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一元二次不等式解法步骤全解析(含经典例题及注意事项)

  一元二次不等式的解法步骤、例题解析及注意事项

  一、一元二次不等式的解法步骤流程

  解一元二次不等式的步骤可归纳为以下五点,核心是借助二次方程的根划分区间,结合符号判断解集:

  (一)将不等式化为标准形式

  首先,将一元二次不等式化为标准形式,即 \(ax^2+bx+c>0\) 或 \(ax^2+bx+c<0\)(其中 \(a≠0\))。通常建议将二次项系数 \(a\) 化为正数,可简化后续符号判断,这是后续步骤顺利推进的基础。

  (二)求解对应的一元二次方程

  接下来,求解对应的一元二次方程 \(ax^2+bx+c=0\) 的根。可通过求根公式 \(x=\frac{-b±\sqrt{b^2-4ac}}{2a}\) 计算,也可根据方程特点选用因式分解法。需注意,判别式 \(\Delta=b^2-4ac\) 决定根的情况:\(\Delta>0\) 有两个不等实根,\(\Delta=0\) 有一个重根,\(\Delta<0\) 无实数根,此时不等式解集需结合 \(a\) 的正负和不等号方向判断。

  (三)画出数轴并标出根

  在数轴上准确标出方程的根(存在时),这些根会将数轴划分为若干个互不重叠的区间,为后续判断符号提供范围依据。

  (四)确定每个区间内不等式的符号

  在每个区间内选取一个易计算的代表点(如区间中点、整数端点),代入标准化后的不等式,判断不等式是否成立。由于二次函数在区间内符号恒定,代表点的符号即可反映整个区间的符号。

  (五)写出不等式的解集

  根据上述符号判断结果,结合原不等式的不等号方向,选取满足条件的区间,最终用集合或区间形式写出不等式的解集。

  二、注意事项

  解不等式时,需留意步骤中的符号变化和区间判断准确性,避免漏解、重解或边界值遗漏。若不等式含参数(如 \(ax^2+bx+c>0\) 中 \(a\) 为参数),需按参数范围分类讨论,确保覆盖所有情况。

  除代数方法外,还可借助一元二次函数图象求解:根据抛物线开口方向(由 \(a\) 正负决定)和与 \(x\) 轴的交点(对应方程的根),直观判断函数值大于或小于0的区间,该方法更易理解核心逻辑。

  三、经典例题及解析

  以下例题覆盖不同根的情况,助力巩固解法:

  (1)解不等式 \(4x^2-1≥0\);

  解:原不等式变形为 \(x^2≥\frac{1}{4}\),解得 \(x≥\frac{1}{2}\) 或 \(x≤-\frac{1}{2}\),故解集为 \(\{x|x≥\frac{1}{2}\) 或 \(x≤-\frac{1}{2}\}\)。

  (2)解不等式 \(x-x^2+6<0\);

  解:标准化为 \(x^2-x-6>0\),计算 \(\Delta=1+24=25>0\),解方程 \(x^2-x-6=0\) 得 \(x_1=-2\),\(x_2=3\)。结合抛物线开口向上,解集为 \(\{x|x<-2\) 或 \(x>3\}\)。

  (3)解不等式 \(x^2+x+3≥0\);

  解:\(\Delta=1-12=-11<0\),抛物线开口向上且无实根,故解集为全体实数 \(R\)。

  (4)解不等式 \(x^2+x-6<0\);

  解:\(\Delta=1+24=25>0\),解方程得 \(x_1=-3\),\(x_2=2\),抛物线开口向上,解集为 \(\{x|-3<x<2\}\)。< p="">

  (5)解不等式 \(2x^2+3x-6<3x^2+x-1\);

  解:标准化为 \(x^2-2x+5>0\),\(\Delta=4-20=-16<0\),抛物线开口向上,解集为 \(R\)。

  (6)解不等式 \(-x^2-3x+10≥0\);

  解:标准化为 \(x^2+3x-10≤0\),\(\Delta=9+40=49>0\),解方程得 \(x_1=-5\),\(x_2=2\),解集为 \(\{x|-5≤x≤2\}\)。

  相关信息仅供参考。


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