管理类联考数学核心考点精讲丨一元二次方程和不等式
高三数学一元二次方程、解不等式、根的分布知识精讲
一元二次方程、解不等式、根的分布例1:解下列方程: (1)26540x x --= (2)22460x x +-=(3)22(1)(2)0x k x k k -+++=(4)2(2)20ax a x -++=(注意:对参数a 要分类讨论) 例2:解不等式: (1)23140x x --> (2)(2)(23)3x x -+≤ (3)22|1|50x x ---≥ (4)2(1)0x x a a --->解:原不等式可以化为:0))(1(>--+a x a x若)1(-->a a 即21>a 则a x >或a x -<1 若)1(--=a a 即21=a 则0)21(2>-x R x x ∈≠,21若)1(--<a a 即21<a 则a x <或a x ->1例3: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0<a 且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 例4:关于x 的不等式01)1(2<-+-+a x a ax 对于R x ∈恒成立,求a 的取值范围。
解:当a >0时不合; 当a =0也不合∴必有:⎩⎨⎧>--<⇒⎩⎨⎧<---=∆<012300)1(4)1(022a a a a a a a 310)1)(13(0-<⇒⎩⎨⎧>-+<⇒a a a a例5:若函数)8(6)(2++-=k kx kx x f 的定义域为R ,求实数k 的取值范围。
解:显然k =0时满足 而k <0时不满足201364(8)0k k k k k >⎧⇒<≤⎨∆=-+≤⎩ ∴k 的取值范围是[0,1]例6:设函数f (x )=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥-<<-+-≤+)1(11)11(22)1()1(2x xx x x x ,已知f (a )>1,则a 的取值范围是( )A.(-∞,-2)∪(-21,+∞) B.(-21,21) C.(-∞,-2)∪(-21,1)D.(-2,-21)∪(1,+∞)例7:设不等式x 2-2ax +a +2≤0的解集为M ,如果M ⊆[1,4],求实数a 的取值范围。
一元二次不等式知识点总结梳理PPT
了解一元二次不等式在实际问题中的应用:如物理、化学、经济等领域中的实际问 题。
关注一元二次不等式在高考中的命题趋势:了解历年高考中一元二次不等式的考查 形式和难度,为备考做好准备。
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构造函数
将实际问题中的存在性问题转化 为判断方程根的存在性及个数问
题。
利用判别式
利用一元二次方程的判别式,判 断方程根的存在性及个数。
解方程得解
若方程有解,则通过解方程得到 实际问题的解。
05
典型例题解析及易错点 剖析
典型例题解析
例题一
解析一元二次不等式 $x^2 4x + 3 > 0$ 的解法。
图像法
一元二次不等式的解集可以通过图像 法直观地表示出来。在平面直角坐标 系中,画出对应的一元二次函数图像 ,根据图像确定不等式的解集。
注意事项
在使用图像法解一元二次不等式时, 需要注意图像开口方向以及与x轴交点 的情况。
02
求解一元二次不等式方 法
配方法求解
01
02
03
配方思想
将一元二次不等式转化为 完全平方形式,便于求解 。
性质
一元二次不等式具有与一元二次 方程相似的性质,如判别式、解 集等。
判别式与解集关系
判别式
对于一元二次不等式ax²+bx+c>0或ax²+bx+c<0,其判别式Δ=b²-4ac。
解集关系
当Δ>0时,不等式有两个不相等的实根;当Δ=0时,不等式有两个相等的实根 ;当Δ<0时,不等式无实根。
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。
二次函数与一元二次方程、不等式知识点总结与例题讲解
二次函数与一元二次方程、不等式知识点总结与例题讲解一、本节知识点(1)一元二次不等式的概念. (2)三个二次的关系. (3)一元二次不等式的解法. 知识点拓展:(4)分式不等式的解法. (5)高次不等式的解法. 二、本节题型(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)三个二次之间的关系.(4)简单高次不等式、分式不等式的解法. (5)不等式恒成立问题. (6)一元二次不等式的应用. 三、知识点讲解.知识点 一元二次不等式的概念我们把只含有1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.即形如02>++c bx ax (≥0)或02<++c bx ax (≤0)(其中0≠a )的不等式叫做一元二次不等式.元二次不等式的解与解集使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,其解的集合,叫做这个一元二次不等式的解集.注意 一元二次不等式的解集要写成集合或区间的形式. 知识点 三个二次的关系一元二次不等式的解集、一元二次方程的解以及二次函数的图象之间有着紧密的联系.一元二次方程()002≠=++a c bx ax 与二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的关系是:(1)当ac b 42-=∆≥0时,一元二次方程()002≠=++a c bx ax 有实数根,二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象与x 轴有交点,且方程的解是交点的横坐标,交点的横坐标亦是方程的解;①当0>∆时,一元二次方程()002≠=++a c bx ax 有两个不相等的实数根,二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象与x 轴有两个不同的交点;②当0=∆时,一元二次方程()002≠=++a c bx ax 有两个相等的实数根,二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象与x 轴只有一个交点(即抛物线的顶点).(2)当042<-=∆ac b 时,一元二次方程()002≠=++a c bx ax 无实数根,二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象与x 轴没有交点.具体关系见下页表(1)所示.一元二次不等式与二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的关系是:(1)一元二次不等式02>++c bx ax (≥0)的解集就是二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象位于x 轴上方(包括x 轴)的部分所对应的自变量的取值范围;(2)一元二次不等式02<++c bx ax (≤0)的解集就是二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象位于x 轴下方(包括x 轴)的部分所对应的自变量的取值范围.由表可知 一元二次不等式的解集的端点值就是对应的一元二次方程的解. 知识点 一元二次不等式的解法解一元二次不等式的一般步骤是:(1)利用不等式的性质,将二次项系数化为正数; (2)计算ac b 42-=∆的值,并判断∆的符号; (3)当∆≥0时,求出相应的一元二次方程的根; (4)画出对应的二次函数的简图;(5)根据一元二次不等式的形式,结合简图,写出其解集.注意 一元二次不等式的解集结构与二次项系数的符号有着直接的关系.其中,①当0>∆时,一元二次不等式()002>>++a c bx ax 的解集在“两根之外”,即“大于大根或小于小根”;一元二次不等式()002><++a c bx ax 的解集在“两根之内”,即“大于小根且小于大根”,简记为“大于0取两边,小于0取中间”;②当0=∆时,一元二次不等式()002>>++a c bx ax 的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≠a b x x 2;一元二次不等式()002><++a c bx ax 的解集为∅;③当0<∆时,一元二次不等式()002>>++a c bx ax 的解集为R ;一元二次不等式()002><++a c bx ax 的解集为∅.表(1)一元二次方程、二次函数以及一元二次不等式的关系:一元二次不等式在R 上恒成立的问题(1)02>++c bx ax 在R 上恒成立,则有:⎩⎨⎧<-=∆>0402ac b a 或⎩⎨⎧>==00c b a ; (2)02<++c bx ax 在R 上恒成立,则有:⎩⎨⎧<-=∆<0402ac b a 或⎩⎨⎧<==00c b a ;(3)一元二次不等式c bx ax ++2≥0在R 上恒成立,则有:⎩⎨⎧≤-=∆>0402ac b a ; (4)一元二次不等式c bx ax ++2≤0在R 上恒成立,则有:⎩⎨⎧≤-=∆<0402ac b a . 补充概念 二次函数的零点我们把使一元二次方程02=++c bx ax 的实数x 叫做二次函数c bx ax y ++=2的零点. 对零点的理解(1)二次函数的零点即相应一元二次方程02=++c bx ax 的实数根;(2)根据数形结合,二次函数的零点,即二次函数的图象与x 轴的交点的横坐标,且交点的个数等于零点的个数;(3)并非所有的二次函数都有零点.当ac b 42-=∆≥0时,一元二次方程有实数根,相应二次函数存在零点.知识点 分式不等式的解法 分式不等式的概念分母中含有未知数的不等式叫做分式不等式.利用不等式的性质,可将分式不等式化为以下标准形式: ①0)()(>x g x f ; ②)()(x g x f ≥0; ③0)()(<x g x f ; ④)()(x g x f ≤0. 分式不等式的解法解分式不等式的思路是把其转化为整式不等式求解.解分式不等式时,要先把分式不等式转化为标准形式. 各标准形式的分式不等式的解法为: (1)0)()(>x g x f 与不等式组⎩⎨⎧>>0)(0)(x g x f 或⎩⎨⎧<<0)(0)(x g x f 同解,与不等式0)()(>⋅x g x f 同解; (2))()(x g x f ≥0与不等式组⎩⎨⎧≠≥⋅0)(0)()(x g x g x f 同解;(3)0)()(<x g x f 与不等式组⎩⎨⎧<>0)(0)(x g x f 或⎩⎨⎧><0)(0)(x g x f 同解,与不等式0)()(<⋅x g x f 同解;(4))()(x g x f ≤0与不等式组⎩⎨⎧≠≤⋅0)(0)()(x g x g x f .由以上解法可以看出:将分式不等式转化为标准形式后,再将其转化为不等式组或同解整式不等式进行求解.知识点 高次不等式的解法解高次不等式,一般用“数轴标根法”,也叫“穿根引线法”,其步骤如下:(1)把高次不等式化为左边是几个因式的乘积,右边是0的形式,注意每个因式最高次项的系数必须为正;(2)把不等号换成等号,求出所得方程的所有实数根; (3)标根: 把各个实数根在数轴上标出;(4)画穿根线: 从“最右根”的右上方穿过根,往左下画线,然后又穿过“次右根”上去,如此一上一下依次穿过各根.但要注意偶次根不穿过,即奇过偶不过;(5)写出解集: 若不等号为“ > ”,则取数轴上方穿根线以内的范围;若不等号为“ < ”,则取数轴下方穿根线以内的范围.四、例题讲解例1. 解不等式0452>-+-x x .分析 先把不等式的二次项系数化为正数,再进行求解.注意不等式的解集要写成区间或集合的形式.解: 原不等式可化为:0452<+-x x .对于方程0452=+-x x ,∵()0941452>=⨯⨯--=∆∴该方程有两个不相等的实数根,解之得:4,121==x x . ∴不等式0452>-+-x x 的解集为{}41<<x x .点评 在求解一元二次不等式时,先观察二次项系数是否为正,若为负,则先把不等式的二次项系数化为正数(利用不等式的基本性质).例2. 已知关于x 的不等式022>++c x ax 的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-2131x x ,求不等式022>-+-a x cx 的解集.分析 先根据一元二次不等式与相应一元二次方程之间的关系,利用根与系数的关系定理,求出c a ,的值.注意 一元二次不等式的解集的端点值是对应一元二次方程的根. 解: 由题意可知:0<a .∵关于x 的不等式022>++c x ax 的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-2131x x ∴21,3121=-=x x 是方程022=++c x ax 的两个实数根由根与系数的关系定理可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯-=+-=-213121312a c a ,解之得:⎩⎨⎧=-=212c a . ∴022>-+-a x cx 即012222>++-x x ∴062<--x x ,解之得:32<<-x .∴不等式022>-+-a x cx 的解集为{}32<<-x x .例3. 一元二次不等式()()052>-+x x 的解集为 【 】 (A ){}52>-<x x x 或 (B ){}25>-<x x x 或 (C ){}52<<-x x (D ){}25<<-x x分析 本题可用数轴标根法求解.使用该方法时,要把乘积中所有因式的最高次项的系数化为正数.解: 原不等式可化为:()()052<-+x x .∵方程()()052=-+x x 的根为5,221=-=x x .∴不等式()()052<-+x x 的解集为{}52<<-x x ,即原不等式的解集. ∴选择答案【 C 】.例4. 已知不等式042<++ax x 的解集为空集,则实数a 的取值范围是 【 】 (A ){}44≤≤-a a (B ){}44<<-a a (C ){}44≥-≤a a a 或 (D ){}44>-<a a a 或分析 本题考查一元二次不等式与相应的二次函数之间的关系,同时问题还可以转化为一元二次不等式恒成立的问题.不等式042<++ax x 的解集为空集,即相应的二次函数42++=ax x y 的图象位于x 轴上及其上方,或者不等式42++ax x ≥0在R 上恒成立.解: ∵不等式042<++ax x 的解集为空集∴162-=∆a ≤0,解之得:4-≤a ≤4. ∴实数a 的取值范围是{}44≤≤-a a . ∴选择答案【 A 】.例5. 若关于x 的不等式()()021>--x mx 的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<21x m x ,则实数m 的取值范围是 【 】 (A ){}0>m m (B ){}20<<m m(C )⎭⎬⎫⎩⎨⎧>21m m (D ){}0<m m分析 本题由题意可知:0<m . 解: ∵()()021>--x mx∴()02122>++-x m mx .∵其解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<21x m x ∴0<m .∴实数m 的取值范围是{}0>m m . ∴选择答案【 D 】.例6. 已知函数182++=bx ax y 的定义域为[]6,3-,则实数a 的值为_________,实数b 的值为_________.解: ∵函数182++=bx ax y 的定义域为[]6,3-∴一元二次不等式182++bx ax ≥0的解集为[]6,3-. 由根与系数的关系定理可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯-=+-=-631863aab ,解之得:⎩⎨⎧=-=31b a . ∴实数a 的值为1-,实数b 的值为3. 例7. 已知函数m x x y +-=2.(1)当2-=m 时,求不等式0>y 的解集; (2)若0,0<>y m 的解集为{}b x a x <<,,求ba 41+的最小值. 解:(1)2-=m 时,22--=x x y .∵0>y ,∴()()02122>-+=--x x x x 解之得:1-<x 或2>x .∴不等式0>y 的解集为{}21>-<x x x 或;(2)∵02<+-=m x x y 的解集为{}21>-<x x x 或 ∴m ab b a ==+,1,且041>-=∆m ,解之得:41<m . ∵0>m ,∴0,0>>b a ,410<<m . ∴()a b b a b a b a b a ++=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=+454141≥9425=⋅+a b b a . 当且仅当a b b a =4,即32,31==b a 时,等号成立.此时41923231<=⨯=m ,符合题意. ∴ba 41+的最小值为9. 例8. 解关于x 的不等式02>-x ax (0≠a ).分析 本题考查含有参数的一元二次不等式的解法.当二次项系数含有参数时,要对二次项系数的正负进行讨论(一元二次不等式解集的结构与二次项系数的符号有关).解: ∵02>-x ax ,∴()01>-ax x∴01>⎪⎭⎫ ⎝⎛-a x ax .∵0≠a ,∴分为两种情况:①当0>a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>01x a x x 或;②当0<a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<01x a x . 综上所述,当当0>a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>01x a x x 或,当0<a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<01x a x .另解: 解方程02=-x ax (0≠a )得:ax x 1,121==. 分为两种情况:①当0>a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>01x a x x 或; ②当0<a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<01x a x . 综上所述,当当0>a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>01x a x x 或,当0<a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<01x a x . 点评 不等式02>-x ax (0≠a )可化为01>⎪⎭⎫⎝⎛-a x ax .当0>a 时,根据不等式的性质可知,原不等式同解于不等式01>⎪⎭⎫⎝⎛-a x x ;当0<a 时,原不等式同解于不等式01<⎪⎭⎫⎝⎛-a x x .例9. 若对于0>∀x ,132++x x x≤a 恒成立,则实数a 的取值范围是 【 】 (A )⎭⎬⎫⎩⎨⎧≥31a a (B )⎭⎬⎫⎩⎨⎧>31a a (C )⎭⎬⎫⎩⎨⎧>51a a (D )⎭⎬⎫⎩⎨⎧≥51a a . 解: ∵132++x x x≤a 恒成立 ∴只需a ≥max213⎪⎭⎫ ⎝⎛++x x x 即可. ∵0>∀x ∴311132++=++x x x x x≤513121=+⋅xx . 当且仅当xx 1=,即1=x 时,等号成立. ∴5113max 2=⎪⎭⎫ ⎝⎛++x x x . ∴a ≥51,即实数a 的取值范围是⎭⎬⎫⎩⎨⎧≥51a a .∴选择答案【 D 】.例10.(1)若关于x 的不等式0232>+-x ax (∈a R )的解集为{}b x x x ><或1(∈b R ),求b a ,的值;(2)解关于x 的不等式ax x ax ->+-5232(∈a R ).解:(1)由题意可知:0>a .一元二次方程0232=+-x ax 的根为b x x ==21,1.由根与系数的关系定理可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯=+=baba1213,解之得:⎩⎨⎧==21b a .∴a 的值为1,b 的值为2;(2)∵ax x ax ->+-5232(∈a R ) ∴()0332>--+x a ax .当0=a 时,原不等式为523>+-x ,解之得:1-<x . ∴原不等式的解集为{}1-<x x ;当0≠a 时,原不等式可化为()031>⎪⎭⎫ ⎝⎛-+a x x a . ①若0>a ,则原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<>13x a x x 或; ②若03<<-a 时,原不等式同解于()031<⎪⎭⎫ ⎝⎛-+a x x ,且13-<a ∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<<13x a x ; ③若3-=a ,原不等式为()0132<+x ,其解集为∅;④若3-<a ,则13->a ,则原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-a x x 31. 综上所述,当0=a 时, 原不等式的解集为{}1-<x x ;当0>a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<>13x a x x 或;当03<<-a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<<13x a x ; 当3-=a 时,原不等式的解集为∅; 当3-<a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-a x x 31. 例11.已知关于x 的不等式08322<-+kx kx . (1)若不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-123x x ,求实数k 的值;(2)若不等式08322<-+kx kx 恒成立,求实数k 的取值范围. 解:(1)由题意可知:0>k .一元二次方程08322=-+kx kx 的根是1,2321=-=x x . 由根与系数的关系定理:123283⨯-=-k ,解之得:81=k .∴实数k 的值为81;(2)当0=k 时,083<-恒成立,符合题意;当0≠k 时,由题意可知:⎪⎩⎪⎨⎧<⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯-=∆<08324022k k k ,解之得:03<<-k . 综上所述,实数k 的取值范围为{}03≤<-k k .例12. 若∀1≤x ≤4,不等式()422++-x a x ≥1--a 恒成立,求实数a 的取值范围.分析 本题考查一元二次不等式在给定闭区间上的恒成立问题,要把问题转化为相应二次函数在闭区间上的最值问题.解: ∵()422++-x a x ≥1--a∴()1-x a ≤522+-x x . ∵1≤x ≤4∴当1=x 时,显然0⨯a ≤4521=+-成立,∴∈a R ; 当x <1≤4时,01>-x∴a ≤1522-+-x x x 恒成立,只需a ≤min2152⎪⎭⎫⎝⎛-+-x x x 即可.∵()14114115222-+-=-+-=-+-x x x x x x x ≥()41412=-⋅-x x . 当且仅当141-=-x x ,即3=x 时,等号成立.此时3=x []4,1∈,符合题意.∴a ≤4.综上所述,实数a 的取值范围是(]4,∞-. 例13. 已知不等式012<--mx mx .(1)当∈x R 时不等式恒成立,求实数m 的取值范围; (2)当∈x {}31≤≤x x 时不等式恒成立,求实数m 的取值范围.解:(1)当0=m 时,01<-恒成立,符合题意;当0≠m 时,则有⎩⎨⎧<+=∆<0402m m m ,解之得:04<<-m . 综上,实数m 的取值范围是(]0,4-;(2)当0=m 时,显然∈x {}31≤≤x x 时,01<-恒成立,符合题意; 当0≠m 时,()11<-x mx .若1=x ,显然10<恒成立,此时∈m R ; 若x <1≤3,则()01>-x x ∴()11-<x x m 恒成立,只需()min11⎥⎦⎤⎢⎣⎡-<x x m 即可. ∵()4121111122-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=-x x x x x ≥614121312=-⎪⎭⎫ ⎝⎛- ∴()6111min=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-<x x m . 综上所述,实数m 的取值范围为⎪⎭⎫⎝⎛∞-61,.例14. 解关于x 的不等式()m x m mx --+122≥0.解: 当0=m 时,x -≥0,解之得:x ≤0.∴原不等式的解集为{}0≤x x ;当0≠m 时,原不等式可化为()()m x mx +-1≥0∴()[]m x m x m --⎪⎭⎫⎝⎛-1≥0.方程()m x m mx --+122的两个实数根分别为m x mx -==21,1. 当0>m 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤≥m x m x x 或1; 当0<m 时,原不等式同解于()[]m x m x --⎪⎭⎫ ⎝⎛-1≤0,且m m -<1. ∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤≤m m m x 1. 综上所述,当0=m 时,原不等式的解集为{}0≤x x ;当0>m 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤≥m x m x x 或1;当0<m 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤≤m m m x 1. 例15. 已知关于x 的不等式222->-x kx kx . (1)当2=k 时,解不等式; (2)当∈k R 时,解不等式.解:(1)当2=k 时,2422->-x x x∴02522>+-x x ∴()()0212>--x x . 解之得:2>x 或21<x . ∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>212x x x 或;(2)原不等式可化为()02122>++-x k kx . 当0=k 时,02>+-x ,解之得:2<x . ∴原不等式的解集为{}2<x x ;当0≠k 时,原不等式可化为()()012>--kx x∴()012>⎪⎭⎫⎝⎛--k x x k .方程222->-x kx kx 的根为kx x 1,221==. 当0<k 时,原不等式同解于()012<⎪⎭⎫ ⎝⎛--k x x ,且21<k .∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<21x k x ; 当0>k 时,原不等式同解于()012>⎪⎭⎫⎝⎛--k x x .①若21>k ,则21<k ,∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>k x x x 12或; ②若21=k ,则21=k,∴原不等式的解集为{}2≠x x ; ③若210<<k ,则21>k ,∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>21x k x x 或.综上所述,当0=k 时,原不等式的解集为{}2<x x ;当0<k 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<21x k x ; 当210<<k 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>21x k x x 或;当21=k 时,原不等式的解集为{}2≠x x ; 当21>k 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>k x x x 12或.例16. 已知关于x 的不等式0622<+-k x kx .(1)若不等式的解集为{}23->-<x x x 或,求实数k 的取值; (2)若不等式的解集为R ,求实数k 的取值范围.解:(1)由题意可知:0<k .一元二次方程0622=+-k x kx 的两个实数根分别为2,321-=-=x x .由根与系数的关系定理可得:232--=--k ,解之得:52-=k . ∴实数k 的值为52-;(2)当0=k 时,原不等式的解集为{}0>x x ,不符合题意;当0≠k 时,则有:⎩⎨⎧<-=∆<024402k k ,解之得:66-<k . 综上所述,实数k 的取值范围是⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<66k k .例17. 已知122++ax ax ≥0恒成立,解关于x 的不等式022<+--a a x x .解:∵122++ax ax ≥0恒成立∴当0=a 时,1≥0恒成立,符合题意;当0≠a 时,则有:⎩⎨⎧≤-=∆>04402a a a ,解之得:a <0≤1. 综上,实数a 的取值范围是[]1,0. 对于不等式022<+--a a x x当0≤a ≤1时,原不等式可化为()()01<-+-a x a x∴()()[]01<---a x a x ,方程022=+--a a x x 的根为a x a x -==1,21.①若a <21≤1,则a a ->1,∴原不等式的解集为{}a x a x <<-1; ②若21=a ,则a a -=1,∴原不等式的解集为∅;③若210<<a ,则a a -<1,∴原不等式的解集为{}a x a x -<<1.综上所述,对于不等式022<+--a a x x :当a <21≤1时,不等式的解集为{}a x a x <<-1; 当21=a 时,不等式的解集为∅;当0≤21<a 时,不等式的解集为{}a x a x -<<1.例18. 不等式()()xa c xb x -++≤0的解集为{}321≥<≤-x x x 或,则=+c b 【 】(A )5- (B )2- (C )1 (D )3解: 原不等式可化为()()ax c x b x -++≥0,同解于()()()⎩⎨⎧≠-≥++-00a x c xb x a x .方程()()0=-++ax c x b x 的解为c x b x -=-=21,.∵该不等式的解集为{}321≥<≤-x x x 或∴2=a ,⎩⎨⎧=--=-31c b 或⎩⎨⎧-=-=-13c b ,∴⎩⎨⎧-==31c b 或⎩⎨⎧=-=13c b .∴2-=+c b . ∴选择答案【 B 】.例19. 已知函数b ax x y +=2(b a ,为常数),且方程012=+-x y 的两个根为31=x ,42=x .(1)求b a ,的值;(2)设1>k ,解关于x 的不等式()xkx k y --+<21.解:(1)由题意可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-+=+-+0124416012339b a b a ,整理得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+-=+142131ba ba ,解之得:⎩⎨⎧=-=21b a . ∴a 的值为1-,b 的值为2;(2)由(1)可知:xx y -=22.∵()x kx k y --+<21,∴()xkx k x x --+<-2122. ∴()()()021212<---=-++-xk x x x k x k x . 原不等式同解于()()()021>---k x x x .∵1>k∴当21<<k 时,原不等式的解集为{}21><<x k x x 或; 当2=k 时,()()0212>--x x ,原不等式的解集为{}21≠>x x x 且;当2>k 时,原不等式的解集为{}k x x x ><<或21.综上所述,当21<<k 时,原不等式的解集为{}21><<x k x x 或;当2=k 时,原不等式的解集为{}21≠>x x x 且;当2>k 时,原不等式的解集为{}k x x x ><<或21.例20. 已知集合()()[]{}0132<+--=a x x x A ,()⎭⎬⎫⎩⎨⎧<+--=012a x a x x B . (1)当2=a 时,求B A ;(2)若A B ⊆,求实数a 的取值范围.解:(1)当2=a 时∵()(){}{}72072<<=<--=x x x x x A ,{}52052<<=⎭⎬⎫⎩⎨⎧<--=x x x x x B∴{}52<<=x x B A ;(2)∵∈∀a R ,恒有a a >+12,()()()[]{}010122<+--=⎭⎬⎫⎩⎨⎧<+--=a x a x x a x a x x B ∴{}12+<<=a x a x B . 当213>+a ,即31>a 时,{}132+<<=a x x A . ∵A B ⊆,∴⎩⎨⎧+≤+≥13122a a a ,解之得: 2≤a ≤3.∴实数a 的取值范围是[]3,2;当213=+a ,即31=a 时,(){}∅=<-=022x x A ,显然不符合题意; 当213<+a ,即31<a 时,{}213<<+=x a x A .∵A B ⊆,∴⎩⎨⎧≤+≤+21132a aa ,解之得: 1-≤a ≤21-.∴实数a 的取值范围是⎥⎦⎤⎢⎣⎡--21,1. 综上所述,实数a 的取值范围是[]3,221,1 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--. 例21. 已知不等式442-+>+m x mx x .(1)若对任意实数x 不等式恒成立,求实数m 的取值范围; (2)若对于0≤m ≤4不等式恒成立,求实数x 的取值范围.解:(1)∵442-+>+m x mx x∴()0442>-+-+m x m x . ∵对任意实数x 不等式恒成立∴()()04442<---=∆m m ,解之得: 40<<m .∴实数m 的取值范围是()4,0; (2)∵442-+>+m x mx x ∴()04412>+-+-x x m x . ∵对[]4,0∈∀m ,不等式恒成立∴()()⎩⎨⎧>+-+⨯->+-+⨯-044410440122x x x x x x ,解之得:0≠x 且2≠x . ∴实数x 的取值范围是{}2200><<<x x x x 或或.点评 解决恒成立问题时一定要清楚谁是主元,谁是参数.一般情况下,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数,构造以主元为变量的函数,根据主元的取值范围求解.例22. 设()12--=mx mx x f ,求使()0<x f ,且m ≤1恒成立的x 的取值范围.解: ∵()0<x f ,m ≤1,∴012<--mx mx ,[]1,1-∈m .∴()012<--m x x 对[]1,1-∈m 恒成立. 设()()12--=m x x m g ,则有:()()()()()⎩⎨⎧<-⨯-=<--⨯-=-0111011122x x g x x g ,解之得:251251+<<-x .∴实数x 的取值范围是⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-251,251.重要结论 一次函数()b kx x f +=()0≠k 在区间[]n m ,上的恒成立问题:(1)若()0>x f 恒成立,则()()⎩⎨⎧>>00n f m f ;(2)若()0<x f 恒成立,则()()⎩⎨⎧<<0n f m f .例23. 设函数()12--=mx mx x f ()0≠m ,若对于[]3,1∈x ,()5+-<m x f 恒成立,求m 的取值范围.解: ∵()5+-<m x f 在[]3,1∈x 上恒成立∴062<-+-m mx mx 在[]3,1∈x 上恒成立. 令()62-+-=m mx mx x g ,只需()0max <x g 即可. 函数()x g 图象的对称轴为直线212=--=m m x . 当0>m 时,()x g 在[]3,1上单调递增 ∴()()0673max <-==m g x g ,解之得:76<m . ∴760<<m ; 当0<m 时,()x g 在[]3,1上单调递减 ∴()()061max <-==m g x g ,解之得:0<m .综上所述,m 的取值范围是⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<<7600m m m 或.另解: ∵062<-+-m mx mx 在[]3,1∈x 上恒成立∴()612<+-x x m 在[]3,1∈x 上恒成立.∵04321122>+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+-x x x ∴162+-<x x m 在[]3,1∈x 上恒成立.只需761336162min 2=+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-<x x m 即可. ∵0≠m∴m 的取值范围是⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<<7600m m m 或. 例24. 已知集合{}042≤-=t t A ,对于任意的A t ∈,使不等式122->-+x t tx x 恒成立的x 的取值范围是_____________.解: {}{}22042≤≤-=≤-=t t t t A .∵当A t ∈时,不等式122->-+x t tx x 恒成立 ∴()01212>+-+-x x t x 恒成立. 设()()1212+-+-=x x t x t f ,则有:()()⎩⎨⎧>-=>+-=-012034222x f x x f ,解之得:1-<x 或3>x . ∴x 的取值范围是{}31>-<x x x 或.例25. 对一切实数x ,不等式12++x a x ≥0恒成立,则实数a 的取值范围是_____________.解: 当0=x 时,显然对∈∀a R 成立;当0≠x 时,a ≥⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=--=--x x x x x x 1112,只需a ≥max 1⎪⎭⎫ ⎝⎛+-x x 即可.∵⎪⎭⎫ ⎝⎛+-x x 1≤212-=⋅-x x∴21max -=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-x x ,∴a ≥2-.∴实数a 的取值范围是[)+∞-,2.例26. 已知0,0>>y x ,且()()()144152++--+y x m y x ≥0恒成立,则实数m 的取值范围是_____________.解: ∵0,0>>y x ,∴0>+y x .∵()()()144152++--+y x m y x ≥0恒成立∴15-m ≤()y x y x yx y x +++=+++1441442恒成立,只需15-m ≤min144⎪⎭⎫ ⎝⎛+++y x y x 即可. ∵y x y x +++144≥()241442=+⋅+yx y x (当且仅当12=+y x 时,等号成立) ∴24144min =⎪⎭⎫ ⎝⎛+++y x y x ,∴15-m ≤24,解之得:m ≤5.∴实数m 的取值范围是(]5,∞-. 例27. 已知61>k ,对任意正实数y x ,,不等式ky x k +⎪⎭⎫ ⎝⎛-213≥xy 2恒成立,求实数k 的取值范围.解: ∵61>k ,∴0213>-k . ∴ky x k +⎪⎭⎫ ⎝⎛-213≥xy k k ky x k ⎪⎭⎫⎝⎛-=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-213221322.当且仅当ky x k =⎪⎭⎫⎝⎛-213,即x kk y 213-=时,等号成立.∴ky x k +⎪⎭⎫ ⎝⎛-213的最小值为xy k k ⎪⎭⎫⎝⎛-21322∵不等式ky x k +⎪⎭⎫⎝⎛-213≥xy 2恒成立∴xy k k ⎪⎭⎫ ⎝⎛-21322≥xy 2∴xy k k ⎪⎭⎫ ⎝⎛-21342≥xy 2,解之得:k ≥21.∴实数k 的取值范围是⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞,21.例28. 若关于x 的不等式()()0121122>+++-+-x x x k x k 的解集为R ,则实数k 的取值范围是_____________.解: ∵04321122>+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++x x x 在R 上恒成立 ∴原不等式同解于不等式()()02112>+-+-x k x k ,其解集为R 当1=k 时,02> 在R 上恒成立,符合题意;当1≠k 时,则有:()()⎩⎨⎧<---=∆>-0181012k k k ,解之得:91<<k . 综上所述,实数k 的取值范围是[)9,1.例29.(1)解关于x 的不等式()422++-x a x ≤a 24-(∈a R );(2)若x <1≤4时,不等式()422++-x a x ≥1--a 恒成立,求实数a 的取值范围.解:(1)∵()422++-x a x ≤a 24-∴()()a x x --2≤0.当2>a 时,原不等式的解集为{}a x x ≤≤2; 当2=a 时,()22-x ≤0,原不等式的解集为{}2=x x ;当2<a 时,原不等式的解集为{}2≤≤x a x .综上所述,当当2>a 时,原不等式的解集为{}a x x ≤≤2;当2=a 时,()22-x ≤0,原不等式的解集为{}2=x x ;当2<a 时,原不等式的解集为{}2≤≤x a x . (2)由题意可知,当(]4,1∈x 时,不等式()5212+---x x a x ≥0恒成立.∴当(]4,1∈x 时,a ≤1522-+-x x x 恒成立,只需a ≤min2152⎪⎭⎫⎝⎛-+-x x x 即可.∵(]4,1∈x ,∴()14114115222-+-=-+-=-+-x x x x x x x ≥()41412=-⋅-x x . 当且仅当141-=-x x ,即3=x 时,等号成立.∴4152min 2=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-x x x .∴a ≤4,即实数a 的取值范围为(]4,∞-.例30.(1)已知命题∈∀x p :R ,a x x +-22≥0,命题∈∃x q :R ,0122=-++a x x ,若p 为真命题,q 为假命题,求实数a 的取值范围;(2)已知a ≥21,二次函数c ax x a y ++-=22,其中c a ,均为实数,证明对任意x (0≤x ≤1),均有y ≤1成立的充要条件是c ≤43.解:(1)∵命题∈∀x p :R ,a x x +-22≥0为真命题∴()a a 44422-=--=∆≤0,解之得: a ≥1.∵命题∈∃x q :R ,0122=-++a x x 为假命题 ∴⌝q :∈∀x R ,0122≠-++a x x 为真命题. ∴()01241<--=∆a ,解之得:85>a . ∴实数a 的取值范围是[)+∞,1;(2)证明: 二次函数c ax x a y ++-=22图象的对称轴为直线aa a x 2122=--=. ∵a ≥21,∴a210<≤1. ∵[]1,0∈∀x ,02<-a∴函数c ax x a y ++-=22的最大值在顶点处取得,即4144222max +=---=c a a c a y . 充分性: ∵c ≤43,∴41+c ≤14143=+,即max y ≤1. ∴y ≤1;必要性: ∵[]1,0∈∀x ,均有y ≤1成立. ∴max y ≤1,即41+c ≤1,解之得: c ≤43. 综上所述, 对任意x (0≤x ≤1),均有y ≤1成立的充要条件是c ≤43.例31.已知关于x 的不等式222++-m mx x ≤0(∈m R )的解集为M . (1)当M 为空集时,求m 的取值范围;(2)在(1)的条件下,求1522+++m m m 的最小值;(3)当M 不为空集,且{}41≤≤⊆x x M 时,求实数m 的取值范围.解:(1)∵不等式222++-m mx x ≤0(∈m R )的解集为M 为空集∴()()084424222<--=+--=∆m m m m ,解之得:21<<-m .∴m 的取值范围是{}21<<-m m ;(2)由(1)可知: 21<<-m ,∴310<+<m .∴()14114115222+++=+++=+++m m m m m m m ≥()41412=+⋅+m m . 当且仅当141+=+m m ,即1=m 时,等号成立. ∴1522+++m m m 的最小值为4;(3)由题意可知,方程0222=++-m mx x 的两个实数根均在[]4,1内 设()222++-=m mx x x f ,则有:()()()()⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤--≤≥++-=≥++-=≥+--=∆42210281640221102422m m m f m m f m m ,解之得: 2≤m ≤718. ∴实数m 的取值范围是⎥⎦⎤⎢⎣⎡718,2. 例32. 当10<<x 时,若关于x 的二次方程m mx x 2122-=++有两个不相等的实数根,求实数m 的取值范围.分析 本题考查的是一元二次方程的K 分布:两根均在()21,k k 内. 解: ∵m mx x 2122-=++∴01222=+++m mx x . 设()1222+++=m mx x x f .∵该方程在()1,0内有两个不相等的实数根∴()()()()⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>+++=>+=<-<>+-=∆01221101201220012422m m f m f m m m ,解之得:2121-<<-m . ∴实数m 的取值范围是⎪⎭⎫ ⎝⎛--21,21.重要结论 一元二次方程的实数根的K 分布:一元二次方程02=++c bx ax (0>a )的两个实数根分别为21,x x ,且21x x <.(1)若k x x <<21,则有:()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧><->∆020k f k a b; (2)若21x x k <<,则有:()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>>->∆020k f k a b; (3)若21x k x <<,则有:()0<k f ;(4)若2211k x x k <<<,即两根21,x x 在()21,k k 内,则有:()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>><-<>∆00202121k f k f k a b k(5)若11k x <,且22k x >(21k k <),则有:()()⎩⎨⎧<<021k f k f ; (6)()()212211,,,k k x k k x ∈∈中只有一个成立,即方程只有一个实数根在()21,k k 内,则有:()()021<k f k f或⎪⎩⎪⎨⎧<-<=∆2120k ab k . 例33. 已知二次函数1222-+-=t tx x y (∈t R ).(1)若该二次函数有两个互为相反数的零点,解不等式1222-+-t tx x ≥0; (2)若关于x 的方程01222=-+-t tx x 的两个实数根均大于2-且小于4,求实数t 的取值范围.解:(1)∵二次函数1222-+-=t tx x y 有两个互为相反数的零点∴方程01222=-+-t tx x 有两个互为相反数的实数根,设为21,x x ,∴021=+x x . 由根与系数的关系定理可得:0221==+t x x ,解之得:0=t .∵1222-+-t tx x ≥0∴12-x ≥0,解之得:x ≥1或x ≤1-. ∴该不等式的解集为{}11-≤≥x x x 或;(2)∵()()044441422222>=+-=---=∆t t t t∴∈∀t R ,该方程总有两个不相等的实数根. ∵方程的两个实数根均大于2-且小于4∴()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>+-=>++=-<--<-015840342422222t t f t t f t ,解之得:31<<-t .∴实数t 的取值范围是()3,1-. 例34. 已知二次函数12+-=bx ax y .(1)是否存在实数b a ,,使不等式012>+-bx ax 的解集是{}21<<x x ?若存在,求实数b a ,的值,若不存在,请说明理由;(2)若a 为整数,2+=a b ,且方程012=+-bx ax 在{}12-<<-∈x x x 上恰有一个实数根,求a 的值.解:(1)假设存在这样的实数b a ,.∵不等式012>+-bx ax 的解集是{}21<<x x ∴0<a ,方程012=+-bx ax 的两个实数根分别为2,1. 由根与系数的关系定理可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯=+=--21121aa b ,解之得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==2321b a . ∵021>=a ,与0<a 矛盾 ∴不存在这样的实数b a ,,使不等式012>+-bx ax 的解集是{}21<<x x ; (2)∵2+=a b ∴()0122=++-x a ax .∵()[]()0314242222>+-=+-=-+-=∆a a a a a∴方程()0122=++-x a ax 总有两个不相等的实数根.∵方程()0122=++-x a ax 在{}12-<<-∈x x x 上恰有一个实数根 ∴()()[]()[]0121122222<+++-⨯⨯+++-⨯a a a a整理得:()()03256<++a a ,解之得:6523-<<-a . ∵a 为整数 ∴a 的值为1-.例35. 已知不等式052>+-b ax x 的解集为{}14<>x x x 或. (1)求实数b a ,的值; (2)若10<<x ,()xbx a x f -+=1,求函数()x f 的最小值. 分析 (1)一元二次不等式的解的结构与二次项系数的符号有关,且一元二次不等式解集的端点值就是其对应的一元二次方程的两个实数根;(2)注意到()11=-+x x ,且01,10>-<<x x ,考虑利用基本不等式求函数()x f 的最小值.解:(1)∵不等式052>+-b ax x 的解集为{}14<>x x x 或∴方程052=+-b ax x 的两个实数根分别4和1. 由根与系数的关系定理可得:⎩⎨⎧⨯=+=14145b a ,解之得:⎩⎨⎧==41b a . ∴a 的值为1,b 的值为4; (2)由(1)可知:4,1==b a . ∴()xx x f -+=141. ∵10<<x ,∴01>-x . ∴()()[]x x x x x x x x x x x f -+-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-+=-+=11451411141 ≥911425=-⋅-+xxx x . 当且仅当x x x x -=-114,即31=x 时,等号成立. ∴函数()x f 的最小值为9.。
一元二次函数 、 方程和不等式(公式、定理、结论图表)-【口袋书】高考数学必背知识手册(新教材)
第二章一元二次函数、方程和不等式(公式、定理、结论图表)1.不等关系不等关系常用不等式来表示.2.实数a,b的比较大小文字语言数学语言等价条件a-b是正数a-b>0a>ba-b等于零a-b=0a=ba-b是负数a-b<0a<b3.重要不等式一般地,∀a,b∈R,有a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时,等号成立.4.等式的性质(1)性质1如果a=b,那么b=a;(2)性质2如果a=b,b=c,那么a=c;(3)性质3如果a=b,那么a±c=b±c;(4)性质4如果a=b,那么ac=bc;(5)性质5如果a=b,c≠0,那么ac=b c .5.不等式的基本性质(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>0(n∈N,n≥2).6.基本不等式(1)有关概念:当a,b均为正数时,把a+b2叫做正数a,b的算术平均数,把ab叫做正数a,b的几何平均数.(2)不等式:当a,b是任意正实数时,a,b的几何平均数不大于它们的算术平均数,即ab≤a+b2,当且仅当a=b时,等号成立.7.已知x、y都是正数,(1)若x+y=S(和为定值),则当x=y时,积xy取得最大值S24.(2)若xy=p(积为定值),则当x=y时,和x+y取得最小值2p.上述命题可归纳为口诀:积定和最小,和定积最大.8.一元二次不等式的概念只含有一个未知数,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.9.一元二次不等式的一般形式(1)ax2+bx+c>0(a≠0).(2)ax2+bx+c≥0(a≠0).(3)ax2+bx+c<0(a≠0).(4)ax2+bx+c≤0(a≠0).思考1:不等式x2-y2>0是一元二次不等式吗?提示:此不等式含有两个变量,根据一元二次不等式的定义,可知不是一元二次不等式.10.一元二次不等式的解与解集使一元二次不等式成立的未知数的值,叫做这个一元二次不等式的解,其解的集合,称为这个一元二次不等式的解集.思考2:类比“方程x2=1的解集是{1,-1},解集中的每一个元素均可使等式成立”.不等式x2>1的解集及其含义是什么?提示:不等式x2>1的解集为{x|x<-1或x>1},该集合中每一个元素都是不等式的解,即不等式的每一个解均使不等式成立.11.三个“二次”的关系|b提示:结合二次函数图象可知,若一元二次不等式ax2+x-1>0的解集为R,则>0,+4a<0,解得a∈∅,所以不存在a使不等式ax2+x-1>0的解集为R. 12.分式不等式的解法主导思想:化分式不等式为整式不等式类型同解不等式ax思考1:x -3x +2>0与(x -3)(x +2)>0等价吗?将x -3x +2>0变形为(x -3)(x +2)>0,有什么好处?提示:等价;好处是将不熟悉的分式不等式化归为已经熟悉的一元二次不等式.13.(1)不等式的解集为R (或恒成立)的条件设二次函数y =ax 2+bx +c若ax 2+bx +c ≤k 恒成立⇔y max ≤k 若ax 2+bx +c ≥k 恒成立⇔y min ≥k14.从实际问题中抽象出一元二次不等式模型的步骤(1)阅读理解,认真审题,分析题目中有哪些已知量和未知量,找准不等关系.(2)设出起关键作用的未知量,用不等式表示不等关系(或表示成函数关系).(3)解不等式(或求函数最值).(4)回扣实际问题.思考2:解一元二次不等式应用题的关键是什么?提示:解一元二次不等式应用题的关键在于构造一元二次不等式模型,选择其中起关键作用的未知量为x,用x来表示其他未知量,根据题意,列出不等关系再求解.<解题方法与技巧>1.作差法比较大小的一般步骤第一步:作差;第二步:变形,常采用配方、因式分解等恒等变形手段,将“差”化成“和”或“积”;第三步:定号,就是确定是大于0,等于0,还是小于0(不确定的要分情况讨论);最后得结论.概括为“三步一结论”,这里的“定号”是目的,“变形”是关键.典例1:已知x≤1,比较3x3与3x2-x+1的大小.[解]3x3-(3x2-x+1)=(3x3-3x2)+(x-1)=3x2(x-1)+(x-1)=(3x2+1)(x-1).∵x≤1得x-1≤0,而3x2+1>0,∴(3x2+1)(x-1)≤0,∴3x3≤3x2-x+1.2.利用不等式的性质证明不等式注意事项(1)利用不等式的性质及其推论可以证明一些不等式.解决此类问题一定要在理解的基础上,(2)应用不等式的性质进行推导时,应注意紧扣不等式的性质成立的条件,且不可省略条件或跳步推导,更不能随意构造性质与法则.典例2:若a>b>0,c<d<0,e<0,求证:e(a-c)2>e(b-d)2.[思路点拨]可结合不等式的基本性质,分析所证不等式的结构,有理有据地导出证明结果.[证明]∵c<d<0,∴-c>-d>0.又∵a>b>0,∴a-c>b-d>0.∴(a-c)2>(b-d)2>0.两边同乘以1(a-c)2(b-d)2,得1(a-c)2<1(b-d)2.又e<0,∴e(a-c)2>e(b-d)2.3.对基本不等式的理解2.对基本不等式的准确掌握要抓住以下两个方面:(1)定理成立的条件是a、b都是正典例3:给出下面四个推导过程:①∵a、b为正实数,∴ba+ab≥2ba·ab=2;②∵a∈R,a≠0,∴4a+a≥24a·a=4;③∵x、y∈R,xy<0,∴xy+yx=-- 2.其中正确的推导为()A.①②B.①③C.②③D.①②③B[解]①∵a、b为正实数,∴ba、ab为正实数,符合基本不等式的条件,故①的推导正确.②∵a∈R,a≠0,不符合基本不等式的条件,∴4a+a≥24a·a=4是错误的.③由xy<0,得xy、yx均为负数,但在推导过程中将整体xy+yx提出负号后,为正数,符合均值不等式的条件,故③正确.]4.利用基本不等式比较大小1.在理解基本不等式时,要从形式到内含中理解,特别要关注条件.等号成立的条件是a=b;a2+b2≥2ab成立的条件是a,b∈R,等号成立的条件是a=b.典例4:(1)已知a,b∈R+,则下列各式中不一定成立的是()A.a+b≥2ab B.ba+a b ≥2C.a2+b2ab ≥2ab D.2aba+b≥ab(2)已知a,b,c是两两不等的实数,则p=a2+b2+c2与q=ab+bc+ca的大小关系是________.(1)D(2)a2+b2+c2>ab+bc+ac[解](1)由a+b2≥ab得a+b=2ab,∴A成立;∵ba+ab≥2ba·ab=2,∴B成立;∵a2+b2ab≥2abab=2ab,∴C成立;∵2aba+b≤2ab2ab=ab,∴D不一定成立.(2)∵a、b、c互不相等,∴a2+b2>2ab,b2+c2>2ac,a2+c2>2ac.∴2(a2+b2+c2)>2(ab+bc+ac).即a2+b2+c2>ab+bc+.]5.利用基本不等式证明不等式1.条件不等式的证明,要将待证不等式与已知条件结合起来考虑,比如本题通过“1”的代换,将不等式的左边化成齐次式,一方面为使用基本不等式创造条件,另一方面可实现约分与不等式的右边建立联系.2.先局部运用基本不等式,再利用不等式的性质(注意限制条件),通过相加(乘)合成为待证的不等式,既是运用基本不等式时的一种重要技能,也是证明不等式时的一种常用方法.典例5:已知a,b,c是互不相等的正数,且a+b+c=1,求证:1a+1b+1c>9.[思路点拨]看到1a+1b+1c>9,想到将“1”换成“a+b+c”,裂项构造基本不等式的形式,用基本不等式证明.[证明]∵a,b,c∈R+,且a+b+c=1,∴1a +1b +1c =a +b +c a +a +b +c b +a +b +c c =3+b a +c a +a b +c b +a c +b c=3≥3+2b a ·a b+2c a ·a c+2c b ·b c=3+2+2+2=9.当且仅当a =b =c 时取等号,∴1a +1b +1c>9.6.利用基本不等式求最值利用基本不等式求最值的关键是获得满足基本不等式成立条件,即“一正、二定、三相等”.解题时应对照已知和欲求的式子运用适当的“拆项、添项、配凑、变形”等方法创设应用基本不等式的条件.具体可归纳为三句话:若不正,用其相反数,改变不等号方向;若不定应凑出定和或定积;典例6:(1)已知x <54,求y =4x -2+14x -5的最大值;(2)已知0<x <12,求y =12(1-2x )的最大值.[思路点拨](1)看到求y =4x -2+14x -5的最值,想到如何才能出现乘积定值;(2)要求y=12x (1-2x )的最值,需要出现和为定值.[解](1)∵x <54,∴5-4x >0,∴y =4x -2+14x -5=--4x 3≤-2+3=1,当且仅当5-4x =15-4x,即x =1时,上式等号成立,故当x =1时,y max =1.(2)∵0<x <12,∴1-2x >0,∴y =14×2x (1-2x )≤14×=14×14=116∴当且仅当2x =1-2x x =14时,y max =116.7.利用基本不等式求条件最值1.本题给出的方法,用到了基本不等式,并且对式子进行了变形,配凑出满足基本不等式的条件,这是经常使用的方法,要学会观察、学会变形.f (x )=ax (b -ax )型.典例7:已知x >0,y >0,且满足8x +1y =1.求x +2y 的最小值.[解]∵x >0,y >0,8x +1y =1,∴x +2yx +2y )=10+x y +16yx ≥10+2x y ·16yx=18,+1y=1,=16yx ,=12,=3时,等号成立,故当x =12,y =3时,(x +2y )min =18.8.利用基本不等式解决实际问题1.在应用基本不等式解决实际问题时,应注意如下思路和方法:(1)先理解题意,设出变量,一般把要求最值的量定为函数;(2)建立相应的函数关系,把实际问题抽象成函数的最大值或最小值问题;(3)在定义域内,求出函数的最大值或最小值;(4)正确写出答案.时,可用函数的单调性求解典例8:如图,动物园要围成相同面积的长方形虎笼四间,一面可利用原有的墙,其他各面用钢筋网围成.现有36m 长的钢筋网材料,每间虎笼的长、宽分别设计为多少时,可使每间虎笼面积最大?[解]设每间虎笼长x m ,宽y m ,则由条件知,4x +6y =36,即2x +3y =18.设每间虎笼面积为S ,则S =xy .法一:由于2x +3y ≥22x ·3y =26xy ,所以26xy ≤18,得xy ≤272,即S max =272,当且仅当2x =3y 时,等号成立.x +3y =18,x =3y ,=4.5,=3.故每间虎笼长为4.5m ,宽为3m 时,可使每间虎笼面积最大.法二:由2x +3y =18,得x =9-32y .∵x >0,∴0<y <6,S =xy =-32y =32y (6-y ).∵0<y <6,∴6-y >0.∴S ≤32(6-y )+y 22=272.当且仅当6-y =y ,即y =3时,等号成立,此时x =4.5.故每间虎笼长为4.5m ,宽为3m 时,可使每间虎笼面积最大.9.不等式恒成立问题对于恒成立不等式求参数范围问题常见类型及解法有以下两种:(1)变更主元法根据实际情况的需要确定合适的主元,一般知道取值范围的变量要看作主元.(2)转化法求参数范围已知二次函数y=ax2+bx+c的函数值的集合为B={y|m≤y≤n},则(1)y≥k恒成立⇒y min≥k即m≥k;(2)y≤k恒成立⇒y max≤k即n≤k.典例9:已知y=x2+ax+3-a,若-2≤x≤2,x2+ax+3-a≥0恒成立,求a的取值范围.[思路点拨]对于含参数的函数在某一范围上的函数值恒大于等于零的问题,可以利用函数的图象与性质求解.[解]设函数y=x2+ax+3-a在-2≤x≤2时的最小值为关于a的一次函数,设为g(a),则(1)当对称轴x=-a2<-2,即a>4时,g(a)=(-2)2+(-2)a+3-a=7-3a≥0,解得a≤73,与a>4矛盾,不符合题意.(2)当-2≤-a2≤2,即-4≤a≤4时,g(a)=3-a-a24≥0,解得-6≤a≤2,此时-4≤a≤2.(3)当-a2>2,即a<-4时,g(a)=22+2a+3-a=7+a≥0,解得a≥-7,此时-7≤a<-4.综上,a的取值范围为-7≤a≤2.。
知识讲解_一元二次不等式及其解法_基础
.
因而不等式 x2 5x 0 的解集是{x | 0 x 5} .
(2)方法一:
因为 0 , 方程 x2 4x 4 0 的解为 x1 x2 2 .
函数 y x2 4x 4 的简图为:
所以,原不等式的解集是{x | x 2} 方法二: x2 4x 4 (x 2)2 0 (当 x 2 时, (x 2)2 0 ) 所以原不等式的解集是{x | x 2}
照 0 , 0 , 0 可分三种情况,相应地,二次函数 y ax2 bx c (a 0) 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 ax2 bx c 0 (a 0) 或
抛物线 y ax2 bx c 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 ax2 bx c 0 与 ax2 bx c 0
当 0<a<1 时,解集为{x | x a2或x a} ;
当 a=1 时,解集为{x | x 1};
【变式 3】(2015 春 房山区校级期中)解关于 x 的不等式 56x2+ax-a2<0。
【答案】
∵56x2+ax-a2<0,∴(7x+a)(8x-a)<0,即[x ( a)]( x a) 0 。 78
∴原不等式的解集是 .
【总结升华】
1. 初学二次不等式的解法应尽量结合二次函数图象来解决,培养并提高数形结合的分析能力;
二次函数与一元二次方程、不等式知识点总结与例题讲解
二次函数与一元二次方程、不等式知识点总结与例题讲解一、本节知识点(1)一元二次不等式的概念. (2)三个二次的关系. (3)一元二次不等式的解法. 知识点拓展:(4)分式不等式的解法. (5)高次不等式的解法. 二、本节题型(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)三个二次之间的关系.(4)简单高次不等式、分式不等式的解法. (5)不等式恒成立问题. (6)一元二次不等式的应用. 三、知识点讲解.知识点 一元二次不等式的概念我们把只含有1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.即形如02>++c bx ax (≥0)或02<++c bx ax (≤0)(其中0≠a )的不等式叫做一元二次不等式.元二次不等式的解与解集使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,其解的集合,叫做这个一元二次不等式的解集.注意 一元二次不等式的解集要写成集合或区间的形式. 知识点 三个二次的关系一元二次不等式的解集、一元二次方程的解以及二次函数的图象之间有着紧密的联系.一元二次方程()002≠=++a c bx ax 与二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的关系是:(1)当ac b 42-=∆≥0时,一元二次方程()002≠=++a c bx ax 有实数根,二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象与x 轴有交点,且方程的解是交点的横坐标,交点的横坐标亦是方程的解;①当0>∆时,一元二次方程()002≠=++a c bx ax 有两个不相等的实数根,二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象与x 轴有两个不同的交点;②当0=∆时,一元二次方程()002≠=++a c bx ax 有两个相等的实数根,二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象与x 轴只有一个交点(即抛物线的顶点).(2)当042<-=∆ac b 时,一元二次方程()002≠=++a c bx ax 无实数根,二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象与x 轴没有交点.具体关系见下页表(1)所示.一元二次不等式与二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的关系是:(1)一元二次不等式02>++c bx ax (≥0)的解集就是二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象位于x 轴上方(包括x 轴)的部分所对应的自变量的取值范围;(2)一元二次不等式02<++c bx ax (≤0)的解集就是二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象位于x 轴下方(包括x 轴)的部分所对应的自变量的取值范围.由表可知 一元二次不等式的解集的端点值就是对应的一元二次方程的解. 知识点 一元二次不等式的解法解一元二次不等式的一般步骤是:(1)利用不等式的性质,将二次项系数化为正数; (2)计算ac b 42-=∆的值,并判断∆的符号; (3)当∆≥0时,求出相应的一元二次方程的根; (4)画出对应的二次函数的简图;(5)根据一元二次不等式的形式,结合简图,写出其解集.注意 一元二次不等式的解集结构与二次项系数的符号有着直接的关系.其中,①当0>∆时,一元二次不等式()002>>++a c bx ax 的解集在“两根之外”,即“大于大根或小于小根”;一元二次不等式()002><++a c bx ax 的解集在“两根之内”,即“大于小根且小于大根”,简记为“大于0取两边,小于0取中间”;②当0=∆时,一元二次不等式()002>>++a c bx ax 的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≠a b x x 2;一元二次不等式()002><++a c bx ax 的解集为∅;③当0<∆时,一元二次不等式()002>>++a c bx ax 的解集为R ;一元二次不等式()002><++a c bx ax 的解集为∅.表(1)一元二次方程、二次函数以及一元二次不等式的关系:一元二次不等式在R 上恒成立的问题(1)02>++c bx ax 在R 上恒成立,则有:⎩⎨⎧<-=∆>0402ac b a 或⎩⎨⎧>==00c b a ; (2)02<++c bx ax 在R 上恒成立,则有:⎩⎨⎧<-=∆<0402ac b a 或⎩⎨⎧<==00c b a ;(3)一元二次不等式c bx ax ++2≥0在R 上恒成立,则有:⎩⎨⎧≤-=∆>0402ac b a ; (4)一元二次不等式c bx ax ++2≤0在R 上恒成立,则有:⎩⎨⎧≤-=∆<0402ac b a . 补充概念 二次函数的零点我们把使一元二次方程02=++c bx ax 的实数x 叫做二次函数c bx ax y ++=2的零点. 对零点的理解(1)二次函数的零点即相应一元二次方程02=++c bx ax 的实数根;(2)根据数形结合,二次函数的零点,即二次函数的图象与x 轴的交点的横坐标,且交点的个数等于零点的个数;(3)并非所有的二次函数都有零点.当ac b 42-=∆≥0时,一元二次方程有实数根,相应二次函数存在零点.知识点 分式不等式的解法 分式不等式的概念分母中含有未知数的不等式叫做分式不等式.利用不等式的性质,可将分式不等式化为以下标准形式: ①0)()(>x g x f ; ②)()(x g x f ≥0; ③0)()(<x g x f ; ④)()(x g x f ≤0. 分式不等式的解法解分式不等式的思路是把其转化为整式不等式求解.解分式不等式时,要先把分式不等式转化为标准形式. 各标准形式的分式不等式的解法为: (1)0)()(>x g x f 与不等式组⎩⎨⎧>>0)(0)(x g x f 或⎩⎨⎧<<0)(0)(x g x f 同解,与不等式0)()(>⋅x g x f 同解; (2))()(x g x f ≥0与不等式组⎩⎨⎧≠≥⋅0)(0)()(x g x g x f 同解;(3)0)()(<x g x f 与不等式组⎩⎨⎧<>0)(0)(x g x f 或⎩⎨⎧><0)(0)(x g x f 同解,与不等式0)()(<⋅x g x f 同解;(4))()(x g x f ≤0与不等式组⎩⎨⎧≠≤⋅0)(0)()(x g x g x f .由以上解法可以看出:将分式不等式转化为标准形式后,再将其转化为不等式组或同解整式不等式进行求解.知识点 高次不等式的解法解高次不等式,一般用“数轴标根法”,也叫“穿根引线法”,其步骤如下:(1)把高次不等式化为左边是几个因式的乘积,右边是0的形式,注意每个因式最高次项的系数必须为正;(2)把不等号换成等号,求出所得方程的所有实数根; (3)标根: 把各个实数根在数轴上标出;(4)画穿根线: 从“最右根”的右上方穿过根,往左下画线,然后又穿过“次右根”上去,如此一上一下依次穿过各根.但要注意偶次根不穿过,即奇过偶不过;(5)写出解集: 若不等号为“ > ”,则取数轴上方穿根线以内的范围;若不等号为“ < ”,则取数轴下方穿根线以内的范围.四、例题讲解例1. 解不等式0452>-+-x x .分析 先把不等式的二次项系数化为正数,再进行求解.注意不等式的解集要写成区间或集合的形式.解: 原不等式可化为:0452<+-x x .对于方程0452=+-x x ,∵()0941452>=⨯⨯--=∆∴该方程有两个不相等的实数根,解之得:4,121==x x . ∴不等式0452>-+-x x 的解集为{}41<<x x .点评 在求解一元二次不等式时,先观察二次项系数是否为正,若为负,则先把不等式的二次项系数化为正数(利用不等式的基本性质).例2. 已知关于x 的不等式022>++c x ax 的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-2131x x ,求不等式022>-+-a x cx 的解集.分析 先根据一元二次不等式与相应一元二次方程之间的关系,利用根与系数的关系定理,求出c a ,的值.注意 一元二次不等式的解集的端点值是对应一元二次方程的根. 解: 由题意可知:0<a .∵关于x 的不等式022>++c x ax 的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-2131x x ∴21,3121=-=x x 是方程022=++c x ax 的两个实数根由根与系数的关系定理可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯-=+-=-213121312a c a ,解之得:⎩⎨⎧=-=212c a . ∴022>-+-a x cx 即012222>++-x x ∴062<--x x ,解之得:32<<-x .∴不等式022>-+-a x cx 的解集为{}32<<-x x .例3. 一元二次不等式()()052>-+x x 的解集为 【 】 (A ){}52>-<x x x 或 (B ){}25>-<x x x 或 (C ){}52<<-x x (D ){}25<<-x x分析 本题可用数轴标根法求解.使用该方法时,要把乘积中所有因式的最高次项的系数化为正数.解: 原不等式可化为:()()052<-+x x .∵方程()()052=-+x x 的根为5,221=-=x x .∴不等式()()052<-+x x 的解集为{}52<<-x x ,即原不等式的解集. ∴选择答案【 C 】.例4. 已知不等式042<++ax x 的解集为空集,则实数a 的取值范围是 【 】 (A ){}44≤≤-a a (B ){}44<<-a a (C ){}44≥-≤a a a 或 (D ){}44>-<a a a 或分析 本题考查一元二次不等式与相应的二次函数之间的关系,同时问题还可以转化为一元二次不等式恒成立的问题.不等式042<++ax x 的解集为空集,即相应的二次函数42++=ax x y 的图象位于x 轴上及其上方,或者不等式42++ax x ≥0在R 上恒成立.解: ∵不等式042<++ax x 的解集为空集∴162-=∆a ≤0,解之得:4-≤a ≤4. ∴实数a 的取值范围是{}44≤≤-a a . ∴选择答案【 A 】.例5. 若关于x 的不等式()()021>--x mx 的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<21x m x ,则实数m 的取值范围是 【 】 (A ){}0>m m (B ){}20<<m m(C )⎭⎬⎫⎩⎨⎧>21m m (D ){}0<m m分析 本题由题意可知:0<m . 解: ∵()()021>--x mx∴()02122>++-x m mx .∵其解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<21x m x ∴0<m .∴实数m 的取值范围是{}0>m m . ∴选择答案【 D 】.例6. 已知函数182++=bx ax y 的定义域为[]6,3-,则实数a 的值为_________,实数b 的值为_________.解: ∵函数182++=bx ax y 的定义域为[]6,3-∴一元二次不等式182++bx ax ≥0的解集为[]6,3-. 由根与系数的关系定理可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯-=+-=-631863aab ,解之得:⎩⎨⎧=-=31b a . ∴实数a 的值为1-,实数b 的值为3. 例7. 已知函数m x x y +-=2.(1)当2-=m 时,求不等式0>y 的解集; (2)若0,0<>y m 的解集为{}b x a x <<,,求ba 41+的最小值. 解:(1)2-=m 时,22--=x x y .∵0>y ,∴()()02122>-+=--x x x x 解之得:1-<x 或2>x .∴不等式0>y 的解集为{}21>-<x x x 或;(2)∵02<+-=m x x y 的解集为{}21>-<x x x 或 ∴m ab b a ==+,1,且041>-=∆m ,解之得:41<m . ∵0>m ,∴0,0>>b a ,410<<m . ∴()a b b a b a b a b a ++=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=+454141≥9425=⋅+a b b a . 当且仅当a b b a =4,即32,31==b a 时,等号成立.此时41923231<=⨯=m ,符合题意. ∴ba 41+的最小值为9. 例8. 解关于x 的不等式02>-x ax (0≠a ).分析 本题考查含有参数的一元二次不等式的解法.当二次项系数含有参数时,要对二次项系数的正负进行讨论(一元二次不等式解集的结构与二次项系数的符号有关).解: ∵02>-x ax ,∴()01>-ax x∴01>⎪⎭⎫ ⎝⎛-a x ax .∵0≠a ,∴分为两种情况:①当0>a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>01x a x x 或;②当0<a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<01x a x . 综上所述,当当0>a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>01x a x x 或,当0<a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<01x a x .另解: 解方程02=-x ax (0≠a )得:ax x 1,121==. 分为两种情况:①当0>a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>01x a x x 或; ②当0<a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<01x a x . 综上所述,当当0>a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>01x a x x 或,当0<a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<01x a x . 点评 不等式02>-x ax (0≠a )可化为01>⎪⎭⎫⎝⎛-a x ax .当0>a 时,根据不等式的性质可知,原不等式同解于不等式01>⎪⎭⎫⎝⎛-a x x ;当0<a 时,原不等式同解于不等式01<⎪⎭⎫⎝⎛-a x x .例9. 若对于0>∀x ,132++x x x≤a 恒成立,则实数a 的取值范围是 【 】 (A )⎭⎬⎫⎩⎨⎧≥31a a (B )⎭⎬⎫⎩⎨⎧>31a a (C )⎭⎬⎫⎩⎨⎧>51a a (D )⎭⎬⎫⎩⎨⎧≥51a a . 解: ∵132++x x x≤a 恒成立 ∴只需a ≥max213⎪⎭⎫ ⎝⎛++x x x 即可. ∵0>∀x ∴311132++=++x x x x x≤513121=+⋅xx . 当且仅当xx 1=,即1=x 时,等号成立. ∴5113max 2=⎪⎭⎫ ⎝⎛++x x x . ∴a ≥51,即实数a 的取值范围是⎭⎬⎫⎩⎨⎧≥51a a .∴选择答案【 D 】.例10.(1)若关于x 的不等式0232>+-x ax (∈a R )的解集为{}b x x x ><或1(∈b R ),求b a ,的值;(2)解关于x 的不等式ax x ax ->+-5232(∈a R ).解:(1)由题意可知:0>a .一元二次方程0232=+-x ax 的根为b x x ==21,1.由根与系数的关系定理可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯=+=baba1213,解之得:⎩⎨⎧==21b a .∴a 的值为1,b 的值为2;(2)∵ax x ax ->+-5232(∈a R ) ∴()0332>--+x a ax .当0=a 时,原不等式为523>+-x ,解之得:1-<x . ∴原不等式的解集为{}1-<x x ;当0≠a 时,原不等式可化为()031>⎪⎭⎫ ⎝⎛-+a x x a . ①若0>a ,则原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<>13x a x x 或; ②若03<<-a 时,原不等式同解于()031<⎪⎭⎫ ⎝⎛-+a x x ,且13-<a ∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<<13x a x ; ③若3-=a ,原不等式为()0132<+x ,其解集为∅;④若3-<a ,则13->a ,则原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-a x x 31. 综上所述,当0=a 时, 原不等式的解集为{}1-<x x ;当0>a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<>13x a x x 或;当03<<-a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<<13x a x ; 当3-=a 时,原不等式的解集为∅; 当3-<a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-a x x 31. 例11.已知关于x 的不等式08322<-+kx kx . (1)若不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-123x x ,求实数k 的值;(2)若不等式08322<-+kx kx 恒成立,求实数k 的取值范围. 解:(1)由题意可知:0>k .一元二次方程08322=-+kx kx 的根是1,2321=-=x x . 由根与系数的关系定理:123283⨯-=-k ,解之得:81=k .∴实数k 的值为81;(2)当0=k 时,083<-恒成立,符合题意;当0≠k 时,由题意可知:⎪⎩⎪⎨⎧<⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯-=∆<08324022k k k ,解之得:03<<-k . 综上所述,实数k 的取值范围为{}03≤<-k k .例12. 若∀1≤x ≤4,不等式()422++-x a x ≥1--a 恒成立,求实数a 的取值范围.分析 本题考查一元二次不等式在给定闭区间上的恒成立问题,要把问题转化为相应二次函数在闭区间上的最值问题.解: ∵()422++-x a x ≥1--a∴()1-x a ≤522+-x x . ∵1≤x ≤4∴当1=x 时,显然0⨯a ≤4521=+-成立,∴∈a R ; 当x <1≤4时,01>-x∴a ≤1522-+-x x x 恒成立,只需a ≤min2152⎪⎭⎫⎝⎛-+-x x x 即可.∵()14114115222-+-=-+-=-+-x x x x x x x ≥()41412=-⋅-x x . 当且仅当141-=-x x ,即3=x 时,等号成立.此时3=x []4,1∈,符合题意.∴a ≤4.综上所述,实数a 的取值范围是(]4,∞-. 例13. 已知不等式012<--mx mx .(1)当∈x R 时不等式恒成立,求实数m 的取值范围; (2)当∈x {}31≤≤x x 时不等式恒成立,求实数m 的取值范围.解:(1)当0=m 时,01<-恒成立,符合题意;当0≠m 时,则有⎩⎨⎧<+=∆<0402m m m ,解之得:04<<-m . 综上,实数m 的取值范围是(]0,4-;(2)当0=m 时,显然∈x {}31≤≤x x 时,01<-恒成立,符合题意; 当0≠m 时,()11<-x mx .若1=x ,显然10<恒成立,此时∈m R ; 若x <1≤3,则()01>-x x ∴()11-<x x m 恒成立,只需()min11⎥⎦⎤⎢⎣⎡-<x x m 即可. ∵()4121111122-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=-x x x x x ≥614121312=-⎪⎭⎫ ⎝⎛- ∴()6111min=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-<x x m . 综上所述,实数m 的取值范围为⎪⎭⎫⎝⎛∞-61,.例14. 解关于x 的不等式()m x m mx --+122≥0.解: 当0=m 时,x -≥0,解之得:x ≤0.∴原不等式的解集为{}0≤x x ;当0≠m 时,原不等式可化为()()m x mx +-1≥0∴()[]m x m x m --⎪⎭⎫⎝⎛-1≥0.方程()m x m mx --+122的两个实数根分别为m x mx -==21,1. 当0>m 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤≥m x m x x 或1; 当0<m 时,原不等式同解于()[]m x m x --⎪⎭⎫ ⎝⎛-1≤0,且m m -<1. ∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤≤m m m x 1. 综上所述,当0=m 时,原不等式的解集为{}0≤x x ;当0>m 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤≥m x m x x 或1;当0<m 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤≤m m m x 1. 例15. 已知关于x 的不等式222->-x kx kx . (1)当2=k 时,解不等式; (2)当∈k R 时,解不等式.解:(1)当2=k 时,2422->-x x x∴02522>+-x x ∴()()0212>--x x . 解之得:2>x 或21<x . ∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>212x x x 或;(2)原不等式可化为()02122>++-x k kx . 当0=k 时,02>+-x ,解之得:2<x . ∴原不等式的解集为{}2<x x ;当0≠k 时,原不等式可化为()()012>--kx x∴()012>⎪⎭⎫⎝⎛--k x x k .方程222->-x kx kx 的根为kx x 1,221==. 当0<k 时,原不等式同解于()012<⎪⎭⎫ ⎝⎛--k x x ,且21<k .∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<21x k x ; 当0>k 时,原不等式同解于()012>⎪⎭⎫⎝⎛--k x x .①若21>k ,则21<k ,∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>k x x x 12或; ②若21=k ,则21=k,∴原不等式的解集为{}2≠x x ; ③若210<<k ,则21>k ,∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>21x k x x 或.综上所述,当0=k 时,原不等式的解集为{}2<x x ;当0<k 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<21x k x ; 当210<<k 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>21x k x x 或;当21=k 时,原不等式的解集为{}2≠x x ; 当21>k 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>k x x x 12或.例16. 已知关于x 的不等式0622<+-k x kx .(1)若不等式的解集为{}23->-<x x x 或,求实数k 的取值; (2)若不等式的解集为R ,求实数k 的取值范围.解:(1)由题意可知:0<k .一元二次方程0622=+-k x kx 的两个实数根分别为2,321-=-=x x .由根与系数的关系定理可得:232--=--k ,解之得:52-=k . ∴实数k 的值为52-;(2)当0=k 时,原不等式的解集为{}0>x x ,不符合题意;当0≠k 时,则有:⎩⎨⎧<-=∆<024402k k ,解之得:66-<k . 综上所述,实数k 的取值范围是⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<66k k .例17. 已知122++ax ax ≥0恒成立,解关于x 的不等式022<+--a a x x .解:∵122++ax ax ≥0恒成立∴当0=a 时,1≥0恒成立,符合题意;当0≠a 时,则有:⎩⎨⎧≤-=∆>04402a a a ,解之得:a <0≤1. 综上,实数a 的取值范围是[]1,0. 对于不等式022<+--a a x x当0≤a ≤1时,原不等式可化为()()01<-+-a x a x∴()()[]01<---a x a x ,方程022=+--a a x x 的根为a x a x -==1,21.①若a <21≤1,则a a ->1,∴原不等式的解集为{}a x a x <<-1; ②若21=a ,则a a -=1,∴原不等式的解集为∅;③若210<<a ,则a a -<1,∴原不等式的解集为{}a x a x -<<1.综上所述,对于不等式022<+--a a x x :当a <21≤1时,不等式的解集为{}a x a x <<-1; 当21=a 时,不等式的解集为∅;当0≤21<a 时,不等式的解集为{}a x a x -<<1.例18. 不等式()()xa c xb x -++≤0的解集为{}321≥<≤-x x x 或,则=+c b 【 】(A )5- (B )2- (C )1 (D )3解: 原不等式可化为()()ax c x b x -++≥0,同解于()()()⎩⎨⎧≠-≥++-00a x c xb x a x .方程()()0=-++ax c x b x 的解为c x b x -=-=21,.∵该不等式的解集为{}321≥<≤-x x x 或∴2=a ,⎩⎨⎧=--=-31c b 或⎩⎨⎧-=-=-13c b ,∴⎩⎨⎧-==31c b 或⎩⎨⎧=-=13c b .∴2-=+c b . ∴选择答案【 B 】.例19. 已知函数b ax x y +=2(b a ,为常数),且方程012=+-x y 的两个根为31=x ,42=x .(1)求b a ,的值;(2)设1>k ,解关于x 的不等式()xkx k y --+<21.解:(1)由题意可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-+=+-+0124416012339b a b a ,整理得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+-=+142131ba ba ,解之得:⎩⎨⎧=-=21b a . ∴a 的值为1-,b 的值为2;(2)由(1)可知:xx y -=22.∵()x kx k y --+<21,∴()xkx k x x --+<-2122. ∴()()()021212<---=-++-xk x x x k x k x . 原不等式同解于()()()021>---k x x x .∵1>k∴当21<<k 时,原不等式的解集为{}21><<x k x x 或; 当2=k 时,()()0212>--x x ,原不等式的解集为{}21≠>x x x 且;当2>k 时,原不等式的解集为{}k x x x ><<或21.综上所述,当21<<k 时,原不等式的解集为{}21><<x k x x 或;当2=k 时,原不等式的解集为{}21≠>x x x 且;当2>k 时,原不等式的解集为{}k x x x ><<或21.例20. 已知集合()()[]{}0132<+--=a x x x A ,()⎭⎬⎫⎩⎨⎧<+--=012a x a x x B . (1)当2=a 时,求B A ;(2)若A B ⊆,求实数a 的取值范围.解:(1)当2=a 时∵()(){}{}72072<<=<--=x x x x x A ,{}52052<<=⎭⎬⎫⎩⎨⎧<--=x x x x x B∴{}52<<=x x B A ;(2)∵∈∀a R ,恒有a a >+12,()()()[]{}010122<+--=⎭⎬⎫⎩⎨⎧<+--=a x a x x a x a x x B ∴{}12+<<=a x a x B . 当213>+a ,即31>a 时,{}132+<<=a x x A . ∵A B ⊆,∴⎩⎨⎧+≤+≥13122a a a ,解之得: 2≤a ≤3.∴实数a 的取值范围是[]3,2;当213=+a ,即31=a 时,(){}∅=<-=022x x A ,显然不符合题意; 当213<+a ,即31<a 时,{}213<<+=x a x A .∵A B ⊆,∴⎩⎨⎧≤+≤+21132a aa ,解之得: 1-≤a ≤21-.∴实数a 的取值范围是⎥⎦⎤⎢⎣⎡--21,1. 综上所述,实数a 的取值范围是[]3,221,1 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--. 例21. 已知不等式442-+>+m x mx x .(1)若对任意实数x 不等式恒成立,求实数m 的取值范围; (2)若对于0≤m ≤4不等式恒成立,求实数x 的取值范围.解:(1)∵442-+>+m x mx x∴()0442>-+-+m x m x . ∵对任意实数x 不等式恒成立∴()()04442<---=∆m m ,解之得: 40<<m .∴实数m 的取值范围是()4,0; (2)∵442-+>+m x mx x ∴()04412>+-+-x x m x . ∵对[]4,0∈∀m ,不等式恒成立∴()()⎩⎨⎧>+-+⨯->+-+⨯-044410440122x x x x x x ,解之得:0≠x 且2≠x . ∴实数x 的取值范围是{}2200><<<x x x x 或或.点评 解决恒成立问题时一定要清楚谁是主元,谁是参数.一般情况下,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数,构造以主元为变量的函数,根据主元的取值范围求解.例22. 设()12--=mx mx x f ,求使()0<x f ,且m ≤1恒成立的x 的取值范围.解: ∵()0<x f ,m ≤1,∴012<--mx mx ,[]1,1-∈m .∴()012<--m x x 对[]1,1-∈m 恒成立. 设()()12--=m x x m g ,则有:()()()()()⎩⎨⎧<-⨯-=<--⨯-=-0111011122x x g x x g ,解之得:251251+<<-x .∴实数x 的取值范围是⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-251,251.重要结论 一次函数()b kx x f +=()0≠k 在区间[]n m ,上的恒成立问题:(1)若()0>x f 恒成立,则()()⎩⎨⎧>>00n f m f ;(2)若()0<x f 恒成立,则()()⎩⎨⎧<<0n f m f .例23. 设函数()12--=mx mx x f ()0≠m ,若对于[]3,1∈x ,()5+-<m x f 恒成立,求m 的取值范围.解: ∵()5+-<m x f 在[]3,1∈x 上恒成立∴062<-+-m mx mx 在[]3,1∈x 上恒成立. 令()62-+-=m mx mx x g ,只需()0max <x g 即可. 函数()x g 图象的对称轴为直线212=--=m m x . 当0>m 时,()x g 在[]3,1上单调递增 ∴()()0673max <-==m g x g ,解之得:76<m . ∴760<<m ; 当0<m 时,()x g 在[]3,1上单调递减 ∴()()061max <-==m g x g ,解之得:0<m .综上所述,m 的取值范围是⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<<7600m m m 或.另解: ∵062<-+-m mx mx 在[]3,1∈x 上恒成立∴()612<+-x x m 在[]3,1∈x 上恒成立.∵04321122>+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+-x x x ∴162+-<x x m 在[]3,1∈x 上恒成立.只需761336162min 2=+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-<x x m 即可. ∵0≠m∴m 的取值范围是⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<<7600m m m 或. 例24. 已知集合{}042≤-=t t A ,对于任意的A t ∈,使不等式122->-+x t tx x 恒成立的x 的取值范围是_____________.解: {}{}22042≤≤-=≤-=t t t t A .∵当A t ∈时,不等式122->-+x t tx x 恒成立 ∴()01212>+-+-x x t x 恒成立. 设()()1212+-+-=x x t x t f ,则有:()()⎩⎨⎧>-=>+-=-012034222x f x x f ,解之得:1-<x 或3>x . ∴x 的取值范围是{}31>-<x x x 或.例25. 对一切实数x ,不等式12++x a x ≥0恒成立,则实数a 的取值范围是_____________.解: 当0=x 时,显然对∈∀a R 成立;当0≠x 时,a ≥⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=--=--x x x x x x 1112,只需a ≥max 1⎪⎭⎫ ⎝⎛+-x x 即可.∵⎪⎭⎫ ⎝⎛+-x x 1≤212-=⋅-x x∴21max -=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-x x ,∴a ≥2-.∴实数a 的取值范围是[)+∞-,2.例26. 已知0,0>>y x ,且()()()144152++--+y x m y x ≥0恒成立,则实数m 的取值范围是_____________.解: ∵0,0>>y x ,∴0>+y x .∵()()()144152++--+y x m y x ≥0恒成立∴15-m ≤()y x y x yx y x +++=+++1441442恒成立,只需15-m ≤min144⎪⎭⎫ ⎝⎛+++y x y x 即可. ∵y x y x +++144≥()241442=+⋅+yx y x (当且仅当12=+y x 时,等号成立) ∴24144min =⎪⎭⎫ ⎝⎛+++y x y x ,∴15-m ≤24,解之得:m ≤5.∴实数m 的取值范围是(]5,∞-. 例27. 已知61>k ,对任意正实数y x ,,不等式ky x k +⎪⎭⎫ ⎝⎛-213≥xy 2恒成立,求实数k 的取值范围.解: ∵61>k ,∴0213>-k . ∴ky x k +⎪⎭⎫ ⎝⎛-213≥xy k k ky x k ⎪⎭⎫⎝⎛-=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-213221322.当且仅当ky x k =⎪⎭⎫⎝⎛-213,即x kk y 213-=时,等号成立.∴ky x k +⎪⎭⎫ ⎝⎛-213的最小值为xy k k ⎪⎭⎫⎝⎛-21322∵不等式ky x k +⎪⎭⎫⎝⎛-213≥xy 2恒成立∴xy k k ⎪⎭⎫ ⎝⎛-21322≥xy 2∴xy k k ⎪⎭⎫ ⎝⎛-21342≥xy 2,解之得:k ≥21.∴实数k 的取值范围是⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞,21.例28. 若关于x 的不等式()()0121122>+++-+-x x x k x k 的解集为R ,则实数k 的取值范围是_____________.解: ∵04321122>+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++x x x 在R 上恒成立 ∴原不等式同解于不等式()()02112>+-+-x k x k ,其解集为R 当1=k 时,02> 在R 上恒成立,符合题意;当1≠k 时,则有:()()⎩⎨⎧<---=∆>-0181012k k k ,解之得:91<<k . 综上所述,实数k 的取值范围是[)9,1.例29.(1)解关于x 的不等式()422++-x a x ≤a 24-(∈a R );(2)若x <1≤4时,不等式()422++-x a x ≥1--a 恒成立,求实数a 的取值范围.解:(1)∵()422++-x a x ≤a 24-∴()()a x x --2≤0.当2>a 时,原不等式的解集为{}a x x ≤≤2; 当2=a 时,()22-x ≤0,原不等式的解集为{}2=x x ;当2<a 时,原不等式的解集为{}2≤≤x a x .综上所述,当当2>a 时,原不等式的解集为{}a x x ≤≤2;当2=a 时,()22-x ≤0,原不等式的解集为{}2=x x ;当2<a 时,原不等式的解集为{}2≤≤x a x . (2)由题意可知,当(]4,1∈x 时,不等式()5212+---x x a x ≥0恒成立.∴当(]4,1∈x 时,a ≤1522-+-x x x 恒成立,只需a ≤min2152⎪⎭⎫⎝⎛-+-x x x 即可.∵(]4,1∈x ,∴()14114115222-+-=-+-=-+-x x x x x x x ≥()41412=-⋅-x x . 当且仅当141-=-x x ,即3=x 时,等号成立.∴4152min 2=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-x x x .∴a ≤4,即实数a 的取值范围为(]4,∞-.例30.(1)已知命题∈∀x p :R ,a x x +-22≥0,命题∈∃x q :R ,0122=-++a x x ,若p 为真命题,q 为假命题,求实数a 的取值范围;(2)已知a ≥21,二次函数c ax x a y ++-=22,其中c a ,均为实数,证明对任意x (0≤x ≤1),均有y ≤1成立的充要条件是c ≤43.解:(1)∵命题∈∀x p :R ,a x x +-22≥0为真命题∴()a a 44422-=--=∆≤0,解之得: a ≥1.∵命题∈∃x q :R ,0122=-++a x x 为假命题 ∴⌝q :∈∀x R ,0122≠-++a x x 为真命题. ∴()01241<--=∆a ,解之得:85>a . ∴实数a 的取值范围是[)+∞,1;(2)证明: 二次函数c ax x a y ++-=22图象的对称轴为直线aa a x 2122=--=. ∵a ≥21,∴a210<≤1. ∵[]1,0∈∀x ,02<-a∴函数c ax x a y ++-=22的最大值在顶点处取得,即4144222max +=---=c a a c a y . 充分性: ∵c ≤43,∴41+c ≤14143=+,即max y ≤1. ∴y ≤1;必要性: ∵[]1,0∈∀x ,均有y ≤1成立. ∴max y ≤1,即41+c ≤1,解之得: c ≤43. 综上所述, 对任意x (0≤x ≤1),均有y ≤1成立的充要条件是c ≤43.例31.已知关于x 的不等式222++-m mx x ≤0(∈m R )的解集为M . (1)当M 为空集时,求m 的取值范围;(2)在(1)的条件下,求1522+++m m m 的最小值;(3)当M 不为空集,且{}41≤≤⊆x x M 时,求实数m 的取值范围.解:(1)∵不等式222++-m mx x ≤0(∈m R )的解集为M 为空集∴()()084424222<--=+--=∆m m m m ,解之得:21<<-m .∴m 的取值范围是{}21<<-m m ;(2)由(1)可知: 21<<-m ,∴310<+<m .∴()14114115222+++=+++=+++m m m m m m m ≥()41412=+⋅+m m . 当且仅当141+=+m m ,即1=m 时,等号成立. ∴1522+++m m m 的最小值为4;(3)由题意可知,方程0222=++-m mx x 的两个实数根均在[]4,1内 设()222++-=m mx x x f ,则有:()()()()⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤--≤≥++-=≥++-=≥+--=∆42210281640221102422m m m f m m f m m ,解之得: 2≤m ≤718. ∴实数m 的取值范围是⎥⎦⎤⎢⎣⎡718,2. 例32. 当10<<x 时,若关于x 的二次方程m mx x 2122-=++有两个不相等的实数根,求实数m 的取值范围.分析 本题考查的是一元二次方程的K 分布:两根均在()21,k k 内. 解: ∵m mx x 2122-=++∴01222=+++m mx x . 设()1222+++=m mx x x f .∵该方程在()1,0内有两个不相等的实数根∴()()()()⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>+++=>+=<-<>+-=∆01221101201220012422m m f m f m m m ,解之得:2121-<<-m . ∴实数m 的取值范围是⎪⎭⎫ ⎝⎛--21,21.重要结论 一元二次方程的实数根的K 分布:一元二次方程02=++c bx ax (0>a )的两个实数根分别为21,x x ,且21x x <.(1)若k x x <<21,则有:()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧><->∆020k f k a b; (2)若21x x k <<,则有:()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>>->∆020k f k a b; (3)若21x k x <<,则有:()0<k f ;(4)若2211k x x k <<<,即两根21,x x 在()21,k k 内,则有:()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>><-<>∆00202121k f k f k a b k(5)若11k x <,且22k x >(21k k <),则有:()()⎩⎨⎧<<021k f k f ; (6)()()212211,,,k k x k k x ∈∈中只有一个成立,即方程只有一个实数根在()21,k k 内,则有:()()021<k f k f或⎪⎩⎪⎨⎧<-<=∆2120k ab k . 例33. 已知二次函数1222-+-=t tx x y (∈t R ).(1)若该二次函数有两个互为相反数的零点,解不等式1222-+-t tx x ≥0; (2)若关于x 的方程01222=-+-t tx x 的两个实数根均大于2-且小于4,求实数t 的取值范围.解:(1)∵二次函数1222-+-=t tx x y 有两个互为相反数的零点∴方程01222=-+-t tx x 有两个互为相反数的实数根,设为21,x x ,∴021=+x x . 由根与系数的关系定理可得:0221==+t x x ,解之得:0=t .∵1222-+-t tx x ≥0∴12-x ≥0,解之得:x ≥1或x ≤1-. ∴该不等式的解集为{}11-≤≥x x x 或;(2)∵()()044441422222>=+-=---=∆t t t t∴∈∀t R ,该方程总有两个不相等的实数根. ∵方程的两个实数根均大于2-且小于4∴()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>+-=>++=-<--<-015840342422222t t f t t f t ,解之得:31<<-t .∴实数t 的取值范围是()3,1-. 例34. 已知二次函数12+-=bx ax y .(1)是否存在实数b a ,,使不等式012>+-bx ax 的解集是{}21<<x x ?若存在,求实数b a ,的值,若不存在,请说明理由;(2)若a 为整数,2+=a b ,且方程012=+-bx ax 在{}12-<<-∈x x x 上恰有一个实数根,求a 的值.解:(1)假设存在这样的实数b a ,.∵不等式012>+-bx ax 的解集是{}21<<x x ∴0<a ,方程012=+-bx ax 的两个实数根分别为2,1. 由根与系数的关系定理可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯=+=--21121aa b ,解之得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==2321b a . ∵021>=a ,与0<a 矛盾 ∴不存在这样的实数b a ,,使不等式012>+-bx ax 的解集是{}21<<x x ; (2)∵2+=a b ∴()0122=++-x a ax .∵()[]()0314242222>+-=+-=-+-=∆a a a a a∴方程()0122=++-x a ax 总有两个不相等的实数根.∵方程()0122=++-x a ax 在{}12-<<-∈x x x 上恰有一个实数根 ∴()()[]()[]0121122222<+++-⨯⨯+++-⨯a a a a整理得:()()03256<++a a ,解之得:6523-<<-a . ∵a 为整数 ∴a 的值为1-.例35. 已知不等式052>+-b ax x 的解集为{}14<>x x x 或. (1)求实数b a ,的值; (2)若10<<x ,()xbx a x f -+=1,求函数()x f 的最小值. 分析 (1)一元二次不等式的解的结构与二次项系数的符号有关,且一元二次不等式解集的端点值就是其对应的一元二次方程的两个实数根;(2)注意到()11=-+x x ,且01,10>-<<x x ,考虑利用基本不等式求函数()x f 的最小值.解:(1)∵不等式052>+-b ax x 的解集为{}14<>x x x 或∴方程052=+-b ax x 的两个实数根分别4和1. 由根与系数的关系定理可得:⎩⎨⎧⨯=+=14145b a ,解之得:⎩⎨⎧==41b a . ∴a 的值为1,b 的值为4; (2)由(1)可知:4,1==b a . ∴()xx x f -+=141. ∵10<<x ,∴01>-x . ∴()()[]x x x x x x x x x x x f -+-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-+=-+=11451411141 ≥911425=-⋅-+xxx x . 当且仅当x x x x -=-114,即31=x 时,等号成立. ∴函数()x f 的最小值为9.。
2012年管理类mba,mpacc,mta联考数学串讲讲义
2012年MBAMPA 管理类联考:综合能力数学:串讲精要充分性判断的解题说明本题要求判断所给出的条件能否充分支持题干中陈述的结论。
阅读每小题中的条件(1)和(2)后选择: A .条件(1)充分,但条件(2)不充分 B .条件(2)充分,但条件(1)不充分C .条件(1)和条件(2)单独都不充分,但条件(1)和条件(2)联合起来充分D .条件(1)充分,条件(2)也充分E .条件(1)和(2)单独都不充分,条件(1)(2)联合起来也不充分解题指导思想:抓住“充分性”这一本质:由(1)(2)这样的条件推出题设成立才叫“充分性” 解题有三种方法可以应用。
(1)由下到上法:最本质的方法,“充分性”概念的体现。
(2)由上到下法:逆向思维,当题设推出的等价结论包含或者等于给出的条件时,“充分性”才可以成立。
(3)双向法:上面两种方法的结合。
一、实数部分1、实数的分类按定义分类:按正负分类:2、考试要点实数有理数无理数整数分数正整数 零 负整数 正分数负分数自然数有限小数或无限循环小数 正无理数负无理数无限不循环小数 实数正实数负实数零正整数负整数正分数负分数 负有理数负无理数正有理数正无理数(1)最小的质数是2, (2)最小的合数是4(3)大于2的质数必为奇数,即只有2是偶质数 (4)1既不是质数也不是合数(8)如果两个质数的和或差是奇数,那么必有一质数为2 (9)如果两个质数的积是偶数,那么必有一质数为2(10)整除关系(能被2,3,4,5,6,8,9,10,11,12整除) (17)最简分数(既约分数)(18)循环小数化为分数的方法:根据循环节的位数用9,99,999等等做为分母。
循环节上的数字作为分子。
2、典型题目例1:∙∙∙∙∙456.0,36.0,7.0例2:已知3个质数的倒数和为1661/1986,则这三个质数的和为( )二、整式与分式一、因式分解常用公式()=±2b a ()=±3b a22b a -=±33b a=++2)(c b a (重要)=---++ac bc ab c b a 222 (重要)例:已知n 为整数,2≥n ,则n n -3必有约数( )(A)5 (B)6 (C)7 (D)8 (E )9二、因式定理与余式定理整式的除法:如果()x f 除以()x g ,商式为()x Q ,余式为()x R ,则()=x f ()x g ()x Q +()x R 1:余式定理:多项式()x f 除以()a x -的余式为()a f ()x f 除以()b ax -的余式为⎪⎭⎫⎝⎛a b f 2:因式定理:相当于余式定理中余式为0的情况。
第二章 一元二次函数、方程和不等式 考点与题型解析(解析版)
第二章一元二次函数、方程和不等式考点与题型解析一、本章知识体系二、考点与题型解读考点一本章考点方法梳理1.不等式的核心性质(1)a>b⇔b<a;(2)a>b,b>c⇒a>c;(3)a>b⇔a+c>b+c;(4)a>b,c>0⇒ac>bc;(5)a>b,c<0⇒ac<bc;(6)a>b,c>d⇒a+c>b+d;(7)a>b>0,c>d>0⇒ac>bd;(8)a>b>0,n∈N,n≥2⇒an>bn.2.不等式的性质是不等式理论的基础,在应用不等式性质进行论证时,要注意每个性质的条件,不要盲目乱用或错用性质,特别是乘法性质容易出错,要在记忆基础上加强训练,提高应用的灵活性.3.一元二次不等式的解法是根据一元二次方程的根与二次函数图像求解的,在求解含参数的一元二次不等式时,要注意相应方程根的情况的讨论.4.二元一次不等式的平面区域的确定,首先是画出直线(有虚实之分),然后用特殊点,一般选择原点去验证,以帮助选择直线的哪一侧.5.简单线性规划问题的解法称为图解法,针对应用题时,一定要正确地找到目标函数和线性约束条件,另外还应注意最优解问题以及移动直线时在y 轴上截距的正负与所求线性目标函数的最值之间的关系.当目标函数的几何意义为截距的正数倍时,截距最大时目标函数取最大值;而几何意义为截距的负数倍时,截距最大时目标函数取最小值.6.应用基本不等式求函数最值时,有三个条件:一是a 、b 为正;二是a +b 与a ·b 有一个为定值;三是等号要取到.这三个条件缺一不可,为了达到使用基本不等式的目的,常常需要对函数式(代数式)进行通分、分解等变形,构造和为定值或积为定值的模型.考点二 基本不等式及应用基本不等式:ab ≤a +b2(a>0,b>0)是每年高考的热点,主要考查命题判断、不等式证明以及求最值问题,特别是求最值问题往往与实际问题相结合,同时在基本不等式的使用条件上设置一些问题,实际上是考查学生恒等变形的技巧,另外,基本不等式的和与积的转化在高考中也经常出现.【例1】设a >0,b >0,2a +b =1,则1a +2b 的最小值为________.解析 ∵a >0,b >0,且2a +b =1,∴1a +2b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +2b (2a +b )=4+b a +4ab≥4+2b a ·4ab=8, 当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =1,b a =4a b ,即⎩⎪⎨⎪⎧a =14,b =12时等号成立.∴1a +2b 的最小值为8.答案 8【变式训练1】已知关于x 的不等式()224300x ax a a -+<>的解集为()12,x x ,则1212ax x x x ++的最小值是______.【答案】433考点三 一元二次不等式的解法对于一元二次不等式的求解,要善于联想两个方面的问题:①相应的二次函数图象及与x 轴的交点,②相应的一元二次方程的实根;反之对于二次函数(二次方程)的问题的求解,也要善于联想相应的一元二次不等式的解与相应的一元二次方程的实根.【例2】若不等式组⎩⎨⎧x 2-x -2>0,2x 2+2k +5x +5k <0,的整数解只有-2,求k 的取值范围.解:由x 2-x -2>0,得x <-1或x >2. 对于方程2x 2+(2k +5)x +5k =0有两个实数解 x 1=-52,x 2=-k .(1)当-52>-k ,即k >52时,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-k <x <-52,显然-2∉⎝ ⎛⎭⎪⎫-k ,-52.(2)当-k =-52时,不等式2x 2+(2k +5)x +5k <0的解集为∅.(3)当-52<-k ,即k <52时,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-52<x <-k .∴不等式组的解集由⎩⎪⎨⎪⎧x <-1,-52<x <-k 或⎩⎪⎨⎪⎧x >2,-52<x <-k 确定.∵原不等式组整数解只有-2, ∴-2<-k ≤3,故所求k 的范围是-3≤k <2.【变式训练2】二次函数2y ax bx c =++的图象如图所示,反比例函数ay x=与正比例函数()y b c x =+在同一坐标系中的大致图象可能是()A .B .C .D .【答案】B考点四 不等式的恒成立问题不等式中的恒成立问题,既是学习中的难点,又是高考中的热点,在求解不等式中的恒成立问题时,要注意转化,利用数形结合的方法,构造不等式或不等式组进行探讨.常见的解决恒成立问题的方法有:(1)判别式法;(2)数形结合法;(3)分离参数法;(4)分类讨论法.【例3】不等式(m 2-2m -3)x 2-(m -3)x -1<0对一切实数x 恒成立,求m 的取值范围. 解:当m 2-2m -3=0时,m =-1或3. 而m =3时,-1<0符合题意,所以m =3; 当m 2-2m -3≠0时,应有⎩⎨⎧m 2-2m -3<0-m +32+4m 2-2m -3<0⇒⎩⎪⎨⎪⎧-1<m <3-15<m <3⇒-15<m <3.综上可得,m的取值范围是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫m ⎪⎪⎪-15<m ≤3. 【变式训练3】已知0,0x y >>且191x y+=,求使不等式x y m +≥恒成立的实数m 的取值范围. 【答案】16<m考点五 线性规划问题1.高考中线性规划主要考查平面区域的表示和图解法的具体应用,命题形式以选择题、填空题为主,命题模式是以线性规划为载体,考查区域的划分、区域的面积,涉及区域的最值问题、决策问题、整点问题、参数的取值范围问题等.2.简单线性规划问题的图解法就是利用数形结合的思想,根据线性目标函数的几何意义,求线性目标函数在线性约束条件下的最优解,一般步骤如下: ①作图:画出约束条件(不等式组)所确定的平面区域; ②找初始直线:列目标函数,找初始直线l 0;③平移:将直线l 0平行移动,以确定最优解所对应的点的位置;④求值:解有关的方程组,求出最优解,再代入目标函数,求出目标函数的最值.【例4】设关于x ,y 的不等式组⎩⎨⎧2x -y +1>0,x +m <0,y -m >0表示的平面区域内存在点P (x 0,y 0),满足x 0-2y 0=2,求得m 的取值范围是( ) A .⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,43B .⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,13C .⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-23D .⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-53【解析】当m ≥0时,若平面区域存在,则平面区域内的点在第二象限,平面区域内不可能存在点P (x 0,y 0)满足x 0-2y 0=2, 因此m <0.如图所示的阴影部分为不等式组表示的平面区域.要使可行域内包含y =12x -1上的点,只需可行域边界点(-m ,m )在直线y =12x -1的下方即可,即m <-12m -1,解得m <-23. 选C【变式训练4】若变量x ,y 满足约束条件11y xx y y ≤⎧⎪+≤⎨⎪≥-⎩,12z x y =+的最大值为m ,212y z x -=+的最小值为n ,则m n +=( ) A .2-B .2C .1D .1-【答案】C考点六 均值不等式的应用均值不等式通常用来求最值问题:一般用a +b ≥2ab (a ≥0,b ≥0)求“定积求和,和最小”问题,用ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22求“定和求积、积最大”问题.一定要注意适用的范围和条件:“一正、二定、三相等”.特别是利用拆项、添项、配凑、分离变量、减少变元等方法,构造定值条件的方法,及对等号能否成立的验证.若等号不能取到,则应用函数单调性来求最值,还要注意运用均值不等式解决实际问题. 【例5】已知0<x <2,求函数y =x (8-3x )的最大值.解:∵0<x <2,∴0<3x <6,∴8-3x >0,∴y =x (8-3x )=13·3x ·(8-3x )≤13·⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +8-3x 22=163, 当且仅当3x =8-3x ,即x =43时,取等号.∴当x =43时,y =x (8-3x )取得最大值,最大值为163.【变式训练5】已知函数()218f x ax bx =++,()0f x >的解集为()3,2-.(1)求()f x 的解析式;(2)当1x >-时,求()211f x y x -=+的最大值.【答案】(1)()23318f x x x =--+;(2)max 3y =-.。
不等式一元二次不等式及其解法一元二次不等式及其解法ppt
一元二次不等式可以用于解决概率统计问题,如计算一个随机变量的期望值和方差。
概率统计问题
03
组合数学
组合数学中经常出现与一元二次不等式相关的问题,如利用不等式进行计数、排序等。
在数学竞赛中的应用
01
代数竞赛
一元二次不等式是代数竞赛中常见的考点之一,常常与方程、函数等知识结合考查。
02
2023
《不等式一元二次不等式及其解法一元二次不等式及其解法ppt》
CATALOGUE
目录
不等式的基本概念一元二次不等式的概念一元二次不等式的解法典型例题解析解题技巧与注意事项一元二次不等式的应用
不等式的基本概念
01
不等式的定义
用不等号连接两Байду номын сангаас代数式,表示它们之间的关系。
不等式的性质
不等式具有传递性、加法单调性、乘法单调性等性质。
详细描述
带有绝对值的不等式
总结词
与一元二次方程相关的不等式通常形式为 ax^2 + bx + c > 0 或 ax^2 + bx + c < 0,其中 a、b、c 是常数,且 a 不等于 0。解这类不等式的方法是先求解一元二次方程,再根据方程的根求解不等式。
详细描述
对于与一元二次方程相关的不等式,首先需要求解一元二次方程。根据一元二次方程的求根公式 x = [-b ± sqrt(b^2 - 4ac)] / (2a),求出两个根 x1 和 x2。然后,根据不等式的形式和根的大小关系,判断不等式的解集。例如,不等式 x^2 - 2x - 3 > 0 的解集为 (-inf, -1) U (3, inf)。
定义与性质
只含有一个未知数的不等式。
考研管理类联考数学—函数、方程、不等式
管理类联考综合能力数学例题精讲函数、方程、不等式1、若y与x−1成正比,比例系数为k1;又与x+1成反比,比例系数为k2,且k1:k2=2:3,若两函数图像交点为x0,y0,则x0=()。
A、±153B、153C、−153D、±102E、−1022、已知方程组 ax+by=35x−cy=1,小明正确解得x=2y=3,而小亮粗心,把c给看错了,他解得x=3y=6,则a,b,c的值为()。
A、1,2,3B、3,−1,3C、2,4,6D、3,1,−3E、2,−4,63、已知二次函数y=ax2+bx+c的图像如图所示,则a,b,c满足()。
A、a<0,b<0,c>0B、a>0,b<0,c<0C、a>0,b>0,c>0D、a>0,b<0,c>0E、以上结论均不正确x yOx1x24、已知函数η=1−x+x+3的最大值为M,最小值为m,则m的值为()。
MA、14B、12C、22D、32E、15、x−2−x−14≤m2−13m的解集是空集。
(1)1<m<13。
(2)0<m<12。
6、设y=x−a+x−20+x−a−20,其中0<a<20,则对于满足a≤x≤20的x值,y的最小值是()。
A、10B、15C、20D、25E、30的定义域为()。
7、y=x2 4lg3 2x x2A、2,3B、2,3C、2,1+3∪1+3,3D、2,1+3∪1+3,3E、以上结论均不正确8、M=1。
(1)M=2lg22+lg2⋅lg5+lg22−lg2+1。
(2)M=2log32−log332+log38−5log53。
99、已知a,b,c是三角形的三边长,则方程x2+2a+b x+c2=0的根的情况为()。
A、有两个不相等的实根B、有两个相等的实根C、只有一个根D、没有实根E、无法判断10、关于x的方程x2−6x+m=0的两实根为α和β,且3α+2β=0,则m=()。
专题05 二次函数与一元二次方程、不等式(解析版)
目录不等关系与不等式 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
考点1:二次函数与一元二次方程、不等式 (2)考点2:一元二次不等式在实际问题中的应用 (9)专题05 二次函数与一元二次方程、不等式考点1:二次函数与一元二次方程、不等式知识点一一元二次不等式的概念定义只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,叫做一元二次不等式一般形式ax2+bx+c>0,ax2+bx+c<0,ax2+bx+c≥0,ax2+bx+c≤0,其中a≠0,a,b,c均为常数知识点二一元二次函数的零点一般地,对于二次函数y=ax2+bx+c,我们把使ax2+bx+c=0的实数x叫做二次函数y=ax2+bx+c的零点.知识点三二次函数与一元二次方程的根、一元二次不等式的解集的对应关系判别式Δ=b2-4acΔ>0Δ=0Δ<0二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的根有两个不相等的实数根x1,x2(x1<x2)有两个相等的实数根x1=x2=-b2a没有实数根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}∅∅题型1:解不含参数的一元二次不等式例1解下列不等式:(1)-x2+5x-6>0;(2)3x2+5x-2≥0;(3)x2-4x+5>0.解(1)不等式可化为x2-5x+6<0.因为Δ=(-5)2-4×1×6=1>0,所以方程x 2-5x +6=0有两个实数根:x 1=2,x 2=3. 由二次函数y =x 2-5x +6的图象(如图①),得原不等式的解集为{x |2<x <3}.(2)因为Δ=25-4×3×(-2)=49>0,所以方程3x 2+5x -2=0的两实根为x 1=-2,x 2=13.由二次函数y =3x 2+5x -2的图象(图②),得原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≤-2或x ≥13. (3)方程x 2-4x +5=0无实数解,函数y =x 2-4x +5的图象是开口向上的抛物线,与x 轴无交点(如图③).观察图象可得,不等式的解集为R .变式 解下列不等式: (1)4x 2-4x +1>0; (2)-x 2+6x -10>0.解 (1)∵方程4x 2-4x +1=0有两个相等的实根x 1=x 2=12.作出函数y =4x 2-4x +1的图象如图.由图可得原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠12.(2)原不等式可化为x 2-6x +10<0, ∵Δ=36-40=-4<0, ∴方程x 2-6x +10=0无实根, ∴原不等式的解集为∅.题型2:三个“二次”间的关系及应用例2 已知二次函数y =ax 2+(b -8)x -a -ab ,且y >0的解集为{x |-3<x <2}. (1)求二次函数的解析式;(2)当关于x 的不等式ax 2+bx +c ≤0的解集为R 时,求c 的取值范围. 解 (1)因为y >0的解集为{x |-3<x <2},所以-3,2是方程ax 2+(b -8)x -a -ab =0的两根, 所以⎩⎨⎧-3+2=-b -8a,-3×2=-a -aba ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =5,所以y =-3x 2-3x +18.(2)因为a =-3<0,所以二次函数y =-3x 2+5x +c 的图象开口向下,要使-3x 2+5x +c ≤0的解集为R ,只需Δ≤0,即25+12c ≤0,所以c ≤-2512. 所以当c ≤-2512时,-3x 2+5x +c ≤0的解集为R .变式 已知关于x 的不等式ax 2+5x +c >0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪13<x <12. (1)求a ,c 的值;(2)解关于x 的不等式ax 2+(ac +2)x +2c ≥0.解 (1)由题意知,不等式对应的方程ax 2+5x +c =0的两个实数根为13和12,由根与系数的关系,得⎩⎨⎧-5a =13+12,c a =12×13,解得a =-6,c =-1.(2)由a =-6,c =-1知不等式ax 2+(ac +2)x +2c ≥0可化为-6x 2+8x -2≥0,即3x 2-4x+1≤0,解得13≤x ≤1,所以不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪13≤x ≤1.题型3:含参数的一元二次不等式的解法例3 设a ∈R ,解关于x 的不等式ax 2+(1-2a )x -2>0.解 (1)当a =0时,不等式可化为x -2>0,解得x >2,即原不等式的解集为{x |x >2}. (2)当a ≠0时,方程ax 2+(1-2a )x -2=0的两根分别为2和-1a .①当a <-12时,解不等式得-1a<x <2,即原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-1a<x <2; ②当a =-12时,不等式无解,即原不等式的解集为∅;③当-12<a <0时,解不等式得2<x <-1a,即原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2<x <-1a ; ④当a >0时,解不等式得x <-1a或x >2,即原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-1a 或x >2.变式 (1)当a =12时,求关于x 的不等式x 2-⎝⎛⎭⎫a +1a x +1≤0的解集; (2)若a >0,求关于x 的不等式x 2-⎝⎛⎭⎫a +1a x +1≤0的解集. 解 (1)当a =12时,有x 2-52x +1≤0,即2x 2-5x +2≤0,解得12≤x ≤2,故不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪12≤x ≤2. (2)x 2-⎝⎛⎭⎫a +1a x +1≤0⇔⎝⎛⎭⎫x -1a (x -a )≤0, ①当0<a <1时,a <1a ,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪a ≤x ≤1a ; ②当a =1时,a =1a=1,不等式的解集为{1};③当a >1时,a >1a ,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ 1a ≤x ≤a . 综上,当0<a <1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ a ≤x ≤1a ; 当a =1时,不等式的解集为{1};当a >1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1a≤x ≤a .考点1:练习题1.已知集合M ={x |-4<x <2},N ={x |x 2-x -6<0},则M ∩N 等于( ) A .{x |-4<x <3} B .{x |-4<x <-2} C .{x |-2<x <2} D .{x |2<x <3}答案 C解析 ∵N ={x |-2<x <3},M ={x |-4<x <2}, ∴M ∩N ={x |-2<x <2},故选C.2.若0<m <1,则不等式(x -m )⎝⎛⎭⎫x -1m <0的解集为( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ 1m <x <m B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x >1m 或x <m C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x >m 或x <1m D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪m <x <1m 答案 D解析 ∵0<m <1,∴1m>1>m ,故原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪m <x <1m ,故选D. 3.二次方程ax 2+bx +c =0的两根为-2,3,如果a <0,那么ax 2+bx +c >0的解集为( ) A .{x |x >3或x <-2} B .{x |x >2或x <-3} C .{x |-2<x <3} D .{x |-3<x <2}答案 C解析 由题意知-2+3=-b a ,-2×3=ca ,∴b =-a ,c =-6a ,∴不等式ax 2+bx +c >0可化为ax 2-ax -6a >0, 又a <0,∴x 2-x -6<0,∴(x -3)(x +2)<0, ∴-2<x <3,故选C.4.若不等式5x 2-bx +c <0的解集为{x |-1<x <3},则b +c 的值是( ) A .5 B .-5 C .-25 D .10 答案 B解析 由题意知-1,3为方程5x 2-bx +c =0的两根, ∴-1+3=b 5,-3=c5,∴b =10,c =-15,∴b +c =-5.故选B.5.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( ) A .{m |m ≤-2或m ≥2} B .{m |-2≤m ≤2} C .{m |m <-2或m >2} D .{m |-2<m <2}答案 B解析 ∵x 2+mx +1≥0的解集为R , ∴Δ=m 2-4≤0,∴-2≤m ≤2,故选B. 6.不等式x 2-4x +4≤0的解集是________. 答案 {2}解析 原不等式可化为(x -2)2≤0,∴x =2. 7.不等式x 2+3x -4<0的解集为________. 答案 {x |-4<x <1}解析 易得方程x 2+3x -4=0的两根为-4,1,所以不等式x 2+3x -4<0的解集为{x |-4<x <1}.8.关于x 的不等式(mx -1)(x -2)>0,若此不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1m<x <2,则m 的取值范围是________. 答案 {m |m <0}解析 ∵不等式(mx -1)(x -2)>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1m<x <2, ∴方程(mx -1)(x -2)=0的两个实数根为1m 和2,且⎩⎪⎨⎪⎧m <0,1m<2,解得m <0,∴m 的取值范围是m <0.9.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 . (1)求A ∩B ;(2)若不等式x 2+ax +b <0的解集为A ∩B ,求不等式ax 2+x +b <0的解集. 解 (1)由x 2-2x -3<0,得-1<x <3, ∴A ={x |-1<x <3}. 由x 2+x -6<0,得-3<x <2,∴B ={x |-3<x <2},∴A ∩B ={x |-1<x <2}.(2)由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ 1-a +b =0,4+2a +b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-2.∴-x 2+x -2<0,∴x 2-x +2>0, ∵Δ=1-8=-7<0,∴不等式x 2-x +2>0的解集为R .10.若不等式(1-a )x 2-4x +6>0的解集是{x |-3<x <1}. (1)解不等式2x 2+(2-a )x -a >0;(2)b 为何值时,ax 2+bx +3≥0的解集为R?解 (1)由题意知1-a <0,且-3和1是方程(1-a )x 2-4x +6=0的两根,∴⎩⎨⎧1-a <0,41-a=-2,61-a =-3,解得a =3.∴不等式2x 2+(2-a )x -a >0,即为2x 2-x -3>0, 解得x <-1或x >32.∴所求不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-1或x >32. (2)ax 2+bx +3≥0,即为3x 2+bx +3≥0, 若此不等式解集为R ,则Δ=b 2-4×3×3≤0,∴-6≤b ≤6.11.下列四个不等式:①-x 2+x +1≥0;②x 2-25x +5>0;③x 2+6x +10>0;④2x 2-3x +4<1. 其中解集为R 的是( ) A .① B .② C .③ D .④ 答案 C解析 ①显然不可能;②中Δ=(-25)2-4×5>0,解集不为R ; ③中Δ=62-4×10<0.满足条件;④中不等式可化为2x 2-3x +3<0,所对应的二次函数开口向上,显然不可能.故选C. 12.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,故不等式的解集是{x |-2<x <1}.13.若关于x 的方程(a -2)x 2-2(a -2)x +1=0无实数解,则a 的取值范围是________. 答案 2≤a <3解析 若a -2=0,即a =2时,原方程为1=0不合题意, ∴a =2满足条件,若a -2≠0,则Δ=4(a -2)2-4(a -2)<0, 解得2<a <3,综上有a 的取值范围是2≤a <3.14.已知不等式x 2-2x +5≥a 2-3a 对∀x ∈R 恒成立,则a 的取值范围为________. 答案 {a |-1≤a ≤4}解析 x 2-2x +5=(x -1)2+4≥a 2-3a 恒成立,∴a 2-3a ≤4,即a 2-3a -4≤0, ∴(a -4)(a +1)≤0,∴-1≤a ≤4.考点2:等式性质与不等式性质知识点 用一元二次不等式解决实际问题的步骤 1.理解题意,搞清量与量之间的关系;2.建立相应的不等关系,把实际问题抽象为数学中的一元二次不等式问题. 3.解决这个一元二次不等式,得到实际问题的解.题型1:分式不等式的解法例1 解下列不等式:(1)2x -5x +4<0; (2)x +12x -3≤1. 解 (1)2x -5x +4<0⇔(2x -5)(x +4)<0⇔-4<x <52,∴原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-4<x <52.(2)∵x +12x -3≤1,∴x +12x -3-1≤0,∴-x +42x -3≤0,即x -4x -32≥0.此不等式等价于(x -4)⎝⎛⎭⎫x -32≥0且x -32≠0,解得x <32或x ≥4, ∴原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <32或x ≥4.变式 解下列不等式: (1)2x -13x +1≥0;(2)2-xx +3>1. 解 (1)原不等式可化为⎩⎪⎨⎪⎧(2x -1)(3x +1)≥0,3x +1≠0.解得⎩⎨⎧x ≤-13或x ≥12,x ≠-13,∴x <-13或x ≥12,∴原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-13或x ≥12. (2)方法一 原不等式可化为⎩⎪⎨⎪⎧ x +3>0,2-x >x +3或⎩⎪⎨⎪⎧x +3<0,2-x <x +3.解得⎩⎪⎨⎪⎧ x >-3,x <-12或⎩⎪⎨⎪⎧x <-3,x >-12, ∴-3<x <-12,∴原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-3<x <-12. 方法二 原不等式可化为(2-x )-(x +3)x +3>0,化简得-2x -1x +3>0,即2x +1x +3<0,∴(2x +1)(x +3)<0,解得-3<x <-12.∴原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-3<x <-12.题型2:一元二次不等式的实际应用例2 某农贸公司按每担200元的价格收购某农产品,并每100元纳税10元(又称征税率为10个百分点),计划可收购a 万担.政府为了鼓励收购公司多收购这种农产品,决定将征税率降低x (x >0)个百分点,预测收购量可增加2x 个百分点.(1)写出降税后税收y (万元)与x 的关系式;(2)要使此项税收在税率调节后,不少于原计划税收的83.2%,试确定x 的取值范围.解 (1)降低税率后的税率为(10-x )%,农产品的收购量为a (1+2x %)万担,收购总金额为200a (1+2x %)万元.依题意得y =200a (1+2x %)(10-x )%=150a (100+2x )(10-x )(0<x <10). (2)原计划税收为200a ×10%=20a (万元).依题意得150a (100+2x )(10-x )≥20a ×83.2%, 化简得x 2+40x -84≤0,解得-42≤x ≤2.又因为0<x <10,所以0<x ≤2.即x 的取值范围为{x |0<x ≤2}.变式 北京、张家口2022年冬奥会申办委员会在俄罗斯索契举办了发布会,某公司为了竞标配套活动的相关代言,决定对旗下的某商品进行一次评估.该商品原来每件售价为25元,年销售8万件.(1)据市场调查,若价格每提高1元,销售量将相应减少2 000件,要使销售的总收入不低于原收入,该商品每件定价最多为多少元?(2)为了抓住申奥契机,扩大该商品的影响力,提高年销售量.公司决定立即对该商品进行全面技术革新和营销策略改革,并提高定价到x 元.公司拟投入16(x 2-600)万元作为技改费用,投入50万元作为固定宣传费用,投入x 5万元作为浮动宣传费用.试问:当该商品改革后的销售量a 至少应达到多少万件时,才可能使改革后的销售收入不低于原收入与总投入之和?此时该商品每件定价多少元?解 (1)设每件定价为t 元,依题意得⎝⎛⎭⎫8-t -251×0.2t ≥25×8, 整理得t 2-65t +1 000≤0,解得25≤t ≤40.所以要使销售的总收入不低于原收入,每件定价最多为40元.(2)依题意得当x >25时,不等式ax ≥25×8+50+16(x 2-600)+x 5有解, 等价于当x >25时,a ≥150x +x 6+15有解. 由于150x +x 6≥2150x ·x 6=10,当且仅当150x =x 6,即x =30时等号成立, 所以a ≥10.2.故当该商品改革后的销售量a 至少达到10.2万件时,才可能使改革后的销售收入不低于原收入与总投入之和,此时该商品的每件定价为30元.考点2:练习题1.不等式3x -12-x≥1的解集是( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ 34≤x ≤2 B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ 34≤x <2 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x >2或x ≤34 D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≥34 答案 B解析 不等式3x -12-x ≥1,移项得3x -12-x-1≥0, 即x -34x -2≤0,可化为⎩⎪⎨⎪⎧ x -34≥0,x -2<0或⎩⎪⎨⎪⎧x -34≤0,x -2>0, 解得34≤x <2,则原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪34≤x <2, 故选B.2.与不等式x -32-x≥0同解的不等式是( ) A .(x -3)(2-x )≥0B .0<x -2≤1 C.2-x x -3≥0 D .(x -3)(2-x )>0答案 B解析 解不等式x -32-x≥0,得2<x ≤3, A .不等式(x -3)(2-x )≥0的解是2≤x ≤3,故不正确.B .不等式0<x -2≤1的解是2<x ≤3,故正确.C .不等式2-x x -3≥0的解是2≤x <3,故不正确. D .不等式(x -3)(2-x )>0的解是2<x <3,故不正确.故选B.3.若关于x 的不等式ax -b >0的解集为{x |x >1},则关于x 的不等式ax +b x -2>0的解集为( ) A .{x |x >1或x <-2}B .{x |1<x <2}C .{x |x >2或x <-1}D .{x |-1<x <2}答案 C解析 x =1为ax -b =0的根,∴a -b =0,即a =b ,∵ax -b >0的解集为{x |x >1},∴a >0,故ax +b x -2=a (x +1)x -2>0, 等价为(x +1)(x -2)>0.∴x >2或x <-1.4.已知不等式-x 2+4x ≥a 2-3a 在R 上有解,则实数a 的取值范围为( )A .{a |-1≤a ≤4}B .{a |-1<a <4}C .{a |a ≥4或a ≤-1}D .{a |-4≤a ≤1} 答案 A解析 由题意知,原不等式可化为-(x -2)2+4≥a 2-3a 在R 上有解,∴a 2-3a ≤4,即(a -4)(a +1)≤0,∴-1≤a ≤4,故选A.5.某文具店购进一批新型台灯,若按每盏台灯15元的价格销售,每天能卖出30盏;若售价每提高1元,日销售量将减少2盏,现决定提价销售,为了使这批台灯每天获得400元以上(不含400元)的销售收入.则这批台灯的销售单价x (单位:元)的取值范围是( )A .{x |10≤x <16}B .{x |12≤x <18}C .{x |15<x <20}D .{x |10≤x <20} 答案 C解析 设这批台灯的销售单价为x 元,则[30-(x -15)×2]x >400,即x 2-30x +200<0,∴10<x <20,又∵x >15,∴15<x <20.故选C.6.若不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |-1<x <2},则不等式2a +b x +c >bx 的解集为________.答案 {x |x <0}解析 由题意知,-1,2为ax 2+bx +c =0的两根,∴⎩⎪⎨⎪⎧b =-a ,c =-2a 且a <0, ∴不等式2a +b x +c >bx 可化为a x-2a >-ax , ∵a <0,即1x -2<-x ,即(x -1)2x<0, ∴x <0.7.现有含盐7%的食盐水200克,生产含盐5%以上、6%以下的食盐水,设需要加入含盐4%的食盐水为x 克,则x 的取值范围是________.答案 {x |100<x <400}解析 5%<x ·4%+200·7%x +200<6%, 解得x 的取值范围是{x |100<x <400}.8.某种汽车在水泥路面上的刹车距离(刹车距离是指汽车刹车后由于惯性往前滑行的距离)s m和汽车车速x km/h 有如下关系:s =118x +1180x 2.在一次交通事故中,测得这种车的刹车距离不小于40 m ,那么这辆汽车刹车前的车速不低于________ km/h.答案 80解析 根据题意,得118x +1180x 2≥40. 移项整理,得x 2+10x -7 200≥0.显然Δ>0,x 2+10x -7 200=0有两个实数根,即x 1=80,x 2=-90,然后,根据二次函数y =x 2+10x -7 200的图象(图略),得不等式的解集为{x |x ≤-90或x ≥80}.在这个实际问题中,x >0,所以这辆汽车刹车前的车速不低于80 km/h.9.解关于x 的不等式a -x x +1>0(a ∈R ). 解 原不等式可化为x -a x +1<0, 即(x +1)(x -a )<0,①当a =-1时,x ∈∅;②当a >-1时,{x |-1<x <a };③当a <-1时,{x |a <x <-1}.综上,a =-1时,不等式的解集为∅,a >-1时,不等式的解集为{x |-1<x <a },a <-1时,不等式的解集为{x |a <x <-1}.10.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? 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x 应在0<x <13的范围内. 11.不等式x 2-x -2x -2>0的解集为( ) A .{x |x >-1且x ≠2}B .{x |x >-1}C .{x |-1<x <2}D .{x |x <-1或x >2} 答案 A解析 原不等式可化为(x -2)(x +1)x -2>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,x -2≠0,∴x >-1且x ≠2.故选A. 12.若a >0,b >0,则不等式-b <1x<a 的解集为( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x <-1b 或x >1a B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ -1a <x <1b C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-1a 或x >1bD.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-1b <x <0或0<x <1a 答案 A解析 原不等式可化为⎩⎨⎧1x >-b ,1x <a ,即⎩⎨⎧ bx +1x >0,ax -1x >0, 可得⎩⎨⎧ x <-1b 或x >0,x <0或x >1a , 故不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x <-1b 或x >1a . 13.不等式x 2-2x -2x 2+x +1<2的解集为( ) A .{x |x ≠-2}B .RC .∅D .{x |x <-2或x >2} 答案 A解析 ∵x 2+x +1>0恒成立,∴原不等式⇔x 2-2x -2<2x 2+2x +2⇔x 2+4x +4>0⇔(x +2)2>0,∴x ≠-2.∴不等式的解集为{x |x ≠-2}.14.在一个限速40 km /h 的弯道上,甲、乙两辆汽车相向而行,发现情况不对,同时刹车,但还是相碰了.事发后现场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.这次事故的主要责任方为________.答案 乙车解析 由题意列出不等式s 甲=0.1x +0.01x 2>12,s 乙=0.05x +0.005x 2>10.分别求解,得x 甲<-40或x 甲>30.x 乙<-50或x 乙>40.由于x >0,从而得x 甲>30 km /h ,x 乙>40 km/h.经比较知乙车超过限速,应负主要责任.。
一元二次方程与一元二次不等式的解法分析及例题
一元二次方程、二次函数与一元二次不等式总结分析及例题(一)一元二次方程的一般形式:()002≠=++a c bx ax 其中c b a ,,为常数,x 为未知数。
根的判别式:ac b 42-=∆ 一元二次方程根的个数与根的判别式的关系: 0<∆时,方程①无实根;0=∆时,方程①有且只有一个实根,或者说方程①有两个相等的实根;ab x 2-= 0>∆时,方程①有两个不相等的实根。
aacb b x 2422,1-±-=(二)二次函数的一般形式:形如()a b ac a b a y a c bx ax y 442x 0222-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+==≠++= 其中c b a ,,为常数,x 为自变量。
顶点坐标为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--a b ac a b P 44,22,其中直线a bx 2-=为对称轴,1、(1)0<a 时,函数c bx ax y ++=2的图象开口向下,函数c bx ax y ++=2在abx 2-=取到最大值,即ab ac y 442max-=,对任意a b ac y R x 44,2-≤∈.(2)0>a 时,函数c bx ax y ++=2的图象开口向上,函数c bx ax y ++=2在abx 2-=取到最小值,即ab ac y 442min-=,对任意a b ac y R x 44,2-≥∈.2、二次函数()02≠++=a c bx ax y 与x 轴交点个数的判断:0<∆时,函数()02≠++=a c bx ax y 与x 轴无交点;0=∆时,函数()02≠++=a c bx ax y 与x 轴相切,有且只有一个交点; 0>∆时,函数()02≠++=a c bx ax y 与x 轴有两个交点。
3、二次函数图象的基本元素:开口方向(即首项系数a 的正负)、对称轴、∆.(三)一元二次不等式的概念:形如()002≠≠++a c bx ax 其中连接c bx ax ++2与0的不等号可以是><≥≤,,,或≠.(四)三个两次之间的关系一元二次方程、一元二次不等式、二次函数基本步骤:化正-----计算--------求根--------写解集(大于取两边,小于取中间)【典型例题】【类型一】一元二次方程()002≠=++a c bx ax 的解法【方法一】求根公式法步骤:①计算∆;②若0<∆,则方程无实根;若0≥∆,利用求根公式aacb b x 2422,1-±-=. 【例1】求解下列方程.(1)0442=-+x x (2)0122=-+x x【练习】解下列方程.(1)03522=-+x x (2)862=-x x【方法二】十字相乘法利用十字相乘法求解方程()002≠=++a c bx ax 的前提条件是:0≥∆,也就是保证方程()002≠=++a c bx ax 必须有实根.十字分解依据:对于方程()002≠=++a c bx ax 而言,c b a ,,均为整数。
MPAcc管理类联考综合数学知识点汇总(完整版)
MPAcc 管理类联考综合数学知识点汇总(完整版)初等数学知识点汇总一、绝对值1、非负性:即|a| ≥ 0,任何实数a 的绝对值非负。
归纳:所有非负性的变量(1) 正的偶数次方(根式) 0,,,,412142≥a a a a(2) 负的偶数次方(根式) 112424,,,,0a a a a---->(3) 指数函数 a x(a > 0且a ≠1)>0考点:若干个具有非负性质的数之和等于零时,则每个非负数必然为零。
2、三角不等式,即|a| - |b| ≤ |a + b| ≤ |a| + |b| 左边等号成立的条件:ab ≤ 0且|a| ≥ |b|右边等号成立的条件:ab ≥ 03、 要求会画绝对值图像 二、比和比例1、%(1%)ap a p −−−→+原值增长率现值 %)1(%p a p a-−−→−现值下降率原值 %%%%p p p p ⋅=⇔=-⇔乙甲,甲是乙的乙乙甲注意:甲比乙大 2、 合分比定理:d b ca m mdb mc ad c b a ±±=±±==1等比定理:.a c e a c e a b d f b d f b++==⇒=++ 3、增减性1>b a b a m b m a <++ (m>0) , 01a b << ba mb m a >++ (m>0) 4、 注意本部分的应用题(见专题讲义) 三、平均值1、当n x x x ,⋯⋯,,21为n 个正数时,它们的算术平均值不小于它们的几何平均值,即),1 0( ·2121n i x x x x nx x x i nn n ,=>+++⋯⋯≥⋯当且仅当时,等号成立=n x x x ⋯⋯==21。
2、 2ab b a ≥+⎪⎩⎪⎨⎧>>等号能成立另一端是常数,00b a3、2(0)a bab ab b a≥>+ ,同号 4、n 个正数的算术平均值与几何平均值相等时,则这n 个正数相等,且等于算术平均值。
高考数学专项复习专题二一元二次函数一元二次函数方程和不等式
专题二一元二次函数、方程和不等式06 等式性质与不等式性质题型一由不等式性质比较数(式)大小题型二作差法比较代数式大小题型三作商法比较代数式大小题型四由不等式性质证明不等式题型五利用不等式求值或取值范围07 基本不等式(1)题型一由基本不等式比较大小题型二由基本不等式证明不等关系题型三基本不等式求积的最大值题型四基本不等式求和的最小值题型五二次与二次(或一次)的商式的最值问题07 基本不等式(2)题型一条件等式求最值题型二基本不等式的恒成立问题题型三对勾函数求最值题型四基本不等式的应用08 二次函数与一元二次方程、不等式(1)题型一解含有参数的一元二次不等式题型二由一元二次不等式的解确定参数题型三一元二次方程根的分布问题题型四一元二次不等式与二次函数、一元二次方程的关系08 二次函数与一元二次方程、不等式(2)题型一 一元二次不等式在实数集上恒成立问题 题型二 一元二次不等式其他恒成立问题 题型三 一元二次不等式有解问题 题型四 一元二次不等式的应用一元二次函数、方程和不等式讲义§2.1等式性质与不等式性质 1.作差法比较大小0a b a b >⇔->;0a b a b <⇔-<;0a b a b =⇔-=.2.不等式的基本性质(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),0a b c ac bc >>⇒>;,0a b c ac bc ><⇒< (5)(同向可加性),a b c d a c b d >>⇒+>+ (6)(正数同向可乘性)0,0a b c d ac bd >>>>⇒> (7)(正数乘方法则)0(,1)n n a b a b n N n >>⇒>∈>且 §2.2基本不等式① 重要不等式:()222a b ab a b R +≥∈,,(当且仅当a b =时取""=号).变形公式: ()2222()()a b a b a b R +≥+∈,② 基本不等式:2a b+≥ ()a b R +∈,,(当且仅当a b =时取到等号).变形公式: a b +≥; 2.2a b ab +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭用基本不等式求最值时(积定和最小,和定积最大),要满足条件:“一正.二定.三相等”. §2.3二次函数与一元二次方程.不等式b06 等式性质与不等式性质题型一 由不等式性质比较数(式)大小1.若a b <,d c <,且()()0c a c b --<,()()0d a d b -->,则a ,b ,c ,d 的大小关系是( ) A .d a c b <<< B .a c b d <<< C .a d b c <<< D .a d c b <<<【答案】A【解析】因为()()0c a c b --<,a b <,所以a c b <<,因为()()0d a d b -->,a b <,所以d a <或d b >,而a c b <<,d c <,所以d a <. 所以d a c b <<<. 故选:A .2.已知,,R a b c ∈,下列命题为真命题的是( ) A .若a b >,则22ac bc > B .若a b >,c d >,则a d b c ->- C .若a b >,c d >,则ac bd > D .若22a b >,且0ab <则11a b< 【答案】B【解析】:A 若,0a b c >=则220ac bc ==,A 不正确;B :因为a b >,c d >,则c d -<-,所以a d b c ->-,故B 正确;C :当0b c ==时,可得不等式不成立,故C 不正确.D :若3,2a b ==-,满足条件,但11a b>,所以D 不正确. 故选:B .3.已知,,a b c ∈R ,若a b c >>,且230a b c ++=,则下列不等关系正确的是( ) A .ac bc < B .a b c b >C .c c a c b c>-- D .()2a bc abc +>+【答案】ACD【解析】230a b c ++=,a b c >>,0c ∴<,0a >, 对于A ,a b >,0c <,ac bc ∴<,A 正确;对于B ,当0b =时,满足a b c >>,此时0a b c b ==,B 错误; 对于C ,a b c >>,0a c b c ∴->->,11a cbc ∴<--,又0c <,c c a c b c∴>--,C 正确; 对于D ,a b >,0a b ∴->,()()a a b c a b ∴->-,即2a ab ac bc ->-,整理可得:故选:ACD.4.已知g b 糖水中含有g a 糖(0b a >>),若再添加g m 糖完全溶解在其中,则糖水变得更甜了(即糖水中含糖浓度变大),根据这个事实,下列不等式中一定成立的有( ) A .a a m b b m+<+B .22mm a m a b m b ++<++ C .()()()()22a m b m a m b m ++<++ D .121313ba -<- 【答案】ABD【解析】对于A ,由题意可知a a mb b m+<+,正确; 对于B ,因为2mm <,所以2222m mm ma m a m m ab m b m m b +++-+<=+++-+,正确; 对于C ,22a m a m m a mb m b m m b m ++++<=++++即()()()()22a m b m a m b m ++<++,错误; 对于D ,1122131131311333b b b b a --+<==<--+,正确. 故选:ABD5.已知1m n >>,则下列不等式中一定成立的是( ) A .11+>+m n n mB .->-m n m nC .3322+>m n mnD .3322+>m n m n【答案】ABC【解析】对于A 项,11111,,m n m n n m n m>>>∴+>+,故A 正确; 对于B 项,()()22222220m nm nmn n n n ---=->-=,结合0,0m n m n ->->可得->-m n m n ,故B 正确;对于C 项,()()323222222()()m mn n mn m m n n n m m n m mn n -+-=-+-=-+-,222220,0m mn n m n n m n +->+->->,即3322+>m n mn ,故C 正确;对于D 项,当3,2m n ==时,33227835236m n m n +=+=<=,故D 错误; 故选:ABC题型二 作差法比较代数式大小1.已知a ,b 为非零实数,且a <b ,则下列命题成立的是( ) A .a 2<b 2 B .a 2b <ab 2 C .2211ab a b< D .b a a b< 【答案】C【解析】对于A ,取3,2a b =-=-,则a b <,但22a b >,故A 错误.而2332b aa b=->-=,故D 错误. 对于C ,因为2222110a b ab a b a b --=<,故2211ab a b<,故C 正确. 故选:C.2.设2243P a a =-+,()()13Q a a =--,a ∈R ,则有( ) A .P Q ≥ B .P Q > C .P Q < D .P Q ≤【答案】A【解析】解:∵ ()()22214330P a a Q a a a -=-+---=≥,∵ P Q ≥. 故选:A.3.若A =a 2+3ab ,B =4ab -b 2,则A 、B 的大小关系是( ) A .A ≤B B .A ≥B C .A <B 或A >B D .A >B【答案】B 【解析】()2234A B a ab ab b-=+--22a ab b =-+223204b a b ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭≥,A B ∴≥.故选:B4.已知a b c d ,,,均为实数,下列命题正确的有( ) A .若0ab >,0bc ad ->,则0c da b ->B .若0ab >,0c da b ->,则0bc ad ->C .若0bc ad ->,0c da b->,则0ab >D .如果0a b >>,0c d >>,则bc bd > 【答案】ABCD【解析】对于A ,因为0ab >,0bc ad ->,所以0c d bc ada b ab --=>,故A 正确; 对于B ,因为0ab >,又0c d a b ->,即0bc adab ->,所以0bc ad ->,故B 正确; 对于C ,因为0bc ad ->,又0c d a b ->,即0bc adab->,所以0ab >,故C 正确; 对于D ,因为0a b >>,0c d >>,,所以bc bd >,故D 正确. 故选:ABCD5.已知221110,1,1,,a A a B a C D -<<=+=-==,则,,,A B C D 的大小关系是________.(用“>”连【答案】C A B D >>> 【解析】由题意不妨取14a =-,这时171544,,,161635A B C D ====. 由此猜测:C A B D >>>下面给出证明:()()2221324111111a a a a a C A a a a a⎡⎤⎛⎫-++⎢⎥ ⎪-++⎝⎭⎢⎥⎣⎦-=-+==+++, 又21310,0,0,24a a a C A ⎛⎫+>->++>∴> ⎪⎝⎭222(1)(1)20A B a a a A B -=-=>∴>+-,,()2221512411111a a a a a B D a a a a⎡⎤⎛⎫--⎢⎥ ⎪--⎝⎭⎢⎥⎣⎦-=--==---. 又∵102a -<<,10a ∴->,又∵22151150,24224a B D ⎛⎫⎛⎫--<---<∴> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,综上所述,C A B D >>>. 故答案为:C A B D >>>.6.现有A B C D 、、、四个长方体容器,A B 、的底面积均为2x ,高分别为,x y ;C D 、的底面积均为2y ,高也分别为x y 、 (其中x y ≠),现规定一种两人的游戏规则:每人从四种容器中取两个盛水,盛水多者为胜.问先取者在未能确定x 与y 大小的情况下有没有必胜的方案?若有的话,有几种? 【答案】未能确定x 与y 大小的情况下,取,A D 必胜,有1种必胜的方案.【解析】由条件得3223,,,,A B C D V x V x y V xy V y ====,则()()()()()23223A B C D V V V V x x y xy y x y x y +-+=+-+=+-当x y >时, A B C D V V V V +>+,当x y <时, A B C D V V V V +<+()()()()()322322A C B D V V V V x xy x y y x y x y +-+=+-+=+-当x y >时, A C B D V V V V +>+,当x y <时, A C B D V V V V +<+()()()()()233220A D B C V V V V x y x y xy x y x y +-+=+-+=-+>所以未能确定x 与y 大小的情况下,取,A D 必胜,有1种必胜的方案. 题型三 作商法比较代数式大小(2)当0a >,0b >且ab 时,a b a b 与b a a b .【答案】(1)223121x x x x -+>+-;(2)a b b a a b a b >. 【解析】(1)()()()2222312122110xx x x x x x -+-+-=-+=-+>,因此,223121x x x x -+>+-;(2)1a ba ba b a b b a a b b a a b a a b a a b b b -----⎛⎫⎛⎫=== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.∵当0a b >>时,即0a b ->,1a b >时,01a ba ab b -⎛⎫⎛⎫>= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,a b b a a b a b ∴>; ∵当0b a >>时,即0a b -<,01a b <<时,01a ba ab b -⎛⎫⎛⎫>= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,a b b a a b a b ∴>. 综上所述,当0a >,0b >且ab 时,a b b a a b a b >.2.已知0a >,0b >,试比较+a b 与a b b a+的大小; 【答案】a ba bb a++(当且仅当a b =时取等号) 【解析】方法一:由题意()()()a b a b a b a a b b a b b a a b ba ab ab--+--⎛⎫+-+==⎪⋅⎝⎭()()2a ba bab+-=,因为0a >,0b >,所以0a b +>,()20a b-≥,0ab >,所以()()20a ba bab+-≥,当且仅当a b =时等号成立,所以a ba b b a+≤+(当且仅当a b =时取等号). 方法二:由()()()()a b a b a b aba ab b a b ab ba ab ab ab a bab a b +++-++-===+++()2a babab-+==()211a b ab-+,当且仅当a b =时等号成立,所以a ba bb a++(当且仅当a b =时取等号). 3.设,a b R +∈,试比较a b a b 与b a a b 的大小. 【答案】当a b =时两者相等;当a b 时a b b a a b a b >.【解析】依题意,,a b R +∈,当ab 时,a ba b b a a b a a b b -⎛⎫= ⎪⎝⎭:当0a b >>时,1,0a a b b >->,所以1a ba b b a a b a a b b -⎛⎫=> ⎪⎝⎭;当0b a >>时,01,0b a b a <<-<,所以1a ba b b a a b a a b b -⎛⎫=> ⎪⎝⎭.故当ab 时,1a ba b b a a b a a b b -⎛⎫=> ⎪⎝⎭,即a b b a a b a b >.4.(1)设x <y <0,试比较(x 2+y 2)(x -y )与(x 2-y 2)(x +y )的大小;(2)已知a ,b ,c ∵{正实数},且a 2+b 2=c 2,当n ∵N ,n >2时比较c n 与a n +b n 的大小. 【答案】(1)(x 2+y 2)(x -y )>(x 2-y 2)(x +y );(2)a n +b n <c n . 【解析】(1)(x 2+y 2)(x -y )-(x 2-y 2)(x +y )()()()222x y x y x y ⎡⎤=-+-+⎣⎦()()2x y xy =-⨯-因为0x y <<, 则0,20x y xy -<-<, 故()()20x y xy -⨯->, 即(x 2+y 2)(x -y )-(x 2-y 2)(x +y )>0 (x 2+y 2)(x -y )>(x 2-y 2)(x +y ).(2)∵a ,b ,c ∵{正实数},∵a n ,b n ,c n >0.而n n n a b c +=n na b c c ⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∵a 2+b 2=c 2,则22a b c c ⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=1,∵0<a c <1,0<bc<1. ∵n ∵N ,n >2,∵2na a c c ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,2nb bc c ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. ∵n n n a b c +=n n a b c c ⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭<22a b c c ⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=1. ∵a n +b n <c n .1.设a ,b 为正实数,则下列命题中是真命题的是( ) A .若221a b -=,则1a b -< B .若111b a-=,则1a b -<C .若1a b -=,则1a b -<D .若1a ,1b ,则1a b ab --【答案】AD【解析】对于A 选项,由a ,b 为正实数,且221a b -=,可得1a b a b-=+,所以0a b ->, 所以0a b >>, 若1a b -≥,则11a b≥+,可得1a b +≤,这与0a b a b +>->矛盾,故1a b -<成立,所以A 中命题为真命题;对于B 选项,取5a =,56b =,则111b a -=,但5516a b -=->,所以B 中命题为假命题;对于C 选项,取4a =,1b =,则1a b -=,但31a b -=>,所以C 中命题为假命题;对于D 选项,由1,1a b ≤≤,则()()()()2222222211110a b ab a b a b a b---=+--=--,即()()221a b ab -≤-,可得1a b ab --,所以D 中命题为真命题.故选AD.2.已知三个不等式:0,0,0c dab bc ad a b>->->(其中a b c d ,,,均为实数),用其中两个不等式作为条件,余下的一个不等式作为结论组成一个命题,可组成正确命题的个数是______. 【答案】3【解析】若0,0ab bc ad >->成立,不等式0bc ab ->两边同除以ab 可得0c da b->,即0,0c dab bc ad a b>->⇒->; 若0,0c d ab a b >->成立,不等式0c da b ->两边同乘ab ,可得0bc ad ->,即0,00c dab bc ad a b>->⇒->;若0c d a b ->,0bc ad ->成立,则0c d bc ada b ab --=>,又0bc ad ->,则0ab >, 即0c da b->,00bc ad ab ->⇒>. 综上可知,以三个不等式中任意两个为条件都可推出第三个不等式成立,故可组成的正确命题有3个.故答案为:3.3.设n N ∈,1n >,1A n n =--,1B n n =+-,试比较A 与B 的大小. 【答案】A B >【解析】()()11111111n n n n n n A n n n n n n --+---=--===+-+-,同理可得11B n n=++,n N ∈,1n >,所以11n n n n +-<++,则1111n n n n>+-++,因此,A B >,故答案为A B >. 3.若0a b >>,0c d <<,||||b c > (1)求证:0b c +>; (2)求证:22()()b c a da cb d ++<--; (3)在(2)中的不等式中,能否找到一个代数式,满足2()bc a c +<-所求式2()a db d +<-?若能,请直接写出该代数式;若不能,请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)能,222()()()b c b c a da cb d b d +++<<---.【解析】(1)因为||||b c >,且0,0b c ><,所以b c >-,所以0b c +>.(2)因为0c d <<,所以0c d ->->.又因为 0a b >>,所以由同向不等式的相加性可将以上两式相加得0a c b d ->->.所以22()()0a c b d ->->. 所以22110()()a c b d <<--,因为,a b d c >>,所以由同向不等式的相加性可将以上两式相加得a d b c +>+. 所以0a d b c +>+>,所以由两边都是正数的同向不等式的相乘可得22()()b c a da cb d ++<--.(3)因为0b c +>,22110()()a c b d <<--, 所以22()()b c b ca cb d ++<--,因为0b c a d <+<+,210()b d >-,所以22()()b c a db d b d ++<--,所以222()()()b c b c a da cb d b d +++<<---. 所以在(2)中的不等式中,能找到一个代数式2()b cb d +-满足题意.4.设绝对值小于1的全体实数构成集合S ,在S 中定义一种运算“*”,使得*1a ba b ab+=+,求证:如果a ,b S ∈,那么*a b S ∈. 【答案】证明见解析【解析】由题意,绝对值小于1的全体实数构成集合S ,因为a S ∈,b S ∈,所以1a <,1b <,可得21a <,21b <, 则210b ->,210a -<,所以()()22110ba--<,即222210a b a b +--<,所以2222212a b ab ab a b ++<++,即()()221a b ab +<+,所以()()2211a b ab +<+,即11a bab+<+,所以*a b S ∈. 5.已知a ,b ,x ,y 都是正数,且1a >1b ,x >y ,求证xx a+>y y b +. 【答案】见解析【解析】,,,a b x y 都是正数,且1a >1b,x >y ,,x y a b a b x y∴>∴<, 故11a b x y +<+,即0x a y b x y ++<<, x yx a y b∴>++. 题型五 利用不等式求值或取值范围1.实数x ,y ,z 满足0x y z ++=,0xyz >,若111T x y z=++,则( ) A .0T > B .0T < C .0T =D .0T ≥【答案】B【解析】因为0x y z ++=且0xyz >,所以不妨设0x >,则0y <,0z <, 则()2y x z xz xy yz xz y xzT xyz xyz xyz++++-+===. 因为0x >,0z <,所以0xz <,又20y -<, 所以20y xz -+<,又0xyz >,所以0T <. 故选:B.2.设实数,x y 满足01xy <<且01x y xy <+<+,那么,x y 的取值范围是 A .1x >且1y > B .01x <<且1y < C .01x <<且01y << D .1x >且01y << 【答案】C【解析】∵1x y xy +<+, ∵10,x xy y -+-< ∵()110,x y y -+-<∵()()110,x y --< ∵()()110,x y -->∵1x >,1y >或1x <,1y <.又∵01xy <<,0x y +>,∵01x <<,01y <<. 故选C.3.设实数x ,y 满足238xy ≤≤,249x y ≤≤,求34x y的最大值. 【答案】27【解析】令()3224mn x x xy y y ⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭,则3422m n n m x y x y -+-⋅=⋅,所以2324m n n m +=⎧⎨-=-⎩,解得2,1m n ==-,所以()232124x x xy y y -⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭,由题意得2249,38x xy y≤≤≤≤, 所以2221111681,83x y xy ⎛⎫≤≤≤≤ ⎪⎝⎭,所以()[]2321242,27x x xy y y -⎛⎫=⋅∈ ⎪⎝⎭.故34x y 的最大值为27. 故答案为:274.若108a b -<<<,求a b +的取值范围. 【答案】018a b <+<【解析】当0a ≥时有08a ≤<,08b <<,故016a b <+<,即0616a <+<; 当0a <时,100a -<<,故010a <-<,因为108b -<<所以1018a b -<-+< 又a b <,所以018a b <-+<,即018a b <+<. 综上018a b <+<.5.已知11x y -≤+≤,13x y ≤-≤,则3x y -的取值范围是______ 【答案】137x y ≤-≤【解析】令3()()x y s x y t x y -=++- ()()s t x s t y =++-则31s t s t +=⎧⎨-=-⎩, 12s t =⎧∴⎨=⎩, 又11x y -≤+≤∵ 13x y ≤-≤, 22()6x y ∴≤-≤⋯∵∴∵+∵得137x y ≤-≤.07 基本不等式(1)题型一 由基本不等式比较大小 1.设b aM a b=+,其中a ,b 是正实数,且a b ,242N x x =-+-,则M 与N 的大小关系是( ).A .M N ≥B .M N >C .M N <D .M N ≤【答案】B【解析】∵a ,b 都是正实数,且a b ,∵22b a b a M a b a b=+>⋅=,即2M >, 又∵()2242442N x x x x =-+-=--++,()2222x =--+≤,即2N ≤,∵M N >, 故选B.2.已知0a >,0b >,2a b A +=,B ab =,2abC a b=+,则A ,B ,C 的大小关系为( ). A .A B C ≤≤ B .A C B ≤≤ C .B C A ≤≤ D .C B A ≤≤【答案】D【解析】由于0a >,0b >,故2a b ab +≥,则2a bab +≥,即A B ≥, 结合02a b ab +<≤可得:12a bab ≥+,两边乘以ab 可得:2ab ab a b ≥+,即B C ≥.据此可得:C B A ≤≤. 故选D .3.已知0a >,0b >,且4a b +=,则下列结论正确的是( ) A .4ab ≤ B .111a b+≥C .2216a b +≥D .228a b +≥【答案】ABD【解析】A .因为4a b +=,所以24ab ≤,所以4ab ≤,取等号时2a b ==,故正确; B .因为1141a b a b ab ab++==≥,取等号时2a b ==,故正确; C .因为22222228a b a b a b ++≥⋅==,取等号时2a b ==,故错误;D .因为2222a b a b++≥,所以228a b +≥,取等号时2a b ==,故正确. 故选:ABD.4.设0a >,0b >,下列不等式恒成立的是( ). A .21a a +>B .114a b a b ⎛⎫⎛⎫++≥ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭C .()114a b a b ⎛⎫++≥ ⎪⎝⎭D .296a a +>E.若111a b+=,则4ab ≤【答案】ABC【解析】解:对于选项A ,由于22131024a a a ⎛⎫+-=-+> ⎪⎝⎭,∴21a a +>,故A 恒成立;对于选项B ,由于12a a+≥,12b b +≥,∴114a b a b ⎛⎫⎛⎫++≥ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,当且仅当1a b ==时,等号成立,故B 恒成立;对于选项C ,由于2a b ab +≥,1112a b ab+≥,∴()114a b a b ⎛⎫++≥ ⎪⎝⎭,当且仅当a b =时,等号成立,故C 恒成立;对于选项D ,当3a =时,296a a +=,故D 不恒成立; 对于选项E ,111a b +=,∴111112a b a b=+≥⨯,∴4ab ≥,当且仅当2a b ==时,等号成立.故E 不恒成立,即不等式恒成立的是ABC , 故选ABC.题型二 由基本不等式证明不等关系1.若0x >,0y >,4x y +≤,则下列不等式中成立的是( ) A .114x y ≤+ B .111x y+≥C .2xy ≥D .11xy≥ 【答案】B【解析】对于A ,因为4x y +≤,所以114x y ≥+,所以A 不正确; 对于B ,若0,0x y >>,设,04x y a a +=<≤,得1x ya+=,所以11111114()2(22)1y x x y x y a x y a x y a a ⎛⎫⎛⎫+=++=++≥+=≥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭当且仅当2x y ==时,等号成立,所以B 正确;对于C ,因为0,0x y >>,由4x y +≤,所以42x y xy ≥+≥,即2xy ≤,当且仅当2x y ==时,等号成立,所以C 不正确;对于D ,由上面可知2xy ≤,则4xy ≤,得114xy ≥,所以D 不正确; 故选:B2.已知a,b,c 均为正实数,且a+b+c=1,求证:(1a -1)(1b -1)(1c-1)≥8.【答案】证明见解析【解析】主要考查不等关系与基本不等式.证明:因为a, b, c (0,),∈+∞且a+b+c=1,所以111(1)(1)(1)()()()2)22)8.a b c a a b c b a b c c a b c a b c b c a c b a a a b b c c b c a c b aa ab bc c ++-++-++----=⋅⋅=+++≥⨯⨯⨯⨯⨯=. 3.已知a ,b ,c 是互不相等的正数,且a +b +c =1,求证:1a +1b +1c>9.【答案】证明见解析【解析】∵a ,b ,c ∵R +,且a +b +c =1,∵1a +1b +1c =a b c a b c a b c a b c++++++++ , =3+b a +c a +a b +c b +a c +b c =3+⎛⎫+ ⎪⎝⎭b a a b +⎛⎫+ ⎪⎝⎭c a a c +⎛⎫+ ⎪⎝⎭c b b c ,≥3+2b a a b ⋅+2⋅c aa c +2⋅cb b c=3+2+2+2=9. 当且仅当a =b =c 时取等号, 所以1a +1b +1c>9.4.已知0a >,0b >,1a b +=,求证:11254a b a b ⎛⎫⎛⎫++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭. 【答案】见解析 【解析】()()()22222211254112541254a b a b ab a b a b ab a b ⎛⎫⎛⎫++⇔++⇔+++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ 2243380(41)(8)0a b ab ab ab ⇔-+⇔--1a b +=,2212a b ab ∴+=-.104ab<,410ab ∴-,80ab -<. ∵(41)(8)0ab ab --成立,故原不等式成立.5.已知0,0,0a b c >>>,求证:32c a b a b b c a c +++++. 【答案】见解析【解析】设,,a b x b c y c a z +=+=+=,则0,0,0x y z >>>, 且()()22x y z z x ya abc b c y +++-=++-+=-=. 同理,,22x y z y z xb c +-+-==. 所以原不等式的左边222y z x z x y x y zx y z+-+-+-=++ 1322y x zx z y x y x z y z ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++++-⎢ ⎪⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦133(222)222≥⨯++-=. 当且仅当,x y z x y x x z ==,且z yy z=,即,x y z a b c ====时,等号成立. 题型三 基本不等式求积的最大值1.如图,在半径为4(单位:cm )的半圆形(O 为圆心)铁皮上截取一块矩形材料ABCD ,其顶点,A B 在直径上,顶点,C D 在圆周上,则矩形ABCD 面积的最大值为( )(单位:cm 2).A .8B .10C .16D .20【答案】C【解析】设BC =x ,连结OC ,得OB =216x -,所以AB =2216x -, 所以矩形ABCD 面积S =2216x x -,x ∵(0,4), S =2()22222162161616x x x x x x -=-≤+-= . 即x 2=16﹣x 2,即x =22时取等号,此时max 16y =故选:C2.已知,a b 为正数,2247a b +=,则21a b +的最大值为( ) A .7B .3C .22D .2【答案】D【解析】222211411212222a b a b a b ⎛⎫+++=⨯+≤= ⎪⎝⎭,当且仅当2241a b =+时,取得最大值.故选:D3.(1)已知x ,y R +∈,求x y x y++的最大值;(2)求满足24a b k a b +≥+对a ,b R +∈有解的实数k 的最大值,并说明理由. 【答案】(1)2 (2)2.见解析【解析】(1)∵x ,y R +∈,∵22212x y x y xy xyx y x y x y ⎛⎫+++==+≤ ⎪ ⎪+++⎝⎭, 当且仅当x y =时,对等号, ∵当x y =时,x y x y++的最大值为2.(2)∵a ,b R +∈,∵设0a m =>,0b n =>,2a m =,2b n =, ∵22222m n mn mn +≥=,∵满足24a b k a b +≥+对a ,b R +∈有解的实数k 的最大值, ∵222224242m n k m n k m n k mn +≥+≥=, ∵222k ≤,解得2k ≤,∵满足24a b k a b +≥+对a ,b R +∈有解的实数k 的最大值为2. 4.我们学习了二元基本不等式:设0a >,0b >,2a bab +≥,当且仅当a b =时,等号成立利用基本不等式可以证明不等式,也可以利用“和定积最大,积定和最小”求最值. (1)对于三元基本不等式请猜想:设0,0,c 0,3a b ca b ≥ 当且仅当a b c ==时,等号成立(把横线补全).(2)利用(1)猜想的三元基本不等式证明:设0,0,0,a b c >>>求证:2229a b ca b c abc(3)利用(1)猜想的三元基本不等式求最值:设0,0,c 0,1,a b a b c 求111a b c 的最大值.【答案】(1)33a b cabc (2)证明见解析(3)827 【解析】(1)通过类比,可以得到当0a >,0b >,0c >时33a b c abc ,当且仅当a b c ==时,等号成立;(2)证明:0a >,0b >,0c >,由(1)可得22232223a b c a b c ++≥,∴22233222333333a b c a b c a b c abca b c abc()()2229a b c a b c abc ∴++++≥(3)解:由(1)可得,33a b c abc ++⎛⎫≥ ⎪⎝⎭,即33a b c abc ++⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,由题,已知0a >,0b >,0c >,1a b c ++=,10a b c ∴-=+>,10b a c -=+>,10c a b -=+>,∴33322811133327b ca ca ba b c b c a c a ba b c ∴当且仅当b c a c a b +=+=+,即a b c ==时取等,即111a b c 的最大值为8275.设∵ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且C =3π,a +b =λ,若∵ABC 面积的最大值为93,求λ的值. 【答案】 12 【解析】S ∵ABC =12absin C =34ab , 根据基本不等式2224a b ab λ+⎛⎫≤= ⎪⎝⎭ , 当且仅当a=b 时,等号成立, ∵S ∵ABC =34ab≤34·223216a b λ+⎛⎫= ⎪⎝⎭,令2316λ=93,解得λ=12. 题型四 基本不等式求和的最小值1.设x ,y 均为正数,且xy +x -y -10=0,则x +y 的最小值是_______. 【答案】6【解析】由xy +x -y -10=0,得101y x y +=+=91,111y y ++>+, 故()99121611x y y y y y +=++≥⋅+=++,当且仅当911y y =++,即y =2时,等号成立. 故答案为:6.2.若0a b +≠,则2221()a b a b +++的最小值为________.【答案】2【解析】由于()222222222a b a b a b ab a b +++⎛⎫≤≤⇒+≥ ⎪⎝⎭, 所以()()222222211122()2()2()a b a b a b a b a b a b ++++≥+≥⋅=+++,当且仅当a b =且()2212()a b a b +=+时等号成立, 即()34144222a b a b a b a b a b -=⎧=⎧⎪⎪⇒⇒==⎨⎨+=⎪⎪+=⎩⎩时等号成立. 所以2221()a b a b +++的最小值为2.故答案为:23.已知ab >0,则()()22222424541ab a b ab +++++的最小值为_____.【答案】4.【解析】解:根据题意,ab >0,故22224244a b a b ab +≥⨯=,当且仅当a =2b 时等号成立,则原式()()()22222224245(4)245(41)4414141ab a b ab ab ab ab ab ab ++++++++=≥==+++44141ab ab +++,又由ab >0,则4ab +1>1, 则有44141ab ab ++≥+()424141ab ab +⨯=+4,当且仅当4ab +1=2,即4ab =1时等号成立,综合可得:()()22222424541ab a b ab +++++的最小值为4,当且仅当a =2b 12=时等号成立 故答案为:4.4.设0a b c >>>,则221121025()a ac c ab a a b ++-+-的最小值为__________. 【答案】4【解析】因为0a b c >>>,所以()222221111210251025()a ac c a a ac c ab a a b ab a a b ++-+=+⎡⎤⎢⎥⎣⎦++-+-- ()()()()222222222211445 55204 2a a c a a c a a c a b a b a a b a b ⎡⎤⎢⎥⎛⎫=++-≥++-=++-≥⋅+=-+-⎣⎦⎪⎝⎭,当且仅当252a b c === 时取等号,此时221121025()a ac c ab a a b ++-+-的最小值为4. 故答案为:4.题型五 二次与二次(或一次)的商式的最值问题1.若41x -<<,则当22222x x x -+-取最大值时x 的值为( )A .3-B .2-C .1-D .0【答案】D【解析】变形,可得()()()()222112221111222121221x x x x x x x x x x -+-+-++-===+----,41x -<<,510x ∴-<-<,原式()()()11111121221221221x x x x x x ⎡⎤---=+=-+≤-⋅=-⎢⎥---⎣⎦, 当且仅当()11221x x -=-,即0x =时取等号,因此,22222x x x -+-取最大值时0x =. 故选:D.2.(1)若,0x y >,且280x y xy +-=,求x y +的最小值;(2)若41x -<<,求22222x x x -+-的最大值.【答案】(1)18;(2)-1.【解析】(1)由280x y xy +-=,得821x y+=,()828210y x x y x y x y x y ⎛⎫+=++=++ ⎪⎝⎭8210218y xx y ≥+⋅=,当且仅当212x y ==时取等号故当212x y ==,x y +取最小值18.(2)若41x -<<,则()2221112221x x x x x -+⎡⎤=--+⎢⎥--⎣⎦()1121x x-+≥-当且仅当0x =时取等号 ()111121x x ⎡⎤∴--+≤-⎢⎥-⎣⎦.即若41x -<<,22222x x x -+-的最大值为1-.3.(1)求当0x >时,2342x x y x ++=的最小值;(2)求当1x >时,221x y x +=-的最小值.【答案】(1)72;(2)232+.【解析】(1)当0x >时,234322372222222x x x x x x x ++=++≥⋅+=,当且仅当2x =时等号成立,所以当0x >时,函数2342x x y x++=的最小值为72;(2)()22112312111xxy x x x x -+⎡⎤+⎣⎦===-++---, 当1x >时,10x ->,所以()32122321y x x ≥-⋅+=+-, 当且仅当311x x -=-,即在13x =+时等号成立, 所以,当1x >时,221x y x +=-的最小值为232+.4.若,,x y z 均为正实数,则222xy yzx y z +++的最大值是_______.【答案】22【解析】因为,,x y z 均为正实数,所以2222222()11(2)2xy yz xy yzx y y x z y z ++=+++++ 22222()2222xy yzxy yz xy yz x y y z ++≤==+⋅+⋅⋅, 当且仅当2222x y y z ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即22x z y ==时等号成立.故答案为:22. 、专题7 基本不等式(2)题型一 条件等式求最值1.已知0<a <1,0<b <1,且44430ab a b --+=,则12a b+的最小值是______.【答案】4243+【解析】已知01,01a b <<<<,由44430ab a b --+=得44441ab a b --+=,即1(1)(1)4a b --=, 令()()10,1,10,1,41x a y b xy =-∈=-∈=, 所以()10,14y x =∈,所以1,14x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, 故12121218111114114x a b x y xx x x+=+=+=+------()()12421422224441141444134441x x x x x x x x ⎛⎫⎡⎤=++=++=++-+- ⎪⎣⎦------⎝⎭ ()()()()4412444412441242264434441344413x x x x x x x x ⎡⎤----=+++≥+⋅=+⎢⎥----⎣⎦, 当且仅当()()4412444441x x xx --=--即3224x -=时,取等号. 故答案为:4243+. 2.已知正实数x ,y 满足14xy <,且2441y y xy x ++=,则13x y x+-的最小值为______. 【答案】22【解析】解:正实数x ,y 满足14xy <,且2441y y xy x++= 所以21442y y xy x +--=,即()42y x y x y x +-+=,也即()142x y y x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭ 则()1123422x y y x y x y x x x y+-=-++=++≥+ 当且仅当()2142x y x y x y y x ⎧+=⎪+⎪⎨⎛⎫⎪+-= ⎪⎪⎝⎭⎩,即2142x y y x ⎧+=⎪⎨-=⎪⎩,则5234832348x y ⎧-=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩时取等号,此时1711164xy -=<,所以取得最小值22. 故答案为:22.3.已知0a >,0b >,1c >且1a b +=,则21221a c ab c ⎛⎫+-⋅+ ⎪-⎝⎭的最小值为______. 【答案】422+【解析】因为0a >,0b >,1a b +=,所以222221()22a a a b a b ab ab ab ab +++++==222222ab abab+≥=+,又1c >,则21221a c ab c ⎛⎫+-⋅+ ⎪-⎝⎭2221c c ≥+- =122(c 1)21c ⎡⎤-++≥⎢⎥-⎣⎦1222(1)24221c c ⎡⎤-⋅+=+⎢⎥-⎣⎦,其中等号成立的条件:当且仅当222112(1)1a b a b c c ⎧⎪=⎪+=⎨⎪⎪-=-⎩,解得21a =-,22b =-,212c =+,所以21221a c ab c ⎛⎫+-⋅+ ⎪-⎝⎭的最小值是422+. 故答案为:422+.4.若正实数a ,b 满足()2261a b ab +=+,则21aba b ++的最大值为______.【答案】16【解析】()()()221621216a b ab a b a b ab +-=⇒+++-= ,即21216ab a b a b +-=++又()22236323224a b ab a b a b +⎛⎫=⋅⋅≤=+ ⎪⎝⎭,等号成立的条件为2a b = ,原式整理为()()()2223212244a b a b a b +≤++⇒+≤ ,即022a b <+≤ ,那么2121121666ab a b a b +--=≤=++,所以21ab a b ++ 的最大值是16.5.求下列函数的最值(1)求函数22(1)1x y x x +=>-的最小值.(2)若正数x ,y 满足35x y xy +=,求34x y +的最小值. 【答案】(1)223+;(2)5.【解析】(1)2(1)2(1)33(1)223211x x y x x x -+-+==-+++--,当且仅当2(1)3x -=即31x =+时等号成立,故函数y 的最小值为223+.(2)由35x y xy +=得13155y x+=, 则1331213133634(34)()2555555525x y x y x y y x y x +=++=+++=, 当且仅当12355y x x y =,即12y =,1x =时等号成立, 故34x y +的最小值为5.题型二 基本不等式的恒成立问题1.已知a ,b 为正实数,且23a b ab +=,若0a b c +-≥对于满足条件的a 、b 恒成立,则c 的取值范围为.( ) A .2213c c ⎧⎫⎪⎪≤+⎨⎬⎪⎪⎩⎭B .322c c ⎧⎫≤+⎨⎬⎩⎭C .{}6c c ≤D .{}322c c ≤+【答案】A【解析】将23a b ab +=变形为213a b+=,所以()()11121223322132333a b a a b a b b a b ⎛⎫⎛⎫+=++=++≥+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 当且仅当2a b =时,即632,333a b =-=-时取等号.0a b c +-≥恒成立等价于c a b ≤+恒成立,即()min c a b ≤+,所以2213c ≤+故选:A .2.已知x 、y 都为正数,且4x y +=,若不等式14m x y +>恒成立,则实数m 的取值范围是________.【答案】94m ∴< 【解析】x 、y 都为正数,且4x y +=,由基本不等式得()14144x y x y x y ⎛⎫⎛⎫+=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭445259y x y xx y x y=++≥⋅+=,即1494x y +≥,当且仅当2y x =时,等号成立,所以,14x y +的最小值为94,94m ∴<.3.已知正实数x ,y 满足2520x y +=. (1)求xy 的最大值; (2)若不等式21014m m x y+≥+恒成立,求实数m 的取值范围. 【答案】(1)10;(2)9122m -≤≤.【解析】(1)2025225x y x y =+≥⋅,解得10xy ≤, 当且仅当5x =,2y =取等号, ∵xy 最大值为10. (2)101555592104421042101041x y y x y x x x x y x y y y ⎛⎫⎛⎫++=++≥+⋅= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭+=, 当且仅当203x =,43y =取等号, ∵2944m m +≤,解得9122m -≤≤. 4.设a b c >>,且11ma b b c a c+≥---恒成立,求实数m 的取值范围. 【答案】4m ∴≤ 【解析】由a b c >>知0a b ->,0b c ->,0a c ->. ∴原不等式等价于a c a cm a b b c--+≥--.要使原不等式恒成立,只需a c a ca b b c--+--的最小值不小于m 即可. ()()()()2224a b b c a b b c a c a c b c a b b c a ba b b c a b b c a b b c a b b c-+--+-------∴+=+=++≥+⋅=-------- 当且仅当b c a ba b b c--=--,即2b a c =+时,等号成立. 4m ∴≤5.已知16k >,若对任意正数x ,y ,不等式1322k x kyxy ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭恒成立,求实数k 的取值范围.【答案】12k k ⎧⎫⎨⎬⎩⎭【解析】∵0x >,0y >,∵不等式1322k x kyxy ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭恒成立等价于1322x y k ky x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭恒成立.又16k >,∵1132322x y k k k k y x ⎛⎫⎛⎫-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(当且仅当132k x ky ⎛⎫-= ⎪⎝⎭时,等号成立),∵12322k k ⎛⎫- ⎪⎝⎭,解得13k -(舍去)或12k ,∵实数k 的取值范围为12k k ⎧⎫⎨⎬⎩⎭.题型三 对勾函数求最值1.设x ,y 均为负数,且1x y +=-,那么1xy xy+有( ). A .最大值174- B .最小值174-C .最大值174D .最小值174【答案】D【解析】设a x =-,b y =-,则0a >,0b >.由12a b ab +=≥得14ab ≤. 由函数1y x x =+的图像得,当104ab <≤时,1ab ab +在14ab =处取得最小值, 11117444xy ab xy ab ∴+=++=≥,当且仅当12x y ==-时取等号成立.综上可得,1xy xy +有最小值174. 故选D .2.已知52x ≥,则24524x x y x -+=-有( )A .最大值52B.最小值54C .最大值1D.最小值1【答案】D【解析】解:由522x≥>得,()()()2221451121242222xx xy xx x x-+-+⎡⎤===-+≥⎢⎥---⎣⎦,当且仅当122xx-=-,即3x=时,等号成立,故选:D.题型四基本不等式的应用1.某工厂第一年年产量为A,第二年的增长率为a,第三年的增长率为b,这两年的平均增长率为x,则()A.2a bx+=B.2a bx+≤C.2a bx+>D.2a bx+≥【答案】B【解析】解:由题意得,2(1)(1)(1)A a b A x++=+,则2(1)(1)(1)a b x++=+,因为211(1)(1)2a ba b+++⎛⎫++≤ ⎪⎝⎭,所以21122a b a bx++++≤=+,所以2a bx+≤,当且仅当a b=时取等号,故选:B2.《几何原本》中的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成为了后世数学家处理问题的重要依据.通过这一原理,很多的代数的公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.如图所示的图形,在AB上取一点C,使得AC a=,BC b=,过点C作CD AB⊥交圆周于D,连接OD.作CE OD⊥交OD于E.由CD DE可以证明的不等式为()A.2(0,0)abab a ba b>>+B.(0,0)2a bab a b+>>C.22(0,0)22a b a ba b++>>D.222(0,0)a b ab a b+>>【答案】A【解析】解:由射影定理可知2CD DE OD=,即222DC ab abDEa bOD a b===++,由DC DE得2ababa b+,故选:A.。
高中数学一元二次函数方程和不等式重点知识点大全
(每日一练)高中数学一元二次函数方程和不等式重点知识点大全单选题1、已知a>0,b>0,a+b=1,则y=1a +3b的最小值是()A.7B.2+√3C.4D.4+2√3答案:D分析:由“1”的妙用和基本不等式可求得结果. 因为a>0,b>0,a+b=1,所以y=1a +3b=(a+b)(1a+3b)=4+ba+3ab≥4+2√ba⋅3ab=4+2√3,当且仅当ba =3ab即b=√3a时,等号成立.结合a+b=1可知,当a=√3−12,b=3−√32时,y有最小值4+2√3.故选:D.2、已知实数a,b,c满足a>b>0>c,则下列不等式中成立的是()A.a+1b <b+1aB.2a+ba+2b<abC.ba−c>ab−cD.√ca3<√cb3答案:B分析:对于A,利用不等式的性质判断;对于CD,举例判断;对于B,作差法判断解:对于A,因为a>b>0,所以1a <1b,所以a+1b>b+1a,所以A错误,对于B,因为a>b>0,所以2a+b a+2b −a b =(2a+b)b−a(a+2b)(a+2b)b =b 2−a 2(a+2b)b <0,所以2a+b a+2b <a b ,所以B 正确,对于C ,当a =2,b =1,c =−1时,b a−c =13<a b−c =1,所以C 错误,对于D ,当a =8,b =1,c =−1时,√c a 3=−12>√c b 3=−1,所以D 错误,故选:B3、关于x 的方程x 2+2(m −1)x +m 2−m =0有两个实数根α,β,且α2+β2=12,那么m 的值为()A .−1B .−4C .−4或1D .−1或4答案:A分析:α2+β2=(α+β)2−2α⋅β,利用韦达定理可得答案.∵关于x 的方程x 2+2(m −1)x +m 2−m =0有两个实数根,∴Δ=[2(m −1)]2−4×1×(m 2−m )=−4m +4⩾0,解得:m ⩽1,∵关于x 的方程x 2+2(m −1)x +m 2−m =0有两个实数根α,β,∴α+β=−2(m −1),α⋅β=m 2−m ,∴α2+β2=(α+β)2−2α⋅β=[−2(m −1)]2−2(m 2−m )=12,即m 2−3m −4=0,解得:m =−1或m =4(舍去).故选:A.4、若(x −a)2<4成立的一个充分不必要条件是1+12−x ≤0,则实数a 的取值范围为( )A .(−∞,4]B .[1,4]C .(1,4)D .(1,4]答案:D分析:解一元二次不等式、分式不等式求得题设条件为真时对应x的范围,再根据条件的充分不必要关系求参数a的取值范围.由(x−a)2<4,可得:a−2<x<a+2;由1+12−x =3−x2−x≤0,则{(x−2)(x−3)≤02−x≠0,可得2<x≤3;∵(x−a)2<4成立的一个充分不必要条件是1+12−x≤0,∴{a−2≤2a+2>3,可得1<a≤4.故选:D.5、前后两个不等式解集相同的有()①x+52x−1≥0与(2x−1)(x+5)≥0②x+52x−1>0与(2x−1)(x+5)>0③x2(2x−1)(x+5)≥0与(2x−1)(x+5)≥0④x2(2x−1)(x+5)>0与(2x−1)(x+5)>0A.①②B.②④C.①③D.③④答案:B分析:由不含参的一元二次不等式,分式不等式、高次不等式的解法解出各个不等式,对选项一一判断即可得出答案.对于①,由x+52x−1≥0可得{2x−1≠0(x+5)(2x−1)≥0,解得:x>12或x≤−5.(2x−1)(x+5)≥0的解集为:{x|x≥12或x≤−5},故①不正确;对于②,由x+52x−1>0可得{2x−1≠0(x+5)(2x−1)>0,解得:x>12或x<−5.(2x−1)(x+5)>0的解集为:{x|x>12或x<−5},故②正确;对于③,x2(2x−1)(x+5)≥0的解集为:{x|x=0或x≤−5或x≥12},(2x−1)(x+5)≥0的解集为:{x|x≥12或x≤−5},故③不正确;对于④,x2(2x−1)(x+5)>0的解集为:{x|x<−5或x>12},(2x−1)(x+5)>0的解集为:{x|x>12或x<−5},故④正确;故选:B.6、设O为坐标原点,直线x=a与双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于D,E两点,若△ODE的面积为8,则C的焦距的最小值为()A.4B.8C.16D.32答案:B分析:因为C:x 2a2−y2b2=1(a>0,b>0),可得双曲线的渐近线方程是y=±bax,与直线x=a联立方程求得D,E两点坐标,即可求得|ED|,根据△ODE的面积为8,可得ab值,根据2c=2√a2+b2,结合均值不等式,即可求得答案.∵C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)∴双曲线的渐近线方程是y=±bax∵直线x=a与双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于D,E两点不妨设D为在第一象限,E在第四象限联立{x=ay=ba x,解得{x=ay=b故D(a,b)联立{x=ay=−ba x,解得{x=ay=−b故E(a,−b)∴|ED|=2b∴△ODE面积为:S△ODE=12a×2b=ab=8∵双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)∴其焦距为2c=2√a2+b2≥2√2ab=2√16=8当且仅当a=b=2√2取等号∴C的焦距的最小值:8故选:B.小提示:本题主要考查了求双曲线焦距的最值问题,解题关键是掌握双曲线渐近线的定义和均值不等式求最值方法,在使用均值不等式求最值时,要检验等号是否成立,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.7、若a>0,b>0,则下面结论正确的有()A.2(a2+b2)≤(a+b)2B.若1a +4b=2,则a+b≥92C.若ab+b2=2,则a+b≥4D.若a+b=1,则ab有最大值12答案:B分析:对于选项ABD利用基本不等式化简整理求解即可判断,对于选项C取特值即可判断即可. 对于选项A:若a>0,b>0,由基本不等式得a2+b2≥2ab,即2(a2+b2)≥(a+b)2,当且仅当a=b时取等号;所以选项A不正确;对于选项B:若a>0,b>0,1 2×(1a+4b)=1,a+b=12×(1a+4b)(a+b)=12(5+ba+4ab)≥12(5+2√ba⋅4ab)=92,当且仅当1a +4b=2且ba=4ab,即a=32,b=3时取等号,所以选项B正确;对于选项C:由a>0,b>0,ab+b2=b(a+b)=2,即a+b=2b,如b=2时,a+b=22=1<4,所以选项C不正确;对于选项D:ab≤(a+b2)2=14,当且仅当a=b=12时取等则ab有最大值14,所以选项D不正确;故选:B8、已知函数y=x−4+9x+1(x>−1),当x=a时,y取得最小值b,则a+b=()A.−3B.2C.3D.8答案:C分析:通过题意可得x+1>0,然后由基本不等式即可求得答案解:因为x>−1,所以9x+1>0,x+1>0,所以y=x−4+9x+1=x+1+9x+1−5≥2√(x+1)⋅9x+1−5=1,当且仅当x+1=9x+1即x=2时,取等号,所以y的最小值为1,所以a=2,b=1,所以a+b=3,9、已知x>0,y>0,且x+y=2,则下列结论中正确的是()A.2x +2y有最小值4B.xy有最小值1C.2x+2y有最大值4D.√x+√y有最小值4答案:A分析:利用基本不等式和不等式的性质逐个分析判断即可解:x>0,y>0,且x+y=2,对于A,2x +2y=12(x+y)(2x+2y)=2+xy+yx≥2+2√xy⋅yx=4,当且仅当x=y=1时取等号,所以A正确,对于B,因为2=x+y≥2√xy,所以xy≤1,当且仅当x=y=1时取等号,即xy有最大值1,所以B错误,对于C,因为2x+2y≥2√2x⋅2y=2√2x+y=4,当且仅当x=y=1时取等号,即2x+2y有最小值4,所以C 错误,对于D,因为(√x+√y)2=x+y+2√xy≤2(x+y)=4,当且仅当x=y=1时取等号,即√x+√y有最大值4,所以D错误,故选:A10、已知实数a,b满足a+b=ab(a>1,b>1),则(a−1)2+(b−1)2的最小值为( )A.2B.1C.4D.5答案:A分析:将a-1和b-1看作整体,由a+b=ab(a>1,b>1)构造出(a−1)(b−1)=1,根据(a−1)2+(b−1)2≥2(a−1)(b−1)即可求解.由a+b=ab(a>1,b>1)得a+b−ab−1=−1,因式分解得(a−1)(b−1)=1,则(a−1)2+(b−1)2≥2(a−1)(b−1)=2,当且仅当a=b=2时取得最小值.填空题11、若关于x的不等式x2+(k−1)x+4>0对一切实数x恒成立,则实数k的取值范围是___________.答案:(−3,5)分析:根据一元二次不等式与二次函数的关系,可知只需判别式Δ<0,利用所得不等式求得结果.∵不等式x2+(k−1)x+4>0对一切实数x恒成立,∴Δ=(k−1)2−16<0⇒−4<k−1<4,解得:−3<k<5所以答案是:(−3,5).12、《九章算术》是中国传统数学最重要的著作,奠定了中国传统数学的基本框架,其中卷第九勾股中记载:“今有邑,东西七里,南北九里,各中开门.出东门一十五里有木.问出南门几何步而见木?”其算法为:东门南到城角的步数,乘南门东到城角的步数,乘积作被除数,以树距离东门的步数作除数,被除数除以除数得结果,即出南门x里见到树,则x=(9×12)×(7×12)15.若一小城,如图所示,出东门1200步有树,出南门750步能见到此树,则该小城的周长的最小值为(注:1里=300步)________ 里.答案:8√10分析:根据题意得出AG=EF⋅GFBE ,进而可得出EF⋅GF=AG⋅BE=4×52=10,结合基本不等式求4(EF+GF)的最小值即可.因为1里=300步,由图可知,BE=1200步=4里,AG=750步=52里,∵FG//OB,则∠AFG=∠FBE,且∠AGF=∠FEB=90∘,所以,△AFG∼△FBE,所以,AGEF =FGBE,则EF⋅GF=AG⋅BE=4×52=10,所以,该小城的周长为4(EF+GF)≥8√EF⋅GF=8√10(里).所以答案是:8√10.小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.13、函数y=x+1+4x+1(x>−1)的最小值为______.答案:4分析:利用基本不等式直接求解即可因为x>−1,所以x+1>0,所以y=x+1+4x+1≥2√(x+1)⋅4x+1=4,当且仅当x+1=4x+1,即x=1时取等号,所以y=x+1+4x+1(x>−1)的最小值为4,所以答案是:414、函数y=2√x2+1的最小值是___________. 答案:4分析:根据基本不等式可求出结果.令t=√x2+1≥1,则y=2√x2+1=t+4t≥4,当且仅当t=2,即x=±√3时,y min=4.所以函数y=2√x2+1的最小值是4.所以答案是:4小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.15、已知x、y为两个正实数,且mx+y ≤1x+1y恒成立,则实数m的取值范围是________.答案:(−∞,4]分析:由参变量分离法可得m≤(x+y)(1x +1y),利用基本不等式求出(x+y)(1x+1y)的最小值,由此可得出实数m的取值范围.因为x、y为两个正实数,由mx+y ≤1x+1y可得m≤(x+y)(1x+1y),因为(x+y)(1x +1y)=2+xy+yx≥2+2√xy⋅yx=4,当且仅当x=y时,等号成立.所以,m≤4,因此,实数m的取值范围是(−∞,4].所以答案是:(−∞,4].16、已知方程x2+px+q=0的两根为−3和5,则不等式x2+px+q>0的解集是______.答案:(−∞,−3)∪(5,+∞)分析:根据根与系数的关系以及一元二次不等式的解法即可解出.由题意可知, {−3+5=−p −3×5=q,解得p =−2,q =−15,所以x 2+px +q >0即为x 2−2x −15>0,解得x >5或x <−3,所以不等式x 2+px +q >0的解集是(−∞,−3)∪(5,+∞). 所以答案是:(−∞,−3)∪(5,+∞).17、方程x 2−(2−a )x +5−a =0的两根都大于2,则实数a 的取值范围是_____. 答案:−5<a ≤−4分析:根据一元二次方程根的分布即可求解.解:由题意,方程x 2-(2-a)x +5-a =0的两根都大于2, 令f(x)=x 2-(2-a)x +5-a ,可得{△≥0f(2)>02−a2>2 ,即{a 2≥16a +5>02−a >4 ,解得-5<a ≤-4.所以答案是:−5<a ≤−4.18、函数y =log 0.4(−x 2+3x +4)的值域是________. 答案:[−2,+∞)解析:先求出函数的定义域为(−1,4),设f (x )=−x 2+3x +4=−(x −32)2+254,x ∈(−1,4),根据二次函数的性质求出单调性和值域,结合对数函数的单调性,以及利用复合函数的单调性即可求出y =log 0.4(−x 2+3x +4)的单调性,从而可求出值域.解:由题可知,函数y =log 0.4(−x 2+3x +4), 则−x 2+3x +4>0,解得:−1<x <4, 所以函数的定义域为(−1,4),设f (x )=−x 2+3x +4=−(x −32)2+254,x ∈(−1,4),则x ∈(−1,32)时,f (x )为增函数,x ∈(32,4)时,f (x )为减函数, 可知当x =32时,f (x )有最大值为254,而f (−1)=f (4)=0,所以0<f (x )≤254,而对数函数y =log 0.4x 在定义域内为减函数, 由复合函数的单调性可知,函数y =log 0.4(−x 2+3x +4)在区间(−1,32)上为减函数,在(32,4)上为增函数, ∴y ≥log 0.4254=−2,∴函数y =log 0.4(−x 2+3x +4)的值域为[−2,+∞). 所以答案是:[−2,+∞).小提示:关键点点睛:本题考查对数型复合函数的值域问题,考查对数函数的单调性和二次函数的单调性,利用“同增异减”求出复合函数的单调性是解题的关键,考查了数学运算能力. 19、已知正实数x ,y 满足:x 2+xy +2x y=2,则3x +2y +2y 的最小值为_________.答案:4√2分析:根据x 2+xy +2x y=2,可得(x +y)(x +2y)=4,再令{x +y =mx +2y=4m ,再利用基本不等式即可得出答案.解:因为x 2+xy +2x y=2,所以x 2+xy +2x y+2=4,所以x(x +y)+2y (x +y)=4, 所以(x +y)(x +2y )=4, 令{x +y =m x +2y=4m,则3x +2y +2y =2(x +y)+(x +2y )=2m +4m ≥2√2m ⋅4m =2√8=4√2,当且仅当2m =4m 即m =√2时取等号, 所以3x +2y +2y 的最小值为4√2.所以答案是:4√2.20、已知−1<x +y <4,2<x −y <4,则3x +2y 的取值范围是_____. 答案:(−32,12)解析:利用换元法,结合不等式的性质进行求解即可. 设x +y =m,x −y =n ,因此得:x =m+n 2,y =m−n 2,−1<m <4,2<n <4,3x +2y =3⋅m+n 2+2⋅m−n 2=5m 2+n2,因为−1<m <4,2<n <4,所以−52<5m 2<10,1<n 2<2,因此−32<5m 2+n2<12,所以−32<3x +2y <12. 所以答案是: (−32,12)解答题21、(1)已知x >1,求4x +1x−1的最小值.(2)求关于x 的不等式的解集:ax 2+(2a −1)x −2<0(a ∈R).答案:(1)8 ;(2)a =0时,解集为(−2,+∞);a >0时,解集为(−2,1a );a =−12时,解集为{x ∣x ≠−2};a <−12时,解集为(−∞,−2)∪(1a ,+∞);−12<a <0时,解集为(−∞,1a)∪(−2,+∞). 分析:(1)整理可得4x +1x−1=4(x −1)+1x−1+4,结合基本不等式分析计算;(2)不等式分类讨论问题,结合本题,首先讨论最高项系数的符号;其次讨论两根的大小. 解:(1)因为x >1,所以x −1>0,所以4x +1x−1=4(x −1)+1x−1+4≥2√4(x −1)⋅1x−1+4=8,当且仅当4(x −1)=1x−1,即x =32时等号成立, 所以4x +1x−1的最小值为8. (2)ax 2+(2a −1)x −2<0,当a =0时,不等式为−x −2<0,解集为(−2,+∞), a ≠0时,不等式分解因式可得(ax −1)(x +2)<0, 当a >0时,故(x −1a )(x +2)<0,此时解集为(−2,1a).当a =−12时,(−12x −1)(x +2)<0,故此时解集为{x ∣x ≠−2}, 当a <−12时,(ax −1)(x +2)<0可化为(x −1a )(x +2)>0,又1a >−2, 解集为(−∞,−2)∪(1a,+∞).当−12<a <0时,(ax −1)(x +2)<0可化为(x −1a )(x +2)>0, 又1a <−2,解集为(−∞,1a )∪(−2,+∞),综上所述:a =0时,解集为(−2,+∞), a >0时,解集为(−2,1a),a =−12时,解集为{x ∣x ≠−2}, a <−12时,解集为(−∞,−2)∪(1a ,+∞), −12<a <0时,解集为(−∞,1a )∪(−2,+∞).22、过点P(4,1)作直线分别交x 轴,y 轴正半轴于A ,B 两点,O 为坐标原点. (1)当△AOB 面积最小时,求直线的方程;(2)当|OA|+|OB|取最小值时,求直线的方程.答案:(1)x+4y−8=0;(2)x+2y−6=0分析:由题意设A(a,0),B(0,b),其中a,b为正数,可设直线的截距式为xa +yb=1,代点可得4a+1b=1,(1)由基本不等式可得ab≥16,由等号成立的条件可得a和b的值,由此得到直线方程,(2)|OA|+|OB|=a+b=(a+b)(4a +1b),由基本不等式等号成立的条件可得直线的方程.由题意设A(a,0),B(0,b),其中a,b为正数,可设直线的截距式为xa +yb=1,∵直线过点P(4,1),∴4a+1b=1,(1)由基本不等式可得1=4a +1b≥2√4ab,解得:ab≥16,当且仅当4a=1b,即a=8且b=2时,上式取等号,∴ΔAOB面积S=12ab≥8,则当a=8,b=2时,ΔAOB面积最小,此时直线l的方程为x8+y2=1,即x+4y−8=0,(2)由于|OA|+|OB|=a+b=(a+b)(4a +1b)=5+4ba+ab≥5+2√4ba⋅ab=9,当且仅当4ba=ab,即a=6且b=3时取等号,所以当a=6,b=3时,|OA|+|OB|的值最小,此时直线l的方程为x6+y3=1,即x+2y−6=0.小提示:本题考查直线的截距式方程,涉及不等式求最值,属于中档题.。
专题05 一元二次方程、一元二次不等式与二次函数(重难点突破)原卷版
专题05 一元二次方程、一元二次不等式与二次函数一、考情分析 二、考点梳理1.解不含参数的一元二次不等式的一般步骤1化标准.通过对不等式的变形,使不等式右侧为0,使二次项系数为正. 2判别式.对不等式左侧因式分解,假设不易分解,那么计算对应方程的判别式. 3求实根.求出相应的一元二次方程的根或根据判别式说明方程有无实根. 4画草图.根据一元二次方程根的情况画出对应的二次函数的草图. 5写解集.根据图象写出不等式的解集.2. 在解含参数的一元二次型的不等式时,往往要对参数进行分类讨论,为了做到分类“不重不漏〞,讨论需从如下三个方面进行考虑(1)关于不等式类型的讨论:二次项系数a >0,a <0,a =0.(2)关于不等式对应的方程根的讨论:两根(Δ>0),一根(Δ=0),无根(Δ<0). (3)关于不等式对应的方程根的大小的讨论:x 1>x 2,x 1=x 2,x 1<x 2.3.以a ,b ,c 为参数的不等式如ax 2+bx +c >0的解集,求解其他不等式的解集时,一般遵循:1根据解集来判断二次项系数的符号;2根据根与系数的关系把b ,c 用a 表示出来并代入所要解的不等式; 3约去a ,将不等式化为具体的一元二次不等式求解.4.对于比较简单的分式不等式,可直接转化为一元二次不等式或一元一次不等式组求解,但要注意分母不为零.5.对于不等号右边不为零的较复杂的分式不等式,先移项再通分(不要去分母),使之转化为不等号右边为零,然后再用上述方法求解.6.〔1〕不等式的解集为R (或恒成立)的条件不等式 ax 2+bx +c >0 ax 2+bx +c <0 a =0 b =0,c >0b =0,c <0a ≠0⎩⎨⎧ a >0Δ<0⎩⎨⎧a <0Δ<0(2)有关不等式恒成立求参数的取值范围的方法设二次函数 y =ax 2+bx +c假设ax 2+bx +c ≤k 恒成立⇔y max ≤k 假设ax 2+bx +c ≥k 恒成立⇔y min ≥k三、题型突破(一) 一元二次不等式的解法1.一元二次不等式的概念只含有一个未知数,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. 2.三个“二次〞的关系设y =ax 2+bx +c (a >0),方程ax 2+bx +c =0的判别式Δ=b 2-4ac 判别式Δ>0Δ=0Δ<0解不等式y >0或y <0的步骤求方程y =0的解有两个不相等的实数根x 1,x 2(x 1<x 2)有两个相等的实数根x 1=x 2=-b2a没有 实数根函数y =ax 2+bx +c (a>0)的图象不等式解集y >0 {x |x <x 1_或x >x 2} ⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫x ≠-b 2aR y <0{x |x 1<x <x 2}∅∅例1.〔1〕.〔2021·曲靖市关工委麒麟希望学校高一期中〕不等式(1)(2)0x x +->的解集为〔〕 A .{|1x x <-或2}x > B .{|2x x <-或1}x > C .{|21}x x -<< D .{|12}x x -<<〔2〕.213502x x -+->. 〔3〕.〔3〕22320x x -+-<;〔4〕.〔2021·江苏省震泽中学高二月考〕函数2()4133f x x x =-+-.那么不等式()0f x >的解集为________. 【变式训练1-1】.〔2021·江苏〕不等式2230x x -++>的解集为〔〕 A .(1,3)-B .(3,1)-C .(,1)(3,)-∞-+∞D .(,3)(1,)-∞-⋃+∞【变式训练1-2】.求以下不等式的解集. 〔1〕23520x x +-≤;〔2〕28141804x x -+-≥; 〔3〕2690x x -+->;〔4〕210x x +-<; 〔5〕102x x -≥-. (二) 含有参数的一元二次不等式的解法1、一元二次方程ax 2+bx +c =0)0(≠a 的两根为21,x x ,那么ac x x a b x x =-=+2121,。