一元二次不等式的解法主要包括以下步骤:
化为一般式
将不等式化为标准形式 $ax^2 + bx + c > 0$ 或 $ax^2 + bx + c < 0$,其中 $a \neq 0$。
如果二次项系数 $a$ 为负数,则通过乘以 $-1$ 使其变为正数。
判断对应方程是否有实根
计算判别式 $\Delta = b^2 - 4ac$。
根据判别式的值,判断方程 $ax^2 + bx + c = 0$ 是否有实根:
$\Delta > 0$ 时,方程有两个不同实根。
$\Delta = 0$ 时,方程有两个相同实根。
$\Delta < 0$ 时,方程无实根。
求出方程的根
使用求根公式 $x = \frac{-b \pm \sqrt{\Delta}}{2a}$ 求出方程的根。
如果方程可以因式分解,则通过因式分解来求解。
根据二次函数的图象确定解集
画出二次函数 $y = ax^2 + bx + c$ 的图象。
根据二次函数的开口方向($a > 0$ 时开口向上,$a < 0$ 时开口向下)和根的情况,确定不等式的解集:
$a > 0$ 时,解集在两根之外(即 $x < x_1$ 或 $x > x_2$)。
$a < 0$ 时,解集在两根之间(即 $x_1 < x < x_2$)。
特殊情况处理
当不等式为 $ax^2 + bx + c = 0$ 时,解集为 $x_1 = x_2$。
当不等式为 $ax^2 + bx + c < 0$ 且 $a > 0$ 时,解集为两个根之间的区间(不包括根本身)。
当不等式为 $ax^2 + bx + c > 0$ 且 $a < 0$ 时,解集为两个根之外的区间(不包括根本身)。
通过以上步骤,可以系统地求解一元二次不等式。建议在实际解题过程中,结合数轴和图形进行直观分析,以便更准确地确定解集。