2023年12月11日发(作者：宁夏银川新高一数学试卷)

49 一元二次不等式

教材分析

一元二次不等式的解法是高中数学的一个重要内容，它是进一步学习不等式的基础，同时是解决有关实际问题的重要方法之一．这节课通过具体例子，借助二次函数的图像求解不等式，进而归纳、总结出一元二次不等式，一元二次方程与二次函数的关系，得到利用二次函数图像求解一元二次不等式的方法．最后，说明一元二次不等式可以转化为一元一次不等式组，由此又引出了简单分式不等式的解法．这节内容的重点是一元二次不等式的解法，难点是弄清一元二次不等式、一元二次方程与二次函数的关系．

教学目标

1. 让学生经历从实际情境中抽象出一元二次不等式模型的过程．

2. 通过函数图像了解一元二次不等式与相应函数、方程的联系，熟练掌握应用二次函数图像解一元二次不等式的方法．

3. 通过一元二次不等式转化为一元一次不等式组的解法，让学生体会等价转化的数学思想，培养学生的逻辑推理能力．

任务分析

这节课的主要任务是应用二次函数的图像解一元二次不等式．首先通过实例抽象出一元二次不等式模型，让学生感受到现实生活中存在大量的一元二次不等式，从而得出本节的主要任务．然后通过解决一些具体的一元二次不等式，让学生体会和总结出借助二次函数的图像解一元二次不等式的方法．最后抽象和概括出一元二次不等式与相应函数、方程的关系．学习方法是讲练结合，引导学生从具体到一般地总结出一元二次不等式的图像解法．

教学设计

一、问题情境

1. 出示问题

（1）某产品的总成本ｃ（万元）与产量ｘ（台）之间满足关系：ｃ＝3000＋20ｘ－0.1ｘ2，其中ｘ∈（0，240），ｘ∈Ｎ，若每台产品售价25万元，试求生产者不亏本时的最低产量ｘ．

引导学生建立一元二次不等式模型：

由题意，得销售收入为25ｘ（万元）， 要使生产者不亏本，必须使

3000＋20ｘ－0.1ｘ2≤25ｘ，即ｘ2＋50ｘ－30000≥0．

（2）国家为了加强对某特种商品生产的宏观管理，实行征收附加税政策．现知每件产品70元，不加收附加税时，每年大约产销100万件，若政府征收附加税，每销售100元要征税R元（即税率为R％），则每年的产销量要减少10R万件．要使每年在此项经营中所收取的附加税税金不少于112万元，问R应怎样确定．

2. 引导学生建立一元二次不等式模型

设产销量为每年x（万件），则销售收入为每年70x（万元），从中征收的税金为70x·R％（万元），并且ｘ＝100－10R．

由题意，知70（100－10R）·R％≥112，

即R2－10R＋16≤0．

如何求解以上两个一元二次不等式呢？

二、建立模型

1. 对于不等式ｘ2＋50ｘ－30000≥0，可以借助二次函数的图像来解决

设二次函数f（ｘ）＝ｘ2＋50ｘ－30000，抛物线开口向上，与ｘ轴交点的横坐标是相应二次方程ｘ2＋50ｘ－30000＝0的解．此时ｘ1＝－200，ｘ2＝150．如图，所谓解不等式ｘ2－50ｘ－30000≥0，就相当于求使函数f（ｘ）≥0的ｘ的集合．考虑图像在ｘ轴及其上方的部分，即f（ｘ）≥0，相应的ｘ的集合｛ｘ｜ｘ≤－200或ｘ≥150｝就是不等式的解集．结合实际，可知生产者不亏本时的最低产量为150台．

运用完全类似的方法，可以求解不等式R2－10R＋16≤0的解集为｛R｜2≤R≤8｝．

2. 教师明晰

设ａ＞0，解一元二次不等式ａx2＋ｂｘ＋ｃ＞0（＜0），

首先，设ｆ（ｘ）＝ａs2＋ｂｘ＋ｃ． （1）计算Δ＝ｂ2－4ａｃ，判断抛物线ｙ＝ｆ（ｘ）与ｘ轴交点的情况．

（2）若Δ≥０，解一元二次方程ａｘ2＋ｂｘ＋ｃ＝0，得两根为ｘ1，ｘ2，（ｘ1≤ｘ2）．

（3）结合（1）（2）画出ｙ＝ｆ（ｘ）的图像．

（4）解不等式ａｘ2＋ｂｘ＋ｃ＞0，就相当于使ｆ（ｘ）＞0．考虑图像在ｘ轴上方的部分，即ｆ（ｘ）＞0，相应的ｘ的集合就是ａｘ2＋ｂｘ＋ｃ＞０的解集．

解不等式ａｘ2＋ｂｘ＋ｃ＜0，就相当于使ｆ（ｘ）＜0．考虑图像在ｘ轴下方的部分，即ｆ（ｘ）＜0，相应的ｘ的集合就是ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ＜0的解集．

根据上述内容，结合图像写出不等式的解集．

思考：对于一元二次不等式的二次项系数ａ，如果ａ＜0，上述结论如何？

三、解释应用

［例 题］

1. 解不等式2ｘ2－3ｘ－2＞0．

解：∵Δ＝（－3）2－4×2×（－2）＝25＞0，

方程2ｘ2－3ｘ－2＝0的两根为ｘ1＝－，ｘ2＝2，

∴不等式2ｘ2－3ｘ－2＞0的解集为｛ｘ｜ｘ＜－2. 解不等式－ｘ2＋2ｘ－3≥0．

或ｘ＞2｝．

3. 已知不等式ｍｘ2－（ｍ－2）ｘ＋ｍ＞0的解集为R，求ｍ的取值范围．

解：（1）当ｍ＝0时，原不等式可化为2ｘ＞0，解集不是R． （2）当ｍ＜0时，抛物线ｙ＝ｍｘ2－（ｍ－2）ｘ＋ｍ开口向下，解集也不是R．

（3）当ｍ＞0时，须满足

［练 习］

1. 解下列不等式．

（1）－3ｘ2＋6ｘ＞2． （2）4ｘ2－4ｘ－1＞0．

（3）ｘ2－3ｘ＋5＞0． （4）－6ｘ2－ｘ＋2≤0．

4. 以每秒ａ（ｍ）的速度从地面垂直向上发射子弹，t（ｓ）后，子弹上升的高度ｘ可由ｘ＝ａｂ－4.9ｔ2确定．已知发射后5ｓ，子弹上升的高度为245ｍ，问：子弹保持在245ｍ以上高度有多少秒？

四、拓展延伸

一元二次不等式（ａｘ＋ｂ）（ｃｘ＋ｄ）＞0（＜0）也可以根据实数运算的符号法则求解，如解不等式（ｘ＋4）（ｘ－１）＜0．

注意到不等式左边是两个ｘ的一次式的积，右边是0，那么它可以根据积的符号法则化为一次不等式组： 点 评

这篇案例设计完整，思想清晰．案例首先从实际问题情境引入，关注不等式从现实问题中的抽象过程，进而利用从已有知识，即二次方程的根的情况及一元二次函数的图像与一元二次不等式的解的关系归纳出一般结论，体现了用数形结合处理问题的思想方法，培养了学生的类比推理能力．例、习题的变形培养了学生灵活运用知识，处理问题的能力，既巩固了所学新知识，又培养了学生灵活解题的能力．“拓展延伸”开发了学生的内在潜力，培养了学生的等价转化意识，为将来处理较复杂问题提供了行之有效的方法．


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