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一、一元二次不等式及其解法
1.形如[ax2+bx+c>0(或<0)(其中a≠0)]的不等式.
例1解不等式[x2+x-6>0].
分析不等式左边可以因式分解,根据“符号法则——正正(负负)得正、正负得负”,将其转化为一元一次不等式组.
解原不等式可以化为:[(x+3)(x-2)>0],
于是:[x+3<0x-2<0]或[x+3>0x-2>0]
[⇒x<-3x<2或x>-3x>2⇒x<-3或x>2.]
所以,原不等式的解是[x<-3或x>2].
点评当把一元二次不等式化为[ax2+bx+c>0(或<0)]的形式后,只要左边可以分解为两个一次因式,即可运用本题的解法.
2.一元二次不等式[ax2+bx+c>0(或<0)]与二次函数[y=ax2+bx+c(a≠0)]及一元二次方程[ax2+bx+c=0]的关系(简称:三个二次).
一般,一元二次不等式可以结合相应的二次函数、一元二次方程求解,步骤如下:
(1)将二次项系数先化为正数;
(2)观察相应的二次函数图象.
①如果图象与[x]轴有两个交点[(x1,0),(x2,0)],此时对应的一元二次方程有两个不相等的实数根[x1、x2](也可由根的判别式[Δ>0]来判断).
那么(图1):
[ax2+bx+c>0 (a>0) ⇔ xx2]
[ax2+bx+c<0 (a>0) ⇔ x1 [图1][图2][图3]
②如果图象与[x]轴只有一个交点[(-b2a,0)],此时对应的一元二次方程有两个相等的实数根[xx=x2=-b2a](也可由根的判别式[Δ=0]来判断) .
那么(图2):
[ax2+bx+c>0 (a>0) ⇔ x≠-b2a.]
[ax2+bx+c<0 (a>0) ⇔]无解.
③如果图象与[x]轴没有交点,此时对应的一元二次方程没有实数根. (也可由根的判别式[Δ<0]来判断)
那么(图3):
[ax2+bx+c>0 (a>0) ⇔ x]取一切实数.
[ax2+bx+c<0 (a>0) ⇔]无解.
如果单纯地解一个一元二次不等式的话,可以按照以下步骤处理:
(1)化二次项系数为正;
(2)若二次三项式能分解成两个一次因式的积,则求出两根[x1,x2].那么“[>0]”型的解为[xx2](俗称两根之外);“[<0]”型的解为[x1 (3)否则,对二次三项式进行配方,变成[ax2+bx+c=a(x+b2a)2+4ac-b24a],结合完全平方式为非负数的性质求解.
例2 已知不等式[ax2+bx+c<0(a≠0)]的解是[x<2 或 x>3],求不等式[bx2+ax+c>0]的解.
解由不等式[ax2+bx+c<0(a≠0)]的解为[x<2, 或 x>3],可知[a<0],且方程[ax2+bx+c=0]的两根分别为2和3.
∴[-ba=5 , ca=6],
即 [ba=-5 , ca=6].
由于[a<0],所以不等式[bx2+ax+c>0]可变为[bax2+x+ca<0] ,
即-[5x2+x+6<0 , ]
整理得[5x2-x-6>0 , ]
所以,不等式[bx2+ax-c>0]的解是[x<-1]或[x>65].
点评本例利用了方程与不等式之间的相互关系来解决问题.
二、简单分式不等式的解法
例3解不等式:[2x-3x+1<0].
分析类似于一元二次不等式的解法,运用“符号法则”将之化为两个一元一次不等式组处理;或者因为两个数(式)相除异号,那么这两个数(式)相乘也异号,可将分式不等式直接转化为整式不等式求解.
解法一原不等式可化为:
[2x-3<0x+1>0或2x-3>0x+1<0⇒x<32x>-1或x>32x<-1⇒-1 解法二原不等式可化为:
[(2x-3)(x+1)<0⇒-1 例4解不等式[1x+2≤3]
解原不等式可化为:
[1x+2-3≤0⇒-3x-5x+2≤0⇒3x+5x+2≥0⇒(3x+5)(x+2)≥0x+2≠0⇒x<-2或x≥-53.]
点评(1)转化为整式不等式时,一定要先将右端变为0.
(2)本例也可以直接去分母,但应注意讨论分母的符号:
[1x+2≤3⇒x+2>03(x+2)≥1或x+2<03(x+2)≤1⇒x>-2x≥-53或x<-2x≤-53⇒x≥-53或x<-2.]
三、含有字母系数的一元一次不等式
一元一次不等式最终可以化为[ax>b]的形式.
(1)当[a>0]时,不等式的解为:[x>ba];
(2)当[a<0]时,不等式的解为:[x (3)当[a=0]时,不等式化为:[0⋅x>b];
①若[b<0],则不等式的解是全体实数;
②若[b≥0],则不等式无解.
例5求关于[x]的不等式[m2x+2>2mx+m]的解.
解原不等式可化为:[m(m-2)x>m-2]
(1)当[m-2>0即m>2]时,[mx>1],不等式的解为[x>1m];
(2)当[m-2<0即m<2]时,[mx<1].
①[0 ②[m<0]时,不等式的解为[x>1m];
③[m=0]时,不等式的解为全体实数.
(3)当[m-2=0即m=2]时,不等式无解.
综上所述:当[m<0]或[m>2]时,不等式的解为[x>1m];当[0 [【练习】]
1.解不等式:[x(x+9)>3(x-3)].
2.解不等式:[2x2-x+12x+1>0].
3.已知不等式[x2-ax+b<0]的解是[2 4.解关于[x]的不等式[(m-2)x>1-m].
5.已知不等式[2x2+px+q<0]的解是[-20]的解.
[【参考答案】]
1.[x≠-3].
2.[x>-12].
3.[a=5,b=6].
4.(1)当[m>2]时,[x>1-mm-2];(2)当[m<2]时,[x<1-mm-2];(3) 当[m=2]时,[x]取全体实数.
5.[x≠1]
1.形如[ax2+bx+c>0(或<0)(其中a≠0)]的不等式.
例1解不等式[x2+x-6>0].
分析不等式左边可以因式分解,根据“符号法则——正正(负负)得正、正负得负”,将其转化为一元一次不等式组.
解原不等式可以化为:[(x+3)(x-2)>0],
于是:[x+3<0x-2<0]或[x+3>0x-2>0]
[⇒x<-3x<2或x>-3x>2⇒x<-3或x>2.]
所以,原不等式的解是[x<-3或x>2].
点评当把一元二次不等式化为[ax2+bx+c>0(或<0)]的形式后,只要左边可以分解为两个一次因式,即可运用本题的解法.
2.一元二次不等式[ax2+bx+c>0(或<0)]与二次函数[y=ax2+bx+c(a≠0)]及一元二次方程[ax2+bx+c=0]的关系(简称:三个二次).
一般,一元二次不等式可以结合相应的二次函数、一元二次方程求解,步骤如下:
(1)将二次项系数先化为正数;
(2)观察相应的二次函数图象.
①如果图象与[x]轴有两个交点[(x1,0),(x2,0)],此时对应的一元二次方程有两个不相等的实数根[x1、x2](也可由根的判别式[Δ>0]来判断).
那么(图1):
[ax2+bx+c>0 (a>0) ⇔ x
[ax2+bx+c<0 (a>0) ⇔ x1
②如果图象与[x]轴只有一个交点[(-b2a,0)],此时对应的一元二次方程有两个相等的实数根[xx=x2=-b2a](也可由根的判别式[Δ=0]来判断) .
那么(图2):
[ax2+bx+c>0 (a>0) ⇔ x≠-b2a.]
[ax2+bx+c<0 (a>0) ⇔]无解.
③如果图象与[x]轴没有交点,此时对应的一元二次方程没有实数根. (也可由根的判别式[Δ<0]来判断)
那么(图3):
[ax2+bx+c>0 (a>0) ⇔ x]取一切实数.
[ax2+bx+c<0 (a>0) ⇔]无解.
如果单纯地解一个一元二次不等式的话,可以按照以下步骤处理:
(1)化二次项系数为正;
(2)若二次三项式能分解成两个一次因式的积,则求出两根[x1,x2].那么“[>0]”型的解为[x
例2 已知不等式[ax2+bx+c<0(a≠0)]的解是[x<2 或 x>3],求不等式[bx2+ax+c>0]的解.
解由不等式[ax2+bx+c<0(a≠0)]的解为[x<2, 或 x>3],可知[a<0],且方程[ax2+bx+c=0]的两根分别为2和3.
∴[-ba=5 , ca=6],
即 [ba=-5 , ca=6].
由于[a<0],所以不等式[bx2+ax+c>0]可变为[bax2+x+ca<0] ,
即-[5x2+x+6<0 , ]
整理得[5x2-x-6>0 , ]
所以,不等式[bx2+ax-c>0]的解是[x<-1]或[x>65].
点评本例利用了方程与不等式之间的相互关系来解决问题.
二、简单分式不等式的解法
例3解不等式:[2x-3x+1<0].
分析类似于一元二次不等式的解法,运用“符号法则”将之化为两个一元一次不等式组处理;或者因为两个数(式)相除异号,那么这两个数(式)相乘也异号,可将分式不等式直接转化为整式不等式求解.
解法一原不等式可化为:
[2x-3<0x+1>0或2x-3>0x+1<0⇒x<32x>-1或x>32x<-1⇒-1
[(2x-3)(x+1)<0⇒-1
解原不等式可化为:
[1x+2-3≤0⇒-3x-5x+2≤0⇒3x+5x+2≥0⇒(3x+5)(x+2)≥0x+2≠0⇒x<-2或x≥-53.]
点评(1)转化为整式不等式时,一定要先将右端变为0.
(2)本例也可以直接去分母,但应注意讨论分母的符号:
[1x+2≤3⇒x+2>03(x+2)≥1或x+2<03(x+2)≤1⇒x>-2x≥-53或x<-2x≤-53⇒x≥-53或x<-2.]
三、含有字母系数的一元一次不等式
一元一次不等式最终可以化为[ax>b]的形式.
(1)当[a>0]时,不等式的解为:[x>ba];
(2)当[a<0]时,不等式的解为:[x
①若[b<0],则不等式的解是全体实数;
②若[b≥0],则不等式无解.
例5求关于[x]的不等式[m2x+2>2mx+m]的解.
解原不等式可化为:[m(m-2)x>m-2]
(1)当[m-2>0即m>2]时,[mx>1],不等式的解为[x>1m];
(2)当[m-2<0即m<2]时,[mx<1].
①[0
③[m=0]时,不等式的解为全体实数.
(3)当[m-2=0即m=2]时,不等式无解.
综上所述:当[m<0]或[m>2]时,不等式的解为[x>1m];当[0
1.解不等式:[x(x+9)>3(x-3)].
2.解不等式:[2x2-x+12x+1>0].
3.已知不等式[x2-ax+b<0]的解是[2
5.已知不等式[2x2+px+q<0]的解是[-2
[【参考答案】]
1.[x≠-3].
2.[x>-12].
3.[a=5,b=6].
4.(1)当[m>2]时,[x>1-mm-2];(2)当[m<2]时,[x<1-mm-2];(3) 当[m=2]时,[x]取全体实数.
5.[x≠1]