【一元二次不等式怎么解】一元二次不等式是数学中常见的问题,通常形式为 $ ax^2 + bx + c > 0 $ 或 $ ax^2 + bx + c < 0 $(其中 $ a \neq 0 $)。解决这类不等式的关键在于找到对应的二次函数图像与x轴的交点,并结合开口方向来判断不等式的解集。下面是对一元二次不等式解法的总结。
一、解题步骤
1. 整理不等式:将不等式化为标准形式 $ ax^2 + bx + c > 0 $ 或 $ ax^2 + bx + c < 0 $。
2. 求根:利用求根公式或因式分解法求出对应方程 $ ax^2 + bx + c = 0 $ 的根。
3. 画图分析:根据二次函数的图像(抛物线)开口方向(由a的正负决定)和根的位置,判断不等式的解集。
4. 写出解集:根据图像和不等号的方向,确定不等式的解区间。
二、解法总结表
步骤 | 内容说明 |
1. 整理不等式 | 将不等式写成标准形式 $ ax^2 + bx + c > 0 $ 或 $ ax^2 + bx + c < 0 $,并确保 $ a > 0 $(若 $ a < 0 $,可两边同时乘以 -1 并改变不等号方向) |
2. 求根 | 解方程 $ ax^2 + bx + c = 0 $,得到两个实数根 $ x_1 $ 和 $ x_2 $(若判别式 $ \Delta = b^2 - 4ac \geq 0 $) |
3. 分析图像 | 根据 $ a $ 的正负判断抛物线开口方向: - 若 $ a > 0 $,开口向上; - 若 $ a < 0 $,开口向下 |
4. 判断解集 | 根据不等号方向和抛物线开口方向,得出解集: - 若 $ a > 0 $,且不等式为 $ > 0 $,则解集为 $ (-\infty, x_1) \cup (x_2, +\infty) $; - 若 $ a > 0 $,且不等式为 $ < 0 $,则解集为 $ (x_1, x_2) $; - 若 $ a < 0 $,则符号相反 |
三、特殊情况处理
- 无实数根(即 $ \Delta < 0 $):
若 $ a > 0 $,则 $ ax^2 + bx + c > 0 $ 对所有实数成立;
若 $ a < 0 $,则 $ ax^2 + bx + c < 0 $ 对所有实数成立。
- 有重根(即 $ \Delta = 0 $):
方程只有一个实数根 $ x_0 $,此时不等式的解集为:
- 若 $ a > 0 $,$ ax^2 + bx + c > 0 $ 的解集为 $ x \neq x_0 $;
- 若 $ a < 0 $,$ ax^2 + bx + c < 0 $ 的解集为 $ x \neq x_0 $。
四、示例解析
例1:解不等式 $ x^2 - 5x + 6 > 0 $
1. 因式分解:$ (x - 2)(x - 3) > 0 $
2. 根为 $ x = 2 $ 和 $ x = 3 $
3. 抛物线开口向上
4. 解集为 $ (-\infty, 2) \cup (3, +\infty) $
例2:解不等式 $ -x^2 + 4x - 3 < 0 $
1. 两边乘以 -1,不等号方向改变:$ x^2 - 4x + 3 > 0 $
2. 因式分解:$ (x - 1)(x - 3) > 0 $
3. 根为 $ x = 1 $ 和 $ x = 3 $,开口向上
4. 解集为 $ (-\infty, 1) \cup (3, +\infty) $
通过以上步骤和表格总结,可以系统地掌握一元二次不等式的解法,提高解题效率和准确性。