北师大版 (2019)必修 第一册4.3 一元二次不等式的应用教课课件ppt

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知识点1　一元二次不等式的概念1.定义:一般地,形如ax2+bx+c>0,或ax2+bx+c<0,或ax2+bx+c≥0,或ax2+bx+c≤0(其中,x为未知数,a,b,c均为常数,且a≠0)的不等式叫作一元二次不等式.2.使一元二次不等式成立的所有未知数的值组成的集合叫作这个一元二次不等式的解集.
名师点睛1.一元二次不等式中的“一元”是指不等式中所要求解的未知数,并且这个未知数是唯一的,但这并不是说不等式中不能含有其他字母,若含有其他字母,则把其他字母看成常数.2.一元二次不等式中的“二次”是指所要求解的未知数的最高次数必须是2,且最高次项的系数不为0.
过关自诊1.判断正误.(正确的画√,错误的画×)(1)mx2-5x>0是一元二次不等式.(　　)(2)若m为不为0的实数,则mx2+5>0是一元二次不等式.(　　)2.一元二次不等式的一般形式中“a≠0”可以省略吗?
解 不能,必须保证a≠0.
知识点2　一元二次不等式的解法一元二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系如下表:
名师点睛 一元二次不等式ax2+bx-c>0(a>0)的求解方法,如图.
说明:图中的函数图象仅为示意图
过关自诊1.[人教A版教材例题]求不等式9x2-6x+1>0的解集.
解 对于方程9x2-6x+1=0,因为Δ=0,所以它有两个相等的实数根,解得x1=x2= .画出二次函数y=9x2-6x+1的图象如图所示,结合图象得不等式9x2-6x+1>0的解集为{x|x }.
2.[人教A版教材习题]x是什么实数时,下列各式有意义?
探究点一　一元二次不等式的求解
【例1】 解下列不等式:(1)2x2-3x-2>0;(2)-3x2+6x-2>0;(3)4x2-4x+1≤0;(4)x2-2x+2>0.
(4)因为x2-2x+2=0的判别式Δ=4-4×1×2=-4<0,所以方程x2-2x+2=0无实数解.又因为函数y=x2-2x+2的图象是开口向上的抛物线,所以原不等式的解集为R.
规律方法　解不含参数的一元二次不等式的一般步骤(1)化标准.通过对不等式的变形,使不等式的右侧为0,使二次项系数为正.(2)判别式.对不等式的左侧进行因式分解,若不能分解,则计算对应方程的判别式.(3)求实根.求出相应的一元二次方程的根或根据判别式说明方程无实根.(4)画图象.根据一元二次方程根的情况画出对应的一元二次函数的图象.(5)写解集.根据图象写出不等式的解集.
变式训练1解下列不等式:(1)4x2-20x<-25;(2)(x-3)(x-7)<0;(3)-3x2+5x-4<0;(4)x(1-x)≥x(2x-3)+1.
解 (1)不等式可化为4x2-20x+25<0,由于Δ=0,且对应的二次函数的图象是开口向上的抛物线,所以不等式的解集是⌀.(2)不等式对应方程的两个根是3和7,且对应的二次函数的图象是开口向上的抛物线,故不等式的解集是{x|30,由于判别式Δ=25-48=-23<0,函数y=3x2-5x+4的图象开口向上,所以不等式的解集是R.(4)不等式x(1-x)≥x(2x-3)+1可化为3x2-4x+1≤0.因为方程3x2-4x+1=0的两个根是 ,1,函数y=3x2-4x+1的图象开口向上,所以不等式的解集是
探究点二　分式不等式的求解
【例2】 解下列不等式:
规律方法　1.分式的分子、分母同号时,分式为正;异号时为负.转化为整式后分子、分母作为两因式之积,同样是同号时为正,异号时为负.2.分式不等式的解法:先通过移项、通分整理成标准型(≤0),再化成整式不等式来解.如果能判断出分母的正负,直接去分母也可.
变式训练2解下列不等式:
探究点三　不等式中的含参类问题
角度1已知不等式的解集求参数值【例3】 求实数a,b的值,使得关于x的不等式ax2+bx+a2-1≤0的解集分别为:(1)[-1,2];(2)(-∞,-1]∪[2,+∞);(3)[-1,+∞).
(3)由题意知,原不等式必为一元一次不等式,所以a=0,从而不等式变为
规律方法　1.一元二次不等式的解集的端点就是对应的一元二次方程的根,要充分利用这个关系解题.2.不等式解集的形式与二次项系数有直接的关系,对于关于x的一元二次不等式a(x-x1)(x-x2)>0(x10时,其解集是{x|xx2},当a<0时,其解集是{x|x1变式训练3已知关于x的不等式x2+ax+b<0的解集为(1,2),求关于x的不等式bx2+ax+1>0的解集. 
解 ∵关于x的不等式x2+ax+b<0的解集为(1,2),∴1,2是关于x的方程x2+ax+b=0的两个根.将其代入所求不等式bx2+ax+1>0,得2x2-3x+1>0.由2x2-3x+1>0,得(2x-1)(x-1)>0,解得x< 或x>1.故bx2+ax+1>0的解集为
角度2含参数的一元二次不等式的解法【例4】 解关于x的不等式ax2-(a+1)x+1<0.
规律方法　解含参数的一元二次不等式与解不含参数的一元二次不等式的基本思路是一致的,但要特别注意分类讨论思想的运用.尤其要注意以下三种类型:
变式训练4解关于x的不等式x2+3ax-4a2<0(a∈R).
解 由于x2+3ax-4a2<0可化为(x-a)(x+4a)<0,且方程(x-a)(x+4a)=0的两个根分别是a和-4a.当a=-4a,即a=0时,不等式的解集为⌀;当a>-4a,即a>0时,解不等式为-4a0时,不等式的解集为{x|-4a角度3不等式的恒成立问题【例5】 (1)已知不等式kx2+2kx-(k+2)<0恒成立,求实数k的取值范围.(2)当x∈[1,2]时,不等式x2+mx+4<0恒成立,求实数m的取值范围.
解 (1)当k=0时,原不等式化为-2<0,显然符合题意.当k≠0时,令y=kx2+2kx-(k+2),由y<0恒成立,∴其图象都在x轴的下方,即开口向下,且与x轴无交点.综上,实数k的取值范围是(-1,0].(2)令y=x2+mx+4.∵y<0在[1,2]上恒成立,∴y=0的根一个在(-∞,1)上,另一个在(2,+∞)上.∴实数m的取值范围是(-∞,-5).
规律方法　1.如图①,一元二次不等式ax2+bx+c>0(a≠0)在R上恒成立⇔一元二次不等式ax2+bx+c>0(a≠0)的解集为R⇔一元二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象恒在x轴上方⇔ymin>0⇔
2.如图②,一元二次不等式ax2+bx+c<0(a≠0)在R上恒成立⇔一元二次不等式ax2+bx+c<0(a≠0)的解集为R⇔一元二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象恒在x轴下方⇔ymax<0⇔
3.含参数的一元二次不等式在某一区间上恒成立问题,求解时主要有两种方法:一种是将参数分离,转化为恒成立问题;另一种是利用一元二次不等式根的分布及数形结合思想求解.
变式训练5若不等式-x2+2x+3≤a2-3a对任意实数x恒成立,求实数a的取值范围.
解 ∵-x2+2x+3=-(x-1)2+4≤4,-x2+2x+3≤a2-3a对任意x恒成立,∴a2-3a≥4,即a2-3a-4≥0.解得a≤-1或a≥4.∴实数a的取值范围是(-∞,-1]∪[4,+∞).
探究点四　一元二次不等式的实际应用
【例6】 行驶中的汽车,在刹车时由于惯性作用,要继续往前滑行一段距离才能停下,这段距离叫作刹车距离.在某种路面上,某种型号汽车的刹车距离s(单位:m)与汽车的车速v(单位:km/h)满足下列关系: (n为常数,且n∈N),做了两次刹车实验,有关实验数据如图所示,其中
(1)求n的值;(2)要使刹车距离不超过12.6 m,则行驶的最大速度是多少?
变式探究本例中,条件不变,若该型号的汽车在某一限速为80 km/h的路段发生了交通事故,交警进行现场勘查,测得该车的刹车距离超过了25.65 m,试问该车是否超速行驶? 
解 由题意知s>25.65,即 >25.65,即v2+24v-10 260>0,解得v>90或v<-114.由于v≥0,所以该车当时的速度v>90>80,因此该车超速行驶.
规律方法　用一元二次不等式解决实际问题的操作步骤(1)理解题意,搞清量与量之间的关系.(2)建立相应的不等关系,把实际问题抽象为数学中的一元二次不等式问题.(3)解一元二次不等式,得到实际问题的解.
1.知识清单:(1)解一元二次不等式的常见方法;(2)与一元二次不等式有关的恒成立问题;(3)利用不等式解决实际问题.2.方法归纳:数形结合、分类讨论、转化、恒等变形.3.常见误区:忽略二次项系数的符号;利用一元二次不等式解决实际问题时,应注意实际意义.
1.不等式x2-9<0的解集为(　　)A.{x|x<-3}B.{x|x<3}C.{x|x<-3,或x>3}D.{x|-3解析 由x2-9<0,可得x2<9,解得-32.若不等式4x2+ax+4>0的解集为R,则实数a的取值范围是(　　)A.(-16,0)B.(-16,0]C.(-∞,0)D.(-8,8)
解析 ∵不等式4x2+ax+4>0的解集为R,∴Δ=a2-4×4×4<0,解得-83.已知a,b为实数,若关于x的不等式ax2+bx+2>0的解集为(-1,2),则a-b=　　　　. 
解析 ∵不等式ax2+bx+2>0的解集是(-1,2),∴方程ax2+bx+2=0的两根为x1=-1,x2=2,解得a=-1,b=1,∴a-b=-2.
4.某地年销售木材约20万m3,每立方米的价格为2 400元.为了减少木材消耗,决定按销售收入的t%征收木材税,这样木材的年销售量减少 t万m3.为了既减少木材消耗又保证税金收入每年不少于900万元,则t的取值范围是　　　　　. 
解析 设按销售收入的t%征收木材税时,税金收入为y万元,则令y≥900,即60(8t-t2)≥900,解得3≤t≤5.故t的取值范围是[3,5].