一元二次不等式的应用 课件
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整理得y=-6 000x2+2 000x+20 000(0<x<1).(6分)
(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 000x2+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.(12 分)
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k<x1≤x2 x1<k<x2
Δ≥0 xx1+ 1-xk2> ·2k x2-k>0
Δ>0 x1-k· x2-k<0
Δ>0 fk>0 -2ba>k
f(k)<0
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x1、x2∈ (k1,k2) k1<x1<k2 <x2<k3
(4)gfxx≤0⇔fgxx·≠gx0.≤0,
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题型二 二次方程根的分布问题
【例2】 已知关于x的二次方程x2+2mx+2m+1=0.
(1)若方程有两根,其中一根在区间(-1,0)内,另一根在区 间(1,2)内,求m的范围; (2)若方程两根均在区间(0,1)内,求m的范围. [思路探索] 设出二次方程对应的函数,可画出相应的示意 图,然后用函数性质加以限制.
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y=2 400m(1+2x%)(8-x)%
=-1225m(x2+42x-400)(0<x≤8), 所以y≥2 400m×8%×78%, 即-44≤x≤2. 又0<x≤8,所以0<x≤2. 所以x的取值范围是0<x≤2.
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方法技巧 转化与化归思想在不等式中的应用
一元一次不等式组.
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解 (1)xx- +32<0⇔(x-3)(x+2)<0⇔-2<x<3, ∴原不等式的解集为{x|-2<x<3}. (2)∵2xx+-13≤1,∴2xx+-13-1≤0, ∴-2xx-+34≤0,即xx- -234≥0. 此不等式等价于(x-4)x-32≥0 且 x-32≠0, 解得 x<23或 x≥4.
_Δ_<_0_.___
(2)分离参数,将恒成立问题转化为求最值问题,即: k≥f(x)(k>f(x))恒成立⇔k≥f(x)max(k>f(x)max); k≤f(x)(k<f(x))恒成立⇔k≤f(x)min(k<f(x)min).
:不等式x2+x+k>0恒成立时,试求k的取值范围. 提示:由题意知 Δ<0,即 1-4k<0,
分式不等式的解法 先整理成标准型gfxx>0(<0)或gfxx≥0(≤0),再化成整式不等 式来解; (1)gfxx>0⇔f(x)·g(x)>0; (2)gfxx<0⇔f(x)·g(x)<0; (3)gfxx≥0⇔fgxx·≠gx0;≥0,
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题型四 一元二次不等式的简单应用
【例4】 某汽车厂上年度生产汽车的投入成本为10万元/ 辆,出厂价为12万元/辆,年销售量为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?
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【题后反思】 不等式应用题常以函数、数列为背景出现, 多是解决现实生活、生产中的最优化问题,在解题中主要 涉及到不等式的解法等问题,构造数学模型是解不等式应 用题的关键.
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【变式4】 国家原计划以2 400元/t的价格收购某种农产品m t.按 规定,农民向国家纳税:每收入100元纳税8元(称作税率为 8个百分点.即8%).为了减轻农民负担,国家制定积极的 收购政策,根据市场规律,税率降低x个百分点,收购量能 增加2x个百分点,试确定x的取值范围.使税率调低后,国 家此项税收总收入不低于原计划的78%. 解 “税率降低x个百分点”,即调节后税率为(8-x)%; “收购量能增加2x个百分点”时,总收购量为m(1+2x%)t, 总收购款为2 400m(1+2x%)元; “总收入不低于原计划的78%”,即税率调低后,税收总收 入≥2 400m×8%×78%. 设税率调低后的“税收总收入”为y元,
解 (1)由条件,抛物线f(x)=x2 +2mx+2m+1与x轴的交点分别 在区间(-1,0)和(1,2)内,如图(1) 所示,得
(1)课前探究学习源自课堂讲练互动f0=2m+1<0, f-1=2>0, f1=4m+2<0, f2=6m+5>0.
m<-12, m∈R, ⇒m<-12, m>-56.
∴k>14,即 k∈14,+∞.
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名师点睛
一元二次方程根的分布
设x1,x2的实系数二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的两实 根,f(x)=ax2+bx+c,则x1,x2的分布范围与方程系数之 间的关系如下表所示:
根的分布
图象
等价条件Ⅰ 等价条件Ⅱ
0<x1≤x2
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∵函数 y=x2-6x+1=x-1262+43在[1,3]上的最小值为67,
∴只需 m<67即可. 有关不等式恒成立求参数的取值范围,通常处理
方法有二: ①考虑能否进行参变量分离,若能,则构造关于变量的函 数,转化为求函数的最大(小)值,从而建立参量的不等 式; ②若参变量不能分离,则应构造关于变量的函数(如一元一 次、一元二次函数),并结合图象建立参量的不等式求解.
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∴原不等式的解集为xx<23或x≥4
.
(3)由21x-+x1<0 得xx-+121>0,
此不等式等价于x+12(x-1)>0,
解得 x<-21或 x>1,
∴原不等式的解集为xx<-21或x>1
.
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解二次方程根的分布问题,首先要分清对应的 二次函数的开口方向,及根所在的区间范围,列出有关的 不等式及不等式组,进而求解.
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题型三 不等式的恒成立问题
【例3】 (2012·抚顺六校联考)设函数f(x)=mx2-mx-1. (1)若对于一切实数x,f(x)<0恒成立,求m的取值范围. (2)对于x∈[1,3],f(x)<-m+5恒成立,求m的取值范围. [思路探索] 解答本题的关键是根据题目条件,构造恰当的 函数,将不等式问题转化为函数问题来处理. 解 (1)要使 mx2-mx-1<0 恒成立,若 m=0,显然-1<0.
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∴g(x)max=g(1)=m-6<0,得 m<6, ∴m<0. 综上所述:m<67. 法二 当 x∈[1,3]时,f(x)<-m+5 恒成立, 即当 x∈[1,3]时,m(x2-x+1)-6<0 恒成立. ∵x2-x+1=x-122+34>0, 又 m(x2-x+1)-6<0,∴m<x2-6x+1.
Δ≥ x1+x2>0 x1·x2>0
Δ≥0 f0>0 -2ba>0
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x1<0<x2 x1≤x2<k
Δ>0 x1x2<0
f(0)<0
Δ≥0 xx1+1-xk2<·2k x2-k>0
Δ≥0 fk>0 -2ba<k
第2课时 一元二次不等式的应用
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自学导引
1.简单的分式不等式的解法
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2.一元二次不等式恒成立问题
(1)转化为一元二次不等式解集为 R 的情况,即 ax2+bx a>0,
+c>0(a≠0)恒成立⇔_Δ__<_0_. ax2+bx+c<0(a≠0)恒成立⇔ a<0,
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审题指导 (1)依据“年利润=(出厂价-投入成本)×年销售
量”写出;(2)年利润有增加,即y-(12-10)×10 000>0,
解此不等式即可得x的范围.
[规范解答] (1)由题意得y=[12(1+0.75x)-10(1+x)]×10
000×(1+0.6x)(0<x<1),
若 m≠0,mΔ=<0m,2+4m<0 ⇒-4<m<0.
∴-4<m≤0.
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(2)法一 要使 f(x)<-m+5 在 x∈[1,3]上恒成立. 就要使 mx-122+43m-6<0 在 x∈[1,3]上恒成立. 令 g(x)=mx-212+43m-6,x∈[1,3]. 当 m>0 时,g(x)是增函数, ∴g(x)max=g(3)⇒7m-6<0, ∴0<m<67; 当 m=0 时,-6<0 恒成立; 当 m<0 时,g(x)是减函数,
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f1≤0 1+m+4≤0
m≤-5
则有
⇔
⇔
⇔m≤-5.
f2≤0 4+2m+4≤0 m≤-4
答案 (-∞,-5]
方法点评 熟练、扎实地掌握基础知识、基本技能、基本 方法是转化的基础;丰富的联想、认真仔细的观察、比 较、类比是实现转化的桥梁;“抓基础,重转化”是学好 中学数学的金钥匙.
即-56<m<-12.
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(2)抛物线与 x 轴交点均落在区间(0,1)内,如图(2)所示
f0>0, 列不等式组Δf≥1>0,0,
0<-m<1.
m>-12,
⇒m>-12,
(2)
m≥1+ 2或m≤1- 2,
-1<m<0.
即-12<m≤1- 2.
运用转化与化归思想可以把分式不等式化成整式不 等式(组),把高次化成低次,把超越不等式化为代数不等 式,把恒成立问题转化为求最值问题等.在转化过程中要 注意问题的等价性. 【示例】当x∈(1,2)时,不等式x2+mx+4<0恒成立.则m的取 值范围是________. [思路分析] 记f(x)=x2+mx+4,x∈[1,2],只要f(x)max≤0 即可,问题转化为求二次函数f(x)=x2+mx+4,x∈[1,2] 的最值问题. 解析 构造函数f(x)=x2+mx+4,x∈[1,2],则f(x)在[1,2] 上的最大值为f(1)或f(2). 由于当x∈(1,2)时,不等式x2+mx+4<0恒成立.
Δ≥0 fk1>0 fk2>0 k1<-2ba <k2
fk1>0 fk2<0 fk3>0
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题型一
【例1】 解下列不等式: (1)xx-+32<0;
分式不等式的解法
(2)2xx+-13≤1;
2x+1 (3) 1-x <0. [思路探索] 将分式不等式等价转化为一元二次不等式或