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A2 方程与不等式

对应考纲 Section 1: MM1.3, MM1.4, MM1.5, MM1.6 对应 Paper: P1 重点(判别式、因式定理),P2 涉及(逻辑推理型不等式) 建议课时: 2 课时 | 目标题量: 15-20 题


小节内容对应考纲历年真题频率课时
A2.1二次方程与判别式MM1.38 年 12 次0.5
A2.2联立方程求解MM1.48 年 8 次0.5
A2.3不等式解法MM1.58 年 10 次0.5
A2.4因式定理与余数定理MM1.68 年 6 次0.5

对于二次方程 ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0(a≠0a \neq 0),求根公式为:

x=−b±b2−4ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}

判别式 Δ=b2−4ac\Delta = b^2 - 4ac 决定根的性质:

Δ\Delta根的性质图像与 xx 轴交点
Δ>0\Delta > 0两个不等实根两个交点
Δ=0\Delta = 0两个相等实根(重根)一个交点(切点)
Δ<0\Delta < 0无实根(复根)无交点

⚡ 快速判断根的数量:不需求解,只需计算 Δ\Delta 的符号。

配方法是处理二次函数的核心技巧,用于:

  • 找顶点坐标
  • 确定最值
  • 分析对称轴

标准形式:ax2+bx+c=a(x+b2a)2+(c−b24a)ax^2 + bx + c = a\left(x + \frac{b}{2a}\right)^2 + \left(c - \frac{b^2}{4a}\right)

配方步骤:

  1. 提取 aa:a(x2+bax)+ca\left(x^2 + \frac{b}{a}x\right) + c
  2. 加减平方项:a(x2+bax+b24a2−b24a2)+ca\left(x^2 + \frac{b}{a}x + \frac{b^2}{4a^2} - \frac{b^2}{4a^2}\right) + c
  3. 整理:a(x+b2a)2+4ac−b24aa\left(x + \frac{b}{2a}\right)^2 + \frac{4ac - b^2}{4a}

⚡ 配方口诀:『半系数平方』——一次项系数的一半的平方。

1.3 根与系数的关系(韦达定理)

Section titled “1.3 根与系数的关系(韦达定理)”

设方程 ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 的两根为 x1x_1 和 x2x_2:

x1+x2=−ba,x1⋅x2=cax_1 + x_2 = -\frac{b}{a}, \quad x_1 \cdot x_2 = \frac{c}{a}

⚠️ 易错点:韦达定理不需要解出根即可使用,但必须确认方程有实根(Δ≥0\Delta \ge 0)。

两根之差 ∣x1−x2∣=Δa|x_1 - x_2| = \frac{\sqrt{\Delta}}{a},常用于:

  • 判断根的分布范围
  • 构造约束条件求参数范围

典型形式: {y=mx+cy=ax2+bx+d\begin{cases} y = mx + c \\ y = ax^2 + bx + d \end{cases}

消元法:代入消去 yy,化为关于 xx 的二次方程: ax2+(b−m)x+(d−c)=0ax^2 + (b - m)x + (d - c) = 0

几何意义:联立方程的解对应直线与抛物线的交点。

判别式交点数量几何含义
Δ>0\Delta > 0两个交点直线穿过抛物线
Δ=0\Delta = 0一个交点(切点)直线为切线
Δ<0\Delta < 0无交点直线与抛物线相离

当两个抛物线联立时,可能化为四次方程,但常见情况可降阶:

技巧:

  • 观察是否可利用对称性
  • 检查是否可直接消去 x2x^2 或 y2y^2 项
  • 利用韦达定理处理对称结构

解二次不等式 ax2+bx+c>0ax^2 + bx + c > 0 或 ax2+bx+c<0ax^2 + bx + c < 0 的标准流程:

  1. 确定抛物线开口方向(aa 的符号)
  2. 求根(若 Δ≤0\Delta \le 0 则无根或唯一根)
  3. 根据开口和根的位置画出简图
  4. 根据图像写出解集

口诀:『大于取两边,小于取中间』(仅当 a>0a > 0)

条件ax2+bx+c>0ax^2 + bx + c > 0 的解ax2+bx+c<0ax^2 + bx + c < 0 的解
a>0a > 0, Δ>0\Delta > 0x<x1x < x_1 或 x>x2x > x_2x1<x<x2x_1 < x < x_2
a>0a > 0, Δ=0\Delta = 0x≠x0x \neq x_0(除重根外)无解
a>0a > 0, Δ<0\Delta < 0全实数无解
a<0a < 0解集与 a>0a > 0 相反解集与 a>0a > 0 相反

求交集:分别解每个不等式,取解集重叠部分。

技巧:不等式相乘可以构造新的二次不等式,但需注意符号变化。

⚠️ 易错警示:

  • 不能直接将两个不等式『相乘』——负负得正会改变不等号方向
  • 解不等式组时,需验证交集是否存在

核心结论:若 (x−a)(x - a) 是多项式 f(x)f(x) 的因式,则 f(a)=0f(a) = 0。

反之,若 f(a)=0f(a) = 0,则 (x−a)(x - a) 是 f(x)f(x) 的因式。

应用:

  • 快速检验某多项式是否有特定因式
  • 由已知根反推多项式系数

多项式 f(x)f(x) 除以 (x−a)(x - a) 的余数为 f(a)f(a)。

推广:f(x)f(x) 除以 (ax−b)(ax - b) 的余数为 f(ba)f\left(\frac{b}{a}\right)。

⚡ 快速技巧:求余数无需做多项式除法,直接代入即可!

已知一个因式后,剩余因式可通过:

  • 多项式除法(长除或综合除法)
  • 待定系数法设剩余因式为二次式,对比系数

典型流程:

  1. 用因式定理检验是否有线性因式 (x−a)(x - a)
  2. 用余数定理确定常数项
  3. 对剩余部分继续分解或直接验证选项

特征:含参数的二次方程,要求某条件下参数的范围。

策略:

  1. 写出判别式 Δ\Delta 关于参数的表达式
  2. 根据条件转化为不等式(Δ>0\Delta > 0 等)
  3. 解不等式得参数范围

例:方程 x2−2px+q=0x^2 - 2px + q = 0 有两实根且根之差在 (2,4)(2, 4) 内,求 p2−qp^2 - q 的范围。

解法:两根之差 2p2−q∈(2,4)2\sqrt{p^2 - q} \in (2, 4),故 p2−q∈(1,4)p^2 - q \in (1, 4)。


特征:已知不等式的解集,反推系数或构造新不等式。

策略:

  1. 从解集 p<x<qp < x < q 反推:二次式为 (x−p)(x−q)(x - p)(x - q)(设 a=1a = 1)
  2. 根据系数关系 b=−(p+q)b = -(p + q),c=pqc = pq
  3. 代入新不等式求解

特征:多项式含未知系数,已知某因式求系数值。

策略:

  1. 设因式为 (x−a)(x - a),代入 x=ax = a 使多项式为零
  2. 解关于系数的方程
  3. 验证其他系数(如题目有多个条件)

场景技巧
判断根是否存在直接计算 Δ\Delta,无需解方程
两根之和/积用韦达定理,不需求根
两根之差$
求余数代入即可,不用除法
检验因式代入看是否为零
配方找顶点『半系数平方』口诀
二次不等式解集『大于取两边,小于取中间』(a>0a > 0)
联立方程交点数化为二次方程,看 Δ\Delta

  • ❌ 用韦达定理前必须确认 Δ≥0\Delta \ge 0
  • ❌ 不等式不能直接相乘——(−3<x)(-3 < x) 和 (−2<x)(-2 < x) 相乘不代表 (x2<6)(x^2 < 6)
  • ❌ 余数定理中除式为 (ax−b)(ax - b) 时,代入的是 x=b/ax = b/a,不是 x=ax = a
  • ❌ 二次不等式解集的『取两边/取中间』口诀只适用于 a>0a > 0,a<0a < 0 时需反转
  • ❌ 配方时不要忘记调整常数项——『加多少减多少』

例题 1(2017 P1 Q5 · 二次不等式交集)

Section titled “例题 1(2017 P1 Q5 · 二次不等式交集)”

题目:求同时满足 x2−8x+12<0x^2 - 8x + 12 < 0 和 2x+1>92x + 1 > 9 的解集 SS,并用单一不等式表示。

【题目分析】 本题考查二次不等式与线性不等式的联立求解。需分别解出两个不等式,取交集后再反向构造为单一二次不等式形式。

【解题步骤】 第一步:解二次不等式 x2−8x+12<0x^2 - 8x + 12 < 0。

因式分解:(x−2)(x−6)<0(x - 2)(x - 6) < 0。

抛物线开口向上,在两根之间取负值,解为 2<x<62 < x < 6。

第二步:解线性不等式 2x+1>92x + 1 > 9。

2x>82x > 8,得 x>4x > 4。

第三步:取交集。

S=(2,6)∩(4,∞)=(4,6)S = (2, 6) \cap (4, \infty) = (4, 6),即 4<x<64 < x < 6。

第四步:反向构造单一不等式。

区间 (4,6)(4, 6) 对应二次式 (x−4)(x−6)<0(x - 4)(x - 6) < 0(开口向上,在两根之间为负)。

展开得 x2−10x+24<0x^2 - 10x + 24 < 0。

【快捷思路】 交集为 (4,6)(4, 6),直接写出两根为 44、66 的二次不等式。『中间为负』要求开口向上,即 a>0a > 0,取标准形式 x2−10x+24<0x^2 - 10x + 24 < 0。

【正确答案】C

【知识点】Algebra | 考纲: MM1.5


题目:多项式 3x3+13x2+8x+a3x^3 + 13x^2 + 8x + a 有因式 (x+2)(x + 2),求完全因式分解。

【题目分析】 本题考查因式定理与多项式因式分解。已知线性因式,先用因式定理求常数 aa,再分解剩余部分。

【解题步骤】 第一步:利用因式定理求 aa。

设 f(x)=3x3+13x2+8x+af(x) = 3x^3 + 13x^2 + 8x + a。

因 (x+2)(x + 2) 是因式,故 f(−2)=0f(-2) = 0:

f(−2)=3(−8)+13(4)+8(−2)+a=−24+52−16+a=12+a=0f(-2) = 3(-8) + 13(4) + 8(-2) + a = -24 + 52 - 16 + a = 12 + a = 0

得 a=−12a = -12。

第二步:用 (x+2)(x + 2) 除多项式。

设 f(x)=(x+2)(3x2+bx+c)f(x) = (x + 2)(3x^2 + bx + c),展开对比系数:

3x3+(b+6)x2+(c+2b)x+2c3x^3 + (b + 6)x^2 + (c + 2b)x + 2c

由 x2x^2 系数:b+6=13b + 6 = 13,得 b=7b = 7。

由常数项:2c=−122c = -12,得 c=−6c = -6。

第三步:分解二次因式。

3x2+7x−6=(x+3)(3x−2)3x^2 + 7x - 6 = (x + 3)(3x - 2)(十字相乘法验证)。

第四步:写出完全分解。

f(x)=(x+2)(x+3)(3x−2)f(x) = (x + 2)(x + 3)(3x - 2)

【快捷思路】 求出 a=−12a = -12 后,各选项展开的常数项等于各因式常数之积。只有 D、E 的常数项为 −12-12。再检验 x2x^2 系数:E 中 (x+2)(x+3)(3x−2)(x+2)(x+3)(3x-2) 的 x2x^2 系数为 1313,吻合,直接选 E。

【正确答案】E

【知识点】Algebra | 考纲: MM1.6


例题 3(2016 P2 Q15 · 判别式与两根之差)

Section titled “例题 3(2016 P2 Q15 · 判别式与两根之差)”

题目:二次方程 f(x)=x2−2px+q=0f(x) = x^2 - 2px + q = 0 有两实根,且两根之差大于 22 且小于 44。求与该条件等价的充要条件。

【题目分析】 本题考查判别式应用与两根之差的表示。需将『两根之差在 (2,4)(2, 4)』转化为关于 pp、qq 的不等式。

【解题步骤】 第一步:表示两根。

x1=p+p2−q,x2=p−p2−qx_1 = p + \sqrt{p^2 - q}, \quad x_2 = p - \sqrt{p^2 - q}

判别式 Δ=4(p2−q)>0\Delta = 4(p^2 - q) > 0,即 p2>qp^2 > q。

第二步:计算两根之差。

∣x1−x2∣=2p2−q|x_1 - x_2| = 2\sqrt{p^2 - q}

第三步:代入条件。

2<2p2−q<42 < 2\sqrt{p^2 - q} < 4,两边除以 22:

1<p2−q<21 < \sqrt{p^2 - q} < 2

两边平方(各项为正):

1<p2−q<41 < p^2 - q < 4

第四步:对照选项。

条件『两根之差在 (2,4)(2, 4)』等价于 1<p2−q<41 < p^2 - q < 4。

选项 D:q<p2−1<q+3q < p^2 - 1 < q + 3

两边加 11:q+1<p2<q+4q + 1 < p^2 < q + 4

即 1<p2−q<41 < p^2 - q < 4,完全等价。

【快捷思路】 直接写出两根之差公式 ∣x1−x2∣=Δ/a=2p2−q|x_1 - x_2| = \sqrt{\Delta}/a = 2\sqrt{p^2 - q},代入不等式 2<d<42 < d < 4 得 1<p2−q<41 < p^2 - q < 4,再逐一验证选项哪个与此等价。

【正确答案】D

【知识点】Algebra | 考纲: MM1.3


🏋️ 课后练习(限时 15 分钟)

Section titled “🏋️ 课后练习(限时 15 分钟)”
#题号考点对应考纲难度
12017 P1 Q4余数定理MM1.6⭐⭐
22017 P1 Q19不等式解集与系数MM1.5⭐⭐⭐
32018 P1 Q2二次方程系数匹配MM1.3⭐⭐
42018 P2 Q5不等式区域MM1.5⭐⭐⭐
52019 P1 Q1因式定理MM1.6⭐⭐
62019 P1 Q6判别式应用MM1.3⭐⭐⭐
72020 P1 Q3二次不等式MM1.5⭐⭐
82020 P2 Q8联立方程交点MM1.4⭐⭐⭐

完整解析见题库数据库,每题均含【解题步骤】与【快捷思路】。


MM1.3 二次方程:熟练掌握求根公式、判别式、配方法、韦达定理。

MM1.4 联立方程:掌握代入消元法,理解交点数与判别式的关系。

MM1.5 不等式:能正确解二次不等式,理解解集与图像的关系,处理不等式组的交集。

MM1.6 因式定理:理解因式定理与余数定理的本质,能快速检验因式、确定系数。


创建时间: 2026-04-29 模块编号: A2 状态: ✅ 完成