基本不等式+一元二次不等式的解法(原创基础题)5
(完整版)一元二次不等式的经典例题及详解
一元二次不等式专题练习例1 解不等式:(1)015223>--x x x ;(2)0)2()5)(4(32<-++x x x .例2 解下列分式不等式: (1)22123+-≤-x x (2)12731422<+-+-x x x x例3 解不等式242+<-x x例4 解不等式04125622<-++-x x x x . 例5 解不等式x xx x x <-+-+222322. 例6 设R m ∈,解关于x 的不等式03222<-+mx x m .例7 解关于x 的不等式)0(122>->-a x a ax . 例8 解不等式331042<--x x .例9 解关于x 的不等式0)(322>++-a x a a x . 例10 已知不等式02>++c bx ax 的解集是{})0(><<αβαx x .求不等式02>++a bx cx 的解集.例11 若不等式1122+--<++-x x b x x x a x 的解为)1()31(∞+-∞,, ,求a 、b 的值. 例12不等式022<-+bx ax 的解集为{}21<<-x x ,求a 与b 的值. 例13解关于x 的不等式01)1(2<++-x a ax . 例14 解不等式x x x ->--81032.例1解:(1)原不等式可化为0)3)(52(>-+x x x把方程0)3)(52(=-+x x x 的三个根3,25,0321=-==x x x 顺次标上数轴.然后从右上开始画线顺次经过三个根,其解集如下图的阴影部分.∴原不等式解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧><<-3025x x x 或 (2)原不等式等价于⎩⎨⎧>-<-≠⇔⎩⎨⎧>-+≠+⇔>-++2450)2)(4(050)2()5)(4(32x x x x x x x x x 或 ∴原不等式解集为{}2455>-<<--<x x x x 或或说明:用“穿根法”解不等式时应注意:①各一次项中x 的系数必为正;②对于偶次或奇次重根可转化为不含重根的不等式,也可直接用“穿根法”,但注意“奇穿偶不穿”,其法如下图.分析:当分式不等式化为)0(0)()(≤<或x g x f 时,要注意它的等价变形 ①0)()(0)()(<⋅⇔<x g x f x g x f ②0)()(0)(0)()(0)(0)()(0)()(<⋅=⇔≤⎩⎨⎧≠≤⋅⇔≤x g x f x f x g x f x g x g x f x g x f 或或例2(1)解:原不等式等价于⎩⎨⎧≠-+≥+-+-⇔≥+-+-⇔≤+-++-⇔≤+---+⇔≤+--⇔+≤-0)2)(2(0)2)(2)(1)(6(0)2)(2()1)(6(0)2)(2(650)2)(2()2()2(302232232x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x xx x x x用“穿根法”∴原不等式解集为[)[)+∞⋃-⋃--∞,62,1)2,(。
(完整版)一元二次不等式的经典例题及详解
一元二次不等式专题练习例1 解不等式:(1)015223>--x x x ;(2)0)2()5)(4(32<-++x x x .例2 解下列分式不等式: (1)22123+-≤-x x (2)12731422<+-+-x x x x例3 解不等式242+<-x x例4 解不等式04125622<-++-x x x x . 例5 解不等式x xx x x <-+-+222322. 例6 设R m ∈,解关于x 的不等式03222<-+mx x m .例7 解关于x 的不等式)0(122>->-a x a ax . 例8 解不等式331042<--x x .例9 解关于x 的不等式0)(322>++-a x a a x . 例10 已知不等式02>++c bx ax 的解集是{})0(><<αβαx x .求不等式02>++a bx cx 的解集.例11 若不等式1122+--<++-x x b x x x a x 的解为)1()31(∞+-∞,, ,求a 、b 的值. 例12不等式022<-+bx ax 的解集为{}21<<-x x ,求a 与b 的值. 例13解关于x 的不等式01)1(2<++-x a ax . 例14 解不等式x x x ->--81032.例1解:(1)原不等式可化为0)3)(52(>-+x x x把方程0)3)(52(=-+x x x 的三个根3,25,0321=-==x x x 顺次标上数轴.然后从右上开始画线顺次经过三个根,其解集如下图的阴影部分.∴原不等式解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧><<-3025x x x 或 (2)原不等式等价于⎩⎨⎧>-<-≠⇔⎩⎨⎧>-+≠+⇔>-++2450)2)(4(050)2()5)(4(32x x x x x x x x x 或 ∴原不等式解集为{}2455>-<<--<x x x x 或或说明:用“穿根法”解不等式时应注意:①各一次项中x 的系数必为正;②对于偶次或奇次重根可转化为不含重根的不等式,也可直接用“穿根法”,但注意“奇穿偶不穿”,其法如下图.分析:当分式不等式化为)0(0)()(≤<或x g x f 时,要注意它的等价变形 ①0)()(0)()(<⋅⇔<x g x f x g x f ②0)()(0)(0)()(0)(0)()(0)()(<⋅=⇔≤⎩⎨⎧≠≤⋅⇔≤x g x f x f x g x f x g x g x f x g x f 或或例2(1)解:原不等式等价于⎩⎨⎧≠-+≥+-+-⇔≥+-+-⇔≤+-++-⇔≤+---+⇔≤+--⇔+≤-0)2)(2(0)2)(2)(1)(6(0)2)(2()1)(6(0)2)(2(650)2)(2()2()2(302232232x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x xx x x x用“穿根法”∴原不等式解集为[)[)+∞⋃-⋃--∞,62,1)2,(。
一元二次不等式与基本不等式常见题型及讲解
一、引言一元二次不等式是高中数学中的重要知识点,也是考试中常见的题型之一。
掌握一元二次不等式的解法及基本不等式的运用,对于提高学生的数学水平和解题能力有着重要的作用。
本文将重点讲解一元二次不等式及基本不等式的常见题型及解题方法,希望能够帮助读者更好地理解和掌握这一知识点。
二、一元二次不等式的基本概念1. 一元二次不等式的定义一元二次不等式是形如ax^2+bx+c>0(或<0、≥0、≤0)的不等式,其中a、b、c为常数,x为未知数,且a≠0。
一元二次不等式的解就是使不等式成立的x的取值范围。
2. 一元二次不等式的常见形式一元二次不等式的常见形式包括ax^2+bx+c>0、ax^2+bx+c≥0、ax^2+bx+c<0和ax^2+bx+c≤0等,需要根据具体情况选择合适的解题方法来解决。
三、一元二次不等式的解法及常见题型1. 一元二次不等式的解法解一元二次不等式的常用方法有:利用一元二次函数的图像法、利用一元二次函数的根式关系法、利用配方法、利用因式分解法等。
需要根据具体不等式的形式和题目的要求选择合适的解题方法。
2. 一元二次不等式的常见题型及讲解(1) 一元二次不等式的根的情况讨论当一元二次不等式的根的情况为实数时,解法与一元二次方程类似,可以利用一元二次函数的图像法或根式关系法求解。
当根的情况为虚数时,需要利用配方法或因式分解法进行求解。
(2) 一元二次不等式的恒成立条件讨论对于一元二次不等式ax^2+bx+c>0(或<0、≥0、≤0),当a>0时,条件为Δ<0;当a<0时,条件为Δ>0。
根据恒成立条件的讨论,可以快速判断一元二次不等式的解的范围。
(3) 一元二次不等式的应用题针对一元二次不等式的应用题,需要根据具体问题建立相应的不等式模型,再利用所学的解题方法进行求解,并得出相应的结论。
四、基本不等式的概念及应用1. 基本不等式的定义基本不等式是指在一定条件下成立的不等式,常见的基本不等式有算术平均-几何平均不等式、柯西-施瓦兹不等式等。
一元二次不等式和简单高次不等式的解法
C.
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4.已知关于x的不等式ax+b>0的解集为(1,+∞),则关
于x的不等式(ax-b)(x-2)<0的解集是
{x|-1<x<2} .
【解析】由题设,得a>0,b=-a, ∴不等式(ax-b)·(x-2)<0, 可化为(x+1)(x-2)<0,解得-1<x<2.
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5.不等式(x+3)(x+1)2(x-1)(x-2)(x2+x+1)≤0的解集是
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3.如果kx2+2kx-(k+2)<0恒成立,则实数k的取值范 围是 (
C
)
A.-1≤k≤0
C.-1<k≤0
B.-1≤k<0
D.-1<k<0
【解析】若k=0时,不等式为-2<0,对x∈R成立, ∴k=0. 若k≠0时,则k<0,Δ<0,-1<k<0.
故-1<k≤0
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根为x1,x2且x1<x2.
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3 7 故a、b的取值范围分别为[- ,-2],[-3, ]. 2 2
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【小结】关于二次不等式的求解问题, 要注意利用“三个二次”之间的联系(如一 元二次不等式的解区间端点是对应二次方 程的根),结合二次函数的图象、数轴和韦
达定理等知识灵活求解.
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基 础 训 练
1.设集合A={x|x2-5x+4≤0},B={x|x2-5x+6≥0}, 则A∩B= ( A) A.{x|1≤x≤2或3≤x≤4} B.{1,2,3,4} C.{x|1≤x≤4} D.R 【解析】∵A={x|1≤x≤4}, B={x|x≤2或x≥3}, ∴A∩B= {x|1≤x≤2或3≤x≤4}.
2023年数学高考复习真题演练(全国卷)05 一元二次不等式与其他常见不等式解法(含详解)
专题05 一元二次不等式与其他常见不等式解法【考点预测】 1、一元二次不等式一元二次不等式20(0)ax bx c a ++>≠,其中24b ac ∆=-,12,x x 是方程20(0)ax bx c a ++>≠的两个根,且12x x <(1)当0a >时,二次函数图象开口向上. (2)①若0∆>,解集为{}21|x x x x x ><或. ②若0∆=,解集为|2b x x R x a ⎧⎫∈≠-⎨⎬⎩⎭且. ③若0∆<,解集为R .(2) 当0a <时,二次函数图象开口向下. ①若0∆>,解集为{}12|x x x x << ②若0∆≤,解集为∅ 2、分式不等式 (1)()0()()0()f x f xg x g x >⇔> (2)()0()()0()f x f xg x g x <⇔< (3)()()0()0()0()f x g x f x g x g x ≥⎧≥⇔⎨≠⎩ (4)()()0()0()0()f x g x f x g x g x ≤⎧≤⇔⎨≠⎩ 3、绝对值不等式(1)22()()[()][()]f x g x f x g x >⇔>(2)()()(()0)()()()()f x g x g x f x g x f x g x >>⇔><-或;()()(()0)()()()f x g x g x g x f x g x <>⇔-<<;(3)含有两个或两个以上绝对值符号的不等式,可用零点分段法和图象法求解1.已知关于x 的不等式02>++c bx ax 的解集为)(n m ,(其中0>mn ),解关于x 的不等式02>++a bx cx .由02>++c bx ax 的解集为)(n m ,,得:01)1(2>++c x b x a 的解集为)11(m n ,,即关于x 的不等式02>++a bx cx 的解集为)11(mn ,.已知关于x 的不等式02>++c bx ax 的解集为)(n m ,,解关于x 的不等式02≤++a bx cx .由02>++c bx ax 的解集为)(n m ,,得:01)1(2≤++c x b x a 的解集为)1[]1(∞+-∞,,m n 即关于x 的不等式02≤++a bx cx 的解集为)1[]1(∞+-∞,,mn .2.已知关于x 的不等式02>++c bx ax 的解集为)(n m ,(其中0>>m n ),解关于x 的不等式02>+-a bx cx .由02>++c bx ax 的解集为)(n m ,,得:01)1(2>+-c x b x a 的解集为)11(n m --,即关于x 的不等式02>+-a bx cx 的解集为)11(nm --,. 3.已知关于x 的不等式02>++c bx ax 的解集为)(n m ,,解关于x 的不等式02≤+-a bx cx .由02>++c bx ax 的解集为)(n m ,,得:01)1(2≤+-c x b x a 的解集为)1[]1(∞+---∞,,n m 即关于x 的不等式02≤+-a bx cx 的解集为)1[]1(∞+---∞,,nm ,以此类推. 4.已知关于x 的一元二次不等式02>++c bx ax 的解集为R ,则一定满足⎩⎨⎧<∆>00a ;5.已知关于x 的一元二次不等式02>++c bx ax 的解集为φ,则一定满足⎩⎨⎧≤∆<00a ;6.已知关于x 的一元二次不等式02<++c bx ax 的解集为R ,则一定满足⎩⎨⎧<∆<00a ;7.已知关于x 的一元二次不等式02<++c bx ax 的解集为φ,则一定满足⎩⎨⎧≤∆>00a .【题型归纳目录】题型一:不含参数一元二次不等式的解法 题型二:含参数一元二次不等式的解法例1.(2022·新疆乌鲁木齐·二模(理))不等式(2)(1)0x x +->的解集为( ) A .{2}xx <-∣ B .{1}x x >∣ C .{21}x x -<<∣ D .{2∣<-xx 或1}x > 例2.(2022·全国·高三专题练习(文))已知函数()25x f x a -=-(0a >且1a ≠)的图象过定点(),m n ,则不等式210x mx n +++<的解集为( ) A .()1,3B .()3,1--C .()(),31,-∞-⋃+∞D .()3,1-例3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x =()21,02,0ln x x x x ⎧+≥⎨-<⎩,则不等式()2f x +<()22f x x +的解集是( ) A .(﹣2,1)B .(0,1)C .(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞)D .(1,+∞)例4.(2022·全国·高三专题练习)关于x 的不等式()2210m m x m x -+++>的解集为R ,则实数m 的范围是( )A .m <B .m >C .0m >D .m >m <例5.(2022·全国·高三专题练习)若函数()23x f x x =+,则不等式()()124f x f x +≥-的解集为( )A .[)3,+∞B .(],2-∞C .[]2,3D .[]1,5【方法技巧与总结】解一元二次不等式不等式的思路是:先求出其相应方程根,将根标在x 轴上,结合图象,写出其解集 题型二:含参数一元二次不等式的解法例6.(2022·浙江·高三专题练习)不等式()()22200ax a x a -++≥<的解集为( )A .2,1a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .11,a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .2,[1,)a ⎛⎤-∞⋃+∞ ⎥⎝⎦D .2(,1],a ⎫⎡-∞⋃+∞⎪⎢⎣⎭例7.(2022·全国·高三专题练习)设1a <-,则关于x 的不等式1()0a x a x a ⎛⎫--< ⎪⎝⎭的解集为( )A .{|x x a <或1x a ⎫>⎬⎭B .{x |x >a }C .{x x a 或1x ⎫<⎬D .1|x x ⎧⎫<⎨⎬ 8002222A .2x m x m ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭B .{|x x m <或2}x m > C .2x x m m ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭D .{|x x m >或2}x m<例9.(2022·全国·高三专题练习)在关于x 的不等式2(1)0x a x a -++<的解集中至多包含2个整数,则a 的取值范围是 A .(3,5)-B .(2,4)-C .[3,5]-D .[2,4]-例10.(2022·浙江·高三专题练习)设R a ∈,关于x 的二次不等式2220ax x a -->的解集为A ,集合{}12B x x =<<,满足A B ⋂≠∅,求实数a 的取值范围.例11.(2022·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式(kx -k 2-4)(x -4)>0,其中k ∈R. (1)当k 变化时,试求不等式的解集A ;(2)对于不等式的解集A ,若满足A ∩Z =B (其中Z 为整数集).试探究集合B 能否为有限集?若能,求出使得集合B 中元素个数最少的k 的所有取值,并用列举法表示集合B ;若不能,请说明理由.例12.(2022·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式21ln 02x mx x m ---<的解集为(,)a b ,其中0a >,若该不等式在(,)a b 中有且只有一个整数解,求实数m 的取值范围【方法技巧与总结】 1.数形结合处理. 2.含参时注意分类讨论.题型三:一元二次不等式与韦达定理及判别式例13.(2022·湖南岳阳·二模)已知关于x 的不等式2240ax bx ++<的解集为4,m m ⎛⎫⎪⎝⎭,其中0m <,则44b a b +的最小值为( ) A .2-B .1C .2D .8例14.(2022·江苏南京·模拟预测)已知关于x 的不等式22430(0)x ax a a -+<<的解集为()12x x ,,则1212ax x x x ++的最大值是( ) AB.CD. (多选题)例15.(2022·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式20ax bx c ++>的解集为(,2)(3,)-∞-⋃+∞,则( ) A .0a >0|6 0201132例16.(2022·全国·高三专题练习)若不等式2510ax x ++≤的解集为1123x x ⎧⎫-≤≤-⎨⎬⎩⎭,则不等式303x ax -<-的解集为___________.例17.(2022·全国·高三专题练习)已知不等式210ax bx --≥的解集是11|23⎧⎫-≤≤-⎨⎬⎩⎭x x ,则不等式20x bx a --< 的解集是________.【方法技巧与总结】1.一定要牢记二次函数的基本性质.2.含参的注意利用根与系数的关系找关系进行代换. 题型四:其他不等式解法例18.(2022·上海市青浦高级中学高三阶段练习)不等式是12x>的解集为______. 例19.(2022·全国·高三专题练习)不等式111x >+的解集为___________. 例20.(2022·全国·高三专题练习)写出一个解集为()0,2的分式不等式___________.例21.(2022·上海·高三专题练习)关于x 230≥的解集为_________.例22.(2022·四川德阳·三模(文))对于问题:“已知关于x 的不等式20ax bx c ++>的解集为()1,2-,解关于x 的不等式20ax bx c -+>”,给出如下一种解法: 解析:由20ax bx c ++>的解集()1,2-,得()()20a x b x c -+-+>的解集为()2,1-,即关于x 的不等式20ax bx c -+>的解集为()2,1-. 参考上述解法,若关于x 的不等式0k x b x a x c ++<++的解集为111,,1,32⎛⎫⎛⎫--⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭关于x 的不等式1011kx bx ax cx ++<++的解集为____. 【方法技巧与总结】1.分式不等式化为二次或高次不等式处理. 2.根式不等式绝对值不等式平方处理. 题型五:二次函数根的分布问题例23.(2022·浙江·高三专题练习)若关于x 的方程2210ax ax -+=有两个不同的正根,则实数a 的取值范围24321131上为减函数,则实数a 的取值范围为( ) A .(,1]-∞-B .55,34⎡⎤--⎢⎥⎣⎦C .5,13⎛⎤-- ⎥⎝⎦D .55,34⎛⎫-- ⎪⎝⎭例25.(2022·全国·高三专题练习)若函数()()()1cos 23sin cos 212f x x a x x a x =+++-在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,则实数a 的取值范围为A .11,5⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .1,15⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .[)1,1,5⎛⎤-∞-⋃+∞ ⎥⎝⎦D .(]1,1,5⎡⎫-∞-⋃+∞⎪⎢⎣⎭例26.(2022·全国·高三专题练习)已知曲线322()13f x x x ax =-+-上存在两条斜率为3的不同切线,且切点的横坐标都大于零,则实数a 可能的取值( )A .196B .3C .103 D .92例27.(2022·全国·高三专题练习)若一元二次方程2(1)30mx m x -++=的两个实根都大于1-,则m 的取值范围____例28.(2022·全国·高三专题练习)设2()32f x ax bx c =++,若0,(0)0,(1)0a b c f f ++=>>,求证: (Ⅰ) 0a >且21ba-<<-; (Ⅰ)方程()0f x =在(0,1)内有两个实根. 【方法技巧与总结】解决一元二次方程的根的分布时,常常需考虑:判别式,对称轴,特殊点的函数值的正负,所对应的二次函数图象的开口方向.【过关测试】 一、单选题1.(2022·河南·南阳中学高三阶段练习(文))已知集合{}2280A x x x =--≤,203x B xx ⎧⎫-=≤⎨⎬+⎩⎭,则A B ⋃=( ) A .{}22x x -≤≤ B .{}42,3x x x -≤≤≠- C .{}34x x ≤≤D .{}34x x -<≤2.(2022·河北·模拟预测)“11a <”是“2,20x x x a ∃∈-+<R ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件3234|0{}2| 1114.(2022·重庆南开中学模拟预测)已知函数()()ln ln 2cos 2f x x x x π=---,则关于t 的不等式()()20f t f t +<的解集为( )A .()2,1-B .(-C .()0,1D .(5.(2022·山西·二模(理))已知集合{}23A x x =∈<Z ,32B x a x a ⎧⎫=<<+⎨⎬⎩⎭,若A B 有2个元素,则实数a 的取值范围是( ) A .3,12⎛⎫-- ⎪⎝⎭B .3,02⎛⎫- ⎪⎝⎭C .()3,01,2⎛⎫-⋃+∞ ⎪⎝⎭D .31,1,022⎛⎫⎛⎫--⋃- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭6.(2022·重庆·高三阶段练习)若关于x 的不等式sin |sin |2x x k -≤对任意5,66x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立,则实数k 的取值范围为( )A .[1,3]-B .75,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .[1,-D .[1,7.(2022·江苏无锡·模拟预测)已知实数a ,b 满足如下两个条件:(1)关于x 的方程2320x x ab --=有两个异号的实根;(2)211a b+=,若对于上述的一切实数a ,b ,不等式222a b m m +>+恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A .()4,2-B .()2,4-C .][(),42,-∞-⋃+∞D .][(),24,-∞-⋃+∞8.(2022·全国·高三专题练习)已知[1a ∈-,1],不等式2(4)420x a x a +-+->恒成立,则x 的取值范围为()A .(-∞,2)(3⋃,)∞+B .(-∞,1)(2⋃,)∞+C .(-∞,1)(3⋃,)∞+D .(1,3)二、多选题9.(2022·全国·高三专题练习)若不等式2sin sin 20x a x -+≥对任意的0,2x π⎛⎤∈ ⎥⎝⎦恒成立,则实数a 可能是A .1B .2C .3D .410.(2022·江苏·高三专题练习)已知不等式20ax bx c ++>的解集为{}x m x n <<,其中0m >,则以下选项正确的有( ) A .0a <B .0c >2011201111222A .当0m ≠时,()0f x <的解集为2mx x m ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭B .当1m =时,[)12,1,x x ∀∈+∞时,()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦C .121,,4x x m ⎛⎤∀∈-∞ ⎥⎝⎦且12x x ≠时,()()121222f x f x x x f ++⎛⎫> ⎪⎝⎭D .当0m <时,若120x x <<,则()()2112>x f x x f x12.(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)已知两个变量x ,y 的关系式(,)(1)f x y x y =-,则以下说法正确的是( )A .(1,3)(3,1)0f f ==B .对任意实数a ,都有1(,)4f a a ≤成立 C .若对任意实数x ,不等式(,)4f x a x a -≤-+恒成立,则实数a 的取值范围是[5,3]- D .若对任意正实数a ,不等式(,)4f x a x a -≤-+恒成立,则实数x 的取值范围是(,0)-∞ 三、填空题13.(2022·全国·高三专题练习)不等式210ax x c a++>的解集为{|21}x x -<<,则函数y =递增区间是_______14.(2022·浙江·高三专题练习)若不等式2(3)16x b -<的解集中的整数有且仅有1,2,3,则实数b 的取值范围是___________.15.(2022·全国·高三专题练习)若关于x 的不等式()2220x a x a -++->恰有1个正整数解,则a 的取值范围是___________.16.(2022·全国·高三专题练习)设a ,b ,c R ∈,对任意满足1x 的实数x ,都有21ax bx c ++,则a b c++的最大可能值为__. 四、解答题17.(2022·北京·高三学业考试)已知函数2()1f x x mx =++(m 是常数)的图象过点(1,2). (1)求()f x 的解析式;(2)求不等式()21f x x <+的解集.18.(2022·江西·高三期末(文))已知()|2||1|f x x x =++-. (1)解不等式()8f x x ≤+;(2)若关于x 的不等式2()2f x m m ≥-在R 上恒成立,求实数m 的取值范围.192320010 0 21(3)设1x ,2x 是方程()0f x =123||2x x -<.20.(2022·浙江·高三专题练习)若不等式2(1)460a x x 的解集是{31}x x -<<. (1)解不等式22(2)0x a x a ;(2)b 为何值时,230ax bx ++≥的解集为R .21.(2022·全国·高三专题练习)解关于x 的不等式:()()21100ax a x a +--<<. 22.(2022·全国·高三专题练习)已知二次函数()2f x ax bx c =++.(1)若()10f -=,试判断函数()f x 零点个数; (2)是否存在,,a b c ∈R ,使()f x 同时满足以下条件: ①对任意,(4)(2)x R f x f x ∈-=-,且()0f x ≥; ②对任意x ∈R ,都有210()(1)2f x x x ≤-≤-.若存在,求出,,a b c 的值,若不存在,请说明理由.专题05 一元二次不等式与其他常见不等式解法【考点预测】 1、一元二次不等式一元二次不等式20(0)ax bx c a ++>≠,其中24b ac ∆=-,12,x x 是方程20(0)ax bx c a ++>≠的两个根,且12x x <(1)当0a >时,二次函数图象开口向上. (2)①若0∆>,解集为{}21|x x x x x ><或. ②若0∆=,解集为|2b x x R x a ⎧⎫∈≠-⎨⎬⎩⎭且. ③若0∆<,解集为R .(2) 当0a <时,二次函数图象开口向下. ①若0∆>,解集为{}12|x x x x << ②若0∆≤,解集为∅ 2、分式不等式 (1)()0()()0()f x f xg x g x >⇔> (2)()0()()0()f x f xg x g x <⇔< (3)()()0()0()0()f x g x f x g x g x ≥⎧≥⇔⎨≠⎩ (4)()()0()0()0()f x g x f x g x g x ≤⎧≤⇔⎨≠⎩ 3、绝对值不等式(1)22()()[()][()]f x g x f x g x >⇔>(2)()()(()0)()()()()f x g x g x f x g x f x g x >>⇔><-或;()()(()0)()()()f x g x g x g x f x g x <>⇔-<<;(3)含有两个或两个以上绝对值符号的不等式,可用零点分段法和图象法求解1.已知关于x 的不等式02>++c bx ax 的解集为)(n m ,(其中0>mn ),解关于x 的不等式02>++a bx cx .由02>++c bx ax 的解集为)(n m ,,得:01)1(2>++c x b x a 的解集为)11(m n ,,即关于x 的不等式02>++a bx cx 的解集为)11(mn ,.已知关于x 的不等式02>++c bx ax 的解集为)(n m ,,解关于x 的不等式02≤++a bx cx .由02>++c bx ax 的解集为)(n m ,,得:01)1(2≤++c x b x a 的解集为)1[]1(∞+-∞,,m n 即关于x 的不等式02≤++a bx cx 的解集为)1[]1(∞+-∞,,mn .2.已知关于x 的不等式02>++c bx ax 的解集为)(n m ,(其中0>>m n ),解关于x 的不等式02>+-a bx cx .由02>++c bx ax 的解集为)(n m ,,得:01)1(2>+-c x b x a 的解集为)11(n m --,即关于x 的不等式02>+-a bx cx 的解集为)11(nm --,. 3.已知关于x 的不等式02>++c bx ax 的解集为)(n m ,,解关于x 的不等式02≤+-a bx cx .由02>++c bx ax 的解集为)(n m ,,得:01)1(2≤+-c x b x a 的解集为)1[]1(∞+---∞,,n m 即关于x 的不等式02≤+-a bx cx 的解集为)1[]1(∞+---∞,,nm ,以此类推. 4.已知关于x 的一元二次不等式02>++c bx ax 的解集为R ,则一定满足⎩⎨⎧<∆>00a ;5.已知关于x 的一元二次不等式02>++c bx ax 的解集为φ,则一定满足⎩⎨⎧≤∆<00a ;6.已知关于x 的一元二次不等式02<++c bx ax 的解集为R ,则一定满足⎩⎨⎧<∆<00a ;7.已知关于x 的一元二次不等式02<++c bx ax 的解集为φ,则一定满足⎩⎨⎧≤∆>00a .【题型归纳目录】题型一:不含参数一元二次不等式的解法 题型二:含参数一元二次不等式的解法例1.(2022·新疆乌鲁木齐·二模(理))不等式(2)(1)0x x +->的解集为( ) A .{2}xx <-∣ B .{1}x x >∣ C .{21}x x -<<∣ D .{2∣<-xx 或1}x > 【答案】D 【解析】 【分析】结合一元二次不等式的解法求得正确答案即可. 【详解】由(2)(1)0x x +->解得2x <-,或1x >,所以不等式(2)(1)0x x +->的解集为{2∣<-x x 或1}x >, 故选:D.例2.(2022·全国·高三专题练习(文))已知函数()25x f x a -=-(0a >且1a ≠)的图象过定点(),m n ,则不等式210x mx n +++<的解集为( ) A .()1,3 B .()3,1-- C .()(),31,-∞-⋃+∞ D .()3,1-【答案】D 【解析】 【分析】根据指数型函数的定点求解,m n ,代入后再求解一元二次不等式. 【详解】当2x =时,()220255154f aa -=-=-=-=-,故2,4m n ==-,所以不等式为2230x x +-<,解得31x -<<,所以不等式的解集为()3,1-. 故选:D例3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x =()21,02,0ln x x x x ⎧+≥⎨-<⎩,则不等式()2f x +<()22f x x +的解集是( ) A .(﹣2,1) B .(0,1)C .(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞)D .(1,+∞)【答案】C 【解析】 【分析】根据()f x 解析式,可得()f x 的单调性,根据条件,可得x +2<x 2+2x ,根据一元二次不等式的解法,即可得21020 0所以()f x 在R 上递增,不等式()2f x +<()22f x x +,可化为x +2<x 2+2x ,即x 2+x ﹣2>0,解得x >1或x <﹣2, 则原不等式的解集为(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞). 故选:C例4.(2022·全国·高三专题练习)关于x 的不等式()2210m m x m x -+++>的解集为R ,则实数m 的范围是( )A .m <B .m >C .0m >D .m >m <【答案】B 【解析】 【分析】根据该不等式是否为二次不等式,分情况讨论. 【详解】当0m =时,该不等式为210x -+>,解集为12x <,不成立; 当0m ≠时,由不等式的解集为R ,得()()2Δ2410m m m m >⎧⎪⎨=+-+<⎪⎩,解得m >故选:B.例5.(2022·全国·高三专题练习)若函数()23x f x x =+,则不等式()()124f x f x +≥-的解集为( )A .[)3,+∞B .(],2-∞C .[]2,3D .[]1,5【答案】D 【解析】 【分析】根据奇偶性定义可知()f x 为偶函数,并根据指数函数和二次函数单调性确定()f x 的单调性,从而将所求不等式转化为124x x +≥-,解不等式可求得结果.【详解】223302332()f x ∴在[)0,∞+上为增函数,则()f x 在(],0-∞上为减函数;由()()124f x f x +≥-可得:124x x +≥-,即()()22124x x +≥-,解得:15x ≤≤,即不等式()()124f x f x +≥-的解集为[]1,5. 故选:D.【方法技巧与总结】解一元二次不等式不等式的思路是:先求出其相应方程根,将根标在x 轴上,结合图象,写出其解集 题型二:含参数一元二次不等式的解法例6.(2022·浙江·高三专题练习)不等式()()22200ax a x a -++≥<的解集为( )A .2,1a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .11,a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .2,[1,)a ⎛⎤-∞⋃+∞ ⎥⎝⎦D .2(,1],a ⎫⎡-∞⋃+∞⎪⎢⎣⎭【答案】A 【解析】 【分析】根据一元二次不等式的解法即可求解. 【详解】解:原不等式可以转化为:()()120x ax --≥,当0a <时,可知2()(1)0x x a --≤,对应的方程的两根为1,2a,根据一元二次不等式的解集的特点,可知不等式的解集为:2[,1]a. 故选:A.例7.(2022·全国·高三专题练习)设1a <-,则关于x 的不等式1()0a x a x a ⎛⎫--< ⎪⎝⎭的解集为( )A .{|x x a <或1x a ⎫>⎬⎭B .{x |x >a }C .{x x a 或1x a ⎫<⎬⎭D .1|x x a ⎧⎫<⎨⎬⎩⎭【答案】A 【解析】 【分析】111010又因为当1a <-时,1a a >,所以不等式1()0x a x a ⎛⎫--> ⎪⎝⎭的解集为:{|x x a <或1x a ⎫>⎬⎭. 故选:A . 【点睛】本题考查含参一元二次不等式的解法,较简单,解答时,注意根的大小关系比较.例8.(2022·全国·高三专题练习)已知定义在R 上的函数()f x 满足()()()f x y f x f y -=-,且当0x <时,()0f x >,则关于x 的不等式()()()()2222f mx f m f m x f x +>+(其中0m < )A .2x m x m ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭B .{|x x m <或2}x m >C .2x x m m ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭D .{|x x m >或2}x m<【答案】A 【解析】 【分析】先判断函数()f x 单调递减,再利用已知条件和函数的单调性得()()20mx x m --<,解不等式即得解. 【详解】任取12x x <,由已知得()120f x x ->,即()()120f x f x ->,所以函数()f x 单调递减.由()()()()2222f mx f m f m x f x +>+可得()()()()2222f mx f x f m x f m ->-,即()22f mx x f ->()22m x m -,所以2222mx x m x m -<-,即()22220mx m x m -++<,即()()20mx x m --<,又因为0m << 所以2m m >,此时原不等式解集为2x m x m ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭.故选:A 【点睛】方法点睛:解抽象函数不等式一般先要判断函数的单调性,再利用单调性化抽象函数不等式为具体的函数不等式解答.9202【解析】 【详解】因为关于x 的不等式2(1)0x a x a -++<可化为(1)()0x x a --<, 当1a >时,不等式的解集为1x a <<, 当1a <时,不等式的解集为1<<a x ,要使得解集中至多包含2个整数,则4a ≤且2a ≥-,所以实数a 的取值范围是[2,4]a ∈-,故选D.点睛:本题主要考查了不等式解集中整数解的存在性问题,其中解答中涉及到一元二次不等式的求解,元素与集合的关系等知识点的综合应用,试题比较基础,属于基础题,同时着重考查了分类讨论思想的应用,解答中正确求解不等式的解集是解答的关键.例10.(2022·浙江·高三专题练习)设R a ∈,关于x 的二次不等式2220ax x a -->的解集为A ,集合{}12B x x =<<,满足A B ⋂≠∅,求实数a 的取值范围. 【答案】()(),22,∞∞--⋃+ 【解析】 【分析】由题意0a ≠,求出方程2220ax x a --=的两根,讨论a 的正负,确定二次不等式的解集A 的形式,然后结合数轴列出不等式求解即可得答案. 【详解】解:由题意0a ≠,令2220ax x a --=,解得两根为1211x x aa ==由此可知120,0x x <>, 当0a >时,解集{}{}12||A x x x x x x =<>,因为120,1x x <>,所以A B ⋂≠∅的充要条件是22x<,即12a ,解得2a >;当0a <时,解集{}12|A x x x x =<<,因为120,2x x <<,所以A B ⋂≠∅的充要条件是21>x ,即11a>,解得2a <-;综上,实数a 的取值范围为()(),22,∞∞--⋃+.例11.(2022·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式(kx -k 2-4)(x -4)>0,其中k ∈R. (1)当k 变化时,试求不等式的解集A ;(2)对于不等式的解集A ,若满足A ∩Z =B (其中Z 为整数集).试探究集合B 能否为有限集?若能,求出使得2321012(1)对k 进行分类讨论,结合一元二次不等式的解法求得不等式的解集A . (2)结合(1)的结论进行分类讨论,结合基本不等式求得和正确答案. (1)当k =0时,A ={x |x <4};当k >0且k ≠2时,A ={x |x <4或4x k k>+}; 当k =2时,A ={x |x ≠4};当k <0时,A ={x |4k k+<x <4}. (2)由(1)知:当k ≥0时,集合B 中的元素的个数有无限个;当k <0时,集合B 中的元素的个数有限,此时集合B 为有限集. 因为4k k+=-[(-k )+()4k -]≤-4,当且仅当k =-2时取等号, 所以当k =-2时,集合B 中的元素个数最少,此时A ={x |-4<x <4},故集合B ={-3,-2,-1,0,1,2,3}.例12.(2022·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式21ln 02x mx x m ---<的解集为(,)a b ,其中0a >,若该不等式在(,)a b 中有且只有一个整数解,求实数m 的取值范围 【答案】12ln2(,]43-【解析】 【分析】将不等式转化为22ln 2(1)x x m x ->+,构造函数22ln ()=2(1)x xf x x -+,利用导数判断单调性,结合题意即可求解.【详解】关于x 的不等式21ln 02x mx x m ---<化为:22ln 2(1)x x m x ->+,令22ln ()=2(1)x xf x x -+,0x >,则3222222ln ()2(1)x x x x xf x x x +--+'=+.令32()2222ln u x x x x x x =+--+,2()342ln u x x x x '=++在(0,)+∞上单调递增,因此存在0(0,1)x ∈,使得20000()342ln 0u x x x x '=++=,20002ln 34x x x =--, 3232232200000000000000000()2222ln 222(34)22222(1)(1)0u x x x x x x x x x x x x x x x x x =+--+=+--+--=----=-++<,110210011011f (1)14=,f (2)2ln23-=.关于x 的不等式21ln 02x mx x m ---<的解集为(,)a b ,其中0a >, 该不等式在(,)a b 中有且只有一个整数解,∴实数m 的取值范围是12ln2(,]43-.【方法技巧与总结】 1.数形结合处理.2.含参时注意分类讨论.题型三:一元二次不等式与韦达定理及判别式例13.(2022·湖南岳阳·二模)已知关于x 的不等式2240ax bx ++<的解集为4,m m ⎛⎫⎪⎝⎭,其中0m <,则44b a b +的最小值为( ) A .2- B .1 C .2 D .8【答案】C 【解析】 【分析】由一元二次不等式的解与方程根的关系求出系数1a =,确定2b ≥,然后结合基本不等式得最小值. 【详解】2240ax bx ++<的解集为4,m m ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则2240ax bx ++=的两根为m ,4m ,∴44m m a ⋅=,∴1a =,42m b m +=-,则424b m m=-+≥-,即2b ≥,44244b b a b b +=+≥,当且仅当4b =时取“=”, 故选:C.例14.(2022·江苏南京·模拟预测)已知关于x 的不等式22430(0)x ax a a -+<<的解集为()12x x ,,则1212ax x x x ++的最大值是( ) AB.CD. 【答案】D 【解析】124212322430(0)x ax a a -+<<的解集为()12x x ,,则12x x ,是方程22430-+=x ax a 的两个根,故124x x a +=,2123x x a =,故1212143a x x a x x a++=+ 因为0a <,所以有基本不等式得:114433a a a a ⎡⎤⎛⎫+=--+-≤-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,当且仅当143a a -=-即a =1212a x x x x ++的最大值为 故选:D(多选题)例15.(2022·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式20ax bx c ++>的解集为(,2)(3,)-∞-⋃+∞,则( ) A .0a >B .不等式0bx c +>的解集是{}|6x x <-C .0a b c ++>D .不等式20cx bx a -+<的解集为11(,)(,)32-∞-⋃+∞【答案】ABD 【解析】 【分析】根据不等式20ax bx c ++>的解集判断出0a >,结合根与系数关系、一元二次不等式的解法判断BCD 选项的正确性.【详解】关于x 的不等式20ax bx c ++>的解集为()(),23,,0,A a ∞∞--⋃+∴>选项正确; 且-2和3是关于x 的方程20ax bx c ++=的两根,由韦达定理得2323b a c a ⎧-+=-⎪⎪⎨⎪-⨯=⎪⎩,则,6b a c a =-=-,则60a b c a ++=-<,C 选项错误; 不等式0bx c +>即为60ax a -->,解得6,B x <-选项正确;不等式20cx bx a -+<即为260ax ax a -++<,即2610x x -->,解得13x <-或1,D 2x >选项正确. 故选:ABD .1625101123⎧⎫303 23【分析】由不等式2510ax x ++≤的解集为1123x x ⎧⎫-≤≤-⎨⎬⎩⎭可得参数a 的值,则不等式303x ax -<-也具体化了,按分式不等式解之即可. 【详解】由不等式2510ax x ++≤的解集为1123x x ⎧⎫-≤≤-⎨⎬⎩⎭,可知方程251=0ax x ++有两根121123x x =-=-,,故6a =,则不等式303x ax -<-即3603x x -<-等价于3(2)(3)0x x --<, 不等式3(2)(3)0x x --<的解集为{}23x x <<, 则不等式303x ax -<-的解集为{}23x x <<, 故答案为:{}23x x <<.例17.(2022·全国·高三专题练习)已知不等式210ax bx --≥的解集是11|23⎧⎫-≤≤-⎨⎬⎩⎭x x ,则不等式20x bx a --< 的解集是________.【答案】{|23}x x << 【解析】【分析】根据给定的解集求出a ,b 的值,再代入解不等式即可作答. 【详解】依题意,12-,13-是方程210ax bx --=的两个根,且0a <,于是得11()()23111()()23b aa ⎧-+-=⎪⎪⎨⎪-⨯-=-⎪⎩,解得:6,5ab =-=,因此,不等式20x bx a --<为:2560x x -+<,解得23x <<, 所以不等式20x bx a --< 的解集是{|23}x x <<. 故答案为:{|23}x x <<12例18.(2022·上海市青浦高级中学高三阶段练习)不等式是12x>的解集为______. 【答案】10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭【解析】 【分析】 由12x>可得120x ->,结合分式不等式的解法即可求解.【详解】 由12x >可得120x ->,整理可得:120xx ->,则()210x x -<,解可得:102x <<. 所以不等式是12x >的解集为: 10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭. 故答案为:10,2⎛⎫⎪⎝⎭.例19.(2022·全国·高三专题练习)不等式111x >+的解集为___________. 【答案】()1,0- 【解析】【分析】根据分式不等式的解法进行求解. 【详解】1111000101111x x x x x x x ->⇒->⇒>⇒<⇒-<<++++, 故答案为:()1,0-.例20.(2022·全国·高三专题练习)写出一个解集为()0,2的分式不等式___________. 【答案】02xx <- 【解析】 【分析】由题意根据分式不等式的解法,得出结论. 【详解】一个解集为()0,2的分式不等式可以是02xx <-, 022123【答案】[4,5) 【解析】 【分析】通过2330x x -+>0≥恒成立,将不等式最终转化为405010x x x -≥⎧⎪->⎨⎪+≠⎩,解出即可.【详解】解:对于233x x -+,有23340∆=-⨯<,则2330x x -+>恒成立,0≥恒成立,2323(34)00150x x x x ⎧--≥⎪≥⇔+⎨⎪->⎩又2333(34)(4)(1)11x x x x x x ---+=++, 23(34)0150x x x x ⎧--≥⎪∴+⎨⎪->⎩, 2333(34)(4)(1)x x x x --=-+405010x x x -≥⎧⎪∴->⎨⎪+≠⎩解得不等式的解集为[4,5).故答案为:[4,5). 【点睛】本题考查分式不等式的求解,发现部分因式恒大于零,以及分母不为零是解题的关键,是中档题. 例22.(2022·四川德阳·三模(文))对于问题:“已知关于x 的不等式20ax bx c ++>的解集为()1,2-,解关于x 的不等式20ax bx c -+>”,给出如下一种解法: 解析:由20ax bx c ++>的解集()1,2-,得()()20a x b x c -+-+>的解集为()2,1-,即关于x 的不等式20ax bx c -+>的解集为()2,1-. 参考上述解法,若关于x 的不等式0k x b x a x c ++<++的解集为111,,1,32⎛⎫⎛⎫--⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭关于x 的不等式1011kx bx ax cx ++<++的解集为____. 【答案】()()3,11,2--.101111011【详解】 若关于x 的不等式0k x b x a x c ++<++的解集为111,,1,32⎛⎫⎛⎫--⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭则关于x 的不等式1011kx bx ax cx ++<++可看成前者不等式中的x 用1x 代入可得,则1111,,132x ⎛⎫⎛⎫∈--⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则()()3,11,2x ∈--⋃. 故解集为:()()3,11,2--.【点睛】本题考查不等式的解法,考查方法的类比,正确理解题意是关键.【方法技巧与总结】1.分式不等式化为二次或高次不等式处理. 2.根式不等式绝对值不等式平方处理. 题型五:二次函数根的分布问题例23.(2022·浙江·高三专题练习)若关于x 的方程2210ax ax -+=有两个不同的正根,则实数a 的取值范围是( ) A .()0,1 B .()0,∞+C .()1,+∞D .(),0-∞【答案】C 【解析】 【分析】由0a ≠,判别式0∆>及根与系数关系列出不等式组,即可求出实数a 的取值范围. 【详解】因为关于x 的方程2210ax ax -+=有两个不同的正根,所以2044010a a a a ⎧⎪≠⎪∆=->⎨⎪⎪>⎩,解得1a >,故实数a 的取值范围是()1,+∞.故选:C例24.(2022·全国·高三专题练习)已知函数321()13f x x ax x =+++在(,0)-∞,(3,)+∞上为增函数,在()1,2上为减函数,则实数a 的取值范围为( ) 55345135534求导得到2()21'=++f x x ax ,然后根据()f x 在(,0)-∞,(3,)+∞上为增函数,在()1,2上为减函数,由(0)0(1)0(2)0(3)0f f f f ''≥⎧⎪≤⎪⎨''≤⎪⎪≥⎩求解. 【详解】已知函数321()13f x x ax x =+++,则2()21'=++f x x ax ,因为()f x 在(,0)-∞,(3,)+∞上为增函数,在()1,2上为减函数,所以(0)0(1)0(2)0(3)0f f f f ''≥⎧⎪≤⎪⎨''≤⎪⎪≥⎩,即10121044109610a a a ≥⎧⎪++≤⎪⎨++≤⎪⎪++≥⎩,解得 5534a -≤≤-, 所以实数a 的取值范围为55,34⎡⎤--⎢⎥⎣⎦故选:B 【点睛】本题主要考查导数与函数的单调性以及二次函数与根的分布,还考查了逻辑推理和运算求解的能力,属于中档题.例25.(2022·全国·高三专题练习)若函数()()()1cos 23sin cos 212f x x a x x a x =+++-在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,则实数a 的取值范围为A .11,5⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .1,15⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .[)1,1,5⎛⎤-∞-⋃+∞ ⎥⎝⎦D .(]1,1,5⎡⎫-∞-⋃+∞⎪⎢⎣⎭【答案】A 【解析】化简函数f (x ),根据f (x )在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,f ′(x )≤0恒成立,由此解不等式求出a 的取值范围.【详解】1232122∴在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上,f ′(x )=−sin 2x +3a (cosx −sinx )+2a −1≤0恒成立,∵设4t cosx sinx x π=⎛⎫ ⎪⎝-⎭-,∴当x ∈0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦时,444x πππ-⎥∈-⎡⎤⎢⎣⎦,,t ∈[−1,1],即−1≤cosx −sinx ≤1,令t ∈[−1,1],sin 2x =1−t 2∈[0,1],原式等价于t 2+3at +2a −2≤0,当t ∈[−1,1]时恒成立,令g (t )=t 2+3at +2a −2,只需满足312(1)510a g a ⎧-≤-⎪⎨⎪=-≤⎩或312(1)10ag a ⎧-≥⎪⎨⎪-=--≤⎩或3112(1)510(1)10a g a g a ⎧-<-<⎪⎪=-≤⎨⎪-=--≤⎪⎩,解得∅或213a -≤≤-或2135a -<≤,综上,可得实数a 的取值范围是11,5⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,故选:A . 【点睛】本题考查三角函数的公式及导数的应用,解题的关键是利用换元将不等式恒成立问题转化为一元二次不等式恒成立问题,属于较难题.例26.(2022·全国·高三专题练习)已知曲线322()13f x x x ax =-+-上存在两条斜率为3的不同切线,且切点的横坐标都大于零,则实数a 可能的取值( ) A .196B .3C .103 D .92【答案】AC 【解析】 【分析】本题先求导函数并根据题意建立关于m 的方程,再根据根的分布求a 的取值范围,最后判断得到答案即可. 【详解】 解:∵ 322()13f x x x ax =-+-, 22222232223022230且可知1210m m +=>,则1200m m ∆>⎧⎨⋅>⎩,即2242(3)0302a a ⎧-⨯⨯->⎪⎨->⎪⎩, 解得:732a <<,所以a 的取值可能为196,103. 故选:AC. 【点睛】本题考查求导函数,导数的几何意义,根的分布,是中档题.例27.(2022·全国·高三专题练习)若一元二次方程2(1)30mx m x -++=的两个实根都大于1-,则m 的取值范围____【答案】2m <-或5m ≥+ 【解析】根据一元二次方程根的分布建立不等式组,解之可得答案. 【详解】由题意得应满足0,11,20,(1)0m m m mf ≠⎧⎪+⎪>-⎪⎨⎪∆≥⎪->⎪⎩解得:2m <-或5m ≥+.故答案为:2m <-或5m ≥+.例28.(2022·全国·高三专题练习)设2()32f x ax bx c =++,若0,(0)0,(1)0a b c f f ++=>>,求证: (Ⅰ) 0a >且21ba-<<-; (Ⅰ)方程()0f x =在(0,1)内有两个实根. 【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅰ)见解析. 【解析】 【分析】(Ⅰ)先由条件求得,a c 的符号,结合条件可得; (Ⅰ)根据(0),(1)()3bf f f a-的符号可得. 【详解】020 000020故21ba-<<-. (Ⅰ)函数2()32f x ax bx c =++的顶点坐标为23(,)33b ac b a a--,在21b a -<<-的两边乘以13-,得12333b a <-<.又因为(0)0,(1)0,f f >>而22()0,33b a c acf a a+--=-<又因为2()32f x ax bx c =++在(0,)3ba -上单调递减,在(,1)3b a-上单调递增, 所以方程()0f x =在区间(0,)3ba -与(,1)3b a-内分别各有一实根. 【方法技巧与总结】解决一元二次方程的根的分布时,常常需考虑:判别式,对称轴,特殊点的函数值的正负,所对应的二次函数图象的开口方向.【过关测试】 一、单选题1.(2022·河南·南阳中学高三阶段练习(文))已知集合{}2280A x x x =--≤,203x B xx ⎧⎫-=≤⎨⎬+⎩⎭,则A B ⋃=( ) A .{}22x x -≤≤ B .{}42,3x x x -≤≤≠- C .{}34x x ≤≤ D .{}34x x -<≤【答案】D 【解析】 【分析】由一元二次不等式的解法和简单分式不等式的解法求出集合,A B ,然后根据并集的定义即可求解. 【详解】解:因为集合{}{}228024A x x x x x =--≤=-≤≤,()(){}2302032330x x x B x x x x x x ⎧⎫⎧-+≤⎧⎫-⎪⎪=≤==-<≤⎨⎬⎨⎨⎬++≠⎩⎭⎩⎪⎪⎩⎭,所以{}34A B x x ⋃=-<≤, 故选:D.2.(2022·河北·模拟预测)“11a <”是“2,20x x x a ∃∈-+<R ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件22012,20x x x a ∃∈-+<R ,则要满足440a ∆=->,解得:1a <,因为11a <⇒1a <,但111a a <⇒<故“11a <”是“2,20x x x a ∃∈-+<R ”的必要不充分条件. 故选:B3.(2022·陕西·模拟预测(理))已知集合234|0A x x x ,{}2|B x a x a =<<,若A B =∅,则实数a 的取值范围是( ) A .(],1-∞- B .[)4,+∞ C .()(),12,4-∞-⋃ D .[][)1,24,-⋃+∞【答案】D 【解析】 【分析】由题知{}1,4A =-,进而分B =∅和B ≠∅空集两种情况讨论求解即可. 【详解】解:由题知{}{}2|3401,4A x x x =--==-,因为A B =∅, 所以,当{}2|B x a x a=<<=∅时,2a a≥,解得01a ≤≤,当{}2|B x a x a =<<≠∅时,2241a a a a ⎧≤⎪≥-⎨⎪>⎩或24a a a ≥⎧⎨>⎩,解得[)(][)1,01,24,a ∈-+∞,综上,实数a 的取值范围是[][)1,24,-⋃+∞. 故选:D4.(2022·重庆南开中学模拟预测)已知函数()()ln ln 2cos 2f x x x x π=---,则关于t 的不等式()()20f t f t +<的解集为( )A .()2,1- B.(-C .()0,1D.(【答案】C 【解析】 【分析】根据函数解析式判断函数关于点(1,0)成中心对称,再由基本初等函数判断函数单调性,转化原不等式后求 22022又()()ln ln 2cos2f x x x x π=---的定义域为(0,2),由πln ,ln(2),cos 2y x y x y x ==--=-在(0,2)上单调递增知, ()()ln ln 2cos2f x x x x π=---在(0,2)上递增,()()20f t f t +<,()20(2)f f t t ∴+-<-,即()2(2)f t f t <-,22t t ∴<-,解得21t -<<,又20202t t <<⎧⎨<<⎩,解得0t << 所以01t <<. 故选:C5.(2022·山西·二模(理))已知集合{}23A x x =∈<Z ,32B x a x a ⎧⎫=<<+⎨⎬⎩⎭,若A B 有2个元素,则实数a 的取值范围是( ) A .3,12⎛⎫-- ⎪⎝⎭B .3,02⎛⎫- ⎪⎝⎭C .()3,01,2⎛⎫-⋃+∞ ⎪⎝⎭D .31,1,022⎛⎫⎛⎫--⋃- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】D 【解析】 【分析】由题知{}1,0,1A =-,进而根据题意求解即可. 【详解】解:因为{}{}231,0,1A x Z x =∈<=-,32B x a x a ⎧⎫=<<+⎨⎬⎩⎭,若A B 有2个元素,则13012a a <-⎧⎪⎨<+≤⎪⎩或10312a a -≤<⎧⎪⎨+>⎪⎩,解得312a -<<-或102a -<<, 所以,实数a 的取值范围是31,1,022⎛⎫⎛⎫--⋃- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:D .6.(2022·重庆·高三阶段练习)若关于x 的不等式sin |sin |2x x k -≤对任意5,66x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立,则实数k 的7522。
第1章 1.1 不等式的基本性质和一元二次不等式的解法
第1章 1.1 不等式的基本性质和一元二次不等式的解法【解析】 a >b 并不能保证a ,b 均为正数,从而不能保证A ,B 成立.又a >b ⇒a -b >0,但不能保证a -b >1,从而不能保证C 成立.显然D 成立.事实上,指数函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x是减函数,所以a >b ⇔⎝ ⎛⎭⎪⎫12a<⎝ ⎛⎭⎪⎫12b成立.【答案】 D教材整理2 一元一次不等式的解法 关于x 的不等式ax >b ,(1)当a >0时,该不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫b a ,+∞;(2)当a <0时,该不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,b a ; (3)当a =0时,若b <0,则该不等式的解集为R ;若b ≥0,则该不等式的解集为∅.不等式组⎩⎨⎧x +9<5x +1,x >m +1的解集是{x |x >2},则m 的取值范围是( )【导学号:38000000】A.m ≤2B.m ≥2C.m ≤1D.m ≥1【解析】 原不等式组可化为⎩⎨⎧x >2,x >m +1.∵解集为{x |x >2},∴m +1≤2,∴m ≤1. 【答案】 C教材整理3 一元二次不等式的解法 形如ax 2+bx +c >0(a >0)的解法: Δ=b 2-4ac Δ>0Δ=0Δ<0y =ax 2+bx +c (a >0)的图象ax 2+bx +c =0(a >0)的根有两个不等的实根x 1,x 2且x 1<x 2有两个相等的实根x 1,x 2且x 1=x 2无实根ax2+bx+c >0(a >0) 的解集{x|x<x1或x>x2}⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x⎪⎪⎪x≠-b2a Rax2+bx+c<0(a>0)的解集{x|x1<x<x2}∅∅不等式-x2+5x-6>0的解集是()A.{x|2<x<3}B.{x|x<2或x>3}C.{x|-1<x<6}D.{x|x<-1或x>6}【解析】原不等式可化为x2-5x+6<0,即(x-2)(x-3)<0,所以原不等式的解集为{x|2<x<3}.【答案】 A[质疑·手记]预习完成后,请将你的疑问记录,并与“小伙伴们”探讨交流:疑问1:解惑:疑问2:解惑:疑问3:解惑:[小组合作型]比较大小(1)已知x>3,比较x3+3与3x2+x的大小;(2)若m>0,试比较m m与2m的大小.【精彩点拨】(1)只需考查两者的差同0的大小关系;(2)注意到2m>0,可求商比较大小,但要注意到用函数的性质.【自主解答】(1)x3+3-3x2-x=x2(x-3)-(x-3)=(x-3)(x+1)(x-1).∵x>3,∴(x-3)(x+1)(x-1)>0,∴x3+3>3x2+x.(2)m m2m =⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2m, 当m =2时,⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2m=1,此时m m =2m ;当0<m <2时,0<m 2<1,⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2m<1,∴m m <2m ;当m >2时,m 2>1,⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2m>1,∴m m >2m .1.利用作差法比较大小,实际上是把比较两数大小的问题转化为差的符号问题.作差时,只需看差的符号,至于差的值究竟是多少,这里无关紧要.2.在变形中,一般是变形得越彻底越有利于下一步的判断.作差法变形的常用技巧有:因式分解、配方、通分、分母有理化等.3.利用求商比较法比较两个式子的大小时,第(2)步的变形要向着有利于判断商与1的大小关系的方向变形,这是最重要的一步.[再练一题]1.已知A =1x +1y ,B =4x +y,其中x ,y 为正数,试比较A 与B 的大小.【导学号:38000001】【解】 A -B =1x +1y -4x +y=x +y xy -4x +y =(x +y )2-4xy xy (x +y )=(x -y )2xy (x +y ).∵x ,y 均为正数,∴x >0,y >0,xy >0,x +y >0,(x -y )2≥0, ∴A -B ≥0,即A ≥B .利用不等式的性质求范围设f (x )=ax 2+bx ,且1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,在求f (-2)的取值范围时有如下解法:由⎩⎨⎧1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,得⎩⎪⎨⎪⎧32≤a ≤3,0≤b ≤32.∴3≤f (-2)=4a -2b ≤12.上述解法是否正确?为什么?【精彩点拨】 本题错在多次运用同向不等式相加(单向性)这一性质上,导致f (-2)的范围扩大.因此需要将f (-2)用a -b 与a +b 整体表示.【自主解答】 给出的解法不正确. 设f (-2)=mf (-1)+nf (1), 则4a -2b =m (a -b )+n (a +b ), 即4a -2b =(m +n )a -(m -n )b . 于是⎩⎨⎧m +n =4,m -n =2,解得⎩⎨⎧m =3,n =1.∴f (-2)=3f (-1)+f (1). 又1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4, ∴5≤3f (-1)+f (1)≤10. 因此,f (-2)的取值范围是[5,10].1.求代数式的取值范围是不等式性质应用的一个重要方面,严格依据不等式的性质和运算法则进行运算,是解答此类问题的基础.2.先建立待求范围的整体与已知范围的整体的等量关系,最后通过“不等关系的运算,求得待求的范围”,是避免犯错误的一条途径.[再练一题]2.已知-6<a <8,2<b <3,分别求a -b ,ab 的取值范围. 【解】 ∵-6<a <8,2<b <3. ∴-3<-b <-2,∴-9<a -b <6, 则a -b 的取值范围是(-9,6). 又13<1b <12,(1)当0≤a <8时,0≤ab <4; (2)当-6<a <0时,-3<ab <0. 由(1)(2)得-3<ab <4. 因此ab 的取值范围是(-3,4).一元二次不等式的解法解下列关于x 的一元二次不等式.(1)3x 2+5x -2>0;(2)9x 2-6x +1>0; (3)x 2-4x +5>0.【精彩点拨】 先由不等式确定对应的一元二次方程ax 2+bx +c =0的根,再根据二次函数y =ax 2+bx +c 的图象确定不等式的解集.【自主解答】 (1)方程3x 2+5x -2=0的两根为x 1=-2,x 2=13,函数y =3x 2+5x -2的图象开口向上,与x 轴交于两个点 (-2,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫13,0,观察图象可得不等式3x 2+5x -2>0的解集为x ⎪⎪⎪x >13或x <-2.(2)方程9x 2-6x +1=0有两个相等的实数根x 1=x 2=13,二次函数y =9x 2-6x +1的图象开口向上,与x 轴仅有一个交点⎝ ⎛⎭⎪⎫13,0,观察图象可以得到不等式9x 2-6x +1>0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x ≠13. (3)方程x 2-4x +5=0可化为(x -2)2+1=0,故方程x 2-4x +5=0没有实数根,函数y =x 2-4x +5的图象开口向上并且与x 轴没有交点,由图象可得,不等式x 2-4x +5>0的解集为R.当a >0时,解形如ax 2+bx +c >0(≥0)或ax 2+bx +c <0(≤0)的一元二次不等式,一般可以分为三步:(1)确定对应的一元二次方程ax 2+bx +c =0的解; (2)画出对应函数y =ax 2+bx +c 的图象;(3) 由图象得出不等式的解集. [再练一题]3.不等式x 2+x -2≤0的解集为________.【解析】 方程x 2+x -2=0的两根为x 1=-2,x 2=1, 函数y =x 2+x -2的图象开口向上, ∴不等式x 2+x -2≤0的解集为[-2,1]. 【答案】 [-2,1]含参数的一元二次不等式的解法解关于x 的不等式:ax 2-(a +1)x +1<0.【精彩点拨】 由于a ∈R ,故分a =0,a >0,a <0讨论. 【自主解答】 若a =0,原不等式可化为-x +1<0,即x >1. 若a <0,原不等式可化为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)>0,即x <1a 或x >1.若a >0,原不等式可化为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0.(*)其解的情况应由1a 与1的大小关系决定,故 (1)当a =1时,由(*)式可得x ∈∅; (2)当a >1时,由(*)式可得1a <x <1; (3)当0<a <1时,由(*)式可得1<x <1a . 综上所述:当a <0时,解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x <1a 或x >1; 当a =0时,解集为{x |x >1}; 当0<a <1时,解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ 1<x <1a ; 当a =1时,解集为∅; 当a >1时,解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ 1a <x <1. 解含参数的一元二次不等式时要注意对参数分类讨论.讨论一般分为三个层次,第一层次是二次项系数为零和不为零;第二层次是有没有实数根的讨论,即判别式Δ>0,Δ=0,Δ<0;第三层次是根的大小的讨论.[再练一题]4.解关于x 的不等式x 2-(a +a 2)x +a 3>0(a ∈R). 【解】 原不等式可化为(x -a )(x -a 2)>0, ∴当a <0时,a <a 2,解集为{x |x <a 或x >a 2}; 当a =0时,a 2=a ,解集为{x |x ≠0}; 当0<a <1时,a 2<a ,解集为{x |x <a 2或x >a }; 当a =1时,a 2=a ,解集为{x |x ≠1}; 当a >1时,a <a 2,解集为{x |x <a 或x >a 2}. 综上所述:当a <0或a >1时,解集为{x |x <a 或x >a 2}; 当0<a <1时,解集为{x |x <a 2或x >a }; 当a =0时,解集为{x |x ≠0}; 当a =1时,解集为{x |x ≠1}.一元二次不等式的应用设a ∈R ,关于x 的一元二次方程7x 2-(a +13)x +a 2-a -2=0有两个实数根x 1,x 2且0<x 1<1<x 2<2,求a 的取值范围.【精彩点拨】 若把方程左边看成二次函数f (x ),则它的图象是开口向上的抛物线,与x 轴相交的条件是f (0)>0,f (1)<0,f (2)>0,所以只需解关于a 的不等式组,即可求出a 的取值范围.【自主解答】 设f (x )=7x 2-(a +13)x +a 2-a -2. ∵x 1,x 2是方程f (x )=0的两个实根,且0<x 1<1,1<x 2<2,∴有⎩⎨⎧f (0)>0,f (1)<0,f (2)>0,即⎩⎨⎧a 2-a -2>0,7-(a +13)+a 2-a -2<0,28-2(a +13)+a 2-a -2>0,∴有⎩⎨⎧ a 2-a -2>0,a 2-2a -8<0,a 2-3a >0,∴有⎩⎨⎧ a <-1或a >2,-2<a <4,a <0或a >3.∴有-2<a <-1或3<a <4.∴a 的取值范围是{a |-2<a <-1或3<a <4}.解关于二次方程根的分布问题,应考虑“三个二次”的关系,分清对应的二次函数的开口方向及根所在区域的范围,画出对应的二次函数的图象,根据图象列出有关的不等式或不等式组进行求解.[再练一题]5.一个服装厂生产风衣,日销售量x (件)与售价p (元/件)之间的关系为p =160-2x ,生产x 件的成本R =500+30x 元.(1)该厂日产量多大时,日利润不少于1 300元?(2)当日产量为多少时,可获得最大利润,最大利润是多少?【解】 (1)由题意知,日利润y =px -R ,即y =(160-2x )x -(500+30x )=-2x 2+130x -500,由日利润不少于1 300元.得-2x 2+130x -500≥1 300,即x 2-65x +900≤0,解得20≤x ≤45.故当该厂日产量在20~45件时,日利润不少于1 300元.(2)由(1)得,y =-2x 2+130x -500=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -6522+3 2252, 由题意知,x 为正整数.故当x =32或33时,y 最大为1 612.所以当日产量为32或33件时,可获得最大利润,最大利润为1 612元.可化为一元二次不等式的分式不等式的解法解不等式:x +1x -2≤2. 【精彩点拨】 把不等式转化为f (x )g (x )≥0求解. 【自主解答】 ∵x +1x -2≤2,∴x +1x -2-2≤0,即-x +5x -2≤0, ∴x -5x -2≥0,∴⎩⎨⎧ (x -5)(x -2)≥0,x -2≠0,∴x <2或x ≥5. 即原不等式的解集为{x |x <2或x ≥5}.解分式不等式总的原则是利用不等式的同解原理将其转化为整式不等式(组)求解.即f (x )g (x )≥0⇒⎩⎨⎧ f (x )·g (x )≥0,g (x )≠0⇒f (x )·g (x )>0或f (x )=0. f (x )g (x )>0⇒⎩⎨⎧ f (x )>0,g (x )>0或⎩⎨⎧f (x )<0,g (x )<0⇒f (x )·g (x )>0. [再练一题]6.不等式x -2x 2-1<0的解集为( ) A.{x |1<x <2}B.{x |x <2且x ≠1}C.{x |-1<x <2且x ≠1}D.{x |x <-1或1<x <2}【解析】 因为不等式x -2x 2-1<0, 等价于(x +1)(x -1)(x -2)<0,所以该不等式的解集是{x |x <-1或1<x <2}.【答案】 D[探究共研型]不等式的性质及恒成立问题探究1 甲同学认为a >b ⇔1a <1b ,乙同学认为a >b >0⇔1a <1b ,丙同学认为a >b ,ab >0⇔1a <1b ,请你思考一下,他们谁说的正确?【提示】 它们的说法都不正确.设f (x )=1x ,则f (a )=1a ,f (b )=1b ,可以利用函数f (x )=1x 的图象比较f (a )与f (b )的大小.探究2 不等式两边同时乘以(或除以)一个数时,要注意什么?【提示】 要先判断这个数是否为零,决定是否可以乘以(或除以)这个数,再判断是正还是负,决定不等号的方向是否改变.探究3 ax 2+bx +c >0对一切x ∈R 都成立的充要条件是什么?【提示】 ⎩⎨⎧ a =b =0,c >0,或⎩⎨⎧a >0,Δ<0. 若不等式x 2+ax +1≥0对一切x ∈R 都成立,求实数a 的取值范围.【精彩点拨】 设f (x )=x 2+ax +1,只要f (x )的图象全部位于x 轴上方,只要顶点在x 轴上或x 轴上方即可.【自主解答】 ∵Δ=a 2-4≤0,∴-2≤a ≤2, ∴实数a 的取值范围是[-2,2].[再练一题]7.把上述例题中“x ∈R ”改为x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12,求a 的取值范围. 【解】 法一:x 2+ax +1≥0,x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12可化为 -a ≤x 2+1x =x +1x ,设f (x )=x +1x ,x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12, ∴-a ≤f (x )min .∵f (x )在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上是减函数, ∴f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=52,∴-a ≤52,a ≥-52, ∴a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-52,+∞.法二:设f (x )=x 2+ax +1,则对称轴为x =-a 2. 当-a 2≥12,即a ≤-1时,f (x )在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上是减函数, 应有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12≥0⇒-52≤a ≤-1; 当-a 2≤0,即a ≥0时,f (x )在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上是增函数, 应有f (0)=1>0恒成立,故a ≥0;当0<-a 2<12,即-1<a <0时, 应有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=a 24-a 22+1=1-a 24≥0恒成立,故-1<a <0. 综上,有a ≥-52. ∴a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫-52,+∞. [构建·体系]不等式的性质与解法—⎪⎪⎪⎪⎪ —不等式的性质—⎪⎪⎪ —两个实数的大小—不等式的基本性质—不等式的解法—⎪⎪⎪ —一元一次不等式的解法—一元二次不等式的解法1.若x ≠2且y ≠-1,M =x 2+y 2-4x +2y ,N =-5,则M 与N 的大小关系是( )A.M >NB.M <NC.M =ND.不能确定【解析】 M -N =x 2+y 2-4x +2y -(-5)=(x -2)2+(y +1)2.∵x ≠2且y ≠-1,∴x -2≠0且y +1≠0,∴(x -2)2+(y +1)2>0,故M >N .【答案】 A2.已知函数f (x )=x +x 3,x 1,x 2,x 3∈R ,x 1+x 2<0,x 2+x 3<0,x 3+x 1<0,那么f (x 1)+f (x 2)+f (x 3)的值( )A.一定大于0B.一定小于0C.等于0D.正负都有可能【解析】 x 1+x 2<0⇒x 1<-x 2.又∵f (x )=x +x 3为奇函数,且在R 上递增,∴f (x 1)<f (-x 2)=-f (x 2),即f (x 1)+f (x 2)<0.同理:f (x 2)+f (x 3)<0,f (x 1)+f (x 3)<0.以上三式相加,整理得f (x 1)+f (x 2)+f (x 3)<0.【答案】 B3.已知-π2≤α<β≤π2,则α-β2的范围是________. 【导学号:38000002】【解析】 ∵-π2≤α<β≤π2, ∴-π4≤α2<π4,-π4<β2≤π4, ∴-π4≤-β2<π4, ∴-π2≤α-β2<π2. 又∵α<β,∴α-β2<0,∴-π2≤α-β2<0. 【答案】 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫-π2,0 4.关于x 的不等式0≤x 2-x -2≤4的解集为________.【解析】 先解x 2-x -2≥0.∵方程x 2-x -2=0的根为x 1=-1,x 2=2,∴x 2-x -2≥0的解集为{x |x ≤-1或x ≥2}.再解x 2-x -2≤4.∵方程x 2-x -2=4的两根为x 1=-2,x 2=3,∴x 2-x -2≤4的解集为{x |-2≤x ≤3}.∴原不等式的解集为{x |x ≤-1,或x ≥2}∩{x |-2≤x ≤3}={x |-2≤x ≤-1或2≤x ≤3}.【答案】 {x |-2≤x ≤-1或2≤x ≤3}5.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 2+4x ,x ≥0,4x -x 2,x <0.若f (2-a 2)>f (a ),求实数a 的取值范围. 【解】 y =x 2+4x =(x +2)2-4在[0,+∞)上单调递增;y =-x 2+4x =-(x -2)2+4在(-∞,0)上单调递增.又x 2+4x -(4x -x 2)=2x 2≥0,∴f (x )在(-∞,+∞)上单调递增, ∴f (2-a 2)>f (a )⇒2-a 2>a ⇒a 2+a -2<0⇒-2<a <1.我还有这些不足:(1)(2) 我的课下提升方案:(1)(2)。
高考复习 第7篇 第2讲 一元二次不等式及其解法知识点+例题+练习 含答案
第2讲 一元二次不等式及其解法 考点一 一元二次不等式的解法【例1】 (2014·大连模拟)已知函数f (x )=(ax -1)(x +b ),如果不等式f (x )>0的解集是(-1,3),则不等式f (-2x )<0的解集是________.解析 由f (x )>0,得ax 2+(ab -1)x -b >0,又其解集是(-1,3),∴a <0.且⎩⎪⎨⎪⎧1-ab a =2,-ba =-3,解得a =-1或13,∴a =-1,b =-3.∴f (x )=-x 2+2x +3, ∴f (-2x )=-4x 2-4x +3,由-4x 2-4x +3<0,得4x 2+4x -3>0, 解得x >12或x <-32.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-32∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞规律方法 解一元二次不等式时,当二次项系数为负时要先化为正,再根据判别式符号判断对应方程根的情况,然后结合相应二次函数的图象写出不等式的解集.【训练1】 (2013·江西卷改编)使不等式x <1x <x 2成立的x 的取值范围是________. 解析 当x >0时,原不等式可化为x 2<1<x 3,解得x ∈∅,当x <0时,原不等式可化为⎩⎨⎧x 2>1,x 3<1,解得x <-1.答案 (-∞,-1)考点二 含参数的一元二次不等式的解法【例2】 (2013·烟台期末)解关于x 的不等式:ax 2-2≥2x -ax (a ∈R ). 解 原不等式可化为ax 2+(a -2)x -2≥0.①当a =0时,原不等式化为x +1≤0,解得x ≤-1.②当a >0时,原不等式化为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2a (x +1)≥0,解得x ≥2a 或x ≤-1.③当a <0时,原不等式化为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2a (x +1)≤0.当2a >-1,即a <-2时,解得-1≤x ≤2a ; 当2a =-1,即a =-2时,解得x =-1满足题意; 当2a <-1,即a >-2,解得2a ≤x ≤-1.综上所述,当a =0时,不等式的解集为{x |x ≤-1};当a >0时,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≥2a ,或x ≤-1;当-2<a <0时,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪2a ≤x ≤-1;当a =-2时,不等式的解集为{x |x =-1};当a <-2时,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-1≤x ≤2a . 【训练2】 (1)(2013·重庆卷改编)关于x 的不等式x 2-2ax -8a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),且x 2-x 1=15,则a 等于________. (2)解关于x 的不等式(1-ax )2<1.(1)解析 法一 ∵不等式x 2-2ax -8a 2<0的解集为(x 1,x 2),∴x 1,x 2是方程x 2-2ax -8a 2=0的两根.由根与系数的关系知⎩⎨⎧x 1+x 2=2a ,x 1x 2=-8a 2, ∴x 2-x 1=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=(2a )2-4(-8a 2)=15,又∵a >0,∴a =52.法二 由x 2-2ax -8a 2<0,得(x +2a )(x -4a )<0, ∵a >0,∴不等式x 2-2ax -8a 2<0的解集为(-2a,4a ), 又∵不等式x 2-2ax -8a 2<0的解集为(x 1,x 2), ∴x 1=-2a ,x 2=4a .∵x 2-x 1=15, ∴4a -(-2a )=15,解得a =52. 答案 52(2)解 由(1-ax )2<1,得a 2x 2-2ax <0, 即ax (ax -2)<0,当a =0时,x ∈∅.当a >0时,由ax (ax -2)<0,得a 2x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2a <0,即0<x <2a .当a <0时,2a <x <0.综上所述:当a =0时,不等式解集为空集;当a >0时,不等式解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪0<x <2a ;当a <0时,不等式解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪2a<x <0.考点三 一元二次不等式恒成立问题【例3】 已知函数f (x )=mx 2-mx -1.(1)若对于x ∈R ,f (x )<0恒成立,求实数m 的取值范围; (2)若对于x ∈[1,3],f (x )<5-m 恒成立,求实数m 的取值范围.解 (1)由题意可得m =0或⎩⎨⎧m <0,Δ=m 2+4m <0⇔m =0或-4<m <0⇔-4<m ≤0.故m 的取值范围是(-4,0].(2)法一 要使f (x )<-m +5在[1,3]上恒成立,即m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6<0在x ∈[1,3]上恒成立.令g (x )=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6,x ∈[1,3].当m >0时,g (x )在[1,3]上是增函数, 所以g (x )max =g (3)⇒7m -6<0, 所以m <67,则0<m <67; 当m =0时,-6<0恒成立; 当m <0时,g (x )在[1,3]上是减函数, 所以g (x )max =g (1)⇒m -6<0, 所以m <6,所以m <0. 综上所述:m的取值范围是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫m ⎪⎪⎪m <67. 法二 ∵f (x )<-m +5⇔m (x 2-x +1)<6, ∵x 2-x +1>0,∴m <6x 2-x +1对于x ∈[1,3]恒成立,只需求6x 2-x +1的最小值,记g (x )=6x 2-x +1,x ∈[1,3],记h (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34,h (x )在x ∈[1,3]上为增函数.则g (x )在[1,3]上为减函数, ∴[g (x )]min =g (3)=67,∴m <67. 所以m 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,67.【训练3】 (1)若关于x 的不等式ax 2+2x +2>0在R 上恒成立,则实数a 的取值范围是________.(2)(2014·淄博模拟)若不等式(a -a 2)(x 2+1)+x ≤0对一切x ∈(0,2]恒成立,则a 的取值范围是________.解析 (1)当a =0时,原不等式可化为2x +2>0,其解集不为R ,故a =0不满足题意,舍去;当a ≠0时,要使原不等式的解集为R , 只需⎩⎨⎧a >0,Δ=22-4×2a <0,解得a >12.综上,所求实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞.(2)∵x ∈(0,2], ∴a 2-a ≥x x 2+1=1x +1x.要使a 2-a ≥1x +1x 在x ∈(0,2]时恒成立,则a 2-a ≥⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1x +1x max ,由基本不等式得x +1x ≥2,当且仅当x =1时,等号成立,即⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1x +1x max =12. 故a 2-a ≥12,解得a ≤1-32或a ≥1+32.答案 (1)⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ (2)⎝⎛⎦⎥⎤-∞,1-32∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫1+32,+∞1.解不等式的基本思路是等价转化,分式不等式整式化,使要求解的不等式转化为一元一次不等式或一元二次不等式,进而获得解决.2.当判别式Δ<0时,ax 2+bx +c >0(a >0)解集为R ;ax 2+bx +c <0(a >0)解集为∅.二者不要混为一谈.3.含参数的不等式的求解,注意选好分类标准,避免盲目讨论. 4.对于恒成立问题,常用到以下两个结论: (1)a ≥f (x )恒成立⇔a ≥f (x )max ;(2)a ≤f (x )恒成立⇔a ≤f (x )min .思想方法6——数形结合思想在“三个二次”间关系的应用【典例】 (2012·福建卷)对于实数a 和b ,定义运算“*”;a *b =⎩⎨⎧a 2-ab ,a ≤b ,b 2-ab ,a >b .设f (x )=(2x -1)*(x -1),且关于x 的方程f (x )=m (m ∈R )恰有三个互不相等的实数根x 1,x 2,x 3,则x 1x 2x 3的取值范围是________.解析 由定义可知:f (x )=(2x -1)*(x -1)=⎩⎨⎧(2x -1)2-(2x -1)(x -1),x ≤0,(x -1)2-(2x -1)(x -1),x >0,∴f (x )=⎩⎨⎧(2x -1)x ,x ≤0,-(x -1)x ,x >0.作出函数f (x )的图象,如图所示.由图可知,当0<m <14时,f (x )=m (m ∈R )恰有三个互不相等的实数根x 1,x 2,x 3. 不妨设x 1<x 2<x 3,易知x 2>0,且x 2+x 3=2×12=1, ∴0<x 2x 3<⎝⎛⎭⎪⎫x 2+x 322,即0<x 2x 3<14. 令⎩⎪⎨⎪⎧(2x -1)x =14,x <0,解得x =1-34或1+34(舍去).∴1-34>x 1>0,∴3-14>-x 1>0, ∴0<-x 1x 2x 3<3-116, ∴1-316<x 1x 2x 3<0. 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-316,0【自主体验】1.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 2+1,x ≥0,1,x <0,则满足不等式f (1-x 2)>f (2x )的x 的取值范围是________.解析 由函数f (x )的图象可知(如下图),满足f (1-x 2)>f (2x )分两种情况:①⎩⎨⎧1-x 2≥0,x ≥0,1-x 2>2x⇒0≤x <2-1;②⎩⎨⎧1-x 2>0,x <0⇒-1<x <0. 综上可知:-1<x <2-1.答案 (-1,2-1)2.已知函数f (x )=⎩⎨⎧2x -1,x >0,-x 2-2x ,x ≤0,若函数g (x )=f (x )-m 有3个零点,则实数m 的取值范围是________.解析 画出f (x )=⎩⎨⎧2x -1,x >0-x 2-2x ,x ≤0的图象,如图.由函数g (x )=f (x )-m 有3个零点,结合图象得:0<m <1,即m ∈(0,1). 答案 (0,1)基础巩固题组 (建议用时:40分钟)一、填空题1.(2014·长春调研)已知集合P ={x |x 2-x -2≤0},Q ={x |log 2(x -1)≤1},则(∁R P )∩Q =________.解析 依题意,得P ={x |-1≤x ≤2},Q ={x |1<x ≤3},则(∁R P )∩Q =(2,3]. 答案 (2,3]2.(2014·沈阳质检)不等式x 2+ax +4<0的解集不是空集,则实数a 的取值范围是________.解析 不等式x 2+ax +4<0的解集不是空集,只需Δ=a 2-16>0,∴a <-4或a >4.答案 (-∞,-4)∪(4,+∞)3.(2013·南通二模)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ≥0,-x 2+3x ,x <0,则不等式f (x )<f (4)的解集为________.解析 f (4)=42=2,不等式即为f (x )<2.当x ≥0时,由x2<2,得0≤x <4;当x <0时,由-x 2+3x <2,得x <1或x >2,因此x <0. 综上,f (x )<f (4)的解集为{x |x <4}. 答案 {x |x <4}4.已知不等式ax 2-bx -1≥0的解集是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,-13,则不等式x 2-bx -a <0的解集是________.解析 由题意知-12,-13是方程ax 2-bx -1=0的根,所以由根与系数的关系得-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=b a ,⎝ ⎛⎭⎪⎫-12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=-1a .解得a =-6,b =5,不等式x 2-bx -a <0即为x 2-5x +6<0,解集为(2,3). 答案 (2,3)5.(2014·南京二模)在R 上定义运算⊙:a ⊙b =ab +2a +b ,则满足x ⊙(x -2)<0的实数x 的取值范围为________.解析 根据给出的定义得x ⊙(x -2)=x (x -2)+2x +(x -2)=x 2+x -2=(x +2)(x -1),又x ⊙(x -2)<0,则(x +2)·(x -1)<0,故这个不等式的解集是(-2,1). 答案 (-2,1)6.已知关于x 的不等式ax -1x +1<0的解集是(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞,则a =________. 解析 由于不等式ax -1x +1<0的解集是(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞,故-12应是ax-1=0的根,∴a =-2. 答案 -27.(2013·重庆卷)设0≤α≤π,不等式8x 2-(8sin α)x +cos 2α≥0对x ∈R 恒成立,则a 的取值范围是________.解析 不等式8x 2-(8sin α)x +cos 2α≥0恒成立,所以Δ≤0,即Δ=(8sin α)2-4×8×cos 2α≤0,整理得2sin 2 α-cos 2α≤0,即4sin 2 α≤1,所以sin 2 α≤14,即-12≤sin α≤12,因为0≤α≤π,所以0≤α≤π6或5π6≤α≤π,即α的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π6,π. 答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π6,π 8.(2014·福州期末)若不等式x 2-(a +1)x +a ≤0的解集是[-4,3]的子集,则a 的取值范围是________.解析 原不等式即(x -a )(x -1)≤0,当a <1时,不等式的解集为[a,1],此时只要a ≥-4即可,即-4≤a <1;当a =1时,不等式的解为x =1,此时符合要求;当a >1时,不等式的解集为[1,a ],此时只要a ≤3即可,即1<a ≤3.综上可得-4≤a ≤3. 答案 [-4,3] 二、解答题9.求不等式12x 2-ax >a 2(a ∈R )的解集. 解 ∵12x 2-ax >a 2,∴12x 2-ax -a 2>0, 即(4x +a )(3x -a )>0,令(4x +a )(3x -a )=0, 得:x 1=-a 4,x 2=a3.①a >0时,-a 4<a3,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <-a 4或x >a 3; ②a =0时,x 2>0,解集为{x |x ∈R 且x ≠0};③a <0时,-a 4>a3,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <a 3或x >-a 4. 综上所述,当a >0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <-a 4或x >a 3;当a =0时,不等式的解集为{x |x ∈R 且x ≠0}; 当a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <a 3或x >-a 4. 10.(2014·长沙质检)已知f (x )=x 2-2ax +2(a ∈R ),当x ∈[-1,+∞)时,f (x )≥a 恒成立,求a 的取值范围.解 法一 f (x )=(x -a )2+2-a 2,此二次函数图象的对称轴为x =a . ①当a ∈(-∞,-1)时,f (x )在[-1,+∞)上单调递增, f (x )min =f (-1)=2a +3.要使f (x )≥a 恒成立,只需f (x )min ≥a ,即2a +3≥a ,解得-3≤a <-1; ②当a ∈[-1,+∞)时,f (x )min =f (a )=2-a 2, 由2-a 2≥a ,解得-1≤a ≤1.综上所述,所求a 的取值范围是[-3,1]. 法二 令g (x )=x 2-2ax +2-a ,由已知, 得x 2-2ax +2-a ≥0在[-1,+∞)上恒成立, 即Δ=4a 2-4(2-a )≤0或⎩⎨⎧Δ>0,a <-1,g (-1)≥0.解得-3≤a ≤1.所求a 的取值范围是[-3,1].能力提升题组 (建议用时:25分钟)一、填空题1.(2013·新课标全国Ⅱ卷改编)若存在正数x 使2x (x -a )<1成立,则a 的取值范围是________.解析 不等式2x(x -a )<1可变形为x -a <⎝ ⎛⎭⎪⎫12x,在同一平面直角坐标系内作出直线y =x -a 与y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 的图象,由题意,在(0,+∞)上,直线有一部分在曲线的下方.观察可知,有-a <1,所以a >-1. 答案 (-1,+∞)2.(2013·西安二模)在R 上定义运算:⎣⎢⎡⎦⎥⎤ab cd =ad -bc .若不等式⎣⎢⎡⎦⎥⎤x -1 a -2a +1 x ≥1对任意实数x 恒成立,则实数a 的最大值为________.解析 原不等式等价于x (x -1)-(a -2)(a +1)≥1,即x 2-x -1≥(a +1)(a -2)对任意x 恒成立,x 2-x -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122-54≥-54,所以-54≥a 2-a -2,-12≤a ≤32.答案 323.(2014·铜陵一模)已知二次函数f (x )的二次项系数为a ,且不等式f (x )>0的解集为(1,2),若f (x )的最大值小于1,则a 的取值范围是________.解析 由题意知a <0,可设f (x )=a (x -1)(x -2)=ax 2-3ax +2a ,∴f (x )max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=-a 4<1,∴a >-4,故-4<a <0.答案 (-4,0)二、解答题4.已知二次函数f (x )的二次项系数为a ,且不等式f (x )>-2x 的解集为(1,3).(1)若方程f (x )+6a =0有两个相等的根,求f (x )的解析式;(2)若f (x )的最大值为正数,求a 的取值范围.解 (1)∵f (x )+2x >0的解集为(1,3),f (x )+2x =a (x -1)(x -3),且a <0,因而f (x )=a (x -1)(x -3)-2x =ax 2-(2+4a )x +3a .①由方程f (x )+6a =0,得ax 2-(2+4a )x +9a =0.②因为方程②有两个相等的根,所以Δ=[-(2+4a )]2-4a ·9a =0,即5a 2-4a -1=0,解得a =1或a =-15.由于a <0,舍去a =1,将a =-15代入①,得f (x )=-15x 2-65x -35.(2)由f (x )=ax 2-2(1+2a )x +3a =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1+2a a 2-a 2+4a +1a 及a <0,可得f (x )的最大值为-a 2+4a +1a. 由⎩⎪⎨⎪⎧ -a 2+4a +1a >0,a <0,解得a <-2-3或-2+3<a <0.故当f(x)的最大值为正数时,实数a的取值范围是(-∞,-2-3)∪(-2+3,0).。
基本不等式 基础练习题
基本不等式基础练习题1.若两个正实数x,y满足=1,则x+2y的最小值是.2.已知x>0,y>0,且,则2x+3y的最小值为.3.设a>0,b>0.若是2a与2b的等比中项,则的最小值为.4.若两正数a,c满足a+2c+2ac=8,则ac的最大值为.5.已知x>2,则+x的最小值为.6.已知x∈(0,3),则函数y=+的最小值为.7.已知实数x,y满足x2+y2+xy=1,则x+2y的最大值为.8.已知x,y∈R+,且xy2=8,则4x+y的最小值为.9.若实数x,y满足xy=1,则x2+2y2的最小值为.10.若正数x,y满足2x+y﹣3=0,则的最小值为.11.已知f(x)=log2(x﹣2),若实数m,n满足f(m)+f(2n)=3,则m+n的最小值是.12.已知a,b都是正实数,函数y=2ae x+b的图象过点(0,1),则的最小值是.13.已知正数x,y满足x+2y=2,则的最小值为.14.已知a>b>0,ab=1,则的最小值为.15.设x、y均为正实数,且,则xy的最小值为.16.已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y的最小值是.17.已知x,y∈R*且+=1,则xy的最小值是.18.已知正实数x,y满足xy+2x+y=4,则x+y的最小值为.19.已知log2x+log2y=1,则x+y的最小值为.20.已知正实数x,y满足(x﹣1)(y+1)=16,则x+y的最小值为.21.已知x,y∈R,且x+2y=1,则2x+4y的最小值是.22.己知x>0,y>0,且x+y++=5,则x+y的最大值是.23.若正数x,y满足x+3y=5xy,则x+y的最小值为.24.已知a,b,c,d∈R,且a2+b2=2,c2+d2=2,则ac+bd的最大值为.25.已知x>0,y>0,且x+2y=xy,则log4(x+2y)的最小值是.26.在等比数列{an }中,若S7=14,正数a,b满足a+b=a4,则ab的最大值为.27.已知函数f(x)=2x﹣1+1过定点A,且点A在直线l:mx+ny=1(m>0,n>0)上,则的最小值是.28.实数x、y满足x2+y2=4,则x+y﹣xy的最大值为.a b参考答案与试题解析一.填空题(共30小题)1.(2015•资阳模拟)若两个正实数x,y满足=1,则x+2y的最小值是8.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:根据=1可得x+2y=(x+2y)(),然后展开,利用基本不等式可求出最值,注意等号成立的条件.解答:解:∵两个正实数x,y满足=1,∴x+2y=(x+2y)()=4+≥4+2=8,当且仅当时取等号即x=4,y=2,故x+2y的最小值是8.故答案为:8.点评:本题主要考查了基本不等式的应用,解题的关键是“1”的活用,同时考查了运算求解的能力,属于基础题.2.(2013•东莞二模)已知x>0,y>0,且,则2x+3y的最小值为.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:把代入可得,2x+3y=(2x+3y)()=+29,由基本不等式可得答案.解答:解:由题意可得2x+3y=(2x+3y)()=+29≥2+29=29+6当且仅当,即x=,y=时取等号,故2x+3y的最小值为:故答案为:点评:本题考查基本不等式的应用,把代入原式构造可利用基本不等式的情形是解决问题的关键,属基础题.3.(2015•中山市二模)设a>0,b>0.若是2a与2b的等比中项,则的最小值为4.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:利用等比中项的性质、“乘1法”与基本不等式的性质即可得出.解答:解:由题意知,∴的最小值为4.故答案为:4.点评:本题考查了等比中项的性质、“乘1法”与基本不等式的性质,属于基础题.4.(2015•德阳模拟)若两正数a,c满足a+2c+2ac=8,则ac的最大值为2.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:两正数a,c满足a+2c+2ac=8,利用基本不等式的性质可得,化为,解出即可.解答:解:∵两正数a,c满足a+2c+2ac=8,∴,化为,∴≤0,解得,∴ac≤2,当且仅当a=2c=2取等号.∴ac的最大值为2.故答案为:2.点评:本题考查了基本不等式的性质、一元二次不等式的解法,属于基础题.5.(2015•恩施州一模)已知x>2,则+x的最小值为4.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:变形利用基本不等式的性质即可得出.解答:解:∵x>2,∴+x=+(x﹣2)+2≥=4,当且仅当x=3时取等号.故答案为:4.点评:本题考查了基本不等式的性质,属于基础题.6.(2015•金家庄区模拟)已知x∈(0,3),则函数y=+的最小值为3.考点:基本不等式.专题:函数的性质及应用.分析:利用,当且仅当时取等号,x,y,m,n都为正数.解答:解:∵x∈(0,3),∴函数y=+≥=3,当且仅当,即x=1时取等号.点评:本题考查了变形利用基本不等式的性质,属于基础题.7.(2015•杭州一模)已知实数x,y满足x2+y2+xy=1,则x+2y的最大值为2.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:x+2y=m,则x=m﹣2y代入x2+y2+xy=1,可得3y2﹣3my+m2﹣1=0,利用△≥0,解出即可.解答:解:设x+2y=m,则x=m﹣2y代入x2+y2+xy=1,可得3y2﹣3my+m2﹣1=0,∴△=9m2﹣12(m2﹣1)≥0,解得﹣2≤m≤2,∴x+2y的最大值为2.故答案为:2.点评:本题考查了一元二次方程的实数根与判别式的关系、一元二次不等式的解法,属于基础题.8.(2015•衡阳模拟)已知x,y∈R+,且xy2=8,则4x+y的最小值为6.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:利用基本不等式的性质即可得出.解答:解:∵xy2=8,∴x=,∵x,y∈R+,∴4x+y=+≥3=6,当且仅当x=,y=4时取等号.∴4x+y的最小值为6.故答案为:6.点评:本题考查了基本不等式的性质,属于基础题.9.(2014•上海)若实数x,y满足xy=1,则x2+2y2的最小值为2.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:由已知可得y=,代入要求的式子,由基本不等式可得.解答:解:∵xy=1,∴y=∴x2+2y2=x2+≥2=2,当且仅当x2=,即x=±时取等号,故答案为:2点评:本题考查基本不等式,属基础题.10.(2014•德州一模)若正数x,y满足2x+y﹣3=0,则的最小值为3.分析:由题意可知2x+y=3,所以想到把要求最小值的式子分子分母同时乘以3,把分子的3同时换成2x+y,展开后利用基本不等式可求最小值.解答:解:由2x+y﹣3=0,得2x+y=3,又∵x,y为正数,所以=.当且仅当x=y时取等号,因为2x+y﹣3=0,所以此时x=y=1.所以的最小值为3.故答案为3.点评:本题考查了基本不等式的应用,训练了学生灵活变形和处理问题的能力,解答此题的关键是对已知条件的灵活运用,属中档题.11.(2014•阳泉二模)已知f(x)=log2(x﹣2),若实数m,n满足f(m)+f(2n)=3,则m+n的最小值是7.考点:基本不等式;对数的运算性质.专题:计算题.分析:由题意得m>2,n>1,(m﹣2)(n﹣1)=4,再由基本不等式得=2≤=,变形可得m+n的最小值.解答:解:∵f(x)=log2(x﹣2),若实数m,n满足f(m)+f(2n)=3,m>2,n>1,∴log2(m﹣2)+log2(2n﹣2)=3,log2(m﹣2)2(n﹣1)=3,(m﹣2)2(n﹣1)=8,(m﹣2)(n﹣1)=4,∴=2≤=(当且仅当m﹣2=n﹣1=2时,取等号),∴m+n﹣3≥4,m+n≥7.故答案为:7.点评:本题考查对数的运算性质,基本不等式的应用.考查计算能力.12.(2014•日照一模)已知a,b都是正实数,函数y=2ae x+b的图象过点(0,1),则的最小值是.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:把点(0,1)代入函数关系式即可得出a,b的关系,再利用基本不等式的性质即可得出.解答:解:∵函数y=2ae x+b的图象过点(0,1),∴1=2a+b,∵a>0,b>0.∴==3+=,当且仅当,b=时取等号.故答案为.点评:熟练掌握基本不等式的性质是解题的关键.13.(2014•镇江一模)已知正数x,y满足x+2y=2,则的最小值为9.分析:利用“乘1法”和基本不等式即可得出.解答:解:∵正数x,y满足x+2y=2,∴===9,当且仅当x=4y=时取等号.∴的最小值为9.故答案为:9.点评:本题考查了“乘1法”和基本不等式的性质,属于基础题.14.(2014•温州三模)已知a>b>0,ab=1,则的最小值为.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:本题是基本不等式问题,可以利用a>b>0得到a﹣b>0(正数),再利用条件ab为定值将a2+b2转化为(a﹣b)2与ab,化简后,运用基本不等式解决问题.解答:解:∵a>b>0,ab=1∴a﹣b>0∴=当且仅当a﹣b=时取等号故答案为点评:本题主要考查了基本不等式的应用和转化化归的数学思想,注意不等式成立的条件(一正二定三相等)15.(2014•江西一模)设x、y均为正实数,且,则xy的最小值为16.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:将等式左边通分,化简等式后,使用基本不等式,化为关于的一元二次不等式,解出的范围.解答:解:∵x、y均为正实数,且,进一步化简得xy﹣x﹣y﹣8=0.x+y=xy﹣8≥2,令t=,t2﹣2t﹣8≥0,∴t≤﹣2(舍去),或t≥4,即≥4,化简可得xy≥16,∴xy的最小值为16.点评:本题考查基本不等式的应用,体现转化的数学思想,属于基础题.16.(2014•浙江模拟)已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y的最小值是4.考点:基本不等式;简单线性规划的应用.专题:计算题.分析:首先分析题目由已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,求x+2y的最小值,猜想到基本不等式的用整理得(x+2y)2+4(x+2y)﹣32≥0即(x+2y﹣4)(x+2y+8)≥0,又x+2y>0,所以x+2y≥4(当且仅当x=2y时取等号)则x+2y的最小值是 4故答案为:4.点评:此题主要考查基本不等式的用法,对于不等式a+b≥2在求最大值最小值的问题中应用非常广泛,需要同学们多加注意.17.(2014•宿州三模)已知x,y∈R*且+=1,则xy的最小值是8.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:由x,y∈R*且+=1,可得(y>2),代入并利用基本不等式即可得出.解答:解:∵x,y∈R*且+=1,∴(y>2)∴xy=y==+4=8,当且仅当y=4(x=2)时取等号.∴xy的最小值是8.故答案为:8.点评:本题考查了基本不等式的性质,属于基础题.18.(2014•苏州一模)已知正实数x,y满足xy+2x+y=4,则x+y的最小值为.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:变形利用基本不等式即可得出.解答:解:∵正实数x,y满足xy+2x+y=4,∴(0<x<2).∴x+y=x+==(x+1)+﹣3﹣3=﹣3,当且仅当x=时取等号.∴x+y的最小值为.故答案为:.点评:本题考查了基本不等式的性质,属于基础题.19.(2014•宝山区二模)已知log2x+log2y=1,则x+y的最小值为2.考点:基本不等式;对数的运算性质.专题:函数的性质及应用.分析:由log2x+log2y=1,得出xy=2,且x>0,y>0;由基本不等式求出x+y的最小值.解答:解:∵log2x+log2y=1,∴log2(xy)=1,∴xy=2,其中x>0,y>0;点评:本题考查了对数的运算性质以及基本不等式的应用问题,解题时应注意基本不等式的应用条件是什么,是基础题.20.(2014•淮安模拟)已知正实数x,y满足(x﹣1)(y+1)=16,则x+y的最小值为8.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:变形利用基本不等式即可得出.解答:解:∵正实数x,y满足(x﹣1)(y+1)=16,∴,∴x+y==8,当且仅当y=3,(x=5)时取等号.∴x+y的最小值为8.故答案为:8.点评:本题考查了变形利用基本不等式的性质,属于基础题.21.(2014•重庆三模)已知x,y∈R,且x+2y=1,则2x+4y的最小值是.考点:基本不等式.专题:计算题.分析:首先判断2x>0,4y>0,然后知2x+4y≥2 =,即得答案.解答:解:由2x>0,4y>0,∴2x+4y≥2 =.所以2x+4y的最小值为故答案为:.点评:本题考查均值不等式的性质和应用,解题时要注意公式的正确应用.22.(2014•淄博三模)己知x>0,y>0,且x+y++=5,则x+y的最大值是4.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:利用基本不等式转化为一元二次不等式,解出即可.解答:解:∵x>0,y>0,且x+y++=5,∴=(x+y)+,令x+y=t>0,上述不等式可化为t2﹣5t+4≤0,解得1≤t≤4,当且仅当x=y=2时取等号.因此t即x+y的最大值为4.故答案为:4.点评:本题考查了基本不等式的性质、一元二次不等式的解法、转化法,属于中档题.专题:常规题型;函数的性质及应用.分析:将x+3y=5xy转化为=1,再由x+y=(x+y),展开后利用基本不等式可求出x+y的最小值.解答:解:∵正数x,y满足x+3y=5xy,∴.∴x+y=(x+y)≥.当且仅当,即时取等号,此时结合x+3y=5xy,得∴x+y≥,可知x+y的最小值为.故答案为.点评:本题为2012年浙江文科试题第(9)题的一个变式.容易做错,应注意等号成立的条件;“1”的替换是一个常用的技巧,应学会灵活运用.24.(2014•咸阳二模)已知a,b,c,d∈R,且a2+b2=2,c2+d2=2,则ac+bd的最大值为2.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:利用基本不等式即可得出.解答:解:==2,当且仅当a=c=b=d=1时取等号,∴ac+bd的最大值为2.故答案为:2.点评:本题考查了基本不等式的性质,属于基础题.25.(2014•荆州模拟)已知x>0,y>0,且x+2y=xy,则log4(x+2y)的最小值是.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:根据基本不等式求出xy≥8,然后利用对数的基本运算和对数的换底公式进行计算即可.解答:解:∵x>0,y>0,且x+2y=xy,∴x+2y=xy,平方得(xy)2≥8xy,解得xy≥8,∴log4(x+2y)=log4(xy),故答案为:点评:本题主要考查基本不等式的应用以及对数的基本计算,考查学生的计算能力.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:利用等比数列的通项公式和基本不等式即可得出.解答:解:设等比数列{a n}的首项为a1,公比为q.∵S7=14=+=a4≥a4×(2+2+2+1),∴a4≤2.∵正数a,b满足a+b=a4,∴2≥a4=a+b,解得ab≤1,当且仅当a=b=1时取等号.此时ab的最大值为1.故答案为:1.点评:本题考查了等比数列的通项公式和基本不等式,属于中档题.27.(2014•淮南二模)已知函数f(x)=2x﹣1+1过定点A,且点A在直线l:mx+ny=1(m>0,n>0)上,则的最小值是4.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:利用20=1可得函数f(x)=2x﹣1+1过定点A(1,2),由于点A在直线l:mx+ny=1(m>0,n>0)上,可得m+2n=1.再利用“乘1法”和基本不等式的性质即可得出.解答:解:∵f(1)=20+1=2,∴函数f(x)=2x﹣1+1过定点A(1,2),由点A在直线l:mx+ny=1(m>0,n>0)上,∴m+2n=1.∴=(m+2n)=2+=4,当且仅当m=2n=取等号,∴的最小值是4.故答案为:4.点评:本题考查了指数的运性质和基本不等式的性质,属于中档题.28.(2014•宁波模拟)实数x、y满足x2+y2=4,则x+y﹣xy的最大值为.考点:基本不等式.专题:三角函数的图像与性质.分析:由实数x、y满足x2+y2=4,利用三角函数代换x=2cosθ,y=2sinθ.令t=sinθ+cosθ=(θ∈[0,2π)),,可得2sinθcosθ=t2﹣1.x+y﹣xy=2cosθ+2sinθ﹣4sinθcosθ=,再利用二次函数的单调性即可得出.解答:解:∵实数x、y满足x2+y2=4,∴可设x=2cosθ,y=2sinθ.则t2=1+2sinθcosθ,可得2sinθcosθ=t2﹣1.∴x+y﹣xy=2cosθ+2sinθ﹣4sinθcosθ=2t﹣2(t2﹣1)=,当且仅当时,x+y﹣xy取得最大值为.故答案为:.点评:本题考查了圆的参数方程、三角函数代换、三角函数基本关系式、二次函数的单调性等基础知识与基本技能方法,考查了转化方法和计算能力,属于中档题.29.(2014•济南二模)已知直线ax+by=1经过点(1,2),则2a+4b的取值范围是.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:由于直线ax+by=1经过点(1,2),可得a+2b=1.再利用基本不等式和指数的运算性质即可得出.解答:解:∵直线ax+by=1经过点(1,2),∴a+2b=1.∴2a+4b≥==2.当且仅当2a=4b,a+2b=1,即a=,b=时取等号.∴2a+4b的取值范围是.故答案为:.点评:本题考查了基本不等式和指数的运算性质,属于中档题.30.(2013•石景山区二模)已知正数a,b,c满足a+b=ab,a+b+c=abc,则c的取值范围是.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:由正数a,b,c满足a+b=ab,利用基本不等式即可得出ab≥4.由a+b+c=abc,变形为即可得出.解答:解:∵正数a,b,c满足a+b=ab,∴,化为,∴,∴ab≥4,当且仅当a=b=2时取等号,∴ab∈[4,+∞).∵a+b+c=abc,∴ab+c=abc,∴c==.∵ab≥4,∴,∴.∴c的取值范围是.故答案为.点评:恰当变形利用基本不等式的性质和不等式的基本性质是解题的关键.。
一元二次不等式基础题50道加解析
一元二次不等式基础题50道加解析
摘要:
一、一元二次不等式的基本概念
二、一元二次不等式的解法
三、一元二次不等式的应用
四、50 道基础题及解析
正文:
一、一元二次不等式的基本概念
一元二次不等式是指形如ax^2 + bx + c > 0 (a < 0) 或ax^2 + bx + c < 0 (a > 0) 的不等式,其中a、b、c 为常数,且a 不等于0。
一元二次不等式是初中数学、高中数学以及大学数学中的基本内容,对于培养学生的逻辑思维和解决实际问题具有重要的意义。
二、一元二次不等式的解法
解一元二次不等式的基本方法是先求出对应方程的根,然后根据根与系数的关系判断不等式的解集。
具体分为以下几个步骤:
1.确定a 的正负性
2.求出方程的根
3.判断不等式的解集
三、一元二次不等式的应用
一元二次不等式在实际生活和科学研究中有广泛的应用,例如求解几何问题、物理问题、经济问题等。
掌握一元二次不等式的解法,有助于提高解决实
际问题的能力。
四、50 道基础题及解析
(此处省略50 道题目及解析)
以上就是关于一元二次不等式基础题50 道加解析的内容,希望对大家有所帮助。
2020年高考数学专题复习一元二次不等式及其解法
一元二次不等式及其解法1.一元一次不等式ax >b (a ≠0)的解集(1)当a >0时,解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x >b a ;(2)当a <0时,解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x <b a .2.一元二次不等式的解集判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若不等式ax 2+bx +c <0的解集为(x 1,x 2),则必有a >0.( )(2)若不等式ax 2+bx +c >0的解集是(-∞,x 1)∪(x 2,+∞),则方程ax 2+bx +c =0的两个根是x 1和x 2.( )(3)若方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)没有实数根,则不等式ax 2+bx +c >0的解集为R .( ) (4)不等式ax 2+bx +c ≤0在R 上恒成立的条件是a <0且Δ=b 2-4ac ≤0.( ) (5)若二次函数y =ax 2+bx +c 的图象开口向下,则不等式ax 2+bx +c <0的解集一定不是空集.( )答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√(教材习题改编)不等式2x 2-x -3>0的解集为( )A .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-1<x <32B .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x >32或x <-1C .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-32<x <1D .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x >1或x <-32解析:选B.2x 2-x -3>0⇒(x +1)(2x -3)>0, 解得x >32或x <-1.所以不等式2x 2-x -3>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x >32或x <-1.已知不等式ax 2-bx -1≥0的解集是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,-13,则不等式x 2-bx -a <0的解集是( )A .(2,3)B .(-∞,2)∪(3,+∞)C .⎝ ⎛⎭⎪⎫13,12D .⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,13∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞解析:选A.由题意知-12,-13是方程ax 2-bx -1=0的根,所以由根与系数的关系得-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=b a ,-12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=-1a ,解得a =-6,b =5,不等式x 2-bx -a <0即为x 2-5x +6<0,解集为(2,3).若不等式x 2+ax +4<0的解集不是空集,则实数a 的取值范围是__________. 解析:因为不等式x 2+ax +4<0的解集不是空集, 所以Δ=a 2-4×4>0,即a 2>16. 所以a >4或a <-4.答案:(-∞,-4)∪(4,+∞)(教材习题改编)若关于x 的一元二次方程x 2-(m +1)x -m =0有两个不相等的实数根,则实数m 的取值范围是________.解析:由题意知:Δ=(m +1)2+4m >0.即m 2+6m +1>0,解得:m >-3+22或m <-3-2 2.答案:(-∞,-3-22)∪(-3+22,+∞)一元二次不等式的解法 (高频考点)一元二次不等式的解法是高考的常考内容,题型多为选择题或填空题,难度为中档题.主要命题角度有:(1)解不含参数的一元二次不等式; (2)解含参数的一元二次不等式; (3)已知一元二次不等式的解集求参数.角度一 解不含参数的一元二次不等式解下列不等式: (1)-x 2-2x +3≥0;(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x ,x ≥0,-x 2+2x ,x <0,解不等式f (x )>3. 【解】 (1)不等式两边同乘以-1,原不等式可化为x 2+2x -3≤0. 方程x 2+2x -3=0的解为x 1=-3,x 2=1.而y =x 2+2x -3的图象开口向上,可得原不等式-x 2-2x +3≥0的解集是{x |-3≤x ≤1}.(2)由题意⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x 2+2x >3或⎩⎪⎨⎪⎧x <0,-x 2+2x >3,解得x >1. 故原不等式的解集为{x |x >1}.角度二 解含参数的一元二次不等式(分类讨论思想)解关于x 的不等式:12x 2-ax >a 2(a ∈R ). 【解】 因为12x 2-ax >a 2,所以12x 2-ax -a 2>0,即(4x +a )(3x -a )>0. 令(4x +a )(3x -a )=0,解得x 1=-a 4,x 2=a3.①当a >0时,-a 4<a3,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-a 4,或x >a 3;②当a =0时,x 2>0,解集为{x |x ∈R ,且x ≠0}; ③当a <0时,-a 4>a3, 解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <a3,或x >-a 4.综上所述:当a >0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-a 4,或x >a 3;当a =0时,不等式的解集为{x |x ∈R ,且x ≠0};当a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <a 3,或x >-a 4.角度三 已知一元二次不等式的解集求参数已知不等式ax 2-bx -1>0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-12<x <-13,则不等式x 2-bx -a ≥0的解集是________.【解析】 由题意,知-12,-13是方程ax 2-bx -1=0的两个根,且a <0,所以⎩⎪⎨⎪⎧-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=ba ,-12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=-1a,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-6,b =5. 即不等式x 2-bx -a ≥0为x 2-5x +6≥0, 解得x ≥3或x ≤2.【答案】 {x |x ≥3或x ≤2}(1)解一元二次不等式的方法和步骤(2)解含参数的一元二次不等式的步骤①二次项若含有参数应讨论是等于0,小于0,还是大于0,然后将不等式转化为二次项系数为正的形式.②判断相应方程的根的个数,讨论判别式Δ与0的关系.③确定无根时可直接写出解集,确定方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定解集形式.1.若集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x x -1≤0,B ={x |x 2<2x },则A ∩B =( )A .{x |0<x <1}B .{x |0≤x <1}C .{x |0<x ≤1}D .{x |0≤x ≤1}解析:选A.因为A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x x -1≤0={x |0≤x <1},B ={x |x 2<2x }={x |0<x <2},所以A ∩B ={x |0<x <1},故选A.2.不等式0<x 2-x -2≤4的解集为________. 解析:原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -2>0,x 2-x -2≤4,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -2>0,x 2-x -6≤0, 即⎩⎪⎨⎪⎧(x -2)(x +1)>0,(x -3)(x +2)≤0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x >2或x <-1,-2≤x ≤3. 借助于数轴,如图所示,原不等式的解集为{x |-2≤x <-1或2<x ≤3}. 答案:[-2,-1)∪(2,3]3.已知不等式ax 2-3x +6>4的解集为{x |x <1或x >b }. (1)求a ,b ; (2)解不等式x -cax -b>0(c 为常数). 解:(1)由题知1,b 为方程ax 2-3x +2=0的两根, 即⎩⎪⎨⎪⎧b =2a ,1+b =3a .所以a =1,b =2.(2)不等式等价于(x -c )(x -2)>0,当c >2时,解集为{x |x >c 或x <2};当c <2时,解集为{x |x >2或x <c };当c =2时,解集为{x |x ≠2}.一元二次不等式恒成立问题(高频考点)一元二次不等式恒成立问题是每年高考的热点,题型多为选择题和填空题,难度为中档题.主要命题角度有:(1)形如f (x )≥0(f (x )≤0)(x ∈R )确定参数的范围; (2)形如f (x )≥0(f (x )≤0)(x ∈[a ,b ])确定参数的范围; (3)形如f (x )≥0(f (x )≤0)(参数m ∈[a ,b ])确定x 的范围.角度一 形如f (x )≥0(f (x )≤0)(x ∈R )确定参数的范围若关于x 的不等式ax 2+2x +2>0在R 上恒成立,则实数a 的取值范围是________.【解析】 当a =0时,原不等式可化为2x +2>0,其解集不为R ,故a =0不满足题意,舍去;当a ≠0时,要使原不等式的解集为R ,只需⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=22-4×2a <0,解得a >12. 综上,所求实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞. 【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞角度二 形如f (x )≥0(f (x )≤0)(x ∈[a ,b ])确定参数的范围若不等式(a -a 2)(x 2+1)+x ≤0对一切x ∈(0,2]恒成立,则a 的取值范围是( )A .⎝⎛⎦⎥⎤-∞,1-32B .⎣⎢⎡⎭⎪⎫1+32,+∞C .⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,1-32∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫1+32,+∞D .⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-32,1+32【解析】 因为x ∈(0,2], 所以a 2-a ≥xx 2+1=1x +1x .要使a 2-a ≥1x +1x在x ∈(0,2]时恒成立, 则a 2-a ≥⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1x +1x max ,由基本不等式得x +1x≥2,当且仅当x =1时等号成立,即⎝⎛⎭⎪⎪⎫1x +1x max =12. 故a 2-a ≥12,解得a ≤1-32或a ≥1+32.【答案】 C角度三 形如f (x )≥0(f (x )≤0)(参数m ∈[a ,b ])确定x 的范围已知a ∈[-1,1],不等式x 2+(a -4)x +4-2a >0恒成立,则x 的取值范围为________.【解析】 把不等式的左端看成关于a 的一次函数,记f (a )=(x -2)a +(x 2-4x +4), 则由f (a )>0对于任意的a ∈[-1,1]恒成立,易知只需f (-1)=x 2-5x +6>0,且f (1)=x 2-3x +2>0即可,联立方程解得x <1或x >3.【答案】 {x |x <1或x >3}(1)不等式恒成立问题的求解方法①一元二次不等式在R 上恒成立确定参数的范围时,结合一元二次方程,利用判别式来求解.②一元二次不等式f (x )≥0在x ∈[a ,b ]上恒成立确定参数范围时,要根据函数的单调性,求其最小值,让最小值大于等于0,从而求参数的范围.③一元二次不等式对于参数m ∈[a ,b ]恒成立确定x 的范围,要注意变换主元,一般地,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数.(2)三个“二次”间的转化二次函数、二次方程与二次不等式统称三个“二次”,解决此类问题首先采用转化思想,把方程、不等式问题转化为函数问题.借助于函数思想研究方程、不等式(尤其是恒成立)问题.(2019·温州八校联考)已知函数f (x )=mx 2-mx -1. (1)若对于x ∈R ,f (x )<0恒成立,求实数m 的取值范围; (2)若对于x ∈[1,3],f (x )<5-m 恒成立,求实数m 的取值范围. 解:(1)当m =0时,f (x )=-1<0恒成立,当m ≠0时,则⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ=m 2+4m <0,即-4<m <0. 综上,-4<m ≤0,故m 的取值范围是(-4,0].(2)不等式f (x )<5-m ,即(x 2-x +1)m <6, 因为x 2-x +1>0,所以m <6x 2-x +1对于x ∈[1,3]恒成立,只需求6x 2-x +1的最小值,记g (x )=6x 2-x +1,x ∈[1,3],记h (x )=x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34,h (x )在x ∈[1,3]上为增函数,则g (x )在[1,3]上为减函数,所以g (x )min =g (3)=67,所以m <67.所以m 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫-∞,67.一元二次不等式的应用某汽车厂上年度生产汽车的投入成本为1012销售量为10 000辆.本年度为适应市场需求,计划提高产品质量,适度增加投入成本.若每辆车投入成本增加的比例为x (0<x <1),则出厂价相应地提高比例为0.75x ,同时预计年销售量增加的比例为0.6x ,已知年利润=(出厂价-投入成本)×年销售量.(1)写出本年度预计的年利润y 与投入成本增加的比例x 的关系式;(2)为使本年度的年利润比上年度有所增加,则投入成本增加的比例x 应在什么范围内?【解】 (1)由题意得y =[12(1+0.75x )-10(1+x )]×10 000(1+0.6x )(0<x <1), 整理得y =-6 000x 2+2 000x +20 000(0<x <1). (2)要保证本年度的年利润比上年度有所增加,必须有⎩⎪⎨⎪⎧y -(12-10)×10 000>0,0<x <1,即⎩⎪⎨⎪⎧-6 000x 2+2 000x >0,0<x <1, 解得0<x <13,所以投入成本增加的比例应在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13范围内.解不等式应用题的步骤(1)阅读理解,认真审题,把握问题中的关键量,找准不等关系; (2)将文字语言转化为符号语言,用不等式(组)表示不等关系; (3)解不等式(组),得到数学结论,要注意数学模型中元素的实际意义;(4)回归实际问题,将数学结论还原为实际问题的结果.某商品每件成本价为80元,售价为100元,每天售出100件.若售价降低x 成(1成=10%),售出商品数量就增加85x 成.要求售价不能低于成本价.(1)设该商店一天的营业额为y ,试求y 与x 之间的函数关系式y =f (x ),并写出定义域; (2)若要求该商品一天营业额至少为10 260元,求x 的取值范围.解:(1)由题意得y =100⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 10·100⎝ ⎛⎭⎪⎫1+850x .因为售价不能低于成本价, 所以100⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 10-80≥0,得x ≤2.所以y =f (x )=20(10-x )(50+8x ),定义域为[0,2].(2)由题意得20(10-x )(50+8x )≥10 260,化简得8x 2-30x +13≤0. 解得12≤x ≤134.所以x 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2.解分式不等式的关键是先将给定不等式移项,通分,整理成一边为商式,另一边为0的形式,再通过等价转化化成整式不等式(组)的形式进行求解.对于一元二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴上方,恒小于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴下方.另外常转化为求二次函数的最值或用分离参数法求最值.易错防范(1)对于不等式ax 2+bx +c >0,求解时不要忘记讨论a =0时的情形. (2)当Δ<0时,ax 2+bx +c >0(a ≠0)的解集是R 还是∅,要注意区别. (3)不同参数范围的解集切莫取并集,应分类表述. [基础达标]1.设集合A ={x |-3≤2x -1≤3},集合B 为函数y =lg(x -1)的定义域,则A ∩B =( )A .(1,2)B .[1,2]C .[1,2)D .(1,2]解析:选D.A =[-1,2],B =(1,+∞),A ∩B =(1,2].2.若不等式ax 2+bx +2<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-12,或x >13,则a -b a 的值为( )A .56 B .16 C .-16D .-56解析:选A.由题意得ax 2+bx +2=0的两根为-12与13,所以-b a =-12+13=-16,则a -b a=1-b a =1-16=56.3.(2019·浙江省名校协作体高三联考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2,x ≤0,-x +2,x >0,则不等式f (x )≥x 2的解集为( )A .[-1,1]B .[-2,2]C .[-2,1]D .[-1,2]解析:选A.法一:当x ≤0时,x +2≥x 2, 所以-1≤x ≤0;①当x >0时,-x +2≥x 2,所以0<x ≤1.②由①②得原不等式的解集为{x |-1≤x ≤1}.法二:作出函数y =f (x )和函数y =x 2的图象,如图,由图知f (x )≥x 2的解集为[-1,1].4.(2019·宁波效实中学模拟)不等式x 2+2x <a b +16ba对任意a ,b ∈(0,+∞)恒成立,则实数x 的取值范围是( )A .(-2,0)B .(-∞,-2)∪(0,+∞)C .(-4,2)D .(-∞,-4)∪(2,+∞)解析:选C.不等式x 2+2x <a b+16b a对任意a ,b ∈(0,+∞)恒成立,等价于x 2+2x <⎝ ⎛⎭⎪⎫a b +16b a min,由于a b +16b a ≥2a b ·16b a=8(当且仅当a =4b 时等号成立),所以x 2+2x <8,解得-4<x <2.5.关于x 的不等式x 2-(a +1)x +a <0的解集中,恰有3个整数,则实数a 的取值范围是( )A .(4,5)B .(-3,-2)∪(4,5)C .(4,5]D .[-3,-2)∪(4,5]解析:选D.原不等式可化为(x -1)(x -a )<0,当a >1时得1<x <a ,此时解集中的整数为2,3,4,则4<a ≤5,当a <1时得a <x <1,则-3≤a <-2,故a ∈[-3,-2)∪(4,5].6.(2019·台州联考)在R 上定义运算:=ad -bc .若不等式对任意实数x 恒成立,则实数a 的最大值为( )A .-12B .-32C .13D .32解析:选D.原不等式等价于x (x -1)-(a -2)(a +1)≥1,即x 2-x -1≥(a +1)(a -2)对任意x 恒成立,x 2-x -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122-54≥-54,所以-54≥a 2-a -2,解得-12≤a ≤32,故选D.7.不等式|x (x -2)|>x (x -2)的解集是________.解析:不等式|x (x -2)|>x (x -2)的解集即x (x -2)<0的解集,解得0<x <2. 答案:{x |0<x <2}8.对于实数x ,当且仅当n ≤x <n +1(n ∈N *)时,[x ]=n ,则关于x 的不等式4[x ]2-36[x ]+45<0的解集为________.解析:由4[x ]2-36[x ]+45<0,得32<[x ]<152,又当且仅当n ≤x <n +1(n ∈N *)时,[x ]=n ,所以[x ]=2,3,4,5,6,7,所以所求不等式的解集为[2,8).答案:[2,8)9.已知函数f (x )=x 2+2x +1,如果使f (x )≤kx 对任意实数x ∈(1,m ]都成立的m 的最大值是5,则实数k =________.解析:设g (x )=f (x )-kx =x 2+(2-k )x +1,由题意知g (x )≤0对任意实数x ∈(1,m ]都成立的m 的最大值是5,所以x =5是方程g (x )=0的一个根,将x =5代入g (x )=0,可以解得k =365(经检验满足题意).答案:36510.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2,x ≤0,3x -2,x >0,若|f (x )|≥ax 在x ∈[-1,1]上恒成立,则实数a 的取值范围是____________.解析:当x =0时,|f (x )|≥ax 恒成立,a ∈R ;当0<x ≤1时,|f (x )|≥ax 转化为a ≤|f (x )|x =|3x -2|x =|3-2x |.因为|3-2x|的最小值为0,所以a ≤0;当-1≤x <0时,|f (x )|≥ax 转化为a ≥|f (x )|x =-|x 2-2x |=-|x -2x |.因为-|x -2x|的最大值为-1,所以a ≥-1,综上可得a ∈[-1,0].答案:[-1,0]11.若不等式ax 2+5x -2>0的解集是⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫12<x <2.(1)求实数a 的值;(2)求不等式ax 2-5x +a 2-1>0的解集.解:(1)由题意知a <0,且方程ax 2+5x -2=0的两个根为12,2,代入解得a =-2.(2)由(1)知不等式为-2x 2-5x +3>0, 即2x 2+5x -3<0,解得-3<x <12,即不等式ax 2-5x +a 2-1>0的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-3,12.12.已知不等式ax 2+bx +c >0的解集为(1,t ),记函数f (x )=ax 2+(a -b )x -c . (1)求证:函数y =f (x )必有两个不同的零点;(2)若函数y =f (x )的两个零点分别为m ,n 求|m -n |的取值范围.解:(1)证明:由题意知a +b +c =0,且-b2a >1.所以a <0且ca>1,所以ac >0. 对于函数f (x )=ax 2+(a -b )x -c 有Δ=(a -b )2+4ac >0.所以函数y =f (x )必有两个不同零点.(2)|m -n |2=(m +n )2-4mn =(b -a )2+4ac a 2=(-2a -c )2+4ac a2=⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2+8⎝ ⎛⎭⎪⎫c a +4. 由不等式ax 2+bx +c >0的解集为(1,t )可知,方程ax 2+bx +c =0的两个解分别为1和t (t >1),由根与系数的关系知c a=t ,所以|m -n |2=t 2+8t +4,t ∈(1,+∞). 所以|m -n |>13,所以|m -n |的取值范围为(13,+∞). [能力提升]1.(2019·金华市东阳二中高三调研)若关于x 的不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,则实数a 的取值范围为( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞ B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-235,1C .(1,+∞)D .(-∞,-1)解析:选A.由Δ=a 2+8>0,知方程恒有两个不等实根,又知两根之积为负, 所以方程必有一正根、一负根.于是不等式在区间[1,5]上有解的充要条件是f (5)>0,解得a >-235,故a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞. 2.已知函数f (x )=-x 2+ax +b 2-b +1(a ∈R ,b ∈R ),对任意实数x 都有f (1-x )=f (1+x )成立,若当x ∈[-1,1]时,f (x )>0恒成立,则b 的取值范围是( )A .(-1,0)B .(2,+∞)C .(-∞,-1)∪(2,+∞)D .不能确定解析:选C.由f (1-x )=f (1+x )知f (x )的图象关于直线x =1对称,即a2=1,解得a=2.又因为f (x )开口向下,所以当x ∈[-1,1]时,f (x )为增函数,所以f (x )min =f (-1)=-1-2+b 2-b +1=b 2-b -2,f (x )>0恒成立,即b 2-b -2>0恒成立,解得b <-1或b >2.3.(2019·杭州模拟)若不等式x 2-(a +1)x +a ≤0的解集是[-4,3]的子集,则a 的取值范围是________.解析:原不等式即(x -a )(x -1)≤0,当a <1时,不等式的解集为[a ,1],此时只要a ≥-4即可,即-4≤a <1;当a =1时,不等式的解为x =1,此时符合要求;当a >1时,不等式的解集为[1,a ],此时只要a ≤3即可,即1<a ≤3.综上可得-4≤a ≤3.答案:[-4,3]4.不等式x 2+8y 2≥λy (x +y )对于任意的x ,y ∈R 恒成立,则实数λ的取值范围为________.解析:因为x 2+8y 2≥λy (x +y )对于任意的x ,y ∈R 恒成立,所以x 2+8y 2-λy (x +y )≥0对于任意的x ,y ∈R 恒成立,即x 2-λyx +(8-λ)y 2≥0恒成立,由二次不等式的性质可得,Δ=λ2y 2+4(λ-8)y 2=y 2(λ2+4λ-32)≤0,所以(λ+8)(λ-4)≤0, 解得-8≤λ≤4. 答案:[-8,4]5.(2019·杭州高级中学质检)设二次函数f (x )=ax 2+bx +c ,函数F (x )=f (x )-x 的两个零点为m ,n (m <n ).(1)若m =-1,n =2,求不等式F (x )>0的解集; (2)若a >0,且0<x <m <n <1a,比较f (x )与m 的大小.解:(1)由题意知,F (x )=f (x )-x =a (x -m )·(x -n ), 当m =-1,n =2时,不等式F (x )>0,即a (x +1)(x -2)>0.当a >0时,不等式F (x )>0的解集为{x |x <-1,或x >2}; 当a <0时,不等式F (x )>0的解集为{x |-1<x <2}. (2)f (x )-m =a (x -m )(x -n )+x -m =(x -m )(ax -an +1), 因为a >0,且0<x <m <n <1a,所以x -m <0,1-an +ax >0. 所以f (x )-m <0,即f (x )<m .6.(2019·丽水市高考数学模拟)已知函数f (x )=|x +a |x 2+1(a ∈R ).(1)当a =1时,解不等式f (x )>1;(2)对任意的b ∈(0,1),当x ∈(1,2)时,f (x )>bx恒成立,求a 的取值范围.解:(1)f (x )=|x +1|x 2+1>1⇔x 2+1<|x +1|⇔⎩⎪⎨⎪⎧x +1≥0x 2+1<x +1或⎩⎪⎨⎪⎧x +1<0x 2+1<-(x +1)⇔0<x <1.故不等式的解集为{x |0<x <1}.(2)f (x )=|x +a |x 2+1>b x ⇔|x +a |>b (x +1x )⇔x +a >b (x +1x )或x +a <-b (x +1x )⇔a >(b -1)x+b x 或a <-[(b +1)x +b x]对任意x ∈(1,2)恒成立.所以a ≥2b -1或a ≤-(52b +2)对任意b ∈(0,1)恒成立.所以a ≥1或a ≤-92.。
不等式解法
x | 495 x 505
x | x 1或x 6
提高题型:
例4. 解不等式 | 5x-6 | <
例5. | 5x-6| > 5-x
(3)若b=2,则原不等式即 0x<3+a ①当a>-3 时,解集为R; ②当a≤-3 时,解集为Ø.
2、一元二次不等式
一般式:ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0 (a>0) 注意:如果二次项系数小于零,两边乘以-1,并把 不等号改变方向即可。 画出y=x2- x-6的图象,根据图象求出满足下列 各式的未知数x的值的集合:
2 2
x | 1 x 2或3 x 4
解法三:原不等式等价于
x 2 5x 5 0 x 2 5x 5 0 (1) 2 或(2) 2 x 5x 5 1 x 5 x 5 1
由(1)得
由(2)得 ∴原不等式的解集为
1、等价转化法: 2、平方法:
f ( x ) a ( a 0 ) f ( x ) a或 f ( x ) a
2 2
f ( x ) g( x ) f ( x ) g ( x )
ax b cx d k
3、零点分段法:如 4、几何意义法:如
x 2 x 1 k的解集为R, 求k的取值范围.
例7、解不等式:
x 2 x1 4
【思维点拨】 本题也有多种解法: (1)零点分段法;(通性通法) (2)几何意义法; (3)函数图象法.
高中数学典型例题解析不等式5
高中数学典型例题分析 第五章 不等式§5.1不等式的解法一、知识导学1. 一元一次不等式ax>b(1)当a>0时,解为a b x >;(2)当a <0时,解为abx <;(3)当a =0,b ≥0时无解;当a =0,b <0时,解为R .2. 一元二次不等式:(如下表)其中a >0,x 1,x 2是一元二次方程ax 2+bx+c=0的两实根,且12 类型 解集 ax 2+bx+c >0ax 2+bx+c≥0ax 2+bx+c <0ax 2+bx+c≤0Δ>0{x |x <x 1或x >x 2} {x |x≤x 1或x≥x 2} {x |x 1<x <x 2} {x |x 1≤x≤x 2} Δ=0{x |x≠-ab 2,x ∈R }R Ф {x |x=-ab 2} Δ<0RRΦΦ3.简单的一元高次不等式:可用区间法(或称根轴法)求解,其步骤是: ①将f(x)的最高次项的系数化为正数; ②将f(x)分解为若干个一次因式的积;③将每一个一次因式的根标在数轴上,从右上方依次通过每一点画曲线; ④根据曲线显示出的f(x)值的符号变化规律,写出不等式的解集. 4.分式不等式:先整理成)()(x g x f >0或)()(x g x f ≥0的形式,转化为整式不等式求解,即:)()(x g x f >0⇔f(x)·g(x)>0 )()(x g x f ≥0⇔0)x (g )x (f 0)x (g 0)x (f >或⋅⎩⎨⎧≠=然后用“根轴法”或化为不等式组求解.二、疑难知识导析1.不等式解法的基本思路解不等式的过程,实质上是同解不等式逐步代换化简原不等式的过程,因而保持同解变形就成为解不等式应遵循的主要原则,实际上高中阶段所解的不等式最后都要转化为一元一次不等式或一元二次不等式,所以等价转化是解不等式的主要思路.代数化、有理化、整式化、低次化是解初等不等式的基本思路.为此,一要能熟练准确地解一元一次不等式和一元二次不等式,二要保证每步转化都要是等价变形.2.不等式组的解集是本组各不等式解集的交集,所以在解不等式组时,先要解出本组内各不等式的解集,然后取其交集,在取交集时,一定要利用数轴,将本组内各不等式的解集在同一数轴上表示出来,注意同一不等式解的示意线要一样高,不要将一个不等式解集的两个或几个区间误看成是两个或几个不等式的解集.3.集合的思想和方法在解不等式问题中有广泛的应用,其难点是区分何时取交集,何时取并集.解不等式的另一个难点是含字母系数的不等式求解—注意分类. 三、经典例题导讲[例1] 如果kx 2+2kx -(k+2)<0恒成立,则实数k 的取值范围是___. A. -1≤k ≤0 B. -1≤k<0 C. -1<k ≤0 D. -1<k<0错解:由题意:⎩⎨⎧<+-⋅-<0)]2([4)2(02k k k k 解得:-1<k<0错因:将kx 2+2kx -(k+2)<0看成了一定是一元二次不等式,忽略了k =0的情况. 正解:当k =0时,原不等式等价于-2<0,显然恒成立,∴ k =0符合题意. 当k ≠0时,由题意:⎩⎨⎧<+-⋅-<0)]2([4)2(02k k k k解得:-1<k<0∴ 01≤<-k ,故选C.[例2] 命题:1A x -<3,命题:(2)()B x x a ++<0,若A 是B 的充分不必要条件,则a 的取值范围是_______A.(4,)+∞B.[)4,+∞C.(,4)-∞-D.(],4-∞- 错解:由|x -1|<3得:-2<x <4, 又由(x +2)(x +a)=0得x=-2或x =-a,A 是B 的充分不必要条件,∴{x|-2<x <4}⊂{x|-2<x <-a } ∴-a>4故选D.错因:忽略了a =-4时,{x|-2<x <4}={x|-2<x <-a },此时A 是B 的充要条件,不是充分不必要条件.正解:由|x -1|<3得:-2<x <4, 又由(x +2)(x +a)=0得x=-2或x =-a,A 是B 的充分不必要条件,∴{x|-2<x <4}⊂{x|-2<x <-a } ∴-a>4故选C.[例3]已知f(x) = a x + x b,若,6)2(3,0)1(3≤≤≤≤-f f 求)3(f 的范围.错解: 由条件得⎪⎩⎪⎨⎧≤+≤≤+≤-622303ba b a ②① ②×2-① 156≤≤a ③ ①×2-②得 32338-≤≤-b ④ ③+④得 .343)3(310,34333310≤≤≤+≤f b a 即错因:采用这种解法,忽视了这样一个事实:作为满足条件的函数bxax x f +=)(,其值是同时受b a 和制约的.当a 取最大(小)值时,b 不一定取最大(小)值,因而整个解题思路是错误的.正解: 由题意有⎪⎩⎪⎨⎧+=+=22)2()1(b a f b a f ,解得:)],2()1(2[32)],1()2(2[31f f b f f a -=-=).1(95)2(91633)3(f f b a f -=+=∴ 把)1(f 和)2(f 的范围代入得 .337)3(316≤≤f[例4] 解不等式(x+2)2(x+3)(x -2)0≥ 错解: (x+2)20≥∴原不等式可化为:(x+3)(x -2)0≥∴原不等式的解集为{x| x ≤ -3或x 2≥}错因:忽视了“≥”的含义,机械的将等式的运算性质套用到不等式运算中.正解:原不等式可化为:(x+2)2(x+3)(x -2)0= ①或(x+2)2(x+3)(x -2)0>②,解①得:x=-3或x =-2或x =2 解②得:x < -3或x >2∴原不等式的解集为{x| x ≤ -3或x 2≥或x 2-=}[例5] 解关于x 的不等式)()(ab x b ab x a +>- 解:将原不等式展开,整理得:)()(b a ab x b a +>-讨论:当b a >时,ba b a ab x -+>)(当b a =时,若b a =≥0时φ∈x ;若b a =<0时R x ∈ 当b a <时,ba b a ab x -+<)(点评:在解一次不等式时,要讨论一次项系数的符号.[例6]关于x 的不等式02<++c bx ax 的解集为}212|{->-<x x x 或 求关于x 的不等式02>+-c bx ax 的解集. 解:由题设知 0<a ,且21,2=-=x x 是方程02=++c bx ax 的两根 ∴25-=-a b , 1=ac从而 02>+-c bx ax 可以变形为02<+-acx a b x 即:01252<+-x x ∴221<<x 点评:二次不等式的解集与二次方程的根之间的联系是解本题的关健,这也体现了方程思想在解题中的简单应用.[例7](06年高考江苏卷)不等式3)61(log 2≤++xx 的解集为 解:∵3)61(log 2≤++x x ,∴0<168x x ++≤,∴ 12160x x x x ⎧+≤⎪⎪⎨⎪++>⎪⎩∴⎪⎩⎪⎨⎧>+-<<--=<0x 2232231,0或或x x x解得{}(322,322)1x ∈---+⋃反思:在数的比较大小过程中,要遵循这样的规律,异中求同即先将这些数的部分因式化成相同的部分,再去比较它们剩余部分,就会很轻易啦.一般在数的比较大小中有如下几种方法:(1)作差比较法和作商比较法,前者和零比较,后者和1比较大小;(2)找中间量,往往是1,在这些数中,有的比1大,有的比1小;,(3)计算所有数的值;(4)选用数形结合的方法,画出相应的图形;(5)利用函数的单调性等等. 四、典型习题导练1.解不等式0322322<--+-x x x x 2. 解不等式 62323+>+x x x3.解不等式 0)2)(54(22<++--x x x x4. 解不等式 0)2)(1()1()2(32<-+-+x x x x 5.解不等式1116-<-x x 6.k 为何值时,下式恒成立:13642222<++++x x kkx x 7. 解不等式0343>---x x8. 解不等式24622+<+-x x x§5.2简单的线性规划一、知识导学1. 目标函数: P =2x+y是一个含有两个变 量 x 和y 的 函数,称为目标函数.2.可行域:约束条件所表示的平面区域称为可行域.3. 整点:坐标为整数的点叫做整点.4.线性规划问题:求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,通常称为线性规划问题.只含有两个变量的简单线性规划问题可用图解法来解决.5. 整数线性规划:要求量取整数的线性规划称为整数线性规划. 二、疑难知识导析线性规划是一门研究如何使用最少的人力、物力和财力去最优地完成科学研究、工业设计、经济管理中实际问题的专门学科.主要在以下两类问题中得到应用:一是在人力、物力、财务等资源一定的条件下,如何使用它们来完成最多的任务;二是给一项任务,如何合理安排和规划,能以最少的人力、物力、资金等资源来完成该项任务.1.对于不含边界的区域,要将边界画成虚线.2.确定二元一次不等式所表示的平面区域有多种方法,常用的一种方法是“选点法”:任选一个不在直线上的点,检验它的坐标是否满足所给的不等式,若适合,则该点所在的一侧即为不等式所表示的平面区域;否则,直线的另一侧为所求的平面区域.若 直 线 不 过 原点,通 常 选 择 原 点 代入检验.3. 平 移 直 线 y=-k x +P时,直线必须经过可行域.4.对于有实际背景的线性规划问题,可行域通常是位于第一象限内的一个凸多边形区域,此时变动直线的最佳位置一般通过这个凸多边形的顶点.5.简单线性规划问题就是求线性目标函数在线性约束条件下的最优解,无论此类题目是以什么实际问题提出,其求解的格式与步骤是不变的:(1)寻找线性约束条件,线性目标函数;(2)由二元一次不等式表示的平面区域做出可行域;(3)在可行域内求目标函数的最优解.三、经典例题导讲[例1] .画出不等式组10236010220x y x y x y x y +->⎧⎪+-≤⎪⎨--≤⎪⎪-+>⎩表示的平面区域.错解:如图(1)所示阴影部分即为不等式组10236010220x y x y x y x y +->⎧⎪+-≤⎪⎨--≤⎪⎪-+>⎩表示的平面区域.错因一是实虚线不清,二是部分不等式所表示的平面区域弄错了.正解:如图(2)所示阴影部分即为不等式组10236010220x y x y x y x y +->⎧⎪+-≤⎪⎨--≤⎪⎪-+>⎩表示的平面区域.[例2] 已知1≤x -y ≤2,且2≤x+y ≤4,求4x -2y 的范围. 错解:由于 1≤x -y ≤2 ①,2≤x+y ≤4 ②,①+② 得3≤2x ≤6 ③①×(-1)+② 得:0≤2y ≤3 ④. ③×2+④×(-1)得. 3≤4x -2y ≤12错因:可行域范围扩大了. 正解:线性约束条件是:⎩⎨⎧≤+≤≤≤4y x 22y -x 1令z =4x -2y ,画出可行域如右图所示,由⎩⎨⎧=+=2y x 1y -x 得A 点坐标(1.5,0.5)此时z =4×1.5-2×0.5=5.由⎩⎨⎧=+=4y x 2y -x 得B 点坐标(3,1)此时z =4×3-2×1=10.∴ 5≤4x -2y ≤10[例3] 已知⎪⎩⎪⎨⎧≥++≤-+≤--0104011702357y x y x y x ,求x 2+y 2的最值.错解:不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≥++≤-+≤--0104011702357y x y x y x 表示的平面区域如右图所示∆ABC 的内部(包括边界),令z= x 2+y 2由⎩⎨⎧≥++≤--010402357y x y x 得A 点坐标(4,1),此时z =x 2+y 2=42+12=17, 由⎩⎨⎧≥++≤--010402357y x y x 得B 点坐标(-1,-6),此时z =x 2+y 2=(-1)2+(-6)2=37,由⎩⎨⎧≥++≤-+01040117y x y x 得C 点坐标(-3,2),此时z =x 2+y 2=(-3)2+22=13,∴ 当⎩⎨⎧-=-=61y x 时x 2+y 2取得最大值37,当⎩⎨⎧=-=23y x 时x 2+y 2取得最小值13.错因:误将求可行域内的点到原点的距离的平方的最值误认为是求三点A 、B 、C 到原点的距离的平方的最值.正解:不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≥++≤-+≤--0104011702357y x y x y x 表示的平面区域如图所示∆ABC 的内部(包括边界),令z= x 2+y 2,则z 即为点(x ,y )到原点的距离的平方.由⎩⎨⎧≥++≤--010402357y x y x 得A 点坐标(4,1),此时z =x 2+y 2=42+12=17, 由⎩⎨⎧≥++≤--010402357y x y x 得B 点坐标(-1,-6),此时z =x 2+y 2=(-1)2+(-6)2=37, 由⎩⎨⎧≥++≤-+01040117y x y x 得C 点坐标(-3,2),此时z =x 2+y 2=(-3)2+22=13, 而在原点处,⎩⎨⎧==00y x ,此时z =x 2+y 2=02+02=0,∴ 当⎩⎨⎧-=-=61y x 时x 2+y 2取得最大值37,当⎩⎨⎧==00y x 时x 2+y 2取得最小值0.[例4]某家具厂有方木料90m 3,五合板600m 2,准备加工成书桌和书橱出售.已知生产每张书桌需要方木料0.1m 3,五合板2m 2,生产每个书橱需要方木料0.2m 3,五合板1m 2,出售一张书桌可获利润80元,出售一个书橱可获利润120元.如果只安排生产书桌,可获利润多少?如果只安排生产书橱,可获利润多少?怎样安排生产可使得利润最大? 分析: 数据分析列表设生产书桌x 张,书橱y 张,利润z 元,则约束条件为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∈∈≤+≤+N y N x 600y 2x 902.01.0y x目标函数z=80x+120y作出上可行域:作出一组平行直线2x+3y=t, 此直线经过点A (100,400)时,即合理安排生产,生产书桌100张,书橱400张,有最大利润为z max =80×100+400×120=56000(元)若只生产书桌,得0<x ≤300,即最多生产300张书桌,利润为z=80×300=24000(元)若只生产书橱,得0<y ≤450,即最多生产450张书橱,利润为z=120×450=54000(元) 答:略[例5]某钢材厂要将两种大小不同的钢板截成A 、B 、C 三种规格,每张钢板可同时截得三种规格小钢板的块数如下表:2,今需要A 、B 、C 三种规格的成品各12、15、27块,请你们为该厂计划一下,应该分别截这两种钢板多少张,可以得到所需的三种规格成品,而且使所用钢板的面积最小?只用第一种钢板行吗?解:设需要截第一种钢板x 张,第二种钢板y 张,所用钢板面积为z m 2,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∈≥+≥+≥+Ny x y x y x y x ,27315212目标函数z=x+2y作出可行域如图作一组平行直线x+2y=t ,由⎩⎨⎧=+=+27312y x y x可得交点⎪⎭⎫⎝⎛215,29,但点⎪⎭⎫⎝⎛215,29不是可行域内的整点,其附近的整点(4,8)或(6,7)可都使z 有最小值,且z min =4+2×8=20 或z min =6+2×7=20若只截第一种钢板,由上可知x ≥27,所用钢板面积最少为z=27(m 2);若只截第二种钢板,则y ≥15,最少需要钢板面积z=2×15=30(m 2).它们都比z min 大,因此都不行. 答:略[例6]设610z x y =+,式中,x y 满足条件4335251x y x y x -≤-⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,求z 的最大值和最小值.解:由引例可知:直线0l 与AC 所在直线平行,则由引例的解题过程知,当l 与AC 所在直线35250x y +-=重合时z 最大,此时满足条件的最优解有无数多个, 当l 经过点(1,1)B 时,对应z 最小,∴max 61050z x y =+=,min 6110116z =⨯+⨯=.说明:1.线性目标函数的最大值、最小值一般在可行域的顶点处取得;2.线性目标函数的最值也可在可行域的边界上取得,即满足条件的最优解有无数多个.四、典型习题导练1.画出不等式-x +2y -4<0表示的平面区域.2.画出不等式组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<≤≥-≥-+53006x y y x y x 表示的平面区域3.求z =3x +5y 的最大值和最小值,使式中的x 、y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥-+≤≤+.35,1,1535y x x y y x4.某工厂用两种不同原料均可生产同一产品,若采用甲种原料,每吨成本1000元,运费500元,可得产品90千克;若采用乙种原料,每吨成本为1500元,运费400元,可得产品100千克,如果每月原料的总成本不超过6000元,运费不超过2000元,那么此工厂每月最多可生产多少千克产品?5.某工厂家具车间造A 、B 型两类桌子,每张桌子需木工和漆工两道工序完成.已知木工做一x+2y=0张A、B型桌子分别需要1小时和2小时,漆工油漆一张A、B型桌子分别需要3小时和1小时;又知木工、漆工每天工作分别不得超过8小时和9小时,而工厂造一张A、B型桌子分别获利润2千元和3千元,试问工厂每天应生产A、B型桌子各多少张,才能获得利润最大?6.(06年高考广东)在约束条件0,0,,2 4.xyy x sy x≥⎧⎪≥⎪⎨+≤⎪⎪+≤⎩下,当35s≤≤时,目标函数32z x y=+的最大值的变化范围是A.[6,15]B.[7,15]C.[6,8]D.[7,8]§5.3 基本不等式的证明一、知识导学1.比较法:比较法是证明不等式的最基本、最重要的方法之一,它是两个实数大小顺序和运算性质的直接应用,比较法可分为差值比较法(简称为求差法)和商值比较法(简称为求商法).(1)差值比较法的理论依据是不等式的基本性质:“a-b≥0⇔a≥b;a-b≤0⇔a≤b”.其一般步骤为:①作差:考察不等式左右两边构成的差式,将其看作一个整体;②变形:把不等式两边的差进行变形,或变形为一个常数,或变形为若干个因式的积,或变形为一个或几个平方的和等等,其中变形是求差法的关键,配方和因式分解是经常使用的变形手段;③判断:根据已知条件与上述变形结果,判断不等式两边差的正负号,最后肯定所求证不等式成立的结论.应用范围:当被证的不等式两端是多项式、分式或对数式时一般使用差值比较法.(2)商值比较法的理论依据是:“若a,b∈R+,a/b≥1⇔a≥b;a/b≤1⇔a≤b”.其一般步骤为:①作商:将左右两端作商;②变形:化简商式到最简形式;③判断商与1的大小关系,就是判定商大于1或小于1.应用范围:当被证的不等式两端含有幂、指数式时,一般使用商值比较法.2.综合法:利用已知事实(已知条件、重要不等式或已证明的不等式)作为基础,借助不等式的性质和有关定理,经过逐步的逻辑推理,最后推出所要证明的不等式,其特点和思路是“由因导果”,从“已知”看“需知”,逐步推出“结论”.即从已知A逐步推演不等式成立的必要条件从而得出结论B.3.分析法:是指从需证的不等式出发,分析这个不等式成立的充分条件,进而转化为判定那个条件是否具备,其特点和思路是“执果索因”,即从“未知”看“需知”,逐步靠拢“已知”.用分析法证明书写的模式是:为了证明命题B成立,只需证明命题B1为真,从而有…,这只需证明B2为真,从而又有…,……这只需证明A为真,而已知A为真,故B必为真.这种证题模式告诉我们,分析法证题是步步寻求上一步成立的充分条件.4.反证法:有些不等式的证明,从正面证不好说清楚,可以从正难则反的角度考虑,即要证明不等式A>B,先假设A≤B,由题设及其它性质,推出矛盾,从而肯定A>B.凡涉及到的证明不等式为否定命题、惟一性命题或含有“至多”、“至少”、“不存在”、“不可能”等词语时,可以考虑用反证法.5.换元法:换元法是对一些结构比较复杂,变量较多,变量之间的关系不甚明了的不等式可引入一个或多个变量进行代换,以便简化原有的结构或实现某种转化与变通,给证明带来新的启迪和方法.主要有两种换元形式.(1)三角代换法:多用于条件不等式的证明,当所给条件较复杂,一个变量不易用另一个变量表示,这时可考虑三角代换,将两个变量都有同一个参数表示.此法如果运用恰当,可沟通三角与代数的联系,将复杂的代数问题转化为三角问题; (2)增量换元法:在对称式(任意交换两个字母,代数式不变)和给定字母顺序(如a>b>c等)的不等式,考虑用增量法进行换元,其目的是通过换元达到减元,使问题化难为易,化繁为简.如a+b=1,可以用a=1-t,b=t或a=1/2+t,b=1/2-t进行换元.二、疑难知识导析1.在用商值比较法证明不等式时,要注意分母的正、负号,以确定不等号的方向.2.分析法与综合法是对立统一的两个方面,前者执果索因,利于思考,因为它方向明确,思路自然,易于掌握;后者是由因导果,宜于表述,因为它条理清晰,形式简洁,适合人们的思维习惯.但是,用分析法探求证明不等式,只是一种重要的探求方式,而不是一种好的书写形式,因为它叙述较繁,如果把“只需证明”等字眼不写,就成了错误.而用综合法书写的形式,它掩盖了分析、探索的过程.因而证明不等式时,分析法、综合法常常是不能分离的.如果使用综合法证明不等式,难以入手时常用分析法探索证题的途径,之后用综合法形式写出它的证明过程,以适应人们习惯的思维规律.还有的不等式证明难度较大,需一边分析,一边综合,实现两头往中间靠以达到证题的目的.这充分表明分析与综合之间互为前提、互相渗透、互相转化的辩证统一关系.分析的终点是综合的起点,综合的终点又成为进一步分析的起点.3.分析法证明过程中的每一步不一定“步步可逆”,也没有必要要求“步步可逆”,因为这时仅需寻找充分条件,而不是充要条件.如果非要“步步可逆”,则限制了分析法解决问题的范围,使得分析法只能使用于证明等价命题了.用分析法证明问题时,一定要恰当地用好“要证”、“只需证”、“即证”、“也即证”等词语.4.反证法证明不等式时,必须要将命题结论的反面的各种情形一一加以导出矛盾.5.在三角换元中,由于已知条件的限制作用,可能对引入的角有一定的限制,应引起高度重视,否则可能会出现错误的结果.这是换元法的重点,也是难点,且要注意整体思想的应用. 三、经典例题导讲[例1] 已知a>b(ab 0≠),比较a 1与b 1的大小. 错解: a>b(ab 0≠),∴a 1<b1.错因:简单的认为大数的倒数必定小,小数的倒数必定大.正确的结论是:当两数同号时,大数的倒数必定小,小数的倒数必定大.正解:aba b b a -=-11,又 a>b(ab 0≠), (1)当a 、b 同号时,即a>b>0或b<a<0时,则ab>0,b -a<0, 0<-ab a b ,∴a 1<b1. (2)当a 、b 异号时,则a>0,b<0,a 1>0,b 1<0∴a 1>b1. [例2] 当a 、b 为两个不相等的正实数时,下列各式中最小的是( )A.2b a +B.abC.222b a + D.111)2(---+b a错解:所以选B.错因是由于在2b a +、ab 、222b a +中很容易确定ab 最小,所以易误选B.而事实上三者中最小者,并不一定是四者中最小者,要得到正确的结论,就需要全面比较,不可遗漏111)2(---+b a 与前三者的大小比较. 正解:由均值不等式≥+2ba ab 及a 2+b 2≥2ab,可知选项A 、B 、C 中,ab 最小,而111)2(---+b a =ba ab +2,由当a ≠b 时,a+b>2ab ,两端同乘以ab ,可得(a+b )·ab>2ab,∴ba ab+2<ab ,因此选D. [例3] 已知:a>0 , b>0 , a+b=1,求(a+ 1a)2+(b+ 1b)2的最小值.错解: (a+a 1)2+(b+b 1)2=a 2+b 2+21a +21b+4≥2ab+ab 2+4≥4ab ab 1•+4=8,∴(a+a 1)2+(b+b1)2的最小值是8. 错因:上面的解答中,两次用到了基本不等式a 2+b 2≥2ab ,第一次等号成立的条件是a=b=21,第二次等号成立的条件是ab=ab1,显然,这两个条件是不能同时成立的.因此,8不是最小值.正解:原式= a 2+b 2+21a +21b +4=( a 2+b 2)+(21a +21b )+4=[(a+b)2-2ab]+[(a 1+b 1)2-ab 2]+4= (1-2ab)(1+221ba )+4,由ab ≤(2b a +)2=41 得:1-2ab ≥1-21=21, 且221b a ≥16,1+221b a ≥17,∴原式≥21×17+4=225 (当且仅当a=b=21时,等号成立),∴(a + a 1)2 + (b + b1)2的最小值是252 .[例4] 已知0 < x < 1, 0 < a < 1,试比较|)1(log | |)1(log |x x a a +-和的大小.解法一:[][])1(log )1(log )1(log )1(log |)1(log | |)1(log |22x x x x x x a a a a a a +---+-=+--xxx aa +--=11log )1(log 2∵0 < 1 - x 2< 1, 1110<+-<x x ∴011log )1(log 2>+--xx x a a∴|)1(log | |)1(log |x x a a +>- 解法二:2111111log 11log )1(log )1(log )1(log )1(log xxx x x x x x x x x a a -+=-=--=-=+-++++ )1(log 121x x --=+∵0 < 1 - x 2< 1, 1 + x > 1, ∴0)1(log 21>--+x x∴1)1(log 121>--+x x ∴|)1(log | |)1(log |x x a a +>-解法三:∵0 < x < 1, ∴0 < 1 - x < 1, 1 < 1 + x < 2,∴0)1(log ,0)1(log <+>-x x a a∴左 - 右 = )1(log )1(log )1(log 2x x x a a a -=++- ∵0 < 1 - x 2< 1, 且0 < a < 1 ∴0)1(log 2>-x a∴|)1(log | |)1(log |x x a a +>-[例5]已知x 2= a 2+ b 2,y 2= c 2+ d 2,且所有字母均为正,求证:xy ≥ac + bd证:证法一(分析法)∵a , b , c , d , x , y 都是正数 ∴要证:xy ≥ac + bd只需证:(xy )2≥(ac + bd )2即:(a 2 + b 2)(c 2 + d 2)≥a 2c 2 + b 2d 2+ 2abcd展开得:a 2c 2 + b 2d 2 + a 2d 2 + b 2c 2≥a 2c 2 + b 2d 2 + 2abcd即:a 2d 2 + b 2c 2≥2abcd 由基本不等式,显然成立 ∴xy ≥ac + bd证法二(综合法)xy =222222222222d b d a c b c a d c b a +++=++≥bd ac bd ac db abcdc a +=+=++22222)(2证法三(三角代换法)∵x 2 = a 2 + b 2,∴不妨设a = x sin α, b = x cos αy 2 = c 2 + d 2 c = y sin β, d = y cos β∴ac + bd = xy sin αsin β + xy cos αcos β = xy cos(α - β)≤xy [例6] 已知x > 0,求证: 25111≥+++xx xx 证:构造函数)0(1)(>+=x x x x f 则21≥+xx , 设2≤α<β由αβ-αββ-α=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛β-α+β-α=β+β-α+α=β-α)1)((11)()1(1)()(f f 显然 ∵2≤α<β ∴α - β > 0, αβ - 1 > 0, αβ > 0 ∴上式 > 0 ∴f (x )在),2[+∞上单调递增,∴左边25)2(=≥f 四、典型习题导练1.比较(a +3)(a -5)与(a +2)(a -4)的大小.2.已知a ,b ,c ,d 都是正数,求证:abcd bd ac cd ab 4))((≥++3.已知x > 0 , y > 0,2x + y = 1,求证:22311+≥+y x 4.若122≤+y x ,求证:2|2|22≤-+y xy x5.若x > 1,y > 1,求证:)1)(1(1--+≥y x xy6.证明:若a > 0,则212122-+≥-+a a aa §5.4不等式的应用一、基础知识导学1.利用均值不等式求最值:如果a 1,a 2∈R +,那么ab ba ≥+2. 2.求函数定义域、值域、方程的有解性、判断函数单调性及单调区间,确定参数的取值范围等.这些问题一般转化为解不等式或不等式组,或证明不等式. 3.涉及不等式知识解决的实际应用问题,这些问题大体分为两类:一是建立不等式解不等式;二是建立函数式求最大值或最小值. 二、疑难知识导析不等式既属数学的基础知识,又是解决数学问题的重要工具,在解决函数定义域、值域、单调性、恒成立问题、方程根的分布、参数范围的确定、曲线位置关系的讨论、解析几何、立体几何中的最值等问题中有广泛的应用,特别是近几年来,高考试题带动了一大批实际应用题问世,其特点是:1.问题的背景是人们关心的社会热点问题,如“物价、税收、销售收入、市场信息”等,题目往往篇幅较长.2.函数模型除了常见的“正比例函数、反比例函数、一次函数、二次函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数”等标准形式外,又出现了以“函数)])(()[(,,2bx d ax c x b a k y x bax y x b ax y --+=+=+=”为模型的新的形式. 三 经典例题导讲[例1]求y=4522++x x 的最小值.错解: y=414241445222222+⋅+≥+++=++x x x x x x =2∴ y 的最小值为2.错因:等号取不到,利用均值定理求最值时“正、定、等”这三个条件缺一不可. 正解:令t=42+x ,则t 2≥,于是y=)2(,1≤+t tt 由于当t 1≥时,y=tt 1+是递增的,故当t =2即x=0时,y 取最小值25.[例2]m 为何值时,方程x 2+(2m+1)x+m 2-3=0有两个正根. 错解:由根与系数的关系得3030122-<⇒⎩⎨⎧>-<+m m m ,因此当3-<m 时,原方程有两个正根.错因:忽视了一元二次方程有实根的条件,即判别式大于等于0.正解:由题意:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>-<-<-≥⇒⎪⎩⎪⎨⎧>-<+≥--+=∆3m 321413030120)3(4)12(222或m m m m m m m ,3m 413-≤≤-⇒因此当3m 413-≤≤-时,原方程有两个正根. [例3]若正数x ,y 满足365y 6x =+,求xy 的最大值. 解:由于x ,y 为正数,则6x ,5y 也是正数,所以xy y x x 3056256=⋅≥+ 当且仅当6x=5y 时,取“=”号. 因365y 6x =+,则23630≤xy ,即554≤xy ,所以xy 的最大值为554. [例4] 已知:长方体的全面积为定值S ,试问这个长方体的长、宽、高各是多少时,它的体积最大,求出这个最大值.分析:经过审题可以看出,长方体的全面积S 是定值.因此最大值一定要用S 来表示.首要问题是列出函数关系式.设长方体体积为y ,其长、宽、高分别为a ,b ,c ,则y=abc .由于a+b+c 不是定值,所以肯定要对函数式进行变形.可以利用平均值定理先求出y 2的最大值,这样y 的最大值也就可以求出来了.解:设长方体的体积为y ,长、宽、高分别是为a ,b ,c ,则 y=abc ,2ab+2bc+2ac=S . 而 y 2=(abc )2=(ab )(bc )(ac )当且仅当ab=bc=ac ,即a=b=c 时,上式取“=”号,y 2有最小值答:长方体的长、宽、高都等于66s 时体积的最大值为366s s . 说明:对应用问题的处理,要把实际问题转化成数学问题,列好函数关系式是求解问题的关健.四、典型习题导练1.某工厂要建造一个长方体无盖贮水池,其容积为4800m 3,深为3m ,如果池底每1m 2的造价为150元,池壁每1m 2的造价为120元,问怎样设计水池能使总造价最低,最低总造价是多少元?2.证明:通过水管放水,当流速相同时,如果水管截面的周长相等,那么截面是圆的水管比截面是正方形的水管流量大.3.在四面体P-ABC 中,∠APB=∠BPC=∠CPA=90°,各棱长的和为m ,求这个四面体体积的最大值.4. 设函数f(x)=ax 2+bx+c 的图象与两直线y=x ,y=-x ,均不相 交,试证明对一切∈x R 都有||41||2a c bx ax >++. 5.青工小李需制作一批容积为V 的圆锥形漏斗,欲使其用料最省,问漏斗高与漏斗底面半径应具有怎样的比例?6.轮船每小时使用燃料费用(单位:元)和轮船速度(单位:海里/时)的立方成正比.已知某轮船的最大船速是18海里/时,当速度是10海里/时时,它的燃料费用是每小时30元,其余费用(不论速度如何)都是每小时480元,如果甲、乙两地相距1000海里,求轮船从甲地行驶到乙地,所需的总费用与船速的函数关系,并问船速为多少时,总费用最低?5.5 推理与证明一、基础知识导学1. 推理一般包括合情推理和演绎推理.2. 合情推理:根据已有的事实和正确的结论(包括定义、公理、定理等)、实验和实践的结果,以及个人的经验和直觉等推测某些结果的推理过程.归纳、类比是合情推理常用的思维方法.3.归纳推理:根据一类事物的部分对象具有某种性质,推出这类事物的所有对象都具有这种性质的推理.4.归纳推理的一般步骤:⑴通过观察个别情况发现某些相同性质;⑵从已知的相同性质中推出一个明确表达的一般性命题(猜想).5.类比推理:根据两类不同事物之间具有某些类似性,推出其中一类事物具有另一类事物类似的性质的推理.6.类比推理的一般步骤:⑴找出两类事物之间的相似性或一致性;⑵从一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个明确的命题(猜想).7.演绎推理:根据一般性的真命题导出特殊性命题为真的推理.8.直接证明的两种基本方法:分析法和综合法;间接证明的一种基本方法──反证法.9.分析法:从原因推导到结果的思维方法.10.综合法:从结果追溯到产生这一结果的原因的思维方法.11.反证法:判定非q为假,推出q为真的方法.12.应用反证法证明命题的一般步骤:⑴分清命题的条件和结论;⑵做出与命题结论相矛盾的假定;⑶由假定出发,应用正确的推理方法,推出矛盾的结果;⑷间接证明命题为真.13.数学归纳法:设{p n}是一个与自然数相关的命题集合,如果⑴证明起始命题p1成立;⑵在假设p k成立的前提上,推出p k+1也成立,那么可以断定,{p n}对一切正整数成立.14.数学归纳法的步骤:(1)证明当(如或2等)时,结论正确;(2)假设时结论正确,证明时结论也正确.二、疑难知识导析1.归纳推理是根据一类事物的部分对象具有某种性质,推出这类事物的所有对象都具有这种性质的推理.而类比推理是根据两类不同事物之间具有某些类似性,推出其中一类事物具有另一类事物类似的性质的推理.2. 应用反证法证明命题的逻辑依据:做出与命题结论相矛盾的假定,由假定出发,应用正确的推理方法,推出矛盾的结果3. 数学归纳法是一种证明方法,归纳推理是一种推理方法.三、经典例题导讲[例1] {n a}是正数组成的数列,其前n项和为n s,并且对于所有的自然数n,n a与2的等差中项等于n s与2的等比中项.(1)写出数列{n a}的前3项;(2)求数列{n a}的通项公式(写出推证过程);错解:由(1)猜想数列{n a}有通项公式n a=4n-2.下面用数学归纳法证明数列{n a}的通项公式是。
一元二次不等式解法(通用5篇)
一元二次不等式解法(通用5篇)一元二次不等式解法篇1第十二教时教材:目的:从一元二次方程、一元二次不等式与二次函数的关系动身,把握运用二次函数求解一元二次不等式的方法。
过程:一、课题:一元二次不等式的解法先回忆一下学校学过的一元一次不等式的解法:如 2x-70 x y这里利用不等式的性质解题从另一个角度考虑:令 y=2x-7 作一次函数图象: xco引导观看,并列表,见 p17 略当 x=3.5 时, y=0 即 2x-7=0当x3.5 时, y0 即 2x-70当 x3.5 时, y0 即 2x-70结论:略见p17留意强调:1°直线与 x轴的交点x0是方程 ax+b=0的解2°当 a0 时, ax+b0的解集为{x | x x0 } 当 a0 时, ax+b0可化为 -ax-b0来解y二、一元二次不等式的解法同样用图象来解,实例:y=x2-x-6 作图、列表、观看-2 o 3 x 当 x=-2 或 x=3 时, y=0 即 x2-x-6=0当 x-2 或 x3 时, y0 即 x2-x-60当 -2x3 时, y0 即 x2-x-60∴方程 x2-x-6=0 的解集:{ x | x = -2或 x = 3 }不等式x2-x-6 0 的解集:{ x | x -2或 x 3 }不等式 x2-x-6 0 的解集:{ x | -2 x 3 }这是△0 的状况:若△=0 , △0 分别作图观看争论得出结论:见p18--19说明:上述结论是一元二次不等式 ax+bx+c0(0) 当 a0时的状况若a0, 一般可先把二次项系数化成正数再求解三、例题 p19 例一至例四练习:(板演)有时间多余,则处理《课课练》p14 “例题推举”四、小结:一元二次不等式解法(务必联系图象法)五、作业:p21 习题 1.5 《课课练》第8课余下部分一元二次不等式解法篇2各位评委、各位专家:大家好!今日,我说课的内容是人民教育出版社全日制一般高级中学教科书(必修)《数学》第一章第五节"一元二次不等式解法'。
一元二次不等式的解法练习题含答案
一元二次不等式的解法练习题(1)1. 不等式−2x 2+x +3≤0的解集是( )A. B.{x|x ≤−1或x ≥}C.{x|x ≤−或x ≥1}D.2. 不等式x 2−7x <0的解集是( ) A.{x|x <−7或x >0} B.{x|x <0或x >7} C.{x|−7<x <0}D.{x|0<x <7}3. 不等式x 2+2x −3≥0的解集是( ) A.{x|x ≥1} B.{x|x ≤−3} C.{x|−3≤x ≤1} D.{x|x ≤−3或x ≥1}4. 不等式x 2−4x −5>0的解集为( )A.{x|x ≥5或x ≤−1}B.{x|x >5或x <−1}C.{x|−1≤x ≤5}D.{x|−1<x <5}5. 不等式2x 2−x −1>0的解集是( ) A.(−12,1)B.(1,+∞)C.(−∞,1)∪(2,+∞)D.(−∞,−12)∪(1,+∞)6. 不等式组{x 2−2x −3<0log 2x <0 的解集为( )A.(−1, 0)B.(−1, 1)C.(0, 1)D.(1, 3)7. 已知集合A ={x ∈N|−2<x <4},B ={x|12≤2x ≤4},则A ∩B =( ) A.{x|−1≤x ≤2} B.{−1, 0, 1, 2} C.{1, 2} D.{0, 1, 2}8. 下列四个不等式中,解集为⌀的是()A.−x2+x+1≤0B.2x2−3x+4<0C.x2+6x+9≤0D.9. 已知函数f(x)=3x2−6x−1,则()A.函数f(x)有两个不同的零点B.函数f(x)在(−1, +∞)上单调递增C.当a>1时,若f(a x)在x∈[−1, 1]上的最大值为8,则a=3D.当0<a<1时,若f(a x)在x∈[−1, 1]上的最大值为8,则a=1310. 已知集合A={−1,0,2}, B={2,a2},若B⊆A,则实数a的值为________.11. 不等式|x−3|<2的解集为________.12. 不等式3x2−6x−5>4的解集为________.13. 已知不等式kx2−2x+6k<0(k≠0)若不等式的解集为{x|x<−3或x>−2},求实数k的值________.14. 不等式9−x2>0的解集是________.15. 已知集合A={x|x2−3x−10≤0}.(Ⅰ)若B={x|m−6≤x≤2m−1},A⊆B,求实数m的取值范围;(Ⅱ)若B={x|m+1≤x≤2m−1},B⊆A,求实数m的取值范围.16. 已知函数f(x)=ax2+bx−a+2.(1)若关于x的不等式f(x)>0的解集是(−1,3),求实数a的值;(2)若b=2,a>0,解关于x的不等式f(x)>0.17. 某企业生产A,B两种产品,根据市场调查与预测,A产品的利润与投资成正比,其关系如图1;B产品的利润与投资的算术平方根成正比,其关系如图2(利润和投资单(1)分别将A、B两种产品的利润表示为投资的函数关系式;(2)已知该企业已筹集到18万元投资金,并将全部投入A,B两种产品的生产,怎样分配这18万元,才能使该企业获得最大利润?其最大利润约为多少万元?参考答案与试题解析一元二次不等式的解法练习题(1)一、选择题(本题共计 7 小题,每题 5 分,共计35分)1.【答案】B【考点】一元二次不等式的应用【解析】将不等式变形为(x+1)(2x−3)≥0,由一元二次不等式的解法得出答案.【解答】不等式−2x2+x+3≤0,即2x2−x−3≥0,即(x+1)(2x−3)≥0,解得x≤−1或,故不等式−2x2+x+3≤0的解集是{x|x≤−1或x≥}.2.【答案】D【考点】一元二次不等式的应用【解析】不等式化为x(x−7)<0,求出解集即可.【解答】不等式x2−7x<0可化为x(x−7)<0,解得0<x<7,所以不等式的解集是{x|0<x<7}.3.【答案】D【考点】一元二次不等式的解法【解析】将不等式左边因式分解可得:(x+3)(x−1)≥0,从而可解不等式.【解答】解:由题意,不等式可化为:(x+3)(x−1)≥0,∴x≤−3或x≥1.故选D.4.【答案】B【考点】直接解一元二次不等式即可. 【解答】解:∵ x 2−4x −5>0, ∴ (x −5)(x +1)>0, 解得,x <−1或x >5. 故选B . 5.【答案】 D【考点】一元二次不等式的解法 【解析】 此题暂无解析 【解答】 此题暂无解答 6.【答案】 C【考点】其他不等式的解法 【解析】由题意可得,{−1<x <30<x <1 ,解不等式可求.【解答】由题意可得,{−1<x <30<x <1 ,即可得,0<x <1. 7. 【答案】 D【考点】 交集及其运算 【解析】化简集合A 、B ,根据交集的定义写出A ∩B . 【解答】集合A ={x ∈N|−2<x <4}={0, 1, 2, 3}, B ={x|12≤2x ≤4}={x|−1≤x ≤2},则A ∩B ={0, 1, 2}.二、 多选题 (本题共计 2 小题 ,每题 5 分 ,共计10分 ) 8.【答案】 B,D【考点】此题暂无解析【解答】此题暂无解答9.【答案】A,C,D【考点】二次函数的图象二次函数的性质【解析】结合二次函数的零点及单调性及复合函数的单调性与最值的关系分别检验各选项即可判断.【解答】因为二次函数对应的一元二次方程的判别式△=(−6)2−4×3×(−1)=48>0,所以函数f(x)有两个不同的零点,A正确;因为二次函数f(x)图象的对称轴为x=1,且图象开口向上,所以f(x)在(1, +∞)上单调递增,B不正确;令t=a x,则f(a x)=g(t)=3t2−6t−1=3(t−1)2−4.当a>1时,1a ≤t≤a,故g(t)在[1a,a]上先减后增,又a+1a2>1,故最大值为g(a)=3a2−6a−1=8,解得a=3(负值舍去).同理当0<a<1时,a≤t≤1a ,g(t)在[a,1a]上的最大值为g(1a)=3a2−6a−1=8,解得a=13(负值舍去).三、填空题(本题共计 5 小题,每题 5 分,共计25分)10.【答案】【考点】集合的包含关系判断及应用【解析】此题暂无解析【解答】解:已知A={−1,0,2}, B={2,a2},若B⊆A,则a2=0,解得:a=0.故答案为:0.11.【答案】(1, 5)【考点】由题意利用绝对值不等式的基本性质,求得不等式|x−3|<2的解集.【解答】不等式|x−3|<2,即−2<x−3<2,求得1<x<5,12.【答案】{x|x>3或x<−1}【考点】一元二次不等式的解法【解析】先化简不等式,然后根据十字相乘法求出不等式的解集.【解答】解:由题意得,不等式化简为x2−2x−3>0,所以(x−3)(x+1)>0,解得x>3或x<−1,所以不等式的解集为{x|x>3或x<−1}.故答案为:{x|x>3或x<−1}.13.【答案】−2 5【考点】一元二次不等式的解法【解析】(1)由题设条件,根据二次函数与方程的关系,得:k<0,且−3,−2为关于x的方程k x2−2x+6k=0的两个实数根,再由韦达定理能求出k的值.【解答】解:∵不等式kx2−2x+6k<0(k≠0)的解集为{x|x<−3或x>−2},∴−3和−2是方程kx2−2x+6k=0的两个根,∴−3+(−2)=2k,∴k=−25,故答案为:−25.14.【答案】{x|−3<x<3}【考点】一元二次不等式的解法【解析】此题暂无解析【解答】解:不等式9−x2>0变形为x2<9,所以解集为{x|−3<x <3}. 故答案为:{x|−3<x <3}.四、 解答题 (本题共计 3 小题 ,每题 10 分 ,共计30分 ) 15.【答案】集合A ={x|x 2−3x −10≤0}={x|−2≤x ≤5}, (1)∵ A ⊆B ,∴ {m −6≤−22m −1≥5 ,解得:3≤m ≤4,∴ 实数m 的取值范围为:[3, 4]; (2)∵ B ⊆A ,①当B =⌀时,m +1>2m −1,即m <2,②当B ≠⌀时,{m +1≤2m −1m +1≥−22m −1≤5,解得:2≤m ≤3,综上所述,实数m 的取值范围为:(−∞, 3]. 【考点】集合的包含关系判断及应用 【解析】先求出集合A ,再利用集合A 与集合B 的包含关系,列出不等式组,即可求出m 的取值范围,注意对空集的讨论. 【解答】集合A ={x|x 2−3x −10≤0}={x|−2≤x ≤5}, (1)∵ A ⊆B ,∴ {m −6≤−22m −1≥5 ,解得:3≤m ≤4,∴ 实数m 的取值范围为:[3, 4]; (2)∵ B ⊆A ,①当B =⌀时,m +1>2m −1,即m <2,②当B ≠⌀时,{m +1≤2m −1m +1≥−22m −1≤5 ,解得:2≤m ≤3,综上所述,实数m 的取值范围为:(−∞, 3]. 16.【答案】解:(1)∵ f (x )=ax 2+bx −a +2>0的解集为(−1,3), ∴ 方程ax 2+bx −a +2=0的两根为−1和3,且a <0, ∴ {−1+3=−ba ,−1×3=−a +2a ,解得{a =−1,b =2,∴ a 的值为−1.(2)∵ b =2,a >0,∴ 方程f (x )=0的两根为−1和a−2a,∴ 当−1>a−2a即a <1时,x <a−2a或x >−1;当−1=a−2a即a =1时,x ≠−1; 当−1<a−2a即a >1时,x <−1或x >a−2a,∴ 综上,当0<a <1时,原不等式解集为{x|x <a−2a或x >−1};当a =1时,原不等式解集为{x|x ≠−1}; 当a >1时,原不等式解集为{x|x <−1或x >a−2a}.【考点】一元二次不等式的解法 【解析】左侧图片未给出解析 左侧图片未给出解析【解答】解:(1)∵ f (x )=ax 2+bx −a +2>0的解集为(−1,3), ∴ 方程ax 2+bx −a +2=0的两根为−1和3,且a <0, ∴ {−1+3=−ba ,−1×3=−a +2a ,解得{a =−1,b =2,∴ a 的值为−1.(2)∵ b =2,a >0,∴ f (x )=ax 2+2x −a +2=(x +1)(ax −a +2)>0, ∴ 方程f (x )=0的两根为−1和a−2a,∴ 当−1>a−2a即a <1时,x <a−2a或x >−1;当−1=a−2a即a =1时,x ≠−1; 当−1<a−2a即a >1时,x <−1或x >a−2a,∴ 综上,当0<a <1时,原不等式解集为{x|x <a−2a或x >−1};当a =1时,原不等式解集为{x|x ≠−1}; 当a >1时,原不等式解集为{x|x <−1或x >a−2a}.17.f(x)=k1x(x≥0),g(x)=k2√x(x≥0),由图1,得f(1)=14,所以k1=14,则f(x)=14x(x≥0).由图2,得g(4)=4,所以k2=2,则g(x)=2√x(x≥0).(2)设B产品投入x万元,A产品投入(18−x)万元,该企业可获总利润为y万元,则y=14(18−x)+2√x,0≤x≤18.令√x=t,t∈[0, 3√2],则y=14(−t2+8t+18)=−14(t−4)2+172.所以当t=4时,y max=172=8.5,所以x=16,18−x=2.所以当A、B两种产品分别投入2万元、16万元时,可使该企业获得最大利润8.5万元. 【考点】二次函数在闭区间上的最值函数模型的选择与应用【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)根据题意可设A,B两种产品的利润与投资的函数关系式分别为:f(x)=k1x(x≥0),g(x)=k2√x(x≥0),由图1,得f(1)=14,所以k1=14,则f(x)=14x(x≥0).由图2,得g(4)=4,所以k2=2,则g(x)=2√x(x≥0).(2)设B产品投入x万元,A产品投入(18−x)万元,该企业可获总利润为y万元,则y=14(18−x)+2√x,0≤x≤18.令√x=t,t∈[0, 3√2],则y=14(−t2+8t+18)=−14(t−4)2+172.所以x=16,18−x=2.所以当A、B两种产品分别投入2万元、16万元时,可使该企业获得最大利润8.5万元.试卷第11页,总11页。
一元二次不等式及其解法
一元二次不等式及其解法(1)<基础知识><基本训练>1、不等式(x+2)(1+x)>0的解集是 。
2、若关于X 的不等式x-ax+1>0的解集为(-∞,-1)∪(4,+∞),则实数a = .3、已知不等式ax 2+2x+c>0的解集为-13<x<12,则a+c= . 4、若关于x 的方程2k x 2-2x -9k=0两实根有一个大于2,而另一个根小于2,则实数k 的取值范围是 。
<典型例题讲练>例1、 解下列不等式:(1) -x 2+3x+18<0 (2) 4≤x 2-3x<18(3) 2x-1x+2<1 (4) (x-3)(x-2)(x-1)2(x-4)≥0<课堂检测>1、不等式 2x-13x+1>0的解集是 。
2不等式组⎩⎪⎨⎪⎧︱x-2︱<2log 2(x 2-1)>1的解集是 。
3、x(x-5)2>6(x-5)2解集是 。
4、函数f(x)=3ax+1-2a在(-1,1)上存在X0,使f(X0)=0,则a的取值范围是5、解下列不等式:(1) 4x2+4x+1>0 (2) x2-3x+5>0(3) (x+3)(x+2)(x-1)2(x-4)<0 (4) 2x2-5x-1x2-3x+2>1一元二次不等式及其解法<典型例题讲练>例1.当a为何值时,不等式(a2-1)x2-(a-1)x-1<0的解是全体实数。
练习:已知常数a∈R,解关于x的不等式ax2-2x+a<0.<课后作业>1、解不等式:(1) –x2+2x-23>0 (2) 9x2-6x+1≤0(3) (2x2-3x+1)(3x2-7x+2)>0 (4)3x-52x-3≤22、已知不等式(m2+4m-5)x2-4(m-1)x+3>0对一切实数X恒成立,求实数m的取值范围。
一元二次不等式的解法(含答案)
一元二次不等式的解法一、单选题(共10道,每道10分)1.不等式x2-5x-6<0的解集为( )A.{x|x<-1,或x>6}B.{x|-1<x<6}C.{x|x<-2,或x>3}D.{x|-2<x<3}答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:一元二次不等式的解法2.不等式-x2+4x+5>0的解集为( )A.{x|-5<x<1}B.{x|-1<x<5}C.{x|x<-5,或x>1}D.{x|x<-1,或x>5}答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:一元二次不等式的解法3.不等式2x2-7x+3>0的解集为( )A.{x|-3<x<}B.{x|<x<3}C.{x|x<-3,或x>}D.{x|x<,或x>3}答案:D解题思路:试题难度:三颗星知识点:一元二次不等式的解法4.不等式2x2+x-6≥0的解集为( )A.{x|x≤-2,或x≥}B.{x|-2≤x≤}C.{x|x≤,或x≥2}D.{x|≤x≤2}答案:A解题思路:试题难度:三颗星知识点:一元二次不等式的解法5.不等式3x2-2x+1>0的解集为( )A.{x|-1<x<}B.{x|<x<1}C.∅D.R答案:D解题思路:试题难度:三颗星知识点:一元二次不等式的解法6.不等式4x2-4x+1<0的解集为( )A.∅B.{3}C.{x|x≠3}D.R答案:A解题思路:试题难度:三颗星知识点:一元二次不等式的解法7.不等式-x2-x+12>3x的解集是( )A.{x|x<-2,或x>6}B.{x|x<-6,或x>2}C.{x|-6<x<2}D.{x|-2<x<6}答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:一元二次不等式的解法8.若有意义,则实数x的取值范围为( )A.RB.{x|x≠3}C.{x|x:3}D.∅答案:C解题思路:试题难度:三颗星知识点:一元二次不等式的解法9.已知集合A={x|-x2+x+6>0},B={x|x2+2x-8>0},则A∩B=( )A.{x|2<x<3}B.{x|x>3}C.{x|x<-4}D.{x|-3<x<-2}答案:A解题思路:试题难度:三颗星知识点:集合的基本运算——交集10.在R上定义运算⊙:a⊙b=ab+2a+b,则满足x⊙(x-2)<0的实数x的取值范围为( )A.{x|0<x<2}B.{x|-2<x<1}C.{x|x<-2,或x>1}D.{x|-1<x<2}答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:定义新运算。
一元二次不等式解法
3. 若0<a<1,则不等式(x-a)(x -
)<0的解集是_______.
四、精炼方法 小结:解一元二次不等式ax2+bx+c>0的步骤:
记忆口诀: (前提a>0). 大于取两边,小于取中间
① 将二次项系数化为“+”(a>0);
② 计算ax 2 +bx + c = 0 判别式;并求其根 ③
2 y = ax +bx + c = 0的图象 画出
④ 由图象写出解集.
五、思维提升
例2.已知一元二次不等式ax2+bx+6>0的 解集为{x∣-2<x<3} ,求a,b的值。
解:由题意得,a<0, 且方程ax2+bx+6=0的两根分别为-2和3,
a < 0 b ∴ - = 1 a 6 = -6 a
解关于x的不等式ax2-(a+1)x+1<0.
解:①当 a= 0 时,不等式的解集为 {x|x>1}; 1 ②当 a≠ 0 时,不等式化为 ax- (x- 1)<0. a 1 (ⅰ )当 a<0 时,原不等式等价于 x- (x- 1)>0,不等式的 a 1 解集为 { x|x>1 或 x< }; a 1 1 (ⅱ )当 0<a<1 时, 1< ,不等式的解集为 { x|1<x< }; a a 1 1 (ⅲ )当 a>1 时, <1,不等式的解集为 { x| <x<1}; a a (ⅳ )当 a= 1 时,不等式的解集为 ;
△=0
y
△<0
y
第05讲 一元二次不等式与其他常见不等式解法(十大题型)2025年高考数学一轮复习讲练测
知识梳理·基础回归
解题方法总结
1、已知关于的不等式 + + > 的解集为(,),解关于的不等式 + + ≤ .
由 + + > 的解集为(,),得:( ) + + ≤ 的解集为(−∞, ] ∪ [ , +∞)
2、会结合二次函数的图象,判断一元二次方程实根的存在性及实根的分布问题.
3、能借助二次函数求解二次不等式,类比会求高次方程和绝对值不等式.
02
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知识梳理·基础回归
知识点1:一元二次不等式
一元二次不等式 2 + + > 0( ≠ 0),其中Δ = 2 − 4,1 , 2 是方程 2 + + > 0( ≠ 0)
所以不等式 2 − 3 − 18 > 0的解集是(−∞, −3) ∪ (6, +∞).
故答案为:(−∞, −3) ∪ (6, +∞).
题型突破·考法探究
题型二:含参数一元二次不等式的解法
【典例2-1】设函数() = 2 + (1 − ) + − 2( ∈ R)
(1)若不等式() ≥ −2对一切实数x恒成立,求a的取值范围;
1
−
< < 1}.
题型二:含参数一元二次不等式的解法
题型突破·考法探究
【典例2-1】设函数() = 2 + (1 − ) ≥ −2对一切实数x恒成立,求a的取值范围;
一元二次不等式及其解法例题分类
一对一个性化辅导教案一元二次不等式及其解法【要点梳理】要点一、一元二次不等式及一元二次不等式的解集只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式.比如:250x x -<.一元二次不等式的一般形式:20ax bx c ++>(0)a ≠或20ax bx c ++<(0)a ≠.设一元二次方程20(0)ax bx c a ++=>的两根为12x x 、且12x x <,则不等式20ax bx c ++>的解集为{}21x x x x x ><或,不等式20axbx c ++<的解集为{}21x x x x <<要点诠释:讨论一元二次不等式或其解法时要保证(0)a ≠成立. 要点二、一元二次不等式与相应函数、方程之间的联系对于一元二次方程20(0)ax bx c a ++=>的两根为12x x 、且12x x ≤,设ac b 42-=∆,它的解按照0>∆,0=∆,0<∆可分三种情况,相应地,二次函数2y ax bx c =++(0)a >的图像与x 轴的位置关系也分为三种情况.因此我们分三种情况来讨论一元二次不等式20a x b x c ++>(0)a >或20ax bx c ++<(0)a >的解集.c要点诠释:(1)一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的两根12x x 、是相应的不等式的解集的端点的取值,是抛物线=y c bx ax ++2与x 轴的交点的横坐标;(2)表中不等式的二次系数均为正,如果不等式的二次项系数为负,应先利用不等式的性质转化为二次项系数为正的形式,然后讨论解决;(3)解集分0,0,0∆>∆=∆<三种情况,得到一元二次不等式20ax bx c ++>与20ax bx c ++<的解集.要点三、解一元二次不等式的步骤(1)先看二次项系数是否为正,若为负,则将二次项系数化为正数; (2)写出相应的方程20ax bx c ++=(0)a >,计算判别式∆:①0∆>时,求出两根12x x 、②0∆=时,求根abx x 221-==③0∆<时,方程无解 (3)根据不等式,写出解集.要点诠释:1.解一元二次不等式首先要看二次项系数a是否为正;若为负,则将其变为正数;2.若相应方程有实数根,求根时注意灵活运用因式分解和配方法;3.写不等式的解集时首先应判断两根的大小,若不能判断两根的大小应分类讨论;4.根据不等式的解集的端点恰为相应的方程的根,我们可以利用韦达定理,找到不等式的解集与其系数之间的关系;5.若所给不等式最高项系数含有字母,还需要讨论最高项的系数.【典型例题】类型一:一元二次不等式的解法例1.解下列一元二次不等式(1)250x x-<;(2)2440x x-+>;(3)2450x x-+->举一反三:【变式1】已知函数222,0,()2,0x x xf xx x x⎧+≥⎪=⎨-+<⎪⎩解不等式f(x)>3.类型二:含字母系数的一元二次不等式的解法例2.解关于x的不等式:ax2-x+1>0【总结升华】对含字母的二元一次不等式,一般有这样几步:①定号:对二次项系数大于零和小于零分类,确定了二次曲线的开口方向;②求根:求相应方程的根.当无法判断判别式与0的关系时,要引入讨论,分类求解;③定解:根据根的情况写出不等式的解集;当无法判断两根的大小时,引入讨论. 举一反三:【变式1】解关于x 的不等式:)0(01)1(2≠<++-a x aa x【变式2】求不等式12x 2-ax >a 2(a ∈R )的解集. .例3.解关于x 的不等式:ax 2-(a+1)x+1<0.举一反三:【变式1】解关于x 的不等式:(ax-1)(x-2)≥0;【变式2】解关于x 的不等式:ax 2+2x-1<0;类型三:一元二次不等式的逆向运用例4. 不等式20x mx n +-<的解集为(4,5)x ∈,求关于x 的不等式210nx mx +->的解集.举一反三:【变式1】不等式ax 2+bx+12>0的解集为{x|-3<x<2},则a=_______, b=________.【变式2】已知220ax x c ++>的解为1132x -<<,试求a 、c ,并解不等式220cx x a -+->.【变式3】已知关于x的不等式20++>的bx ax++<的解集为(1,2),求关于x的不等式210x ax b解集.类型四:不等式的恒成立问题例5.已知关于x的不等式(m2+4m-5)x2-4(m-1)x+3>0对一切实数x恒成立,求实数m的取值范围.举一反三:【变式1】若关于x的不等式2(21)10-++-≥的解集为空集,求m的取值范围.mx m x m【变式2】已知不等式ax2+4x+a>1-2x2对一切实数x恒成立,求实数a的取值范围.。