二次函数与方程不等式的关系
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中考数学复习:函数与方程、不等式的关系1.函数与方程的关系(1)关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解⇔抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交点的横坐标的值;(2)关于x的一元二次方程ax2+bx+c=mx+n(am≠0)的解⇔抛物线y=ax2+bx+c (a≠0)与直线y=mx+n(m≠0)交点的横坐标的值.2.函数与不等式的关系(1)关于x的不等式ax2+bx+c>0(a≠0)的解集⇔抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)位于x轴上方的所有点的横坐标的值;(2)关于x的不等式ax2+bx+c<0(a≠0)的解集⇔抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)位于x轴下方的所有点的横坐标的值;(3)关于x的不等式ax2+bx+c>mx+n(ma≠0)的解集⇔抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)位于直线y=mx+n(m≠0)上方的所有点的横坐标的值;(4)关于x的不等式ax2+bx+c<mx+n(ma≠0)的解集⇔抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)位于直线y=mx+n(m≠0)下方的所有点的横坐标的值.例题讲解例1在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=mx2-2mx-2(m≠0)与y轴交于点A,其对称轴与x轴交于点B.若该抛物线在-2<x<-1这一段位于直线l:y=-2x+2的上方,并且在2<x<3这一段位于直线AB的下方,求该抛物线的表达式.解:如图,因为抛物线的对称轴是x=1,且直线l与直线AB关于对称轴对称.所以抛物线在-1<x<0这一段位于直线l的下方.又因为抛物线在-2<x<-1这一段位于直线l的上方,所以抛物线与直线l的一个交点的横坐标为-1.当x=-1时,y=-2×(-1)+2=4,则抛物线过点(-1,4),将(-1,4)代入y=mx2-2mx-2,得m+2m-2=4,则m=2.所以抛物线的表达式为y=2x2-4x-2.例2已知y=ax²+bx+c(a≠0)的自变量x与函数值y满足:当-1≤x≤1时,-1≤y≤1,且抛物线经过点A(1,-1)和点B(-1,1).求a的取值范围.解:因为抛物线y=ax²+bx+c经过A(1,-1)和点B(-1,1),代入得a+b+c=-1,a-b+c=1,所以a+c=0,b=-1,则抛物线y=ax²-x-a,对称轴为x=12a.①当a<0时,抛物线开口向下,且x=12a<0,如图可知,当12a≤-1时符合题意,所以-12≤a<0.当-1<12a<0时,图像不符合-1≤y≤1的要求,舍去.②当a>0时,抛物线开口向上,且x=12a>0.如图可知,当12a≥1时符合题意,所以0<a≤12.当0<12a<1时,图像不符合-1≤y≤1的要求,舍去.综上所述,a的取值范围是-12≤a<0或0<a≤12.例3在平面直角坐标系xOy中,对于点P(a,b)和点Q(a,'b)给出如下定义:1 '1b abb a ≥⎧=⎨-<⎩,则称点Q为点P的限变点.例如:点(2,3)的限变点的坐标是(2,3),点(﹣2,5)的限变点的坐标是(﹣2,﹣5).(1)若点P在函数y=﹣x+3(﹣2≤x≤k,k>﹣2)的图象上,其限变点Q的纵坐标b′的取值范围是﹣5≤b′≤2,求k的取值范围;(2)若点P在关于x的二次函数y=x2﹣2tx+t2+t的图象上,其限变点Q的纵坐标b′的取值范围是b′≥m或b′<n,其中m>n.令s=m﹣n,求s关于t的函数解析式及s的取值范围.解:(1)依题意,y=﹣x+3(x≥﹣2)图象上的点P的限变点必在函数y=313-21x xx x-+≥⎧⎨-≤<⎩的图象上.∴b′≤2,即当x=1时,b′取最大值2.当b′=﹣2时,﹣2=﹣x+3.∴x=5.当b′=﹣5时,﹣5=x﹣3或﹣5=﹣x+3.∴x=﹣2或x=8.∵﹣5≤b′≤2,由图象可知,k的取值范围是5≤k≤8.(2)∵y=x2﹣2tx+t2+t=(x﹣t)2+t,∴顶点坐标为(t,t).若t<1,b′的取值范围是b′≥m或b′<n,与题意不符.若t≥1,当x≥1时,y的最小值为t,即m=t;当x<1时,y的值小于﹣[(1﹣t)2+t],即n=﹣[(1﹣t)2+t].∴s=m﹣n=t+(1﹣t)2+t=t2+1.∴s关于t的函数解析式为s=t2+1(t≥1),当t=1时,s取最小值2,∴s的取值范围是s≥2.1);点B;5≤k≤8;s≥2.进阶训练1.若关于x 的一元二次方程x 2+ax +b =0有两个不同的实数根m ,n (m <n ),方程x 2+ax+b =1有两个不同的实数根p ,q (p <q ),则m ,n ,p ,q 的大小关系为( )A .m <p <q <nB .p <m <n <qC .m <p <n <qD .p <m <q <nB【提示】 函数y =x 2+ax +b 和函数y =x 2+ax +b -1的图像如图所示,从而得到p <m <n<q解:函数y =x 2+ax +b 如图所示: xq n m p O2.在平面直角坐标系xOy 中,p (n ,0)是x 轴上一个动点,过点P 作垂直于x 轴的直线,交一次函数y =kx +b 的图像于点M ,交二次函数y =x ²-2x -3的图像于点N ,若只有当-2<n <2时,点M 位于点N 的上方,求这个一次函数的表达式.y =-2x +1【提示】 依据题意并结合图像可知,一次函数的图像与二次函数的图像的交点的横坐标分别为-2和2,由此可得交点坐标分别为-2和2,由此可得交点坐标为(-2,5)和(2,-3)将交点坐标分别代入一次函数表达式即可3.在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=mx2-(2m+1)x+m-5的图像与x轴有两个公共点,若m取满足条件的最小整数,当n≤x≤1时,函数值y的取值范围是-6≤y≤4-n,求n的值n的值为-2【提示】根据已知可得m=1.图像的对称轴为直线x=32.当n≤x≤1<32时,函数值y随自变量x的增大而减小,所以当x=1时,函数的值为-6,当x=n时,函数值为4-n.所以n2-3n-4=4-n,解得n=-2或n=4(不符合题意,舍去),则n的值为-2。
bds04_2.2(3) 一元二次不等式与二次函数、一元二次方程的关系课题名称 2.2(3) 一元二次不等式与二次函数、一元二次方程的关系课时 2 课型新授一教学目标知识与技能:1. 通过二次函数的图像了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的内在联系.2. 能通过二次函数的图像与对应的一元二次方程,直观地求出一元二次不等式的解集.3. 理解转化的思想,即理解一元二次不等式是如何转化为用相应的二次函数图像与一元二次方程的根来进行求解的.过程与方法:1. 教学过程中注重知识的形成过程,把握学生的认知规律.2. 强调数形结合的解题方法.情感态度与价值观:1.借助图像来求解抽象的问题,提高学生学习的兴趣和解题的正确率.2.通过学习使学生学会分析和归纳复杂事物的能力,结合工学交替等途径,为日后进入职场奠定基础.二教学重点与难点教学重点:1.一元二次函数的图像.2. 通过二次函数的图像与对应的一元二次方程,解一元二次不等式. 教学难点:1. 数形结合的方法.三教学方法启发式教学. 类比的方法,归纳的方法. 四教学手段利用多媒体课件bds04、黑板等.五教学过程【新课导入】一元二次不等式与二次函数、一元二次方程的关系:解一元二次不等式是否一定要转化为一元一次不等式组来解呢? 其实不然!因为一元二次不等式与二次函数、一元二次方程三者之间存在着密不可分的“亲缘”关系, 你可以借助二次函数的图像及相应一元二次方程的根,解决一元二次不等式的解的问题. 【示范例题】 例4 已知二次函数223y x x =--(1) 画出此二次函数的图像; (2) 求当x 取何值时,y =0;(3) 求当x 在何范围内取值时,y <0; (4) 求当x 在何范围内取值时,y >0. 解 (1) 图像如下图所示:(2) 由y =0,得 2-2-30xx =解此一元二次方程,得11x =-,23x = ∴当1x =-或3x =时,y =0.(3) 由图可知,当-1<x <3时,二次函数图像在x 轴的下方. ∴当-1<x <3时,y <0.(此时,2230xx --<)(4) 由图可知,当x <-1或x >3时,二次函数图像在x 轴的上方. ∴当 x <-1或x >3时,y>0.(此时,2-2-30x x >)提问:不等式2230x x --<的解集是? 不等式2230xx -->的解集是?例5 利用在例题4学到的知识,解不等式:28230x x -->解 不等式对应的二次函数为2823y x x =--令y=0,对应方程28230x x --=的根为: 121324x x =-=, 当12x <-或 34x >时,y >0. ∴不等式28230x x -->的解集为13,,24⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.例6 解不等式:22-20x x -+>解二次项系数为负,∴原不等式两边同乘以-1,得:2220x x -+<对应方程: 2220xx -+=的判别式()2241240∆=--⨯⨯=-<对应二次函数:222y x x =-+的图像如图所示:a >0开口向上,0∆<,图像位于x 轴上方;∴不等式222<0x x -+的解集为φ.即原不等式22-20x x -+>的解集为φ.例7 解不等式:2440x x -+>解 对应方程: 244=0xx -+的判别式()244140∆=--⨯⨯=对应二次函数:244y x x =-+的图像如图所示:a >0开口向上,0∆=,图像与x 轴有一个交点;∴不等式2440x x -+>的解集为()(),22,-∞+∞.【双基讲解】一元二次不等式的解法:解一元二次不等式的关键是看不等式对应的二次函数图像.这种方法解一元二次不等式:20ax bx c ++>或()200ax bx c a ++<>的步骤是:(1)计算判别式24b ac ∆=-;(2)根据判别式的值的情况分别求解. 这里涉及的情况如下表所示:例8 解不等式:(1) 22520x x -+≤;(2) ()()841x x x +>-;(3)()()2124x x +-<-.解 (1) 解不等式: 22520x x -+≤()254229∆=--⨯⨯=方程22520xx -+=的两个根为:12122x x ==,∴不等式的解集为1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦. (2) 解不等式: ()()841xx x +>-解 原不等式化简得:2440x x ++>244140∆=-⨯⨯=方程2440x x ++=有两个相等的实数根:122x x ==-∴不等式的解集为()(),22,-∞--+∞.(3) 解不等式:()()2124x x +-<-解 原不等式化简得: 22320x x -+<()2342270∆=--⨯⨯=-< ∴方程22320x x -+=没有实数根,∴原不等式的解集为φ.【巩固练习】 课堂练习2.2(3)1. 写出下列一元二次不等式对应的二次函数和一元二次方程. (1) 23100xx -->; (2) ()()2130x x -+<;(3)251360x x -+-≥; (4) ()24221x x x +-<-.2. 已知二次函数2-3-10y x x =(1) 画出此二次函数的图像; (2) 求当x 取何值时,y = 0; (3) 求当x 在何范围内取值时,y < 0; (4) 求当x 在何范围内取值时,y > 0. 3. 解下列不等式: (1) 27120xx -+>; (2) 22530x x +-<;(3)22150x x --+≥; (4) ()24421x x x +-<-.六 课堂小结1. 利用二次函数的图像、一元二次方程和一元二次不等式之间的关系求解一元二次不等式;2. 利用上述关系给出了一个一般性的求解方法.七 布置作业由老师根据学生的具体情况灵活布置八 教学后记根据上课的具体情况,由老师书写教案编制人:周芸辉。
二次函数与不等式知识点总结在数学的学习中,二次函数和不等式都是非常重要的知识点。
二次函数是一种数学函数,其表达式为y=ax^2+bx+c,其中a、b、c为常数,且a≠0。
不等式是数学中关系的一种表达方式,用于描述两个数或两个算式之间的大小关系。
本文将对二次函数与不等式的相关知识点进行总结。
1. 二次函数的基本形式二次函数的一般形式为y=ax^2+bx+c,其中a、b、c为常数。
其中,a决定了二次函数的开口方向以及抛物线的开口程度,当a>0时,抛物线开口向上;当a<0时,抛物线开口向下。
b和c分别决定了函数图像在x轴和y轴上的平移。
2. 二次函数的顶点二次函数的顶点是抛物线的最高点或最低点,在数轴上表示为(x,y)。
顶点的横坐标为x=-b/(2a),纵坐标为y=f(x)。
3. 二次函数的对称轴二次函数的对称轴是通过抛物线顶点并垂直于x轴的一条直线,其方程为x=-b/(2a)。
对称轴将抛物线分为两个对称的部分。
4. 二次函数的零点二次函数的零点是使函数值为0的x值,可以通过解二次方程ax^2+bx+c=0来求得。
其中,判别式Δ=b^2-4ac可以判断方程的解的情况:当Δ>0时,方程有两个不相等的实根;当Δ=0时,方程有两个相等的实根;当Δ<0时,方程无实根。
5. 不等式的基本性质不等式中的关系符号包括大于(>)、小于(<)、大于等于(≥)、小于等于(≤)以及不等于(≠)。
不等式的解是满足不等式的数值范围,可以是实数或整数。
6. 不等式的解集表示不等式的解集可以用区间表示,常见的有开区间、闭区间和半开半闭区间。
例如,表示不等式x>1的解集可以表示为(1, +∞),表示不等式x≥-2的解集可以表示为[-2, +∞)。
7. 一元二次不等式的解法一元二次不等式是指含有二次项及其系数的一元不等式。
常用的解法包括关于不等式的变形、利用不等式的性质以及绘制函数图像等方法。