从函数的观点看方程及不等式
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课程标准1. 能用函数观点看一次方程(组),能用辨证的观点认识一次函数与一次方程的区别与联系.2.能用函数的观点认识一次函数、一次方程(组)与一元一次不等式之间的联系,能直观地用图形(在平面直角坐标系中)来表示方程(或方程组)的解及不等式的解,建立数形结合的思想及转化的思想. 3.能运用一次函数的性质解决简单的不等式问题及实际问题.知识点01 一次函数与一元一次方程的关系一次函数y kx b =+(k ≠0,b 为常数),当函数y =0时,就得到了一元一次方程0kx b +=,此时自变量x 的值就是方程kx b +=0的解.所以解一元一次方程就可以转化为:当某一个一次函数的值为0时,求相应的自变量的值.从图象上看,这相当于已知直线y kx b =+(k ≠0,b 为常数),确定它与x 轴交点的横坐标的值. 注意:(1)求一次函数与x 轴的交点,令y=0,解出x 即为与x 轴交点的横坐标;(2)一次函数y kx b =+(k ≠0,b 为常数)是一个关于x 和y 的二元一次方程,这个方程有无数组解,但若已知x 的值(或y 的值),即可求出y 的值(或x 的值);(3)若一次函数y kx b =+,满足等式mk b n += 或0mk b n +-=,则函数必过点(m,n );同理,若一次函数图像上有个点(m ,n ),则二元一次方程有一组解为x my n =⎧⎨=⎩;知识点02 一次函数与二元一次方程组每个二元一次方程组都对应两个一次函数,于是也对应两条直线.从“数”的角度看,解方程组相当于考虑自变量为何值时两个函数的值相等,以及这时的函数为何值;从“形”的角度看,解方程组相当于确定两条直线交点的坐标. 注意:(1)两个一次函数图象的交点与二元一次方程组的解的联系是:在同一直角坐标系中,两个一次函数图象的交点坐标就是相应的二元一次方程组的解.反过来,以二元一次方程组的解为坐标的点一定是相应的两个一次函数的图象的交点.如一次函数学生/课程 年级 8年级 学科 数学 授课教师日期时段核心内容一次函数与方程(组)、不等式 (第14讲)24y x =-+与31322y x =-图象的交点为(3,-2),则32x y =⎧⎨=-⎩就是二元一次方程组2431322y x y x =-+⎧⎪⎨=-⎪⎩的解.(2)当二元一次方程组无解时,相应的两个一次函数在直角坐标系中的直线就没有交点,则两个一次函数的直线就平行.反过来,当两个一次函数直线平行时,相应的二元一次方程组就无解.如二元一次方程组3531x y x y -=⎧⎨-=-⎩无解,则一次函数35y x =-与31y x =+的图象就平行,反之也成立.(3)当二元一次方程组有无数组解时,则相应的两个一次函数在直角坐标系中的直线重合,反之也成立.知识点03 方程组解的几何意义1.方程组的解的几何意义:方程组的解对应两个函数的图象的交点坐标.2.根据坐标系中两个函数图象的位置关系,可以看出对应的方程组的解情况: 根据交点的个数,看出方程组的解的个数;根据交点的坐标,求出(或近似估计出)方程组的解.3.对于一个复杂方程组,特别是变化不定的方程组,用图象法可以很容易观察出它的解的个数.知识点04 一次函数与一元一次不等式由于任何一个一元一次不等式都可以转化为ax b +>0或ax b +<0或ax b +≥0或ax b +≤0(a 、b 为常数,a ≠0)的形式,所以解一元一次不等式可以看作:当一次函数y ax b =+的值大于0(或小于0或大于等于0或小于等于0)时求相应的自变量的取值范围. 注意:(1)求关于x 的一元一次不等式ax b +>0(a ≠0)的解集,从“数”的角度看,就是x 为何值时,函数y ax b =+的值大于0.从“形”的角度看,确定直线y ax b =+在x 轴(即直线y =0)上方部分的所有点的横坐标的范围. (2)常见的解集:0(0)y kx b >+>或0(0)y kx b ≥+≥或0(0)y kx b <+<或0(0)y kx b ≤+≤或x m >x m ≥x m <x m ≤2x >2x ≥ 2x < 2x ≤2x <-2x ≤- 2x >- 2x ≥-4x <4x ≤ 4x > 4x ≥无论求0(0)y kx b >+>或还是0(0)y kx b <+<或,都应首先求出一次函数与x 轴交点的横坐标(即令y=0),再根据题目要求,确定x 的取值范围: ①y >0时,取x 轴上方图像自变量的范围; ②y <0时,取x 轴下方图像自变量的范围;知识点05 一元一次方程与一元一次不等式我们已经学过,利用不等式的性质可以解得一个一元一次不等式的解集,这个不等式的解集的端点值就是我们把不等式中的不等号变为等号时对应方程的解. 注意:(1)不等式的解集中,端点无论取到取不到,该值都是对应方程的解;例如:一次函数y kx b =+,若0y >时,x 的取值范围是2x >,则方程0kx b +=的解为2x =,且一次函数y kx b =+过点(2,0);(2)一次函数y kx b =+,若当a x m << 时,y 的取值范围是b y n <<,则可得出一次函数过点(,),(,)(,),(,)a b m n a n m b 或;知识点06 如何确定两个不等式的大小关系ax b cx d +>+(a ≠c ,且0ac ≠)的解集⇔y ax b =+的函数值大于y cx d =+的函数值时的自变量x 取值范围⇔直线y ax b =+在直线y cx d =+的上方对应的点的横坐标范围.两个一次函数比较大小,求自变量x 的取值范围,首先要求出两一次函数的交点横坐标(列二元一次方程组),再根据图像判断。
2.3 二次函数与一元二次方程、不等式第1课时二次函数与一元二次方程、不等式学习目标 1.从函数观点看一元二次方程.了解函数的零点与方程根的关系.2.从函数观点看一元二次不等式.经历从实际情景中抽象出一元二次不等式的过程,了解一元二次不等式的现实意义.3.借助一元二次函数的图象,了解一元二次不等式与相应函数、方程的联系.知识点一一元二次不等式的概念定义只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,叫做一元二次不等式一般形式ax2+bx+c>0,ax2+bx+c<0,ax2+bx+c≥0,ax2+bx+c≤0,其中a≠0,a,b,c均为常数知识点二一元二次函数的零点一般地,对于二次函数y=ax2+bx+c,我们把使ax2+bx+c=0的实数x叫做二次函数y=ax2+bx+c 的零点.知识点三二次函数与一元二次方程的根、一元二次不等式的解集的对应关系判别式Δ=b2-4ac Δ>0Δ=0Δ<0二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的根有两个不相等的实数根x1,x2(x1<x2)有两个相等的实数根x1=x2=-b2a没有实数根ax2+bx+c>0(a>0)的解集{x|x<x1,或x>x2}⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x⎪⎪⎪x≠-b2aRax2+bx+c<0(a>0)的解集{x|x1<x<x2}∅∅预习小测自我检验1.下面所给关于x的几个不等式:①3x+4<0;②x2+mx-1>0;③ax2+4x-7>0;④x2<0.其中一定为一元二次不等式的有________.(填序号) 答案 ②④解析 一定是一元二次不等式的为②④. 2.不等式x (2-x )>0的解集为________. 答案 {x |0<x <2}解析 原不等式可化为x (x -2)<0,∴0<x <2. 3.不等式4x 2-9<0的解集是________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-32<x <32 解析 原不等式可化为x 2<94,即-32<x <32.4.已知一元二次不等式ax 2+2x -1<0的解集为R ,则a 的取值范围是________. 答案 {a |a <-1} 解析 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ<0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a <0,4+4a <0,∴a <-1.一、解不含参数的一元二次不等式 例1 解下列不等式: (1)-x 2+5x -6>0; (2)3x 2+5x -2≥0; (3)x 2-4x +5>0.解 (1)不等式可化为x 2-5x +6<0.因为Δ=(-5)2-4×1×6=1>0,所以方程x 2-5x +6=0有两个实数根:x 1=2,x 2=3. 由二次函数y =x 2-5x +6的图象(如图①),得原不等式的解集为{x |2<x <3}.(2)因为Δ=25-4×3×(-2)=49>0,所以方程3x 2+5x -2=0的两实根为x 1=-2,x 2=13.由二次函数y =3x 2+5x -2的图象(图②),得原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≤-2或x ≥13. (3)方程x 2-4x +5=0无实数解,函数y =x 2-4x +5的图象是开口向上的抛物线,与x 轴无交点(如图③).观察图象可得,不等式的解集为R .反思感悟 解一元二次不等式的一般步骤第一步:把一元二次不等式化为标准形式(二次项系数为正,右边为0的形式);第二步:求Δ=b 2-4ac ;第三步:若Δ<0,根据二次函数图象直接写出解集;若Δ≥0,求出对应方程的根写出解集. 跟踪训练1 解下列不等式: (1)4x 2-4x +1>0; (2)-x 2+6x -10>0.解 (1)∵方程4x 2-4x +1=0有两个相等的实根x 1=x 2=12.作出函数y =4x 2-4x +1的图象如图.由图可得原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠12.(2)原不等式可化为x 2-6x +10<0, ∵Δ=36-40=-4<0, ∴方程x 2-6x +10=0无实根, ∴原不等式的解集为∅.二、三个“二次”间的关系及应用例2 已知二次函数y =ax 2+(b -8)x -a -ab ,且y >0的解集为{x |-3<x <2}. (1)求二次函数的解析式;(2)当关于x 的不等式ax 2+bx +c ≤0的解集为R 时,求c 的取值范围. 解 (1)因为y >0的解集为{x |-3<x <2},所以-3,2是方程ax 2+(b -8)x -a -ab =0的两根,所以⎩⎪⎨⎪⎧-3+2=-b -8a,-3×2=-a -aba,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =5,所以y =-3x 2-3x +18.(2)因为a =-3<0,所以二次函数y =-3x 2+5x +c 的图象开口向下,要使-3x 2+5x +c ≤0的解集为R ,只需Δ≤0,即25+12c ≤0,所以c ≤-2512.所以当c ≤-2512时,-3x 2+5x +c ≤0的解集为R .反思感悟 三个“二次”之间的关系(1)三个“二次”中,二次函数是主体,讨论二次函数主要是将问题转化为一元二次方程和一元二次不等式的形式来研究.(2)讨论一元二次方程和一元二次不等式又要将其与相应的二次函数相联系,通过二次函数的图象及性质来解决问题,关系如下:特别提醒:由于忽视二次项系数的符号和不等号的开口易写错不等式的解集形式. 跟踪训练2 已知关于x 的不等式ax 2+5x +c >0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪13<x <12. (1)求a ,c 的值;(2)解关于x 的不等式ax 2+(ac +2)x +2c ≥0.解 (1)由题意知,不等式对应的方程ax 2+5x +c =0的两个实数根为13和12,由根与系数的关系,得⎩⎪⎨⎪⎧-5a =13+12,c a =12×13,解得a =-6,c =-1.(2)由a =-6,c =-1知不等式ax 2+(ac +2)x +2c ≥0可化为-6x 2+8x -2≥0,即3x 2-4x +1≤0,解得13≤x ≤1,所以不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪13≤x ≤1. 三、含参数的一元二次不等式的解法例3 设a ∈R ,解关于x 的不等式ax 2+(1-2a )x -2>0.解 (1)当a =0时,不等式可化为x -2>0,解得x >2,即原不等式的解集为{x |x >2}. (2)当a ≠0时,方程ax 2+(1-2a )x -2=0的两根分别为2和-1a.①当a <-12时,解不等式得-1a<x <2,即原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-1a <x <2;②当a =-12时,不等式无解,即原不等式的解集为∅;③当-12<a <0时,解不等式得2<x <-1a,即原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪2<x <-1a ; ④当a >0时,解不等式得x <-1a或x >2,即原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-1a 或x >2. 反思感悟 解含参数的一元二次不等式的步骤特别提醒:对应方程的根优先考虑用因式分解确定,分解不开时再求判别式Δ,用求根公式计算. 跟踪训练3 (1)当a =12时,求关于x 的不等式x 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1a x +1≤0的解集;(2)若a >0,求关于x 的不等式x 2-⎝⎛⎭⎪⎫a +1a x +1≤0的解集.解 (1)当a =12时,有x 2-52x +1≤0,即2x 2-5x +2≤0,解得12≤x ≤2,故不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12≤x ≤2. (2)x 2-⎝⎛⎭⎪⎫a +1a x +1≤0⇔⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -a )≤0,①当0<a <1时,a <1a ,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪a ≤x ≤1a; ②当a =1时,a =1a=1,不等式的解集为{1};③当a >1时,a >1a,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ 1a≤x ≤a. 综上,当0<a <1时,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪a ≤x ≤1a ; 当a =1时,不等式的解集为{1};当a >1时,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1a≤x ≤a.1.不等式9x 2+6x +1≤0的解集是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠-13 B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-13≤x ≤13 C .∅ D.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =-13 答案 D解析 原不等式可化为(3x +1)2≤0, ∴3x +1=0,∴x =-13.2.如果关于x 的不等式x 2<ax +b 的解集是{x |1<x <3},那么b a等于( ) A .-81 B .81 C .-64 D .64 答案 B解析 不等式x 2<ax +b 可化为x 2-ax -b <0, 其解集是{x |1<x <3},那么,由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧1+3=a ,1×3=-b ,解得a =4,b =-3;所以b a=(-3)4=81.故选B. 3.不等式x 2-2x >0的解集是( ) A .{x |x ≥2或x ≤0} B .{x |x >2或x <0} C .{x |0≤x ≤2} D .{x |0<x <2}答案 B解析 解x 2-2x >0,即x (x -2)>0, 得x >2或x <0,故选B.4.不等式x 2-3x -10<0的解集是________. 答案 {x |-2<x <5}解析 由于x 2-3x -10=0的两根为-2,5,故x 2-3x -10<0的解集为{x |-2<x <5}.5.若方程x 2+(m -3)x +m =0有实数解,则m 的取值范围是________________. 答案 {m |m ≥9或m ≤1}解析 由方程x 2+(m -3)x +m =0有实数解, ∴Δ=(m -3)2-4m ≥0, 即m 2-10m +9≥0, ∴(m -9)(m -1)≥0, ∴m ≥9或m ≤1.1.知识清单:解一元二次不等式的常见方法 (1)图象法:①化不等式为标准形式:ax 2+bx +c >0(a >0)或ax 2+bx +c <0(a >0);②求方程ax 2+bx +c =0(a >0)的根,并画出对应函数y =ax 2+bx +c 图象的简图; ③由图象得出不等式的解集.(2)代数法:将所给不等式化为一般式后借助分解因式或配方求解. 2.方法归纳:数形结合,分类讨论.3.常见误区:当二次项系数小于0时,需两边同乘-1,化为正的.1.(2019·全国Ⅰ)已知集合M ={x |-4<x <2},N ={x |x 2-x -6<0},则M ∩N 等于( ) A .{x |-4<x <3} B .{x |-4<x <-2} C .{x |-2<x <2} D .{x |2<x <3}答案 C解析 ∵N ={x |-2<x <3},M ={x |-4<x <2}, ∴M ∩N ={x |-2<x <2},故选C.2.若0<m <1,则不等式(x -m )⎝⎛⎭⎪⎫x -1m <0的解集为( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1m <x <m B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >1m 或x <m C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >m 或x <1m D.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪m <x <1m 答案 D解析 ∵0<m <1,∴1m>1>m ,故原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪m <x <1m ,故选D. 3.二次方程ax 2+bx +c =0的两根为-2,3,如果a <0,那么ax 2+bx +c >0的解集为( ) A .{x |x >3或x <-2} B .{x |x >2或x <-3} C .{x |-2<x <3} D .{x |-3<x <2}答案 C解析 由题意知-2+3=-ba ,-2×3=c a, ∴b =-a ,c =-6a ,∴不等式ax 2+bx +c >0可化为ax 2-ax -6a >0, 又a <0,∴x 2-x -6<0,∴(x -3)(x +2)<0, ∴-2<x <3,故选C.4.若不等式5x 2-bx +c <0的解集为{x |-1<x <3},则b +c 的值是( ) A .5 B .-5 C .-25 D .10 答案 B解析 由题意知-1,3为方程5x 2-bx +c =0的两根, ∴-1+3=b 5,-3=c5,∴b =10,c =-15,∴b +c =-5.故选B.5.若关于x 的二次不等式x 2+mx +1≥0的解集为R ,则实数m 的取值范围是( ) A .{m |m ≤-2或m ≥2} B .{m |-2≤m ≤2} C .{m |m <-2或m >2} D .{m |-2<m <2}答案 B解析 ∵x 2+mx +1≥0的解集为R , ∴Δ=m 2-4≤0,∴-2≤m ≤2,故选B. 6.不等式x 2-4x +4≤0的解集是________. 答案 {2}解析 原不等式可化为(x -2)2≤0,∴x =2. 7.不等式x 2+3x -4<0的解集为________. 答案 {x |-4<x <1}解析 易得方程x 2+3x -4=0的两根为-4,1,所以不等式x 2+3x -4<0的解集为{x |-4<x <1}.8.关于x 的不等式(mx -1)(x -2)>0,若此不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1m<x <2,则m 的取值范围是________. 答案 {m |m <0}解析 ∵不等式(mx -1)(x -2)>0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1m <x <2,∴方程(mx -1)(x -2)=0的两个实数根为1m和2,且⎩⎪⎨⎪⎧m <0,1m<2,解得m <0,∴m 的取值范围是m <0.9.已知不等式x 2-2x -3<0的解集为A ,不等式x 2+x -6<0的解集为B . (1)求A ∩B ;(2)若不等式x 2+ax +b <0的解集为A ∩B ,求不等式ax 2+x +b <0的解集. 解 (1)由x 2-2x -3<0,得-1<x <3, ∴A ={x |-1<x <3}. 由x 2+x -6<0,得-3<x <2,∴B ={x |-3<x <2},∴A ∩B ={x |-1<x <2}.(2)由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧1-a +b =0,4+2a +b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-2.∴-x 2+x -2<0,∴x 2-x +2>0, ∵Δ=1-8=-7<0,∴不等式x 2-x +2>0的解集为R .10.若不等式(1-a )x 2-4x +6>0的解集是{x |-3<x <1}. (1)解不等式2x 2+(2-a )x -a >0; (2)b 为何值时,ax 2+bx +3≥0的解集为R?解 (1)由题意知1-a <0,且-3和1是方程(1-a )x 2-4x +6=0的两根,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-a <0,41-a=-2,61-a =-3,解得a =3.∴不等式2x 2+(2-a )x -a >0,即为2x 2-x -3>0, 解得x <-1或x >32.∴所求不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-1或x >32. (2)ax 2+bx +3≥0,即为3x 2+bx +3≥0, 若此不等式解集为R ,则Δ=b 2-4×3×3≤0,∴-6≤b ≤6.11.下列四个不等式:①-x 2+x +1≥0;②x 2-25x +5>0;③x 2+6x +10>0;④2x 2-3x +4<1. 其中解集为R 的是( ) A .① B .② C .③ D .④ 答案 C解析 ①显然不可能;②中Δ=(-25)2-4×5>0,解集不为R ; ③中Δ=62-4×10<0.满足条件;④中不等式可化为2x 2-3x +3<0,所对应的二次函数开口向上,显然不可能.故选C.12.在R 上定义运算“⊙”:a ⊙b =ab +2a +b ,则满足x ⊙(x -2)<0的实数x 的取值范围为( ) A .{x |0<x <2} B .{x |-2<x <1} C .{x |x <-2或x >1} D .{x |-1<x <2}答案 B解析 根据给出的定义得,x ⊙(x -2)=x (x -2)+2x +(x -2)=x 2+x -2=(x +2)(x -1), 又x ⊙(x -2)<0,则(x +2)(x -1)<0, 故不等式的解集是{x |-2<x <1}.13.若关于x 的方程(a -2)x 2-2(a -2)x +1=0无实数解,则a 的取值范围是________. 答案 2≤a <3解析 若a -2=0,即a =2时,原方程为1=0不合题意, ∴a =2满足条件,若a -2≠0,则Δ=4(a -2)2-4(a -2)<0, 解得2<a <3,综上有a 的取值范围是2≤a <3.14.已知不等式x 2-2x +5≥a 2-3a 对∀x ∈R 恒成立,则a 的取值范围为________. 答案 {a |-1≤a ≤4}解析 x 2-2x +5=(x -1)2+4≥a 2-3a 恒成立, ∴a 2-3a ≤4,即a 2-3a -4≤0, ∴(a -4)(a +1)≤0,∴-1≤a ≤4.15.在R 上定义运算:⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b cd =ad -bc .若不等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -1 a -2a -1 x ≥1对任意实数x 恒成立,则实数a 的最大值为________. 答案 32解析 原不等式等价于x (x -1)-(a -2)(a +1)≥1,即x 2-x -1≥(a +1)(a -2)对任意x 恒成立,因为x 2-x -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122-54≥-54, 所以-54≥a 2-a -2,解得-12≤a ≤32. 16.已知不等式ax 2+2ax +1≥0对任意x ∈R 恒成立,解关于x 的不等式x 2-x -a 2+a <0.解 ∵ax 2+2ax +1≥0对任意x ∈R 恒成立.当a =0时,1≥0,不等式恒成立;当a ≠0时,则⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ=4a 2-4a ≤0,解得0<a ≤1.综上,0≤a ≤1.由x 2-x -a 2+a <0,得(x -a )[x -(1-a )]<0.∵0≤a ≤1,∴①当1-a >a ,即0≤a <12时,a <x <1-a ; ②当1-a =a ,即a =12时,⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122<0,不等式无解; ③当1-a <a ,即12<a ≤1时,1-a <x <a . 综上,当0≤a <12时,原不等式的解集为{x |a <x <1-a };当a =12时,原不等式的解集为∅;当12<a ≤1时,原不等式的解集为{x |1-a <x <a }.。
一次函数与一元一次方程及不等式复习教案沂南三中张继学联系电话:一、【教材分析】二、【教学流程】运用4、直线y=x-1上的点在x轴上方时对应的自变量的范围是()A.x>1 B.x≥1C.x<1 D.x≤15、已知直线y=2x+k与x轴的交点为(-2,0),则关于不等式2x+k<0的解集是()A.x>-2 B.x≥-2C.x<-2 D.x≤-26、已知函数y=x-3,当x时,y>0,当x时,y<0.7、已知一次函数y=kx+b的图象如图所示,则不等式kx+b>0解集是()A.x>-2 B.x<-2C.x>-1 D.x<-18、如图是一次函数y=kx+b(k≠0)的图象,则关于x的方程kx+b=0的解为;关于x的不等式kx+b>0的解集为;关于x的不等式kx+b<0的解集为.让学生体会解一元一次不等式与求一定条件下自变量的取值范围的关系.解一元一次不等式从函数值的角度看,就是寻求使一次函数y=ax+b的值大于或小于零的自变量的取值范围.通过图象让学生认识不等式的解集与图象上点的坐标的联系学生独立完成问题,然后师生共同归纳得到,解一元一次不等式从形的角度看,就是确定直线y=kx+b在x轴上(或下)部分所有点的横坐标所构成的集合。
三、【板书设计】四、【教后反思】学生的认识是在不断实践、摸索中得以提高的,同样老师的教学能力也是通过不断的反思和反思之后的再实践得以提升的。
本节课的成功与遗憾有:成功之一:在问题探究中,挖掘了四个“一次”间的相互联系,方程刻画数量之间的相等关系,不等式刻画数量之间的不等关系,函数刻画数量之间的变化关系。
当函数中的一个变量的值确定时,可以利用方程来确定另一个变量的值;当已知函数中的某一个变量取值范围时,可以利用不等式(组)来确定另一个变量的范围。
成功之二:利用所学知识培养了学生数形结合的思想,让学生体会到华罗庚所说的“数无形时少直观,形无数时难入微”。
数形结合思想是重要的数学思想之一,也是解决数学问题的重要方法之一,通过数和形相互转化我们常常能把数学问题化难为易,化抽象为具体,成功之三:这节内容把不同的知识点融合在一起,在学生已有的知识基础上,让学生初步领略了数学学习中对知识的整合很有必要,为今后学习二次函数、二次方程、二次不等式的综合作了一个很好的铺垫。
19.2.3一次函数与方程、不等式第1课时一次函数与一元一次方程、不等式【学习目标】1.理解一次函数与一元一次方程、一元一次不等式之间的关系,会根据一次函数的图象解决一元一次方程和一元一次不等式的求解问题.2.学习用函数的观点看待方程及不等式的方法,初步感受用全面的观点处理局部问题的思想.【学习重点】用一次函数解一元一次方程、一元一次不等式.【学习难点】理解一次函数与一元一次方程、一元一次不等式之间的关系.情景导入生成问题1.已知直线经过点A(2,4)和点B(0,-2),那么这条直线的解析式是( )A.y=-2x+3B.y=3x-2C.y=-3x+2 D.y=2x-32.一个y关于x的函数同时满足两个条件:①图象过点(2,1);②当x>0时,y随x 的增大而减小,这个函数的解析式为(写出一个即可)自学互研生成能力一.阅读教材P96思考,完成下列内容:1.一元一次方程kx+b=0的解就是一次函数的图象与轴交点的坐标.2.已知一次函数y=ax+3与x轴的交点的横坐标为-4,则一元一次方程ax+3=0的解为.二.合作探究一次函数y=kx+b(k,b为常数,且k≠0)的图象如图所示,根据图象信息可求得关于x的方程kx+b=0的解为()A.x=-1B.x=2C.x=0 D.x=3归纳:当某一个一次函数的值为0时,求相应的自变量的值.从图象上看,相当于已知直线y=kx+b,确定它与x轴的交点的横坐标的值.三.自主探究阅读教材P96思考,完成下列问题:1.一次函数与一元一次不等式的关系:一元一次不等式kx+b>0(或kx+b<0)的解集,就是一次函数的图象在x轴方(或方)相应的自变量x的取值范围.2.已知一次函数y=kx+b(k≠0)的图象如图所示,则不等式kx+b≤0的解集是.四.合作探究对照图象,请回答下列问题:(1)当x取何值时,2x-5=-x+1?(2)当x取何值时,2x-5>-x+1?(3)当x取何值时,2x-5<-x+1?解:(1)由图象可知,直线y=2x-5与直线y=-x+1的交点的横坐标是,所以当x取时,2x-5=-x+1;(2)由图象可知,当时,直线y=2x-5落在直线y=-x+1的上方,即2x-5>-x+1;(3)由图象可知,当时,直线y=2x-5落在直线y=-x+1的下方,即2x-5<-x+1.五.合作探究A、B两城相距600 km,甲、乙两车同时从A城出发驶向B城,甲车到达B城后立即返回.如图是它们离A城的距离y(km)与行驶时间x(h)之间的函数图象.(1)求甲车行驶过程中,y与x之间的函数解析式,并写出自变量x的取值范围;(2)当它们行驶了7小时,两车相遇,求乙车车速.解:(1)(2)交流展示生成新知1.将阅读教材时“生成的问题”和通过“自主探究、合作探究”得出的“结论”展示在各小组的小黑板上,并将疑难问题也板演到黑板上,再一次通过小组间就上述疑难问题相互释疑.2.各小组由组长统一分配展示任务,由代表将“问题和结论”展示在黑板上,通过交流“生成新知”.检测反馈达成目标一.当堂检测1.一次函数y=2x-4的图象与x轴的交点坐标为(2,0),则一元一次不等式2x-4≤0的解集应是( )A.x≤2 B.x<2 C.x≥2 D.x>22.函数y=kx+b,当x>5时,y<0;当x<5时,y>0,则y=kx+b的图象必经过点( ) A.(0,5) B.(5,0) C.(-5,0) D.(0,-5)3.若直线y=3x-1与y=x-k的交点在第四象限,则k的取值范围为.二课后检测见《长江作业》课后反思查漏补缺1.我的收获:------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2.我的困惑:------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------。
第三节一次函数与方程(组)及一元一次不等式二、核心纲要直线:y = kx+b(k≠0)与x轴交点的横坐标,就是一元一次方程kx+b = 0 (k≠0)的解.求直线y = kx+b与x轴交点时,可令y = 0,得到方程k + B = 0,解方程得x=bk-,直线y=kx+b交x轴于点(bk-,0),bk-就是直线y =kx+b与x轴交点的横坐标,可令y轴交点的横坐标.注:(1)从“数”看:kx+b=0(k≠0)的解⇔在一次函数y=kx+b(k≠0)中,令y=0时,x的值.(2)从“形”看:kx+b=0(k≠0)的解⇔一次函数y=kx+b(k≠0)的图像与x轴交点的横坐标.2.—次函数与一元一次不等式的关系(1) 任何一次一次不等式都可以转化为ax+b>0或ax + b<0(a,b为常数,a≠0)的形式,所以解一元一次不等式可以看作:当一次函数值大(小)于0时,求自变量相应的取值范围.(2) 函数图像的位置决定两个函数值的大小关系①函数y1的图像在函数y2的图像的上方⇔y1>y2,如下图所示;②函数y1的图像在函数y2的下方⇔y1<y2,如下图所示;③特别说明:函数y 的图像在x 轴上方⇔y >0;函数y 的图像在X 轴下方y <0.3.一次函数与二元一次方程(组)的关系(1)一次函数的解析式:y =kx +b (k ≠0)本身就是一个二元一次方程,直线y =kx +b (k ≠0)上有无数个点,每个点的横纵坐标都满足二元一次方程y =kx +b (k ≠0),因此二元一次方程的解也就有无数个. (2) —次函数:y = kx +b (k ≠0)① 从“数”看,它是一个二元一次方程; ② 从“形”看,它是一条直线。
4.两条直线的位置关系与二元一次方程组的解 (1) 二元一次方程组1122y k x b y k x b =+⎧⎨=+⎩有唯一的解⇔直线y =k 1x +b 1不平行于直线y =k 2x +b 2⇔k 1≠k 2.(2) 二元一次方程组1122y k x b y k x b =+⎧⎨=+⎩无解⇔直线y =k 1x +b 1平行于直线y =k 2x +b 2⇔k 1=k 2,b 1≠b 2. (3) 二元一次方程组1122y k x b y k x b =+⎧⎨=+⎩有无数多个解⇔直线y =k 1x +b 1与y =k 2x +b 2重合⇔k 1=k 2,b 1=b 2.5.比较两个函数值大小的方法 (1) 画图像,求交点.(2) 过交点作平行于y 轴的直线. (3) 谁高谁大.6.数学思想数形结合和转化思想.本节重点讲解:一个定理,一个证明,两个思想.三、全能突破1.若直线y =(m -3)x +6与x 轴交于点(3,0),则m 的值为( ) A. 1 B. 2 C. 3 D. 42.如图19-3-1所示,一次函数y =kx +b 的图像经过A 、B 两点,则kx +b ≥0的解集是( ) A. x >0 B. x ≥—3 C. x >2 D. -3≤x ≤23.已知ax +b =0的解是2,则直线y =ax +b 与x 轴的交点坐标是______。
第五章 方程§5.1 方程与方程的同解性一、方程的概念在中学里,方程被定义为“含有未知数的等式”,这里我们从函数的观点给出方程的定义:定义 5.1.1:设有两个解析函数:),,,(21n x x x f 、),,(2,1n x x x g ,我们把等式),,,(),,,(2121n n x x x g x x x f =………(5.1.1)叫做方程。
其中n x x x ,,,21 叫做方程的未知数。
函数),,,(21n x x x f 与),,(2,1n x x x g 定义域的交集叫做方程的定义域。
满足方程的一个n 维有序数组),,,(21n a a a 叫做方程的一个解(也叫一组解),所有解的集合叫做方程的解集。
求出方程全部解的过程叫做解方程。
对这个定义我们作出如下说明:有的初等数学教材在方程的定义中还要求函数),,,(21n x x x f 与),,(2,1n x x x g 至少有一个不是常数。
我们认为这种观点欠妥。
因为按照这种定义,等式32,22==等不是方程,但是从方程等价的角度看,它们分别与等式22+=+x x 、32+=+x x 等价,按照这种观点它又应该算作是方程。
特别地,在任何一本中小学数学教材在涉及方程b ax =时,还专门分0≠a 、0==b a 和0=a 且0≠b 三种情形讨论其解的结构。
这里实际上已经默认了10=这类等式为方程(只不过方程无解罢了),这进一步说明应该把等式32,22==等看成方程。
因此,为了体系的统一和严谨,对方程的定义,还是不要作出“),,,(21n x x x f 与),,(2,1n x x x g 至少有一个不是常数”的限制为好。
一个方程有解无解,常常与讨论的数集合有关。
如果某个方程在一个给定的数集上无解,我们就说该方程在这个数集上无解。
例如:方程023=+x 在整数集上无解;方程022=-x 在有理数集上无解;方程012=+x 在实数集上无解。
《二次函数与一元二次方程、不等式》课标解读教材分析本节内容的地位体现在它的基础性,作用体现在它的工具性.二次函数与一元二次方程、一元二次不等式是初中从一次函数的角度看一元一次方程、一元一次不等式的延续和深化,对已学习过的集合与常用逻辑用语、不等式等知识的巩固和运用具有重要作用,也与后面要学习的直线与圆锥面线以及导数等内容密切相关.许多问题的解决都会借助于本节课的知识,是近年来高考综合题的热点,在高中数学中起着广泛的应用工具作用.本节内容包括:从函数观点看一元二次方程、从函数观点看一元二次不等式.通过学习,感悟数学知识之间的关联,认识函数的重要性,体会数形结合、分类讨论、等价转化等数学思想,提升学生直观想象和数学运算素养.学情分析学生在初中就已经接触了不等式,并通过从一次函数的角度看一元一次方程、一元一次不等式,发现了三者之间的内在联系,有着良好的知识基础.同时学生的心智发育逐渐成熟,发散思维习惯和方式已初步形成,具备了一定的数形结合思想,有着较好的观察与总结、类比、化归、探究的能力.教学建议一方面,引导学生回顾从一次函数的角度看一元一次方程与一元一次不等式,类比学会从二次函数的角度看一元二次方程与一元二次不等式,进一步理解函数、方程和不等式之间的关系,体会数学的整体性,提升数学运算等素养.另一方面,课上通过多列举具体的问题(也可以让学生提出问题或总结常见问题),让学生认识一元二次不等式在现实世界的广泛应用,提升数学建模素养. 学科核心素养目标与素养1.通过学习,理解一元二次方程、一元二次不等式与二次函数之间的关系,掌握图象法解一元二次不等式的方法,培养学生数形结合的能力、分类讨论的思想,积累基本解题经验,达到逻辑推理和直观想象核心素养水平一的层次.2.能够利用一元二次不等式解决一些实际问题,提升数学建模的能力,达到数学建模和数学运算核心素养水平一的层次.情境与问题通过用栅栏围矩形区域种植花卉的情境,引出一元二次不等式,进而探究它与一元二次方程、二次函数之间的关系.内容与节点本节内容为二次函数与一元二次方程、不等式,而一元二次不等式的求解是解不等式的基础和核心,它已成为代数、三角、解析几何交汇综合的部分.过程与方法1.经历从实际情境中抽象出一元二次不等式模型的过程和通过函数图象探究一元二次不等式与相应函数、方程的联系,获得一元二次不等式的解法,强化直观想象和逻辑推理的核心素养水平.2.利用一元二次不等式解决一些实际问题的探究过程,使学生掌握数学建模的方法,巩固数学建模和数学运算的核心素养.教学重点难点重点能借助一元二次函数求解一元二次不等式.难点理解三个“二次”之间的关系.。
从函数的观点看方程及不等式
数学是研究现实世界的量的关系的学科——恩格斯。
由于数学概念、理论和方法都源于实际,是从现实世界的材料中抽象出来的。
数学内容之间相互联系,充满运动变化和对立统一的辨证关系。
函数和方程(方程组)及不等式的这种对应关系正是这种辨证关系的真实写照。
一、函数与方程的关系
(一)从关系式上看。
一次函数的关系式为:y=ax+b(a≠0),一元一次方程的一般形式为:ax+b=0(a≠0)从形式上可以看出,当把一次函数关系式中的因变量y改写为整数0就可将函数式转化为方程式;反之,把一元一次方程一般式等号右边的0改写为一个变量y就可将方程式转化为函数式。
同理,二次函数的关系式为y=ax2+bx+c(a≠0),一元二次方程的一般形式为ax2+bx+c=0(a≠0),当把二次函数关系式中的因变量y改写为整数0就可将函数式转化为方程式;将方程式右边的0换成一个变量y则方程式变为函数式。
(二)从函数的图象与方程的解来看。
一次函数的图象是一条直线,这条直线必与x轴相交,其交点坐标为(-,0),也就是当因变量y=0时其自变量x=-,这个x的值就是方程ax+b=0(a≠0)的解,换句话说,方程ax+b=0(a≠0)的解就是相对应函数的图象直线y=ax+b上无数个点中的与x 轴相交的那一点的横坐标;二次函数的图象是一条抛物线,这条抛物线与x轴的位置关系有三种情况:当抛物线与x轴有一个交点时,相对应的方程ax2+bx+c=0(a≠0)就有两个相等的实数根x1=x2=-,当抛物线与x轴有两个交点时,相对应的方程ax2+bx+c=0(a≠0)就有两个不相等的实数根x1=,x2=,当抛物线与x轴没有交点时,相对应的方程ax2+bx+c=0(a≠0)就没有实数根。
换句话说,方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解就是相对应抛物线上无数个点中的与x轴相交的那一点或两点的横坐标。
二、函数与二元一次方程组的关系
当把二元一次方程组中每个方程右边的0改写成变量y,就可将方程组转化为两个一次函数式。
其解恰好为这两个一次函数图象交点的横坐标。
三、一次函数与一元一次不等式的关系
(一)从关系式上看。
一次函数y=ax+b(a≠0)与一元一次不等式ax+b>0(a
≠0)或ax+b,≠)就可以将
函数关系式转化为不等式,反之亦然。
(二)从函数的图象与不等式的解集来看。
一次函数的图象必与x轴相交,其交点将这条直线分割成两条射线,其中一条在x轴的上方,另一条在x轴的下方,当ax+b≥0(a>0)时其解集为相对应直线y=ax+b 在x轴上方的那条射线上的无数点的横坐标。
当ax+b≤0(a>0)时其解集为相对应直线y=ax+b在x轴下方的那条射线上的无数点的横坐标。
四、二次函数与一元二次不等式的关系
(一)从关系式上看。
二次函数的关系式为y=ax2+bx+c(a≠0),一元二次不等式的一般形式为ax2+bx+c>0(a≠0)或ax2+bx+c,≠)就可以将函数关系式转化为不等
式,反之就可将不等式转化为函数关系式。
(二)从函数的图象与不等式的解集来看。
二次函数的图象是一条抛物线,这条抛物线与x轴的位置关系有三种情况:①当抛物线y=ax2+bx+c(a>0)与x轴无交点时,相对应不等式ax2+bx+c>0(a>0)的解集为全体实数,而不等式ax2+bx+c0)的解集为空集;②当抛物线y=ax2+bx+c(a>0)与x轴有一个交点时,相对应不等式ax2+bx+c>0(a>0)的解集为除了抛物线与x轴的交点以外的所有点的横坐标,而不等式ax2+bx+c0)的解集为空集;③当抛物线y=ax2+bx+c(a>0)与x轴有两个交点时,相对应不等式ax2+bx+c>0(a>0)的解集为在x轴上方的那两条曲射线上的无数点的横坐标(交点除外),而不等式ax2+bx+c0)的解集为在x轴下方的那条曲线段上的无数点的横坐标(交点除外)。
当抛物线y=ax2+bx+c(a0(a>0)的解集为空集,而不等式ax2+b0)的解集为全体实数;当抛物线y=ax2+bx+c(a0(a>0)的解集为空集,而不等式ax2+bx+c0)的解集为除了抛物线与x 轴的交点以外的所有点的横坐标;当抛物线y=ax2+bx+c(a0(a>0)的解集为在x轴上方的那条曲线段上的无数点的横坐标(交点除外)。
而不等式ax2+bx+c0)的解集为在x轴下方的那两条曲射线上的无数点的横坐标(交点除外)。
函数和方程(方程组)及不等式的这种对应关系,在现实世界中应用非常广泛,值得我们进一步研讨。