高中数学竞赛标准讲义:第二章:二次函数与命题
高中数学竞赛教材讲义 第二章 二次函数与命题讲义
第二章 二次函数与命题一、基础知识1.二次函数:当0时,y =ax 2+bx +c 或f (x )=ax 2+bx +c 称为关于x 的二次函数,其对称轴为直≠a 线x =-,另外配方可得f (x )=a (x -x 0)2+f (x 0),其中x 0=-,下同。
a b 2ab 22.二次函数的性质:当a >0时,f (x )的图象开口向上,在区间(-∞,x 0]上随自变量x 增大函数值减小(简称递减),在[x 0, -∞)上随自变量增大函数值增大(简称递增)。
当a <0时,情况相反。
3.当a >0时,方程f (x )=0即ax 2+bx +c =0…①和不等式ax 2+bx +c >0…②及ax 2+bx +c <0…③与函数f (x )的关系如下(记△=b 2-4ac )。
1)当△>0时,方程①有两个不等实根,设x 1,x 2(x 1<x 2),不等式②和不等式③的解集分别是{x |x <x 1或x >x 2}和{x |x 1<x <x 2},二次函数f (x )图象与x 轴有两个不同的交点,f (x )还可写成f (x )=a (x -x 1)(x -x 2).2)当△=0时,方程①有两个相等的实根x 1=x 2=x 0=,不等式②和不等式③的解集分别是{x |x ab 2-}和空集,f (x )的图象与x 轴有唯一公共点。
ab 2-≠∅3)当△<0时,方程①无解,不等式②和不等式③的解集分别是R 和.f (x )图象与x 轴无公共∅点。
当a <0时,请读者自己分析。
4.二次函数的最值:若a >0,当x =x 0时,f (x )取最小值f (x 0)=,若a <0,则当x =x 0=ab ac 442-a b 2-时,f (x )取最大值f (x 0)=.对于给定区间[m,n ]上的二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0),当x 0∈[m, ab ac 442-n ]时,f (x )在[m, n ]上的最小值为f (x 0); 当x 0<m 时。
高中数学竞赛讲义
高中数学竞赛资料一、高中数学竞赛大纲全国高中数学联赛全国高中数学联赛〔一试〕所涉及的知识范围不超出教育部2000年【全日制普通高级中学数学教学大纲】中所规定的教学要求和内容,但在方法的要求上有所提高。
全国高中数学联赛加试全国高中数学联赛加试〔二试〕与国际数学奥林匹克接轨,在知识方面有所扩展;适当增加一些教学大纲之外的内容,所增加的内容是:1.平面几何几个重要定理:梅涅劳斯定理、塞瓦定理、托勒密定理、西姆松定理。
三角形中的几个特殊点:旁心、费马点,欧拉线。
几何不等式。
几何极值问题。
几何中的变换:对称、平移、旋转。
圆的幂和根轴。
面积方法,复数方法,向量方法,解析几何方法。
2.代数周期函数,带绝对值的函数。
三角公式,三角恒等式,三角方程,三角不等式,反三角函数。
递归,递归数列及其性质,一阶、二阶线性常系数递归数列的通项公式。
第二数学归纳法。
平均值不等式,柯西不等式,排序不等式,切比雪夫不等式,一元凸函数。
复数及其指数形式、三角形式,欧拉公式,棣莫弗定理,单位根。
多项式的除法定理、因式分解定理,多项式的相等,整系数多项式的有理根*,多项式的插值公式*。
n 次多项式根的个数,根与系数的关系,实系数多项式虚根成对定理。
函数迭代,简单的函数方程*3. 初等数论同余,欧几里得除法,裴蜀定理,完全剩余类,二次剩余,不定方程和方程组,高斯函数[x],费马小定理,格点及其性质,无穷递降法,欧拉定理*,孙子定理*。
4.组合问题圆排列,有重复元素的排列与组合,组合恒等式。
组合计数,组合几何。
抽屉原理。
容斥原理。
极端原理。
图论问题。
集合的划分。
覆盖。
平面凸集、凸包及应用*。
注:有*号的内容加试中暂不考,但在冬令营中可能考。
三、高中数学竞赛根底知识第一章 集合与简易逻辑一、根底知识定义1 一般地,一组确定的、互异的、无序的对象的全体构成集合,简称集,用大写字母来表示;集合中的各个对象称为元素,用小写字母来表示,元素x 在集合A 中,称x 属于A ,记为A x ∈,否那么称x 不属于A ,记作A x ∉。
第二章二次函数与命题(高中数学竞赛标准教材)
一、基础知识2.二次函数的性质:当a>0时,f(x的图象开口向上,在区间(-∞,x0]上随自变量x 增大函数值减小(简称递减,在[x0, -∞上随自变量增大函数值增大(简称递增。
当a<0时,情况相反。
1当△>0时,方程①有两个不等实根,设x1,x2(x1<x2,不等式②和不等式③的解集分别是{x|x<x1或x>x2}和{x|x1<x<x2},二次函数f(x图象与x轴有两个不同的交点,f(x还可写成f(x=a(x-x1(x-x2.2当△=0时,方程①有两个相等的实根x1=x2=x0= ,不等式②和不等式③的解集分别是{x|x }和空集,f(x的图象与x轴有唯一公共点。
3当△<0时,方程①无解,不等式②和不等式③的解集分别是r和 .f(x图象与x轴无公共点。
当a<0时,请读者自己分析。
定义1 能判断真假的语句叫命题,如“3>5”是命题,“萝卜好大”不是命题。
不含逻辑联结词“或”、“且”、“非”的命题叫做简单命题,由简单命题与逻辑联结词构成的命题由复合命题。
注1 “p或q”复合命题只有当p,q同为假命题时为假,否则为真命题;“p且q”复合命题只有当p,q同时为真命题时为真,否则为假命题;p与“非p”即“p”恰好一真一假。
定义2 原命题:若p则q(p为条件,q为结论;逆命题:若q则p;否命题:若非p则q;逆否命题:若非q则非p。
注2 原命题与其逆否命题同真假。
一个命题的逆命题和否命题同真假。
注3 反证法的理论依据是矛盾的排中律,而未必是证明原命题的逆否命题。
定义3 如果命题“若p则q”为真,则记为p q否则记作p q.在命题“若p则q”中,如果已知p q,则p是q的充分条件;如果q p,则称p是q的必要条件;如果p q但q不p,则称p是q的充分非必要条件;如果p不 q但p q,则p称为q的必要非充分条件;若p q且q p,则p是q的充要条件。
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全国高中数学联赛加试全国高中数学联赛加试(二试)与国际数学奥林匹克接轨,在知识方面有所扩展;适当增加一些教学大纲之外的内容,所增加的内容是:1.平面几何几个重要定理:梅涅劳斯定理、塞瓦定理、托勒密定理、西姆松定理。
三角形中的几个特殊点:旁心、费马点,欧拉线。
几何不等式。
几何极值问题。
几何中的变换:对称、平移、旋转。
圆的幂和根轴。
面积方法,复数方法,向量方法,解析几何方法。
2.代数周期函数,带绝对值的函数。
三角公式,三角恒等式,三角方程,三角不等式,反三角函数。
递归,递归数列及其性质,一阶、二阶线性常系数递归数列的通项公式。
第二数学归纳法。
平均值不等式,柯西不等式,排序不等式,切比雪夫不等式,一元凸函数。
复数及其指数形式、三角形式,欧拉公式,棣莫弗定理,单位根。
多项式的除法定理、因式分解定理,多项式的相等,整系数多项式的有理根*,多项式的插值公式*。
n次多项式根的个数,根与系数的关系,实系数多项式虚根成对定理。
函数迭代,简单的函数方程*3. 初等数论同余,欧几里得除法,裴蜀定理,完全剩余类,二次剩余,不定方程和方程组,高斯函数[x],费马小定理,格点及其性质,无穷递降法,欧拉定理*,孙子定理*。
4.组合问题圆排列,有重复元素的排列与组合,组合恒等式。
组合计数,组合几何。
抽屉原理。
容斥原理。
极端原理。
图论问题。
集合的划分。
覆盖。
平面凸集、凸包及应用*。
注:有*号的内容加试中暂不考,但在冬令营中可能考。
三、高中数学竞赛基础知识第一章 集合与简易逻辑一、基础知识定义1 一般地,一组确定的、互异的、无序的对象的全体构成集合,简称集,用大写字母来表示;集合中的各个对象称为元素,用小写字母来表示,元素x 在集合A 中,称x 属于A ,记为A x ∈,否则称x 不属于A ,记作A x ∉。
数学竞赛试题汇编三-《二次函数、方程、不等式》讲义
高中数学竞赛试题汇编二《二次函数、方程、不等式》1. 如果不等式21x x a <-+的解集是()3,3-的子集,则实数a 的取值范围是( )(A) (),7-∞ (B) (],7-∞ (C) (),5-∞ (D) (],5-∞2. 若[]1,1a ∈-,则2(4)420x a x a +-+->的解为( )(A) 3x >或2x < (B) 2x >或1x <(C) 3x >或1x < (D) 13x <<3. 函数2()20112012f x x x =-+的图像与x 轴交点的横坐标之和为 .4. 已知2()2f x x x a =++,2()441f bx x x =-+,则()0f ax b +>的解集为 .5. 设方程22210x mx m -+-=的根大于2-,且小于4,则实数m 的范围是 .6. 实数,x y 满足224+3=0x x y -+,则22x y +的最大值与最小值之差是 .7. 已知,x y R ∈,且221x y +≤,则x y xy +-的最大值是 .8. 已知,x y 满足14xy x y +=+,且1x >则()()12x y ++的最小值是 .9. 已知,x y 为实数,22(,)f x y x xy y x y =++--的最小值是 .10. 已知实数,x y 满足22116y x +=,则的最大值是 .11. 若,x y R ∈,满足2222222()5x x y y x x x --+-=,则x = ,y = .12. 已知,x y 为实数,则()22225410max x y x x y +=+= .13. 实数,x y 满足x -,则x 的取值范围是 .14. 已知0,0x y ≥≥,且221x y +=,则()x x y +的最大值是 .15. 实数,x y 满足228624=0x x y y -+-+,则2x y -的最大值是 .。
高中数学竞赛讲义(常考知识点归纳汇总)
高中数学竞赛资料一、高中数学竞赛大纲全国高中数学联赛全国高中数学联赛(一试)所涉及的知识范围不超出教育部2000年《全日制普通高级中学数学教学大纲》中所规定的教学要求和内容,但在方法的要求上有所提高。
全国高中数学联赛加试全国高中数学联赛加试(二试)与国际数学奥林匹克接轨,在知识方面有所扩展;适当增加一些教学大纲之外的内容,所增加的内容是:1.平面几何几个重要定理:梅涅劳斯定理、塞瓦定理、托勒密定理、西姆松定理。
三角形中的几个特殊点:旁心、费马点,欧拉线。
几何不等式。
几何极值问题。
几何中的变换:对称、平移、旋转。
圆的幂和根轴。
面积方法,复数方法,向量方法,解析几何方法。
2.代数周期函数,带绝对值的函数。
三角公式,三角恒等式,三角方程,三角不等式,反三角函数。
递归,递归数列及其性质,一阶、二阶线性常系数递归数列的通项公式。
第二数学归纳法。
平均值不等式,柯西不等式,排序不等式,切比雪夫不等式,一元凸函数。
复数及其指数形式、三角形式,欧拉公式,棣莫弗定理,单位根。
多项式的除法定理、因式分解定理,多项式的相等,整系数多项式的有理根*,多项式的插值公式*。
n 次多项式根的个数,根与系数的关系,实系数多项式虚根成对定理。
函数迭代,简单的函数方程*3. 初等数论同余,欧几里得除法,裴蜀定理,完全剩余类,二次剩余,不定方程和方程组,高斯函数[x],费马小定理,格点及其性质,无穷递降法,欧拉定理*,孙子定理*。
4.组合问题圆排列,有重复元素的排列与组合,组合恒等式。
组合计数,组合几何。
抽屉原理。
容斥原理。
极端原理。
图论问题。
集合的划分。
覆盖。
平面凸集、凸包及应用*。
注:有*号的内容加试中暂不考,但在冬令营中可能考。
三、高中数学竞赛基础知识第一章 集合与简易逻辑一、基础知识定义1 一般地,一组确定的、互异的、无序的对象的全体构成集合,简称集,用大写字母来表示;集合中的各个对象称为元素,用小写字母来表示,元素x 在集合A 中,称x 属于A ,记为A x ∈,否则称x 不属于A ,记作A x ∉。
高中数学竞赛讲义(全套)
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全国高中数学联赛加试全国高中数学联赛加试(二试)与国际数学奥林匹克接轨,在知识方面有所扩展;适当增加一些教学大纲之外的内容,所增加的内容是:1.平面几何几个重要定理:梅涅劳斯定理、塞瓦定理、托勒密定理、西姆松定理。
三角形中的几个特殊点:旁心、费马点,欧拉线。
几何不等式。
几何极值问题。
几何中的变换:对称、平移、旋转。
圆的幂和根轴。
面积方法,复数方法,向量方法,解析几何方法。
2.代数周期函数,带绝对值的函数。
三角公式,三角恒等式,三角方程,三角不等式,反三角函数。
递归,递归数列及其性质,一阶、二阶线性常系数递归数列的通项公式。
第二数学归纳法。
平均值不等式,柯西不等式,排序不等式,切比雪夫不等式,一元凸函数。
复数及其指数形式、三角形式,欧拉公式,棣莫弗定理,单位根。
多项式的除法定理、因式分解定理,多项式的相等,整系数多项式的有理根*,多项式的插值公式*。
n次多项式根的个数,根与系数的关系,实系数多项式虚根成对定理。
函数迭代,简单的函数方程*3. 初等数论同余,欧几里得除法,裴蜀定理,完全剩余类,二次剩余,不定方程和方程组,高斯函数[x],费马小定理,格点及其性质,无穷递降法,欧拉定理*,孙子定理*。
4.组合问题圆排列,有重复元素的排列与组合,组合恒等式。
组合计数,组合几何。
抽屉原理。
容斥原理。
极端原理。
图论问题。
集合的划分。
覆盖。
平面凸集、凸包及应用*。
注:有*号的内容加试中暂不考,但在冬令营中可能考。
二、初中数学竞赛大纲1、数整数及进位制表示法,整除性及其判定;素数和合数,最大公约数与最小公倍数;奇数和偶数,奇偶性分析;带余除法和利用余数分类;完全平方数;因数分解的表示法,约数个数的计算;有理数的概念及表示法,无理数,实数,有理数和实数四则运算的封闭性。
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全国高中数学联赛加试全国高中数学联赛加试(二试)与国际数学奥林匹克接轨,在知识方面有所扩展;适当增加一些教学大纲之外的内容,所增加的内容是:1.平面几何几个重要定理:梅涅劳斯定理、塞瓦定理、托勒密定理、西姆松定理。
三角形中的几个特殊点:旁心、费马点,欧拉线。
几何不等式。
几何极值问题。
几何中的变换:对称、平移、旋转。
圆的幂和根轴。
面积方法,复数方法,向量方法,解析几何方法。
2.代数周期函数,带绝对值的函数。
三角公式,三角恒等式,三角方程,三角不等式,反三角函数。
递归,递归数列及其性质,一阶、二阶线性常系数递归数列的通项公式。
第二数学归纳法。
平均值不等式,柯西不等式,排序不等式,切比雪夫不等式,一元凸函数。
复数及其指数形式、三角形式,欧拉公式,棣莫弗定理,单位根。
多项式的除法定理、因式分解定理,多项式的相等,整系数多项式的有理根*,多项式的插值公式*。
n次多项式根的个数,根与系数的关系,实系数多项式虚根成对定理。
函数迭代,简单的函数方程*3.初等数论同余,欧几里得除法,裴蜀定理,完全剩余类,二次剩余,不定方程和方程组,高斯函数[x],费马小定理,格点及其性质,无穷递降法,欧拉定理*,孙子定理*。
4.组合问题圆排列,有重复元素的排列与组合,组合恒等式。
组合计数,组合几何。
抽屉原理。
容斥原理。
极端原理。
图论问题。
集合的划分。
覆盖。
平面凸集、凸包及应用*。
注:有*号的内容加试中暂不考,但在冬令营中可能考。
二、初中数学竞赛大纲1、数整数及进位制表示法,整除性及其判定;素数和合数,最大公约数与最小公倍数;奇数和偶数,奇偶性分析;带余除法和利用余数分类;完全平方数;因数分解的表示法,约数个数的计算;有理数的概念及表示法,无理数,实数,有理数和实数四则运算的封闭性。
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全国高中数学联赛加试全国高中数学联赛加试(二试)与国际数学奥林匹克接轨,在知识方面有所扩展;适当增加一些教学大纲之外的内容,所增加的内容是:1.平面几何几个重要定理:梅涅劳斯定理、塞瓦定理、托勒密定理、西姆松定理。
三角形中的几个特殊点:旁心、费马点,欧拉线。
几何不等式。
几何极值问题。
几何中的变换:对称、平移、旋转。
圆的幂和根轴。
面积方法,复数方法,向量方法,解析几何方法。
2.代数周期函数,带绝对值的函数。
三角公式,三角恒等式,三角方程,三角不等式,反三角函数。
递归,递归数列及其性质,一阶、二阶线性常系数递归数列的通项公式。
第二数学归纳法。
平均值不等式,柯西不等式,排序不等式,切比雪夫不等式,一元凸函数。
复数及其指数形式、三角形式,欧拉公式,棣莫弗定理,单位根。
多项式的除法定理、因式分解定理,多项式的相等,整系数多项式的有理根*,多项式的插值公式*。
n次多项式根的个数,根与系数的关系,实系数多项式虚根成对定理。
函数迭代,简单的函数方程*3.初等数论同余,欧几里得除法,裴蜀定理,完全剩余类,二次剩余,不定方程和方程组,高斯函数[x],费马小定理,格点及其性质,无穷递降法,欧拉定理*,孙子定理*。
4.组合问题圆排列,有重复元素的排列与组合,组合恒等式。
组合计数,组合几何。
抽屉原理。
容斥原理。
极端原理。
图论问题。
集合的划分。
覆盖。
平面凸集、凸包及应用*。
注:有*号的内容加试中暂不考,但在冬令营中可能考。
二、初中数学竞赛大纲1、数整数及进位制表示法,整除性及其判定;素数和合数,最大公约数与最小公倍数;奇数和偶数,奇偶性分析;带余除法和利用余数分类;完全平方数;因数分解的表示法,约数个数的计算;有理数的概念及表示法,无理数,实数,有理数和实数四则运算的封闭性。
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全国高中数学联赛加试全国高中数学联赛加试(二试)与国际数学奥林匹克接轨,在知识方面有所扩展;适当增加一些教学大纲之外的内容,所增加的内容是:1。
平面几何几个重要定理:梅涅劳斯定理、塞瓦定理、托勒密定理、西姆松定理。
三角形中的几个特殊点:旁心、费马点,欧拉线。
几何不等式。
几何极值问题.几何中的变换:对称、平移、旋转。
圆的幂和根轴.面积方法,复数方法,向量方法,解析几何方法。
2。
代数周期函数,带绝对值的函数。
三角公式,三角恒等式,三角方程,三角不等式,反三角函数。
递归,递归数列及其性质,一阶、二阶线性常系数递归数列的通项公式。
第二数学归纳法。
平均值不等式,柯西不等式,排序不等式,切比雪夫不等式,一元凸函数。
复数及其指数形式、三角形式,欧拉公式,棣莫弗定理,单位根。
多项式的除法定理、因式分解定理,多项式的相等,整系数多项式的有理根*,多项式的插值公式*。
n次多项式根的个数,根与系数的关系,实系数多项式虚根成对定理。
函数迭代,简单的函数方程*3。
初等数论同余,欧几里得除法,裴蜀定理,完全剩余类,二次剩余,不定方程和方程组,高斯函数[x],费马小定理,格点及其性质,无穷递降法,欧拉定理*,孙子定理*.4.组合问题圆排列,有重复元素的排列与组合,组合恒等式。
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三角形中的几个特殊点:旁心、费马点,欧拉线。
几何不等式。
几何极值问题。
几何中的变换:对称、平移、旋转。
圆的幂和根轴。
面积方法,复数方法,向量方法,解析几何方法。
2.代数周期函数,带绝对值的函数。
三角公式,三角恒等式,三角方程,三角不等式,反三角函数。
递归,递归数列及其性质,一阶、二阶线性常系数递归数列的通项公式。
第二数学归纳法。
平均值不等式,柯西不等式,排序不等式,切比雪夫不等式,一元凸函数。
复数及其指数形式、三角形式,欧拉公式,棣莫弗定理,单位根。
多项式的除法定理、因式分解定理,多项式的相等,整系数多项式的有理根*,多项式的插值公式*。
n次多项式根的个数,根与系数的关系,实系数多项式虚根成对定理。
函数迭代,简单的函数方程*3. 初等数论同余,欧几里得除法,裴蜀定理,完全剩余类,二次剩余,不定方程和方程组,高斯函数[x],费马小定理,格点及其性质,无穷递降法,欧拉定理*,孙子定理*。
4.组合问题圆排列,有重复元素的排列与组合,组合恒等式。
组合计数,组合几何。
抽屉原理。
容斥原理。
极端原理。
图论问题。
集合的划分。
覆盖。
平面凸集、凸包及应用*。
注:有*号的内容加试中暂不考,但在冬令营中可能考。
三、高中数学竞赛基础知识第一章 集合与简易逻辑一、基础知识定义1 一般地,一组确定的、互异的、无序的对象的全体构成集合,简称集,用大写字母来表示;集合中的各个对象称为元素,用小写字母来表示,元素x 在集合A 中,称x 属于A ,记为A x ∈,否则称x 不属于A ,记作A x ∉。
高中数学第二章函数-二次函数(竞赛精讲)
§2.2 二次函数一、 基础知识: 1. 二次函数的解析式(1)一般式:2()(0)f x ax bx c a =++≠ (2)顶点式:2()()f x a x h k =-+,顶点为(,)h k (3)两根式:12()()()f x a x x x x =-- (4)三点式:132312321313221231213()()()()()()()()()()()()()()()()x x x x x x x x x x x x f x f x f x f x x x x x x x x x x x x x ------=++------2.二次函数的图像和性质(1)2()(0)f x ax bx c a =++≠的图像是一条抛物线,顶点坐标是24(,)24b ac b a a--,对称轴方程为2bx a=-,开口与a 有关。
(2)单调性:当0a >时,()f x 在(,]2b a -∞-上为减函数,在[,)2ba-+∞上为增函数;0a <时相反。
(3)奇偶性:当0b =时,()f x 为偶函数;若()()f a x f a x +=-对x R ∈恒成立,则x a =为()f x 的对称轴。
(4)最值:当x R ∈时,()f x 的最值为244ac b a -,当[,],[,]2b x m n m n a ∈-∈时,()f x 的最值可从(),(),()2b f m f n f a -中选取;当[,],[,]2bx m n m n a∈-∉时,()f x 的最值可从(),()f m f n 中选取。
常依轴与区间[,]m n 的位置分类讨论。
3.三个二次之间的关联及根的分布理论:二次方程2()0(0)f x ax bx c a =++=≠的区间根问题,一般情况需要从三个方面考虑:判别式、区间端点函数值的符号;对称轴与区间端点的关系。
二、 综合应用:例1:已知2()3f x x ax a =++-,若[2,2]x ∈-时,()0f x ≥恒成立,求a 的取值范围。
高中数学竞赛讲义(免费)
高中数学竞赛资料一、高中数学竞赛大纲全国高中数学联赛全国高中数学联赛(一试)所涉及的知识范围不超出教育部2000年《全日制普通高级中学数学教学大纲》中所规定的教学要求和内容,但在方法的要求上有所提高。
全国高中数学联赛加试全国高中数学联赛加试(二试)与国际数学奥林匹克接轨,在知识方面有所扩展;适当增加一些教学大纲之外的内容,所增加的内容是:1.平面几何几个重要定理:梅涅劳斯定理、塞瓦定理、托勒密定理、西姆松定理。
三角形中的几个特殊点:旁心、费马点,欧拉线。
几何不等式。
几何极值问题。
几何中的变换:对称、平移、旋转。
圆的幂和根轴。
面积方法,复数方法,向量方法,解析几何方法。
2.代数周期函数,带绝对值的函数。
三角公式,三角恒等式,三角方程,三角不等式,反三角函数。
递归,递归数列及其性质,一阶、二阶线性常系数递归数列的通项公式。
第二数学归纳法。
平均值不等式,柯西不等式,排序不等式,切比雪夫不等式,一元凸函数。
复数及其指数形式、三角形式,欧拉公式,棣莫弗定理,单位根。
多项式的除法定理、因式分解定理,多项式的相等,整系数多项式的有理根*,多项式的插值公式*。
n次多项式根的个数,根与系数的关系,实系数多项式虚根成对定理。
函数迭代,简单的函数方程*3. 初等数论同余,欧几里得除法,裴蜀定理,完全剩余类,二次剩余,不定方程和方程组,高斯函数[x],费马小定理,格点及其性质,无穷递降法,欧拉定理*,孙子定理*。
4.组合问题圆排列,有重复元素的排列与组合,组合恒等式。
组合计数,组合几何。
抽屉原理。
容斥原理。
极端原理。
图论问题。
集合的划分。
覆盖。
平面凸集、凸包及应用*。
注:有*号的内容加试中暂不考,但在冬令营中可能考。
二、初中数学竞赛大纲1、数整数及进位制表示法,整除性及其判定;素数和合数,最大公约数与最小公倍数;奇数和偶数,奇偶性分析;带余除法和利用余数分类;完全平方数;因数分解的表示法,约数个数的计算;有理数的概念及表示法,无理数,实数,有理数和实数四则运算的封闭性。
高中数学竞赛试题汇编三 《二次函数、方程、不等式》讲义
高中数学竞赛试题汇编二《二次函数、方程、不等式》1. 如果不等式21x x a <-+的解集是()3,3-的子集,则实数a 的取值范围是( ) (A) (),7-∞ (B) (],7-∞ (C) (),5-∞ (D) (],5-∞2. 若[]1,1a ∈-,则2(4)420x a x a +-+->的解为( ) (A) 3x >或2x < (B) 2x >或1x <(C) 3x >或1x < (D) 13x <<3. 函数2()20112012f x x x =-+的图像与x 轴交点的横坐标之和为 .4. 已知2()2f x x x a =++,2()441f bx x x =-+,则()0f ax b +>的解集为 .5. 设方程22210x mx m -+-=的根大于2-,且小于4,则实数m 的范围是 .6. 实数,x y 满足224+3=0x x y -+,则22x y +的最大值与最小值之差是 .7. 已知,x y R ∈,且221x y +≤,则x y xy +-的最大值是 .8. 已知,x y 满足14xy x y +=+,且1x >则()()12x y ++的最小值是 .9. 已知,x y 为实数,22(,)f x y x xy y x y =++--的最小值是 .10. 已知实数,x y 满足22116y x +=,则的最大值是 .11. 若,x y R ∈,满足2222222()5x x y y x x x --+-=,则x = ,y = .12. 已知,x y 为实数,则()22225410max x y x x y +=+= .13. 实数,x y 满足x -x 的取值范围是 .14. 已知0,0x y ≥≥,且221x y +=,则()x x y +的最大值是 .15. 实数,x y 满足228624=0x x y y -+-+,则2x y -的最大值是 .。
高中数学:第2章 第2章 2.2.2 二次函数的性质与图象
2.2.2 二次函数的性质与图象1.会用“描点法”作出y=ax2+bx+c(a≠0)的图象.(重点) 2.通过图象研究二次函数的性质.(重点)3.掌握研究二次函数常用的方法——配方法.(重点)4.会求二次函数在闭区间上的最值(值域).(难点)基础·初探]教材整理二次函数的性质与图象阅读教材P57~P60“例3”以上部分,完成下列问题.1.二次函数的概念函数y=ax2+bx+c(a≠0)叫做二次函数,它的定义域是R. 2.二次函数的性质与图象函数二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)图象a>0a<0函数二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)性质抛物线开口向上,并向上无限延伸抛物线开口向下,并向下无限延伸对称轴是x=-b2a,顶点坐标是-b2a,4ac-b24a对称轴是x=-b2a,顶点坐标是⎝⎛⎭⎪⎫-b2a,4ac-b24a在区间⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-b2a上是减函数,在区间⎣⎢⎡⎭⎪⎫-b2a,+∞上是增函数在区间⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-b2a上是增函数,在区间⎣⎢⎡⎭⎪⎫-b2a,+∞上是减函数函数二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)性质抛物线有最低点,当x=-b2a时,y有最小值,y min=4ac-b24a抛物线有最高点,当x=-b2a时,y有最大值,y max=4ac-b24ab=0时为偶函数,b≠0时为非奇非偶函数1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)二次函数y=ax2+c在y轴的左侧是减函数.()(2)函数y=2x2+3是偶函数,对称轴为x=-32.()(3)二次项系数|a|的大小决定着二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的开口大小.()【答案】(1)×(2)×(3)√2.函数f(x)=x2+mx+1的图象关于直线x=1对称,则()【导学号:97512022】A.m=-2B.m=2C.m=-1 D.m=1【解析】∵y=f(x)关于x=1对称,∴-b2a=-m2=1,∴m=-2.【答案】 A小组合作型]二次函数的图象(1)()A B C D(2)函数y=x2+m的图象向下平移2个单位,得到函数y=x2-1的图象,则实数m=________.(3)当m为何值时,函数y=(2-m)xm2+m-4+(m+8)x是二次函数?【解析】A图,a<0,c<0,-b2a<0,∴b<0,∴abc<0,不合题意.B图,a<0,c>0,-b2a>0,∴b>0,∴abc<0,不合题意.C图,a>0,c<0,-b2a<0,∴b>0,∴abc<0,不合题意.D图,a>0,c<0,-b2a>0,∴b<0,此时abc>0满足题意,故选D.(2)y=x2-1的图象向上平移2个单位,得到函数y=x2+1的图象,则m=1.【答案】 (1)D (2)1(3)由二次函数的定义知⎩⎪⎨⎪⎧ 2-m ≠0,m 2+m -4=2,即⎩⎪⎨⎪⎧ m ≠2,m 2+m -6=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧m ≠2,m =-3或m =2, 所以m =-3.所以当m =-3时,函数y =(2-m )xm 2+m -4+(m +8)x 为二次函数.观察图象主要是把握其本质特征:开口方向决定a 的符号,在y 轴上的交点决定c 的符号(值),对称轴的位置决定-\f(b,2a )的符号.另外,还要注意与x 轴的交点,函数的单调性等,从而解决其他问题.再练一题]1.若一次函数y =ax +b 的图象经过第二、三、四象限,则二次函数y =ax 2+bx 的图象只可能是( )A B C D【解析】 由y =ax +b 的图象经过第二、三、四象限可知a <0,b<0,所以y =ax 2+bx 的图象开口向下、对称轴方程x =-b 2a <0,结合图选项可知,选C.【答案】 C二次函数的性质(1)求这个函数图象的顶点坐标和对称轴;(2)已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-23=1,不计算函数值求f (0); (3)不直接计算函数值,试比较f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-34与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫154的大小. 【导学号:60210049】【精彩点拨】 f (x )=3x 2+2x +1→配方得顶点式→写出顶点坐标及对称轴→根据性质求f (0)→【解】 f (x )=3x 2+2x +1=3⎝ ⎛⎭⎪⎫x +132+23. (1)顶点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,23,对称轴是直线x =-13. (2)∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-23=1,又⎪⎪⎪⎪⎪⎪0-⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=13, ⎪⎪⎪⎪⎪⎪-23-⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=13, 所以结合二次函数的对称性可知f (0)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-23=1. (3)由f (x )=3⎝ ⎛⎭⎪⎫x +132+23知二次函数图象开口向上,且对称轴为x =-13,所以离对称轴越近,函数值越小.又⎪⎪⎪⎪⎪⎪-34-⎝ ⎛⎭⎪⎫-13<⎪⎪⎪⎪⎪⎪154-⎝ ⎛⎭⎪⎫-13, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-34<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫154.1.求二次函数图象的对称轴、顶点坐标及最值主要利用配方法,掌握抛物线的顶点坐标公式⎝ ⎛⎭⎪⎫-b 2a ,4ac -b 24a .2.比较两个函数值的大小,可以把要比较的两个函数值转化到同一个单调区间上,再利用单调性比较它们的大小;也可以比较两个自变量离对称轴距离的大小关系,结合图象判断函数值的大小关系.再练一题]2.已知函数f (x )=-12x 2-3x -52. (1)求这个函数图象的顶点坐标和对称轴; (2)已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-72=158,不计算函数值求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52; (3)不直接计算函数值,试比较f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-154的大小. 【解】 f (x )=-12x 2-3x -52=-12(x 2+6x +5)=-12(x +3)2+2.(1)顶点坐标为(-3,2),对称轴为x =-3.(2)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-72=f (-3.5)=f (-3-0.5)=f (-3+0.5)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=158. (3)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-154=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-3-34=f (-3+34)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-94. ∵-14,-94∈-3,+∞),而f (x )在-3,+∞)上是减函数,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-94, 即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-154. 探究共研型]二次函数的最值探究1 值?【提示】 函数在对称轴处取得最值.探究2已知函数f(x)=-x2+4x+a(x∈0,1]),若f(x)有最小值-2,求f(x)的最大值.【提示】∵f(x)=-x2+4x+a开口向下,对称轴x=2,∴f(x)在0,1]上单调递增,最小值为f(0)=a=-2,最大值为f(1)=-1+4+a=1.已知二次函数f(x)=x2-2x+2.(1)当x∈0,4]时,求f(x)的最值;(2)当x∈2,3]时,求f(x)的最值.【精彩点拨】首先用配方法确定抛物线的顶点坐标或对称轴,再看各区间内是否包含对称轴(数值),从而确定各区间的性质后求其最值.【自主解答】f(x)=x2-2x+2=(x-1)2+1.∴抛物线的对称轴为x=1.(1)∵x=1∈0,4],∴当x=1时,f(x)有最小值,f(x)min=f(1)=1.∵f(0)=2<f(4)=10,∴当x=4时,f(x)有最大值,f(x)max=f(4)=10.(2)∵x=1∉2,3].∴f(x)在2,3]上是单调增函数.∴当x=2时,f(x)有最小值,f(x)min=f(2)=2,当x=3时,f(x)有最大值,f(x)max=f(3)=5.求二次函数f(x)=ax2+bx+c(a>0)在m,n]上的最值的步骤:(1)配方,找对称轴;(2)判断对称轴与区间的关系;(3)求最值.若对称轴在区间m,n]外,则f(x)在m,n]上单调,利用单调性求最值;若对称轴在区间m,n]内,则在对称轴处取得最小值,最大值在m,n]端点处取得.再练一题]3.本题中解析式不变求“当x ∈t ,t +1]时,f (x )的最小值g (t ).”【解】 f (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1,顶点坐标为(1,1),当t +1<1,即t <0时,函数在t ,t +1]上为减函数,g (t )=f (t +1)=t 2+1;当t +1≥1且t <1,即0≤t <1时,g (t )=f (1)=1;当t ≥1时,函数在t ,t +1]上为增函数,g (t )=f (t )=t 2-2t +2.∴g (t )=⎩⎪⎨⎪⎧ t 2+1,(t <0),1,(0≤t <1),t 2-2t +2,(t ≥1).1.若f (x )=(m -1)x 2+2mx +3为偶函数,则f (x )在区间(-3,1)上( )A .单调递减B .单调递增C .先增后减D .先减后增【解析】 当m =0时,f (x )是偶函数,此时f (x )=-x 2+3,所以f (x )的图象是开口向下的抛物线,所以函数f (x )在区间(-3,1)上先增后减.【答案】 C2.若抛物线y =ax 2-6x 经过点(2,0),则抛物线顶点到坐标原点的距离为( ) A.13 B.10 C.15 D.14【解析】 由抛物线y =ax 2-6x 经过点(2,0)得a =3,∴y =3x 2-6x =3(x -1)2-3,此抛物线顶点为(1,-3),到原点距离为12+(-3)2=10.【答案】 B3.若f(x)=x2+bx+c的对称轴为x=2,则()A.f(4)<f(1)<f(2) B.f(2)<f(1)<f(4)C.f(2)<f(4)<f(1) D.f(4)<f(2)<f(1)【解析】f(x)的对称轴为x=2,所以f(2)最小.又x=4比x=1距对称轴远,故f(4)>f(1),即f(2)<f(1)<f(4).【答案】 B4.已知函数f(x)=x2-2(1-a)x+2在(-∞,4]上是减函数,则实数a的取值范围为________.【解析】∵f(x)=x2-2(1-a)x+2=x-(1-a)]2+2-(1-a)2,∴f(x)的递减区间是(-∞,1-a].又∵f(x)在(-∞,4]上是减函数,∴1-a≥4,即a≤-3.∴所求实数a的取值范围是(-∞,-3].【答案】(-∞,-3]5.求函数f(x)=x2+2x在t,1]上的值域.【解】函数f(x)=x2+2x的对称轴为x=-1,则(1)当-1<t<1时,t,1]是单调增区间,值域为f(t),f(1)],即t2+2t,3].(2)当-3≤t≤-1时,函数在x=-1处取最小值,在x=1处取最大值,值域为f(-1),f(1)],即-1,3].(3)当t<-3时,函数在x=-1处取最小值,在x=t处取最大值,值域为f(-1),f(t)],即-1,t2+2t].。
高中数学竞赛试题汇编《二次函数、方程、不等式》讲义
高中数学竞赛试题汇编二《二次函数、方程、不等式》1. 如果不等式21x x a <-+的解集是()3,3-的子集,则实数a 的取值范围是( )(A) (),7-∞ (B) (],7-∞ (C) (),5-∞(D) (],5-∞2. 若[]1,1a ∈-,则2(4)420x a x a +-+->的解为( )(A) 3x >或2x < (B) 2x >或1x <(C) 3x >或1x < (D) 13x <<3. 函数2()20112012f x x x =-+的图像与x 轴交点的横坐标之和为 .4. 已知2()2f x x x a =++,2()441f bx x x =-+,则()0f ax b +>的解集为 .5. 设方程22210x mx m -+-=的根大于2-,且小于4,则实数m 的范围是 .6. 实数,x y 满足224+3=0x x y -+,则22x y +的最大值与最小值之差是 .7. 已知,x y R ∈,且221x y +≤,则x y xy +-的最大值是 .8. 已知,x y 满足14xy x y +=+,且1x >则()()12x y ++的最小值是 .9. 已知,x y 为实数,22(,)f x y x xy y x y =++--的最小值是 .10. 已知实数,x y 满足22116y x +=,则的最大值是 .11. 若,x y R ∈,满足2222222()5x x y y x x x --+-=,则x = ,y = .12. 已知,x y 为实数,则()22225410max x y x x y +=+= .13. 实数,x y 满足x -x 的取值范围是 .14. 已知0,0x y ≥≥,且221x y +=,则()x x y +的最大值是 .15. 实数,x y满足22-+-+,则2x x y y8624=0-的最大值是.x y。
2013届高中数学竞赛教案讲义(2)二次函数与命题
第二章 二次函数与命题一、基础知识1.二次函数:当≠a 0时,y =ax 2+bx +c 或f (x )=ax 2+bx +c 称为关于x 的二次函数,其对称轴为直线x =-a b 2,另外配方可得f (x )=a (x -x 0)2+f (x 0),其中x 0=-ab 2,下同。
2 二次函数的性质:当a >0时,f (x )的图象开口向上,在区间(-∞,x 0]上随自变量x 增大函数值减小(简称递减),在[x 0, -∞)上随自变量增大函数值增大(简称递增)。
当a <0时,情况相反。
3.当a >0时,方程f (x )=0即ax 2+bx +c =0…①和不等式ax 2+bx +c >0…②及ax 2+bx +c <0…③与函数f (x )的关系如下(记△=b 2-4ac )。
1)当△>0时,方程①有两个不等实根,设x 1,x 2(x 1<x 2),不等式②和不等式③的解集分别是{x |x <x 1或x >x 2}和{x |x 1<x <x 2},二次函数f (x )图象与x 轴有两个不同的交点,f (x )还可写成f (x )=a (x -x 1)(x -x 2).2)当△=0时,方程①有两个相等的实根x 1=x 2=x 0=ab2-,不等式②和不等式③的解集分别是{x |x ab2-≠}和空集∅,f (x )的图象与x 轴有唯一公共点。
3)当△<0时,方程①无解,不等式②和不等式③的解集分别是R 和∅.f (x )图象与x 轴无公共点。
当a <0时,请读者自己分析。
4.二次函数的最值:若a >0,当x =x 0时,f (x )取最小值f (x 0)=a b ac 442-,若a <0,则当x =x 0=a b2-时,f (x )取最大值f (x 0)=ab ac 442-.对于给定区间[m,n ]上的二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0),当x 0∈[m, n ]时,f (x )在[m, n ]上的最小值为f (x 0); 当x 0<m 时。
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高中数学竞赛标准讲义:第二章:二次函数与命题一、基础知识1.二次函数:当≠a 0时,y =ax 2+bx +c 或f (x )=ax 2+bx +c 称为关于x 的二次函数,其对称轴为直线x =-a b 2,另外配方可得f (x )=a (x -x 0)2+f (x 0),其中x 0=-ab 2,下同。
2.二次函数的性质:当a >0时,f (x )的图象开口向上,在区间(-∞,x 0]上随自变量x 增大函数值减小(简称递减),在[x 0, -∞)上随自变量增大函数值增大(简称递增)。
当a <0时,情况相反。
3.当a >0时,方程f (x )=0即ax 2+bx +c =0…①和不等式ax 2+bx +c >0…②及ax 2+bx +c <0…③与函数f (x )的关系如下(记△=b 2-4ac )。
1)当△>0时,方程①有两个不等实根,设x 1,x 2(x 1<x 2),不等式②和不等式③的解集分别是{x |x <x 1或x >x 2}和{x |x 1<x <x 2},二次函数f (x )图象与x 轴有两个不同的交点,f (x )还可写成f (x )=a (x -x 1)(x -x 2).2)当△=0时,方程①有两个相等的实根x 1=x 2=x 0=ab 2-,不等式②和不等式③的解集分别是{x |x ab 2-≠}和空集∅,f (x )的图象与x 轴有唯一公共点。
3)当△<0时,方程①无解,不等式②和不等式③的解集分别是R 和∅.f (x )图象与x 轴无公共点。
当a <0时,请读者自己分析。
4.二次函数的最值:若a >0,当x =x 0时,f (x )取最小值f (x 0)=ab ac 442-,若a <0,则当x =x 0=a b 2-时,f (x )取最大值f (x 0)=ab ac 442-.对于给定区间[m,n ]上的二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0),当x 0∈[m, n ]时,f (x )在[m, n ]上的最小值为f (x 0); 当x 0<m 时。
f (x )在[m, n ]上的最小值为f (m);当x 0>n 时,f (x )在[m, n ]上的最小值为f (n )(以上结论由二次函数图象即可得出)。
定义1 能判断真假的语句叫命题,如“3>5”是命题,“萝卜好大”不是命题。
不含逻辑联结词“或”、“且”、“非”的命题叫做简单命题,由简单命题与逻辑联结词构成的命题由复合命题。
注1 “p 或q ”复合命题只有当p ,q 同为假命题时为假,否则为真命题;“p 且q ”复合命题只有当p ,q 同时为真命题时为真,否则为假命题;p 与“非p ”即“p ”恰好一真一假。
定义2 原命题:若p 则q (p 为条件,q 为结论);逆命题:若q 则p ;否命题:若非p 则q ;逆否命题:若非q 则非p 。
注2 原命题与其逆否命题同真假。
一个命题的逆命题和否命题同真假。
注3 反证法的理论依据是矛盾的排中律,而未必是证明原命题的逆否命题。
定义3 如果命题“若p 则q ”为真,则记为p ⇒q 否则记作p ≠q .在命题“若p 则q ”中,如果已知p ⇒q ,则p 是q 的充分条件;如果q ⇒p ,则称p 是q 的必要条件;如果p ⇒q 但q 不⇒p ,则称p 是q 的充分非必要条件;如果p 不⇒q 但p ⇒q ,则p 称为q 的必要非充分条件;若p ⇒q 且q ⇒p ,则p 是q 的充要条件。
二、方法与例题1.待定系数法。
例1 设方程x 2-x +1=0的两根是α,β,求满足f (α)=β,f (β)=α,f (1)=1的二次函数f (x ).【解】 设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则由已知f (α)=β,f (β)=α相减并整理得(α-β)[(α+β)a +b +1]=0,因为方程x 2-x +1=0中△≠0,所以α≠β,所以(α+β)a +b +1=0.又α+β=1,所以a +b +1=0.又因为f (1)=a +b +c =1,所以c -1=1,所以c =2.又b =-(a +1),所以f (x )=ax 2-(a +1)x +2.再由f (α)=β得a α2-(a +1)α+2=β,所以a α2-a α+2=α+β=1,所以a α2-a α+1=0.即a (α2-α+1)+1-a =0,即1-a =0,所以a =1,所以f (x )=x 2-2x +2.2.方程的思想。
例2 已知f (x )=ax 2-c 满足-4≤f (1)≤-1, -1≤f (2)≤5,求f (3)的取值范围。
【解】 因为-4≤f (1)=a -c ≤-1,所以1≤-f (1)=c -a ≤4.又-1≤f (2)=4a -c ≤5, f (3)=38f (2)-35f (1), 所以38×(-1)+35≤f (3)≤38×5+35×4, 所以-1≤f (3)≤20.3.利用二次函数的性质。
例3 已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a ,b ,c ∈R, a ≠0),若方程f (x )=x 无实根,求证:方程f (f (x ))=x 也无实根。
【证明】若a >0,因为f (x )=x 无实根,所以二次函数g (x )=f (x )-x 图象与x 轴无公共点且开口向上,所以对任意的x ∈R,f (x )-x >0即f (x )>x ,从而f (f (x ))>f (x )。
所以f (f (x ))>x ,所以方程f (f (x ))=x 无实根。
注:请读者思考例3的逆命题是否正确。
4.利用二次函数表达式解题。
例4 设二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0),方程f (x )=x 的两根x 1, x 2满足0<x 1<x 2<a1, (Ⅰ)当x ∈(0, x 1)时,求证:x <f (x )<x 1;(Ⅱ)设函数f (x )的图象关于x =x 0对称,求证:x 0<.21x 【证明】 因为x 1, x 2是方程f (x )-x =0的两根,所以f (x )-x =a (x -x 1)(x -x 2),即f (x )=a (x -x 1)(x -x 2)+x .(Ⅰ)当x ∈(0, x 1)时,x -x 1<0, x -x 2<0, a >0,所以f (x )>x .其次f (x )-x 1=(x -x 1)[a (x -x 2)+1]=a (x -x 1)[x -x 2+a1]<0,所以f (x )<x 1. 综上,x <f (x )<x 1.(Ⅱ)f (x )=a (x -x 1)(x -x 2)+x =ax 2+[1-a (x 1+x 2)]x +ax 1x 2,所以x 0=ax x a x x a 21221)(2121-+=-+, 所以012121222210<⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=-a x a x x x ,所以.210x x <5.构造二次函数解题。
例5 已知关于x 的方程(ax +1)2=a 2(a -x 2), a >1,求证:方程的正根比1小,负根比-1大。
【证明】 方程化为2a 2x 2+2ax +1-a 2=0.构造f (x )=2a 2x 2+2ax +1-a 2,f (1)=(a +1)2>0, f (-1)=(a -1)2>0, f (0)=1-a 2<0, 即△>0,所以f (x )在区间(-1,0)和(0,1)上各有一根。
即方程的正根比1小,负根比-1大。
6.定义在区间上的二次函数的最值。
例6 当x 取何值时,函数y =2224)1(5+++x x x 取最小值?求出这个最小值。
【解】 y =1-222)1(511+++x x ,令=+112x u,则0<u ≤1。
y =5u 2-u+1=5201920191012≥+⎪⎭⎫ ⎝⎛-u , 且当101=u 即x =±3时,y m in =2019. 例7 设变量x 满足x 2+bx ≤-x (b <-1),并且x 2+bx 的最小值是21-,求b 的值。
【解】 由x 2+bx ≤-x (b <-1),得0≤x ≤-(b +1).ⅰ)-2b ≤-(b +1),即b ≤-2时,x 2+bx 的最小值为-214,422-=-b b ,所以b 2=2,所以2±=b (舍去)。
ⅱ) -2b >-(b +1),即b >-2时,x 2+bx 在[0,-(b +1)]上是减函数, 所以x 2+bx 的最小值为b +1,b +1=-21,b =-23. 综上,b =-23. 7.一元二次不等式问题的解法。
例8 已知不等式组⎩⎨⎧>+<-+-12022a x a a x x ①②的整数解恰好有两个,求a 的取值范围。
【解】 因为方程x 2-x +a -a 2=0的两根为x 1=a , x 2=1-a ,若a ≤0,则x 1<x 2.①的解集为a <x <1-a ,由②得x >1-2a .因为1-2a ≥1-a ,所以a ≤0,所以不等式组无解。
若a >0,ⅰ)当0<a <21时,x 1<x 2,①的解集为a <x <1-a . 因为0<a <x <1-a <1,所以不等式组无整数解。
ⅱ)当a =21时,a =1-a ,①无解。
ⅲ)当a >21时,a >1-a ,由②得x >1-2a ,所以不等式组的解集为1-a <x <a .又不等式组的整数解恰有2个,所以a -(1-a )>1且a -(1-a )≤3,所以1<a ≤2,并且当1<a ≤2时,不等式组恰有两个整数解0,1。
综上,a 的取值范围是1<a ≤2.8.充分性与必要性。
例9 设定数A ,B ,C 使得不等式A (x -y )(x -z )+B (y -z )(y -x )+C (z -x )(z -y )≥0 ①对一切实数x ,y ,z 都成立,问A ,B ,C 应满足怎样的条件?(要求写出充分必要条件,而且限定用只涉及A ,B ,C 的等式或不等式表示条件)【解】 充要条件为A ,B ,C ≥0且A 2+B 2+C 2≤2(AB +BC +CA ).先证必要性,①可改写为A (x -y )2-(B -A -C )(y -z )(x -y )+C (y -z )2≥0 ②若A =0,则由②对一切x ,y ,z ∈R 成立,则只有B =C ,再由①知B =C =0,若A ≠0,则因为②恒成立,所以A >0,△=(B -A -C )2(y -z )2-4AC (y -z )2≤0恒成立,所以(B -A -C )2-4AC ≤0,即A 2+B 2+C 2≤2(AB +BC +CA )同理有B ≥0,C ≥0,所以必要性成立。