2018版高考数学大一轮复习第七章不等式第1讲不等式的性质与一元二次不等式试题理新人教版
2018届高考数学理大一轮复习教师用书:第七章第一节不等式的性质及一元二次不等式 含解析 精品
第一节不等式的性质及一元二次不等式突破点(一) 不等式的性质1.比较两个实数大小的方法 (1)作差法⎩⎪⎨⎪⎧a -b >0⇔a >b (a ,b ∈R ),a -b =0⇔a =b (a ,b ∈R ),a -b <0⇔a <b (a ,b ∈R ).(2)作商法⎩⎪⎨⎪⎧ab>1⇔a >b (a ∈R ,b >0),ab =1⇔a =b (a ∈R ,b >0),a b <1⇔a <b (a ∈R ,b >0).2.不等式的基本性质本节主要包括2个知识点: 1.不等式的性质;一元二次不等式.3.不等式的一些常用性质 (1)倒数的性质①a >b ,ab >0⇒1a <1b .②a <0<b ⇒1a <1b .③a >b >0,0<c <d ⇒a c >b d .④0<a <x <b 或a <x <b <0⇒1b <1x <1a . (2)有关分数的性质若a >b >0,m >0,则:①b a <b +m a +m ;b a >b -m a -m (b -m >0).②a b >a +m b +m ;a b <a -m b -m (b -m >0).[例1] (1)已知a 1,a 2∈(0,1),记M =a 1a 2,N =a 1+a 2-1,则M 与N 的大小关系是( ) A .M <N B .M >N C .M =ND .不确定(2)若a =ln 22,b =ln 33,则a ________b (填“>”或“<”).[解析] (1)M -N =a 1a 2-(a 1+a 2-1)=a 1a 2-a 1-a 2+1=(a 1-1)(a 2-1),又∵a 1∈(0,1),a 2∈(0,1),∴a 1-1<0,a 2-1<0.∴(a 1-1)(a 2-1)>0,即M -N >0.∴M >N .(2)易知a ,b 都是正数,b a =2ln 33ln 2=log 89>1,所以b >a .[答案] (1)B (2)<[方法技巧] 比较两个数(式)大小的两种方法[例2] (1)如果a <b A.1a <1b B .ab <b 2 C .-ab <-a 2D .-1a <-1b(2)下列命题中,正确的是( ) A .若a >b ,c >d ,则ac >bd B .若ac >bc ,则a >bC .若a c 2<bc2,则a <bD .若a >b ,c >d ,则a -c >b -d(3)(2016·西安八校联考)“x 1>3且x 2>3”是“x 1+x 2>6且x 1x 2>9”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[解析] (1)法一(性质判断):对于A 项,由a <b <0,得b -a >0,ab >0,故1a -1b =b -a ab >0,1a >1b,故A 项错误;对于B 项,由a <b <0,得b (a -b )>0,ab >b 2,故B 项错误;对于C 项,由a <b <0,得a (a -b )>0,a 2>ab ,即-ab >-a 2,故C 项错误;对于D 项,由a <b <0,得a -b <0,ab >0,故-1a -⎝⎛⎭⎫-1b =a -b ab <0,-1a <-1b成立,故D 项正确. 法二(特殊值法):令a =-2,b =-1,则1a =-12>1b =-1,ab =2>b 2=1,-ab =-2>-a 2=-4,-1a =12<-1b=1.故A 、B 、C 项错误,D 项正确.(2)取a =2,b =1,c =-1,d =-2,可知A 错误;当c <0时,ac >bc ⇒a <b ,∴B 错误;∵a c 2<bc2,∴c ≠0,又c 2>0,∴a <b ,C 正确;取a =c =2,b =d =1,可知D 错误. (3)x 1>3,x 2>3⇒x 1+x 2>6,x 1x 2>9;反之不成立,例如x 1=12,x 2=20,x 1+x 2=412>6,x 1x 2=10>9,但x 1<3.故“x 1>3且x 2>3”是“x 1+x 2>6且x 1x 2>9”的充分不必要条件.[答案] (1)D (2)C (3)A [方法技巧]不等式性质应用问题的常见类型及解题策略(1)不等式成立问题.熟记不等式性质的条件和结论是基础,灵活运用是关键,要注意不等式性质成立的前提条件.(2)与充分、必要条件相结合问题.用不等式的性质分别判断p ⇒q 和q ⇒p 是否正确,要注意特殊值法的应用.(3)与命题真假判断相结合问题.解决此类问题除根据不等式的性质求解外,还经常采用特殊值验证的方法.能力练通 抓应用体验的“得”与“失”1.[考点一]设a ,b ∈[0,+∞),A =a +b ,B =a +b ,则A ,B 的大小关系是( ) A .A ≤BB .A ≥BC.A<B D.A>B解析:选B由题意得,B2-A2=-2ab≤0,且A≥0,B≥0,可得A≥B.2.[考点二]若m<0,n>0且m+n<0,则下列不等式中成立的是()A.-n<m<n<-m B.-n<m<-m<nC.m<-n<-m<n D.m<-n<n<-m解析:选D法一:(取特殊值法)令m=-3,n=2分别代入各选项检验即可.法二:m+n<0⇒m<-n⇒n<-m,又由于m<0<n,故m<-n<n<-m成立.3.[考点二]若a>0>b>-a,c<d<0,则下列结论:①ad>bc;②ad+bc<0;③a-c>b-d;④a(d-c)>b(d-c)中,成立的个数是()A.1 B.2 C.3 D.4解析:选C∵a>0>b,c<d<0,∴ad<0,bc>0,∴ad<bc,故①不成立.∵a>0>b>-a,∴a>-b>0,∵c<d<0,∴-c>-d>0,∴a(-c)>(-b)(-d),∴ac+bd<0,∴ad+bc=ac+bdcd<0,故②成立.∵c<d,∴-c>-d,∵a>b,∴a+(-c)>b+(-d),a-c>b-d,故③成立.∵a>b,d-c>0,∴a(d-c)>b(d-c),故④成立.成立的个数为3.4.[考点二]设a,b是实数,则“a>b>1”是“a+1a>b+1b”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解析:选A因为a+1a-⎝⎛⎭⎫b+1b=(a-b)(ab-1)ab,若a>b>1,显然a+1a-⎝⎛⎭⎫b+1b=(a-b)(ab-1)ab>0,则充分性成立,当a=12,b=23时,显然不等式a+1a>b+1b成立,但a>b>1不成立,所以必要性不成立.突破点(二)一元二次不等式1.三个“二次”之间的关系2.不等式ax 2+bx +c >0(<0)恒成立的条件(1)不等式ax 2+bx +c >0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧a =b =0,c >0或⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ<0.(2)不等式ax 2+bx +c <0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ a =b =0,c <0或⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ<0.[例1] (1)-3x 2-2x +8≥0; (2)0<x 2-x -2≤4;(3)ax 2-(a +1)x +1<0(a >0).[解] (1)原不等式可化为3x 2+2x -8≤0, 即(3x -4)(x +2)≤0.解得-2≤x ≤43,所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-2≤x ≤43. (2)原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-x -2>0,x 2-x -2≤4⇔⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -2>0,x 2-x -6≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧ (x -2)(x +1)>0,(x -3)(x +2)≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧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. (3)原不等式变为(ax -1)(x -1)<0, 因为a >0,所以a ⎝⎛⎭⎫x -1a (x -1)<0.所以当a >1,即1a <1时,解为1a <x <1;当a =1时,解集为∅;当0<a <1,即1a >1时,解为1<x <1a .综上,当0<a <1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1<x <1a ; 当a =1时,不等式的解集为∅;当a >1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1a <x <1. [方法技巧]1.解一元二次不等式的方法和步骤(1)化:把不等式变形为二次项系数大于零的标准形式. (2)判:计算对应方程的判别式.(3)求:求出对应的一元二次方程的根,或根据判别式说明方程有没有实根. (4)写:利用“大于取两边,小于取中间”写出不等式的解集. 2.解含参数的一元二次不等式时分类讨论的依据(1)二次项中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一次不等式或二次项系数为正的形式.(2)当不等式对应方程的实根的个数不确定时,讨论判别式Δ与0的关系.(3)确定无实根时可直接写出解集,确定方程有两个实根时,要讨论两实根的大小关系,从而确定解集形式.由一元二次不等式恒成立求参数范围上全部在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求最值.考法(一) 在实数集R 上恒成立[例2] 已知不等式mx 2-2x -m +1<0,是否存在实数m 使得对所有的实数x ,不等式恒成立?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,请说明理由.[解] 不等式mx 2-2x -m +1<0恒成立,即函数f (x )=mx 2-2x -m +1的图象全部在x 轴下方.当m =0时,1-2x <0,则x >12,不满足题意;当m ≠0时,函数f (x )=mx 2-2x -m +1为二次函数, 需满足开口向下且方程mx 2-2x -m +1=0无解,即⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ=4-4m (1-m )<0, 不等式组的解集为空集,即m 无解.综上可知不存在这样的实数m 使不等式恒成立. 考法(二) 在某区间上恒成立[例3] 设函数f (x )=mx 2-mx -1(m ≠0),若对于x ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,求m 的取值范围.[解] 要使f (x )<-m +5在[1,3]上恒成立,则mx 2-mx +m -6<0,即m ⎝⎛⎭⎫x -122+34m -6<0在x ∈[1,3]上恒成立.法一: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,g (x )在[1,3]上是减函数,所以g (x )max =g (1)=m -6<0.所以m <6,则m <0.综上所述,m 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪0<m <67或m <0. 法二:因为x 2-x +1=⎝⎛⎭⎫x -122+34>0, 又因为m (x 2-x +1)-6<0,所以m <6x 2-x +1.因为函数y =6x 2-x +1=6⎝⎛⎭⎫x -122+34在[1,3]上的最小值为67,所以只需m <67即可.因为m ≠0,所以m 的取值范围是mm <0或0<m <67.考法(三) 在参数的某区间上恒成立时求变量范围[例4] 对任意m ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(m -4)x +4-2m 的值恒大于零,求x 的取值范围.[解] 由f (x )=x 2+(m -4)x +4-2m =(x -2)m +x 2-4x +4,令g (m )=(x -2)m +x 2-4x +4,则原问题转化为关于m 的一次函数问题. 由题意知在[-1,1]上,g (m )的值恒大于零,∴⎩⎪⎨⎪⎧g (-1)=(x -2)×(-1)+x 2-4x +4>0,g (1)=(x -2)+x 2-4x +4>0,解得x <1或x >3.故当x 的取值范围是(-∞,1)∪(3,+∞)时,对任意的m ∈[-1,1],函数f (x )的值恒大于零.[易错提醒]解决恒成立问题一定要清楚选谁为主元,谁是参数.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.即把变元与参数交换位置,构造以参数为变量的函数,根据原变量的取值范围列式求解.能力练通 抓应用体验的“得”与“失”1.[考点一]不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x (x +2)>0,|x |<1的解集为( )A .{x |-2<x <-1}B .{x |-1<x <0}C .{x |0<x <1}D .{x |x >1}解析:选C 解x (x +2)>0,得x <-2或x >0;解|x |<1,得-1<x <1.因为不等式组的解集为两个不等式解集的交集,即解集为{x |0<x <1}.2.[考点一]已知不等式x 2-2x -3<0的解集为A ,不等式x 2+x -6<0的解集为B ,不等式x 2+ax +b <0的解集为A ∩B ,则a +b 等于( )A .-3B .1C .-1D .3解析:选A 由题意得,A ={x |-1<x <3},B ={x |-3<x <2},∴A ∩B ={x |-1<x <2},由根与系数的关系可知,a =-1,b =-2,则a +b =-3.3.[考点二·考法(一)]若不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立,则k 的取值范围为( )A .(-3,0)B .[-3,0)C .[-3,0]D .(-3,0]解析:选D 当k =0时,显然成立;当k ≠0时,即一元二次不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立,则⎩⎪⎨⎪⎧k <0,k 2-4×2k ×⎝⎛⎭⎫-38<0,解得-3<k <0. 综上,满足不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立的k 的取值范围是(-3,0].4.[考点二·考法(二)]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( )A .[-4,1]B .[-4,3]C .[1,3]D .[-1,3]解析:选B 原不等式为(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 ≤3.5.[考点二·考法(三)]要使不等式x 2+(a -6)x +9-3a >0,|a |≤1恒成立,则x 的取值范围为________.解析:将原不等式整理为形式上是关于a 的不等式(x -3)a +x 2-6x +9>0.令f (a )=(x -3)a +x 2-6x +9.因为f (a )>0在|a |≤1时恒成立,所以①若x =3,则f (a )=0,不符合题意,应舍去.②若x ≠3,则由一次函数的单调性,可得⎩⎪⎨⎪⎧ f (-1)>0,f (1)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-7x +12>0,x 2-5x +6>0,解得x <2或x >4.答案:(-∞,2)∪(4,+∞)[全国卷5年真题集中演练——明规律] 1.(2014·新课标全国卷Ⅰ)已知集合A ={x |x 2-2x -3≥0},B ={x |-2≤x <2},则A ∩B =( )A .[-2,-1]B .[-1,2)C .[-1,1]D .[1,2)解析:选A A ={x |x ≤-1或x ≥3},故A ∩B =[-2,-1],故选A.2.(2014·新课标全国卷Ⅱ)设集合M ={0,1,2},N ={x |x 2-3x +2≤0},则M ∩N =( ) A .{1} B .{2} C .{0,1}D .{1,2}解析:选D N ={x |x 2-3x +2≤0}={x |1≤x ≤2},又M ={0,1,2},所以M ∩N ={1,2}. 3.(2013·新课标全国卷Ⅰ)已知集合A ={x |x 2-2x >0},B ={x |-5<x <5},则( ) A .A ∩B =∅ B .A ∪B =R C .B ⊆AD .A ⊆B解析:选B 集合A ={x |x >2或x <0},所以A ∪B ={x |x >2或x <0}∪{x |-5<x <5}=R ,故选B.[课时达标检测] 重点保分课时——一练小题夯双基,二练题点过高考[练基础小题——强化运算能力]1.若a >b >0,则下列不等式不成立的是( ) A.1a <1bB .|a |>|b |C .a +b <2abD.⎝⎛⎭⎫12a <⎝⎛⎭⎫12b解析:选C ∵a >b >0,∴1a <1b,且|a |>|b |,a +b >2ab ,又f (x )=⎝⎛⎭⎫12x 是减函数,∴⎝⎛⎭⎫12a <⎝⎛⎭⎫12b.故C 项不成立.2.函数f (x )= 1-xx +2的定义域为( ) A .[-2,1] B .(-2,1]C .[-2,1)D .(-∞,-2]∪[1,+∞)解析:选B 要使函数f (x )=1-xx +2有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧(1-x )(x +2)≥0,x +2≠0,解得-2<x ≤1,即函数的定义域为(-2,1].3.已知x >y >z ,x +y +z =0,则下列不等式成立的是( ) A .xy >yz B .xz >yz C .xy >xzD .x |y |>z |y |解析:选C 因为x >y >z ,x +y +z =0,所以3x >x +y +z =0,所以x >0,又y >z ,所以xy >xz ,故选C.4.不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3<0,2x 2-7x +6>0的解集是( )A .(2,3) B.⎝⎛⎭⎫1,32∪(2,3) C.⎝⎛⎭⎫-∞,32∪(3,+∞) D .(-∞,1)∪(2,+∞)解析:选B ∵x 2-4x +3<0,∴1<x <3.又∵2x 2-7x +6>0,∴(x -2)(2x -3)>0,∴x <32或x >2,∴原不等式组的解集为⎝⎛⎭⎫1,32∪(2,3). 5.已知关于x 的不等式ax 2+2x +c >0的解集为-13,12,则不等式-cx 2+2x -a >0的解集为________.解析:依题意知,⎩⎨⎧-13+12=-2a ,-13×12=ca ,∴解得a =-12,c =2,∴不等式-cx 2+2x -a >0,即为-2x 2+2x +12>0,即x 2-x -6<0,解得-2<x <3.所以不等式的解集为(-2,3).答案:(-2,3)[练常考题点——检验高考能力]一、选择题1.设集合A ={x |x 2+x -6≤0},集合B 为函数y =1x -1的定义域,则A ∩B 等于( )A .(1,2)B .[1,2]C .[1,2)D .(1,2]解析:选D A ={x |x 2+x -6≤0}={x |-3≤x ≤2},由x -1>0得x >1,即B ={x |x >1},所以A ∩B ={x |1<x ≤2}.2.已知a ,b ,c ∈R ,则下列命题正确的是( ) A .a >b ⇒ac 2>bc 2 B.a c >bc⇒a >b C.⎭⎬⎫a >b ab <0⇒1a >1bD.⎭⎬⎫a >b ab >0⇒1a >1b解析:选C 当c =0时,ac 2=0,bc 2=0,故由a >b 不能得到ac 2>bc 2,故A 错误;当c <0时,a c >b c ⇒a <b ,故B 错误;因为1a -1b =b -aab >0⇔⎩⎪⎨⎪⎧ab >0,a <b 或⎩⎪⎨⎪⎧ab <0,a >b ,故选项D 错误,C 正确.故选C.3.已知a >0,且a ≠1,m =a a 2+1,n =a a +1,则( )A .m ≥nB .m >nC .m <nD .m ≤n解析:选B 由题易知m >0,n >0,两式作商,得m n =a (a 2+1)-(a +1)=a a (a -1),当a >1时,a (a -1)>0,所以a a (a-1)>a 0=1,即m >n ;当0<a <1时,a (a -1)<0,所以a a (a-1)>a 0=1,即m >n .综上,对任意的a >0,a ≠1,都有m >n .4.若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -3≤0,x 2+4x -(1+a )≤0的解集不是空集,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-4]B .[-4,+∞)C .[-4,3]D .[-4,3)解析:选B 不等式x 2-2x -3≤0的解集为[-1,3],假设⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -3≤0,x 2+4x -(a +1)≤0的解集为空集,则不等式x 2+4x -(a +1)≤0的解集为集合{x |x <-1或x >3}的子集,因为函数f (x )=x 2+4x -(a +1)的图象的对称轴方程为x =-2,所以必有f (-1)=-4-a >0,即a <-4,则使⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -3≤0,x 2+4x -(1+a )≤0的解集不为空集的a 的取值范围是a ≥-4.5.若不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,则a 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫-235,+∞ B.⎣⎡⎦⎤-235,1 C .(1,+∞)D.⎝⎛⎦⎤-∞,-235 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,+∞. 6.在R 上定义运算:⎝⎛⎭⎫a c b d =ad -bc ,若不等式⎝⎛⎭⎫x -1a +1 a -2x ≥1对任意实数x 恒成立,则实数a 的最大值为( )A .-12B .-32 C.12 D.32解析:选D 由定义知,不等式⎝⎛⎭⎫x -1a +1 a -2x ≥1等价于x 2-x -(a 2-a -2)≥1,∴x 2-x +1≥a 2-a 对任意实数x 恒成立.∵x 2-x +1=⎝⎛⎭⎫x -122+34≥34,∴a 2-a ≤34,解得-12≤a ≤32,则实数a 的最大值为32.二、填空题7.已知a ,b ,c ∈R ,有以下命题: ①若1a <1b ,则c a <c b ;②若a c 2<b c 2,则a <b ;③若a >b ,则a ·2c >b ·2c .其中正确的是__________(请把正确命题的序号都填上).解析:①若c ≤0,则命题不成立.②由a c 2<b c 2得a -bc 2<0,于是a <b ,所以命题正确.③中由2c >0知命题正确.答案:②③8.若0<a <1,则不等式(a -x )⎝⎛⎭⎫x -1a >0的解集是________. 解析:原不等式为(x -a )⎝⎛⎭⎫x -1a <0,由0<a <1得a <1a ,∴a <x <1a. 答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪a <x <1a 9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+ax ,x ≥0,bx 2-3x ,x <0为奇函数,则不等式f (x )<4的解集为________.解析:若x >0,则-x <0,则f (-x )=bx 2+3x .因为f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ),即bx 2+3x =-x 2-ax ,可得a =-3,b =-1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-3x ,x ≥0,-x 2-3x ,x <0.当x ≥0时,由x 2-3x <4解得0≤x <4;当x <0时,由-x 2-3x <4解得x <0,所以不等式f (x )<4的解集为(-∞,4).答案:(-∞,4)10.(2016·西安一模)若关于x 的二次不等式x 2+mx +1≥0的解集为R ,则实数m 的取值范围是________.解析:不等式x 2+mx +1≥0的解集为R ,相当于二次函数y =x 2+mx +1的最小值非负,即方程x 2+mx +1=0最多有一个实根,故Δ=m 2-4≤0,解得-2≤m ≤2.答案:[-2,2] 三、解答题11.已知f (x )=-3x 2+a (6-a )x +6. (1)解关于a 的不等式f (1)>0;(2)若不等式f (x )>b 的解集为(-1,3),求实数a ,b 的值. 解:(1)∵f (x )=-3x 2+a (6-a )x +6, ∴f (1)=-3+a (6-a )+6=-a 2+6a +3>0, 即a 2-6a -3<0,解得3-23<a <3+2 3. ∴不等式的解集为{a |3-23<a <3+23}. (2)∵f (x )>b 的解集为(-1,3),∴方程-3x 2+a (6-a )x +6-b =0的两根为-1,3, ∴⎩⎨⎧-1+3=a (6-a )3,-1×3=-6-b3,解得⎩⎨⎧a =3±3,b =-3.故a 的值为3+3或3-3,b 的值为-3.12.已知函数f (x )=x 2-2ax -1+a ,a ∈R. (1)若a =2,试求函数y =f (x )x(x >0)的最小值; (2)对于任意的x ∈[0,2],不等式f (x )≤a 成立,试求a 的取值范围.解:(1)依题意得y =f (x )x =x 2-4x +1x =x +1x -4.因为x >0,所以x +1x ≥2.当且仅当x =1x 时,即x =1时,等号成立. 所以y ≥-2.所以当x =1时,y =f (x )x 的最小值为-2. (2)因为f (x )-a =x 2-2ax -1,所以要使得“对任意的x ∈[0,2],不等式f (x )≤a 成立”只要“x 2-2ax -1≤0在[0,2]恒成立”.不妨设g (x )=x 2-2ax -1,则只要g (x )≤0在[0,2]上恒成立即可.所以⎩⎪⎨⎪⎧ g (0)≤0,g (2)≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧0-0-1≤0,4-4a -1≤0,解得a ≥34.则a 的取值范围为⎣⎡⎭⎫34,+∞.。
2018版高考数学文人教A版大一轮复习配套讲义:第七章
第1讲 不等式的性质与一元二次不等式最新考纲 1.了解现实世界和日常生活中存在着大量的不等关系,了解不等式(组)的实际背景;2.会从实际问题的情境中抽象出一元二次不等式模型;3.通过函数图象了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系;4.会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的程序框图.知 识 梳 理1.两个实数比较大小的方法(1)作差法⎩⎨⎧a -b >0⇔a >b ,a -b =0⇔a =b ,a -b <0⇔a <b ;(2)作商法⎩⎪⎨⎪⎧ab >1⇔a >b (a ∈R ,b >0),ab =1⇔a =b (a ∈R ,b >0),a b <1⇔a <b (a ∈R ,b >0).2.不等式的性质(1)对称性:a >b ⇔b <a ; (2)传递性:a >b ,b >c ⇒a >c ;(3)可加性:a >b ⇔a +c >b +c ;a >b ,c >d ⇒a +c >b +d ; (4)可乘性:a >b ,c >0⇒ac >bc ;a >b >0,c >d >0⇒ac >bd ; (5)可乘方:a >b >0⇒a n >b n (n ∈N ,n ≥1); (6)可开方:a >b >0n ∈N ,n ≥2). 3.三个“二次”间的关系诊 断 自 测1.判断正误(在括号内打“√”或“×”) 精彩PPT 展示(1)a >b ⇔ac 2>bc 2.( )(2)若不等式ax 2+bx +c <0的解集为(x 1,x 2),则必有a >0.( )(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.( ) 解析 (1)由不等式的性质,ac 2>bc 2⇒a >b ;反之,c =0时,a >bac 2>bc 2.(3)若方程ax 2+bx +c =0(a <0)没有实根.则不等式ax 2+bx +c >0的解集为∅. (4)当a =b =0,c ≤0时,不等式ax 2+bx +c ≤0也在R 上恒成立. 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× 2.若a >b >0,c <d <0,则一定有( ) A.a d >bcB.a d <b cC.a c >b dD.a c <b d解析 因为c <d <0,所以0>1c >1d ,两边同乘-1,得-1d >-1c >0,又a >b >0,故由不等式的性质可知-a d >-b c >0.两边同乘-1,得a d <bc .故选B. 答案 B3.设集合M ={x |x 2-3x -4<0},N ={x |0≤x ≤5},则M ∩N 等于( ) A.(0,4]B.[0,4)C.[-1,0)D.(-1,0]解析 ∵M ={x |x 2-3x -4<0}={x |-1<x <4},∴M ∩N =[0,4). 答案 B4.当x >0时,若不等式x 2+ax +1≥0恒成立,则a 的最小值为( ) A.-2B.-3C.-1D.-32解析 当Δ=a 2-4≤0,即-2≤a ≤2时,不等式x 2+ax +1≥0对任意x >0恒成立,当Δ=a 2-4>0,则需⎩⎪⎨⎪⎧a 2-4>0,-a 2<0,解得a >2,所以使不等式x 2+ax +1≥0对任意x >0恒成立的实数a 的最小值是-2. 答案 A5.(必修5P80A3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,+∞)考点一 比较大小及不等式的性质的应用【例1】 (1)已知实数a ,b ,c 满足b +c =6-4a +3a 2,c -b =4-4a +a 2,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A.c ≥b >a B.a >c ≥b C.c >b >aD.a >c >b(2)若1a <1b <0,给出下列不等式:①1a +b <1ab ;②|a |+b >0;③a -1a >b -1b ;④ln a 2>ln b 2.其中正确的不等式是( ) A.①④B.②③C.①③D.②④解析 (1)∵c -b =4-4a +a 2=(a -2)2≥0,∴c ≥b . 又b +c =6-4a +3a 2,∴2b =2+2a 2,∴b =a 2+1, ∴b -a =a 2-a +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+34>0,∴b >a ,∴c ≥b >a .(2)法一 因为1a <1b <0,故可取a =-1,b =-2.显然|a |+b =1-2=-1<0,所以②错误;因为ln a 2=ln(-1)2=0,ln b 2=ln(-2)2=ln 4>0,所以④错误.综上所述,可排除A ,B ,D.法二 由1a <1b <0,可知b <a <0.①中,因为a +b <0,ab >0,所以1a +b<0,1ab>0.故有1a +b <1ab ,即①正确;②中,因为b <a <0,所以-b >-a >0.故-b >|a |,即|a |+b <0,故②错误; ③中,因为b <a <0,又1a <1b <0,则-1a >-1b >0, 所以a -1a >b -1b ,故③正确;④中,因为b <a <0,根据y =x 2在(-∞,0)上为减函数,可得b 2>a 2>0,而y =ln x 在定义域(0,+∞)上为增函数,所以ln b 2>ln a 2,故④错误.由以上分析,知①③正确. 答案 (1)A (2)C规律方法 (1)比较大小常用的方法: ①作差法;②作商法;③函数的单调性法.(2)判断多个不等式是否成立,常用方法:一是直接使用不等式性质,逐个验证;二是用特殊法排除.【训练1】 (1)(2017·松滋市校级期中)已知p =a +1a -2,q =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-2,其中a >2,x ∈R ,则p ,q 的大小关系是( ) A.p ≥qB.p >qC.p <qD.p ≤q(2)设a >b >1,c <0,给出下列三个结论:①c a >cb ;②ac <b c ;③log b (a -c )>log a (b-c ).其中所有的正确结论的序号是( ) A.①B.①②C.②③D.①②③解析 (1)由a >2,故p =a +1a -2=(a -2)+1a -2+2≥2+2=4,当且仅当a =3时取等号.因为x 2-2≥-2,所以q =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-2≤⎝ ⎛⎭⎪⎫12-2=4,当且仅当x =0时取等号,所以p ≥q .(2)由不等式性质及a >b >1知1a <1b ,又c <0,所以c a >cb ,①正确;构造函数y =xc ,∵c <0,∴y =x c 在(0,+∞)上是减函数,又a >b >1,∴a c <b c ,知②正确;∵a >b >1,c <0,∴a -c >b -c >1,∴log b (a -c )>log a (a -c )>log a (b -c ),知③正确. 答案 (1)A (2)D考点二 一元二次不等式的解法(多维探究) 命题角度一 不含参的不等式【例2-1】 求不等式-2x 2+x +3<0的解集. 解 化-2x 2+x +3<0为2x 2-x -3>0, 解方程2x 2-x -3=0得x 1=-1,x 2=32,∴不等式2x 2-x -3>0的解集为(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞,即原不等式的解集为(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞.命题角度二 含参不等式【例2-2】 解关于x 的不等式ax 2-2≥2x -ax (x ∈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-2<a <0,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{-1}; 当a <-2时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-1≤x ≤2a . 规律方法 含有参数的不等式的求解,往往需要比较(相应方程)根的大小,对参数进行分类讨论:(1)若二次项系数为常数,可先考虑分解因式,再对参数进行讨论;若不易分解因式,则可对判别式进行分类讨论;(2)若二次项系数为参数,则应先考虑二次项是否为零,然后再讨论二次项系数不为零的情形,以便确定解集的形式;(3)其次对相应方程的根进行讨论,比较大小,以便写出解集.【训练2】 (1)已知不等式x 2-2x -3<0的解集为A ,不等式x 2+x -6<0的解集为B ,不等式x 2+ax +b <0的解集为A ∩B ,则a +b 等于( ) A.-3B.1C.-1D.3(2)不等式2x 2-x <4的解集为________.解析 (1)由题意得,A ={x |-1<x <3},B ={x |-3<x <2},所以A ∩B ={x |-1<x <2},由题意知,-1,2为方程x 2+ax +b =0的两根,由根与系数的关系可知,a =-1,b =-2,则a +b =-3.(2)因为4=22且y =2x 在R 上单调递增,所以2x 2-x <4可化为x 2-x <2,解得-1<x <2,所以2x 2-x <4的解集是{x |-1<x <2}. 答案 (1)A (2){x |-1<x <2}考点三 一元二次不等式的恒成立问题(多维探究) 命题角度一 在R 上恒成立【例3-1】 若一元二次不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立,则k 的取值范围为( ) A.(-3,0]B.[-3,0)C.[-3,0]D.(-3,0)解析 2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立, 则必有⎩⎪⎨⎪⎧2k <0,Δ=k 2-4×2k ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-38<0,解之得-3<k <0.答案 D命题角度二 在给定区间上恒成立【例3-2】 设函数f (x )=mx 2-mx -1(m ≠0),若对于x ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,则m 的取值范围是________. 解析 要使f (x )<-m +5在[1,3]上恒成立, 则mx 2-mx +m -6<0,即m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6<0在x ∈[1,3]上恒成立.有以下两种方法:法一 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,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 ⎪⎪⎪0<m <67或m <0. 法二 因为x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34>0,又因为m (x 2-x +1)-6<0,所以m <6x 2-x +1.因为函数y =6x 2-x +1=6⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34在[1,3]上的最小值为67,所以只需m <67即可.因为m ≠0,所以m 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪⎪0<m <67或m <0 . 答案⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪⎪0<m <67或m <0 命题角度三 给定参数范围的恒成立问题【例3-3】 已知a ∈[-1,1]时不等式x 2+(a -4)x +4-2a >0恒成立,则x 的取值范围为( ) A.(-∞,2)∪(3,+∞) B.(-∞,1)∪(2,+∞) C.(-∞,1)∪(3,+∞)D.(1,3)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, 所以f (-1)=x 2-5x +6>0,且f (1)=x 2-3x +2>0即可,解不等式组⎩⎨⎧x 2-5x +6>0,x 2-3x +2>0,得x <1或x >3.答案 C规律方法 恒成立问题求解思路(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.【训练3】 (1)若不等式x 2-2x +5≥a 2-3a 对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A.[-1,4]B.(-∞,-2]∪[5,+∞)C.(-∞,-1]∪[4,+∞)D.[-2,5](2)已知函数f (x )=x 2+mx -1,若对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0成立,则实数m 的取值范围是______.解析 (1)由于x 2-2x +5=(x -1)2+4的最小值为4,所以x 2-2x +5≥a 2-3a 对任意实数x 恒成立,只需a 2-3a ≤4,解得-1≤a ≤4. (2)二次函数f (x )对于任意x ∈[m ,m +1], 都有f (x )<0成立,则⎩⎨⎧f (m )=m 2+m 2-1<0,f (m +1)=(m +1)2+m (m +1)-1<0,解得-22<m <0.答案 (1)A (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0[思想方法]1.比较法是不等式性质证明的理论依据,是不等式证明的主要方法之一,比较法之一作差法的主要步骤为作差——变形——判断正负.2.判断不等式是否成立,主要有利用不等式的性质和特殊值验证两种方法,特别是对于有一定条件限制的选择题,用特殊值验证的方法更简单.3.“三个二次”的关系是解一元二次不等式的理论基础;一般可把a <0的情况转化为a >0时的情形.4.(1)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. (2)解决恒成立问题一定要搞清谁是主元,谁是参数.一般地,知道谁的范围,谁就是主元,求谁的范围,谁就是参数. [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)的解集为R 还是∅,要注意区别.3.含参数的不等式要注意选好分类标准,避免盲目讨论.基础巩固题组 (建议用时:40分钟)一、选择题1.若f (x )=3x 2-x +1,g (x )=2x 2+x -1,则f (x ),g (x )的大小关系是( ) A.f (x )=g (x ) B.f (x )>g (x )C.f (x )<g (x )D.随x 的值变化而变化解析 f (x )-g (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1>0⇒f (x )>g (x ).答案 B2.已知下列四个条件:①b >0>a ,②0>a >b ,③a >0>b ,④a >b >0,能推出1a <1b 成立的有( ) A.1个B.2个C.3个D.4个解析 运用倒数性质,由a >b ,ab >0可得1a <1b ,②、④正确.又正数大于负数,①正确,③错误,故选C. 答案 C3.(2017·河北省三市联考)若集合A ={x |3+2x -x 2>0},集合B ={x |2x <2},则A ∩B 等于( ) A.(1,3) B.(-∞,-1) C.(-1,1)D.(-3,1)解析 依题意,可求得A =(-1,3),B =(-∞,1),∴A ∩B =(-1,1). 答案 C4.若集合A ={x |ax 2-ax +1<0}=∅,则实数a 的取值范围是( ) A.{a |0<a <4} B.{a |0≤a <4} C.{a |0<a ≤4}D.{a |0≤a ≤4}解析 由题意知a =0时,满足条件.a ≠0时,由⎩⎨⎧a >0,Δ=a 2-4a ≤0,得0<a ≤4,所以0≤a ≤4. 答案 D5.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 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. 答案 C 二、填空题6.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 2+2x ,x ≥0,-x 2+2x ,x <0,则不等式f (x )>3的解集为________.解析 由题意知⎩⎨⎧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}.答案 {x |x >1}7.(2016·重庆模拟)若关于x 的不等式ax >b 的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,15,则关于x 的不等式ax 2+bx -45a >0的解集为________.解析 由已知ax >b 的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,15,可知a <0,且b a =15,将不等式ax 2+bx-45a >0两边同除以a ,得x 2+b a x -45<0,即x 2+15x -45<0,解得-1<x <45,故不等式ax 2+bx -45a >0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,45.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,45 8.不等式a 2+8b 2≥λb (a +b )对于任意的a ,b ∈R 恒成立,则实数λ的取值范围为________.解析 因为a 2+8b 2≥λb (a +b )对于任意的a ,b ∈R 恒成立,所以a 2+8b 2-λb (a +b )≥0对于任意的a ,b ∈R 恒成立,即a 2-λba +(8-λ)b 2≥0恒成立, 由二次不等式的性质可得,Δ=λ2b 2+4(λ-8)b 2=b 2(λ2+4λ-32)≤0, 所以(λ+8)(λ-4)≤0, 解得-8≤λ≤4. 答案 [-8,4] 三、解答题9.已知f (x )=-3x 2+a (6-a )x +6.(1)解关于a 的不等式f (1)>0;(2)若不等式f (x )>b 的解集为(-1,3),求实数a ,b 的值.解 (1)由题意知f (1)=-3+a (6-a )+6=-a 2+6a +3>0,即a 2-6a -3<0,解得3-23<a <3+2 3.所以不等式的解集为{a |3-23<a <3+23}. (2)∵f (x )>b 的解集为(-1,3),∴方程-3x 2+a (6-a )x +6-b =0的两根为-1,3, ∴⎩⎪⎨⎪⎧(-1)+3=a (6-a )3,(-1)×3=-6-b 3,解得⎩⎨⎧a =3±3,b =-3.即a 的值为3±3,b 的值为-3.10.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)若再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.所以y =f (x )=40(10-x )(25+4x ), 定义域为x ∈[0,2].(2)由题意得40(10-x )(25+4x )≥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.能力提升题组 (建议用时:20分钟)11.下面四个条件中,使a >b 成立的充分而不必要的条件是( )A.a >b +1B.a >b -1C.a 2>b 2D.a 3>b 3解析 A 项:若a >b +1,则必有a >b ,反之,当a =2,b =1时,满足a >b ,但不能推出a >b +1,故a >b +1是a >b 成立的充分而不必要条件;B 项:当a =b =1时,满足a >b -1,反之,由a >b -1不能推出a >b ;C 项:当a =-2,b =1时,满足a 2>b 2,但a >b 不成立;D 项:a >b 是a 3>b 3的充要条件,综上所述答案选A. 答案 A12.(2017·湛江调研)已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),若不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <12或x >3,则f (e x )>0(e 是自然对数的底数)的解集是( )A.{x |x <-ln 2或x >ln 3}B.{x |ln 2<x <ln 3}C.{x |x <ln 3}D.{x |-ln 2<x <ln 3}解析 法一 依题意可得f (x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12(x -3)(a <0),则f (e x)=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫e x -12(e x -3)(a <0),由f (e x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫e x -12(e x -3)>0,可得12<e x <3,解得-ln 2<x <ln 3,故选D.法二 由题知,f (x )>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |12<x <3,令12<e x <3,得-ln 2<x <ln 3,故选D.答案 D13.若不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,则实数a 的取值范围是________. 解析 设f (x )=x 2+ax -2,由题知:Δ=a 2+8>0, 所以方程x 2+ax -2=0恒有一正一负两根,于是不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解的充要条件是f (5)>0,即a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞. 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞14.解关于x 的不等式ax 2-(2a +1)x +2<0(a ∈R ). 解 原不等式可化为(ax -1)(x -2)<0.(1)当a >0时,原不等式可以化为a (x -2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0,根据不等式的性质,这个不等式等价于(x -2)·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0.因为方程(x -2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a =0的两个根分别是2,1a ,所以当0<a <12时,2<1a ,则原不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2<x <1a ;当a =12时,原不等式的解集是∅;当a >12时,1a <2,则原不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1a <x <2. (2)当a =0时,原不等式为-(x -2)<0,解得x >2, 即原不等式的解集是{x |x >2}.(3)当a <0时,原不等式可以化为a (x -2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0,根据不等式的性质,这个不等式等价于(x -2)·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a >0, 由于1a <2,故原不等式的解集是⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x <1a 或x >2.综上所述,当a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <1a 或x >2;当a =0时,不等式的解集为{x |x >2};当0<a <12时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪2<x <1a ;当a =12时,不等式的解集为∅;当a >12时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1a <x <2. 第2讲 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题最新考纲 1.会从实际情境中抽象出二元一次不等式组;2.了解二元一次不等式的几何意义,能用平面区域表示二元一次不等式组;3.会从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问题,并能加以解决.知 识 梳 理1.二元一次不等式(组)表示的平面区域(1)一般地,二元一次不等式Ax +By +C >0在平面直角坐标系中表示直线Ax +By +C =0某一侧的所有点组成的平面区域(半平面)不含边界直线.不等式Ax +By +C ≥0所表示的平面区域(半平面)包括边界直线.(2)对于直线Ax +By +C =0同一侧的所有点(x ,y ),使得Ax +By +C 的值符号相同,也就是位于同一半平面内的点,其坐标适合同一个不等式Ax +By +C >0;而位于另一个半平面内的点,其坐标适合另一个不等式Ax +By +C <0.(3)由几个不等式组成的不等式组所表示的平面区域,是各个不等式所表示的平面区域的公共部分.2.线性规划的有关概念诊断自测1.判断正误(在括号内打“√”或“×”)精彩PPT展示(1)不等式Ax+By+C>0表示的平面区域一定在直线Ax+By+C=0的上方.()(2)线性目标函数的最优解可能是不唯一的.()(3)线性目标函数取得最值的点一定在可行域的顶点或边界上.()(4)在目标函数z=ax+by(b≠0)中,z的几何意义是直线ax+by-z=0在y轴上的截距.()(5)不等式x2-y2<0表示的平面区域是一、三象限角的平分线和二、四象限角的平分线围成的含有y轴的两块区域.()解析(1)不等式x-y+1>0表示的平面区域在直线x-y+1=0的下方.(4)直线ax+by-z=0在y轴上的截距是z b.答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)√2.下列各点中,不在x+y-1≤0表示的平面区域内的是()A.(0,0)B.(-1,1)C.(-1,3)D.(2,-3) 解析把各点的坐标代入可得(-1,3)不适合,故选C.答案 C3.(必修5P86T3)不等式组⎩⎨⎧x -3y +6≥0,x -y +2<0表示的平面区域是( )解析 x -3y +6≥0表示直线x -3y +6=0及其右下方部分,x -y +2<0表示直线x -y +2=0左上方部分,故不等式表示的平面区域为选项B. 答案 B4.(2016·全国Ⅱ卷)若x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x -y +1≥0,x +y -3≥0,x -3≤0,则z =x -2y 的最小值为________.解析 画出可行域,数形结合可知目标函数的最小值在直线x =3与直线x -y +1=0的交点(3,4)处取得,代入目标函数z =x -2y 得到-5. 答案 -55.若变量x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧y ≤x ,x +y ≤4,y ≥k ,且z =2x +y 的最小值为-6,则k =________.解析 作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,z =2x +y ,则y =-2x +z .易知当直线y =-2x +z 过点A (k ,k )时,z =2x +y 取得最小值,即3k =-6,所以k =-2.答案 -2考点一 二元一次不等式(组)表示的平面区域【例1】 (1)(2017·郑州预测)若不等式x 2+y 2≤2所表示的平面区域为M ,不等式组⎩⎨⎧x -y ≥0,x +y ≥0,y ≥2x -6表示的平面区域为N ,现随机向区域N 内抛一粒豆子,则豆子落在区域M 内的概率为________.(2)(2015·重庆卷)若不等式组⎩⎨⎧x +y -2≤0,x +2y -2≥0,x -y +2m ≥0表示的平面区域为三角形,且其面积等于43,则m 的值为( ) A.-3B.1C.43D.3解析 (1)作出不等式组与不等式表示的可行域如图阴影部分所示,平面区域N 的面积为12×3×(6+2)=12,区域M在区域N 内的面积为14π(2)2=π2,故所求概率P =π212=π24. (2)如图,要使不等式组表示的平面区域为三角形,则-2m <2,则m >-1,由⎩⎨⎧x +y -2=0,x -y +2m =0,解得⎩⎨⎧x =1-m ,y =1+m ,即A (1-m ,1+m).由⎩⎨⎧x +2y -2=0,x -y +2m =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =23-43m ,y =23+23m ,即B ⎝ ⎛⎭⎪⎫23-43m ,23+23m ,所围成的区域为△ABC ,则S △ABC =S △ADC -S △BDC =12(2+2m )(1+m )-12(2+2m )·23(1+m )=13(1+m )2=43, 解得m =-3(舍去)或m =1.故选B. 答案 (1)π24 (2)B规律方法 二元一次不等式(组)表示平面区域的判断方法:直线定界,测试点定域,注意不等式中不等号有无等号,无等号时直线画成虚线,有等号时直线画成实线.测试点可以选一个,也可以选多个,若直线不过原点,则测试点常选取原点.【训练1】 若不等式组⎩⎨⎧x ≥0,x +3y ≥4,3x +y ≤4所表示的平面区域被直线y =kx +43分为面积相等的两部分,则k 的值是( ) A.73 B.37 C.43 D.34解析 不等式组表示的平面区域如图所示.由于直线y =kx +43过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,43.因此只有直线过AB 中点时,直线y =kx +43能平分平面区域.因为A (1,1),B (0,4),所以AB 中点D ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,52.当y =kx +43过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,52时,52=k 2+43,所以k =73. 答案 A考点二 线性规划相关问题(多维探究) 命题角度一 求目标函数的最值【例2-1】 (1)(2016·全国Ⅲ卷)设x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧2x -y +1≥0,x -2y -1≤0,x ≤1,则z =2x+3y -5的最小值为________.(2)(2015·全国Ⅰ卷)若x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x -1≥0,x -y ≤0,x +y -4≤0,则yx 的最大值为________.解析 (1)画出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示.由题意可知,当直线y =-23x +53+z3过点A (-1,-1)时,z 取得最小值,即z min =2×(-1)+3×(-1)-5=-10.(2)作出可行域如图中阴影部分所示,由斜率的意义知,y x 是可行域内一点与原点连线的斜率,由图可知,点A (1,3)与原点连线的斜率最大,故yx 的最大值为3. 答案 (1)-10 (2)3命题角度二 求参数的值或范围【例2-2】 (2015·福建卷)变量x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x +y ≥0,x -2y +2≥0,mx -y ≤0.若z =2x -y的最大值为2,则实数m 等于( ) A.-2B.-1C.1D.2解析 如图所示,目标函数z =2x -y 取最大值2,即y =2x -2时,画出⎩⎨⎧x +y ≥0,x -2y +2≥0表示的区域,由于mx-y ≤0过定点(0,0),要使z =2x -y 取最大值2,则目标函数必过两直线x -2y +2=0与y =2x -2的交点A (2,2),因此直线mx -y =0过点A (2,2),故有2m -2=0,解得m =1. 答案 C规律方法 线性规划两类问题的解决方法(1)求目标函数的最值:画出可行域后,要根据目标函数的几何意义求解,常见的目标函数有:①截距型:形如z =ax +by ;②距离型:形如z =(x -a )2+(y -b )2.③斜率型:形如z =y -bx -a.(2)求参数的值或范围:参数的位置可能在目标函数中,也可能在约束条件中.求解步骤为:①注意对参数取值的讨论,将各种情况下的可行域画出来;②在符合题意的可行域里,寻求最优解.【训练2】 (1)设x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x +y ≥a ,x -y ≤-1,且z =x +ay 的最小值为7,则a =( ) A.-5 B.3 C.-5或3D.5或-3(2)(2017·西安检测)已知变量x ,y 满足⎩⎨⎧2x -y ≤0,x -2y +3≥0,x ≥0,则z =(2)2x +y 的最大值为________.解析 (1)二元一次不等式组表示的平面区域如图所示,其中A ⎝ ⎛⎭⎪⎫a -12,a +12.由z=x +ay 得y =-1a x +za .由图可知当-1≤-1a ≤1时,z 可取得最小值,此时a ≥1或a ≤-1.又直线y =-1a x +za 过A 点时,z 取得最小值,因此a -12+a ×a +12=7,化简得a 2+2a -15=0,解得a =3或a =-5,当a =3时,经检验知满足题意;当a =-5时,目标函数z =x +ay 过点A 时取得最大值,不满足题意,故选B. (2)作出不等式组所表示的平面区域,如图阴影部分所示.令m =2x +y ,由图象可知当直线y =-2x +m 经过点A 时,直线y =-2x +m 的纵截距最大,此时m 最大,故z 最大.由⎩⎨⎧2x -y =0,x -2y +3=0,解得⎩⎨⎧x =1,y =2, 即A (1,2).代入目标函数z =(2)2x +y 得,z =(2)2×1+2=4. 答案 (1)B (2)4考点三 实际生活中的线性规划问题【例3】 (2016·全国Ⅰ卷)某高科技企业生产产品A 和产品B 需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A 需要甲材料1.5 kg ,乙材料1 kg ,用5个工时;生产一件产品B 需要甲材料0.5 kg ,乙材料0.3 kg ,用3个工时,生产一件产品A 的利润为2 100元,生产一件产品B 的利润为900元.该企业现有甲材料150 kg ,乙材料90 kg ,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A 、产品B 的利润之和的最大值为________元.解析 设生产A 产品x 件,B 产品y 件,根据所耗费的材料要求、工时要求等其他限制条件,得线性约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧1.5x +0.5y ≤150,x +0.3y ≤90,5x +3y ≤600,x ≥0,x ∈N *,y ≥0,y ∈N *,目标函数z =2 100x +900y .作出可行域为图中的阴影部分(包括边界)内的整数点,图中阴影四边形的顶点坐标分别为(60,100),(0,200),(0,0),(90,0),在(60,100)处取得最大值,z max =2 100×60+900×100=216 000(元). 答案 216 000规律方法 解线性规划应用问题的一般步骤: (1)分析题意,设出未知量; (2)列出线性约束条件和目标函数; (3)作出可行域并利用数形结合求解; (4)作答.【训练3】 (2015·陕西卷)某企业生产甲、乙两种产品均需用A ,B 两种原料,已知生产1吨每种产品所需原料及每天原料的可用限额如表所示,如果生产1吨甲、乙产品可获利润分别为3万元、4万元,则该企业每天可获得最大利润为( )A.12万元B.16万元C.17万元D.18万元解析 设每天生产甲、乙产品分别为x 吨、y 吨,每天所获利润为z 万元,则有⎩⎨⎧3x +2y ≤12,x +2y ≤8,x ≥0,y ≥0,目标函数z =3x +4y ,线性约束条件表示的可行域如图阴影部分所示:可得目标函数在点A 处取到最大值. 由⎩⎨⎧x +2y =8,3x +2y =12,得A (2,3). 则z max =3×2+4×3=18(万元). 答案 D[思想方法]1.求最值:求二元一次目标函数z =ax +by (ab ≠0)的最值,将z =ax +by 转化为直线的斜截式:y =-a b x +z b ,通过求直线的截距zb 的最值间接求出z 的最值.最优解在顶点或边界取得.2.解线性规划应用题,可先找出各变量之间的关系,最好列成表格,然后用字母表示变量,列出线性约束条件;写出要研究的函数,转化成线性规划问题.3.利用线性规划的思想结合代数式的几何意义可以解决一些非线性规划问题. [易错防范]1.画出平面区域.避免失误的重要方法就是首先使二元一次不等式标准化.2.在通过求直线的截距z b 的最值间接求出z 的最值时,要注意:当b >0时,截距zb 取最大值时,z 也取最大值;截距zb 取最小值时,z 也取最小值;当b <0时,截距z b 取最大值时,z 取最小值;截距z b 取最小值时,z 取最大值.基础巩固题组 (建议用时:30分钟)一、选择题1.不等式(x -2y +1)(x +y -3)≤0在直角坐标平面内表示的区域(用阴影部分表示),应是下列图形中的( )解析 法一 不等式(x -2y +1)(x +y -3)≤0等价于⎩⎨⎧x -2y +1≤0,x +y -3≥0或⎩⎨⎧x -2y +1≥0,x +y -3≤0,画出对应的平面区域,可知C 正确. 法二 结合图形,由于点(0,0)和(0,4)都适合原不等式,所以点(0,0)和(0,4)必在区域内,故选C. 答案 C2.(2016·泰安模拟)不等式组⎩⎨⎧y ≤-x +2,y ≤x -1,y ≥0所表示的平面区域的面积为()A.1B.12C.13D.14解析 作出不等式组对应的区域为△BCD ,由题意知x B =1,x C =2.由⎩⎨⎧y =-x +2,y =x -1,得y D =12,所以S △BCD =12×(x C -x B )×12=14. 答案 D3.(2017·广州二测)不等式组⎩⎨⎧x -y ≤0,x +y ≥-2,x -2y ≥-2的解集记为D ,若(a ,b )∈D ,则z =2a-3b 的最小值是( ) A.-4B.-1C.1D.4解析 画出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,当a =-2,b =0,z =2a -3b 取得最小值-4. 答案 A4.(2017·长春质量监测)若x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧y ≤-x +1,y ≤x +1,y ≥0,则3x +5y 的取值范围是( ) A.[-5,3]B.[3,5]C.[-3,3]D.[-3,5]解析 作出如图所示的可行域及l 0:3x +5y =0,平行移动l 0到l 1过点A (0,1)时,3x +5y 有最大值5,平行移动l 0至l 2过点B (-1,0)时,3x +5y 有最小值-3,故选D.答案 D5.x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x +y -2≤0,x -2y -2≤0,2x -y +2≥0.若z =y -ax 取得最大值的最优解不唯一,则实数a 的值为( ) A.12或-1B.2或12C.2或1D.2或-1解析 如图,由y =ax +z 知z 的几何意义是直线在y 轴上的截距,故当a >0时,要使z =y -ax 取得最大值的最优解不唯一,则a =2;当a <0时,要使z =y -ax 取得最大值的最优解不唯一,则a =-1. 答案 D6.若函数y =2x 图象上存在点(x ,y )满足约束条件⎩⎨x -2y -3≤0,x ≥m ,则实数m 的最大值为( ) A.12B.1C.32D.2解析 在同一直角坐标系中作出函数y =2x的图象及⎩⎨⎧x +y -3≤0,x -2y -3≤0所表示的平面区域,如图阴影部分所示.由图可知,当m ≤1时,函数y =2x 的图象上存在点(x ,y )满足约束条件,故m 的最大值为1. 答案 B7.(2017·石家庄质检)已知x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x ≥1,y ≥-1,4x +y ≤9,x +y ≤3,若目标函数z =y -mx (m >0)的最大值为1,则m 的值是( ) A.-209B.1C.2D.5解析 作出可行域,如图所示的阴影部分.化目标函数z =y -mx (m >0)为y =mx +z ,由图可知,当直线y =mx +z 过A 点时,直线在y 轴的截距最大,由⎩⎨⎧x =1,x +y =3,解得⎩⎨⎧x =1,y =2,即A (1,2),∴2-m =1,解得m =1.故选B. 答案B8.(2016·贵州黔东南模拟)若变量x 、y 满足约束条件⎩⎨y ≤1,x >-1,则(x -2)2+y 2的最小值为( ) A.322B. 5C.92D.5解析 作出不等式组对应的平面区域如图中阴影部分所示.设z =(x -2)2+y 2,则z 的几何意义为区域内的点到定点D (2,0)的距离的平方,由图知C 、D 间的距离最小,此时z 最小.由⎩⎨⎧y =1,x -y +1=0得⎩⎨⎧x =0,y =1,即C (0,1),此时z min =(x -2)2+y 2=4+1=5,故选D. 答案 D 二、填空题9.设变量x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x +y -2≥0,x -y -2≤0,y ≥1,则目标函数z =x +2y 的最小值为________.解析 由线性约束条件画出可行域(如图所示).由z =x +2y ,得y =-12x +12z ,12z 的几何意义是直线y =-12x +12z 在y 轴上的截距,要使z 最小,需使12z 最小,易知当直线y =-12x +12z 过点A (1,1)时,z 最小,最小值为3. 答案 310.(2017·滕州模拟)已知O 是坐标原点,点M 的坐标为(2,1),若点N (x ,y )为平面区域⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤2,x ≥12,y ≥x 上的一个动点,则OM →·ON →的最大值是________.解析 依题意,得不等式组对应的平面区域如图中阴影部分所示,其中A ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32,C (1,1).设z =OM →·ON →=2x +y ,当目标函数z =2x +y 过点C (1,1)时,z =2x +y 取得最大值3. 答案 311.已知-1<x +y <4且2<x -y <3,则z =2x -3y 的取值范围是________(答案用区间表示).解析 法一 设2x -3y =a (x +y )+b (x -y ),则由待定系数法可得⎩⎨⎧a +b =2,a -b =-3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-12,b =52,所以z =-12(x +y )+52(x -y ).又⎩⎪⎨⎪⎧-2<-12(x +y )<12,5<52(x -y )<152,所以两式相加可得z ∈(3,8).法二 作出不等式组⎩⎨⎧-1<x +y <4,2<x -y <3表示的可行域,如图中阴影部分所示.平移直线2x -3y =0,当相应直线经过x -y =2与x +y =4的交点A (3,1)时,z 取得最小值,z min =2×3-3×1=3;当相应直线经过x +y =-1与x -y =3的交点B (1,-2)时,z 取得最大值,z max =2×1+3×2=8.所以z ∈(3,8). 答案 (3,8)12.已知实数x ,y 满足⎩⎨⎧2x +y ≥0,x -y ≥0,0≤x ≤a ,设b =x -2y ,若b 的最小值为-2,则b 的最大值为________.解析 作出不等式组满足的可行域如图阴影部分所示.作出直线l 0:x -2y =0,∵y =x 2-b2,∴当l 0平移至A 点处时b 有最小值,b min =-a , 又b min =-2,∴a =2,当l 0平移至B (a ,-2a )时, b 有最大值b max =a -2×(-2a )=5a =10. 答案 10能力提升题组 (建议用时:15分钟)13.某公司生产甲、乙两种桶装产品.已知生产甲产品1桶需耗A 原料1千克、B 原料2千克;生产乙产品1桶需耗A 原料2千克、B 原料1千克.每桶甲产品的利润是300元,每桶乙产品的利润是400元.公司在生产这两种产品的计划中,要求每天消耗A 、B 原料都不超过12千克.通过合理安排生产计划,从每天生产的甲、乙两种产品中,公司共可获得的最大利润是( ) A.1 800元 B.2 400元 C.2 800元D.3 100元解析 设每天生产甲种产品x 桶,乙种产品y 桶,则根据题意得x 、y 的约束条件为⎩⎨⎧x ≥0,x ∈N ,y ≥0,y ∈N ,x +2y ≤12,2x +y ≤12.设获利z 元,则z =300x +400y .画出可行域如图.画直线l :300x +400y =0,即3x +4y =0. 平移直线l ,从图中可知,当直线过点M 时, 目标函数取得最大值. 由⎩⎨⎧x +2y =12,2x +y =12,解得⎩⎨⎧x =4,y =4,即M 的坐标为(4,4),∴z max =300×4+400×4=2 800(元),故选C. 答案 C14.(2017·许昌监测)设实数x ,y 满足⎩⎨⎧2x +y -2≤0,x -y +1≥0,x -2y -1≤0,则y -1x -1的最小值是()A.-5B.-12C.12D.5解析 作出不等式对应的平面区域如图中阴影部分所示,则w =y -1x -1的几何意义是区域内的点P (x ,y )与定点A (1,1)所在直线的斜率,由图象可知当P 位于点⎝ ⎛⎭⎪⎫13,43时,直线AP 的斜率最小,此时w =y -1x -1的最小值为43-113-1=-12,故选B.答案 B15.已知变量x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x +2y -3≤0,x +3y -3≥0,y -1≤0,若目标函数z =ax +y (其中a >0)仅在点(3,0)处取得最大值,则a 的取值范围是________. 解析 画出x 、y 满足约束条件的可行域如图所示,要使目标函数z =ax +y 仅在点(3,0)处取得最大值,则直线y =-ax +z 的斜率应小于直线x +2y -3=0的斜率,即-a <-12,∴a >12.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞16.(2015·浙江卷)若实数x ,y 满足x 2+y 2≤1,则|2x +y -4|+|6-x -3y |的最大值是________.解析 ∵x 2+y 2≤1,∴2x +y -4<0,6-x -3y >0,∴|2x +y -4|+|6-x -3y |=4-2x -y +6-x -3y =10-3x -4y . 令z =10-3x -4y ,如图,设OA 与直线-3x -4y =0垂直,∴直线OA 的方程为y =43x ,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =43x ,x 2+y 2=1,得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-35,-45,∴当z =10-3x -4y 过点A 时,z 取最大值, z max =10-3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35-4×⎝ ⎛⎭⎪⎫-45=15. 答案 15第3讲 基本不等式及其应用最新考纲 1.了解基本不等式的证明过程;2.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.知 识 梳 理1.基本不等式:ab ≤a +b2(1)基本不等式成立的条件:a ≥0,b ≥0. (2)等号成立的条件:当且仅当a =b 时取等号.(3)a +b2称为正数a ,b a ,b 的几何平均数. 2.几个重要的不等式(1)a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R ),当且仅当a =b 时取等号. (2)ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22(a ,b ∈R ),当且仅当a =b 时取等号.。
高考数学大一轮复习 第七章 不等式 7.1 不等式的性质与一元二次不等式课件 理
解析(jiě xī) f(x)-g(x)=x2-2x+2=(x-1)2+1>0, 则f(x)>g(x).
12/13/2021
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
第四十一页,共六十一页。
解析 答案
3.若a,b∈R,且a+|b|<0,则下列(xiàliè)不等式中正确的是
性质 对称性 传递性 可加性
可乘性
12/13/2021
性质内容 a>b⇔_b_<_a_ a>b,b>c⇒_a_>_c_ a>b⇔_a_+__c_>_b_+_c__
a>b
⇒a_c_>_b_c_
c>0
a>b
⇒a_c_<_b_c_
c<0
第五页,共六十一页。
特别提醒 ⇔ ⇒ ⇔
注意c的符号
同向可加性 同向同正可乘性
⇔|a||b|+|b|<|a||b|+|a|⇔|b|<|a|, ∵a<b<0,∴|b|<|a|成立(chénglì),故选C.
12/13/2021
第三十一页,共六十一页。
解析 答案
(2)已知-1<x<y<3,则x-y的取值范围(fànwéi)是___(-__4_,_0_).
解析 ∵-1<x<3,-1<y<3, ∴-3<-y<1,∴-4<x-y<4. 又∵x<y,∴x-y<0,∴-4<x-y<0, 故x-y的取值范围为(-4,0).
其中所有正确(zhèngquè)结论的序号是
A.①
2018版高考数学大一轮复习第七章不等式第1讲不等式的性质与一元二次不等式课件理
答案 B
3.设集合 M ={x|x2 - 3x-4<0} , N = {x|0≤x≤5} ,则 M∩N等 于( ) B.[0,4) C.[-1,0) D.(-1,0]
A.(0,4]
解析 ∵M={x|x2-3x-4<0}={x|-1<x<4},
∴M∩N=[0,4).
答案 B
4.当 x>0 时,若不等式 x2+ax+1≥0 恒成立,则 a 的最小 值为( A.-2 ) B.-3 C.-1 3 D.-2
(2) 若不等式 ax2 + bx + c < 0 的解集为 (x1 , x2) ,则必有 a >0.( ) (3) 若方程 ax2 + bx + c = 0(a < 0) 没有实数根,则不等式
ax2+bx+c>0的解集为R.(
)
(4)不等式ax2+bx+c≤0在R上恒成立的条件是a<0且Δ =b2-4ac≤0.( )
1 1 1 1 (2)若a<b<0,给出下列不等式:① < ;②|a|+b>0; a+b ab 1 1 ③a-a>b-b;④ln a2>ln b2.其中正确的不等式是( A.①④ B.②③ C.①③ D.②④ )
解析
(1)∵c-b=4-4a+a2=(a-2)2≥0,∴c≥b.
又 b+c=6-4a+3a2,∴2b=2+2a2,∴b=a2+1, ∴b-a=a (2)法一
1 1 解析 (1)由 a>2, 故 p=a+ =(a-2)+ +2≥2+2=4, a-2 a-2 当且仅当 a=3 时取等号.因为 x2-2≥-2, 1x2-2 1-2 所以 q=2 ≤2 =4,当且仅当 x=0 时取等号, 所以 p≥q. 1 1 c c (2)由不等式性质及 a>b>1 知a<b, 又 c<0, 所以a>b, ①正确;
高考数学大一轮复习 7.1 不等式的性质及一元二次不等式课件 理
【解析(jiě xī)】选C.因为fa= m2a, fb= m2b,
a1
b1
所以f(a)-f(b)= m 2a- m 2b= m 2( a b)
a1 b1 a1 b1
= m 2ab 1 b a 1 = m 2 b a , a 1 b 1 a 1 b 1
当m=0时,f(a)=f(b);
(2)若方程ax2+bx+c=0(a<0)没有实数(shìshù)根,则不等式 ax2+bx+c>0的解集为R. ( ) (3)不等式ax2+bx+c≤0在R上恒成立的条件是a<0且Δ=b2-4ac≤0.
()
第十三页,共八十八页。
提示:(1)×.由不等式的性质(xìngzhì), ac2>bc2⇒a>b;反之,c=0时,a>b ac2>bc2. (2)×.若方程ax2+bx+c=0(a<0)没有实根.则不等式ax2 +bx+c>0的解集为∅. (3)×.当a=b=0,c≤0时,不等式ax2+bx+c≤0也在R上恒 成立.
第十四页,共八十八页。
2.若不等式ax2-bx+c<0的解集是(-2,3),则不等式bx2+ax+c<0的解 集是________.
第十五页,共八十八页。
【解析】因为不等式ax2-bx+c<0的解集是(-2,3),所以
a>0,且对应方程ax2-bx+c=0的实数(shìshù)根是-2和3,由根与
)=1.
ab
1
因为 b ==aa -1·2-a,令f(a)=a-1·2-a,
2018版高考数学浙江,文理通用大一轮复习讲义教师版文
1.二元一次不等式表示的平面区域(1)一般地,二元一次不等式Ax+By+C>0在平面直角坐标系中表示直线Ax+By+C=0某一侧所有点组成的平面区域.我们把直线画成虚线以表示区域不包括边界直线.当我们在坐标系中画不等式Ax+By+C≥0所表示的平面区域时,此区域应包括边界直线,则把边界直线画成实线.(2)由于对直线Ax+By+C=0同一侧的所有点(x,y),把它的坐标(x,y)代入Ax+By+C,所得的符号都相同,所以只需在此直线的同一侧取一个特殊点(x0,y0)作为测试点,由Ax0+By0+C的符号即可判断Ax+By+C>0表示的直线是Ax+By+C=0哪一侧的平面区域.2.线性规划相关概念【知识拓展】1.画二元一次不等式表示的平面区域的直线定界,特殊点定域:(1)直线定界:不等式中无等号时直线画成虚线,有等号时直线画成实线;(2)特殊点定域:若直线不过原点,特殊点常选原点;若直线过原点,则特殊点常选取(0,1)或(1,0)来验证.2.利用“同号上,异号下”判断二元一次不等式表示的平面区域: 对于Ax +By +C >0或Ax +By +C <0,则有(1)当B (Ax +By +C )>0时,区域为直线Ax +By +C =0的上方; (2)当B (Ax +By +C )<0时,区域为直线Ax +By +C =0的下方. 3.最优解和可行解的关系:最优解必定是可行解,但可行解不一定是最优解.最优解不一定唯一,有时唯一,有时有多个. 【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)不等式Ax +By +C >0表示的平面区域一定在直线Ax +By +C =0的上方.( × ) (2)点(x 1,y 1),(x 2,y 2)在直线Ax +By +C =0同侧的充要条件是(Ax 1+By 1+C )(Ax 2+By 2+C )>0,异侧的充要条件是(Ax 1+By 1+C )(Ax 2+By 2+C )<0.( √ )(3)第二、四象限表示的平面区域可以用不等式xy <0表示.( √ ) (4)线性目标函数的最优解是唯一的.( × )(5)最优解指的是使目标函数取得最大值或最小值的可行解.( √ )(6)目标函数z =ax +by (b ≠0)中,z 的几何意义是直线ax +by -z =0在y 轴上的截距.( × )1.下列各点中,不在x +y -1≤0表示的平面区域内的是( ) A .(0,0) B .(-1,1) C .(-1,3) D .(2,-3)答案 C解析 把各点的坐标代入可得(-1,3)不适合,故选C.2.(教材改编)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -3y +6<0,x -y +2≥0表示的平面区域是( )答案 C解析 用特殊点代入,比如(0,0),容易判断为C. 3.(2016·北京)若x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧2x -y ≤0,x +y ≤3,x ≥0,则2x +y 的最大值为( )A .0B .3C .4D .5 答案 C解析 不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示.令z =2x +y ,则y =-2x +z ,作直线2x +y =0并平移,当直线过点A 时,截距最大,即z 取得最大值,由⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -y =0,x +y =3,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =2,所以A 点坐标为(1,2),可得2x +y 的最大值为2×1+2=4. 4.(2017·杭州质检)设实数x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≤x ,x +y ≤1,y ≥0,若z =2x +y ,则z 的最大值等于________,z 的最小值等于________. 答案 2 0解析 作出可行域(图略),由y =-2x +z ,知当z =2x +y 经过点(1,0)时,z max =2; 当z =2x +y 经过点(0,0)时,z min =0.题型一 二元一次不等式(组)表示的平面区域 命题点1 不含参数的平面区域问题例1 (1)不等式(x -2y +1)(x +y -3)≤0在坐标平面内表示的区域(用阴影部分表示),应是下列图形中的( )(2)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x +3y ≥4,3x +y ≤4所表示的平面区域的面积等于( )A.32B.23C.43D.34 答案 (1)C (2)C解析 (1)(x -2y +1)(x +y -3)≤0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +1≥0,x +y -3≤0,或⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +1≤0,x +y -3≥0.画出平面区域后,只有C 符合题意.(2)由题意得不等式组表示的平面区域如图阴影部分,A (0,43),B (1,1),C (0,4),则△ABC 的面积为12×1×83=43.故选C.命题点2 含参数的平面区域问题例2 (1)(2015·重庆)若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≤0,x +2y -2≥0,x -y +2m ≥0表示的平面区域为三角形,且其面积等于43,则m 的值为( ) A .-3B .1C.43D .3(2)若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x +3y ≥4,3x +y ≤4所表示的平面区域被直线y =kx +43分为面积相等的两部分,则k的值是_________________. 答案 (1)B (2)73解析 (1)不等式组表示的平面区域如图,则图中A 点纵坐标y A =1+m ,B 点纵坐标y B =2m +23,C 点横坐标x C =-2m ,∴S △ABD =S △ACD -S △BCD =12×(2+2m )×(1+m )-12×(2+2m )×2m +23=(m +1)23=43,∴m =1或m =-3,当m =-3时,不满足题意应舍去, ∴m =1.(2)不等式组表示的平面区域如图所示.由于直线y =kx +43过定点⎝⎛⎭⎫0,43.因此只有直线过AB 中点时,直线y =kx +43能平分平面区域. 因为A (1,1),B (0,4),所以AB 中点D ⎝⎛⎭⎫12,52. 当y =kx +43过点⎝⎛⎭⎫12,52时,52=k 2+43, 所以k =73.思维升华 (1)求平面区域的面积:①首先画出不等式组表示的平面区域,若不能直接画出,应利用题目的已知条件转化为不等式组问题,从而再作出平面区域;②对平面区域进行分析,若为三角形应确定底与高,若为规则的四边形(如平行四边形或梯形),可利用面积公式直接求解,若为不规则四边形,可分割成几个三角形分别求解再求和即可. (2)利用几何意义求解的平面区域问题,也应作出平面图形,利用数形结合的方法去求解.(1)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x +y ≤3,y ≥x +1表示的平面区域为Ω,直线y =kx -1与区域Ω有公共点,则实数k 的取值范围为( ) A .(0,3] B .-1,1] C .(-∞,3]D .3,+∞)(2)已知约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x +y -4≤0,kx -y ≤0表示面积为1的直角三角形区域,则实数k 的值为( )A .1B .-1C .0D .-2 答案 (1)D (2)A解析 (1)直线y =kx -1过定点M (0,-1),由图可知,当直线y =kx -1经过直线y =x +1与直线x +y =3的交点C (1,2)时,k 最小,此时k CM =2-(-1)1-0=3,因此k ≥3,即k ∈3,+∞).故选D.(2)由于x =1与x +y -4=0不可能垂直,所以只可能x +y -4=0与kx -y =0垂直或x =1与kx -y =0垂直.①当x +y -4=0与kx -y =0垂直时,k =1,检验知三角形区域面积为1,即符合要求. ②当x =1与kx -y =0垂直时,k =0,检验不符合要求. 题型二 求目标函数的最值问题 命题点1 求线性目标函数的最值例3 (1)(2016·全国丙卷)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0,x -2y ≤0,x +2y -2≤0,则z =x +y 的最大值为________.(2)已知实数x ,y 满足:⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +1≥0,x <2,x +y -1≥0,z =|2x -2y -1|,则z 的取值范围是( )A .53,5]B .0,5]C .0,5)D .53,5)答案 (1)32(2)C解析 (1)满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0,x -2y ≤0,x +2y -2≤0的可行域为以A (-2,-1),B (0,1),C ⎝⎛⎭⎫1,12为顶点的三角形内部及边界,则y =-x +z 过点C ⎝⎛⎭⎫1,12时Z 取得最大值32. (2)由约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +1≥0,x <2,x +y -1≥0作可行域如图,联立⎩⎪⎨⎪⎧ x =2,x +y -1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =-1,∴A (2,-1), 联立⎩⎪⎨⎪⎧x +y -1=0,x -2y +1=0,解得⎩⎨⎧x =13,y =23,∴B (13,23).令u =2x -2y -1,则y =x -u 2-12,由图可知,当y =x -u 2-12经过点A (2,-1)时,直线y =x-u 2-12在y 轴上的截距最小,u 最大,最大值为2×2-2×(-1)-1=5;当y =x -u 2-12经过点B (13,23)时,直线y =x -u 2-12在y 轴上的截距最大,u 最小,最小值为2×13-2×23-1=-53. ∴-53≤u <5,∴z =|u |∈0,5).命题点2 求非线性目标函数的最值 例4 实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≤0,x ≥0,y ≤2.(1)若z =yx ,求z 的最大值和最小值,并求z 的取值范围;(2)若z =x 2+y 2,求z 的最大值与最小值,并求z 的取值范围. 解 由⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≤0,x ≥0,y ≤2,作出可行域,如图中阴影部分所示.(1)z =yx表示可行域内任一点与坐标原点连线的斜率,因此yx的范围为直线OB 的斜率到直线OA 的斜率(直线OA 的斜率不存在,即z max 不存在).由⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1=0,y =2,得B (1,2), ∴k OB =21=2,即z min =2,∴z 的取值范围是2,+∞).(2)z =x 2+y 2表示可行域内的任意一点与坐标原点之间距离的平方. 因此x 2+y 2的最小值为OA 2,最大为OB 2.由⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1=0,x =0,得A (0,1), ∴OA 2=(02+12)2=1,∴z max =5,OB 2=(12+22)2=5, ∴z 的取值范围是1,5]. 引申探究1.若z =y -1x -1,求z 的取值范围.解 z =y -1x -1可以看作过点P (1,1)及(x ,y )两点的直线的斜率.∴z 的取值范围是(-∞,0].2.若z =x 2+y 2-2x -2y +3.求z 的最大值、最小值. 解 z =x 2+y 2-2x -2y +3 =(x -1)2+(y -1)2+1,而(x -1)2+(y -1)2表示点P (1,1)与Q (x ,y )的距离的平方PQ 2,(PQ )2max =(0-1)2+(2-1)2=2,(PQ )2min =(|1-1+1|12+(-1)2)2=12,∴z max =2+1=3,z min =12+1=32.命题点3 求参数值或取值范围例5 (1)(2015·山东)已知x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0,x +y ≤2,y ≥0,若z =ax +y 的最大值为4,则a 等于( )A .3B .2C .-2D .-3(2)已知a >0,x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x +y ≤3,y ≥a (x -3),若z =2x +y 的最小值为1,则a =________.答案 (1)B (2)12解析 (1)不等式组表示的平面区域如图阴影部分所示.易知A (2,0),由⎩⎪⎨⎪⎧x -y =0,x +y =2,得B (1,1). 由z =ax +y ,得y =-ax +z .∴当a =-2或a =-3时,z =ax +y 在O (0,0)处取得最大值,最大值为z max =0,不满足题意,排除C ,D 选项;当a =2或3时,z =ax +y 在A (2,0)处取得最大值, ∴2a =4,∴a =2,排除A ,故选B.(2)作出不等式组表示的可行域,如图(阴影部分).易知直线z =2x +y 过交点A 时,z 取最小值,由⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =a (x -3),得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =-2a , ∴z min =2-2a =1,解得a =12.思维升华 (1)先准确作出可行域,再借助目标函数的几何意义求目标函数的最值.(2)当目标函数是非线性的函数时,常利用目标函数的几何意义来解题,常见代数式的几何意义:①x 2+y 2表示点(x ,y )与原点(0,0)的距离,(x -a )2+(y -b )2表示点(x ,y )与点(a ,b )的距离; ②yx 表示点(x ,y )与原点(0,0)连线的斜率,y -b x -a 表示点(x ,y )与点(a ,b )连线的斜率. (3)当目标函数中含有参数时,要根据临界位置确定参数所满足的条件.(1)(2016·临沂检测)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x +2y ≥3,2x +y ≤3,则z =x -y 的最小值是( )A .-3B .0C.32D .3(2)当实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -4≤0,x -y -1≤0,x ≥1时,1≤ax +y ≤4恒成立,则实数a 的取值范围是________.答案 (1)A (2)1,32]解析 (1)作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x +2y ≥3,2x +y ≤3,表示的可行域(如图所示的△ABC 的边界及内部).平移直线z =x -y ,易知当直线z =x -y 经过点C (0,3)时,目标函数z =x -y 取得最小值,即z min =-3.(2)画可行域如图所示,设目标函数z =ax +y ,即y =-ax +z ,要使1≤z ≤4恒成立,则a >0,数形结合知,满足⎩⎪⎨⎪⎧1≤2a +1≤4,1≤a ≤4即可,解得1≤a ≤32.所以a 的取值范围是1,32].题型三 线性规划的实际应用问题例6 (2016·全国乙卷)某高科技企业生产产品A 和产品B 需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A 需要甲材料1.5kg ,乙材料1kg ,用5个工时;生产一件产品B 需要甲材料0.5kg ,乙材料0.3kg ,用3个工时.生产一件产品A 的利润为2100元,生产一件产品B 的利润为900元.该企业现有甲材料150kg ,乙材料90kg ,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A 、产品B 的利润之和的最大值为________元. 答案 216000解析 设生产A 产品x 件,B 产品y 件,根据所耗费的材料要求、工时要求等其他限制条件,得线性约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧1.5x +0.5y ≤150,x +0.3y ≤90,5x +3y ≤600,x ≥0,x ∈N *,y ≥0,y ∈N *,目标函数z =2100x +900y . 作出可行域为图中的四边形,包括边界,顶点为(60,100),(0,200),(0,0),(90,0),在(60,100)处取得最大值,z max =2100×60+900×100=216000(元).思维升华 解线性规划应用问题的一般步骤(1)审题:仔细阅读材料,抓住关键,准确理解题意,明确有哪些限制条件,借助表格或图形理清变量之间的关系.(2)设元:设问题中起关键作用(或关联较多的)量为未知量x ,y ,并列出相应的不等式组和目标函数.(3)作图:准确作出可行域,平移找点(最优解). (4)求解:代入目标函数求解(最大值或最小值). (5)检验:根据结果,检验反馈.(2016·杭州质检)某校今年计划招聘女教师a 名,男教师b 名,若a ,b 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2a -b ≥5,a -b ≤2,a <7,a ,b ∈N ,设这所学校今年计划招聘教师最多x 名,则x 等于( )A .10B .12C .13D .16 答案 C解析 如图所示,画出约束条件所表示的区域,即可行域,作直线l :b +a =0,平移直线l ,再由a ,b ∈N ,可知当a =6,b =7时,x max =a +b =13..含参数的线性规划问题典例 (1)在直角坐标系xOy 中,若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≥0,y ≤2x ,y ≤k (x -1)-1表示一个三角形区域,则实数k的取值范围是________.(2)已知x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0,x +y ≤2,y ≥0,若z =ax +y 的最大值为4,则a =________.错解展示解析 (1)如图,直线y =k (x -1)-1过点(1,-1),作出直线y =2x ,当k <-1或0<k <2或k >2时,不等式组表示一个三角形区域. (2)由不等式组表示的可行域,可知z =ax +y 在点A (1,1)处取到最大值4, ∴a +1=4,∴a =3.答案 (1)(-∞,-1)∪(0,2)∪(2,+∞) (2)3 现场纠错解析 (1)直线y =k (x -1)-1过定点(1,-1),当这条直线的斜率为负值时,该直线与y 轴的交点必须在坐标原点上方,即直线的斜率为(-∞,-1),只有此时可构成三角形区域.(2)作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示.由⎩⎪⎨⎪⎧x -y =0,x +y =2,得A (1,1). z =ax +y 等价于y =-ax +z , 因为z 的最大值为4,即直线y =-ax +z 的纵截距最大为4. 若z =ax +y 在A (1,1)处取得最大值, 则纵截距必小于2,故只有直线y =-ax +z 过点(2,0)且-a <0时符合题意, ∴4=a ×2+0,即a =2. 答案 (1)(-∞,-1) (2)2纠错心得 (1)含参数的平面区域问题,要结合直线的各种情况进行分析,不能凭直觉解答. (2)目标函数含参的线性规划问题,要根据z 的几何意义确定最优解,切忌搞错符号.1.已知点(-3,-1)和点(4,-6)在直线3x -2y -a =0的两侧,则a 的取值范围为( ) A .(-24,7)B .(-7,24)C .(-∞,-7)∪(24,+∞)D .(-∞,-24)∪(7,+∞)答案 B解析 由3×(-3)-2×(-1)-a ]·3×4-2×(-6)-a ]<0, 得(a +7)(a -24)<0,∴-7<a <24.2.(2016·诸暨高三期末)已知实数x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,2x +y ≤2,则x 2+y 2的最大值为( )A .2B .1C.255 D.45答案 A解析 可行域表示的是以(0,0),(1,0),(0,2)为顶点的三角形区域(含边界).x 2+y 2表示可行域内一点(x ,y )到原点的距离,易知(0,2)到原点的最大距离为2,故选A. 3.若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0,2x +y ≤2,y ≥0,x +y ≤a 表示的平面区域是一个三角形,则a 的取值范围是( )A.⎣⎡⎭⎫43,+∞ B .(0,1]C.⎣⎡⎦⎤1,43 D .(0,1]∪⎣⎡⎭⎫43,+∞答案 D解析 不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0,2x +y ≤2,y ≥0表示的平面区域如图(阴影部分),求A ,B 两点的坐标分别为⎝⎛⎭⎫23,23和(1,0),若原不等式组表示的平面区域是一个三角形,则a的取值范围是0<a ≤1或a ≥43.4.(2016·浙江)在平面上,过点P 作直线l 的垂线所得的垂足称为点P 在直线l 上的投影.由区域⎩⎪⎨⎪⎧x -2≤0,x +y ≥0,x -3y +4≥0中的点在直线x +y -2=0上的投影构成的线段记为AB ,则AB 等于( )A .22B .4C .32D .6 答案 C解析 已知不等式组表示的平面区域如图中△PMQ 所示.因为直线x +y -2=0与直线x +y =0平行,所以区域内的点在直线x +y -2=0上的投影构成线段AB ,则AB =PQ .由⎩⎪⎨⎪⎧x -3y +4=0,x +y =0,解得P (-1,1), 由⎩⎪⎨⎪⎧x =2,x +y =0,解得Q (2,-2). 所以AB =PQ =(-1-2)2+(1+2)2=3 2.5.(2016·天津)设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2≥0,2x +3y -6≥0,3x +2y -9≤0,则目标函数z =2x +5y 的最小值为( )A .-4B .6C .10D .17 答案 B解析 由约束条件作出可行域如图所示,目标函数可化为y =-25x +15z ,在图中画出直线y =-25x ,平移该直线,易知经过点A 时z 最小. 又知点A 的坐标为(3,0), ∴z min =2×3+5×0=6.故选B.6.某公司生产甲、乙两种桶装产品.已知生产甲产品1桶需耗A 原料1千克、B 原料2千克;生产乙产品1桶需耗A 原料2千克、B 原料1千克.每桶甲产品的利润是300元,每桶乙产品的利润是400元.公司在生产这两种产品的计划中,要求每天消耗A 、B 原料都不超过12千克.通过合理安排生产计划,从每天生产的甲、乙两种产品中,公司共可获得的最大利润是( ) A .1800元 B .2400元 C .2800元 D .3100元答案 C解析 设每天生产甲种产品x 桶,乙种产品y 桶, 则根据题意得x 、y 满足的约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x ∈N ,y ≥0,y ∈N ,x +2y ≤12,2x +y ≤12.设获利z 元, 则z =300x +400y . 画出可行域如图.画出直线l :300x +400y =0, 即3x +4y =0.平移直线l ,从图中可知,当直线过点M 时, 目标函数取得最大值.由⎩⎪⎨⎪⎧ x +2y =12,2x +y =12,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =4,即M 的坐标为(4,4), ∴z max =300×4+400×4=2800(元).故选C.7.已知x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≤0,x -2y -2≤0,2x -y +2≥0.若z =y -ax 取得最大值的最优解不唯一,则实数a 的值为( ) A.12或-1 B .2或12C .2或1D .2或-1答案 D解析 如图,由y =ax +z 知z 的几何意义是直线在y 轴上的截距,故当a >0时,要使z =y -ax 取得最大值的最优解不唯一,则a =2; 当a <0时,要使z =y -ax 取得最大值的最优解不唯一,则a =-1. 8.(2016·枣庄模拟)已知实数x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x >0,4x +3y ≤4,y ≥0,则ω=y +1x的最小值是( ) A .-2 B .2 C .-1 D .1答案 D解析 作出不等式组对应的平面区域如图,ω=y +1x的几何意义是区域内的点P (x ,y )与定点A (0,-1)所在直线的斜率,由图象可知当P 位于点D (1,0)时,直线AP 的斜率最小,此时ω=y +1x 的最小值为-1-00-1=1.故选D.9.若关于x ,y 的不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,x +y ≥0,kx -y +1≥0表示的平面区域是等腰直角三角形,则其表示的平面区域的面积为______. 答案 12或14解析 直线kx -y +1=0过点(0,1),要使不等式组表示的区域为直角三角形,只有直线kx -y +1=0垂直于y 轴(如图(1))或与直线x +y =0垂直(如图(2))时才符合题意.所以S =12×1×1=12或S =12×22×22=14.10.已知变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -3≤0,x +3y -3≥0,y -1≤0,若目标函数z =ax +y (其中a >0)仅在点(3,0)处取得最大值,则a 的取值范围是__________. 答案 ⎝⎛⎭⎫12,+∞解析 画出x 、y 满足约束条件的可行域如图所示,要使目标函数z =ax +y 仅在点(3,0)处取得最大值,则直线y =-ax +z 的斜率应小于直线x +2y -3=0的斜率,即-a <-12,∴a >12.11.(2017·宜春中学、新余一中联考)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥x ,4x +3y ≤12,则x +2y +3x +1的取值范围是________. 答案 3,11]解析 设z =x +2y +3x +1=x +1+2(y +1)x +1=1+2·y +1x +1,设z ′=y +1x +1,则z ′的几何意义为动点P (x ,y )到定点D (-1,-1)的斜率.画出可行域如图阴影部分所示,则易得z ′∈k DA ,k DB ],即z ′∈1,5],∴z =1+2·z ′∈3,11].*12.(2016·嘉兴期末)设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≤0,x +y ≤4,x ≥1表示的平面区域为M ,点P (x ,y )是平面区域内的动点,则z =2x -y 的最大值是________,若直线l :y =k (x +2)上存在区域M 内的点,则k 的取值范围是________. 答案 2 13,1]解析 不等式组对应的平面区域是以点(1,1),(1,3)和(2,2)为顶点的三角形,当z =2x -y 经过点(2,2)时取得最大值2.又k =y x +2经过点(1,1)时取得最小值13,经过点(1,3)时取得最大值1,所以k 的取值范围是13,1].13.已知D 是以点A (4,1),B (-1,-6),C (-3,2)为顶点的三角形区域(包括边界与内部).如图所示.(1)写出表示区域D 的不等式组;(2)设点B (-1,-6),C (-3,2)在直线4x -3y -a =0的异侧,求a 的取值范围. 解 (1)直线AB ,AC ,BC 的方程分别为7x -5y -23=0,x +7y -11=0,4x +y +10=0. 原点(0,0)在区域D 内,故表示区域D 的不等式组为⎩⎪⎨⎪⎧7x -5y -23≤0,x +7y -11≤0,4x +y +10≥0.(2)根据题意有4×(-1)-3×(-6)-a ]4×(-3)-3×2-a ]<0, 即(14-a )(-18-a )<0,解得-18<a <14.故a 的取值范围是(-18,14).14.某客运公司用A 、B 两种型号的车辆承担甲、乙两地间的长途客运业务,每辆车每天往返一次.A 、B 两种车辆的载客量分别为36人和60人,从甲地去乙地的营运成本分别为1600元/辆和2 400元/辆,公司拟组建一个不超过21辆车的客运车队,并要求B 型车不多于A型车7辆.若每天运送人数不少于900,且使公司从甲地去乙地的营运成本最小,那么应配备A 型车、B 型车各多少辆?解 设A 型、B 型车辆分别为x 、y 辆,相应营运成本为z 元,则z =1600x +2400y . 由题意,得x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤21,y ≤x +7,36x +60y ≥900,x ,y ≥0,x ,y ∈N .作出可行域如图阴影部分所示,可行域的三个顶点坐标分别为P (5,12),Q (7,14),R (15,6).由图可知,当直线z =1600x +2400y 经过可行域的点P 时,直线z =1600x +2400y 在y 轴上的截距z 2400最小,即z 取得最小值.故应配备A 型车5辆、B 型车12辆,可以满足公司从甲地去乙地的营运成本最小.。
2018版高考数学一轮复习 第七章 不等式 7.1 不等式的性质与一元二次不等式真题演练集训 理 新人教A版
2018版高考数学一轮复习 第七章 不等式 7.1 不等式的性质与一元二次不等式真题演练集训 理 新人教A 版1.[2016·北京卷]已知x ,y ∈R ,且x >y >0,则( )A.1x -1y >0 B .sin x -sin y >0C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12y <0 D .ln x +ln y >0 答案:C解析:解法一:因为x >y >0,选项A ,取x =1,y =12,则1x -1y=1-2=-1<0,排除A ;选项B ,取x =π,y =π2,则sin x -sin y =sin π-sin π2=-1<0,排除B ;选项D ,取x =2,y =12,则ln x +ln y =ln(xy )=ln 1=0,排除D.故选C. 解法二:因为函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 在R 上单调递减,且x >y >0,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <⎝ ⎛⎭⎪⎫12y ,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12y <0,故选C.2.[2016·新课标全国卷Ⅰ]若a >b >1,0<c <1,则( )A .a c <b cB .ab c <ba cC .a log b c <b log a cD .log a c <log b c 答案:C解析:对于选项A ,考虑幂函数y =x c ,因为c >0,所以y =x c 为增函数,又a >b >1,所以a c >b c ,故A 错;对于选项B ,ab c <ba c ⇔⎝ ⎛⎭⎪⎫b a c <b a ,又y =⎝ ⎛⎭⎪⎫b a x 是减函数,故B 错;对于选项D ,由对数函数的性质可知D 错,故选C.3.[2015·江苏卷]不等式2x 2-x <4的解集为________.答案:{x |-1<x <2}[或(-1,2)]解析:∵ 2x 2-x <4,∴ 2x 2-x <22,∴ x 2-x <2,即x 2-x -2<0,∴ -1<x <2.课外拓展阅读转化与化归思想在不等式中的应用[典例1] 已知函数f (x )=x 2+ax +b (a ,b ∈R )的值域为[0,+∞),若关于x 的不等式f (x )<c 的解集为(m ,m +6), 则实数c =________.[审题视角] 考虑“三个二次”间的关系;[解析] (1)由题意知,f (x )=x 2+ax +b =⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a 22+b -a 24. ∵f (x )的值域为[0,+∞),∴b -a 24=0,即b =a 24. ∴f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a 22. 又∵f (x )<c ,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a 22<c , 即-a 2-c <x <-a 2+c . ∴⎩⎪⎨⎪⎧ -a 2-c =m ,①-a 2+c =m +6.②②-①,得2c =6,∴c =9.[答案] 9[典例2] 已知函数f (x )=x 2+2x +a x,若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,则实数a 的取值范围是________.[审题视角] 将恒成立问题转化为最值问题求解.[解析] ∵x ∈[1,+∞)时,f (x )=x 2+2x +a x>0恒成立, 即x 2+2x +a >0恒成立.即当x ≥1时,a >-(x 2+2x )=g (x )恒成立.而g (x )=-(x 2+2x )=-(x +1)2+1在[1,+∞)上单调递减,∴g (x )max =g (1)=-3,故a >-3.∴实数a 的取值范围是{a |a >-3}.[答案] {a |a >-3}方法点睛本题的解法充分体现了转化与化归思想:函数的值域和不等式的解集转化为a ,b 满足的条件;不等式恒成立可以分离常数,转化为函数值域问题.。
高考数学一轮复习 第七章 不等式 7.1 不等式的性质与一元二次不等式真题演练集训 理 新人教A版(
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不等式真题演练集训理新人教A版1.[2016·北京卷]已知x,y∈R,且x>y>0,则()A.错误!-错误!>0 B.sin x-sin y>0C.错误!x-错误!y<0 D.ln x+ln y>0答案:C解析:解法一:因为x〉y>0,选项A,取x=1,y=错误!,则错误!-错误!=1-2=-1〈0,排除A;选项B,取x=π,y=错误!,则sin x-sin y=sin π-sin 错误!=-1<0,排除B;选项D,取x=2,y=12,则ln x+ln y=ln(xy)=ln 1=0,排除D。
故选C.解法二:因为函数y=错误!x在R上单调递减,且x>y〉0,所以错误!x<错误!y,即错误!x-错误! y<0,故选C。
2.[2016·新课标全国卷Ⅰ]若a〉b〉1,0<c〈1,则()A.a c<b c B.ab c〈ba cC.a log b c〈b log a c D.log a c<log b c答案:C解析:对于选项A,考虑幂函数y=x c,因为c〉0,所以y=x c为增函数,又a〉b>1,所以a c〉b c,故A错;对于选项B,ab c〈ba c⇔错误!c<错误!,又y=错误!x是减函数,故B错;对于选项D,由对数函数的性质可知D错,故选C.3.[2015·江苏卷]不等式2x2-x<4的解集为________.答案:{x|-1<x<2}[或(-1,2)]解析:∵ 2x2-x<4,∴ 2x2-x<22,∴x2-x<2,即x2-x-2<0,∴-1<x<2。
2018版高考数学大一轮复习第七章不等式7.2一元二次不等式及其解法课件文北师大版
解答
3 即原不等式的解集为(-∞,-1)∪(2,+∞).
命题点2 含参数的不等式
例2 解关于x的不等式:x2-(a+1)x+a<0.
解答
由x2-(a+1)x+a=0,得(x-a)(x-1)=0,
∴x1=a,x2=1,
①当a>1时,x2-(a+1)x+a<0的解集为{x|1<x<a},
②当a=1时,x2-(a+1)x+a<0的解集为∅,
9 于x的不等式f(x)<c的解集为(m,m+6),则实数c的值为________. x2+2x+a (2)已知函数f(x)= ,若对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立, x {a|a>-3} 则实数a的取值范围是________.
思想方法指导 答案 解析
函数的值域和不等式的解集转化为a,b满足的条件;不等式恒成立可 以分离常数,转化为函数值域问题.
解答
(2)要使生产900千克该产品获得的利润最大,问:甲厂应该选取何种生 产速度?并求最大利润.
解答
设利润为y元,则 900 3 y= x · 100(5x+1- x) 1 3 4 =9×10 (5+x -x2) 1 1 2 61 4 =9×10 [-3(x -6) +12],
故当x=6时,ymax=457 500元.
10 11 12 13
3.若集合A={x|ax2-ax+1<0}=∅,则实数a的取值范围是 答案 A.{a|0<a<4} C.{a|0<a≤4} 由题意知a=0时,满足条件.
a>0, 当 a≠0 时,由 2 Δ = - a -4a≤0,
解析
B.{a|0≤a<4} D.{a|0≤a≤4} √
2018年高考数学课标通用(理科)一轮复习配套教师用书第七章 不等式 7.1 不等式的性质与一元二次不等式 W
必考部分第七章不等式不等式§不等式的性质与一元二次不等式考纲展示►.了解现实世界和日常生活中存在着大量的不等关系,了解不等式(组)的实际背景..会从实际问题的情境中抽象出一元二次不等式模型..通过函数图象了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系..会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的程序框图.考点不等式的性质.两个实数比较大小的方法(\\(->⇔,,-=⇔,,-<⇔,))错误!答案:()> =< ()> =<.不等式的基本性质续表<+>+>> >.不等式的一些常用性质()倒数的性质:①>,>⇒.②<<⇒.③>><<⇒.④<<<或<<<⇒.()有关分数的性质:若>>,>,则①<;>(->).②>;<(->).答案:()①< ②< ③> ④< <不等式性质的两个易错点:不等号的传递性;可乘性.()若>,≥,则与的大小关系是.答案:>解析:由>,≥,得>.()若>,则与的大小关系是.答案:不确定解析:若>,则>;若<,则<;若=,则=..比较两个数大小的方法:差值法;商值法.()若>,且>,则与的大小关系是.答案:<解析:∵>,∴-<,又>,∴-=<,即<.()与的大小关系是.答案:>解析:==·。
2018版高考数学一轮复习 第七章 不等式 7.2 一元二次不等式及其解法 理
第七章 不等式 7.2 一元二次不等式及其解法 理1.“三个二次”的关系2.常用结论(x -a )(x -b )>0或(x -a )(x -b )<0型不等式的解法【知识拓展】 (1)f xg x>0(<0)⇔f (x )·g (x )>0(<0).(2)f xg x≥0(≤0)⇔f (x )·g (x )≥0(≤0)且g (x )≠0.以上两式的核心要义是将分式不等式转化为整式不等式. 【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(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.( √ )1.(教材改编)不等式x 2-3x -10>0的解集是( ) A .(-2,5) B .(5,+∞)C .(-∞,-2)D .(-∞,-2)∪(5,+∞)答案 D解析 解方程x 2-3x -10=0得x 1=-2,x 2=5,由于y =x 2-3x -10的图象开口向上,所以x 2-3x -10>0的解集为(-∞,-2)∪(5,+∞). 2.设集合M ={x |x 2-3x -4<0},N ={x |0≤x ≤5},则M ∩N 等于( ) A .(0,4] B .[0,4) C .[-1,0) D .(-1,0]答案 B解析 ∵M ={x |x 2-3x -4<0}={x |-1<x <4}, ∴M ∩N =[0,4).3.(教材改编)y =log 2(3x 2-2x -2)的定义域是________________. 答案 (-∞,1-73)∪(1+73,+∞)解析 由题意,得3x 2-2x -2>0,令3x 2-2x -2=0得x 1=1-73,x 2=1+73,∴3x 2-2x -2>0的解集为(-∞,1-73)∪(1+73,+∞).4.(教材改编)若关于x 的不等式ax 2+bx +2>0的解集是(-12,13),则a +b =________.答案 -14解析 ∵x 1=-12,x 2=13是方程ax 2+bx +2=0的两个根,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 4-b2+2=0,a 9+b 3+2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-12,b =-2,∴a +b =-14.5.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________________. 答案 (-∞,-4]∪[4,+∞)解析 ∵x 2+ax +4≤0的解集不是空集,则x 2+ax +4=0一定有解. ∴Δ=a 2-4×1×4≥0,即a 2≥16,∴a ≥4或a ≤-4.题型一 一元二次不等式的求解 命题点1 不含参的不等式例1 求不等式-2x 2+x +3<0的解集. 解 化-2x 2+x +3<0为2x 2-x -3>0, 解方程2x 2-x -3=0得x 1=-1,x 2=32,∴不等式2x 2-x -3>0的解集为(-∞,-1)∪(32,+∞),即原不等式的解集为(-∞,-1)∪(32,+∞).命题点2 含参不等式例2 解关于x 的不等式:x 2-(a +1)x +a <0. 解 由x 2-(a +1)x +a =0,得(x -a )(x -1)=0, ∴x 1=a ,x 2=1,①当a >1时,x 2-(a +1)x +a <0的解集为{x |1<x <a }, ②当a =1时,x 2-(a +1)x +a <0的解集为∅, ③当a <1时,x 2-(a +1)x +a <0的解集为{x |a <x <1}. 引申探究将原不等式改为ax 2-(a +1)x +1<0,求不等式的解集.解 若a =0,原不等式等价于-x +1<0,解得x >1. 若a <0,原不等式等价于(x -1a)(x -1)>0,解得x <1a或x >1.若a >0,原不等式等价于(x -1a)(x -1)<0.①当a =1时,1a =1,(x -1a )(x -1)<0无解;②当a >1时,1a <1,解(x -1a)(x -1)<0,得1a<x <1;③当0<a <1时,1a >1,解(x -1a )(x -1)<0,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}.思维升华 含有参数的不等式的求解,往往需要对参数进行分类讨论.(1)若二次项系数为常数,首先确定二次项系数是否为正数,再考虑分解因式,对参数进行分类讨论,若不易分解因式,则可依据判别式符号进行分类讨论;(2)若二次项系数为参数,则应先考虑二次项系数是否为零,确定不等式是不是二次不等式,然后再讨论二次项系数不为零的情形,以便确定解集的形式; (3)对方程的根进行讨论,比较大小,以便写出解集.解下列不等式:(1)0<x 2-x -2≤4;(2)求不等式12x 2-ax >a 2(a ∈R )的解集. 解 (1)原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -2>0,x 2-x -2≤4⇔⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -2>0,x 2-x -6≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x -x +,x -x +⇔⎩⎪⎨⎪⎧x >2或x <-1,-2≤x ≤3.借助于数轴,如图所示,所以原不等式的解集为{x |-2≤x <-1或2<x ≤3}. (2)∵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.当a >0时,-a 4<a 3,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <-a 4或x >a 3;当a =0时,x 2>0,解集为{x |x ∈R 且x ≠0}; 当a <0时,-a 4>a 3,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.题型二 一元二次不等式恒成立问题 命题点1 在R 上的恒成立问题例3 (1)若一元二次不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立,则k 的取值范围为( )A .(-3,0]B .[-3,0)C .[-3,0]D .(-3,0)(2)设a 为常数,对于∀x ∈R ,ax 2+ax +1>0,则a 的取值范围是( ) A .(0,4) B .[0,4) C .(0,+∞) D .(-∞,4)答案 (1)D (2)B解析 (1)∵2kx 2+kx -38<0为一元二次不等式,∴k ≠0,又2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立,则必有⎩⎪⎨⎪⎧2k <0,Δ=k 2-4×2k -38,解得-3<k <0.(2)对于∀x ∈R ,ax2+ax +1>0,则必有⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=a 2-4a <0或a =0,∴0≤a <4.命题点2 在给定区间上的恒成立问题例4 设函数f (x )=mx 2-mx -1.若对于x ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,求m 的取值范围. 解 要使f (x )<-m +5在x ∈[1,3]上恒成立,即m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6<0在x ∈[1,3]上恒成立.有以下两种方法:方法一 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,所以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}.方法二 因为x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34>0,又因为m (x 2-x +1)-6<0,所以m <6x 2-x +1.因为函数y =6x 2-x +1=6⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34在[1,3]上的最小值为67,所以只需m <67即可. 所以,m 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m |m <67. 命题点3 给定参数范围的恒成立问题例5 对任意m ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(m -4)x +4-2m 的值恒大于零,求x 的取值范围. 解 由f (x )=x 2+(m -4)x +4-2m =(x -2)m +x 2-4x +4, 令g (m )=(x -2)m +x 2-4x +4.由题意知在[-1,1]上,g (m )的值恒大于零,∴⎩⎪⎨⎪⎧g-=x --+x 2-4x +4>0,g =x -+x 2-4x +4>0.解得x <1或x >3.故当x 的取值范围为(-∞,1)∪(3,+∞)时,对任意的m ∈[-1,1],函数f (x )的值恒大于零.思维升华 (1)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.(2)解决恒成立问题一定要搞清谁是主元,谁是参数,一般地,知道谁的范围,谁就是主元,求谁的范围,谁就是参数.(1)已知函数f (x )=x 2+mx -1,若对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0成立,则实数m 的取值范围是________. 答案 (-22,0) 解析 作出二次函数f (x )的草图,对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0,则有⎩⎪⎨⎪⎧f m ,f m +,即⎩⎪⎨⎪⎧m 2+m 2-1<0,m +2+m m +-1<0,解得-22<m <0. (2)已知不等式mx 2-2x -m +1<0,是否存在实数m 对所有的实数x ,使不等式恒成立?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,请说明理由. 解 不等式mx 2-2x -m +1<0恒成立,即函数f (x )=mx 2-2x -m +1的图象全部在x 轴下方. 当m =0时,1-2x <0,则x >12,不满足题意;当m ≠0时,函数f (x )=mx 2-2x -m +1为二次函数, 需满足开口向下且方程mx 2-2x -m +1=0无解,即⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ=4-4m -m ,不等式组的解集为空集,即m 无解.综上可知,不存在这样的m . 题型三 一元二次不等式的应用例6 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)若再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.所以y =f (x )=40(10-x )(25+4x ),定义域为x ∈[0,2]. (2)由题意得40(10-x )(25+4x )≥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.思维升华 求解不等式应用题的四个步骤(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)引进数学符号,将文字信息转化为符号语言,用不等式表示不等关系,建立相应的数学模型.(3)解不等式,得出数学结论,要注意数学模型中自变量的实际意义. (4)回归实际问题,将数学结论还原为实际问题的结果.甲厂以x 千克/小时的速度匀速生产某种产品(生产条件要求1≤x ≤10),每小时可获得的利润是100·(5x +1-3x)元.(1)要使生产该产品2小时获得的利润不低于3 000元,求x 的取值范围;(2)要使生产900千克该产品获得的利润最大,问:甲厂应该选取何种生产速度?并求最大利润.解 (1)根据题意,得 200(5x +1-3x)≥3 000,整理得5x -14-3x≥0,即5x 2-14x -3≥0,又1≤x ≤10,可解得3≤x ≤10.即要使生产该产品2小时获得的利润不低于3 000元,x 的取值范围是[3,10]. (2)设利润为y 元,则y =900x ·100(5x +1-3x)=9×104(5+1x -3x2)=9×104[-3(1x -16)2+6112],故当x =6时,y max =457 500元.即甲厂以6千克/小时的生产速度生产900千克该产品时获得的利润最大,最大利润为457 500元.14.转化与化归思想在不等式中的应用典例 (1)已知函数f (x )=x 2+ax +b (a ,b ∈R )的值域为[0,+∞),若关于x 的不等式f (x )<c 的解集为(m ,m +6),则实数c 的值为________.(2)已知函数f (x )=x 2+2x +ax,若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,则实数a 的取值范围是________.思想方法指导 函数的值域和不等式的解集转化为a ,b 满足的条件;不等式恒成立可以分离常数,转化为函数值域问题. 解析 (1)由题意知f (x )=x 2+ax +b=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a 22+b -a 24.∵f (x )的值域为[0,+∞), ∴b -a 24=0,即b =a 24.∴f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a 22. 又∵f (x )<c ,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a 22<c ,即-a 2-c <x <-a2+c .∴⎩⎪⎨⎪⎧-a 2-c =m , ①-a2+c =m +6. ②②-①,得2c =6,∴c =9.(2)∵x ∈[1,+∞)时,f (x )=x 2+2x +ax>0恒成立,即x 2+2x +a >0恒成立.即当x ≥1时,a >-(x 2+2x )=g (x )恒成立.而g (x )=-(x 2+2x )=-(x +1)2+1在[1,+∞)上单调递减, ∴g (x )max =g (1)=-3,故a >-3. ∴实数a 的取值范围是{a |a >-3}. 答案 (1)9 (2){a |a >-3}1.不等式(x -1)(2-x )≥0的解集为( ) A .{x |1≤x ≤2} B .{x |x ≤1或x ≥2} C .{x |1<x <2} D .{x |x <1或x >2}答案 A解析 由(x -1)(2-x )≥0可知(x -2)(x -1)≤0, 所以不等式的解集为{x |1≤x ≤2}. 2.(2016·潍坊模拟)函数f (x )=1-x 2+4x -的定义域是( )A .(-∞,1)∪(3,+∞)B .(1,3)C .(-∞,2)∪(2,+∞)D .(1,2)∪(2,3)答案 D解析 由题意得-x 2+4x -3>0,即x 2-4x +3<0, ∴1<x <3,又ln(-x 2+4x -3)≠0,即-x 2+4x -3≠1, ∴x 2-4x +4≠0,∴x ≠2. 故函数定义域为(1,2)∪(2,3).3.若集合A ={x |ax 2-ax +1<0}=∅,则实数a 的取值范围是( ) A .{a |0<a <4} B .{a |0≤a <4} C .{a |0<a ≤4} D .{a |0≤a ≤4}答案 D解析 由题意知a =0时,满足条件.当a ≠0时,由⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ=-a 2-4a ≤0,得0<a ≤4.所以0≤a ≤4.4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-4x +6,x ≥0,x +6,x <0,则不等式f (x )>f (1)的解集是( )A .(-3,1)∪(3,+∞)B .(-3,1)∪(2,+∞)C .(-1,1)∪(3,+∞)D .(-∞,-3)∪(1,3)答案 A解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥0,x 2-4x +6>3或⎩⎪⎨⎪⎧ x <0,x +6>3,解得-3<x <1或x >3.5.已知不等式x 2-2x -3<0的解集为A ,不等式x 2+x -6<0的解集为B ,不等式x 2+ax +b <0的解集为A ∩B ,那么a +b 等于( )A .-3B .1C .-1D .3 答案 A解析 由题意,A ={x |-1<x <3},B ={x |-3<x <2},A ∩B ={x |-1<x <2},则不等式x 2+ax +b <0的解集为{x |-1<x <2}.由根与系数的关系可知,a =-1,b =-2,所以a +b =-3,故选A.6.若关于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( ) A.52B.72C.154D.152答案 A解析 由x 2-2ax -8a 2<0,得(x +2a )(x -4a )<0,因为a >0,所以不等式的解集为(-2a,4a ),即x 2=4a ,x 1=-2a ,由x 2-x 1=15,得4a -(-2a )=15,解得a =52.7.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.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,12 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,13∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ 答案 A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). *8.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,当x ∈[-1,1]时,f (x )>0恒成立,则b 的取值范围是( )A .-1<b <0B .b >2C .b <-1或b >2D .不能确定 答案 C解析 由f (1-x )=f (1+x )知f (x )图象的对称轴为直线x =1,则有a 2=1,故a =2. 由f (x )的图象可知f (x )在[-1,1]上为增函数.∴x ∈[-1,1]时,f (x )min =f (-1)=-1-2+b 2-b +1=b 2-b -2,令b 2-b -2>0,解得b <-1或b >2.9.若不等式-2≤x 2-2ax +a ≤-1有唯一解,则a 的值为________.答案 1±52解析 若不等式-2≤x 2-2ax +a ≤-1有唯一解,则x 2-2ax +a =-1有两个相等的实根,所以Δ=4a 2-4(a +1)=0,解得a =1±52. 10.设f (x )是定义在R 上的以3为周期的奇函数,若f (1)>1,f (2)=2a -3a +1,则实数a 的取值范围是________.答案 (-1,23) 解析 ∵f (x +3)=f (x ),∴f (2)=f (-1+3)=f (-1)=-f (1)<-1.∴2a -3a +1<-1⇔3a -2a +1<0⇔(3a -2)(a +1)<0,∴-1<a <23. *11.已知f (x )是定义域为R 的偶函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-4x ,那么,不等式f (x +2)<5的解集是______________________.答案 {x |-7<x <3}解析 令x <0,则-x >0,∵x ≥0时,f (x )=x 2-4x ,∴f (-x )=(-x )2-4(-x )=x 2+4x ,又f (x )为偶函数,∴f (-x )=f (x ),∴x <0时,f (x )=x 2+4x ,故有f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x ,x ≥0,x 2+4x ,x <0.再求f (x )<5的解,由⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥0,x 2-4x <5,得0≤x <5;由⎩⎪⎨⎪⎧ x <0,x 2+4x <5,得-5<x <0,即f (x )<5的解集为(-5,5).由于f (x )向左平移两个单位即得f (x +2),故f (x +2)<5的解集为{x |-7<x <3}.12.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 =F (x )+x -m =a (x -m )(x -n )+x -m =(x -m )(ax -an +1),∵a >0,且0<x <m <n <1a, ∴x -m <0,1-an +ax >0.∴f (x )-m <0,即f (x )<m .*13.(2016·烟台模拟)已知不等式(a +b )x +(2a -3b )<0的解为x >-34,解不等式(a -2b )x 2+2(a -b -1)x +(a -2)>0.解 因为(a +b )x +(2a -3b )<0,所以(a +b )x <3b -2a ,因为不等式的解为x >-34,所以a +b <0,且3b -2a a +b =-34,解得a =3b <0,则不等式(a -2b )x 2+2(a -b -1)x +(a -2)>0. 等价为bx 2+(4b -2)x +(3b -2)>0, 即x 2+(4-2b )x +(3-2b )<0,即(x +1)(x +3-2b )<0.因为-3+2b <-1,所以不等式的解为-3+2b <x <-1.即所求不等式的解集为{x |-3+2b <x <-1}.。
2018高考数学(文)(人教新课标)大一轮复习配套文档第七章不等式7-2一元二次不等式及其解法Word版含答案
7.2 一元二次不等式及其解法1.解不等式的有关理论(1)若两个不等式的解集相同,则称它们是_________;(2)一个不等式变形为另一个不等式时,若两个不等式是同解不等式,这种变形称为不等式的_________;(3)解不等式变形时应进行同解变形;解不等式的结果,一般用集合表示.2.一元一次不等式解法任何一个一元一次不等式经过不等式的同解变形后,都可以化为ax>b(a≠0)的形式.当a>0时,解集为_________;当a<0时,解集为_________.若关于x的不等式ax>b的解集是R,则实数a,b满足的条件是_________.3.一元二次不等式及其解法(1)我们把只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为__________不等式.(2)使某个一元二次不等式成立的x的值叫做这个一元二次不等式的解,一元二次不等式所有的解组成的集合叫做一元二次不等式的________.(3)若一元二次不等式经过同解变形后,化为一元二次不等式ax2+bx+c>0(或ax2+bx+c<0)(其中a >0)的形式,其对应的方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实根x1,x2,且x1<x2(此时Δ=b2-4ac>0),则可根据“大于号取_________,小于号取_________”求解集.(4)一元二次不等式的解:(1)化分式不等式为标准型.方法:移项,通分,右边化为0,左边化为f(x)g(x)的形式.(2)将分式不等式转化为整式不等式求解,如:f(x)g(x)>0⇔f(x)g(x)>0;f(x)g(x)<0 ⇔f(x)g(x)<0;f(x)g(x)≥0 ⇔⎩⎪⎨⎪⎧f(x)g(x)≥0,g(x)≠0;f(x)g(x)≤0 ⇔⎩⎪⎨⎪⎧f(x)g(x)≤0,g(x)≠0.自查自纠1.(1)同解不等式 (2)同解变形2.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >b a⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <b a a =0,b <03.(1)一元二次 (2)解集 (3)两边 中间 (4)①{}x |x <x 1或x >x 2 ②⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≠-b 2a ③(2016·宜昌模拟)设集合A ={x |x 2+x -6≤0},集合B 为函数y =1x -1的定义域,则A ∩B等于( )A .(1,2)B .C .解:A ={x |x 2+x -6≤0}={x |-3≤x ≤2},由x -1>0得x >1,即B ={x |x >1},所以A ∩B ={x|1<x ≤2}.故选D .(2016·梧州模拟)不等式2x +1<1的解集是( )A .(-∞,-1)∪(1,+∞)B .(1,+∞)C .(-∞,-1)D .(-1,1) 解:因为2x +1<1,所以2x +1-1<0,即1-xx +1<0,该不等式可化为(x +1)(x -1)>0,所以x <-1或x >1.故选A .(2016·青海模拟)不等式(a -2)x 2+2(a -2)x -4<0,对一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,2]B .(-2,2]C .(-2,2)D .(-∞,2)解:当a ≠2时,有⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0,Δ<0, 所以-2<a <2.当a=2时,原式化为-4<0,恒成立.所以-2<a ≤2.故选B .不等式2x 2-x <4的解集为____________. 解:由2x 2-x <4得x 2-x <2,解得-1<x <2,即不等式2x 2-x <4的解集为{x |-1<x <2}.故填{x|-1<x<2}.(2016·达州模拟)若关于x 的不等式12x 2+(2-m )x <0的解集是{x |0<x <2},则实数m =________.解:由题知x =0和x =2是方程12x 2+(2-m )x =0的根,代入可得m=3.故填3.类型一 一元一次不等式的解法已知关于x 的不等式(a +b )x +2a -3b <0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-13,则关于x 的不等式(a -3b )x +b -2a >0的解集为________.解:由(a +b )x <3b -2a 的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-13,得a +b >0,且3b -2a a +b =-13,从而a =2b ,则a +b =3b >0,即b >0, 将a =2b 代入(a -3b )x +b -2a >0, 得-bx -3b >0,x <-3,故填{x|x <-3}. 【点拨】一般地,一元一次不等式都可以化为ax >b (a ≠0)的形式.挖掘隐含条件a +b >0且3b -2aa +b =-13是解本题的关键.解关于x 的不等式:(m 2-4)x <m +2.解:(1)当m 2-4=0即m =-2或m =2时, ①当m =-2时,原不等式的解集为, ②当m =2时,原不等式的解集为R . (2)当m 2-4>0,即m <-2或m >2时,x <1m -2.(3)当m2-4<0,即-2<m<2时,x>1m-2.类型二一元二次不等式的解法解下列不等式:(1)x2-7x+12>0; (2)-x2-2x+3≥0;(3)x2-2x+1<0; (4)x2-2x+2>0.解:(1)方程x2-7x+12=0的解为x1=3,x2=4.而y=x2-7x+12的图象开口向上,可得原不等式x2-7x+12>0的解集是{x|x<3或x>4}.(2)不等式两边同乘以-1,原不等式可化为x2+2x-3≤0.方程x2+2x-3=0的解为x1=-3,x2=1.而y=x2+2x-3的图象开口向上,可得原不等式-x2-2x+3≥0的解集是{x|-3≤x≤1}.(3)方程x2-2x+1=0有两个相同的解x1=x2=1.而y=x2-2x+1的图象开口向上,可得原不等式x2-2x+1<0的解集为.(4)因为Δ<0,所以方程x2-2x+2=0无实数解,而y=x2-2x+2的图象开口向上,可得原不等式x2-2x +2>0的解集为R.【点拨】解一元二次不等式的步骤:(1)将二次项系数化为正数;(2)解相应的一元二次方程;(3)根据一元二次方程的根,结合不等号的方向画图;(4)写出不等式的解集.容易出现的错误有:①未将二次项系数化正,对应错标准形式;②解方程出错;③结果未按要求写成集合.(2015·贵州模拟)关于x的不等式x2-(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________.解: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,此时解集中的整数为-2,-1,0.则-3≤a<-2,故a∈.故填.类型三二次不等式、二次函数及二次方程的关系(2015·贵州模拟)已知不等式ax2+bx+2>0的解集为{x|-1<x<2},则不等式2x2+bx+a<0的解集为( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x<-1或x>12B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|-1<x<12 C.{x|-2<x<1} D.{x|x<-2或x>1}解:由题意知x=-1,x=2是方程ax2+bx+2=0的两根,且a<0.由韦达定理得⎩⎪⎨⎪⎧-1+2=-b a,(-1)×2=2a⇒⎩⎪⎨⎪⎧a=-1,b=1.所以不等式2x2+bx+a<0,即2x2+x-1<0.解得-1<x<12.故选B.【点拨】已知一元二次不等式的解集,就能够得到相应的一元二次方程的两根,由根与系数的关系,可以求出相应的系数.注意结合不等式解集的形式判断二次项系数的正负.(2016·湖南模拟)已知f(x)=-3x2+a(6-a)x+6.(1)解关于a的不等式f(1)>0;(2)若不等式f(x)>b的解集为(-1,3),求实数a,b的值.解:(1)因为f(x)=-3x2+a(6-a)x+6,所以f(1)=-3+a(6-a)+6=-a2+6a+3,所以原不等式可化为a2-6a-3<0,解得3-23<a<3+2 3.所以原不等式的解集为{a|3-23<a<3+23}.(2)f(x)>b的解集为(-1,3)等价于方程-3x2+a(6-a)x+6-b=0的两根为-1,3,等价于⎩⎪⎨⎪⎧-1+3=a (6-a )3,-1×3=-6-b 3, 解得⎩⎨⎧a =3±3,b =-3.类型四 含有参数的一元二次不等式解关于x 的不等式:mx 2-(m +1)x +1<0. 解:(1)当m =0时,不等式为-(x -1)<0,得x -1>0,不等式的解集为{x |x >1};(2)当m ≠0时,不等式为m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1m (x -1)<0.①当m <0,不等式为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1m (x -1)>0,因为1m<1,所以不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <1m或x >1.②当m >0,不等式为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1m (x -1)<0.(Ⅰ)若1m<1,即m >1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |1m <x <1; (Ⅱ)若1m>1,即0<m <1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |1<x <1m ;(Ⅲ)若1m=1,即m =1时,不等式的解集为.【点拨】当x 2的系数是参数时,首先对它是否为零进行讨论,确定其是一次不等式还是二次不等式,即对m ≠0与m =0进行讨论,这是第一层次;第二层次:x 2的系数正负(不等号方向)的不确定性,对m <0与m >0进行讨论;第三层次:1m与1大小的不确定性,对m <1、m >1与m =1进行讨论.解关于x 的不等式ax 2-2≥2x -ax (a ∈R ).解:不等式整理为ax 2+(a -2)x -2≥0, 当a =0时,解集为(-∞,-1].当a ≠0时,ax 2+(a -2)x -2=0的两根为-1,2a,所以当a >0时,解集为(-∞,-1]∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫2a,+∞;当-2<a <0时,解集为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2a,-1;当a =-2时,解集为{x |x =-1};当a <-2时,解集为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,2a .类型五 分式不等式的解法(1)不等式x -12x +1≤1的解集为________.解:x -12x +1≤1 ⇔ x -12x +1-1≤0 ⇔ -x -22x +1≤0 ⇔ x +22x +1≥0. 解法一:x +22x +1≥0 ⇔⎩⎪⎨⎪⎧(x +2)(2x +1)≥0,2x +1≠0.得{x|x >-12或x ≤-2}.解法二:x +22x +1≥0 ⇔⎩⎪⎨⎪⎧x +2≥0,2x +1>0 或 ⎩⎪⎨⎪⎧x +2≤0,2x +1<0.得{x|x >-12或x ≤-2}.故填{x |x >-12或x≤-2}.(2)(2016·丽水模拟)已知两个集合A ={x |y =ln(-x 2+x +2)},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|2x +1e-x ≤0,则A ∩B =( ) A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,2B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-1,-12 C .(-1,e)D .(2,e)解:由题意得A ={x |-x 2+x +2>0}={x |-1<x <2},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x >e 或x ≤-12,故A ∩B =⎝ ⎛⎦⎥⎤-1,-12.故选B . 【点拨】首先通过“移项、通分”,将不等式右边化为0,左边化为f (x )g (x )的形式,将原分式不等式化为标准型,然后将化为标准型的分式不等式等价转化为整式不等式(组)来求解,注意分母不为0.(1)若集合A ={x |-1≤2x +1≤3},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x -2x ≤0,则A ∩B =( )A .{x |-1≤x <0}B .{x |0<x ≤1}C .{x |0≤x ≤2}D .{x |0≤x ≤1}解:易知A ={x |-1≤x ≤1},B 集合就是不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x (x -2)≤0,x ≠0 的解集,求出B ={}x |0<x ≤2,所以A ∩B ={x |0<x ≤1}.故选B .(2)不等式x -12x +1≤0的解集为( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,1B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1 C.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-12∪,函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值总大于0,则x 的取值范围是( )A .{x |1<x <3}B .{x |x <1或x>3}C .{x |1<x <2}D .{x |x <1或x >2}解:记g (a )=(x -2)a +x 2-4x +4,a ∈,依题意,只须⎩⎪⎨⎪⎧g (1)>0,g (-1)>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x 2-3x +2>0,x 2-5x +6>0⇒x<1或x >3,故选B .【点拨】(1)一元二次不等式恒成立问题,对于x 变化的情形,解法一利用参变量分离法,化成a >f (x )(a <f (x ))型恒成立问题,再利用a >f (x )max (a <f (x )min ),求出参数范围.解法二化归为二次函数,由于是轴动区间定,结合二次函数对称轴与定义域的位置关系、单调性等相关知识,求出参数范围.(2)对于参数变化的情形,大多利用参变量转换法,即参数转换为变量;变量转换为参数,把关于x 的二次不等式转换为关于a 的一次不等式,化繁为简,然后再利用一次函数的单调性,求出x 的取值范围.(1)(2016·银川模拟)已知函数f (x )=x 2-2ax -1+a ,a ∈R .(Ⅰ)若a =2,试求函数y =f (x )x(x >0)的最小值; (Ⅱ)对于任意的x ∈,不等式f (x )≤a 恒成立,试求a 的取值范围.解:(Ⅰ)依题意得y =f (x )x =x 2-4x +1x =x +1x-4.因为x >0,所以x +1x ≥2.当且仅当x =1x,即x =1时,等号成立.所以y ≥-2.所以当x =1时,y =f (x )x的最小值为-2.(Ⅱ)因为f (x )-a =x 2-2ax -1,所以要使得∀x ∈,不等式f (x )≤a 恒成立,只要x 2-2ax -1≤0在上恒成立即可.不妨设g (x )=x 2-2ax -1,则⎩⎪⎨⎪⎧g (0)≤0,g (2)≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧0-0-1≤0,4-4a -1≤0, 解得a ≥34.则a 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞. (2)对于满足|a |≤2的所有实数a ,使不等式x 2+ax +1>2x +a 成立的x 的取值范围为________.解:原不等式转化为(x -1)a +x 2-2x +1>0,设f (a )=(x -1)a +x 2-2x +1,则f (a )在上恒大于0,故有:⎩⎪⎨⎪⎧f (-2)>0,f (2)>0 即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3>0,x 2-1>0 解得⎩⎪⎨⎪⎧x >3或x <1,x >1或x <-1.所以x <-1或x >3.故填(-∞,-1)∪(3,+∞).类型七 二次方程根的讨论若方程2ax 2-x -1=0在(0,1)内有且仅有一解,则a 的取值范围是( )A .(-∞,-1)B .(1,+∞)C .(-1,1)D ..(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⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2.1.一元二次不等式ax 2+bx +c >0(或ax 2+bx +c <0)(a ≠0)的解集的确定,受二次项系数a 的符号及判别式Δ=b 2-4ac 的符号制约,且与相应的二次函数、一元二次方程有密切联系,可结合相应的函数y =ax2+bx +c (a ≠0)的图象,数形结合求得不等式的解集;二次函数y =ax 2+bx +c 的值恒大于0的条件是a >0且Δ<0;若恒大于或等于0,则a >0且Δ≤0.若二次项系数中含参数且未指明该函数是二次函数时,必须考虑二次项系数为0这一特殊情形.2.解分式不等式要使一边为零;求解非严格分式不等式时,要注意分母不等于0,转化为不等式组.(注:形如f (x )g (x )≥0或f (x )g (x )≤0的不等式称为非严格分式不等式)3.解含参数的不等式的基本途径是分类讨论,能避免讨论的应设法避免讨论.对字母参数的逻辑划分要具体问题具体分析,必须注意分类不重、不漏、完全、准确.4.解不等式的过程,实质上是不等式等价转化的过程.因此保持同解变形是解不等式应遵循的基本原则.5.各类不等式最后一般都要化为一元一次不等式(组)或一元二次不等式(组)来解,这体现了转化与化归的数学思想.6.对给定的一元二次不等式,求解的程序框图是:1.不等式x -2x +1≤0的解集是( ) A .(-∞,-1)∪(-1,2] B .C .(-∞,-1)∪ 解:x -2x +1≤0⇔()x +1()x -2≤0,且x ≠-1,即x ∈(-1,2],故选D .2.(2015·湖北模拟)不等式f (x )=ax 2-x -c >0的解集为{x |-2<x <1},则函数y =f (-x )的图象为()解:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧-2+1=1a ,-2×1=-c a , 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,c =-2.则f (x )=-x 2-x +2,所以f (-x )=-x 2+x +2.故选C .3.已知一元二次不等式f (x )<0的解集为{x |x <-1或x >12},则f (10x)>0的解集为( )A .{x |x <-1或x >lg2}B .{x |-1<x <lg2}C .{x |x >-lg2}D .{x |x <-lg2}解:可设f (x )=a (x +1)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12(a <0),由f (10x)>0可得(10x+1)⎝⎛⎭⎪⎫10x -12<0,从而10x <12,解得x <-lg2,故选D .4.(2016·辽宁一模)若不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 恒成立,则k 的取值范围为( )A .(-3,0)B .D .(-3,0]解:当k =0时,显然成立;当k ≠0时,即一元二次不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 恒成立,则⎩⎪⎨⎪⎧k <0,k 2-4×2k ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-38<0, 解得-3<k <0.综上,满足不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立的k 的取值范围是(-3,0].故选D .5.若关于x 的不等式2x 2-8x -4-a >0在(1,4)内有解,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-12)B .(-4,+∞)C .(-12,+∞)D .(-∞,-4)解:关于x 的不等式2x 2-8x -4-a >0在(1,4)内有解,即a <2x 2-8x -4在(1,4)内有解,令f (x )=2x 2-8x -4=2(x -2)2-12,当x =2时,f (x )取最小值f (2)=-12;当x =4时,f (4)=2(4-2)2-12=-4,所以在(1,4)上,-12≤f (x )<-4.要使a <f (x )有解,则a <-4.故选D .6.若关于x 的方程3x 2-5x +a =0的一个根大于-2且小于0,另一个根大于1且小于3,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,2)B .(-12,+∞)C .(-22,0)D .(-12,0)解:设f (x )=3x 2-5x +a ,则由题意有⎩⎪⎨⎪⎧f (-2)>0,f (0)<0,f (1)<0,f (3)>0.即⎩⎪⎨⎪⎧22+a >0,a <0,-2+a <0,12+a >0.解得-12<a <0.故选D .7.(2015·浙江模拟)不等式log 2⎝⎛⎭⎪⎫x +1x+6≤3的解集为________.解:log 2⎝⎛⎭⎪⎫x +1x+6≤3⇔log 2⎝⎛⎭⎪⎫x +1x+6≤log 28⇔0<x +1x +6≤8⇔-6<x +1x ≤2.当x >0时,x +1x≥2,此时x =1;当x <0时,x +1x ≤-2,此时x +1x>-6,解得-3-22<x <-3+2 2.故填(-3-22,-3+22)∪{1}.8.(2016·辽宁模拟)若关于x 的不等式4x -2x +1-a ≥0在上恒成立,则实数a 的取值范围是________.解:因为不等式4x-2x +1-a ≥0在上恒成立,所以4x-2x +1≥a 在上恒成立.令y =4x-2x +1=(2x )2-2×2x+1-1=(2x-1)2-1.因为1≤x ≤2,所以2≤2x≤4.由二次函数的性质可知:当2x=2,即x =1时,y 取得最小值0,所以实数a 的取值范围为(-∞,0].故填(-∞,0].9.若关于x 的不等式x 2-ax -a ≤-3的解集不是空集,求实数a 的取值范围.解法一:设f (x )=x 2-ax -a .则关于x 的不等式x 2-ax -a ≤-3的解集不是空集⇔f (x )min ≤-3,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2=-4a +a24≤-3,解得a ≤-6或a ≥2.解法二:x 2-ax -a ≤-3的解集不是空集⇔x 2-ax -a +3=0的判别式Δ≥0,解得a ≤-6或a ≥2.10.汽车在行驶中,由于惯性的作用,刹车后还要继续向前滑行一段距离才能停住,我们称这段距离为“刹车距离”.刹车距离是分析事故的一个重要因素.在一个限速为40 km/h 的弯道上,甲、乙两辆车相向而行,发现情况不对,同时刹车,但还是相碰了.事后现场勘查测得甲车的刹车距离略超过12 m ,乙车的刹车距离略超过10 m ,又知甲、乙两种车型的刹车距离s (m)与车速x (km/h)之间分别有如下关系:s 甲=0.1x +0.01x 2, s 乙=0.05x +0.005x 2.问甲、乙两车有无超速现象?解:由题意知,对于甲车,有0.1x +0.01x 2>12, 即x 2+10x -1200>0,解得x >30或x <-40(舍去). 这表明甲车的车速超过30 km/h ,又由甲车刹车距离略超12 m ,可判断甲车车速不会超过限速40 km/h.对于乙车有0.05x +0.005x 2>10,即x 2+10x -2000>0,解得x >40或x <-50(舍去). 这表明乙车超过40 km/h ,超过规定限速.解关于x 的不等式:a (x -1)x -2>1(a <1). 解:(x -2)>0, 当a <1时有(x -2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -a -2a -1<0,若a -2a -1>2,即0<a <1时,解集为{x |2<x <a -2a -1}; 若a -2a -1=2,即a =0时,解集为; 若a -2a -1<2,即a <0时,解集为{x |a -2a -1<x <2}.1.已知-12<1x<2,则x 的取值范围是( )A .(-2,0)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,2C.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-12∪(2,+∞) D .(-∞,-2)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞解:当x >0时,x >12;当x <0时,x <-2.所以x 的取值范围是x <-2或x >12,故选D .2.(2016·贵州模拟)若集合A ={x |ax 2-ax +1<0}=,则实数a 的取值范围是( )A .(0,4)B .D .解:由题意知当a =0时,满足条件.当a ≠0时,由⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=a 2-4a ≤0, 得0<a ≤4,所以实数a 的取值范围是.故选D .3.(2016·肇庆模拟)已知不等式mx 2+nx -1m<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x <-12或x >2,则m -n =( )A.12 B .-52C.52 D .-12解:由已知可得方程mx 2+nx -1m =0的两个根为-12,2,且m <0.所以⎩⎨⎧-12+2=-n m,-12×2=-1m m, 解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-1,n =32. 所以m -n =-52.故选B .4.在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积不小于300 m 2的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x (单位:m)的取值范围是()A .B .C .D . 解:设矩形的另一边为y m ,依题意得x 40=40-y40,即y =40-x ,所以x (40-x )≥300,解得10≤x ≤30.故选C .5.(2016·云南模拟)若不等式x 2-(a +1)x +a ≤0的解集是的子集,则a 的取值范围是( )A .B .C .D .解:原不等式等价于(x -a )(x -1)≤0,当a <1时,不等式的解集为,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,此时只要a ≤3即可,即1<a ≤3.综上可得-4≤a ≤3.故选B .6.(2016·河南模拟)在R 上定义运算⊗:x ⊗y =(1-x )(1+y ).若不等式(x -a )⊗ (x +a )<1对任意实数x 恒成立,则( )A .-1<a <1B .-2<a <0C .0<a <2D .-32<a <12解:(x -a )⊗(x +a )=(1-x +a )(1+x +a )=(1+a )2-x 2<1恒成立,即x 2>(1+a )2-1恒成立,故只要(1+a )2-1<0即可,所以a 2+2a <0,解得-2<a <0.故选B .7.(2016·西安模拟)已知函数f (x )=x 2+ax +b (a ,b ∈R )的值域为,不等式(m -m 2)4x +2x +1>0恒成立,则实数m 的取值范围是________.解:因为(m -m 2)4x +2x+1>0在x ∈(-∞,-1]上恒成立,所以m -m 2>-2x+14x 在x ∈(-∞,-1]上恒成立.设t =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x,因为x ∈(-∞,-1],所以t ≥2. 所以-2x+14x =-t 2-t =-⎝ ⎛⎭⎪⎫t +122+14≤-6,所以m -m 2>-6,解得-2<m <3.故填(-2,3).9.(2016·西安模拟)某商场若将进货单价为8元的商品按每件10元出售,每天可销售100件,现准备提高售价来增加利润.已知这种商品每件售价提高1元,销量就要减少10件.那么要保证该商品每天的利润在320元以上,求其每件售价的取值范围.解:设售价定为每件x 元,利润为y 元,则:y =(x -8),依题意,有(x -8)>320,即x 2-28x +192<0,解得12<x <16,所以每件售价的取值范围为(12,16)(单位:元). 10.(2016·湖北模拟)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 <0,a +b +c =0,且-b2a>1,所以c <a <0,所以ac >0,所以对于函数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+4aca 2=(-2a -c )2+4ac a2=⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2+8·ca+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,+∞).(2016·郑州模拟)设二次函数f (x )=ax2+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.那么当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 .。
2018版高三数学一轮复习第七章不等式第一讲不等式的性质与解法课件理
命题趋势
的联系.
4.会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的程序框图.
数学
考情精解读
2
第七章·第一讲
不等式的性质与解法
考纲解读
考点
不等式的
2016全国
2015全国
2014全国
自主命题区域
·2014浙江,6,5分 ·2014天津,7,5分 ·2016江苏,5,5分
命题规律
性质
·全国Ⅰ,8,5分
不等式的性质与解法 比较大小
考法指导 一般地,比较实数大小的方法有六种: (1)作差法,其基本步骤为:作差,变形,判断符号,得出结论.用作差法比较大小的关键是判断 差的正负,常采用配方、因式分解、分子(分母)有理化等变形方法. (2)作商法,即判断商与1的大小关系,得出结论,要特别注意,当商与1的大小确定后,必须对 商式分子、分母的正负作出判断,这是用作商法比较大小时最容易漏掉的关键步骤. (3)利用单调性比较大小. (4)中间量法,当两个或多个数式比较大小时,可以从中寻找一个中间量,让这些需要比较大 小的数式以这个中间量作参照,从而得到它们的大小排序. (5)函数法,即把要比较的数值通过构造函数转化为该函数的函数值,然后利用函数的单调 性将其进一步转化为自变量大小问题来解决. (6)可以多次取特殊值,根据特殊值确定数值的大小,从而得出结论.
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题型全突破 9
第七章·第一讲 考法三
不等式的性质与解法 不等式的解法
考法指导 1.一元二次不等式的解法 (1)对于常系数一元二次不等式,可以用分解因式法或判别式法求解,题目简单,情况 单一. (2)含有参数的不等式的求解,往往需要对参数进行分类讨论. ①若二次项系数为常数,需先将二次项系数化为正数,再考虑分解因式,对参数进行
2018版高考数学一轮温习 第七章节 不等式 7.1 不等式的性质与一元二次不等式讲义 理 新人教A版
三个“二次”间的关系
判别式 Δ=b2-4ac
Δ>0
二次函数
y=ax2+bx+c (a>0)的图象
Δ=0
Δ<0
判别式 Δ=b2-4ac
一元二次方程 ax2+bx+c=0 (a>0)的根
Δ>0
有两相异实 根 x1,x2 (x1<x2)
Δ=0
有两相等实 根 x1=x2= -2ba
Δ<0
没有实数 根
判别式 Δ=b2-4ac
∴-52<52(x+y)<10,1<12(x-y)<32, ∴-32<52(x+y)+12(x-y)<223, 即-32<3x+2y<223. 故 3x+2y 的取值范围为-32,223.
[ 题 点 发 散 3] 已 知 函 数 f(x) = ax2 + bx , 且 1≤f( - 1)≤2,2≤f(1)≤4,求 f(-2)的取值范围.
不等式性质的两个易错点:不等号的传递性;可乘性. (1)若 a>b,b≥c,则 a 与 c 的大小关系是__a_> __c___. 解析:由 a>b,b≥c,得 a>c.
(2)若 a>b,则 ac 与 bc 的大小关系是_不 __确 __定 ___. 解析:若 c>0,则 ac>bc;若 c<0,则 ac<bc;若 c=0, 则 ac=bc.
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-2<a<0 时,解得2a≤x≤-1. 综上所述,当 a=0 时,不等式的解集为{x|x≤-1};
解法二(特殊值法):令 a=-2,b=-1, 则1a=-12>1b=-1,ab=2>b2=1, -ab=-2>-a2=-4,-1a=12<-1b=1.故 A,B,C 项错误, D 项正确.
专题7-1 不等式的性质及一元二次不等式讲-2018年高考
2018年高考数学讲练测【浙江版 】【讲】第七章 不等式与证明第01节 不等式的性质及一元二次不等式【考纲解读】7,16【知识清单】1.不等关系在日常生产生活中,不等关系更为普遍,利润的优化、方案的设计等方面都蕴含着不等关系,再比如几何中的两点之间线段最短,三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边等等,用数学中的不等式表示这些不等关系,建立数学模型,利用数学知识解决现实生活的不等关系.对点练习【2016高考上海理数】设R a ∈,则“1>a ”是“12>a ”的( )(A )充分非必要条件 (B )必要非充分条件 (C )充要条件 (D )既非充分也非必要条件 【答案】A2.比较法比较大小的常用方法(1)作差法:一般步骤是:①作差;②变形;③定号;④结论.其中关键是变形,常采用配方、因式分解、有理化等方法把差式变成积式或者完全平方式.当两个式子都为正数时,有时也可以先平方再作差.(2)作商法:一般步骤是:①作商;②变形;③判断商与1的大小;④结论. (3)特值法:若是选择题、填空题可以用特值法比较大小;若是解答题,可先用特值探究思路,再用作差或作商法判断.注意:用作商法时要注意商式中分母的正负,否则极易得出相反的结论.对点练习若,,,a b c d 均为正实数,且>a b ,那么四个数b a 、a b 、++b c a c 、++a d b d由小到大的顺序是_________. 【答案】b a 、++bc a c 、++ad b d 、a b.3.不等式性质(1)对称性:a >b ⇔b <a . (2)传递性:a >b ,b >c ⇒a >c . (3)可加性:a >b ⇒a +c >b +c .(4)可乘性:a >b ,c >0⇒ac >bc ;a >b ,c <0⇒ac <bc . (5)加法法则:a >b ,c >d ⇒a +c >b +d . (6)乘法法则:a >b >0,c >d >0⇒ac >bd . (7)乘方法则:a >b >0⇒a n >b n (n ∈N ,n ≥2). (8)开方法则:a >b >0⇒n a >nb (n ∈N ,n ≥2).对点练习【2017届浙江台州高三4月调研】若错误!未找到引用源。
(浙江版)2018年高考数学一轮复习(讲+练+测): 专题7.1 不等式的性质及一元二次不等式(测)
第01节 不等式的性质及一元二次不等式班级__________ 姓名_____________ 学号___________ 得分__________一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选择中,只有一个是符合题目要求的.)1.【2018河南中原名校质检】若a <b <0,则下列不等关系中,不能成立的是B. D. 2a >2b【答案】B2.【2017届浙江杭州高三二模】设{}1,0,1,2U =-,集合2{|1,}A x x x U =<∈,则U C A =( )A. {}0,1,2B. {}1,1,2-C. {}1,0,2-D. {}1,0,1- 【答案】B【解析】由21x < 得: 11x -<< ,所以{}0A = ,因此{}1,1,2U A =-ð ,故选择B. 3.【2018山西忻州第一中学模拟】已知关于x 的不等式24x x m -≥对任意(]0,1x ∈恒成立,则有( )A. 3m ≤-B. 3m ≥-C. 30m ≤<-D. 4m ≥- 【答案】A【解析】24x x m -≥对任意[]0,1x ∈恒成立,令()[]24,0,1f x x x x =-∈,()f x 的对称轴为2x =, ()f x ∴在[]0,1单调递减, ∴当1x =时取到最小值为3-, ∴实数m 的取值范围是3m ≤-,故选A.4.设0,0a b >>,则以下不等式中不恒成立的是( )A .11()()4a b a b++≥ B .3322a b ab +>C .22222a b a b ++≥+ D 【答案】B【解析】当b a =时,2332ab b a =+,故3322a b ab +>不恒成立,选项为B.5.【2017山东,理7】若0a b >>,且1ab =,则下列不等式成立的是 (A )()21log 2a b a a b b +<<+ (B )()21log 2a b a b a b <+<+ (C )()21log 2a ba ab b +<+< (D )()21log 2a b a b a b +<+<【答案】B6.【2018湖南岳阳市模拟】三个数,,a b c 成等比数列,若有1a b c ++=成立,则b 的取值范围是( )C. 【答案】C7.设,a b R ∈,则“()20a b a -<”是“a b <”的( )A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件 【答案】A【解析】若2()0a b a -<,则知0,a ≠即20,a >所以0,a b -<即a b <;令0,1a b ==,满足a b <,但2()0a b a -=.所以2()0a b a -<是a b <的充分而不必要条件.选A . 8.已知2>a ,2>b ,则A 、b a ab +≥B 、 b a ab +≤C 、b a ab +>D 、b a ab +<【答案】C【解析】因为,2>a ,2>b ,所以,1111110,0,(0,1)22a b a b ab a b+<<<<=+∈,即b a ab +>,故选C.9. 若a >b >0,则下列不等式中一定成立的是( ) A.a +1b >b +1aB.b a >b +1a +1 C.a -1b >b -1aD.2a +b a +2b >ab【答案】A10.【2018陕西西北工业大学附属中学模拟】如果1a b >>, 0c <,在不等式①②()()ln ln a c b c +>+;③()()cca cbc -<-;④a bbe ae >中,所有正确命题的序号是( )A. ①②③B. ①③④C. ②③④D. ①②④ 【答案】B【解析】用排除法,1,0a b c >><, ∴可令3,2,4a b c ===-,此时()()ln ln a c b c +>+,不成立, ∴②错误,排除, ,,A C D ,故选B.11.【2017届浙江台州高三4月调研】已知,若对任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )A. B. C. D.【答案】A 【解析】,恒成立,在恒成立,只需满足,故选A.12.若不等式na n n1)1(2)1(+-+<-对于任意正整数n 都成立,则实数a 的取值范围是( )A .3[22-,) B .322-(,) C .3[32-,) D .332-(,)【答案】A二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.) 13.已知存在实数a 满足2ab a ab >>,则实数b 的取值范围是________.【答案】()1∞-,-【解析】∵2ab a ab >>,∴0a ≠,当201a b b >>>,,即21,1,b b ⎧>⎨<⎩解得1b <-;当0a <时,21b b <<,即21,1,b b ⎧<⎨>⎩无解.综上可得1b <-.14.【2018广东阳春第一中学模拟】若()1f x a x ≥-恒成立,则实数a 的取值范围是__________. 【答案】[]6,0-【解析】由图知实数a 的取值范围是[]1,0k ,其中1k 为直线y 1ax =-与y=24,0x x x -≤相切时a 的值,即()22144100,06ax x x x a x a a -=-⇒-++=⇒∆=<⇒=-15.【2017届浙江温州高三二模】已知.若对恒成立,则的最大值为_______.【答案】16.下列命题中所有真命题的序号是________________.①“a b >”是“22a b >”的充分条件;②“a b >”是“22a b >”的必要条件; ③“a b >”是“a c b c +>+”的充要条件. 【答案】②③【解析】对于命题①,取1a =,2b =-,则a b >,且21a =,24b =,则“a b >”不是“22a b >”的充分条件;对于命题②,由22a b >,可得22a b >,故有a b >,故“a b >”是“22a b >”的必要条件,命题②正确;对于命题③,在不等式a b >两边同时加上c 得a c b c +>+,另一方面,在不等式a c b c +>+两边同时减去c 得a b >,故“a b >”是“a c b c +>+”的充要条件,命题③正确,故真命题的序号是②③. 三、解答题 (本大题共4小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 17.已知c b a R c b a ≠≠∈+且,,,,试比较 abc c a ac c b bc b a ab 6)()()(与+++++的大小.【解析】作差:abc c a ac c b bc b a ab 6)()()(-+++++222222222222222222222)()()()2()2()2()2()2()2(6a b c c b a c a b ab a b c bc c b a ac c a b abc c a c b abc ac ab abc bc b a abcac c a bc c b ab b a -+-+-=-++-++-+=-++-++-+=-+++++=∵ c b a R c b a ≠≠∈+且,,,∴ 上式>0 ,即abc c a ac c b bc b a ab 6)()()(>+++++18.已知22ππαβ-≤<≤,求2αβ+,2αβ-的取值范围19.已知函数. (1)若的解集为,求的值;(2)当时,若对任意恒成立,求实数的取值范围;(3)当时,解关于的不等式(结果用表示).【解析】(1)因为的解集为,所以的两个根为-1和3,所以,解得.(2)当时,,因为对任意恒成立,所以,解得,所以实数的取值范围是.(3)当时,即,所以,当时,;当时,;当时,.综上,当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为.20.【2017届浙江台州高三4月调研】已知函数. (1)若函数在上存在两个极值点,求的取值范围;(2)当时,求证:对任意的实数,恒成立. 【答案】(1) 的取值范围;(2)见解析.试题解析:(1),由已知可得在上存在两个不同的零点,故有,即,令,由图可知,故的取值范围.(2)证明:,所以,当时,在上恒成立,则在上单调递增,故,所以;当时,由,解得,则在上单调递减,在上单调递增,所以.因为,要证,只需证,即证,因为,所以,所以成立.综上所述,对任意的实数恒成立.。
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2018版高考数学大一轮复习 第七章 不等式 第1讲 不等式的性质与一元二次不等式试题 理 新人教版基础巩固题组 (建议用时:40分钟)一、选择题1.若f (x )=3x 2-x +1,g (x )=2x 2+x -1,则f (x ),g (x )的大小关系是( ) A.f (x )=g (x )B.f (x )>g (x )C.f (x )<g (x )D.随x 的值变化而变化解析 f (x )-g (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1>0⇒f (x )>g (x ). 答案 B A.1个B.2个C.3个D.4个解析 运用倒数性质,由a >b ,ab >0可得1a <1b,②、④正确.又正数大于负数,①正确,③错误,故选C. 答案 C3.(2017·河北省三市联考)若集合A ={x |3+2x -x 2>0},集合B ={x |2x<2},则A ∩B 等于( ) A.(1,3) B.(-∞,-1) C.(-1,1)D.(-3,1)解析 依题意,可求得A =(-1,3),B =(-∞,1), ∴A ∩B =(-1,1). 答案 C4.若集合A ={x |ax 2-ax +1<0}=∅,则实数a 的取值范围是( ) A.{a |0<a <4} B.{a |0≤a <4} C.{a |0<a ≤4}D.{a |0≤a ≤4}解析 由题意知a =0时,满足条件.a ≠0时,由⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=a 2-4a ≤0,得0<a ≤4,所以0≤a ≤4. 答案 D5.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 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. 答案 C 二、填空题6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x ,x ≥0,-x 2+2x ,x <0,则不等式f (x )>3的解集为________. 解析 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧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}. 答案 {x |x >1}7.(2016·重庆模拟)若关于x 的不等式ax >b 的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,15,则关于x 的不等式ax2+bx -45a >0的解集为________.解析 由已知ax >b 的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-∞,15,可知a <0,且b a =15,将不等式ax 2+bx -45a >0两边同除以a ,得x 2+b a x -45<0,即x 2+15x -45<0,解得-1<x <45,故不等式ax 2+bx -45a >0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,45. 答案 ⎝⎛⎭⎪⎫-1,458.不等式a 2+8b 2≥λb (a +b )对于任意的a ,b ∈R 恒成立,则实数λ的取值范围为________.解析 因为a 2+8b 2≥λb (a +b )对于任意的a ,b ∈R 恒成立,所以a 2+8b 2-λb (a +b )≥0对于任意的a ,b ∈R 恒成立,即a 2-λba +(8-λ)b 2≥0恒成立, 由二次不等式的性质可得,Δ=λ2b 2+4(λ-8)b 2=b 2(λ2+4λ-32)≤0, 所以(λ+8)(λ-4)≤0, 解得-8≤λ≤4. 答案 [-8,4] 三、解答题9.已知f (x )=-3x 2+a (6-a )x +6. (1)解关于a 的不等式f (1)>0;(2)若不等式f (x )>b 的解集为(-1,3),求实数a ,b 的值.解 (1)由题意知f (1)=-3+a (6-a )+6=-a 2+6a +3>0,即a 2-6a -3<0,解得3-23<a <3+2 3.所以不等式的解集为{a |3-23<a <3+23}. (2)∵f (x )>b 的解集为(-1,3),∴方程-3x 2+a (6-a )x +6-b =0的两根为-1,3,∴⎩⎪⎨⎪⎧(-1)+3=a (6-a )3,(-1)×3=-6-b 3,解得⎩⎨⎧a =3±3,b =-3.即a 的值为3±3,b 的值为-3.10.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)若再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.所以y =f (x )=40(10-x )(25+4x ), 定义域为x ∈[0,2].(2)由题意得40(10-x )(25+4x )≥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.能力提升题组 (建议用时:20分钟)11.下面四个条件中,使a >b 成立的充分而不必要条件是( ) A.a >b +1 B.a >b -1 C.a 2>b 2D.a 3>b 3解析 A 项:若a >b +1,则必有a >b ,反之,当a =2,b =1时,满足a >b ,但不能推出a >b +1,故a >b +1是a >b 成立的充分而不必要条件;B 项:当a =b =1时,满足a >b -1,反之,由a >b -1不能推出a >b ;C 项:当a =-2,b =1时,满足a 2>b 2,但a >b 不成立;D 项:a >b 是a 3>b 3的充要条件,综上所述答案选A. 答案 A12.(2017·湛江调研)已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),若不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <12或x >3,则f (e x )>0(e 是自然对数的底数)的解集是( )A.{x |x <-ln 2或x >ln 3}B.{x |ln 2<x <ln 3}C.{x |x <ln 3}D.{x |-ln 2<x <ln 3}解析 法一 依题意可得f (x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12(x -3)(a <0),则f (e x)=a ⎝⎛⎭⎪⎫e x -12(e x -3)(a <0),由f (e x)=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫e x -12(e x -3)>0,可得12<e x <3,解得-ln 2<x <ln 3,故选D.法二 由题知,f (x )>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |12<x <3, 令12<e x<3,得-ln 2<x <ln 3,故选D. 答案 D13.若不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,则实数a 的取值范围是________. 解析 设f (x )=x 2+ax -2,由题知:Δ=a 2+8>0, 所以方程x 2+ax -2=0恒有一正一负两根,于是不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解的充要条件是f (5)>0,即a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞.答案 ⎝⎛⎭⎪⎫-235,+∞14.解关于x 的不等式ax 2-(2a +1)x +2<0(a ∈R ). 解 原不等式可化为(ax -1)(x -2)<0.(1)当a >0时,原不等式可以化为a (x -2)⎝⎛⎭⎪⎫x -1a <0,根据不等式的性质,这个不等式等价于(x -2)·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0.当0<a <12时,2<1a ,则原不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2<x <1a ;当a =12时,原不等式的解集是∅;当a >12时,1a <2,则原不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1a <x <2.(2)当a =0时,原不等式为-(x -2)<0,解得x >2, 即原不等式的解集是{x |x >2}.(3)当a <0时,原不等式可以化为a (x -2)⎝⎛⎭⎪⎫x -1a <0,根据不等式的性质,这个不等式等价于(x -2)·⎝⎛⎭⎪⎫x -1a >0,由于1a<2,故原不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <1a或x >2.综上所述,当a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <1a或x >2;当a =0时,不等式的解集为{x |x >2};当0<a <12时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2<x <1a ;当a =12时,不等式的解集为∅;当a >12时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |1a <x <2.。