题目
求下列不等式的解集:(1)13-4x^2>0;(2)(x-3)(x-7)<0;(3)x^2-3x-10>0;(4)-3x^2+5x-4>0
求下列不等式的解集:
(1)$$13-4x^2>0$$;
(2)$$(x-3)(x-7)<0$$;
(3)$$x^2-3x-10>0$$;
(4)$$-3x^2+5x-4>0$$
题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查二次不等式的解法,包括因式分解、求根、结合抛物线开口方向确定解集等步骤。
解题核心思路:
- 整理不等式:将不等式转化为标准二次形式 $ax^2 + bx + c > 0$ 或 $ax^2 + bx + c < 0$;
- 求根或判断符号:通过因式分解或求根公式找到对应方程的根;
- 结合开口方向确定解集:根据二次项系数的正负判断抛物线开口方向,结合根的位置确定不等式解集。
破题关键点:
- 开口方向:二次项系数正时抛物线开口向上,负时开口向下;
- 根的位置:根将数轴分成区间,需在每个区间内判断二次函数的符号;
- 无实根情况:当判别式 $\Delta < 0$ 时,二次函数符号由开口方向直接决定。
第(1)题
原式:$13 - 4x^2 > 0$
整理不等式
将不等式变形为:
$4x^2 < 13 \quad \Rightarrow \quad x^2 < \frac{13}{4}.$
求根并解不等式
解得:
$-\frac{\sqrt{13}}{2} < x < \frac{\sqrt{13}}{2}.$
关键点:平方项系数为正,直接通过移项求解。
第(2)题
原式:$(x-3)(x-7) < 0$
分析根的位置
方程 $(x-3)(x-7) = 0$ 的根为 $x=3$ 和 $x=7$,将数轴分为三个区间:
- $x < 3$;
- $3 < x < 7$;
- $x > 7$。
判断符号
- 当 $x < 3$ 或 $x > 7$ 时,$(x-3)(x-7) > 0$;
- 当 $3 < x < 7$ 时,$(x-3)(x-7) < 0$。
关键点:开口向上的抛物线在两根之间取负值。
第(3)题
原式:$x^2 - 3x - 10 > 0$
因式分解
分解为:
$(x-5)(x+2) > 0.$
分析根的位置
方程 $(x-5)(x+2) = 0$ 的根为 $x=5$ 和 $x=-2$,将数轴分为三个区间:
- $x < -2$;
- $-2 < x < 5$;
- $x > 5$。
判断符号
- 当 $x < -2$ 或 $x > 5$ 时,$(x-5)(x+2) > 0$;
- 当 $-2 < x < 5$ 时,$(x-5)(x+2) < 0$。
关键点:开口向上的抛物线在两根之外取正值。
第(4)题
原式:$-3x^2 + 5x - 4 > 0$
整理不等式
两边乘以 $-1$(注意不等号方向改变):
$3x^2 - 5x + 4 < 0.$
计算判别式
判别式 $\Delta = (-5)^2 - 4 \cdot 3 \cdot 4 = 25 - 48 = -23 < 0$。
分析解集
- 二次项系数 $3 > 0$,抛物线开口向上;
- $\Delta < 0$ 说明抛物线始终在 $x$ 轴上方,因此 $3x^2 - 5x + 4 < 0$ 无解。
关键点:无实根且开口向上时,原不等式无解。