含参数的一元二次不等式的解法突破
2019-11-25南京市金陵中学
南京市金陵中学 于 健
求含参数的一元二次不等式的解集是我们学习这部分内容的难点,首先要搞清楚不含参数时如何解不等式,虽说有几种不同的解法,但其核心可以归纳为“一求、二画、三写”三步曲.即先求相应的一元二次方程的根,然后画出相应的一元二次函数的草图,最后写出不等式的解集.它将三个“二次”(二次不等式、二次方程、二次函数)之间的关系有机地结合起来,数形结合跃然纸上.
而解含参数的一元二次不等式,仍可围绕“一求、二画、三写”这三步曲,但是由于不等式中含有参数,就要考虑:对应的方程是否有根?在画相应的函数的草图时,图象是抛物线吗?开口如何?方程如有两根,谁大谁小?以解ax2+bx+c>0为例,因为a,b,c中会含有参数,所以以上情况,就需要分类讨论了.
一、不等式的“身份”明确,对应方程的根的情况明显
当参数不包含在二次项系数处时,我们可以把它称之为“身份”明确的不等式.对于这种含参的一元二次不等式,当其对应方程的根的情况也很明显时,我们就只需要对方程的根的大小关系做出分类讨论即可,从而再依据之前总结的一般一元二次不等式的解法,在不同的分类讨论标准下写出对应的解集.
例1 解关于x的不等式x2-)+10(a≠0).
二、不等式的“身份”明确,对应方程的根的情况不明显
当我们讨论的是“身份”明确的含参的一元二次不等式,但其对应方程的根的情况却不明朗时,我们分类讨论的标准应是对应的一元二次方程的根的判别式的符号,从而再依据之前总结的一般一元二次不等式的解法,在不同的分类讨论标准下写出对应的解集.
例2 解关于x的不等式:x2+ax+4>0.
分析 本题中由于x2的系数大于0,但是方程x2+ax+4=0的根的情况不明显.故需考虑方程的根的判别式Δ的情况.
解 因为Δ=a2-16,所以当a∈(-4,4),即Δ0时,解集为R;
三、不等式的“身份”不明确
当不等式中的二次项系数包含参数时,我们可以把它称之为“身份”不明确的不等式.对于这种含参的不等式,首先是对二次项系数为正、负或0展开讨论.若二次项系数为0时就是一元一次不等式,可以首先写出其解集;但当其二次项系数不为0时,相应的一元二次方程的根的大小,有时容易比较大小,更多时候方程的根的大小与参数有关,这时就需要再分级讨论了.
例3 解关于x的不等式:
(1)ax2+(a+2)x+1>0;
(2)[(m+3)x-1](x+1)>0(m∈R).
分析(1)中二次项系数含有参数a,Δ=(a+2)2-4a=a2+4>0,故只需对二次项系数进行分类讨论;(2)中因为不等式的二次项系数为m+3,当m+3=0时,原不等式可化为x+10,原不等式的解集为:{x|x-1};当m+3≠0时,不等式为二次不等式,需将不等式化为(x-x1)(x-x2)>0(或0)的形式,两边同除以m+3,因其符号不确定,要保证不等式的同解变形,所以还应考虑m+3的正负号,同时还要考虑比较方程两个根的大小.
若a≠0,因为Δ=(a+2)2-4a=a2+4>0,解得方程ax2+(a+2)x+1=0两根x1=(2)① 当m+3=0时,原不等式可化为x+10,原不等式的解集为:{x|x-1};解集为或x
当m=-4时,原不等式解集为∅;
通过以上总结分析,探求含参数的一元二次不等式的解集的过程中,最重要的是分类讨论这一基本数学思想的正确应用.解题时同学们一定要克服畏惧心理,冷静分析,厘清分类标准,恰当分类,相信自己一定能解答好.