孫麗香
摘 要:一元二次不等式是初中一元一次不等式及一元一次不等式組的延續(xù)和深化,并且與后面的函數(shù)、數(shù)列等內(nèi)容密切相關(guān)。它是中等數(shù)學(xué)的一個(gè)重要內(nèi)容,通過歸納一元二次不等式的解法,可以學(xué)生提高解一元二次不等式的能力。
關(guān)鍵詞:一元二次不等式;中等數(shù)學(xué);解法
只含有一個(gè)未知數(shù),且未知數(shù)的最高次數(shù)是2的不等式叫做一元二次不等式,它的一般形式為:ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0(a≠0)。當(dāng)a<0時(shí),我們可以運(yùn)用不等式的性質(zhì)(不等式左右兩邊同時(shí)乘以-1,不等號(hào)的方向改變),把二次項(xiàng)系數(shù)轉(zhuǎn)化為正數(shù)。下面我們以a>0的情況來舉例說明一元二次不等式的幾種解法。
一、因式分解法
當(dāng)一元二次方程ax2+bx+c=0有兩個(gè)實(shí)數(shù)根x1,x2時(shí),運(yùn)用因式分解法可將ax2+bx+c因式分解為a(x-x1)(x-x2)再根據(jù)積的符號(hào)法則(兩個(gè)數(shù)相乘,同號(hào)得正,異號(hào)得負(fù)),將原不等式轉(zhuǎn)化為兩個(gè)一元一次不等式。它們的解集的并集就是一元二次不等式的解集。
例1 解不等式:x2+5x+4>0.
解:因?yàn)椤?b2-4ac=52-4×1×4=
9>0 ,則x2+5x+4=(x+4)(x+1)
所以原不等式可化為
(x+4)(x+1)>0
=
x+4>0 或 x+4<0
x+1>0 x+1<0
不等式組A的解集為(-1,+∞)
不等式組B的解集為(-∞,-4)
所以原不等式的解集為(-1,+∞) ∪(-∞,-4)。
二、配方法
配方法是利用完全平方公式把a(bǔ)x2+bx+c轉(zhuǎn)化為a(x+h)2+k的形式。因?yàn)閍(x+h)2≥0,所以,當(dāng)k<0時(shí),一元二次不等式可以用因式分解法解;當(dāng)k=0時(shí),ax2+bx+c>0的解集是{x│x≠-h},a(x+h)2≥0的解集R,ax2+bx+c<0的解集是φ,a(x+h)2≤0的解集是{x│x=-h};當(dāng)k>0時(shí),ax2+bx+c>0及ax2+bx+c≥0的解集是R,ax2+bx+c<0及ax2+bx+c≤0的解集是φ。
例2解不等式:x2+6x+9>0。
因?yàn)閤2+6x+9=(x+3)2 ,所以原不等式可轉(zhuǎn)化為(x+3)2 >0.只要x+3≠0,即 x≠-3,(x+3)2 >0. 所以原不等式的解集為{x│x≠-3}。
三、圖像法
圖像法是利用一元二次不等式對(duì)應(yīng)的二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a>0)的圖像,結(jié)合直角坐標(biāo)系中點(diǎn)的坐標(biāo)特征求出不等式解集的方法。
通常,利用二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖像解相應(yīng)的一元二次不等式,可以分為三步:第一步:確定相應(yīng)的一元二次方程ax2+bx+c=0的判別式△=b2-4ac,從而確定二次函數(shù)圖像與x軸的位置關(guān)系;如果有交點(diǎn),則利用方程 ax2+bx+c=0解出其交點(diǎn)的橫坐標(biāo);第二步:畫出相應(yīng)二次函數(shù)y=ax2+bx+c的簡(jiǎn)圖;第三步:觀察簡(jiǎn)圖,寫出不等式的解集。
例3 解不等式:x2+3x+4<0。
解:由判別式△=b2-4ac=-7<0可知,函數(shù)y=x2+3x+4的圖像與x軸無交點(diǎn),其簡(jiǎn)圖如圖所示。
觀察圖像,可得不等式x2+3x+4<0的解集為φ。
四、根軸法
根軸法是利用方程ax2+bx+c=0的根和x軸解一元二次不等式的方法。
當(dāng)一元二次不等式的二次項(xiàng)系數(shù)大于0,相應(yīng)的一元二次方程判別式大于0時(shí),可以先將二次三項(xiàng)式因式分解,求出相應(yīng)一元二次方程的解。如果不等式符號(hào)小于0,則它的解集為兩解之間;如果不等式符號(hào)大于0,則它的解集為兩解之外;如果不等式符號(hào)含等于的,則它的解集包括兩解。
例4 解不等式:x2+5x>0。
解:x2+5x>0
=
x(x+5)>0,因?yàn)榉匠蘹(x+5)=0 的兩個(gè)解為x1=-5,x2=0,所以不等式x2+5x>0的解集為(-∞,-5) ∪(0,+∞)。
參考文獻(xiàn):
[1]劉朝斌.解一元二次不等式的幾點(diǎn)技巧[J].數(shù)學(xué)教學(xué)通訊,2004(03).
[2]賀小虎.一元二次不等式的新解法[J].雁北師范學(xué)院學(xué)報(bào),2005(02).
(作者單位:深圳市第二職業(yè)技術(shù)學(xué)校)