含參數(shù)的二次不等式是中學(xué)數(shù)學(xué)常見問題,處理此問題的通法是邏輯分類.為了便于學(xué)生學(xué)習(xí),給出含參數(shù)二次不等式的邏輯分類歌訣:含參二次不等式,十字相乘作指示;因式分解見兩根,邏輯分類有區(qū)分;首項系數(shù)含參數(shù),先論系數(shù)零正負;首項系數(shù)無參數(shù),根的大小定勝負;不能分解誰做主,判別式,來幫助.
歌訣含義是:對于含參數(shù)的二次不等式,首先考慮十字相乘法分解因式;如果能因式分解,雖然能顯示方程的2個根,但分類時需要對首項系數(shù)是否含參數(shù)進行區(qū)分;如果首項系數(shù)含參數(shù),就先討論首項系數(shù)零、正、負三種情形,如果首項系數(shù)無參數(shù),就討論兩根的大小.對于不能因式分解的含參二次不等式,首先應(yīng)討論判別式為零、正、負的情況.下面舉例說明.
一、十字相乘能分解但首項不含參數(shù)的情形
【例1】 解關(guān)于x的不等式:x2+(a2+a)x+a3<0.
解:由歌訣“十字相乘作指示”,將原不等式化為(x+a)(x+a2)<0.由歌訣“首項系數(shù)無參數(shù),根的大小定勝負”,就-a和-a2的大小進行如下分類:(1)當(dāng)-a=-a2,即a=0或1時,不等式化為x2<0或(x+1)2<0,解集為;(2)當(dāng)-a<-a2,即0-a2,即a<0或a>1時,不等式的解集為(-∞,-a2)∪(-a,+∞).
二、十字相乘能分解且首項含參數(shù)的情形
【例2】 解關(guān)于x的不等式:mx2+(m-2)x-2>0.
解:由歌訣“十字相乘作指示”,將原不等式化為(mx-2)(x+1)>0.
由歌訣“首項系數(shù)含參數(shù),先論系數(shù)零正負”,進行如下分類:(1)當(dāng)m=0時,不等式化為-2(x+1)>0,解得x<-1;(2)當(dāng)m>0時,不等式化為(x-2m)(x+1)>0,不等式的解集為(-∞,-1)∪(2m,+∞);(3)當(dāng)m<0時,原不等式化為(x-2m)(x+1)<0.又由歌訣“首項系數(shù)無參數(shù),根的大小定勝負”,進行如下分類:①若2m=-1,即m=-2時,不等式化為(x+1)2<0,解集為;②若2m>-1,即m<-2時,不等式的解集為(-1,2m);③若2m<-1,即-2 綜上,當(dāng)m=0時,不等式的解為x<-1;當(dāng)m=-2時,不等式的解集為;當(dāng)m>0時,不等式的解集為(-∞,-1)∪(2m,+∞);當(dāng)-2 三、十字相乘不能分解且首項不含參數(shù)的情形 【例3】 解關(guān)于x的不等式x2+4x+3+a≤0. 解:由歌訣“不能分解誰做主,判別式,來幫助”,進行如下分類:(1)當(dāng)Δ≤0,即a≥1時,不等式化為(x+2)2+a-1≤0,解集為;(2)當(dāng)Δ=0,即a=1時,不等式化為(x+2)≤0,解集為{-2};(3)當(dāng)Δ>0,即a<1時,由(x+2)2+a-1=0得x1,2=-2±1-a,解集為[-2-1-a,-1+1-a]. 四、十字相乘不能分解且首項含參數(shù)的情形 【例4】 解關(guān)于x的二次不等式:ax2+2x+1<0(a≠0). 解:由歌訣“不能分解誰做主,判別式,來幫助”,一級分類如下:(1)當(dāng)Δ=0時,即a=1,不等式化為(x+1)2<0,解集為;(2)當(dāng)Δ<0時,即a>1,不等式化為a(x+1a)2+a-1a<0,解集為;(3)當(dāng)Δ>0時,即a<1且a≠0時,不等式化為a(x+1a-1-1a)(x+1a+1-1a)<0.由歌訣“首項系數(shù)含參數(shù),先論系數(shù)零正負”(注意a≠0),二級分類如下:①當(dāng)0 綜上,當(dāng)a<0時,解集為(-∞,-1a-1-1a)∪(-1a+1-1a,+∞);當(dāng)0 盡管含參數(shù)的二次不等式情形多、分類繁,但淺顯且押韻的歌訣不僅有助于在分類中思路清晰,而且便于學(xué)生輕松掌握分類的要領(lǐng),確有化難為易的功效. (責(zé)任編輯 金 鈴)