课 题:1.5一元二次不等式(1)
教学目的:
1.理解一元二次方程、一元二次不等式与二次函数的关系,掌握图象法解一元二次不等式的方法;
2.培养数形结合的能力,培养分类讨论的思想方法,培养抽象概括能力和逻辑思维能
力;
3.激发学习数学的热情,培养勇于探索的精神,勇于创新精神,同时体会事物之间普
遍联系的辩证思想
教学重点:图象法解一元二次不等式
教学难点:字母系数的讨论;一元二次方程一元二次不等式与二次函数的关系
授课类型:新授课
课时安排:1课时
教 具:多媒体、实物投影仪 内容分析:
1.本小节首先对照学生已经了解的一元一次方程、一元一次不等式与一次函数的关
系,利用二次函数的图象,找出一元二次方程、一元二次不等式与二次函数的关系,进而得到利用二次函数图象求解一元二次不等式的方法元一次不等式组,由此又引出了简单的分式不等式的解法
2.本节课学习一元二次不等式的解法,这是这小节的重点,关键是弄清一元二次方程、一元二次不等式与二次函数的关系 教学过程:
一、复习引入:
1.当x 取什么值的时候,3x -15的值 (l )等于0;(2)大于0;(3)小于0
(这是初中作过的题目) 2.你可以用几种方法求解上题?
3.一次函数、一元一次方程和一元一次不等式的关系(课本第17页的例子) 4.像3x -15>0(或<0)这样的不等式,常用的有两种解法 (1)图象解法:利用一次函数y =3x -15的图象求解
注:①直线与x 轴交点的横坐标,就是对应的一元一次方程的根
②图象在x 轴上面的部分表示3x -15>0
(2)代数解法:用不等式的三条基本性质直接求解
注 这个方法也是对比一元一次方程的解法得到的
二、讲解新课:
画出函数=y 62
--x x 的图象,利用图象回答:
(1)方程62
--x x =0的解是什么;
(2)x 取什么值时,函数值大于0; (3)x 取什么值时,函数值小于0
(这也是初中作过的题目)
结合二次函数=y 62--x x 的对应值表与图象(表、图略),可以得出,方程6
2
--x x =0的解是x =-2,或x =3;
当x<-2,或x>3时,y>0,即62
--x x >0; 当-2 --x x <0 经上结果表明,由一元二次方程数62 --x x =0的解是x=-2,或 x=3,结合二次函数 =y 62--x x 图象,就可以知道一元二次不等式62--x x >0的解集是{x|x<-2,或x>3};一 元二次不等式62 --x x <0的解集是{x|-2 一般地,怎样确定一元二次不等式c bx ax ++2>0与c bx ax ++2 <0的解集呢? 组织讨论: 从上面的例子出发,综合学生的意见,可以归纳出确定一元二次不等式的解集,关键要考虑以下两点: (1)抛物线=y c bx ax ++2 与x 轴的相关位置的情况,也就是一元二次方程 c bx ax ++2=0的根的情况 (2)抛物线=y c bx ax ++2 的开口方向,也就是a 的符号 总结讨论结果: (l )抛物线 =y c bx ax ++2 (a> 0)与 x 轴的相关位置,分为三种情况,这可以由一元 二次方程 c bx ax ++2=0的判别式ac b 42 -=?三种取值情况(Δ> 0,Δ=0,Δ<0)来确定因 此,要分二种情况讨论 (2)a<0可以转化为a>0 分Δ>O ,Δ=0,Δ<0三种情况,得到一元二次不等式c bx ax ++2>0与c bx ax ++2 <0的解集 一元二次不等式()0002 2 ≠<++>++a c bx ax c bx ax 或的解集: 设相应的一元二次方程()002 ≠=++a c bx ax 的两根为2121x x x x ≤且、,ac b 42 -=?, 则不等式的解的各种情况如下表:(课本第19页) 有两相异实根 有两相等实根 三、讲解范例: 例1 (课本第19页)解不等式02632 >+-x x 解:作出函数2632+-=x x y 的图像 因为3 3 1,3310263,0212 + =- ==+->?x x x x 的解是方程. 所以,原不等式的解集是?? ? ????? ??+<<- 331331x x . 例2 (课本第20页)解不等式2 223x x ->--. 解:整理得 02322 >--x x 因为2,2 1 0232,0212 =-==-->?x x x x 的解是方程. 所以,原不等式的解集是? ?????>- <2,21 x x x 或. 例3 (课本第20页)解不等式01442 >+-x x . 解:因为2 10144,0212 ===+-=?x x x x 的解是方程. 所以,原不等式的解集是? ?????≠ 21x x . 例4 (课本第20页)解不等式0322 >-+-x x . 解:整理,得0322 <+-x x . 因为032,02=+- <+-x x 的解集是?. 从而,原不等式的解集是?. 三、课内练习 (课本第21页)练习1-3. 答案:1.⑴{x| 31 -,或x ≥2 1};⑶φ;⑷ R. 2.⑴x=2-3,或x=2+3;⑵x<2-3,或x>2+3;⑶2-3 解一元二次不等式的步骤: ① 将二次项系数化为“+”:A=c bx ax ++2 >0(或<0)(a>0) ② 计算判别式?,分析不等式的解的情况: ⅰ.?>0时,求根1x <2x ,?? ?<<<><>. 002121x x x A x x x A ,则若;或,则若 ⅱ.?=0时,求根1x =2x =0x ,?? ? ??=≤∈<≠>. 00000x x A x A x x A ,则若;,则若的一切实数; ,则若φ ⅲ.?<0时,方程无解,???∈≤∈>. 00φx A R x A ,则若;,则若 ③ 写出解集. 五、作业: 课本第21页 习题1.5 1. 3. 5 思考题:解关于x 的不等式022 ≤-+k kx x 分析 此不等式为含参数k 的不等式,当k 值不同时相应的二次方程的判别式的值 也不同,故应先从讨论判别式入手. 解 )8(82+=+=?k k k k (1) 当02,08,02=-+>-<>?k kx x k k 方程时或既有两个不相等的实根. 所以不等式的解集是022≤-+k kx x : ?? ????????++-≤≤+--4)8(4)8(k k k x k k k x (2) 当02,0802=-+=-==?k kx x k k 方程时或即有两个相等的实根, 所以不等式? ?? ???- ≤-+4022 k k kx x 的解集是,即{}2,0; (3) 当02,08,02=-+<<- ≤-+k kx x 解集为?. 说明 一元二次方程、一元二次不等式、一元二次函数有着密切的联系,要注意数 形结合研究问题. 六、板书设计(略) 七、课后记: 高次不等式、分式不等式解法 教学目的: 1.巩固一元二次方程、一元二次不等式与二次函数的关系,掌握掌握简单的分式不等式和特殊的高次不等式的解法; 2.培养数形结合的能力,一题多解的能力,培养抽象概括能力和逻辑思维能力; 3.激发学习数学的热情,培养勇于探索的精神,勇于创新精神,同时体会从不同侧面观察同一事物思想 教学重点:简单的分式不等式和特殊的高次不等式的解法 教学难点:正确串根(根轴法的使用) 授课类型:新授课 课时安排:1课时 教 具:多媒体、实物投影仪 内容分析: 1.本小节首先对照学生已经了解的一元二次方程、一元二次不等式与二次函数的图 象,找出一元二次方程、一元二次不等式与二次函数的关系,进而得到利用二次函数图象求解一元二次不等式的方法说明一元二次不等式可以转化为一元一次不等式组,由此引出简单的分式不等式的解法 2.本节课学习简单的分式不等式和特殊的高次不等式的解法,这是这小节的重点,关键是弄清简单的分式不等式和特殊的高次不等式解法的根轴法的使用 教学过程: 一、复习引入: 1.一元二次方程、一元二次不等式与二次函数的关系 2.一元二次不等式的解法步骤一元二次不等式()0002 2 ≠<++>++a c bx ax c bx ax 或的解集: 设相应的一元二次方程()002 ≠=++a c bx ax 的两根为2121x x x x ≤且、,ac b 42 -=?, 则不等式的解的各种情况如下表:(课本第19页) 引言:今天我们来研究一元二次不等式的另外解法,以及特殊的高次不等式、分式不等式的解法 二、讲解新课: ⒈ 一元二次不等式与特殊的高次不等式解法 例1 解不等式0)1)(4(<-+x x . 分析一:利用前节的方法求解; 分析二:由乘法运算的符号法则可知,若原不等式成立,则左边两个因式必须异号, ∴原不等式的解集是下面两个不等式组:???<+>-0401x x 与? ??>+<-040 1x x 的解集的并集, 即{x|???<+>-0401x x }∪???>+<-0 40 1|{x x x }=φ∪{x|-4 式: 解二:∵(x-1)(x+4)<0??? ?<+>-0401x x 或???>+<-0 40 1x x ?x ∈φ或-4 ∴原不等式的解集是{x|-4 一元二次不等式)0()0(022≠<++>++a c bx ax c bx ax 或的代数解法:设一元二次不等式)0(02 ≠>++a c bx ax 相应的方程 )0(02≠=++a c bx ax 的两根为2121x x x x ≤且、, 则0))((0212 >--?>++x x x x a c bx ax ; ①若?? ?>>???<???>->-?? ?<-<->. , ,,.0,0,0,0,021212121x x x x x x x x x x x x x x x x a 或或则得 当21x x <时,得1x x <或2x x >;当21x x =时,得1,x x R x ≠∈且. ②若?? ?>??>???>-<-?? ?>-<-<. , ,,.0,0,0,0,021212121x x x x x x x x x x x x x x x x a 或或则得 当21x x <时,得21x x x <<;当21x x =时,得?∈x . 分析三:由于不等式的解与相应方程的根有关系,因此可求其根并由相应的函数值的符号表示出来即可求出不等式的解集. 解:①求根:令(x-1)(x+4)=0,解得x (从小到大排列)分别为-4,1,这两根将x 轴分为三部分:(-∞,-4)(-4,1)(1,+∞); ②分析这三部分中原不等式左边各因式的符号 ③由上表可知,原不等式的解集是{x|-4 例2:解不等式:(x-1)(x+2)(x-3)>0; 解:①检查各因式中x 的符号均正; ②求得相应方程的根为:-2,1,3; ③列表如下: ④由上表可知,原不等式的解集为:{x|-2 ①将不等式化为(x-x1)(x-x2)…(x-xn)>0(<0)形式(各项x 的符号化“+”),令(x-x1)(x-x2)…(x-xn)=0,求出各根,不妨称之为分界点,一个分界点把(实数)数轴分成两部分,n 个分界点把数轴分成n+1部分……; ②按各根把实数分成的n+1部分,由小到大横向排列,相应各因式纵向排列(由对应较小根的因式开始依次自上而下排列); ③计算各区间内各因式的符号,下面是乘积的符号; ④看下面积的符号写出不等式的解集. 练习:解不等式:x(x-3)(2-x)(x+1)>0. {x|-1 思考:直接写出解集:2 可大致画 ①将不等式化为(x-x1)(x-x2)…(x-xn)>0(<0)形式,并将各因式x 的系数化“+”;(为了统一方便) ②求根,并在数轴上表示出来; ③由右上方穿线,经过数轴上表示各根的点(为什么?); ④若不等式(x 的系数化“+”后)是“>0”,则找“线”在x 轴上方的区间;若不等式是“<0”,则找“线”在x 轴下方的区间. 注意:奇过偶不过 例3 解不等式:(x-2)2(x-3)3(x+1)<0. 解:①检查各因式中x 的符号均正; ②求得相应方程的根为:-1,2,3(注意:2是二重根,3是三重根); ③在数轴上表示各根并穿线,每个根穿一次(自右上方开始奇过偶不过),如下图: ④∴原不等式的解集为:{x|-1 说明:∵3是三重根,∴在C 处过三次,2是二重根,∴在B 处过两次,结果相当于没过.由此看出,当左侧f(x)有相同因式(x-x1)n 时,n 为奇数时,曲线在x 1点处穿过数轴;n 为偶数时,曲线在x 1点处不穿过数轴,不妨归纳为“奇过偶不过”. 练习:解不等式:(x-3)(x+1)(x2+4x+4)≤0. 解:①将原不等式化为:(x-3)(x+1)(x+2)2≤0; ②求得相应方程的根为:-2(二重),-1,3; ③在数轴上表示各根并穿线,如图: ④∴原不等式的解集是{x|-1≤x ≤3或x=-2}. 说明:注意不等式若带“=”号,点画为实心,解集边界处应有等号;另外,线虽不穿过-2点,但x=-2满足“=”的条件,不能漏掉. 2.分式不等式的解法 例4 解不等式: 07 3 <+-x x . 错解:去分母得03<-x ∴原不等式的解集是{}3| 073 <+-x x ????>+<-???<+>-0 7030703x x x x 或?x ∈φ或37<<-x ?37<<-x , ∴原不等式的解集是{}37|<<-x x . 解法2:化为二次不等式来解: ∵ 073 <+-x x ?? ??≠+<+-070)7)(3(x x x ?37<<-x , ∴原不等式的解集是{}37|<<-x x 说明:若本题带“=”,即(x-3)(x+7)≤0,则不等式解集中应注意x ≠-7的条件,解集应是{x| -7 小结:由不等式的性质易知:不等式两边同乘以正数,不等号方向不变;不等式两边同乘以负数,不等号方向要变;分母中有未知数x ,不等式两边同乘以一个含x 的式子,它的正负不知,不等号方向无法确定,无从解起,若讨论分母的正负,再解也可以,但太复杂.因此,解分式不等式,切忌去分母. 解法是:移项,通分,右边化为0,左边化为 ) () (x g x f 的形式. 例5 解不等式:03 22 32 2≤--+-x x x x . 解法1:化为不等式组来解较繁. 解法2:∵0322322≤--+-x x x x ???? ??≠--≤--+-0 320)32)(23(222x x x x x x ? ? ? ?≠+-≤+---0)1)(3(0 )1)(3)(2)(1(x x x x x x , ∴原不等式的解集为{x| -1 也可以直接用根轴法(零点分段法)求解: 练习:1.课本P21练习:3⑴⑵;2.解不等式 25 3 >+-x x . 答案:1.⑴{x|-5 2解不等式: 12 3422 +≥+--x x x x .(答:{x|x ≤0或1 三、小结: 1.特殊的高次不等式即右边化为0,左边可分解为一次或二次式的因式的形式不等式,一般用区间法解,注意:①左边各因式中x 的系数化为“+”,若有因式为二次的(不能再分解了)二次项系数也化为“+”,再按我们总结的规律作;②注意边界点(数轴上表示时是“0”还是“.”). 2.分式不等式,切忌去分母,一律移项通分化为 )()(x g x f >0(或) () (x g x f <0)的形式,转化为:)0 )(0 )()((0)(0)()(???≠? ?≠>x g x g x f x g x g x f 或,即转化 为一次、二次或特殊高次不等式形式 . 也可以直接用根轴法(零点分段法)求解3.一次不等式,二次不等式,特殊的高次不等式及分式不等式,我们称之为有理不等式. 4.注意必要的讨论. 5.一次、二次不等式组成的不等式组仍要借助于数轴. 四、、布置作业 五、思考题: 1. 解关于x 的不等式:(x-x 2+12)(x+a)<0. 解:①将二次项系数化“+”为:(x 2-x-12)(x+a)>0, ②相应方程的根为:-3,4,-a ,现a 的位置不定,应如何解? ③讨论: ⅰ当-a>4,即a<-4时,各根在数轴上的分布及穿线如下: ∴原不等式的解集为{x| -3