含参数的一元二次不等式的求解方法解析

含参数的一元二次不等式的求解方法解析

冯婷

含参数的一元二次不等式是一元二次不等式求解问题的一个难点,本文总结了含参数的一元二次不等式的几种常见题型及其常见解法。

含参数的一元二次不等式由于其系数中出现了参数,因此往往需要对参数不同取值进行分类讨论从而加以求解。一般情况下,含参数的一元二次不等式的分类和讨论步骤如下:

(1)对二次项系数含有参数的一元二次不等式,要注意对二次项系数是否为零的讨论,当特别当二次项系数为零时需转化为一元一次不等式问题来求解;

(2)对含参数的一元二次不等式,在其解的情况不明确的情况下,需要对其判别式分∆>0, ∆=0, ∆

(3)若含参数的一元二次不等式可以转化成用其根x 1, x 2表示的形如a (x -x 1)(x -x 2) 的形式时,往往需要对其根分x 1>x 2, x 1=x 2, x 1

一、对根的情况及判别式分类讨论

例1 解关于x 的不等式2x +kx -k ≤0。

解:∆=k +8k =k (k +8)

2① 当∆>0即k >0或k

22

⎧⎪≤x ≤不等式的解集为⎨x 。 ⎪⎪⎩⎭

2② 当∆=0即k =0或k =-8时,方程2x +kx -k =0有两个相等的实数根,则该不

等式的解集为{x |x =0, 或x =2}。

2③ 当∆

注:本题由于方程2x +kx -k =0根的情况不确定,则需要对其判别式进行分类讨论。 例2 解关于x 的不等式(m +3) x 2+2mx +m -2>0。

解:① 当m +3=0即m =-3时,上述不等式可化简为-6x -5>0,此时不等式的解集为⎨x |x

② 当m +3≠0即m ≠-3时,∆=4m 2-4(m +3)(m -2) =4(6-m ) 。

(1)当△6时,

若m +3>0即m >-3,则此时不等式的解集为R 。若m +3

等式的解集为∅。

(2)当△=0,即m =6时,

2⎫⎧若m +3>0即m >-3,则此时不等式的解集为⎨x |x ≠-⎬。若m +3

则此时不等式的解集为∅。

(3)当△>0,即-3

若m +3>0即m >-3,则此时不等式的解集为⎧-m -6-m -m +-m ⎫⎪⎪若m +3⎨⎬。m +3m +3⎪⎪⎩⎭

⎧-m +6-m ⎫⎪-m --m ⎪x |

注:当二次项系数有参数且有可能为零时,首先需要对二次项是否为零进行讨论。本题中,由于含参数的一元二次不等式的根的情况不确定,因此需要对其判别式进行讨论。

二、对根的大小情况分类讨论

例3 解关于x 的不等式(x -x 2+12)(x +a )

解:将二次项系数化正可得,(x 2-x -12)(x +a ) >0,即(x -4)(x +3)(x +a ) >0 方程(x -4)(x +3)(x +a ) =0的根为:-3, 4, -a 。下面对方程根的大小进行讨论 ① 当-a >4,即a

此时,不等式的解集为{x |-3-a }

② 当-3此时,不等式的解集为x |-34

③ 当-a 3时,各根在数轴上的分布即穿线如下: {}

此时,不等式的解集为x |-a 4

④ 当-a =4,即a =-4时,各根在数轴上的分布即穿线如下:

{}

此时,不等式的解集为{x |x >-3且x ≠4}

2

⑤ 当-a =-3,即a =3时,各根在数轴上的分布即穿线如下:

此时,不等式的解集为{x |x >4}

注:本题虽然是一元三次不等式求解问题,但是该一元三次不等式通过因式分解可以转化成形如a (x -b )(x -c )(x -d ) 的形式,利用数轴,通过对三个根大小的分类讨论,来进行不等式求解。

例4 解x 的不等式ax 2-2(a +1) x +4>0。

解:① 当a =0时,原不等式可化简为-2x +4>0,此时不等式的解集为{x |x 0

2⎫⎛(1)当a >0时,有 x -⎪(x -2) >0 a ⎭⎝

若22⎫⎧>2即0⎬。 a ⎭a ⎩

2=2即a =1,此时不等式的解集为{x |x ≠2}. a

22⎫⎧1,此时不等式的解集为⎨x |x >2或x

22⎫⎛(2)当a

⎧2⎫⎨x |

注:本题在对二次项系数是否为零进行讨论的基础上,由于本题的一元二次不等式可以进行因式分解,因此需要对其根的大小进行讨论。特别注意在从(ax -2)(x -2) 化简到

2⎫⎛x - ⎪(x -2) 的过程中,由于不等式两边同时除了a ,因此需要对a 是否非零以及正负情a ⎭⎝

况加以分类分析。

总结:利用分类讨论的方法求解含参数一元二次不等式问题时,往往需要进行一次以上的分类讨论。一般情况下,若二次项系数有参数的,先对二次项系数是否为零进行讨论;然后看该一元二次不等式能否因式分解,如果不能的话,则根据其判别式的正负情况再进行讨论,如果能因式分解的,则需要对其两根的大小进行分类讨论。

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含参数的一元二次不等式的求解方法解析

冯婷

含参数的一元二次不等式是一元二次不等式求解问题的一个难点,本文总结了含参数的一元二次不等式的几种常见题型及其常见解法。

含参数的一元二次不等式由于其系数中出现了参数,因此往往需要对参数不同取值进行分类讨论从而加以求解。一般情况下,含参数的一元二次不等式的分类和讨论步骤如下:

(1)对二次项系数含有参数的一元二次不等式,要注意对二次项系数是否为零的讨论,当特别当二次项系数为零时需转化为一元一次不等式问题来求解;

(2)对含参数的一元二次不等式,在其解的情况不明确的情况下,需要对其判别式分∆>0, ∆=0, ∆

(3)若含参数的一元二次不等式可以转化成用其根x 1, x 2表示的形如a (x -x 1)(x -x 2) 的形式时,往往需要对其根分x 1>x 2, x 1=x 2, x 1

一、对根的情况及判别式分类讨论

例1 解关于x 的不等式2x +kx -k ≤0。

解:∆=k +8k =k (k +8)

2① 当∆>0即k >0或k

22

⎧⎪≤x ≤不等式的解集为⎨x 。 ⎪⎪⎩⎭

2② 当∆=0即k =0或k =-8时,方程2x +kx -k =0有两个相等的实数根,则该不

等式的解集为{x |x =0, 或x =2}。

2③ 当∆

注:本题由于方程2x +kx -k =0根的情况不确定,则需要对其判别式进行分类讨论。 例2 解关于x 的不等式(m +3) x 2+2mx +m -2>0。

解:① 当m +3=0即m =-3时,上述不等式可化简为-6x -5>0,此时不等式的解集为⎨x |x

② 当m +3≠0即m ≠-3时,∆=4m 2-4(m +3)(m -2) =4(6-m ) 。

(1)当△6时,

若m +3>0即m >-3,则此时不等式的解集为R 。若m +3

等式的解集为∅。

(2)当△=0,即m =6时,

2⎫⎧若m +3>0即m >-3,则此时不等式的解集为⎨x |x ≠-⎬。若m +3

则此时不等式的解集为∅。

(3)当△>0,即-3

若m +3>0即m >-3,则此时不等式的解集为⎧-m -6-m -m +-m ⎫⎪⎪若m +3⎨⎬。m +3m +3⎪⎪⎩⎭

⎧-m +6-m ⎫⎪-m --m ⎪x |

注:当二次项系数有参数且有可能为零时,首先需要对二次项是否为零进行讨论。本题中,由于含参数的一元二次不等式的根的情况不确定,因此需要对其判别式进行讨论。

二、对根的大小情况分类讨论

例3 解关于x 的不等式(x -x 2+12)(x +a )

解:将二次项系数化正可得,(x 2-x -12)(x +a ) >0,即(x -4)(x +3)(x +a ) >0 方程(x -4)(x +3)(x +a ) =0的根为:-3, 4, -a 。下面对方程根的大小进行讨论 ① 当-a >4,即a

此时,不等式的解集为{x |-3-a }

② 当-3此时,不等式的解集为x |-34

③ 当-a 3时,各根在数轴上的分布即穿线如下: {}

此时,不等式的解集为x |-a 4

④ 当-a =4,即a =-4时,各根在数轴上的分布即穿线如下:

{}

此时,不等式的解集为{x |x >-3且x ≠4}

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⑤ 当-a =-3,即a =3时,各根在数轴上的分布即穿线如下:

此时,不等式的解集为{x |x >4}

注:本题虽然是一元三次不等式求解问题,但是该一元三次不等式通过因式分解可以转化成形如a (x -b )(x -c )(x -d ) 的形式,利用数轴,通过对三个根大小的分类讨论,来进行不等式求解。

例4 解x 的不等式ax 2-2(a +1) x +4>0。

解:① 当a =0时,原不等式可化简为-2x +4>0,此时不等式的解集为{x |x 0

2⎫⎛(1)当a >0时,有 x -⎪(x -2) >0 a ⎭⎝

若22⎫⎧>2即0⎬。 a ⎭a ⎩

2=2即a =1,此时不等式的解集为{x |x ≠2}. a

22⎫⎧1,此时不等式的解集为⎨x |x >2或x

22⎫⎛(2)当a

⎧2⎫⎨x |

注:本题在对二次项系数是否为零进行讨论的基础上,由于本题的一元二次不等式可以进行因式分解,因此需要对其根的大小进行讨论。特别注意在从(ax -2)(x -2) 化简到

2⎫⎛x - ⎪(x -2) 的过程中,由于不等式两边同时除了a ,因此需要对a 是否非零以及正负情a ⎭⎝

况加以分类分析。

总结:利用分类讨论的方法求解含参数一元二次不等式问题时,往往需要进行一次以上的分类讨论。一般情况下,若二次项系数有参数的,先对二次项系数是否为零进行讨论;然后看该一元二次不等式能否因式分解,如果不能的话,则根据其判别式的正负情况再进行讨论,如果能因式分解的,则需要对其两根的大小进行分类讨论。

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