11. 我们可以用因式分解法解一些一元二次方程,同样我们也可以用因式分解法解一些一元二次不等式. 如解一元二次不等式 $x^2 -2x -3>0$ 的过程如下.
解:$(x-3)(x+1)>0$,
由两数相乘,同号得正,有$\begin{cases} x-3>0, \\ x+1>0 \end{cases}$或$\begin{cases} x-3<0, \\ x+1<0. \end{cases}$解得$x>3$或$x<-1$,
所以原不等式的解集为 $x>3$ 或 $x<-1$.
解下列不等式:
(1) $x^2 -5x -6<0$;
(2) $(x-1)(x^2 +7x -8)>0$.
解:$(x-3)(x+1)>0$,
由两数相乘,同号得正,有$\begin{cases} x-3>0, \\ x+1>0 \end{cases}$或$\begin{cases} x-3<0, \\ x+1<0. \end{cases}$解得$x>3$或$x<-1$,
所以原不等式的解集为 $x>3$ 或 $x<-1$.
解下列不等式:
(1) $x^2 -5x -6<0$;
(2) $(x-1)(x^2 +7x -8)>0$.
答案
11. (1) 分解因式可得$(x+1)(x-6)<0$,$\therefore \begin{cases} x+1>0, \\ x-6<0 \end{cases}$或$\begin{cases} x+1<0, \\ x-6>0 \end{cases}$,解得$-1<x<6$,$\therefore$不等式的解集为$-1<x<6$
(2) 由条件可得$(x-1)^2(x+8)>0$,$\therefore \begin{cases} (x-1)^2>0, \\ x+8>0, \end{cases}$或$\begin{cases} (x-1)^2<0, \\ x+8<0. \end{cases}$解第一个不等式组得$x>-8$且$x≠1$,解第二个不等式组无解,$\therefore$不等式的解集为$x>-8$且$x≠1$
(2) 由条件可得$(x-1)^2(x+8)>0$,$\therefore \begin{cases} (x-1)^2>0, \\ x+8>0, \end{cases}$或$\begin{cases} (x-1)^2<0, \\ x+8<0. \end{cases}$解第一个不等式组得$x>-8$且$x≠1$,解第二个不等式组无解,$\therefore$不等式的解集为$x>-8$且$x≠1$
解析
【分析】
要解这类不等式,核心思路是利用“两数相乘,同号得正、异号得负”的符号法则,将高次/二次不等式转化为若干个一元一次不等式组求解。具体步骤为:①先对不等式左侧的多项式因式分解,化为几个一次因式乘积的形式;②根据不等式的符号拆分出对应的一元一次不等式组;③分别解每个不等式组,合并有效解集即可。解第(2)问时要注意平方项的非负性,可简化计算,同时要排除使平方项为0的解。
【解析】
(1) 对$x^2 -5x -6$十字相乘法因式分解,得$x^2 -5x -6=(x+1)(x-6)$,原不等式转化为:
$(x+1)(x-6)<0$
由两数相乘异号得负,可列两组不等式:
$\begin{cases} x+1>0 \\ x-6<0 \end{cases}$ 或 $\begin{cases} x+1<0 \\ x-6>0 \end{cases}$
解第一组不等式得$-1<x<6$;第二组不等式无公共解,无解。
因此不等式的解集为$-1<x<6$。
(2) 先对$x^2 +7x -8$十字相乘法因式分解,得$x^2 +7x -8=(x+8)(x-1)$,原不等式转化为:
$(x-1)·(x+8)(x-1)>0$,即$(x-1)^2(x+8)>0$
由两数相乘同号得正,可列两组不等式:
$\begin{cases} (x-1)^2>0 \\ x+8>0 \end{cases}$ 或 $\begin{cases} (x-1)^2<0 \\ x+8<0 \end{cases}$
解第一组不等式:$(x-1)^2>0$即$x≠1$,$x+8>0$即$x>-8$,得解集为$x>-8$且$x≠1$;
第二组不等式中$(x-1)^2<0$不符合平方的非负性,无解。
因此不等式的解集为$x>-8$且$x≠1$。
【答案】
(1) $-1<x<6$
(2) $x>-8$且$x≠1$
【知识点】
1. 十字相乘法因式分解
2. 一元一次不等式组解法
3. 乘法符号法则
【点评】
本题属于方法迁移类题型,需要准确理解题目给出的因式分解法解不等式的逻辑,解题关键是正确完成多项式因式分解,再转化为熟悉的一元一次不等式组求解,解题时要注意平方项的非负性,避免漏掉$x≠1$的限制条件。
【难度系数】
0.7
要解这类不等式,核心思路是利用“两数相乘,同号得正、异号得负”的符号法则,将高次/二次不等式转化为若干个一元一次不等式组求解。具体步骤为:①先对不等式左侧的多项式因式分解,化为几个一次因式乘积的形式;②根据不等式的符号拆分出对应的一元一次不等式组;③分别解每个不等式组,合并有效解集即可。解第(2)问时要注意平方项的非负性,可简化计算,同时要排除使平方项为0的解。
【解析】
(1) 对$x^2 -5x -6$十字相乘法因式分解,得$x^2 -5x -6=(x+1)(x-6)$,原不等式转化为:
$(x+1)(x-6)<0$
由两数相乘异号得负,可列两组不等式:
$\begin{cases} x+1>0 \\ x-6<0 \end{cases}$ 或 $\begin{cases} x+1<0 \\ x-6>0 \end{cases}$
解第一组不等式得$-1<x<6$;第二组不等式无公共解,无解。
因此不等式的解集为$-1<x<6$。
(2) 先对$x^2 +7x -8$十字相乘法因式分解,得$x^2 +7x -8=(x+8)(x-1)$,原不等式转化为:
$(x-1)·(x+8)(x-1)>0$,即$(x-1)^2(x+8)>0$
由两数相乘同号得正,可列两组不等式:
$\begin{cases} (x-1)^2>0 \\ x+8>0 \end{cases}$ 或 $\begin{cases} (x-1)^2<0 \\ x+8<0 \end{cases}$
解第一组不等式:$(x-1)^2>0$即$x≠1$,$x+8>0$即$x>-8$,得解集为$x>-8$且$x≠1$;
第二组不等式中$(x-1)^2<0$不符合平方的非负性,无解。
因此不等式的解集为$x>-8$且$x≠1$。
【答案】
(1) $-1<x<6$
(2) $x>-8$且$x≠1$
【知识点】
1. 十字相乘法因式分解
2. 一元一次不等式组解法
3. 乘法符号法则
【点评】
本题属于方法迁移类题型,需要准确理解题目给出的因式分解法解不等式的逻辑,解题关键是正确完成多项式因式分解,再转化为熟悉的一元一次不等式组求解,解题时要注意平方项的非负性,避免漏掉$x≠1$的限制条件。
【难度系数】
0.7
12. 用“转化”的数学思想,我们可以解一些新的方程. 例如,一元三次方程$x^3 +5x^2 +6x=0$,可以通过因式分解把它转化为$x(x^2 +5x +6)=0$,解一元一次方程$x=0$和一元二次方程$x^2 +5x +6=0$,可得$x_1=0$,$x_2=-2$,$x_3=-3$;无理方程(根号下含有未知数的方程)$\sqrt{x+2}=x$,可以通过方程两边平方把它转化为$x+2=x^2$,解得$x_1=2$,$x_2=-1$(通过“方程两边平方”解方程,有可能产生增根,必须对解得的根进行检验),经检验,$x_2=-1$是增根,要舍去.
请仔细阅读材料,解下列方程:
(1) 方程$(x+1)(x-2)(2x+3)=0$的解为$x_1=$
(2) 解方程$3x^2(x-2)=x^2 -2x$;
(3) 解方程$\sqrt{6-x}=x$.
请仔细阅读材料,解下列方程:
(1) 方程$(x+1)(x-2)(2x+3)=0$的解为$x_1=$
$-1$
,$x_2=$$2$
,$x_3=$$-\dfrac{3}{2}$
;(2) 解方程$3x^2(x-2)=x^2 -2x$;
(3) 解方程$\sqrt{6-x}=x$.
答案
12. (1) $-1,2,-\dfrac{3}{2}$
(2) $x_1=0,x_2=\dfrac{1}{3},x_3=2$
(3) $x_1=2,x_2=-3$,经检验,$x_2=-3$是增根,要舍去
(2) $x_1=0,x_2=\dfrac{1}{3},x_3=2$
(3) $x_1=2,x_2=-3$,经检验,$x_2=-3$是增根,要舍去
解析
【分析】
本题运用转化思想求解不同类型的方程,解题思路如下:
(1) 多个整式乘积为0时,只要任意一个整式为0,乘积就为0,因此分别令每个因式等于0,解一元一次方程即可得到解;
(2) 先移项将方程右边化为0,再提取公因式因式分解,转化为几个一次因式乘积为0的形式分别求解,注意不能直接两边除以含未知数的因式,避免丢根;
(3) 无理方程先通过两边平方转化为一元二次方程,求解后必须检验,因为平方运算可能产生增根,要舍去不符合原方程的根。
【解析】
(1) 令每个因式分别等于0:
$x+1=0$,解得$x=-1$;
$x-2=0$,解得$x=2$;
$2x+3=0$,解得$x=-\dfrac{3}{2}$。
(2) 移项得:$3x^2(x-2) - (x^2 - 2x) = 0$,
变形得:$3x^2(x-2) - x(x-2) = 0$,
提取公因式得:$x(x-2)(3x - 1) = 0$,
分别令因式为0:
$x=0$;$x-2=0$得$x=2$;$3x-1=0$得$x=\dfrac{1}{3}$。
(3) 方程两边平方得:$6 - x = x^2$,
整理为一元二次方程:$x^2 + x - 6 = 0$,
因式分解得:$(x+3)(x-2)=0$,
解得$x_1=2$,$x_2=-3$。
检验:当$x=-3$时,左边$\sqrt{6-(-3)}=3≠$右边$-3$,是增根,舍去;$x=2$符合原方程。
【答案】
(1) $-1,2,-\dfrac{3}{2}$
(2) $x_1=0,x_2=\dfrac{1}{3},x_3=2$
(3) $x_1=2,x_2=-3$,经检验,$x_2=-3$是增根,要舍去
【知识点】
因式分解解方程;无理方程求解;增根检验
【点评】
本题以阅读材料形式考查转化思想的应用,将陌生的高次方程、无理方程转化为熟悉的一元一次、一元二次方程求解,解题时注意不要随意约去含未知数的因式避免丢根,无理方程求解后必须验根。
【难度系数】
0.7
本题运用转化思想求解不同类型的方程,解题思路如下:
(1) 多个整式乘积为0时,只要任意一个整式为0,乘积就为0,因此分别令每个因式等于0,解一元一次方程即可得到解;
(2) 先移项将方程右边化为0,再提取公因式因式分解,转化为几个一次因式乘积为0的形式分别求解,注意不能直接两边除以含未知数的因式,避免丢根;
(3) 无理方程先通过两边平方转化为一元二次方程,求解后必须检验,因为平方运算可能产生增根,要舍去不符合原方程的根。
【解析】
(1) 令每个因式分别等于0:
$x+1=0$,解得$x=-1$;
$x-2=0$,解得$x=2$;
$2x+3=0$,解得$x=-\dfrac{3}{2}$。
(2) 移项得:$3x^2(x-2) - (x^2 - 2x) = 0$,
变形得:$3x^2(x-2) - x(x-2) = 0$,
提取公因式得:$x(x-2)(3x - 1) = 0$,
分别令因式为0:
$x=0$;$x-2=0$得$x=2$;$3x-1=0$得$x=\dfrac{1}{3}$。
(3) 方程两边平方得:$6 - x = x^2$,
整理为一元二次方程:$x^2 + x - 6 = 0$,
因式分解得:$(x+3)(x-2)=0$,
解得$x_1=2$,$x_2=-3$。
检验:当$x=-3$时,左边$\sqrt{6-(-3)}=3≠$右边$-3$,是增根,舍去;$x=2$符合原方程。
【答案】
(1) $-1,2,-\dfrac{3}{2}$
(2) $x_1=0,x_2=\dfrac{1}{3},x_3=2$
(3) $x_1=2,x_2=-3$,经检验,$x_2=-3$是增根,要舍去
【知识点】
因式分解解方程;无理方程求解;增根检验
【点评】
本题以阅读材料形式考查转化思想的应用,将陌生的高次方程、无理方程转化为熟悉的一元一次、一元二次方程求解,解题时注意不要随意约去含未知数的因式避免丢根,无理方程求解后必须验根。
【难度系数】
0.7
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