师:同学们大家好,欢迎走进数学课堂。本节课我将带领大家继续探究一元二次不等式的解法。首先,我们一起来回顾上一节的知识内容。什么是一元二次不等式呢?一元二次不等式是指含有一个未知数,并且未知数的最高次数为2的不等式。它的一般形式是(ax2 + bx + c>0)或(ax2 + bx + c≥0),或者(ax2 + bx + c<0)或(ax2 + bx + c≤0)。

  那什么是一元二次不等式的解呢?一般来说,使某个一元二次不等式成立的值,叫做这个一元二次不等式的解,一元二次不等式所有解的集合叫做这个一元二次不等式的解集。

  在明确了上述概念之后,怎么求解一元二次不等式呢?上节课我们讲到了当(a>0)时,一元二次不等式的解法。首先确定一元二次方程(ax2 + bx + c = 0)的解;其次,画出一元二次函数(y = ax2 + bx + c)的图像;接着,利用图像找出一元二次不等式的解集,简记为“求根、画图、找解”。

  我们上节课还研究了一元二次方程、一元二次函数、一元二次不等式三者之间的联系。当(\Delta>0)时,一元二次方程有两个相异的实根,所以它所对应的一元二次函数与(x)轴有两个不同的交点。观察图像可知,当(x)取在(x?)左侧或者(x?)右侧时,二次函数值为正;当(x)取在(x?)和(x?)之间时,二次函数值为负。所以一元二次不等式大于(0)的解集是(x>x?)或者(x<x?),一元二次不等式小于(0)的解集是(x?<x<x?)。

  当(\Delta = 0)时,一元二次方程有两个相等的实根,此时它所对应的二次函数与(x)轴只有一个交点。由图像可知,一元二次不等式大于(0)的解是(x≠ - \frac{b}{2a}),小于(0)的解集是空集。

  当(\Delta<0)时,一元二次方程没有实根,所以它所对应的二次函数图像与(x)轴没有交点,那么此时一元二次不等式大于(0)的解是全体实数,一元二次不等式小于(0)的解集是空集。

  上节课我们研究了当(a>0)时一元二次不等式的解法,那么对于(a<0)时,一元二次不等式怎么求解呢?它求解的过程和方法与(a>0)时求解的过程和方法有什么区别和联系呢?本节课我们就继续探究这个问题。请同学们看例一:解不等式(-2x2 + x + 1<0)。

  在解决问题之前,我们首先要思考能解决哪类问题。我们可以求解当二次项系数大于(0)时的一元二次不等式,那能不能把不等式当中的(-2)转化成正数呢?可以把不等式两边同时乘以(-1),于是原不等式就转化成(2x2 - x - 1>0)。接着用“求根、作图、找解”这三步,就可以把这个一元二次不等式求解出来了。

  它的基本步骤是:首先,在不等式两边同乘(-1),得到(2x2 - x - 1>0);接着,求解方程(2x2 - x - 1 = 0)的根,得到(x? = - \frac{1}{2}),(x? = 1);然后,通过两根做出二次函数的图像简图。观察图像可知,当(x< - \frac{1}{2})或者(x>1)时,二次函数值为正,所以原不等式的解集为(x< - \frac{1}{2})或(x>1)。

  在这个解题过程当中,有一步很关键,就是把二次项系数化为正数,把本来我们不熟知的(a<0)的二次不等式转化成我们熟知的(a>0)时的二次不等式。可见知识的转化非常重要。

  那同学们,如果不改变二次项系数,直接求解这个二次不等式能不能做呢?请看解法2:直接求解方程(-2x2 + x + 1 = 0)的解,得到(x? = - \frac{1}{2}),(x? = 1),接着做出函数(y = -2x2 + x + 1)的图像简图。此时请同学们注意,这个二次函数图像开口是向下的。所以观察图像可知,当(x< - \frac{1}{2})或者(x>1)时,二次函数值为负,所以原不等式的解集就得到了,与第一种解法得到的结果一致。

  一个不等式问题,我们用到了两种解法,那这两种解法之间有什么区别和联系?请同学们思考。

  首先谈一下区别:两种解法所用到的二次函数图像,一个开口向上,一个开口向下。其次,虽然两种解法都用到了“求根、画图、找解”这三步,但是第一种解法在求根之前多做了一步处理,把二次项系数化为正数,我把它称作是“化正”,所以从步骤的角度,两种解法也有一定的区别。

  再来谈一谈联系:两种解法都是从图形的角度研究不等式问题,用形的角度研究数的问题,这是我们数学当中一个非常重要的数学思想,就是动静结合、数形统一的数形结合思想。

  同学们,你们习惯用哪种解法解决问题呢?我们一般解决类似(a<0)的二次不等式的时候,首先要化正,其次求根,接着画图,最后找解。当然大家也不要拘泥于形式,要注重解一元二次不等式的本质,它的本质是用图形研究不等式问题,也就是数形结合。

  我们再来总结一下,对于(a<0)的一元二次不等式,首先要把它化成(a>0)的形式;接着解出相应的方程;然后画出相应函数的图像;通过图像找出一元二次不等式的解;最后写出它的解集,简记为“化正、求根、画图、找解”这四步。

  为了巩固本节课所学的知识,请同学们做两道练习题,解下列不等式:第一题,(-x2 + 3x - 1≥0);第二题,(-x2 + 4x - 4>0)。

  同学们,这两题求解出来了吗?我们首先看一下第一题。首先在不等式两边同乘(-1)可得(x2 - 3x + 1≤0)。接着求解方程(x2 - 3x + 1 = 0)。既然讲到解二次方程,请同学们思考,你有哪些角度研究一元二次方程呢?我们可以通过因式分解,其实质就是把一元二次方程转化成一元一次方程进行研究,起到降幂的作用。当然也可以利用配方求解这个一元二次方程,还可以利用求根公式。本题可以利用求根公式,求解方程的两根为(x? = \frac{3}{2} - \frac{\sqrt{5}}{2}),(x? = \frac{3}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2})。再做出二次函数图像,观察图像可以得到一元二次不等式的解集为(\frac{3}{2} - \frac{\sqrt{5}}{2}≤x≤\frac{3}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2})。

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《高1下册北师大版数学 一元二次不等式的解法(第2课时) 逐字稿-4,817字 第3版》.docx
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