1.4 一元二次不等式 一、素质教育目标 (一)知识教学点 1.二次函数性质、图象. 2.解一元二次不等式. 3.有约束条件二次函数的最值. 4.二次函数、二次方程与一元二次不等式解间的关系,一元二次不等式的应用. (二)能力训练点 1.理解一元二次函数,一元二次方程与一元二次不等式间的关系. 2.掌握解一元二次不等式的方法. 3.掌握求有约束条件二次函数最值. 4.能灵活应用解不等式知识求区间根的问题. (三)德育渗透点 通过理解一元二次函数、一元二次方程与一元二次不等式间的关系,不仅提高学生解综合问题的能力,也使学生初步树立辩证观.
二、教学重点、难点、疑点及解决办法 1.教学重点:掌握解一元二次不等式的方法,会求有约束条件的二次函数最值,应用一元二次不等式知识解区间根问题. 2.教学难点:理解一元二次函数、一元二次方程、一元二次不等式间的关系,讨论区间根问题. 3.教学疑点:正确区分绝对不等式f(x)>0与f(x)<0条件的差异. 三、课时安排 本课题安排2课时. 四、教与学过程设计 第一课时 初中我们学过一元一次不等式,前面进一步学习|ax+b|<c与|ax-b|>c型的不等式,这里虽有绝对值符号,但是一次的.现在,我们将提高一步学习一元二次不等式(宣布课题). 1.二次函数及图象 师:设有一元二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),试问什么时候二次函数图象与x轴有二交点?一交点?无交点?
生:判别式Δ=b2-Δac,当Δ>0时y=f(x)与x轴有二交点;当Δ=0时,y=f(x)与x轴仅有一交点;当Δ<0时,y=f(x)与x轴无交点. 师:当Δ>0时,设y=f(x)图象与x轴两交点为x1<x2.试作,当a>0时,y=f(x)图象,当a<0时,y=f(x)的图象. 师指出,一元二次函数y=f(x)与x轴交点x1,x2就是相应一元二次方程f(x)=0的两根. 观察图象不难知道.
师提问:当△=0,y=f(x)图象与x轴交点几个?其图象? 师指出,观察图象不难知道 △=0,a>0 △=0,a<0 师问:当△<0时,y=f(x)图象与x轴有公共点吗?其图象? 生:当△<0时,y=f(x)图象与x轴无公共点,其图象为
师指出:观察图象不难知道. a>0时 绝对不等式f(x)>0解为x∈R. 绝对不等式f(x)<0解为x∈R. 2.例举(师生共同活动) 例1 解不等式(x+4)(x-1)<0. 解:令(x+4)(x-1)=0得 x1=-4,x2=1,△>0,又a>0. ∴ 不等式解为 -4<x<1.
例2 解不等式2x2-3x-2>0. 解:令2x2-3x-2=0,得 ∴不等式解为 例3 解不等式-3x2+6x>2. 解:原不等式为-3x2+6x-2>0. 令-3x2+6x-2=0,得
例4 解不等式4x2-6x+1>0. 解:令9x2-6x+1=0,得 例5 解不等式x2-x+2<0. 解:令x2-x+2=0 ∵△<0,a>0, ∴不等式解为x∈ . 例6 解不等式x2+mx-6m2<0. 解:令x2+mx-6m2=0有 △=m2+24m2≥0,x1=2m,x2=-3m. 又a>0 当x>0时,x1>x2. ∴不等式解为
-3m<x<2m. 当m=0时,x1=x2. ∴不等式解为 x∈ 当m<0时,x1<x2. 2m<x<-3m. 3、练习(略) 五、作业(略) 六、板书设计
第二课时 一、教与孝过程设计 师:上节课学习了一元二次函数图象,解一元二次不等式.本节课将进一步学习一元二次函数性质、解一元二次不等式在求最值与解区间根问题的应用(宣布课题). 1.一元二次函数性质 师:设有一元二次函数y=2x2-8x+1试问,它的标准式是什么?顶点坐标?对称轴?单调区间?
生:y=2(x-2)2-7 其顶点坐标为(2,-7) 对称轴x=2, 从图象不难看到当x>2时,随x变大,y的值也变大,当x<2时随x值变大,y的值反而变小. 师:进一步,考虑一般情况,设有二次函数y=ax2+bx+c(不设妨a>0),试问,它的标准式是什么?顶点坐标?对称轴?单调区间? 生:经配方有
2.有约束条件最值 师提问:设有一元二次函数y=2x2-8x+1.试问, 当x∈[3,4]时,随x变大,y的值变大还是变小? 由此y=f(x)在[3,4]上的最大值与最小值分别是什么? 生:经配方有y=2(x-2)2-7 ∵对称轴x=2,区间[3,4]在对称轴右边, ∴y=f(x)在[3,4]上随x变大,y的值也变大,因此 ymax=f(4)=1. ymin=f(3)=-5. 师提问:设有一元二次函数y=2x2-4ax+2a2+3.试问, 此函数对称轴是什么?
当x∈[3,4]时,随x变大,y的值是变大还是变小?与a取值有何关系? 由此,求y=f(x)在[3,4]上的最大值与最小值. 生:经配方有y=2(x-a)2+3. 对称轴为x=a. 当a≤3时,因为区间[3,4]在对称轴的右边,因此,当x∈[3,4]时,随x变大,y的值也变大. 当3<a<4时,对称轴x=a在区间[3,4]内,此时,若3≤x≤a,随x变大,y的值变小,但若a≤x≤4,随x变大,y的值变大. 当4≤a时,因为区间[3,4]在对称轴的左边,因此,当x∈[3,4]时,随x变大,y的值反而变小.
根据上述分析,可知. 当a≤3时, ymax=f(4)=2a2-16a+35. ymin=f(3)=2a2-12a+21. 当3<a<4时, ymin=f(a)=3. 其中,a≤3.5时, yamx=f(4)=2a2-16a+35. a≥3.5时, ymax=f(3)=2a2-12a+21. 当≥4时, ymin=f(4)=2a2-16a+35.
3.区间根问题。 师:在初中学习一元二次方程时,我们已学过方程无实根,有相等实根,有两不等实根的条件,此时,没有考虑根在什么范围内,在高中,将进一步学习根在指定区间内应满足的条件,下面将通过具体的例题说明之. 设有一元二次方程 x2+2(m-1)x+(m+2)=0. 试问: (1)m为何值时,有一正根、一负根. (2)m为何值时,有一根大于1、另一根小于1. (3)m为何值时,有两正根. (4)m为何值时,有两负根. (5)m为何值时,仅有一根在[1,4]内? 生:(在教师帮助下回答问题)
(1)设方程一正根x2,一负根x1,显然x1、x2<0,依违达定理有m+2<0. 师问:此时为什么设考虑△>0呢? 生:因为,x1、x2<0条件下,ac<0,因此能保证△>0. (2)设x1<1,x2>1,则x1-1<0,x2-1>0只要求(x1-1)(x2-1)<0,即x1x2-(x1+x2)+1<0. 依韦达定理有 (m+2)+2(m-1)+1<0.
依韦达定理有 师问:若缺少条件△>0行吗? 存在如图1-12所示的二次函数,开口向上,与x轴无交点. 因此,方程f(x)=0无实根,不合题设.
(5)由图象不难知道,方程f(x)=0在[3,4]内仅有一实根条件为f(3)·f(4)<0,即 [9+6(m-1)+(m+2)]·[16+8(m-1)+(m+2)]<0. ∴(7m+1)(9m+10)<0.
二、作业(略) 三、板书设计