南京市金陵中學 于 健
求含參數(shù)的一元二次不等式的解集是我們學習這部分內容的難點,首先要搞清楚不含參數(shù)時如何解不等式,雖說有幾種不同的解法,但其核心可以歸納為“一求、二畫、三寫”三步曲.即先求相應的一元二次方程的根,然后畫出相應的一元二次函數(shù)的草圖,最后寫出不等式的解集.它將三個“二次”(二次不等式、二次方程、二次函數(shù))之間的關系有機地結合起來,數(shù)形結合躍然紙上.
而解含參數(shù)的一元二次不等式,仍可圍繞“一求、二畫、三寫”這三步曲,但是由于不等式中含有參數(shù),就要考慮:對應的方程是否有根?在畫相應的函數(shù)的草圖時,圖象是拋物線嗎?開口如何?方程如有兩根,誰大誰小?以解ax2+bx+c>0為例,因為a,b,c中會含有參數(shù),所以以上情況,就需要分類討論了.
當參數(shù)不包含在二次項系數(shù)處時,我們可以把它稱之為“身份”明確的不等式.對于這種含參的一元二次不等式,當其對應方程的根的情況也很明顯時,我們就只需要對方程的根的大小關系做出分類討論即可,從而再依據(jù)之前總結的一般一元二次不等式的解法,在不同的分類討論標準下寫出對應的解集.
例1 解關于x的不等式x2-)+10(a≠0).
當我們討論的是“身份”明確的含參的一元二次不等式,但其對應方程的根的情況卻不明朗時,我們分類討論的標準應是對應的一元二次方程的根的判別式的符號,從而再依據(jù)之前總結的一般一元二次不等式的解法,在不同的分類討論標準下寫出對應的解集.
例2 解關于x的不等式:x2+ax+4>0.
分析 本題中由于x2的系數(shù)大于0,但是方程x2+ax+4=0的根的情況不明顯.故需考慮方程的根的判別式Δ的情況.
解 因為Δ=a2-16,所以當a∈(-4,4),即Δ0時,解集為R;
當不等式中的二次項系數(shù)包含參數(shù)時,我們可以把它稱之為“身份”不明確的不等式.對于這種含參的不等式,首先是對二次項系數(shù)為正、負或0展開討論.若二次項系數(shù)為0時就是一元一次不等式,可以首先寫出其解集;但當其二次項系數(shù)不為0時,相應的一元二次方程的根的大小,有時容易比較大小,更多時候方程的根的大小與參數(shù)有關,這時就需要再分級討論了.
例3 解關于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)中二次項系數(shù)含有參數(shù)a,Δ=(a+2)2-4a=a2+4>0,故只需對二次項系數(shù)進行分類討論;(2)中因為不等式的二次項系數(shù)為m+3,當m+3=0時,原不等式可化為x+10,原不等式的解集為:{x|x-1};當m+3≠0時,不等式為二次不等式,需將不等式化為(x-x1)(x-x2)>0(或0)的形式,兩邊同除以m+3,因其符號不確定,要保證不等式的同解變形,所以還應考慮m+3的正負號,同時還要考慮比較方程兩個根的大小.
若a≠0,因為Δ=(a+2)2-4a=a2+4>0,解得方程ax2+(a+2)x+1=0兩根x1=(2)① 當m+3=0時,原不等式可化為x+10,原不等式的解集為:{x|x-1};解集為或x
當m=-4時,原不等式解集為?;
通過以上總結分析,探求含參數(shù)的一元二次不等式的解集的過程中,最重要的是分類討論這一基本數(shù)學思想的正確應用.解題時同學們一定要克服畏懼心理,冷靜分析,厘清分類標準,恰當分類,相信自己一定能解答好.