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一元二次不等式的解法例题及解析过程

一元二次不等式的解法通常可以分为以下几步:

1.将不等式转化为标准形式ax^2+bx+c<0或ax^2+bx+c>0。

2.求出方程ax^2+bx+c=0的根,即求解二次方程。

3.根据根的性质以及二次函数的图像,确定不等式的解集。

以下是一个一元二次不等式的例题及解析过程:

例题:解不等式x^2 – 4x – 5 < 0。

解析过程:

1.将不等式转化为标准形式ax^2+bx+c<0,即x^2 – 4x – 5 < 0。

2.求出方程x^2 – 4x – 5 = 0的根。

根据求根公式x = (-b ± √(b^2 – 4ac)) / 2a,代入a = 1,b = -4,c = -5,可得:

x1 = (4 + √36) / 2 = 5

x2 = (4 – √36) / 2 = -1

因此,方程的根为5和-1。

3.根据根的性质以及二次函数的图像,确定不等式的解集。

首先,根据二次函数y = x^2 – 4x – 5的图像可知,其开口向上,顶点为(2,-9)。因此,当x < -1或x > 5时,不等式x^2 – 4x – 5 < 0成立。其次,根据二次函数的对称性可知,当x在根-1和5之间时,函数值大于等于0,因此不等式在这个区间内不成立。

综上,不等式x^2 – 4x – 5 < 0的解集为x∈(-∞, -1)∪(5, +∞)。

一元二次不等式大于取两边小于取中间
一元二次不等式的解法中有一个常见的技巧,即当不等式形式为ax^2+bx+c>0或ax^2+bx+c<0时,将其转化为(x-m)(x-n)>0或(x-m)(x-n)<0的形式,其中m和n分别是不等式的两个根,即方程ax^2+bx+c=0的两个解。这个技巧可以用来证明一个重要的结论,即“一元二次不等式大于取两边,小于取中间”。

证明过程如下:

假设a>0,b>0,c>0,且a、b、c都是实数。考虑不等式ax^2+bx+c>0。

首先,设m和n分别是方程ax^2+bx+c=0的两个根,则可以将不等式表示为(x-m)(x-n)>0的形式。因为a>0,所以二次函数y=ax^2+bx+c的开口向上。根据二次函数的图像,当x在根m和n之间时,y小于等于0;当x小于m或大于n时,y大于等于0;当x在根m和n之外时,y又小于等于0。

然后,考虑不等式(x-m)(x-n)>0的解集。当x小于m或大于n时,左边的乘积大于0,不等式成立。当x在根m和n之间时,左边的乘积小于等于0,不等式不成立。当x在根m和n之外时,左边的乘积又大于0,不等式再次成立。

综上,不等式(x-m)(x-n)>0的解集为x∈(-∞, m)∪(n, +∞)。因此,当不等式为大于号时,其解集为x∈(-∞, m)∪(n, +∞);当不等式为小于号时,其解集为x∈(m, n)。这就证明了“一元二次不等式大于取两边,小于取中间”的结论。

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