t -240,得y =120, 设乘坐私家车时路程与时间的关系式为y =at , 当t =1.5,y =120,得a =80,∴y =80t , 当t =2,y =160,216-160=56(千米), ∴小卓卓距离游乐园还有56千米; (3)把y =216代入y =80t ,得t =2.7,2.7-1860=2.4(小时),216 2.4=90(千米/时).∴小卓卓要提前18分钟到达游乐园,私家车的速度必须达到90千米/小时.19.解:(1)35千米;乙;3516小时; (2)对于乙队,x =1时,y =16,所以y =16x ,对于甲队,出发1小时后,设y 与x 关系为y =kx +b ,把x =1,y =20和x =2.5,y =35代入,得⎩⎨⎧20=k +b35=2.5k +b,则y =10x +10.联立方程组,⎩⎨⎧y =16x y =10x +10,得x =53,即:出发1小时40分钟后,乙队追上甲队; (3)1小时之内,两队相距最远距离是4千米,即当x =3516时,y 甲=10×3516+10=31.875,y 乙=35,y 甲-y 乙=35-31.875=3.125; 当x =1时,y 甲-y 乙=20-16=4;∵3.125<4,所以比赛过程中,甲、乙两队在出发后1小时相距最远.20.(1)3<x <6;(2)-1<x <2. 21.C22.(1)图略;用勾股定理的逆定理可以证明两函数与x 轴围成的三角形是一个直角三角形; (2)设P (0,y ),①当PM为斜边时,PN2+MN2=PM2,即(-2)2+(-1-y)2+25+25=32+(4-y)2,解得:y=-3,即P为(0,-3);②当PN为斜边时,PM2+MN2=PN2,即32+(4-y)2+25+25=(-2)2+(-1-y)2,解得:y=7,即P为(0,7);综上所述,在y轴上存在一点P,使△MNP是直角三角形,P为(0,-3)或(0,7).。
从函数观点看一元二次方程和一元二次不等式(解析版)
3.3 从函数观点看一元二次方程和一元二次不等式【知识点梳理】知识点一:一元二次不等式的概念一般地,我们把只含有一个末知数,并且末知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式,即形如20(0)ax bx c ++>≥或20(0)ax bx c ++<≤(其中a ,b ,c 均为常数,)0a ≠的不等式都是一元二次不等式.知识点二:二次函数的零点一般地,对于二次函数2y ax bx c =++,我们把使20ax bx c ++=的实数x 叫做二次函数2y ax bx c =++的零点.知识点三:一元二次不等式的解集的概念使一元二次不等式成立的所有未知数的值组成的集合叫做这个一元二次不等式的解集. 知识点四:二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系对于一元二次方程20(0)ax bx c a ++=>的两根为12x x 、且12x x ≤,设24b ac ∆=-,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 2y ax bx c=++(0a >)的图象20(0)ax bx c a ++=>的根有两相异实根 1212,()x x x x <有两相等实根122bx x a ==-无实根20(0)ax bx c a ++>>的解集{}12x x x x x <>或2b x x a ⎧⎫≠-⎨⎬⎩⎭R20(0)ax bx c a ++<>的解集{}12x xx x <<∅ ∅(1)一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的两根12x x 、是相应的不等式的解集的端点的取值,是抛物线y =2ax bx c ++与x 轴的交点的横坐标;(2)表中不等式的二次系数均为正,如果不等式的二次项系数为负,应先利用不等式的性质转化为二次项系数为正的形式,然后讨论解决;(3)解集分0,0,0∆>∆=∆<三种情况,得到一元二次不等式20ax bx c ++>与20ax bx c ++<的解集.知识点五:利用不等式解决实际问题的一般步骤 (1)选取合适的字母表示题中的未知数;(2)由题中给出的不等关系,列出关于未知数的不等式(组); (3)求解所列出的不等式(组); (4)结合题目的实际意义确定答案. 知识点六:一元二次不等式恒成立问题(1)转化为一元二次不等式解集为R 的情况,即20(0)ax bx c a ++>≠恒成立00a >⎧⇔⎨∆<⎩恒成立20(0)ax bx c a ++<≠00.a <⎧⇔⎨∆<⎩(2)分离参数,将恒成立问题转化为求最值问题. 知识点七:简单的分式不等式的解法 系数化为正,大于取“两端”,小于取“中间”【题型归纳目录】题型一:解不含参数的一元二次不等式 题型二:一元二次不等式与根与系数关系的交汇 题型三:含有参数的一元二次不等式的解法 题型四:一次分式不等式的解法题型五:实际问题中的一元二次不等式问题 题型六:不等式的恒成立问题 【典型例题】题型一:解不含参数的一元二次不等式例1.(2022·全国·高一课时练习)不等式()273x x +≥-的解集为( )A .(]1,3,2⎡⎫-∞-⋃-+∞⎪⎢⎣⎭B .13,2⎡⎤--⎢⎥⎣⎦C .(]1,2,3⎡⎫-∞-⋃-+∞⎪⎢⎣⎭D .12,3⎡⎤--⎢⎥⎣⎦【答案】A【解析】()273x x +≥-可变形为22730x x ++≥, 令22730x x ++=,得13x =-,212x =-,所以3x ≤-或21x ≥-,即不等式的解集为(]1,3,2⎡⎫-∞-⋃-+∞⎪⎢⎣⎭.故选:A.【方法技巧与总结】解不含参数的一元二次不等式的一般步骤(1)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)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)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)根据图象写出不等式的解集.例2.(多选题)(2022·湖南·株洲二中高一开学考试)与不等式220x x -+>的解集相同的不等式有( ) A .220x x --<+ B .22320x x -+> C .230x x -+≥ D .220x x +->【答案】ABC【解析】因为2(1)4270∆=--⨯=-<,二次函数的图象开口朝上,所以不等式220x x -+>的解集为R ,A.14(1)(2)70∆=-⨯--=-<,二次函数的图象开口朝下,所以220x x --<+的解集为R ;B.2(3)42270∆=--⨯⨯=-<,二次函数的图象开口朝上,所以不等式22320x x -+>的解集为R ;C.2(1)413110∆=--⨯⨯=-<,二次函数的图象开口朝上,所以不等式230x x -+≥的解集为R ;D. 220x x +->,所以(2)(1)0,1x x x +->∴>或2x <-,与已知不符. 故选:ABC例3.(2022·全国·高一课时练习)解下列不等式: (1)262318x x x -≤-<;(2)1232x x +≥-; (3)2320x x -+>.【解析】(1)原不等式等价于22623318x x x x x ⎧-≤-⎨-<⎩,即22603180x x x x ⎧--≥⎨--<⎩,即()()()()320630x x x x ⎧-+≥⎪⎨-+<⎪⎩,所以2336x x x ≤-≥⎧⎨-<<⎩或,所以32x -<≤-或36x <≤,所以原不等式的解集{32x x -<≤-或}36x ≤<; (2)由1232x x +≥-,可得155203232x x x x +-+-=≥--, 所以()()55320320x x x ⎧--≤⎨-≠⎩,解得213x <≤,所以原不等式的解集为213x x ⎧⎫<≤⎨⎬⎩⎭;(3)原不等式等价于23200x x x ⎧-+>⎨≥⎩或23200x x x ⎧-+>⎨<⎩,分别解这两个不等式组,得01x ≤<或2x >或10x -<<或2x <-, 故原不等式的解集为{2x x <-或11x -<<或}2x >.题型二:一元二次不等式与根与系数关系的交汇例4.(2022·全国·高一专题练习)若不等式220ax bx +-<的解集为{}|21x x -<<,则a b +=( ) A .2- B .0 C .1 D .2【答案】D【解析】不等式220ax bx +-<的解集为{}|21x x -<<,则方程220ax bx +-=根为2-、1, 则21221ba a⎧-=-+⎪⎪⎨⎪-=-⨯⎪⎩,解得1,1a b ==,2a b ∴+=,故选:D【方法技巧与总结】 三个“二次”之间的关系(1)三个“二次”中,一元二次函数是主体,讨论一元二次函数主要是将问题转化为一元二次方程和一元二次不等式的形式来研究.(2)讨论一元二次方程和一元二次不等式又要将其与相应的一元二次函数相联系,通过一元二次函数的图象及性质来解决问题,关系如下:例5.(2022·全国·高一课时练习)若关于x 的不等式2260ax x a -+>的解集为{|1}x m x <<,则=a ______,m =______. 【答案】 3- 3-【解析】由题意知,0a <,且1,x x m ==是关于x 的方程2260ax x a -+=的两个根,∴61m a m a ⎧+=⎪⎨⎪=⎩,解得33a m =-⎧⎨=-⎩或22a m =⎧⎨=⎩, 又因为0a <,∴33a m =-⎧⎨=-⎩. 故答案为:-3,-3.例6.(2022·江苏·高一专题练习)若不等式20ax bx c ++>的解集为{}12x x -<<,则不等式()21(1)2a x b x c ax ++-+>的解集是( )A .{}03x x <<B .{0x x <或}3x >C .{}13x x <<D .{}13x x -<<【答案】A【解析】由()()2112a x b x c ax ++-+>,整理得()()220ax b a x a c b +-++-> ①.又不等式20ax bx c ++>的解集为{}12x x -<<, 所以0a <,且(1)2(1)2b ac a ⎧-+=-⎪⎪⎨⎪-⨯=⎪⎩,即12b ac a⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩②.将①两边同除以a 得:2210b c b x x a a a ⎛⎫⎛⎫+-++-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭③.将②代入③得:230x x -<,解得03x <<. 故选:A例7.(2022·浙江·磐安县第二中学高一开学考试)已知不等式20ax bx c ++>的解集为()2,3,则20cx bx a ++>的解集为( ) A .11,32⎛⎫⎪⎝⎭B .11,,32⎛⎫⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .11,23⎛⎫-- ⎪⎝⎭D .11,,23∞∞⎛⎫⎛⎫--⋃-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】A【解析】∵不等式20ax bx c ++>的解集为()2,3, ∴2和3是方程20ax bx c ++=的两个根.∴02323a ba ca⎧⎪<⎪⎪-=+⎨⎪⎪=⨯⎪⎩,可得5,6b a c a =-=. 20cx bx a ++>可化为2650ax ax a -+>,即26510x x -+<,即()()31210x x --<,解得1132x <<.故选:A.例8.(2022·全国·高一专题练习)设集合{}|1A x x =≥,{}2|0B x x mx =-≤,若{}|14A B x x ⋂=≤≤,则m 的值为_________.【答案】4【解析】当0m =时,{}{}2|00B x x =≤=,显然A B =∅,不符合题意;当0m >时,{}2|0[0,]B x x mx m =-≤=,因为{}|14A B x x ⋂=≤≤,所以必有4m =; 当0m <时,{}2|0[,0]B x x mx m =-≤=,显然A B =∅,不符合题意.故答案为:4m =.例9.(2022·江苏·高一专题练习)已知不等式20ax bx c ++>的解集是{|}x x αβ<<,0α>,则不等式20cx bx a ++>的解集是____________.【答案】11βα⎛⎫⎪⎝⎭,【解析】由不等式20ax bx c ++>的解集是{|}0x x αβα<<>(),可知:α,β是一元二次方程20ax bx c ++=的实数根,且0a <; 由根与系数的关系可得:b a αβ+=-,caαβ⋅= , 所以不等式20cx bx a ++>化为 210c bx x a a++<,即:()210x x αβαβ-++<; 化为()()110x x αβ--<; 又,0αβα,110αβ∴>>;∴不等式20cx bx a ++<的解集为:{x |11x βα<<},故答案为:11βα⎛⎫⎪⎝⎭,例10.(2022·全国·高一单元测试)已知关于x 的一元二次不等式20ax bx c ++<的解集为{}3|1x x <<,则20cx bx a -+>的解集是___________.【答案】{13x x >-或}1x <-【解析】因为关于x 的一元二次不等式20ax bx c ++<的解集为{}3|1x x <<, 所以0a >,且方程20ax bx c ++=得解为121,3x x ==, 则4,3b ca a-==, 所以4,3b a c a =-=,则不等式20cx bx a -+>,即为2340ax ax a ++>, 即23410x x ++>,解得13x >-或1x <-,所以20cx bx a -+>的解集是{13x x >-或}1x <-.故答案为:{13x x >-或}1x <-.题型三:含有参数的一元二次不等式的解法例11.(2022·全国·高一课时练习)不等式()()222240a x a x -+--≥的解集为∅,则实数a的取值范围是( ) A .{2|a a <-或2}a ≥ B .{}22a a -<< C .{}22a a -<≤ D .{}2a a <【答案】C【解析】因为不等式()()222240a x a x -+--≥的解集为∅, 所以不等式()()222240a x a x -+--<的解集为R .当20a -=,即2a =时,40-<,符合题意.当20a -<,即2a <时,()()2224420a a ⎡⎤∆=-+⨯⨯-<⎣⎦,解得22a -<<. 综上,实数a 的取值范围是{}22a a -<≤. 故选:C【方法技巧与总结】解含参数的一元二次不等式的一般步骤(1)讨论二次项系数:二次项若含有参数应讨论是等于0,小于0,还是大于0,然后将不等式转化为二次项系数为正的形式.(2)判断方程根的个数:讨论判别式Δ与0的关系.(3)写出解集:确定无根时可直接写出解集;确定方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定解集形式.例12.(2022·江苏·盐城市田家炳中学高一期中)已知不等式220ax bx -+>的解集为{}12x x x 或.(1)求实数a ,b 的值;(2)解关于x 的不等式()20x ac b x bx -++>(其中c 为实数).【解析】(1)由题意,121,2x x ==为一元二次方程220ax bx -+=, 由韦达定理,可得12212b aa ⎧+=⎪⎪⎨⎪⨯=⎪⎩,解得13a b =⎧⎨=⎩. (2)由(1),不等式()20x ac b x bx -++>,可得()2330x c x x -++>,整理可得:()0x x c ->,当0c 时,不等式的解集为{}0x x ≠; 当0c >时,不等式的解集为{}0x x x c 或; 当0c <时,不等式的解集为{}0x x c x 或.例13.(2022·全国·高一专题练习)已知关于x 的不等式ax 2﹣x +1﹣a <0. (1)当a =2时,解关于x 的不等式; (2)当a >0时,解关于x 的不等式.【解析】(1)当a =2时,不等式2x 2﹣x ﹣1<0可化为:(2x +1)(x ﹣1)<0, ∴不等式的解集为1{|1}2x x -<<;(2)不等式ax 2﹣x +1﹣a <0可化为:(x ﹣1)(ax +a ﹣1)<0, 当a >0时,()1110x x a ⎛⎫-+- ⎪⎝⎭<,()1110x x a ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭的根为:12111x x a==-,, ①当102a <<时,111a -<,∴不等式解集为1{|11}x x a-<<,②当12a =时,111a=-,不等式解集为∅,③当12a >时,111a->,∴不等式解集为{x |11a -<x <1},综上,当102a <<时,不等式解集为1{|11}x x a-<<,当a 12=时,不等式解集为∅, 当12a >时,不等式解集为{x |11a-<x <1}..例14.(2022·全国·高一专题练习)解关于x 的不等式 220x x a ++>. 【解析】方程220x x a ++=中()4441a a =-=-, ①当10a -<即1a >时,不等式的解集是R ,②当10a -=,即1a =时,不等式的解集是{|1}x x ∈≠-R , ③当10a ->即1a <时,由220x x a ++=解得:121111x a x a =--=--,1a ∴<时,不等式的解集是{|11>-+-x x a 11}<--x a , 综上,1a >时,不等式的解集是R , 1a =时,不等式的解集是{|1}x x ∈≠-R ,1a <时,不等式的解集是{|11>-+-x x a 11}<--x a ,例15.(2022·全国·高一专题练习)解关于x 的不等式2110x a x a ⎛⎫-++< ⎪⎝⎭.【解析】原不等式可化为:()10x a x a ⎛⎫--< ⎪⎝⎭ ,令1a a = 可得:1a =±∴当1a <-或01a <<时,1a a <, 1aa x ∴<< ; 当1a =或1a =-时,1a a=,不等式无解; 当10a -<<或1a > 时,1a a>,1x a a ∴<<综上所述,当1a =或1a =-时,不等式解集为∅; 当1a <-或01a <<时,不等式的解集为1|x a x a ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭; 当10a -<<或1a >时,不等式解集为1|x x a a ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭.例16.(2022·全国·高一专题练习)若R a ∈,解关于x 的不等式2(1)10ax a x +++>.【解析】当0a =时,1x >-,当0a ≠时,1()(1)0a x x a++>,当0a <时,1()(1)0x x a ++<,解得11x a -<<-,当0a >时,1()(1)0x x a++>,若1a =,则1x ≠-,若01a <<,则1x a<-或1x >-,若1a >,则1x <-或1x a >-,所以当0a <时,原不等式的解集是{}|11x x a -<<-;当0a =时,原不等式的解集是{|1}x x >-;当01a <≤时,原不等式的解集是1{|x x a<-或1}x >-;当1a >时,原不等式的解集是{|1x x <-或1}x a>-.例17.(2022·全国·高一专题练习)若关于x 的不等式2220x m x m -++<()的解集中恰有4个正整数,求实数m 的取值范围. 【解析】原不等式可化为(2)()0x x m --<,若2m <,则不等式的解是2m x <<;若2m =,则不等式无解; 即不等式的解集中均不可能有4个正整数,所以2m >; 此时不等式的解是2x m <<;所以不等式的解集中4个正整数分别是3456,,,; 则m 的取值范围是{|67}m m <≤.例18.(2022·陕西·长安一中高一期中)已知关于x 的不等式()()230a b x a b +-<+的解集为34x x ⎧⎫>-⎨⎬⎩⎭.(1)写出a 和b 满足的关系;(2)解关于x 的不等式()()()222120a b x a b x a ---->++.【解析】(1)因为()()230a b x a b <++-,所以()32a b x b a +<-,因为不等式的解集为34x x ⎧⎫>-⎨⎬⎩⎭,所以0a b +<,且3234b a a b -=-+,解得3a b =. (2)由(1)得30a b =<则不等式()()()222120a b x a b x a -+--+->等价为()()242320bx b x b +-+->,即222430x x b b +-⎛⎫⎛⎫ ⎪ +⎪⎝⎭⎝⎭-<,即()2130x x b ⎛⎫+ ⎝-⎪⎭+<.因为231b -+<-,所以不等式的解为231x b-+<<-. 即所求不等式的解集为231x x b ⎧⎫-+<<-⎨⎬⎩⎭.(说明:解集也可以用a 表示)题型四:一次分式不等式的解法例19.(2022·全国·高一课时练习)不等式()()232101xx x x -++≤-的解集为( )A .[-1,2]B .[-2,1]C .[-2,1)∪(1,3]D .[-1,1)∪(1,2]【答案】D【解析】由()()232101x x x x -++≤-可得,()()()12101x x x x --+≤-,∴()()21010x x x ⎧-+≤⎨-≠⎩,解得12x -≤≤且1x ≠,故原不等式的解集为[1,1)(1,2]-. 故选:D.【方法技巧与总结】分式不等式转化为整式不等式的基本类型有哪些? (1)()()00cx dax b cx d ax b+>⇔++>+ (2)()()00cx dax b cx d ax b+<⇔++<+ (3)()()00cx dax b cx d ax b+≥⇔++>+且0ax b +≠ (4)()()00cx dax b cx d ax b+≤⇔++≤+且0ax b +≠ 例20.(2022·湖南·株洲二中高一开学考试)已知不等式210ax bx ++>的解集为1123xx ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭∣,求不等式30ax x b +≤-的解集. 【解析】依题意,12-和13是方程210ax bx ++=的两根,法1:由韦达定理,11111,2323b a a ∴-+=--⨯=,解得6,1a b =-=-,法2:直接代入方程得,22111022111033a b a b ⎧⎛⎫⎛⎫⨯-+⨯-+=⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎨⎛⎫⎛⎫⎪⨯+⨯+= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩,解得6,1a b =-=-, ∴不等式30ax x b +≤-为6301x x -+≤+,即:()()631010x x x ⎧-+≥⎨+≠⎩,解得:1x <-或12x ≥, ∴不等式30ax x b +≤-的解集为{1xx <-∣或1}2x ≥.例21.(2022·陕西·长安一中高一期末)不等式22301x x x +-≥+的解集为__________.【答案】[3,1)[1,)--+∞【解析】原不等式等价于223010x x x ⎧+-≥⎨+>⎩或223010x x x ⎧+-≤⎨+<⎩,解得1≥x 或31x -≤<- , 故答案为:[3,1)[1,)--+∞例22.(2022·全国·高一课时练习)不等式301x x +>-的解集为______________. 【答案】{3x x <-或1}x > 【解析】由301x x +>-,得(1)(3)0x x -+>, 所以3x <-或1x >,故不等式得解集为{3x x <-或1}x >. 故答案为:{3x x <-或1}x >.例23.(2022·宁夏·灵武市第一中学高一期末)不等式201xx->+的解集为___________. 【答案】(1,2)- 【解析】20(2)(1)01xx x x->⇔-+<+,解得12x -<<,故解集为(1,2)-, 故答案为(1,2)-.例24.(2022·全国·高一课时练习)不等式21131x x ->+的解集是____________. 【答案】1{2}3xx -<<-∣ 【解析】21131x x ->+可化为211031x x -->+, 2031x x +<+,等价于()()2310x x ++<, 解得123x -<<-,所以不等式21131x x ->+的解集是1{2}3x x -<<-∣, 故答案为:1{2}3xx -<<-∣. 例25.(2022·全国·高一课时练习)关于x 的不等式()(5)0x b ax ++>的解集为{|1x x <-或3}x >,(1)求关于x 的不等式220x bx a +-<的解集 (2)求关于x 的不等式11x ax b->-的解集. 【解析】(1)不等式()(5)0x b ax ++>的解集为{|1x x <-或3}x >, 所以0513a ab >⎧⎪⎪-=-⎨⎪-=⎪⎩,解得5a =,3b =-;所以不等式220x bx a +-<化为23100x x --<,解得25x -<<; 所求不等式的解集为{|25}x x -<<; (2)1153x x ->+化为11053x x -->+即44053x x -->+,()()1530x x ∴++< 所求不等式的解集为31,5⎛⎫-- ⎪⎝⎭.题型五:实际问题中的一元二次不等式问题例26.(2022·贵州黔东南·高一期末)黔东南某地有一座水库,设计最大容量为128000m 3.根据预测,汛期时水库的进水量n S (单位:m 3)与天数()*n n N ∈的关系是5000()(10)n S n n t n =+≤,水库原有水量为80000m 3,若水闸开闸泄水,则每天可泄水4000m 3;水库水量差最大容量23000m 3时系统就会自动报警提醒,水库水量超过最大容量时,堤坝就会发生危险;如果汛期来临水库不泄洪,1天后就会出现系统自动报警. (1)求t 的值;(2)当汛期来临第一天,水库就开始泄洪,估计汛期将持续10天,问:此期间堤坝会发生危险吗?请说明理由.【解析】(1)由题意得: 1280008000050001(1)23000t --⨯+, 即24t =(2)由(1)得5000(24)(10)n S n n n =+≤设第n 天发生危险,由题意得 5000(24)400012800080000n n n +>-,即2242560n n +->,得8n >.所以汛期的第9天会有危险【方法技巧与总结】利用不等式解决实际问题需注意以下四点(1)阅读理解材料:应用题所用语言多为文字语言,而且不少应用题文字叙述篇幅较长.阅读理解材料要达到的目的是将实际问题抽象成数学模型,这就要求解题者领悟问题的实际背景,确定问题中量与量之间的关系,初步形成用怎样的模型能够解决问题的思路,明确解题方向.(2)建立数学模型:根据(1)中的分析,把实际问题用“符号语言”“图形语言”抽象成数学模型,并且,建立所得数学模型与已知数学模型的对应关系,以便确立下一步的努力方向.(3)讨论不等关系:根据(2)中建立起来的数学模型和题目要求,讨论与结论有关的不等关系,得到有关理论参数的值.(4)作出问题结论:根据(3)中得到的理论参数的值,结合题目要求作出问题的结论. 例27.(2022·全国·高一课时练习)某旅店有200张床位.若每张床位一晚上的租金为50元,则可全部租出;若将出租收费标准每晚提高10x 元(x 为正整数),则租出的床位会相应减少10x 张.若要使该旅店某晚的收入超过12600元,则每张床位的出租价格可定在什么范围内?【解析】设该旅店某晚的收入为y 元,则 *(5010)(20010),y x x x N =+-∈由题意12600y >,则(5010)(20010)12600x x +-> 即210000150010012600x x +->,即215260x x -+<, 解得:213x <<,且*x ∈N所以每个床位的出租价格应定在70元到180元之间(不包括70元,180元)例28.(2022·湖南·高一课时练习)汽车在行驶中,由于惯性的作用,刹车后还要继续向前滑行一段距离才能停住,这段距离称为“刹车距离”.刹车距离是分析交通事故的一个重要指标.在一个限速为40km/h 的弯道上,甲、乙两辆汽车相向而行,发现情况不对,同时刹车,但还是相碰了.事后现场勘查测得甲车的刹车距离略超过12m ,乙车的刹车距离略超过10m ,又知甲、乙两种车型的刹车距离()m s 与车速()km/h x 分别有如下关系式:210.10.01s v v =+,220.050.005s v v =+.问:甲、乙两辆汽车是否有超速现象?【解析】因为甲种车型的刹车距离()m s 与车速()km/h x 的关系式:210.10.01s v v =+, 所以由题意可得:2210.10.0112101200030s v v v v v =+>⇒+->⇒>,或40v <-舍去,即30v >,当40v =时,10.1400.0116002012s =⨯+⨯=>,显然甲种车型没有超速现象;因为乙种车型的刹车距离()m s 与车速()km/h x 的关系式:220.050.005s v v =+,所以由题意可得:2220.050.005102000040s v v v v v =+>⇒+->⇒>,或50v <-舍去,即40v >,因此乙种车型有超速现象.例29.(2022·湖北十堰·高一期中)某学校欲在广场旁的一块矩形空地上进行绿化.如图所示,两块完全相同的长方形种植绿草坪,草坪周围(斜线部分)均种满宽度相同的鲜花.已知两块绿草坪的面积均为200平方米.(1)若矩形草坪的长比宽至少多10米,求草坪宽的最大值; (2)若草坪四周及中间的宽度均为2米,求整个绿化面积的最小值. 【解析】(1)设草坪的宽为x 米,长为y 米,由面积均为200平方米,得200y x=, 因为矩形草坪的长比宽至少多10米, 所以20010x x≥+,又0x >, 所以2102000x x +-≤,解得010x <≤, 所以宽的最大值为10米;(2)记整个绿化面积为S 平方米,由题意得,200150(26)(4)(26)442484246S x y x x x x ⎛⎫⎛⎫=++=++=++≥+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭56x =时,等号成立,所以整个绿化面积的最小值为(424806)+平方米题型六:不等式的恒成立问题例30.(2022·全国·高一单元测试)对任意实数x ,不等式2230kx kx +-<恒成立,则实数k 的取值范围是( ) A .()0,24 B .(]24,0-C .(]0,24D .[)24,∞+【答案】B【解析】由题意,对任意实数x ,不等式2230kx kx +-<恒成立, 当0k =时,不等式即为30-<,不等式恒成立; 当0k ≠时,若不等式2230kx kx +-<恒成立,则满足2Δ240k k k <⎧⎨=+<⎩,解得240k -<<, 综上,实数k 的取值范围为(24,0]-. 故选:B .【方法技巧与总结】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.例31.(2022·全国·高一课时练习)若0a >,且关于x 的不等式22334ax ax a -+-<在R 上有解,求实数a 的取值范围.【解析】方法一(判别式法)关于x 的不等式22334ax ax a -+-<可变形为22370ax ax a -+-<,由题可得()()223470a a a ∆=--->,解得744a -<<,又0a >,所以实数a 的取值范围为()0,4;方法二(分离变量法)因为0a >,所以关于x 的不等式22334ax ax a -+-<可变形为2273a x x a--<,因为223993244x x x ⎛⎫-=--≥- ⎪⎝⎭,所以2974a a--<,解得744a -<<,又0a >,所以实数a 的取值范围为()0,4.例32.(2022·湖南·雅礼中学高一开学考试)不等式()()221110a x a x ----<的解集是全体实数,求实数a 的取值范围________. 【答案】315a -<≤【解析】根据题意,当210a -≠时,可得()()222Δ141010a a a ⎧=-+-<⎪⎨-<⎪⎩,解得315a -<<,当1a =时,不等式()()221110a x a x ----<显然成立. 综上可得,315a -<≤,故答案为:315a -<≤.例33.(2022·江苏·盐城市田家炳中学高一期中)已知命题p :x R ∃∈,210x ax -+<,若命题p 是假命题,则实数a 的取值范围为_________.【答案】[]22-,【解析】若命题p 是假命题,则210x ax -+≥恒成立, 则2Δ40a =-≤,解得22a -≤≤.故答案为:[]22-,. 例34.(2022·全国·高一专题练习)不等式 2(2)4(2)120a x a x -+--<的解集为R ,则实数a 的取值范围是( )A .{}|12a a -≤<B .{}|12a a -<≤C .{}|12a a -<<D .{}|12a a -≤≤【答案】B【解析】当2a =时,原不等式为120-<满足解集为R ;当a ≠2时,根据题意得20a -<,且216(2)4(2)(12)0a a ∆=---⨯-<,解得1a 2-<<. 综上,a 的取值范围为{}|12a a -<≤. 故选:B .例35.(2022·全国·高一课时练习)已知对任意[]1,3m ∈,215mx mx m --<-+恒成立,则实数x 的取值范围是( )A .6,7⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭B .1515∞∞⎛⎫-+-⋃+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ C .6,7⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭D .1515-+⎝⎭【答案】D【解析】对任意[]1,3m ∈,不等式215mx mx m --<-+恒成立,即对任意[]1,3m ∈,()216m x x -+<恒成立, 所以对任意[]1,3m ∈,261x x m-+<恒成立, 所以对任意[]1,3m ∈,2min12x x m ⎛-+<= ⎝,所以212x x -+<1515x -+<<故实数x 的取值范围是1515-+⎝⎭.故选:D .例36.(2022·全国·高一课时练习)已知关于x 的不等式244x mx x m +>+-. (1)若对任意实数x ,不等式恒成立,求实数m 的取值范围; (2)若对于04m ≤≤,不等式恒成立,求实数x 的取值范围.【解析】(1)若对任意实数x ,不等式恒成立,即2440x mx x m +--+>恒成立 则关于x 的方程2440x mx x m +--+=的判别式()()24440m m ∆=---+<, 即240m m -<,解得04m <<,所以实数m 的取值范围为(0,4). (2)不等式244x mx x m +>+-,可看成关于m 的一次不等式()21440m x x x -+-+>,又04m ≤≤,所以224404(1)440x x x x x ⎧-+>⎨-+-+>⎩,解得2x ≠且0x ≠,所以实数x 的取值范围是()()(),00,22,-∞⋃⋃+∞.例37.(2022·全国·高一课时练习)在x ∃∈R ①,2220x x a ++-=,②存在集合{24}A x x =<<,非空集合{}3B x a x a =<<,使得A B =∅这两个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.问题:求解实数a ,使得命题{}:12p x x x ∀∈≤≤,20x a -≥,命题q :______都是真命题. 注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【解析】若选条件①,由命题p 为真,可得20x a -≥在12x ≤≤上恒成立. 因为12{|}x x x ∈≤≤,所以214x ≤≤,所以1a ≤. 由命题q 为真,则方程2220x x a ++-=有解. 所以()4420a ∆=--≥,所以1a ≥.又因为,p q 都为真命题,所以11a a ≤⎧⎨≥⎩,所以1a =.所以实数a 的值为1.若选条件②,由命题p 为真,可得20x a -≥在12x ≤≤上恒成立. 因为{}12x x x ∈≤≤,所以214x ≤≤.所以1a ≤.由命题q 为真,可得4a ≥或32a ≤,因为非空集合{|3}B x a x a =<<,所以必有0a >, 所以203a <≤或4a ≥, 又因为,p q 都为真命题,所以12043a a a ≤⎧⎪⎨<≤≥⎪⎩或,解得203a <≤. 所以实数a 的取值范围是2|03a a ⎧⎫<≤⎨⎬⎩⎭. 【同步练习】一、单选题 1.(2022·全国·高一课时练习)不等式23180x x -++<的解集为( ) A .{6x x >或3}x <- B .{}36x x -<< C .{3x x >或6}x <- D .{}63x x -<<【答案】A【解析】23180x x -++<可化为23180x x -->, 即()()630x x -+>,即6x >或3x <-. 所以不等式的解集为{6x x >或3}x <-.故选:A2.(2022·全国·高一课时练习)已知二次函数2y ax bx c =++的图象如图所示,则不等式20ax bx c ++>的解集是( )A .{}21x x -<<B .{|2x x <-或1}x >C .{}21x x -≤≤D .{|2x x ≤-或1}x ≥【答案】A【解析】由二次函数图象知:20ax bx c ++>有21x -<<. 故选:A3.(2022·全国·高一课时练习)已知函数2y x ax b =++(,R a b ∈)的最小值为0,若关于x 的不等式2x ax b c 的解集为{}|4x m x m <<+,则实数c 的值为( ) A .9 B .8 C .6 D .4【答案】D【解析】∵函数2y x ax b =++(,R a b ∈)的最小值为0, ∴2404b a -=,∴24a b =, ∴函数222224a y x ax b x ax x a ⎛⎫=++=++=+ ⎪⎝⎭,其图像的对称轴为2a x =-.∵不等式2x ax b c 的解集为{}|4x m x m <<+, ∴方程2204a c x ax ++-=的根为m ,4m +,∴4m m a ++=-,解得42a m --=,22am ∴+=-, 又∵2204a m am c ++-=,∴222442a a c m am m ⎛⎫=++=+= ⎪⎝⎭.故A ,B ,C 错误.故选:D .4.(2022·全国·高一课时练习)若使不等式()2220x a x a +++≤成立的任意一个x 都满足不等式10x -≤,则实数a 的取值范围为( ) A .{}1a a >- B .{}1a a ≥-C .{}1a a <-D .{}1a a ≤-【答案】B【解析】因为不等式10x -≤的解集为{}1x x ≤,由题意得不等式()2220x a x a +++≤的解集是{}1x x ≤的子集, 不等式()2220x a x a +++≤,即()()20x x a ++≤,①当2a =时,不等式的解集为{}2-,满足{}{}21x x -⊆≤; ②当2a <时,不等式的解集为{}2x x a -≤≤-, 若{}{}21x x a x x -≤≤-⊆≤,则1a -≤, 所以12a -≤<;③当2a >时,不等式的解集为{}2x a x -≤≤-,满足{}{}21x a x x x -≤≤-⊆≤; 综上所述,实数a 的取值范围为{}1a a ≥-. 故选:B .5.(2022·全国·高一课时练习)已知()()()2022y x m x n n m =--+<,且(),αβαβ<是方程0y =的两实数根,则α,β,m ,n 的大小关系是( )A .m n αβ<<<B .m n αβ<<<C .m n αβ<<<D .m n αβ<<<【答案】C【解析】∵α,β为方程0y =的两实数根,∴α,β为函数()()2022y x m x n =--+的图像与x 轴交点的横坐标,令()()1y x m x n =--,∴m ,n 为函数()()1y x m x n =--的图像与x 轴交点的横坐标,易知函数()()2022y x m x n =--+的图像可由()()1y x m x n =--的图像向上平移2022个单位长度得到,所以m n αβ<<<. 故选:C.6.(2022·湖南·长沙一中高一开学考试)关于x 的方程()2290ax a x a +++=有两个不相等的实数根12,x x ,且121x x ,那么a 的取值范围是( ) A .2275a -<<B .25a > C .27a <-D .2011a -<< 【答案】D【解析】当0a =时,()2290ax a x a +++=即为20x =,不符合题意;故0a ≠,()2290ax a x a +++=即为22190x x a ⎛⎫+++= ⎪⎝⎭,令2219y x x a ⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭,由于关于x 的方程()2290ax a x a +++=有两个不相等的实数根12,x x ,且121x x , 则()229y ax a x a =+++与x 轴有两个交点,且分布在1的两侧,故1x =时,0y <,即211190a ⎛⎫++⨯+< ⎪⎝⎭,解得211a <-,故2011a -<<,故选:D7.(2022·全国·高一单元测试)已知 0,0x y >>且141x y+=,若28x y m m +>+恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A . 1|2x x ⎧⎫≥⎨⎬⎩⎭B .{}|3x x ≤-}C .{}|1x x ≥D .{}|91x x -<<【答案】D【解析】∵0,0x y >>,且141x y+=,∴1444()()5259y x y xx y x y x y x y x y+=++=++≥⋅=, 当且仅当3,6x y ==时取等号,∴min ()9x y +=,由28x y m m +>+恒成立可得2min 8()9m m x y +<+=,解得:91m -<<, 故选:D.8.(2022·全国·高一课时练习)在R 上定义运算():1x y x y ⊗⊗=-.若不等式()()1x a x a -⊗+<对任意实数x 都成立,则实数a 的取值范围为( )A .1322a a ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭B .{}02a a <<C .{}11a a -<<D .3122a a ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭【答案】A【解析】由()()1x a x a -⊗+<,得()()11x a x a ---<,即221a a x x --<-,令2t x x =-,此时只需2min 1a a t --<,又221124t x x x ⎛⎫=-=-- ⎪⎝⎭,所以2114a a --<-,即24430a a --<,解得1322a -<<.故选:A. 二、多选题9.(2022·全国·高一课时练习)不等式22x bx c x b ++≥+对任意的x ∈R 恒成立,则( ) A .2440b c -+≤ B .0b ≤ C .1c ≥ D .0b c +≥【答案】ACD【解析】22x bx c x b ++≥+可整理为()220x b x c b +-+-≥,则()()2224440b c b b c ∆=---=-+≤,故A 正确. 当1b =,2c =时,满足0∆≤,即原不等式成立.B 错误; 由0∆≤,得214b c ≥+,所以1c ≥.C 正确;2211042b b b c b ⎛⎫+≥++=+≥ ⎪⎝⎭.D 正确.故选:ACD .10.(2022·江苏·高一)已知关于x 的一元二次不等式()22120ax a x --->,其中0a <,则该不等式的解集可能是( ) A .∅ B .12,a ⎛⎫- ⎪⎝⎭C .()1,2,a ⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭ D .1,2a ⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】ABD【解析】不等式变形为(2)(1)0x ax -+>,又0a <,所以1(2)()0x x a-+<,12a =-时,不等式解集为空集;12a <-,12x a -<<,102a -<<时,12x a <<-,因此解集可能为ABD . 故选:ABD .11.(2022·福建省龙岩第一中学高一开学考试)已知关于x 的不等式20ax bx c ++≥的解集为{3x x ≤或}4x ≥,则下列结论中,正确结论的序号是( )A .0a >B .不等式0bx c +>的解集为{}4x x <-C .不等式20cx bx a -+<的解集为14x x ⎧<-⎨⎩或13x ⎫>⎬⎭ D .0a b c ++>【答案】AD【解析】对于A ,由不等式的解集可知:0a >且3473412bac a⎧-=+=⎪⎪⎨⎪=⨯=⎪⎩,7b a ∴=-,12c a =,A 正确;对于B ,7120bx c ax a +=-+>,又0a >,127x ∴<,B 错误; 对于C ,221270cx bx a ax ax a -+=++<,即212710x x ++<,解得:1134x -<<-,C 错误; 对于D ,71260a b c a a a a ++=-+=>,D 正确. 故选:AD.12.(2022·湖南·株洲二中高一开学考试)已知关于x 的不等式组222802(27)70x x x k x k ⎧-->⎨+++<⎩仅有一个整数解,则k 的值可能为( ) A .5- B .3-C .πD .5【答案】ABD【解析】解不等式2280x x -->,得4x >或2x <- 解方程22(27)70x k x k +++=,得127,2x x k =-=-(1)当72k >,即72k -<-时,不等式22(27)70x k x k +++<的解为:72k x -<<-此时不等式组222802(27)70x x x k x k ⎧-->⎨+++<⎩的解集为7,2k ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,依题意,则54k -≤-<-,即45k <≤;(2)当72k <,即72k ->-时,不等式22(27)70x k x k +++<的解为:72x k -<<-,要使不等式组222802(27)70x x x k x k ⎧-->⎨+++<⎩的解集中只有一个整数,则需满足:35k -<-≤,即53k -≤<; 所以k 的取值范围为[5,3)(4,5]-. 故选:ABD. 三、填空题13.(2022·全国·高一专题练习)若不等式220ax bx ++>的解集是1123x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭,则0ax b +>的解集为__________. 【答案】1,6⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭【解析】不等式220ax bx ++>的解集是1123x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭,则根据对应方程的韦达定理得到:112311223ba a⎧⎛⎫-+=- ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪-⋅= ⎪⎪⎝⎭⎩,解得122a b =-⎧⎨=-⎩,则1220x -->的解集为1,6⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭.故答案为:1,6⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭.14.(2022·陕西·千阳县中学高一开学考试)不等式517x ≥--的解集为__________. 【答案】{|7x x >或2}x ≤ 【解析】因为517x ≥--,所以5107x +≥-,即207x x -≥-, 等价于(2)(7)070x x x --≥⎧⎨-≠⎩,解得7x >或2x ≤,所以不等式的解集为{|7x x >或2}x ≤. 故答案为:{|7x x >或2}x ≤15.(2022·全国·高一专题练习)关于x 的不等式()210x a x a -++<的解集中恰有1个整数,则实数a 的取值范围是_________. 【答案】[)(]1,02,3-⋃【解析】由()210x a x a -++<得()()10x x a --< ,若1a =,则不等式无解;若1a >,则不等式的解为1x a <<,此时要使不等式的解集中恰有1个整数解,则此时1个整数解为2x =,则23a <≤;若1a <,则不等式的解为1<<a x ,此时要使不等式的解集中恰有1个整数解,则此时1个整数解为0x =,则10a -≤<.综上,满足条件的a 的取值范围是[)(]1,02,3-⋃. 故答案为:[)(]1,02,3-⋃.16.(2022·全国·高一课时练习)知关于x 的不等式2240ax bx ++<的解集为4(,)m m,其中0m <,则44b a b+的最小值为______. 【答案】2【解析】∵2240ax bx ++<的解集为4,m m ⎛⎫⎪⎝⎭,∴0a >,且方程2240ax bx ++=的两根为m ,4m, ∴42bm m a +=-,44m m a ⋅=,∴1a =,∵0m <,∴424b m m=-+≥-, 即2b ≥,当且仅当2m =-时取“=”. ∴44244b b a b b +=+≥,当且仅当4b =时取“=”, ∴44b a b+的最小值为2. 故答案为:2 四、解答题17.(2022·全国·高一专题练习)解下列不等式: (1)22530x x +->; (2)220x x +-≤; (3)4220x x --≥; (4)21x x >.【解析】(1)由22530x x +->,得()()3210x x +->,解得3x <-或12x >, 所以不等式的解集为{3x x <-或12x ⎫>⎬⎭.(2)由220x x +-≤,得220x x --≥,()()120x x +-≥, 解得1x ≤-或2x ≥,所以不等式的解集为{1x x ≤-或}2x ≥.(3)由4220x x --≥,得()()22120x x +-≥,解得21x ≤-(舍去)或22x ≥,得2x ≤-2x ≥,所以不等式的解集为{2x x ≤-}2x ≥. (4)由21x x ,得2210xx >,1x >12x -(舍去),所以1x >,所以不等式的解集为{}1x x >.18.(2022·辽宁·营口市第二高级中学高一期末)已知关于x 的不等式2320(R)ax x a ++>∈.(1)若2320ax x ++>的解集为{}1x b x <<,求实数,a b 的值; (2)求关于x 的不等式2321ax x ax -+>-的解集.【解析】(1)因为2320ax x ++>的解集为{}1x b x <<,所以方程2320ax x ++=的两个根为,1(1)b b <,由根与系数关系得:3121b ab a ⎧+=-⎪⎪⎨⎪⋅=⎪⎩,解得525a b =-⎧⎪⎨=-⎪⎩;(2)22321(3)30(3)(1)0ax x ax ax a x ax x -+>-⇒-++>⇒-->, 当a =0,不等式为10x -<,不等式的解集为{}1x x <;当0a <时,不等式化为3()(1)0x x a --<,不等式的解集为31x x a ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭当0a >时,方程2321ax x ax -+=-的两个根分别为:3,1a.当3a =时,两根相等,故不等式的解集为{|1}x x ≠; 当3a >时,31a <,不等式的解集为3{|x x a<或1}x >; 当0<<3a 时,31a>,不等式的解集为{|1x x <或3}x a >,.综上:当0a <时,不等式的解集为31x x a ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭当a =0,不等式的解集为{}1x x <;当0<<3a 时,不等式的解集为{|1x x <或3}x a >.当3a =时,不等式的解集为{|1}x x ≠; 当3a >时,不等式的解集为3{|x x a<或1}x >; 19.(2022·湖南·株洲二中高一开学考试)解下列关于x 的不等式:(a 为实数) (1)220x x a ++< (2)102ax x ->-. 【解析】(1)原不等式对应的一元二次方程为:220x x a ++=, Δ44a =-,当1a ≥时,Δ440a =-≤,原不等式无解;当1a <时,对应一元二次方程的两个解为:11x a =-- 所以220x x a ++<的解为:1111a x a --<--。
二次函数与一元二次方程、不等式
§2.3 二次函数与一元二次方程、不等式 二次函数与一元二次方程、不等式学习目标 1.从函数观点看一元二次方程.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.经历从实际情景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.3.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.知识点一 二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系 判别式Δ=b 2-4ac Δ>0 Δ=0 Δ<0二次函数y =ax 2+bx +c (a >0)的图象一元二次方程ax 2+bx +c =0(a >0)的根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=-b2a没有实数根ax 2+bx +c >0(a >0)的解集 {x |x <x 1,或x >x 2}xx ≠-b 2a Rax 2+bx +c <0(a >0)的解集{x |x 1<x <x 2}∅ ∅思考 一元二次不等式与一元二次函数有什么关系?答案 一元二次不等式ax 2+bx +c >0(a >0)的解集就是一元二次函数y =ax 2+bx +c (a >0)的图象在x 轴上方的点的横坐标x 的集合;ax 2+bx +c <0(a >0)的解集就是一元二次函数y =ax 2+bx +c (a >0)的图象在x 轴下方的点的横坐标x 的集合. 知识点二 简单的分式不等式的解法 分式不等式的解法:思考 x -3x +2>0与(x -3)(x +2)>0等价吗?x -3x +2≥0与(x -3)(x +2)≥0等价吗? 答案x -3x +2>0与(x -3)(x +2)>0等价;x -3x +2≥0与(x -3)(x +2)≥0不等价,前者的解集中没有-2,后者的解集中有-2. 知识点三 一元二次不等式恒成立问题 1.转化为一元二次不等式解集为R 的情况,即ax 2+bx +c >0(a ≠0)恒成立⇔a >0,Δ<0;ax2+bx +c <0(a ≠0)恒成立⇔a <0,Δ<0.2.分离参数,将恒成立问题转化为求最值问题.1.不等式2x 2-x -1>0的解集是________. 答案xx <-12或x >1解析 ∵2x 2-x -1=(2x +1)(x -1),∴由2x 2-x -1>0得(2x +1)(x -1)>0, 解得x <-12或x >1, ∴不等式的解集为xx <-12或x >1. 2.若不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |-2<x <3},则方程ax 2+bx +c =0的两根分别为________. 答案 -2,3解析 不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |-2<x <3},所以方程ax 2+bx +c =0的两根分别-2,3. 3.不等式x -2x -1<0的解集为________. 答案 {x |1<x <2}解析 原不等式⇔(x -1)(x -2)<0,∴1<x <2. 4.不等式1x ≤1的解集为________. 答案 {x |x ≥1或x <0}解析 ∵1x ≤1,∴x -1x ≥0,∴x (x -1)≥0,x ≠0, ∴x ≥1或x <0.5.若方程x 2+ax +1=0的解集是∅,则实数a 的取值范围是________. 答案 -2<a <2解析 由题意可得a 2-4<0,所以-2<a <2.6.对∀x ∈R ,不等式x 2+2x +m >0恒成立,则实数m 的取值范围是________. 答案 m >1解析 由题意可得22-4m <0,所以m >1.一、一元二次不等式的解法 例1 解下列不等式: (1)-2x 2+x -6<0; (2)-x 2+6x -9≥0; (3)x 2-2x -3>0.解 (1)原不等式可化为2x 2-x +6>0.因为方程2x 2-x +6=0的判别式Δ=(-1)2-4×2×6<0,所以函数y =2x 2-x +6的图象开口向上,与x 轴无交点(如图所示).观察图象可得,原不等式的解集为R .(2)原不等式可化为x 2-6x +9≤0,即(x -3)2≤0,函数y =(x -3)2的图象如图所示,根据图象可得,原不等式的解集为{x |x =3}. (3)方程x 2-2x -3=0的两根是x 1=-1,x 2=3.函数y =x 2-2x -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.观察图象可得不等式的解集为{x |x <-1或x >3}.反思感悟 解一元二次不等式的一般步骤(1)将一元二次不等式化为一端为0的形式(习惯上二次项系数大于0). (2)求出相应一元二次方程的根,或判断出方程没有实根. (3)画出相应二次函数示意草图,方程有根的将根标在图中.(4)观察图象中位于x 轴上方或下方的部分,对比不等式中不等号的方向,写出解集. 跟踪训练1 解下列不等式: (1)x 2-5x -6>0; (2)(2-x )(x +3)<0.解 (1)方程x 2-5x -6=0的两根为x 1=-1,x 2=6.结合二次函数y =x 2-5x -6的图象知,原不等式的解集为{x |x <-1或x >6}. (2)原不等式可化为(x -2)(x +3)>0.方程(x -2)(x +3)=0的两根为x 1=2,x 2=-3.结合二次函数y =(x -2)(x +3)的图象知,原不等式的解集为{x |x <-3或x >2}. 二、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 2-2≥2x -ax (x ∈R ). 解 原不等式可化为ax 2+(a -2)x -2≥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x -2a (x +1)≥0,解得x ≥2a 或x ≤-1.③当a <0时,原不等式化为x -2a (x +1)≤0.当2a >-1,即a <-2时,解得-1≤x ≤2a ; 当2a =-1,即a =-2时,解得x =-1; 当2a <-1,即-2<a <0,解得2a ≤x ≤-1.综上所述,当a =0时,不等式的解集为{x |x ≤-1};当a >0时,不等式的解集为xx ≥2a 或x ≤-1;当-a <0时,不等式的解集为x2a ≤x ≤-1;当a =-2时,不等式的解集为{-1}; 当a <-2时,不等式的解集为x-1≤x ≤2a . 反思感悟 解含参数的一元二次不等式的步骤特别提醒:对应方程的根优先考虑用因式分解确定,分解不开时再求判别式Δ,用求根公式计算.跟踪训练2 解关于x 的不等式x 2-(3a -1)x +(2a 2-2)>0. 解 原不等式可化为[x -(a +1)][x -2(a -1)]>0,讨论a +1与2(a -1)的大小.(1)当a +1>2(a -1),即a <3时,不等式的解为x >a +1或x <2(a -1). (2)当a +1=2(a -1),即a =3时,不等式的解为x ≠4.(3)当a +1<2(a -1),即a >3时,不等式的解为x >2(a -1)或x <a +1. 综上,当a <3时,不等式的解集为{x |x >a +1或x <2(a -1)},当a =3时,不等式的解集为{x |x ≠4},当a >3时,不等式的解集为{x |x >2(a -1)或x <a +1}. 三、二次函数与一元二次方程、不等式间的关系及应用例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.解 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(韦达定理)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 +ac >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xx <13或x >12.延伸探究1.若本例中条件不变,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ba =-5,c a =6且a <0.∴c <0,bc =-56,故不等式cx 2-bx +a >0, 即x 2-b c x +ac <0,即x 2+56x +16<0. 解得-12<x <-13,故原不等式的解集为x-12<x <-13.2.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 方法一 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ca =-23,∴b =-53a ,c =-23a ,∴不等式cx 2+bx +a <0变为 -23a x 2+-53a x +a <0,即2ax 2+5ax -3a >0. 又∵a <0,∴2x 2+5x -3<0,故所求不等式的解集为x-3<x <12.方法二 由已知得a <0 且 -13+2=-b a ,-13×2=ca 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a c =1-13×2=-32, -bc =-ba c a = -13+2-13×2=-52, ∴x 1=1-13=-3,x 2=12. ∴不等式cx 2+bx +a <0(c >0)的解集为x-3<x <12.反思感悟 已知以a ,b ,c 为参数的不等式(如ax 2+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.跟踪训练3 已知关于x 的不等式x 2+ax +b <0的解集为{x |1<x <2},求关于x 的不等式bx 2+ax +1>0的解集.解 ∵x 2+ax +b <0的解集为{x |1<x <2},∴方程x 2+ax +b =0的两根为1,2.由根与系数的关系得-a =1+2,b =1×2,得a =-3,b =2, 代入所求不等式,得2x 2-3x +1>0. 解得x <12或x >1. ∴bx 2+ax +1>0的解集为xx <12或x >1. 四、简单的分式不等式的解法 例4 解下列不等式: (1)x +12x -1<0; (2)1-x3x +5≥0; (3)x -1x +2>1. 解 (1)原不等式可化为(x +1)(2x -1)<0,∴-1<x <12, 故原不等式的解集为x-1<x <12. (2)原不等式可化为x -13x +5≤0, ∴(x -1)(3x +5)≤0,3x +5≠0,∴-53≤x ≤1,x ≠-53,即-53<x ≤1. 故原不等式的解集为x-53<x ≤1. (3)原不等式可化为x -1x +2-1>0, ∴x -1-(x +2)x +2>0,-3x +2>0,则x <-2.故原不等式的解集为{x |x <-2}.反思感悟 分式不等式的解法(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,但要注意等价变形,保证分母不为零.(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. 跟踪训练4 解下列不等式: (1)x +1x -3≥0; (2)5x +1x +1<3. 解 (1)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}. 五、不等式的恒成立问题例5 对∀x ∈R ,不等式mx 2-mx -1<0,求m 的取值范围. 解 若m =0,显然-1<0恒成立;若m ≠0,则m <0,Δ=m 2+4m <0⇒解得-4<m <0. 综上,m 的取值范围为{m |-4<m ≤0}. 延伸探究1.在本例中,是否存在m ∈R ,使得∀x ∈R ,不等式mx 2-mx -1>0,若存在,求m 的取值范围;若不存在,说明理由. 解 显然m =0时不等式不成立;由题意可得m >0,Δ=m 2+4m <0,解得m ∈∅,所以不存在m ∈R ,使得∀x ∈R ,不等式mx 2-mx -1>0.2.在本例中,把条件“∀x ∈R ”改为“x ∈{x |2≤x ≤3}”,其余不变,求m 的取值范围. 解 由不等式mx 2-mx -1<0得m (x 2-x )<1,因为x ∈{x |2≤x ≤3},所以x 2-x >0, 所以m (x 2-x )<1可化为m <1x 2-x,因为x 2-x =x -122-14≤6,所以1x 2-x≥16,所以m <16. 即m 的取值范围是mm <16.反思感悟 一元二次不等式恒成立问题的解法(1)转化为对应的二次函数图象与x 轴的交点问题,考虑两个方面:x 2的系数和对应方程的判别式的符号.(2)转化为二次函数的最值问题:分离参数后,求相应二次函数的最值,使参数大于(小于)这个最值.跟踪训练5 若关于x 的不等式(k -1)x 2+(k -1)x -1<0恒成立,则实数k 的取值范围是________. 答案 {k |-3<k ≤1}解析 当k =1时,-1<0恒成立;当k ≠1时,由题意得k -1<0,(k -1)2+4(k -1)<0,解得-3<k <1,因此实数k 的取值范围为{k |-3<k ≤1}.1.不等式3x 2-2x +1>0的解集为( )A.x-1<x <13 B.x13<x <1C .∅ D .R2.不等式3+5x -2x 2≤0的解集为( )A.xx >3或x <-12 C.xx ≥3或x ≤-12 B.x-12≤x ≤3 D .R3.已知集合U ={x |x 2>1},集合A ={x |x 2-4x +3<0},∁U A 等于( ) 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}4.若0<m <1,则不等式(x -m )x -1m <0的解集为( )A. x 1m <x <m C. x x >m 或x <1mB. x x >1m 或x <m D.x m <x <1m 5.不等式1+x 1-x≥0的解集为( ) A .{x |-1<x ≤1} B .{x |-1≤x <1}C .{x |-1≤x ≤1}D .{x 1<x <1} 6.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}7.已知方程ax 2+bx +2=0的两根为-12和2,则不等式ax 2+bx -1>0的解集为________.8.不等式x +1x ≥5的解集是________.9.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________.【答案与解析】1、答案 D 解析 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 .2、答案 C解析 3+5x -2x 2≤0⇒2x 2-5x -3≥0⇒(x -3)(2x +1)≥0⇒x ≥3或x ≤-12.3、答案 C解析 ∵U ={x |x 2>1}={x |x >1或x <-1},A ={x |x 2-4x +3<0}={x |1<x <3},∴∁U A ={x |x <-1或x ≥3}.4、答案 D解析 ∵0<m <1,∴1m >1>m ,故原不等式的解集为x m <x <1m . 5、答案 B解析 原不等式⇔(x +1)(x -1)≤0,x -1≠0,∴-1≤x <1.6、答案 B解析 ∵A ={x |-1≤x ≤1},B ={x |0<x ≤2}, ∴A ∩B ={x |0<x ≤1}.7、答案x 12<x <1 解析 ∵方程ax 2+bx +2=0的两根为-12和2,由根与系数的关系可得 -12+2=-b a ,-12×2=2a ,∴a =-2,b =3, ax 2+bx -1>0可变为-2x 2+3x -1>0,即2x 2-3x +1<0,解得12<x <1.8、答案x 0<x ≤14 解析 原不等式⇔x +1x -5≥0⇔4x -1x ≤0⇔ x (4x -1)≤0,x ≠0,解得0<x ≤14. 9、答案 a >4或a <-4解析 ∵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 <-4.1.知识清单:(1) 二次函数与一元二次方程、不等式的关系及应用.(2) 简单的分式不等式的解法.(3) 不等式的恒成立问题.2.方法归纳:数形结合、分类讨论、转化、恒等变形.3.常见误区:(1) 解含参数的二次不等式时找不到分类讨论的标准.(2) 解分式不等式要等价变形.。
14.3用函数观点看方程(组)与不等式教案
14.3用函数观点看方程(组)与不等式(第1课时)一、教学目标1.以一个一次函数的解析式和图象的关系为例,经历观察思考过程,初步理解数形结合思想.2.知道一次函数y=kx+b 的图象与x 轴交点的横坐标是一元一次方程ax+b=0的解. 二、教学重点和难点 1.重点:数形结合思想.2.难点:一次函数y=kx+b 的图象与x 轴交点的横坐标是一元一次方程ax+b=0的解. 三、教学过程(一)尝试指导,讲授新课师:前面我们学习了一次函数,什么是一次函数?形如y=kx+b 的函数叫做一次函数.譬如,y=2x+3就是一个一次函数. 师:一次函数的图象是一条直线. (师出示下图,如板书设计所示)师:(指准图象)这条直线就是一次函数y=2x+20的图象.师:(指y=2x+20和图象)式子y=2x+20和它的图象是密切相关的,这个式子能反映这个图象,反过来这个图象也能反映这个式子.式子反映图象,图象反映式子,这话是什么意思?让我们来看一个例子.师:(指准y=2x+20)当x=-5时,y 等于多少?(板书:当x=-5,y=,如板书设计所示) 生:y=10.(师板书:10)师:(指准板书)当x=-5,y=10,这是式子y=2x+20的情况,式子的这个情况能反映出图象有什么情况?生:……(多让几位同学发表看法)师:式子y=2x+20,当x=-5,y=10,反映图象经过(-5,10)这一点(板书:图象经过点(-5,10),如板书设计所示).师:(遮住“当x=-5,y=10”,并指准板书)反过来,图象经过(-5,10)这一点,又能反映出式子y=2x+20有什么情况?生:……(多让几位同学回答)师:(指准板书)图象经过(-5,10)这一点,反映式子y=2x+20当x=-5,y=10.师:(指准板书)从这个例子我们看到,式子能反映图象,反过来图象也能反映式子.下面我们再看一个例子.师:(指图象)这个图象从左向右是上升的(板书:图象从左向右上升,如板书设计所示),图象的这个情况能反映出式子y=2x+20有什么情况?生:……(多让几名同学发表看法)师:(指准y=2x+20)图象从左向右上升,能反映出式子y=2x+20的k>0,而且y随x的增大而增大(板书:k>0,y随x的增大而增大,如板书设计所示).师:(指准板书)反过来,式子y=2x+20的k>0,y随x的增大而增大,又能反映出图象有什么情况?生:图象从左向右上升.师:(指准板书)从这个例子我们同样看到,式子能反映图象,反过来,图象也能反映式子. 师:式子能反映图象,图象也能反映式子.这是数学中一个很重要的思想,这个思想还有一个专门的名字,叫什么?叫数形结合思想(板书:数形结合思想).师:(指准板书)“数形结合”中的“数”指的是式子的情况,“形”指的是图象的情况,“数形结合”就是从式子的情况反映出图象的情况,或者从图象的情况反映出式子的情况.这两个例子正是体现了数形结合的思想.(二)试探练习,回授调节1.已知一次函数y=kx+b,填空:(1)如果当x=3,y=4,那么图象经过点(,);(2)如果图象经过点(5,-1),那么当x= ,y= ;(3)如果k<0,y随x增大而,那么图象从左向右;(4)如果图象从左向右上升,那么k 0,y随x的增大而 .2.填空:(1)方程2x+20=0的解x= ;(2)一次函数y=2x+20,当x= 时,y=0.(三)尝试指导,讲授新课师:前面我们介绍了数形结合思想,下面我们再来看一个数形结合的例子.师:(指准图象)这一点是什么?这一点是图象与x 轴的交点.这一点的横坐标是什么?纵坐标是什么?生:横坐标是-10,纵坐标是0.(师板书:-10是图象与x 轴交点的横坐标,如板书设计所示)师:(指准图象)-10是图象与x 轴交点的横坐标,这是我们从图象中看到的情况,根据数形结合的思想,图象反映式子,图象的这个情况反映式子的什么情况呢? 生:……(多让几名同学发表看法)师:(指准图象)-10是图象与x 轴交点的横坐标,(指准y=2x+20)它反映这个式子当x=-10,y=0(板书:当x=-10,y=0,如板书设计所示).师:(指准y=2x+20)这个式子当x=-10,y=0,还可以换一种说法,怎么换一种说法?(板书:或者说,x=-10是方程2x+20=0的解,如板书设计所示)师:(指准板书)式子y=2x+20当x=-10,y=0与x=-10是方程2x+20=0的解这两句话说的是一个意思吗?(稍停)它们说的是一个意思.师:(指准图象)这个例子说明什么?说明y=2x+20的图象与x 轴交点的横坐标实际上就是方程2x+20=0的解,反过来也一样.这个例子同样体现了数形结合思想. (四)试探练习,回授调节 3.根据下列一次函数的图象填空:(1)题 (2)题(1)一次函数y=0.5x+4的图象与x 轴交点的横坐标是 ,说明方程 =0的解是x= ;(2)一次函数y=-0.5x+4的图象与x 轴交点的横坐标是 ,说明方程 =0的解是x= . 4.填空:(1)方程0.5x-4=0的解x= ,说明一次函数y= 的图象与x 轴交点的横坐标是;(2)方程-0.5x-4=0的解x= ,说明一次函数y= 的图象与x轴交点的横坐标是 .5.选做题:方程5x-1=2x+5的解是一次函数y= 的图象与x轴交点的横坐标. (五)归纳小结,布置作业师:本节课我们学习了什么?我们学习了数形结合的思想.什么是数形结合的思想?式子的情况能反映图象的情况,反过来图象的情况也能反映式子的情况,这就是数形结合的思想.有了这种思想,我们可以从式子的角度看图象,也可以从图象的角度看式子.譬如,(指板书)我们可以从图象的角度看方程2x+20=0的解,可以把这个方程的解看成是一次函数y=2x+20的图象与x轴交点的横坐标.(作业:P129习题1.5.)四、板书设计14.3用函数观点看方程(组)与不等式(第2课时)一、教学目标1.知道简单的一元一次不等式(右边为0)的解集与一次函数图象的关系.2.知道二元一次方程组的解与一次函数图象的关系.3.加深理解数形结合思想.二、教学重点和难点1.重点:简单的一元一次不等式的解集、二元一次方程组的解与一次函数图象的关系.2.难点:简单的一元一次不等式的解集与一次函数图象的关系.三、教学过程(一)基本训练,巩固旧知 1.如图,填空:(1)式子y=-0.5x-4当x=2,y=-5,说明直线y=-0.5x-4经过点( , ); (2)直线y=-0.5x-4经过(-10,1),说明式子y=-0.5x-4当x= ,y= ; (3)直线y=-0.5x-4与x 轴的交点的横坐标是 ,说明方程 =0的解是x = ;(4)方程-0.5x-4=0的解是x= ,说明直线y= 与x 轴交点的横坐标是 . 2.填空:一次函数y=2x+20, (1)当x 时,y=0; (2)当x 时,y >0; (3)当x 时,y <0. (二)创设情境,导入新课 (师出示下面的板书和图象)当x=-10,y=0,或者说, -10是图象与x 轴交点的横坐标 x=-10是方程2x+20=0的解师:上节课我们介绍了数形结合思想,什么是数形结合思想?(指板书)式子的情况能反映图象的情况,反过来图象的情况也能反映式子的情况,这就是数形结合思想.师:(指准图象)譬如,-10是一次函数y=2x+20的图象与x轴交点的横坐标,这是图象的情况,图象的这个情况反映了式子的什么情况?师:(指准板书)反映了式子y=2x+20当x=-10,y=0,换一种说法,也就是x=-10是方程2x+20=0的解.师:根据数形结合思想,我们就可以从式子的角度看图象,或者从图象的角度看式子,这就把式子和图象联系起来,或者说是把“数”和“形”结合起来.师:为了加深对数形结合思想的理解,本节课我们再来看两个体现数形结合思想的例子,先看第一个例子.(三)尝试指导,讲授新课师:(指准图象)大家看这个图象,从这个图象我们可以看到一个情况,什么情况?在-10的右边,图象在x轴的上方(板书:在-10的右边,图象在x轴的上方,如板书设计所示). 师:(指图象)图象的这个情况能反映出式子有什么情况?生:……(多让几名同学发表看法)师:(指准图象)图象在x轴的上方,这说明什么?说明图象上的点的纵坐标大于0.(指板书)所以图象的这个情况反映出(指准y=2x+20)式子y=2x+20当x>-10,y>0(板书:当x>-10,y>0,如板书设计所示).师:(指准板书)式子y=2x+20当x>-10,y>0,还可以换一种说法,怎么换一种说法?(板书:或者说,x>-10是不等式2x+20>0的解集,如板书设计所示)师:(指准板书)大家可以比较一下这两句话,一句话是式子y=2x+20当x>-10,y>0,另一句话是x>-10是不等式2x+20>0的解集.它们实际上说的是一个意思.师:(指准板书)从这个例子我们看到,在-10的右边,图象在x轴上方,这反映出x>-10是不等式2x+20>0的解集,反过来也一样.这个例子体现了数形结合思想.师:(指准图象)从这个图象我们还可以看到一个情况,在-10的左边,图象在哪儿?生:图象在x轴的下方.(师板书:在-10的左边,图象在x轴的下方,如板书设计所示)师:(指图象)图象的这个情况能反映出式子有什么情况?(稍停)能反映出式子y=2x+20当x<-10,y<0(板书:当x<-10,y<0,如板书设计所示)师:(指准板书)式子y=2x+20当x<-10,y<0,还可以换一种说法,怎么换一种说法? 生:……(多让几名同学说,然后师板书:或者说,x<-10是不等式2x+20<0的解集)师:(指板书和图象)从这三个数形结合的例子,我们看到,一元一次方程2x+20=0、一元一次不等式2x+20>0,2x+20<0与一次函数y=2x+20的图象有着密切的联系,只要画出一次函数y=2x+20的图象,我们从图象中就能看出相应的一元一次方程的解、相应的一元一次不等式的解集. (四)试探练习,回授调节 3.看图象填空:(1)一元一次方程0.5x-4=0的解是 ; (2)一元一次不等式0.5x-4>0的解集是 ; (3)一元一次方不等式0.5x-4<0的解集是 .4.看图象填空:(1)一元一次方程-0.5x-4=0的解是 ; (2)一元一次不等式-0.5x-4>0的解集是 ; (3)一元一次不等式-0.5x-4<0的解集是 . (五)尝试指导,讲授新课师:下面我们再来看一个数形结合的例子. (师出示下图)师:(指准图象)这条直线是一次函数y=2x-1的图象,这条直线是一次函数38y x 55=-+的图象,这两条直线相交于点P ,点P 的坐标是(1,1).(板书:点P (1,1)是两个图象的交点,如板书设计所示)师:(指准板书)点P (1,1)是两个图象的交点,这是我们从图象中看到的,图象的这个情况能反映式子的什么情况?(让生思考一会儿)师:(指准图象)因为直线y=2x-1经过点P ,所以点P 的坐标(1,1)满足y=2x-1;又因为直线38y x 55=-+也经过点P ,所以点P 的坐标(1,1)也满足 38y x 55=-+.(1,1)既满足这个式子,又满足这个式子,这说明什么? 生:……(多让几名同学发表看法,然后师板书:x 1y 1⎧=⎨=⎩是方程组y 2x 138y x 55⎧=-⎪⎨=-+⎪⎩的解)师:(指板书)这说明x=1,y=1是方程组y=2x-1,38y x 55=-+的解. 师:(指准图象)从这个例子我们可以看到,两条直线的交点坐标实际上就是相应的二元一次方程组的解,反过来也一样,二元一次方程组的解实际上就是相应的两条直线的交点坐标.(六)试探练习,回授调节 5.填空:(1)直线y=3x+2与直线y=2x-1的交点是(-3,-7),则方程组y 3x 2y 2x 1⎧=+⎨=-⎩的解是x _______,y _______;⎧=⎨=⎩ (2)方程组y x 3y x 1⎧=-+⎨=+⎩的解是x 1y 2⎧=⎨=⎩,则直线y=-x+3与直线y=x+1的交点坐标是( , ).6.填空:方程组3x5y82x y1⎧+=⎨-=⎩的解是直线y= 与直线y= 的交点坐标.(五)归纳小结,布置作业师:本节课我们学习了数形结合的两个例子.(指准图象)从第一个例子我们可以看到,一次函数与一元一次方程、一元一次不等式有着密切的联系,只要画出一次函数的图象,看图象我们就能说出相应的一元一次方程的解、相应的一元一次不等式的解集.师:(指准图象)从第二个例子我们可以看到,一次函数与二元一次方程组也有着密切的联系,两个一次函数图象的交点坐标实际上就是相应的二元一次方程组的解.师:从函数图象的角度去看方程、不等式、方程组,这是数形结合思想的体现,这种认识问题的方法对以后学习数学是很重要的.(作业:P126练习1.)四、板书设计。
一次函数与一元一次方程和一元一次不等式的关系
5x−1= 2x+5
−3
O
解:
由 5x−1=2x+5 ,
y
得
3x−6=0 .
y=x+3
(1)
x
y=3x −6
由图看出直线y = 3x−6与x 轴的交点为(2,0),得 x=2.
O2
x
− 6
y
2.利用函数图象解出x:
9
5x−1= 2x+5
解法2:画出两个函数
y=5x−1 和y=2x+5的图象.
y=2x+5
直线 y1 = 6x-4 的点在 y2 = 3x+2的下方 即当x<2时, y1 < y2
∴ 不等式 6x-4 < 3 x +2 的解集是 x <2
y Y=3x-6
02
x
-6
=-3 1、已知函数Y=3X+9,当X————————,函数
的值等于0。当X————————,函数的值大于0。当X———————— ,函数的值不
大于6。
>-3
≤- 2
y Y=3x+9
9 6
-3
-2 0
x
2、如图,直线L1, L2交于一点P,若y1 ≥y2 ,则( )
B
A. x ≥ 3
B. x ≤3
C. 2 ≤ x ≤ 3
D. x ≤ 4
3、某单位准备和一个体车主或一国营出租车公 司中的一家签订月租车合同,设汽车每月行驶x 千 米,个体车主收费y1元,国营出租车公司收费为y2 元,观察下列图象可知(如图1-5-2),当x_>_1_5_0_0___ 时,选用个体车较合算.
求一元一次方程ax+b=0(a,b是常数,a≠0)的解, 从“函数值”看就是x为何值时函数y= ax+b的值为 0求.一元一次方程ax+b=0(a, b是常数,a≠0)的解, 从“函数图象”看就是求直线y= ax+b与 x 轴交
从函数的观点看一元二次方程与一元二次不等式
从函数的观点看一元二次方程与一元二次不等式从函数的角度来看,一元二次方程和一元二次不等式都是关于一个未知数的二次函数。
一元二次不等式是只含有一个未知数,且未知数的最高次数为2的整式不等式。
而一元二次方程则是有两相异实根或有两相等实根的二次函数。
对于一元二次方程,判别式Δ=b²-4ac可以判断其有无实根以及实根的情况。
当Δ>0时,方程有两相异实根x1和x2;当Δ=0时,方程有两相等实根x1=x2;当Δ<0时,方程没有实数根。
而对于一元二次不等式,其解集可以通过判别式2Δ的符号来确定。
当2Δ>0时,解集为{x|x>x2或x<x1};当2Δ=0时,解集为{x|x=x1或x=x2};当2Δ<0时,解集为{x|x1<x<x2}。
此外,对于分式不等式和整式不等式,我们可以通过乘上一个不等式来确定其符号。
具体而言,对于f(x)/g(x)>0(0(<0);对于f(x)/g(x)≥0(≤0),我们则需要同时满足f(x)·g(x)≥0(≤0)且g(x)≠0.在解不等式时,我们需要注意绝对值不等式的解集,以及当a=0时的特殊情况。
同时,要结合函数图象来确定___成立的条件。
针对一些疑误辨析,我们可以判断:(1)错误,解集为(-∞,x1)∪(x2,+∞)时,并不能确定方程的两个根;(2)正确,解集为(x1,x2)时,a必须大于0;(3)错误,解集为x≤a时,其实为(-∞,a]。
4.已知函数$f(x)=-x+ax+b-b+1(a\in R,b\in R)$,对任意实数$x$都有$f(1-x)=f(1+x)$成立,当$x\in[-1,1]$时,$f(x)>0$恒成立,则$b$的取值范围是()解析:由$f(1-x)=f(1+x)$可得$-1+a+b-b+1=1+a-b-b+1$,即$a=0$,代入$f(x)>0$恒成立的条件,可得$b\in(-1,0)\cup(2,+\infty)$,故选项为$\textbf{(C)}$。
从函数的观点看方程及不等式
从函数的观点看方程及不等式数学是研究现实世界的量的关系的学科——恩格斯。
由于数学概念、理论和方法都源于实际,是从现实世界的材料中抽象出来的。
数学内容之间相互联系,充满运动变化和对立统一的辨证关系。
函数和方程(方程组)及不等式的这种对应关系正是这种辨证关系的真实写照。
一、函数与方程的关系(一)从关系式上看。
一次函数的关系式为:y=ax+b(a≠0),一元一次方程的一般形式为:ax+b=0(a≠0)从形式上可以看出,当把一次函数关系式中的因变量y改写为整数0就可将函数式转化为方程式;反之,把一元一次方程一般式等号右边的0改写为一个变量y就可将方程式转化为函数式。
同理,二次函数的关系式为y=ax2+bx+c(a≠0),一元二次方程的一般形式为ax2+bx+c=0(a≠0),当把二次函数关系式中的因变量y改写为整数0就可将函数式转化为方程式;将方程式右边的0换成一个变量y则方程式变为函数式。
(二)从函数的图象与方程的解来看。
一次函数的图象是一条直线,这条直线必与x轴相交,其交点坐标为(-,0),也就是当因变量y=0时其自变量x=-,这个x的值就是方程ax+b=0(a≠0)的解,换句话说,方程ax+b=0(a≠0)的解就是相对应函数的图象直线y=ax+b上无数个点中的与x 轴相交的那一点的横坐标;二次函数的图象是一条抛物线,这条抛物线与x轴的位置关系有三种情况:当抛物线与x轴有一个交点时,相对应的方程ax2+bx+c=0(a≠0)就有两个相等的实数根x1=x2=-,当抛物线与x轴有两个交点时,相对应的方程ax2+bx+c=0(a≠0)就有两个不相等的实数根x1=,x2=,当抛物线与x轴没有交点时,相对应的方程ax2+bx+c=0(a≠0)就没有实数根。
换句话说,方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解就是相对应抛物线上无数个点中的与x轴相交的那一点或两点的横坐标。
二、函数与二元一次方程组的关系当把二元一次方程组中每个方程右边的0改写成变量y,就可将方程组转化为两个一次函数式。
第19课时 用函数的观点看方程(组)与不等式(含答案)
第19课时?用函数的瞧点瞧方程〔组〕与不等式?◆知识讲解:1.一元一次方程、一元一次不等式及一次函数的关系:一次函数及其图像与一元一次方程及一元一次不等式有着紧密的关系,函数y=ax+b 〔a≠0,a ,b 为常数〕中,函数的值等于0时自变量x 的值确实是基本一元一次方程ax+•b=0〔a≠0〕的解,所对应的坐标〔-ba,0〕是直线y=ax+b 与x 轴的交点坐标,反过来也成立;•直线y=ax+b 在x 轴的上方,也确实是基本函数的值大于零,x 的值是不等式ax+b>0〔a≠0〕的解;在x 轴的下方也确实是基本函数的值小于零,x 的值是不等式ax+b<0〔a≠0〕的解.2.坐标轴的函数表达式:函数关系式x=0的图像是y 轴,反之,y 轴能够用函数关系式x=0表示;•函数关系式y=0的图像是x 轴,反之,x 轴能够用函数关系式y=0表示. 3.一次函数与二元一次方程组的关系一般地,每个二元一次方程组,都对应着两个一次函数,因此也确实是基本对应着两条直线,从“数〞的角度瞧,解方程相当于考虑自变量为何值时两个函数的值相等,以及这两函数值是何值;从形的角度考虑,解方程组相当于确定两条直线的交点坐标,因此一次函数及其图像与二元一次方程组有着紧密的联系. 4.两条直线的位置关系与二元一次方程组的解〔1〕二元一次方程组1122y k x b y k x b =+⎧⎨=+⎩有唯一的解⇔直线y=k 1x+b 1不平行于直线y=k 2x+b 2⇔k 1≠k 2.〔2〕二元一次方程组1122y k x b y k x b =+⎧⎨=+⎩无解⇔直线y=k 1x+b 1∥直线y=k 2x+b 2⇔k 1=k 2,b 1≠b 2.〔3〕二元一次方程组1122y k x b y k x b =+⎧⎨=+⎩有很多多个解⇔直线y=k 1x+b 1与y=k 2x+b 2重合⇔k 1=k 2,b 1=b 2.◆经典例题:例1〔2006,长河市〕我市某乡A ,B 两村盛产柑橘,A•村有柑橘200t ,•B•村有柑橘300t .现将这些柑橘运到C ,D 两个冷躲仓库,•C•仓库可储存240t ,•D•仓库可储存260t ;从A 村运往C ,D 两处的费用分不为每吨20元和25元,从B 村运往C ,D 两处的费用分不为每吨15元和18元,设从A 村运往C 仓库的柑橘重量为xt ,A ,B•两村运往两仓库的柑橘运输费用分不为y A 元和y B 元. 〔1〕请填写下表,并求出y B ,y A 与x 之间的函数关系式;〔2〕试讨论A ,B 两村中,哪个村的运费较少;〔3〕考虑到B 村的经济承受能力,B 村的柑橘运费不得超过480元.在这种情况下,•请咨询怎么样调运,才能使两村运费之和最小?求出那个最小值.例2某家庭今年3个月的煤气量和支付费用见下表: 该市的煤气收费方法是:全然费+超额费+•保险费,•假设每月用气量不超过最低量am 3,那么只付3元全然费和每户的定额保险费c 元;假设用气量超过acm 3,那么超过的局部每立方米支付b 元,并知c≤5元,求a ,b ,c .◆强化练习:一、填空题1.〔2021,武汉〕如图1所示,直线y=kx+b 通过A 〔-2,-1〕和B 〔-3,0〕两点,那么不等式组12x<kx+b<0的解集为_______. 图1图2图32.〔2006,江苏南通〕如图2,直线y=kx 〔k>0〕与双曲曲折折线y=4x交于A 〔x 1,y1〕B〔x2,y2〕两点,那么2x1y2-7x2y1的值等于_______.3.如图3所示,L甲,L乙分不表示甲走路与乙骑自行车〔在同一条路上〕行走的路程s与时刻t的关系,瞧瞧图像并答复以下咨询题:〔1〕乙动身时,与甲相距______km;〔2〕走了一段路后,乙的自行车发生故障,停下来修理,修车为_____h;〔3〕乙从动身起,通过_____h与甲相遇;〔4〕甲行走的路程s与时刻t之间的函数关系式_______;〔5〕假如乙自行车不出现故障,那么乙动身后通过______h与甲相遇,相遇处离乙的动身点____km.并在图中标出其相遇点.4.直线y=-x+a与直线y=x+b的交点坐标为〔m,8〕,那么a+b=______.5.一次函数y=2x-a与y=3x-b的图像相交于x轴原点外一点,那么aa b+=_____.6.关于x的一次函数y=mx+2m-7在-1≤x≤5上的函数值总是正数,那么m的取值范围是_______.7.假设A〔x1,y1〕,B〔x2,y2〕为一次函数y=3x-1图像上的两个不同的点,且x1>x2,那么y1与y2的大小关系是_______.8.〔2021,绍兴〕如图4所示,函数y=x+b和y=ax+3的图像交点为P,•那么不等式x+b>ax+3的解集为________.图4图5图6二、选择题9.函数y1=x+1与y2=ax+b〔a≠0〕的图像如图5所示,•这两个函数图像的交点在y轴上,那么使y1,y2的值都大于零的x的取值范围是〔〕A.x>-1B.x<2 C.1<x<2D.-1<x<210.〔2006,河南〕如图6,一次函数y=kx+b的图像通过A,B两点,那么kx+b>0•的解集是〔〕A.x>0B.x>2 C.x>-3D.-3<x<2 11.小亮用作图像的方法解二元一次方程组时,在同一直角坐标系内作出了相应的两个一次函数的图像L1,L2如如下面图,他解的那个方程组是〔〕A.22112y xy x=-+⎧⎪⎨=-⎪⎩B.22y xy x=-+⎧⎨=-⎩C.38,132y xy x=-⎧⎪⎨=-⎪⎩D.22,112y xy x=-+⎧⎪⎨=--⎪⎩12.一次函数y=32x+m和y=-12x+n的图像都通过点A〔-2,0〕,且与x轴交于A,B两点,那么△ABC的面积是〔〕A.2B.3 C.4D.613.〔2006,山西太原〕如如下面图的图形基本上二次函数y=ax2+bx+a2-1的图像,假设b>0,那么a的值等于〔〕A.152-+B.-1 C.152-D.114.如图,一次函数y=kx+6的图像通过A,B两点,那么kx+b>0的解集是〔〕A.x>0B.x<2C.x>-3D.-3<x<215.〔2004,安徽省〕购某种三年期国债x元,到期后可得本息和y元,y=kx,•那么这种国债的年利率为〔〕A.kB.3kC.k-1D.13k-三、解答题16.〔2006,浙江船山〕近时期国际石油迅速猛涨,中国也受期妨碍,为了落低运行本钞票,局部出租车进行了改装,改装后的出租车能够用液化气来代替汽油.•假设一辆出租车日平均行程为300km.〔1〕使用汽油的出租车,假设每升汽油能行驶12km,当前的汽油价格为4.6元/L,•当行驶时刻为t天时,所耗的汽油费用为p元,试写出p关于t的函数关系式;〔2〕使用液化气的出租车,假设每千克液化气能行驶15~16km,•当前的液化气价格为4.95元/kg,当行驶时刻为t天时,所耗的液化气费用为w元,试求w的取值范围〔用t表示〕;〔3〕假设出租车要改装为使用液化气,每辆需配置本钞票为8000元的设备,•依据近时期汽油和液化气的价位,请在〔1〕〔2〕的根底上,计算出最多几天就能收回改装设备的本钞票?•并利用你所学的知识简单讲明使用哪种燃料的出租车对都市的健康开展更有益.〔用20字左右谈谈感想〕.17.〔2003,岳阳市〕我市某化工厂现有甲种原料290kg,乙种原料212kg,方案利用这两种原料生产A,B两种产品共80件.生产一件A产品需要甲种原料5kg,•乙种原料,生产本钞票是120元;生产一件B产品,需要甲种原料,乙种原料,•生产本钞票是200元.〔1〕该化工厂现有的原料能否保证生产?假设能的话,有几种生产方案,请你设计出来;〔2〕设生产A,B两种产品的总本钞票为y元,其中一种的生产件数为x,试写出y与x之间的函数关系,并利用函数的性质讲明〔1〕中哪种生产方案总本钞票最低?•最低生产总本钞票是多少?18.〔2006,枣庄〕关于x的二次函数y=x2-mx+222m+与y=x2-mx-222m+,这两个二次函数的图像中的一条与x轴交于A,B两个不同的点.〔1〕试判定哪个二次函数的图像通过A,B两点;〔2〕假设点A坐标为〔-1,0〕,试求点B坐标;〔3〕在〔2〕的条件下,关于通过A,B两点的二次函数,当x取何值时,y的值随x•值的增大而减小?19.〔2006,宁波市〕宁波市土地利用现状通过国土资源部验收,该市在节约集约用地点面已走在全国前列.1996~2004年,市区建设用地总量从33万亩增加到48万亩,相应的年GDP从295亿元增加到985亿元.宁波市区年GDPy〔亿元〕与建设用地总量x〔•万亩〕之间存在着如如下面图的一次函数关系.〔1〕求y关于x的函数关系式;〔2〕据调查2005年市区建设用地比2004年增加4万亩,•假如这些土地按以上函数关系式开发使用,那么2005年市区能够新增GDP多少亿元?〔3〕按以上函数关系式,该市年GDP每增加1亿元,需增建设用地多少万亩?〔•精确到0.001万亩〕20.〔2005,盐都市〕学校书法举小组预备到文具店购置A,B两种类型的毛笔,文具店的销售方法是:一次性购置A型毛笔不超过20支时,按零售价销售;超过20支时,•超过局部每支比零售价低0.4元,其余局部仍按零售价销售.一次性购置B型毛笔不超过15支时,按零售价销售;超过15支时,超过局部每支比零售价低0.6元,•其余局部仍按零售价销售.〔1〕假如全组共有20名同学,假设每人各买1支A型毛笔和2支B型毛笔,共支付145元;假设每人各买2支A型毛笔和1支B型毛笔,共支付129元.这家文具店的A,B•两种类型毛笔的零售价各是多少?〔2〕为了促销,该文具店的A型毛笔除了原来的销售方法外,同时又推出了一种新的销售方法:不管购置多少支,一律按原零售价[即〔1〕中所求得的A型毛笔的零售价]的90%出售.现要购置A型毛笔a支〔a>40〕,在新的销售方法和原来的销售方法中,•应选哪种方法购置花钞票较少?并讲讲理由.21.〔2004,河北省〕光华农机租赁公司共有50台联合收割机,其中甲型20台,乙型30台.现将这50台联合收割机派往A,B两地区收割小麦,其中30台派往A地区,20•台派往B地区.两地区与该农村租赁公司商定的天天的租赁价格见下表:〔1〕设派往A地区x台乙型联合收割机,租赁公司这50台联合收割机一天获得的租金为y〔元〕,求y与x之间的函数关系式,并写出x的取值范围;〔2〕假设使农机租赁公司这50台联合收割机一天获得的租金总额不低于79600元,•讲明有多少种分派方案,并将各种方案设计出来;〔3〕假如要使这50台联合收割机天天获得的租金最高,请你为光华租赁公司提出一条合理建议.第19课时?用函数的瞧点瞧方程〔组〕与不等式?◆经典例题:例1〔2006,长河市〕我市某乡A,B两村盛产柑橘,A•村有柑橘200t,•B•村有柑橘300t.现将这些柑橘运到C,D两个冷躲仓库,•C•仓库可储存240t,•D•仓库可储存260t;从A村运往C,D两处的费用分不为每吨20元和25元,从B 村运往C,D两处的费用分不为每吨15元和18元,设从A村运往C仓库的柑橘重量为xt,A,B•两村运往两仓库的柑橘运输费用分不为y A元和y B元.〔1〕请填写下表,并求出y B,y A与x之间的函数关系式;〔2〕试讨论A,B两村中,哪个村的运费较少;〔3〕考虑到B村的经济承受能力,B村的柑橘运费不得超过480元.在这种情况下,•请咨询怎么样调运,才能使两村运费之和最小?求出那个最小值.【分析】〔1〕依据运输的吨数及运费单价可写出y,y与x之间的函数关系.〔2〕欲对比y A与y B的大小,应先讨论y A=y B的大小,应先讨论y A=y B或y A>y B或y A<y B时求出x的取值范围.〔3〕依据条件求出x的取值范围.依据一次函数的性质可知在此范围内,两村运费之和是如何变化的,进而可求出相应的值.【解】〔1〕y A=-5x+5000〔0≤x≤200〕,y B=3x+4680〔0≤x≤200〕.〔2〕当y A=y B时,-5x+5000=3x+4680,x=40;当y A>y B时,-5x+5000>3x+4680,x<40;当y A<y B时,-5x+5000<3x+4680,x>40.∴当x=40时,y A=y B即两村运费相等;当0≤x<40时,y A>y B即B村运费较少;当40<x≤200时,y A<y B即A村费用较少.〔3〕由y B≤4830得3x+4580≤4830.∴x≤50.设两村运费之和为y,∴y=y A+y B,即:y=-2x+9680.又∵0≤x≤50时,y随x增大而减小,∴当x=50时,y有最小值,y最小值=9580〔元〕.答:当A村调往C仓库的柑橘重为50t,调运D仓库为150t,B村调往C仓库为190t,调往D仓库110t的时候,两村的运费之和最小,最小费用为9580元.例2某家庭今年3个月的煤气量和支付费用见下表:该市的煤气收费方法是:全然费+超额费+•保险费,•假设每月用气量不超过最低量am 3,那么只付3元全然费和每户的定额保险费c 元;假设用气量超过acm 3,那么超过的局部每立方米支付b 元,并知c≤5元,求a ,b ,c .【分析】数学能关心我们解决许多生活中的实际咨询题,此题要求a ,b ,c 的值,•不妨设每月用气量为x 〔m 2〕,支付费用为y 〔元〕,再依据题意列出x ,y 的关系表达式,即y=3(0)3()()cx a b x a c x a +≤≤⎧⎨+-+>⎩由此可推断出a ,b ,c的值.【解答】设每月用气量为xm 3,支付费用为y 元,依据题意得y=3(0)3()()cx a b x a c x a +≤≤⎧⎨+-+>⎩∵c≤5,∴c+3≤8因2月份和3月份的费用均大于8,故用气量大于最低限度am 3,将x=25,y=14;x=35,y=19分不代进②得143(25)193(35)b a c b a c=+-+⎧⎨=+-+⎩④-③得:10b=5∴b=0.5把b=0.5代进③得a=3+2c 又因1月份的用气量是否超过最低限度尚不明确,故当a<4时,将x=4•代进②得4=3+0.5[4-〔3+2c -c+c 不成立那么a≥4,如今的付款分式选①,有3+c=4∴c=1把x=1代进a=3+2c 得a=5 ∴a=5,.b=0.5,c=1.【点评】此题要求a ,b ,c 的值,外表瞧与一次函数无关,•但实际上题中不仅包含函数关系,而且是一个分段函数,求分段函数解析式的要害是分清各段的取值范围,其条件分不在各自的取值范围内使用,假设有不确定的情形,须进行分类讨论.◆强化练习答案:1.-3<x<-22.20,3.〔1〕10〔2〕1〔3〕3〔4〕s=10+203t 〔5〕1.2;18,4.165.256.m>77.y 1>y 28.x>1,9.D10.C 11.D 12.C 13.D 14.C 15.D 16.〔1〕p=300×4.612t,即p=115t .〔2〕300×4.9516t ≤w≤300×4.9515t 即148516t ≤w≤99t .〔3〕115t -99t≤8000,t≤500.即最多500元能收回改装设备的本钞票.液化气燃料的出租车对都市健康开展更有益〔感想略〕.17.〔1〕设安排生产A 种产品x 件,那么生产B 种产品〔80-x 〕件,依题意得5 2.5(80)290,1.5 3.5(80)212,x x x x +-≤⎧⎨+-≤⎩解得34≤x≤36.因为x 为整数,因此x 只能取34或35或36.该工厂现有的原料能保证生产,有三种生产方案:方案一:生产A 种产品34件,B 种产品46件;方案二:生产A 种产品35件,B 种产品45件;方案三:生产A 种产品36件,B 种产品44件.〔2〕设生产A 种产品x 件,那么生产B 种产品〔80-x 〕件,y 与x 的关系为:y=•120x+•200〔80-x 〕,即y=-80x+16000〔x=34,35,36〕.因为y 随x 的增大而减小,因此x 取最大值时,y 有最小值.当x=36时,y 的最小值是y=-80×36+16000=13120.即第三种方案总本钞票最低,最低生产本钞票是13120元.18〔1〕关于二次函数y=x 2-mx+212m +∵△=〔-m 〕2-4×1×212m +=-m 2-2<0∴此函数图像与x 轴没有交点.关于二次函数y=x 2-mx -222m +∵△=〔-m 〕2+4×1×212m +=3m 2+4>0∴此函数图像与x轴有两个不同的交点,故图像通过A ,B 两点的二次函数为y=x 2-mx -222m +.〔2〕B 〔3,0〕,〔3〕将A 〔-1,0〕代进y=x 2-mx -222m +得m 2-2m=0,m=0或m=2假设m=0,那么当x<0时,y 随x 增大而减小;假设m=2,那么当x<1时,y 随x 增大而减小. 19.〔1〕设函数关系式为y=kx+b ,由题意得,33295,48985.k b k b +=⎧⎨+=⎩解得k=46,b=-1223,∴该函数关系式为y=46x -1223.〔2〕由〔1〕知2005年的年GDP 为46×〔48+4〕-1223=1169〔亿元〕∵1169-985=184〔亿元〕∴2005年市区相应能够新增加GDP184亿元.〔3〕设连续两年建设用地总量分不为x 1万亩和x 2万亩,相应年GDP 分不为y 1亿元和y 2亿元,满足y 2-y 1=1.那么y 1=46x 1-1223③y 2=46x 2-1223④,④-③得y 2-y 1=46〔x 2-x 1〕即46〔x 2-x1〕=1,∴x2-x1=146≈0.022〔万亩〕.即年GDP每增加1亿元,需增加建设用地约0.022万亩.20.〔1〕设这家文具店A型毛笔的零售价为每支x元,B型毛笔的零售价为每支y元,那么依据题意得:201525(0.6)1452020(0.4)155(0.6)129x y yx x y y++-=⎧⎨+-++-=⎩解之得:23xy=⎧⎨=⎩答:这家文具A型毛笔的零售价为每支2元,B型毛笔的零售价为每支3元.〔2〕假如按原来的销售方法购置a支A型毛笔共需m元,那么m=20×2+〔a-20〕×〔•2-0.4〕=+8;假如按新的销售方法购置a支A型毛笔共需n元,那么n=a×2×90%=,因此n-m=-〔+8〕=-8;∵a>40,∴>8,∴n-m>0.可见,当a>40时,用新的方法购置的A型毛笔花钞票多.答:用原来的方法购置花钞票较少.21.〔1〕假设派往A地区的乙型收割机为x台,那么派往A地区的甲型收割机为〔30-x〕;•派往B地区的乙型收割机为〔30-x〕台,派往B地区的甲型收割机为〔x-10〕台,∴y=1600x+1800〔30-x〕+1200〔30-x〕+1600〔x-10〕=200x+74000.〔10≤x≤30,x为正整数〕〔2〕由题意得200x+74000≥79600,解得x≥28由于10≤x≤30∴x取28,29,30∴有3种不同分配方案〔略〕.〔3〕由于一次函数y=200x+7400的值y是随x的增大而增大,因此,当x=30时,y取最大值,假如要使农机租赁公司这50台联合收割机天天获得租金最高,只需x=30时,•y=6000+74000=80000.建议:农机租赁公司将30台乙型收割机全部派往A地区;20•台甲型收割机全部派往B地区,可使公司获得的租金最高.。
从函数观点看一元二次方程和一元二次不等式大单元设计优质案例
从函数观点看一元二次方程和一元二次不等式大单元设计
优质案例
本文将从函数观点出发,探讨一元二次方程和一元二次不等式的教学设计。
我们将从以下几个方面入手:
1. 一元二次方程的函数视角
一元二次方程可以被看作是一个二次函数的零点问题。
通过引入函数的概念,可以更加深入地理解方程的根的意义,进而推导出求解一元二次方程的公式。
2. 一元二次不等式的函数视角
一元二次不等式同样可以被看作是一个二次函数的符号问题。
通过引入函数的概念,可以更加深入地理解不等式的解集的意义,进而推导出求解一元二次不等式的方法。
3. 教学设计优质案例
我们将结合具体教学场景,设计优质的教学案例,旨在帮助学生更加深入地理解一元二次方程和一元二次不等式的概念和求解方法。
通过本文的探讨,我们希望能够为教师们提供有益的教学思路和实用的教学工具,让学生能够更加轻松地掌握一元二次方程和一元二次不等式的知识。
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用函数观点看方程与不等式知识梳理1.一元一次方程、一元一次不等式及一次函数的关系一次函数及其图像与一元一次方程及一元一次不等式有着密切的关系,函数y=ax+b (a≠0,a ,b 为常数)中,函数的值等于0时自变量x 的值就是一元一次方程ax+•b=0(a≠0)的解,所对应的坐标(-ba,0)是直线y=ax+b 与x 轴的交点坐标,反过来也成立;•直线y=ax+b 在x 轴的上方,也就是函数的值大于零,x 的值是不等式ax+b>0(a≠0)的解;在x 轴的下方也就是函数的值小于零,x 的值是不等式ax+b<0(a≠0)的解. 2.坐标轴的函数表达式函数关系式x=0的图像是y 轴,反之,y 轴可以用函数关系式x=0表示;•函数关系式y=0的图像是x 轴,反之,x 轴可以用函数关系式y=0表示. 3.一次函数与二元一次方程组的关系一般地,每个二元一次方程组,都对应着两个一次函数,于是也就是对应着两条直线,从“数”的角度看,解方程相当于考虑自变量为何值时两个函数的值相等,以及这两函数值是何值;从形的角度考虑,解方程组相当于确定两条直线的交点坐标,所以一次函数及其图像与二元一次方程组有着密切的联系. 4.两条直线的位置关系与二元一次方程组的解 (1)二元一次方程组1122y k x b y k x b =+⎧⎨=+⎩有唯一的解⇔直线y=k 1x+b 1不平行于直线y=k 2x+b 2 ⇔k 1≠k 2.(2)二元一次方程组1122y k x b y k x b =+⎧⎨=+⎩无解⇔直线y=k 1x+b 1∥直线y=k 2x+b 2 ⇔k 1=k 2,b 1≠b 2.(3)二元一次方程组1122y k x b y k x b =+⎧⎨=+⎩有无数多个解⇔直线y=k 1x+b 1与y=k 2x+b 2重合⇔k 1=k 2,b 1=b 2.5、二次函数与一元二次方程组的关系(1)如果抛物线y ax bx c =++2与x 轴有公共点,公共点的横坐标是x 0,那么当x x =0时,函数的值是0,因此x x =0就是方程ax bx c 20++=的一个根。
(2)二次函数的图象与x 轴的位置关系有三种:没有公共点,有一个公共点,有两个公共点。
这对应着一元二次方程根的三种情况:没有实数根,有两个相等的实数根,有两个不等的实数根。
(3)在日常生活、生产和科研中,求使材料最省、时间最少、效率最高等问题,有些可归结为求二次函数的最大值或最小值。
【解题方法指导】例1.如图1所示,直线y=kx+b 经过A (-2,-1)和B (-3,0)两点,则不等式组12x<kx+b<0的解集为___-3<x<-2 ____.图1 图2 图3 例2.如图2,直线y=kx (k>0)与双曲线y=4x交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,则2x 1y 2-7x 2y 1的值等于__20_____. 例3.如图3所示,L 甲,L 乙分别表示甲走路与乙骑自行车(在同一条路上)行走的路程s 与时间t 的关系,观察图像并回答下列问题:(1)乙出发时,与甲相距_10_____km ;(2)走了一段路后,乙的自行车发生故障,停下来修理,修车为__1___h ; (3)乙从出发起,经过__3___h 与甲相遇;(4)甲行走的路程s 与时间t 之间的函数关系式___s=10+203t ____; (5)如果乙自行车不出现故障,那么乙出发后经过__1.2____h 与甲相遇,相遇处离乙的出发点_18___km .并在图中标出其相遇点.例4 已知二次函数y ax bx c =++2,且a a b c <-+>00,,则一定有( )A. b ac 240->B. b ac 240-=C. b ac 240-<D. b ac 240-≤分析:由a <0,可知抛物线开口向下,又当x =-1时,y a b c =-+>0,所以抛物线有在x 轴上方的图象,必与x 轴有两个交点,则方程有两个不等实根,∆=->b ac 240,故选(A )。
解: y ax bx c =++2中a <0, ∴抛物线的开口向下又当x =-1时,y a b c =-+>0, ∴抛物线有在第二象限的点。
它的示意图如图。
y-1 0 1 x∴抛物线与x 轴有两个交点。
令y =0,得ax bx c 20++= 方程有两个不相等的实数根∴=->∆b ac 240 故选A 。
评析:此题由二次函数问题转化为二次方程,关键是确定二次函数的图象与x 轴有无交点,有几个交点。
由a a b c <-+>00,,加以确定抛物线的开口方向及图象的位置,其中当x =-1时,y a b c =-+>0,这里要会找到x 的值为多少时,得到a b c -+。
例5. 已知二次函数y m x mx m =-+++()2212,其中m 为常数,且满足-<<12m 。
试判断此抛物线的开口方向,与x 轴有无交点,与y 轴的交点在x 轴上方,还是在x 轴下方。
分析:欲确定抛物线的开口方向,要看m ->20,还是m -<20,由-<<12m ,可知m -<20,得知抛物线开口向下;又c m =+>10,得知抛物线与y 轴交点在x 轴上方;再由∆=->b ac 240,得知抛物线与x 轴有两个交点。
解: -<<12m∴=-<a m 20∴抛物线开口向下; 又c m =+>10,∴抛物线与y 轴的交点在x 轴上方; 令y =0,得()m x mx m -+++=22102∆=-=--+=+=++>b ac m m m m m 2244421484140()()()∴抛物线与x 轴有两个不同的交点。
评析:此题的难点是给出了m 的范围,即-<<12m ,要确定m 与2的大小关系,及m 与-1的大小关系。
必要时,可画出示意图判断。
m-2 -1 0 1 2 m例6. 关于二次函数y ax bx c =++2的图象有下列命题:①当c =0时,函数的图象经过原点②当c >0,且函数图象开口向下时,方程ax bx c 20++=必有两个不相等的实数根③函数图象的最高点的纵坐标是442ac b a-④当b =0时,函数的图象关于y 轴对称。
其中正确命题的个数是( ) A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个分析:4个命题要一一加以判断,①正确;②正确;④正确;但③无最高点,是错误的,故选(C )。
解:对于①,当c =0时,得y ax bx =+2,若x =0,得y =0, ∴抛物线必过原点,正确;对于②,当c >0,且图象开口向下时,抛物线与x 轴必有两个交点, ∴方程ax bx c 20++=必有两个不相等的实数根,正确; 对于③,当a >0时,抛物线开口向上,无最高点,不正确; 对于④,当b =0时,得y ax c =+2,关于y 轴对称,正确。
一共有3个正确, ∴选(C )评析:对于③,很容易误解成是正确的命题,由于不知道a >0,还是a <0,因此举出一个反例即可。
例7、我市某乡A ,B 两村盛产柑橘,A •村有柑橘200t ,•B •村有柑橘300t .现将这些柑橘运到C ,D 两个冷藏仓库,•已知C •仓库可储存240t ,•D •仓库可储存260t ;从A 村运往C ,D 两处的费用分别为每吨20元和25元,从B 村运往C ,D 两处的费用分别为每吨15元和18元,设从A 村运往C 仓库的柑橘重量为xt ,A ,B •两村运往两仓库的柑橘运输费用分别为y A 元和y B 元.(1)请填写下表,并求出y B ,y A 与x 之间的函数关系式;C D 总计 A xt 200t B300t 总计 240t260t500t(2)试讨论A ,B 两村中,哪个村的运费较少;(3)考虑到B 村的经济承受能力,B 村的柑橘运费不得超过480元.在这种情况下,•请问怎样调运,才能使两村运费之和最小?求出这个最小值.【分析】(1)根据运输的吨数及运费单价可写出y ,y 与x 之间的函数关系.(2)欲比较y A 与y B 的大小,应先讨论y A =y B 的大小,应先讨论y A =y B 或y A >y B 或y A <y B 时求出x 的取值范围.(3)根据已知条件求出x 的取值范围.根据一次函数的性质可知在此范围内,两村运费之和是如何变化的,进而可求出相应的值. 【解答】(1)C D总计A xt(200-x )t 200tB(240-x )t (60+x )t300t 总计 240t260t500ty A =-5x+5000(0≤x≤200),y B =3x+4680(0≤x≤200). (2)当y A =y B 时,-5x+5000=3x+4680,x=40; 当y A >y B 时,-5x+5000>3x+4680,x<40; 当y A <y B 时,-5x+5000<3x+4680,x>40.∴当x=40时,y A =y B 即两村运费相等;当0≤x<40时,y A >y B 即B 村运费较少;当40<x≤200时,y A <y B 即A 村费用较少.(3)由y B ≤4830得 3x+4580≤4830. ∴x≤50.设两村运费之和为y ,∴y=y A +y B , 即:y=-2x+9680.又∵0≤x≤50时,y 随x 增大而减小,∴当x=50时,y 有最小值,y 最小值=9580(元).答:当A 村调往C 仓库的柑橘重为50t ,调运D 仓库为150t ,B 村调往C 仓库为190t ,调往D 仓库110t 的时候,两村的运费之和最小,最小费用为9580元.例8 已知抛物线y=x 2-mx+22m 与抛物线y=x 2+mx -43m 2在平面直角坐标系中的位置如图26-2-1,其中一条与x 轴交于A 、B 两点.图26-2-1(1)试判断哪一条抛物线经过A 、B 两点?并说明理由. (2)若A 、B 两点到原点的距离OA 、OB 满足3211=-OA OB ,求经过A 、B 两点的抛物线的关系式. 解析:(1)经过A 、B 两点的抛物线的Δ>:(2)可根据一元二次方程根与系数关系来解.解法一:(1)y=x 2-mx+22m ,中Δ1=m 2-2m 2=-m 2.∵抛物线不过原点,∴m≠0.∴-m 2<0.∴Δ1<0.∴抛物线y=x 2-mx+22m 与x 轴无交点.∴y=x 2+mx -43 m 2经过A 、B 两点. (2)设A (x 1,0),B (x 2,0),则x 1<0,x 2>0, ∴OA=-x 1,OB=x 2. 又∵3211=-OA OB ,∴321112=+x x ,即3(x 1+x 2)=2x 1x 2. 又∵x 1、x 2是方程x 2+mx -43m 2=0的两根,∴x 1+x 2=-m ,x 1x 2=-43m 2. ∴-3m=23-m 2.∴m 1=0(不符合题意,舍去),m 2=2. ∴经过A 、B 两点的抛物线为y=x 2+2x -3. 解法二:(1)∵两条抛物线都不过原点,∴m≠0.抛物线y=x 2-mx+22m 与y 轴交于(0,22m ).∵22m >0,∴抛物线y=x 2-mx+22m 不经过A 、B 点.抛物线y =x 2+mx -43m 2与y 轴交于(0,-43m 2),-43m 2<0, ∴抛物线y=x 2+mx -43m 2经过A 、B 两点.(2)同解法一中的(2). 例9 已知抛物线y=2x 2和直线y=ax+5.(1)求证:抛物线与直线一定有两个不同的交点;(2)设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)是抛物线与直线的两个交点,点P 是线段AB 的中点,且点P 的横坐标为221x x +,试用含a 的代数式表示点P 的纵坐标;(3)设A,B 两点的距离d=21a +·|x 1-x 2|,试用含a 的代数式表示d. 解:(1)将y=ax+5代入y=2x 2,消去y 得2x 2-ax -5=0,∵Δ=(-a)2-4×2×(-5)=a 2+40>0,∴方程有两个不相等的实数根. ∴不论a 取何值,抛物线与直线一定有两个不同的交点. (2)∵x 1、x 2是方程2x 2-ax -5=0的两个根,∴x 1+x 2=2a ,x 1x 2=25-. 点P 的纵坐标为225522121a ax ax y y =+++=+(x 1+x 2)+5=2a ·2a+5=42a +5.(3)∵x 1+x 2=2a ,x 1x 2=25-. ∴|x 1-x 2|=2401044)()(2221221221+=+=-+=-a a x x x x x x . ∴d=240122+∙+a a =21404124++a a .例10 有一种螃蟹,从海上捕获后不放养,最多只能存活两天.如果放养在塘内,可以延长存活时间,但每天也有一定数量的蟹死去.假设放养期内蟹的个体质量基本保持不变,现有一经销商,按市场价收购这种活蟹1000 kg 放养在塘内,此时市场价为每千克30元,据测算,此后每千克活蟹的市场价每天可上升1元,但是,放养一天需支出各种费用为400元,且平均每天还有10 kg 蟹死去,假定死蟹均于当天全部销售出,售价都是每千克20元. (1)设x 天后每千克活蟹的市场价为p 元,写出p 关于x 的函数关系式;(2)如果放养x 天后将活蟹一次性出售,并记1000 kg 蟹的销售总额为Q 元,写出Q 关于x 的函数关系式. (3)该经销商将这批蟹放养多少天后出售,可获最大利润(利润=Q -收购总额)? 解:(1)由题意知:p=30+x,(2)由题意知活蟹的销售额为(1000-10x)(30+x)元, 死蟹的销售额为200x 元.∴Q=(1000-10x)(30+x)+200x=-10x 2+900x+30000. (3)设总利润为L=Q -30000-400x=-10x 2+500x =-10(x 2-50x) =-10(x -25)2+6250.当x=25时,总利润最大,最大利润为6250元.例11图中a 是棱长为a 的小正方体,图b 、图c 由这样的小正方体摆放而成,按照这样的方法继续摆放,自上而下分别叫第一层,第二层……,第n 层,第n 层的小正方形的个数记为S ,解答下列问题:abc(1)按照要求填表:n 1 2 3 4 … S136…(2)写出当n=10时,S=______;(3)根据上表中的数据,把S 作为纵坐标,n 作为横坐标,在平面直角坐标系中描出相应的各点;(4)请你猜一猜上述各点会在某一个函数图象上吗?如果在某一函数的图象上,求出该函数的表达式;若不在,说明理由.nOS(1)10 (2)55 (3)(略).(4)经猜想,所描各点均在某二次函数的图象上. 设函数的解析式为S=an 2+bn+c. 由题意知⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧===⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++0.c ,21b ,21a ,639,324,1解得c b a c b a c b a ∴S=.21212n n +例12 如图,设直线y =-x +b (b >0)与开口向上的抛物线y =ax 2相交于点A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),与x 轴相交于C(x 3,0),与y 轴相交手点D .(1)求证:11x +21x =31x ,y 1y 2=b 2;(2)当B 为DC 的中点时,求ab 的值;(3)取a =1,当 AD ∶DB =2∶1时,求b 的值.解 (1)证明:∵A 、B 是直线y=-x+b 与抛物线的交点,∴(x 1,y 1),(x 2,y 2)是方程组⎩⎨⎧=+-=2,ax y b x y 的解, 故x 1,x 2是方程ax 2+x-b =0的两根,由根与系数的关系得: x 1+x 2= -a 1, x 1·x 2= -ab, 又直线y =-x +b 与x 轴交于点C (x 3,0), ∴x 3=b , ∴11x +21x =2121x x x x ∙+= -a 1/-a b =b 1=31x ; y 1y 2=ax 12·ax 22=a 2·(x 1·x 2)2=a 2·(-a b )2=b 2. (2)作BE ⊥x 轴于E ,∵DB=BC, ∴21OD=BE,OE=21OC ,∵D(0,b),C(b,0)∴B(21b, 21b). 又点B 在抛物线y =ax 2上,∴21b =a ·(21b )2⇒ab =2. (3)过A 点作AF ⊥x 轴于F ,∵AD ∶DB =2:1,∴OF ∶OE =2∶1. ∴x 1∶x 2=-2∶1, 又x 1+x 2= -a1= -1. ∴x 1= -2,x 2=1, ∴b=-x 1·x 2=2。