南京市金陵中學(xué) 于 健
求含參數(shù)的一元二次不等式的解集是我們學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容的難點(diǎn),首先要搞清楚不含參數(shù)時(shí)如何解不等式,雖說(shuō)有幾種不同的解法,但其核心可以歸納為“一求、二畫(huà)、三寫(xiě)”三步曲.即先求相應(yīng)的一元二次方程的根,然后畫(huà)出相應(yīng)的一元二次函數(shù)的草圖,最后寫(xiě)出不等式的解集.它將三個(gè)“二次”(二次不等式、二次方程、二次函數(shù))之間的關(guān)系有機(jī)地結(jié)合起來(lái),數(shù)形結(jié)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(huà)、三寫(xiě)”這三步曲,但是由于不等式中含有參數(shù),就要考慮:對(duì)應(yīng)的方程是否有根?在畫(huà)相應(yīng)的函數(shù)的草圖時(shí),圖象是拋物線嗎?開(kāi)口如何?方程如有兩根,誰(shuí)大誰(shuí)小?以解ax2+bx+c>0為例,因?yàn)閍,b,c中會(huì)含有參數(shù),所以以上情況,就需要分類(lèi)討論了.
當(dāng)參數(shù)不包含在二次項(xiàng)系數(shù)處時(shí),我們可以把它稱(chēng)之為“身份”明確的不等式.對(duì)于這種含參的一元二次不等式,當(dāng)其對(duì)應(yīng)方程的根的情況也很明顯時(shí),我們就只需要對(duì)方程的根的大小關(guān)系做出分類(lèi)討論即可,從而再依據(jù)之前總結(jié)的一般一元二次不等式的解法,在不同的分類(lèi)討論標(biāo)準(zhǔn)下寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的解集.
例1 解關(guān)于x的不等式x2-)+10(a≠0).
當(dāng)我們討論的是“身份”明確的含參的一元二次不等式,但其對(duì)應(yīng)方程的根的情況卻不明朗時(shí),我們分類(lèi)討論的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是對(duì)應(yīng)的一元二次方程的根的判別式的符號(hào),從而再依據(jù)之前總結(jié)的一般一元二次不等式的解法,在不同的分類(lèi)討論標(biāo)準(zhǔn)下寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的解集.
例2 解關(guān)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?yàn)棣?a2-16,所以當(dāng)a∈(-4,4),即Δ0時(shí),解集為R;
當(dāng)不等式中的二次項(xiàng)系數(shù)包含參數(shù)時(shí),我們可以把它稱(chēng)之為“身份”不明確的不等式.對(duì)于這種含參的不等式,首先是對(duì)二次項(xiàng)系數(shù)為正、負(fù)或0展開(kāi)討論.若二次項(xiàng)系數(shù)為0時(shí)就是一元一次不等式,可以首先寫(xiě)出其解集;但當(dāng)其二次項(xiàng)系數(shù)不為0時(shí),相應(yīng)的一元二次方程的根的大小,有時(shí)容易比較大小,更多時(shí)候方程的根的大小與參數(shù)有關(guān),這時(shí)就需要再分級(jí)討論了.
例3 解關(guān)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(xiàng)系數(shù)含有參數(shù)a,Δ=(a+2)2-4a=a2+4>0,故只需對(duì)二次項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行分類(lèi)討論;(2)中因?yàn)椴坏仁降亩雾?xiàng)系數(shù)為m+3,當(dāng)m+3=0時(shí),原不等式可化為x+10,原不等式的解集為:{x|x-1};當(dāng)m+3≠0時(shí),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(hào)不確定,要保證不等式的同解變形,所以還應(yīng)考慮m+3的正負(fù)號(hào),同時(shí)還要考慮比較方程兩個(gè)根的大小.
若a≠0,因?yàn)棣?(a+2)2-4a=a2+4>0,解得方程ax2+(a+2)x+1=0兩根x1=(2)① 當(dāng)m+3=0時(shí),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(dāng)m=-4時(shí),原不等式解集為?;
通過(guò)以上總結(jié)分析,探求含參數(shù)的一元二次不等式的解集的過(guò)程中,最重要的是分類(lèi)討論這一基本數(shù)學(xué)思想的正確應(yīng)用.解題時(shí)同學(xué)們一定要克服畏懼心理,冷靜分析,厘清分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),恰當(dāng)分類(lèi),相信自己一定能解答好.