题目内容
【题目】阅读下面材料:如图1,在平面直角坐标系xOy中,直线y1=ax+b与双曲线y2= 交于A(1,3)和B(﹣3,﹣1)两点,观察图象可知:①当x=﹣3或1时,y1=y2;②当﹣3<x<0或x>1时,y1>y2;即通过观察函数的图象,可以得到不等式ax+b> 的解集.
有这样一个问题:求不等式x3+4x2﹣x﹣4>0的解集.
艾斯柯同学类比以上知识的研究方法,用函数与方程的思想对不等式的解法进行了探究,请将他下面的②③④补充完整:
①当x=0时,原不等式不成立:当x>0时,原不等式可以转化为x2+4x﹣1> ;当x<0时,原不等式可以转化为x2+4x﹣1< .
②构造函数,画出图象
设y3=x2+4x﹣1,y4= 在同一坐标系中分别画出这两个函数的图象.
双曲线y4= 如图2所示,请在此坐标系中直接画出抛物线y3=x2+4x﹣1(可不列表);
③利用图象,确定交点横坐标
观察所画两个函数的图象,猜想并通过代入函数解析式验证可知:满足y3=y4的所有x的值为
④借助图象,写出解集
结合(1)的讨论结果,观察两个函数的图象可知:不等式x3+4x2﹣x﹣4>0的解集为
【答案】﹣4<x<﹣1或x>1
【解析】解:②y3=x2+4x﹣1对称轴是x=﹣2,顶点坐标(﹣2,﹣5),且开口向上,与y轴交点的坐标分别是(0,﹣1),(0,﹣1)关于对称轴的对称点是(﹣4,﹣1)用三点法作抛物线如图所示.
③观察函数图象可知:交点的横坐标分别为﹣4,﹣1或1.当x=﹣4时,y3=x2+4x﹣1=﹣1,y4= =﹣1;
当x=﹣1时,y3=x2+4x﹣1=﹣4,y4= =﹣4;当x=1时,y3=x2+4x﹣1=4,y4= =4.
∴满足y3=y4的所有x的值为:﹣4,﹣1 或1.所以答案是:﹣4,﹣1 或1.
④观察函数图象可知:当﹣4<x<﹣1时,二次函数y3=x2+4x﹣1的图象在反比例函数y4= 的图象的下方;当x>1时,二次函数y3=x2+4x﹣1的图象在反比例函数y4= 的图象的上方,∴不等式x3+4x2﹣x﹣4>0的解集为:﹣4<x<﹣1或x>1.所以答案是:﹣4<x<﹣1或x>1.
【考点精析】通过灵活运用反比例函数的图象和二次函数的图象,掌握反比例函数的图像属于双曲线.反比例函数的图象既是轴对称图形又是中心对称图形.有两条对称轴:直线y=x和 y=-x.对称中心是:原点;二次函数图像关键点:1、开口方向2、对称轴 3、顶点 4、与x轴交点 5、与y轴交点即可以解答此题.