一元二次不等式求解

学习如何求解一元二次不等式,掌握完整的解题步骤,并通过交互式工具进行实践

一元二次不等式求解步骤

掌握以下五个步骤,轻松解决任何一元二次不等式问题

1

整理标准形式

将不等式化为标准形式:
ax² + bx + c > 0ax² + bx + c < 0

确保 a > 0,若a < 0则两边乘-1并改变不等号方向

2

求对应方程的根

解方程 ax² + bx + c = 0

  • 公式法:x = [-b ± √(b²-4ac)]/(2a)
  • 因式分解法:若能分解为(x-x₁)(x-x₂)=0,则根为x₁, x₂
3

分析二次函数图像

根据a的符号和判别式Δ=b²-4ac判断抛物线开口方向和与x轴交点:

  • a > 0:抛物线开口向上
  • a < 0:抛物线开口向下
  • Δ > 0:两个不相等实根x₁, x₂(x₁ < x₂)
  • Δ = 0:两个相等实根x₀
  • Δ < 0:无实根
4

确定解集

根据图像位置确定不等式成立的区间:

类型 Δ > 0 Δ = 0 Δ < 0
ax²+bx+c > 0 x < x₁ 或 x > x₂ x ≠ x₀ 全体实数
ax²+bx+c < 0 x₁ < x < x₂ 无解 无解
5

验证端点

注意不等号是否包含等号,若为≥或≤,则包含相应的根。

特别提醒:当不等号为"≥"或"≤"时,解集应包含使表达式等于零的根。

示例演示

解不等式:2x² - 5x - 3 > 0

  1. 标准形式:2x² - 5x - 3 > 0(a=2>0)
  2. 求根:Δ=25+24=49,x=[5±7]/4 → x₁=-1/2, x₂=3
  3. 图像:开口向上,与x轴交于(-1/2,0)和(3,0)
  4. 解集:x < -1/2 或 x > 3

交互式求解器

输入一元二次不等式的系数,系统将自动求解并展示完整解题步骤

求解结果

数学公式

请在左侧输入一元二次不等式的系数并点击"求解不等式"按钮

示例演示

通过不同类型的示例,深入理解一元二次不等式的求解方法

示例1:两个不相等实根

解不等式:

2x² - 5x - 3 > 0

1

标准形式:2x² - 5x - 3 > 0(a=2>0)

2

求根:Δ = (-5)² - 4×2×(-3) = 25 + 24 = 49

x = [5 ± √49]/(2×2) = [5 ± 7]/4

x₁ = (5-7)/4 = -1/2,x₂ = (5+7)/4 = 3

3

图像分析:a=2>0,抛物线开口向上,与x轴交于(-1/2, 0)和(3, 0)

4

解集:x < -1/2 或 x > 3

最终答案:

(-∞, -1/2) ∪ (3, +∞)

示例2:两个相等实根

解不等式:

x² - 4x + 4 ≥ 0

1

标准形式:x² - 4x + 4 ≥ 0(a=1>0)

2

求根:Δ = (-4)² - 4×1×4 = 16 - 16 = 0

x = [4 ± √0]/(2×1) = 2

x₁ = x₂ = 2(重根)

3

图像分析:a=1>0,抛物线开口向上,与x轴相切于(2, 0)

4

解集:x ≠ 2(因为不等号为≥,所以包含x=2)

最终答案:

(-∞, 2] ∪ [2, +∞) = (-∞, +∞)

示例3:无实根

解不等式:

x² + 2x + 3 < 0

1

标准形式:x² + 2x + 3 < 0(a=1>0)

2

求根:Δ = 2² - 4×1×3 = 4 - 12 = -8

Δ < 0,方程无实根

3

图像分析:a=1>0,抛物线开口向上,与x轴无交点

4

解集:对于任意x,x² + 2x + 3 > 0,因此不等式无解

最终答案:

∅(空集)

示例4:a为负数

解不等式:

-x² + 3x + 4 ≥ 0

1

标准形式:两边乘-1,不等号方向改变

x² - 3x - 4 ≤ 0(a=1>0)

2

求根:Δ = (-3)² - 4×1×(-4) = 9 + 16 = 25

x = [3 ± √25]/(2×1) = [3 ± 5]/2

x₁ = (3-5)/2 = -1,x₂ = (3+5)/2 = 4

3

图像分析:a=1>0,抛物线开口向上,与x轴交于(-1, 0)和(4, 0)

4

解集:-1 ≤ x ≤ 4(因为不等号为≤)

最终答案:

[-1, 4]