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浅谈含参数一元二次不等式的解法

2018-09-05陈新元

课程教育研究·上 2018年7期
关键词:解法

陈新元

【摘要】一元二次不等式及其解法是高中数学中的重点,也是学习的一个难点。结合具体的实例,阐述含参数,不讨论;讨论两根大小;讨论判别式△与0的关系;讨论二次项前的系数等对含参数一元二次不等式的解法理解。又讨论了高考中含参数一元二次不等式常常与导数联系在一起考查——含参函数的单调性的讨论等问题。

【关键词】一元二次不等式 含参数 解法

【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)07-0131-01

一、仔细审题,分清类型

1.含参数,不讨论

例1:解关于x的不等式:x2-(2m+1)x+m2+m<0

解析:方程x2-(2m+1)x+m2+m=0的解为x1=m,x2=m+1,且知m

2.讨论两根大小

例2:解关于x的不等式:x2+(1-a)x-a<0

解析:方程x2+(1-a)x-a=0的解为x1=-1,x2=a,函数y=x2+(1-a)x-a的图像开口向上,所以当a<-1时,原不等式的解集为(a,-1);当a=-1时,原不等式的解集为?覫;当a>-1时,原不等式的解集为(-1,a)。

方法归纳:本例中确定了方程有两个根,但不能确定两根的大小,要讨论两根的大小,从x1>x2,x1=x2,x1

3.讨论判别式△与0的关系

例3:设00},B={x/2x2-3(1+a)x+6a>0},D=A∩B,求集合D(用区间表示)。

解析:令g(x)=2x2-3(1+a)x+6a,

△=9(a+1)2-48a=9a2-30a+9=9(a-3)(a- )。

(1)当

(2)当a= 时,g(x)=2x2-4x+2>0, ∴B={x/x≠1} ∴D=(0,1)∪(1,+∞).

(3)当00,g(x)=0的两个根为

x1= , x2=

∵(3a+3)2-(9a2-30a+9)=48a>0

∴x1>x2>0,∴B={x/xx2}

∴D=(0, )∪( ,+∞)

方法归纳:本例中在解方程时,要先判断方程解的个数,讨论判别式△与0的关系,从△>0, △=0,△<0三个方面进行讨论。在△>0时,方程有两个根,还要确定两根的大小,如果不能确定,要讨论两根的大小关系。最后再通过观察函数的图像,从而确定原不等式的解集。

二、学会运用,联系高考

学习的目的不是死记知识,而是为了更好的运用,高考中含参数一元二次不等式常常与导数联系在一起考查——含参函数的单调性的讨论。下面通过具体的实例来体会一下。

例5:已知函数f(x)=(2x2-3x+a)·ex(a∈R)

(1)求函数f(x)的单调性;

(2)当a=0时,方程f(x)=t有且仅有一个实根,求实数t的取值范围。

解析:(1)函数的定义域为R

f '(x)=(2x2-3x+a)'ex+(2x2-3x+a)(ex)'=(4x-3)ex+(2x2

-3x+a)ex=[2x2+x+(a-3)]ex

当△≤0,即a≥ 时, 2x2+x+(a-3)≥0恒成立,又ex>0,所以f '(x)≥0恒成立,故函数f(x)在R上单调递增,没有递减区间。

当△>0,即a< 时,方程2x2+x+(a-3)=0有两个不同的根x1= ,x2= ,且x10,又ex>0,所以f '(x)>0,故函数f(x)在区间(-∞,x1)和(x2,+∞)上单调递增;当x∈(x1,x2)时,2x2+x+(a-3)<0,又ex>0,所以f '(x)<0,故函数f(x)在区间(x1,x2)上单调递减。

综上:当a≥ 时,函数f(x)在R上单调递增,没有递减区间;当a< 时,函数f(x)在区间(-∞,x1)和(x2,+∞)上單调递增,在区间(x1,x2)上单调递减。

(3)当a=0时,f(x)=(2x2-3x)ex

方程f(x)=t有且仅有一个实根,即函数y=f(x)的图像与直线y=t有且仅有一个交点。

而f '(x)=(2x2+x-3)ex,令f '(x)<0,得2x2+x-3<0,解得-

所以函数的极大值为f(- )=9e ,极小值为f(1)=-e。

因为x<0时,f(x)>0,所以当t>9e 或t=-e时,函数y=f(x)的图像与直线y=t有且仅有一个交点。

所以实数的取值范围是t/t=-e或t>9e

技巧点拨:该题的第(1)问属于典型的高考命题热点问题——含参函数的单调性讨论,需要根据导函数解析式中变号的部分,也就是二次代数式的符号进行分类讨论,可以结合二次函数图像的特征,讨论判别式△与0的关系,根据导函数符号的变化讨论单调性。

参考文献:

[1]王晓艳.解含参数的一元二次不等式的分类方法[J].中学教学参考,2010(26).

[2]李妍华,杨平.含参数的一元二次不等式的轻松破解[J].上海中学数学,2012(10).

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