什么时候用
- 适合什么题
- 一元二次不等式,例如 x2−5x+6>0;含参数时,参数已经分好情况(比如已经确定 a>0)。
- 最后要得到什么
- 不等式的解集,用区间或集合写出,例如 (−∞,2)∪(3,+∞)。
- 要注意
- 二次项系数为负时,先两边乘 −1 并把不等号反向;带等号的不等式解集要包含根,不带等号的不包含。
解题步骤
按顺序做。标了条件的技能,只在题目符合那个条件时才用。
把所有项移到左边,整理成 ax2+bx+c>0(或 <、≥、≤)的样子。例如 x2−5x>−6 移项得 x2−5x+6>0。
a<0 时两边乘 −1,不等号反向;a 含参数时要看它能不能为 0,a=0 时就成了一次不等式,要单独解。
解方程 x2−5x+6=0,因式分解为 (x−2)(x−3)=0,两根是 2 和 3。
共三种情况:Δ>0 有两个不同的根;Δ=0 只有一个根,图像在顶点处碰到 x 轴;Δ<0 没有实根,图像整条在 x 轴的一侧。
开口向上的抛物线经过 (2,0) 和 (3,0):两根之外图像在 x 轴上方,式子为正;两根之间在 x 轴下方,式子为负。
二次项系数为正时可记成:「大于取两边,小于取中间」。
x2−5x+6>0 要式子为正,取两根之外;不带等号,根 2、3 不取,解集为 (−∞,2)∪(3,+∞)。
如果是 ≥0,根也要包含进去:(−∞,2]∪[3,+∞)。题目对 x 另有限制时(如分母不为 0、x>0),最后再和它取交集。
看图读解集:切换不等号,解集落在两根之间还是之外
前提是先把二次项系数化成正数(a>0),且 Δ>0、两根 x1<x2;点四个不等号按钮,看图像在 x 轴上方还是下方,以及根是否算进去。
ax2+bx+c(a>0,Δ>0)要
解集x<x1 或 x>x2图像在 x 轴上方:两根之外。
解集x≤x1 或 x≥x2再加上图像碰到 x 轴的两个根。
解集x1<x<x2图像在 x 轴下方:两根之间。
解集x1≤x≤x2再加上两个根。
二次项系数为正时:大于取两边,小于取中间。
图解交互正在加载;正文与题例可直接阅读。
背后用到的知识
上面各步骤用到的性质和公式。做一道具体的题,通常只用到其中一部分。
易错
开口向下时乘 −1 忘了变号 #
错误做法
解 −x2+2x+3>0:化成 x2−2x−3>0,得 x<−1 或 x>3。
两边同乘 −1,不等号要反向;「大于取两边」只对二次项系数为正的式子成立。
正确做法
两边同乘 −1 并变号:x2−2x−3<0,即 (x+1)(x−3)<0。
小于取中间:解集为 −1<x<3。
相关不等式的性质 · 乘除与方向
Δ = 0 时漏掉或多算顶点 #
错误做法
x2−2x+1≤0 没有两个不同的根,于是说无解。
Δ=0 时图像只在顶点 x=1 处碰到 x 轴,这一点的值为 0,满足「≤0」。
正确做法
x2−2x+1=(x−1)2≤0 只有 x=1,解集为 {1}。
同理 (x−1)2<0 无解,(x−1)2>0 的解集是 x=1,不能写成 R。
相关一元二次不等式 · 开口与根决定符号
解出参数后忘了和前提取交集 #
错误做法
已知 a>0,由 a2−3a−4≥0 得 a≤−1 或 a≥4,直接作为答案。
二次不等式只解出了满足这一条件的 a,题目原有的前提 a>0 还没用上,a≤−1 与它矛盾。
正确做法
a2−3a−4=(a−4)(a+1)≥0,得 a≤−1 或 a≥4。
与前提 a>0 取交集,答案为 a≥4。
相关含参一元二次不等式分类讨论法 · 把各种情况的解集列齐
例题
1. 取两根之间还是两根之外
解 x2−5x+6>0。
- 两根为 2,3,开口向上。
- 两根之外图像在 x 轴上方;不带等号,两根本身不取。
- 解集为 (−∞,2)∪(3,+∞)。
教材 2.3 例 1
2. 没有实根:直接看整条图像
解 x2+x+1>0 与 x2+x+1<0。
- Δ=1−4=−3<0,开口向上,图像全在 x 轴上方,x2+x+1 恒正。
- 所以 x2+x+1>0 的解集为 R,x2+x+1<0 无解。
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内容出处:人教 A 版必修第一册第二章