人教版A版高中数学高二版必修5习题一元二次不等式及其解法
2020高二数学人教A必修5练习:3.2 一元二次不等式及其解法 Word版含解析
课时训练16一元二次不等式及其解法一、一元二次不等式的解法1.不等式-x2-5x+6≤0的解集为()A.{x|x≥6或x≤-1}B.{x|-1≤x≤6}C.{x|-6≤x≤1}D.{x|x≤-6或x≥1}答案:D解析:由-x2-5x+6≤0得x2+5x-6≥0,即(x+6)(x-1)≥0,∴x≥1或x≤-6.2.(2015福建厦门高二期末,12)不等式-的解集是.答案:{x|x<2或x>3}解析:因为指数函数y=2x是增函数,所以-化为x2-5x+5>-1,即x2-5x+6>0,解得x<2或x>3.所以不等式的解集为{x|x<2或x>3}.3.解不等式:-2<x2-3x≤10.解:原不等式等价于不等式组---①②不等式①为x2-3x+2>0,解得x>2或x<1.不等式②为x2-3x-10≤0,解得-2≤x≤5.故原不等式的解集为[-2,1)∪(2,5].二、三个二次之间的关系4.(2015山东威海高二期中,8)不等式ax2+bx+2>0的解集是-,则a-b的值为()A.14B.-14C.10D.-10答案:D解析:不等式ax 2+bx+2>0的解集是 - ,可得- 是一元二次方程ax 2+bx+2=0的两个实数根,∴- =- ,- ,解得a=-12,b=-2. ∴a-b=-12-(-2)=-10.故选D .5.如果ax 2+bx+c>0的解集为{x|x<-2或x>4},那么对于函数f (x )=ax 2+bx+c ,f (-1),f (2),f (5)的大小关系是 .答案:f (2)<f (-1)<f (5)解析:由ax 2+bx+c>0的解集为{x|x<-2或x>4}知a>0,且-2,4是方程ax 2+bx+c=0的两实根,所以 - - - 可得 - -所以f (x )=ax 2-2ax-8a=a (x+2)(x-4).因为a>0,所以f (x )的图象开口向上.又对称轴方程为x=1,f (x )的大致图象如图所示,由图可得f (2)<f (-1)<f (5).6.(2015山东潍坊四县联考,11)不等式x 2-ax-b<0的解集是(2,3),则不等式bx 2-ax-1>0的解集是 .答案: - -解析:∵不等式x 2-ax-b<0的解集为(2,3), ∴一元二次方程x 2-ax-b=0的根为x 1=2,x 2=3.根据根与系数的关系可得: -所以a=5,b=-6.不等式bx 2-ax-1>0,即不等式-6x 2-5x-1>0,整理,得6x 2+5x+1<0,即(2x+1)(3x+1)<0,解之得- <x<-. ∴不等式bx 2-ax-1>0的解集是 - - .三、含参不等式的解法7.不等式(x+1)(x-a )<0的解集为{x|-1<x<2},则不等式- >1的解集为 .答案:{x|x<-2或x>1}解析:由已知不等式(x+1)(x-a )<0的解集为{x|-1<x<2}得x=2是(x+1)(x-a )=0的一个根, ∴a=2.∴不等式 - >1可化为 - >1,移项通分得 ->0, ∴(x+2)(x-1)>0,解得x<-2或x>1.∴所求解集为{x|x<-2或x>1}.8.解关于x 的不等式2x 2+ax+2>0.解:对于方程2x 2+ax+2=0,其判别式Δ=a 2-16=(a+4)(a-4).①当a>4或a<-4时,Δ>0,方程2x 2+ax+2=0的两根为:x 1= (-a- - ),x 2= (-a+ - ).∴原不等式的解集为- - - 或 - - . ②当a=4时,Δ=0,方程有两个相等实根,x 1=x 2=-1;当a=-4时,Δ=0,方程有两个相等实根,x 1=x 2=1.∴原不等式的解集为{x|x ≠±1}.四、不等式恒成立问题9.若一元二次不等式x 2-ax+1>0恒成立,则a 的取值范围是 .答案:-2<a<2解析:由Δ=a 2-4<0,解得-2<a<2.10.已知关于x 的不等式(m 2+4m-5)x 2-4(m-1)x+3>0对一切实数x 恒成立,求实数m 的取值范围. 解:(1)当m 2+4m-5=0,即m=1或m=-5时,显然m=1符合条件,m=-5不符合条件;(2)当m 2+4m-5≠0时,由二次函数对一切实数x 恒为正数,得 - - - -解得1<m<19.综合(1)(2)得,实数m的取值范围为[1,19).(建议用时:30分钟)1.不等式-6x2-x+2≤0的解集是()A.-B.-或C.D.-答案:B解析:原不等式等价于6x2+x-2≥0.方程6x2+x-2=0的两根为-,可得原不等式的解集为-,或x≥.2.函数y=--+log2(x+2)的定义域为()A.(-∞,-1)∪(3,+∞)B.(-∞,-1]∪[3,+∞)C.(-2,-1]D.(-2,-1]∪[3,+∞)答案:D解析:要使函数有意义,x的取值需满足解得-2<x≤-1或x≥3.3.已知0<a<1,关于x的不等式(x-a)->0的解集为()A.或B.{x|x>a}C.或D.答案:A解析:∵0<a<1,∴>1,即a<,∴不等式的解集为或.4.在R上定义运算=ad-bc,若-成立,则x的取值范围是()A.{x|x<-4或x>1}B.{x|-4<x<1}C.{x|x<-1或x>4}D.{x|-1<x<4}答案:B解析:由已知-=x2+3x,=4,∴x2+3x<4,即x2+3x-4<0,解得-4<x<1.5.若关于x的不等式ax-b>0的解集为(1,+∞),则关于x的不等式->0的解集为()A.(-1,2)B.(-∞,-1)∪(2,+∞)C.(1,2)D.(-∞,-2)∪(1,+∞)答案:B解析:因为关于x的不等式ax-b>0的解集为(1,+∞),所以a>0,且=1,即a=b,所以关于x的不等式->0可化为->0,其解集是(-∞,-1)∪(2,+∞).6.已知二次方程ax2+bx+c=0的两个根是-2,3,若a>0,那么ax2-bx+c>0的解集是. 答案:{x|x<-3或x>2}解析:由题意知---∴b=-a,c=-6a.∴不等式ax2-bx+c>0,化为ax2+ax-6a>0,又∵a>0,∴x2+x-6>0,而方程x2+x-6=0的根为-3和2,∴不等式的解集是{x|x<-3或x>2}.7.已知关于x的不等式x2-ax+2a>0在R上恒成立,则实数a的取值范围是. 答案:(0,8)解析:由题意得,Δ=(-a)2-4×2a<0.即a2-8a<0,∴0<a<8.8.设0≤α≤π,不等式8x2-(8sin α)x+sin α≥0的解集为R,则α的取值范围是. 答案:πππ解析:由已知不等式的解集为R,∴Δ=64sin2α-32sin α≤0,解得0≤sin α≤.∴由y=sin x的图象知,当0≤α≤π时,解得0≤α≤π或π≤α≤π.9.已知不等式x2-2x-3<0的解集为A,不等式x2+4x-5<0的解集为B,(1)求A∪B;(2)若不等式x2+ax+b<0的解集是A∪B,求ax2+x+b<0的解集.解:(1)解不等式x2-2x-3<0,得A={x|-1<x<3}.解不等式x2+4x-5<0,得B={x|-5<x<1}.∴A∪B={x|-5<x<3}.(2)由x2+ax+b<0的解集为{x|-5<x<3},∴-解得-∴2x2+x-15<0.∴不等式解集为-.。
高二数学人教A必修5练习:3.2 一元二次不等式及其解法(二) pdf版含解析
C.{x|x≥1 或 x=-2}
D.{x|x≤-2 或 x=1}
答案 C
解析 当 x=-2 时,0≥0 成立.当 x>-2 时,原不等式变为 x-1≥0,即 x≥1.
∴不等式的解集为{x|x≥1 或 x=-2}. x2-2x-2
3.不等式 x2+x+1 <2 的解集为( )
A.{x|x≠-2}
B.R
11.某省每年损失耕地 20 万亩,每亩耕地价值 24 000 元,为了减小耕地损失,决定 5
按耕地价格的 t%征收耕地占用税,这样每年的耕地损失可减少 2t 万亩,为了既减少耕地 的损失又保证此项税收一年不少于 9 000 万元,t%应在什么范围内变动?
解 由题意可列ห้องสมุดไป่ตู้等式如下:
( )5
20- t 2 ·24 000·t%≥9 000⇔3≤t≤5.
得-1<x<6,∴集合 A 为{x|-1<x<6},
∴A∩Z 的元素有 0,1,2,3,4,5,共 6 个元素.
6.对任意 a∈[-1,1],函数 f(x)=x2+(a-4)x+4-2a 的值恒大于零,则 x 的取值范围
是( )
A.1<x<3
B.x<1 或 x>3
C.1<x<2
D.x<1 或 x>2
所以 g(x)<0 的解集为∁IQ, 因此Error!的解集为 P∩∁IQ. 10.如果 A={x|ax2-ax+1<0}=∅,则实数 a 的取值范围为________. 答案 0≤a≤4 解析 a=0 时,A=∅;当 a≠0 时,A=∅⇔ax2-ax+1≥0 恒成立⇔Error!⇔0<a≤4, 综上所述,实数 a 的取值范围为 0≤a≤4. 三、解答题
人教A版高中数学必修五练习一元二次不等式及其解法
3.2 一元二次不等式及其解法第1课时 一元二次不等式及其解法课后篇巩固提升基础巩固1.不等式(x+2)(x-1)>4的解集为( ) A.(-∞,-2)∪(3,+∞) B.(-∞,-3)∪(2,+∞) C.(-2,3) D.(-3,2)x 2+x-6>0,即(x+3)(x-2)>0,所以x>2或x<-3,即解集为(-∞,-3)∪(2,+∞).2.已知集合M={x|0≤x<2},N={x|x 2-2x-3<0},则M ∩N=( ) A.{x|0≤x<1} B.{x|0≤x<2} C.{x|0≤x ≤1} D.{x|0≤x ≤2}N={x|x 2-2x-3<0}={x|-1<x<3},M={x|0≤x<2},所以M ∩N={x|0≤x<2}.3.若函数f (x )=x -4mx 2+4mx+3的定义域为R ,则实数m 的取值范围是( )A.(-∞,34)B.[0,34)C.(34,+∞) D.(-34,34)mx 2+4mx+3≠0对一切x ∈R 恒成立.当m=0时,显然成立;当m ≠0时,应有Δ=16m 2-12m<0,解得0<m<34.综上,实数m 的取值范围是[0,34).4.关于x 的不等式2x 2+ax-a 2>0的解集中的一个元素为1,则实数a 的取值范围是( ) A.(-∞,-1)∪(2,+∞) B.(-1,2)C.(-∞,-1)∪(12,+∞)D.(-1,12)x 的不等式2x 2+ax-a 2>0的解集中的一个元素为1,所以f (1)=2+a-a 2>0,即a 2-a-2<0,解得-1<a<2.5.已知一元二次不等式f (x )<0的解集为{x|x<1或x>2},则f (x-2)>0的解集为( ) A.{x|1<x<2} B.{x|3<x<4} C.{x|-1<x<0}D.{x|x<3或x>4}f (x )>0的解集为{x|1<x<2},则由f (x-2)>0可得1<x-2<2.即3<x<4.故f (x-2)>0的解集为{x|3<x<4}.6.二次函数y=ax 2+bx+c (x ∈R )的部分对应值如下表:则不等式ax 2+bx+c>0的解集是 .y=ax 2+bx+c (x ∈R )的草图如图.由图象得不等式ax 2+bx+c>0的解集是{x|x<-2或x>3}.x|x<-2或x>3}7.若关于x 的不等式组{x -1>a 2,x -4<2a解集不是空集,则实数a 的取值范围是 .{x >1+a 2,x <4+2a ,要使不等式组的解集不是空集,应有a 2+1<4+2a ,即a 2-2a-3<0,解得-1<a<3.1<a<38.若关于x 的不等式m (x-1)>x 2-x 的解集为{x|1<x<2},则实数m 的值为 .1和2是关于x 的方程m (x-1)=x 2-x ,即x 2-(m+1)x+m=0的两根,所以{1+2=m +1,1×2=m ,解得m=2.9.解不等式0≤x 2-x-2≤4.{x 2-x -2≥0,x 2-x -2≤4.①②解①得x ≤-1或x ≥2; 解②得-2≤x ≤3.所以原不等式的解集为{x|x ≤-1或x ≥2}∩{x|-2≤x ≤3}={x|-2≤x ≤-1或2≤x ≤3}.10.已知函数y=√ax 2+2ax +1的定义域为R . (1)求a 的取值范围.(2)若函数的最小值为√22,解关于x 的不等式x 2-x-a 2-a<0.因为函数y=2+2ax +1的定义域为R ,所以ax 2+2ax+1≥0恒成立. 当a=0时,1≥0,不等式恒成立; 当a ≠0时,则{a >0,Δ=4a 2-4a ≤0,解得0<a ≤1. 综上,0≤a ≤1.(2)因为函数的最小值为√22,所以y=ax 2+2ax+1的最小值为12,因此4a -4a 24a=12,解得a=12.于是不等式可化为x 2-x-34<0,即4x 2-4x-3<0,解得-12<x<32.故不等式x 2-x-a 2-a<0的解集为{x |-12<x <32}.能力提升1.已知函数f (x )=(ax-1)(x+b ),如果不等式f (x )>0的解集是(-1,3),则不等式f (-2x )<0的解集是 ( )A.(-∞,-32)∪(12,+∞)B.(-32,12) C.(-∞,-12)∪(32,+∞)D.(-12,32)f (x )>0,即(ax-1)(x+b )>0.因为其解集是(-1,3),所以{a <0,1a =-1,-b =3,解得{a =-1,b =-3,于是f (x )=(-x-1)(x-3),所以不等式f (-2x )<0,即为(2x-1)(-2x-3)<0,解得x>12或x<-32.2.若关于x 的不等式x 2+ax+1≥0对一切x ∈(0,12]成立,则a 的最小值为( ) A.0B.-2C.-52D.-3ax ≥-(x 2+1),x>0,得a ≥-(x +1x ).∵x ∈(0,12],∴由y=x+1x 的单调性可知,y=x+1x 的最小值为12+2=52,∴a ≥-52.3.若关于x 的不等式3kx 2+k+8<(13)-6kx的解集为空集,则实数k 的取值范围是( )A.0<k<1B.0≤k<1C.0≤k ≤1D.0<k ≤13kx2+k+8<36kx ,即kx 2-6kx+k+8<0的解集为空集.若k=0,不等式即为8<0,解集为空集,符合题意;若k ≠0,要使不等式的解集为空集,应有{k >0,(-6k )2-4k (k +8)≤0,解得0<k ≤1.故实数k 的取值范围是0≤k ≤1.4.函数y=2的定义域为 .-x 2-3x+4>0,即x 2+3x-4<0,解得-4<x<1.故函数的定义域为(-4,1).-4,1)5.已知当x ∈(1,2)时,不等式x 2+mx+4<0恒成立,则m 的取值范围是 .f (x )=x 2+mx+4,要使x ∈(1,2)时,不等式x 2+mx+4<0恒成立, 则有{f (1)≤0,f (2)≤0,即{1+m +4≤0,4+2m +4≤0.解得m ≤-5.-∞,-5]6.对于实数x ,当n ≤x<n+1(n ∈Z )时,规定[x ]=n ,则不等式4[x ]2-36[x ]+45<0的解集为 .t=[x ],则不等式化为4t 2-36t+45<0,解得32<t<152.而t=[x ],所以32<[x ]<152.由[x ]的定义可知x 的取值范围是2≤x<8,即不等式的解集为{x|2≤x<8}.x|2≤x<8}7.若关于x 的不等式ax 2+3x-1>0的解集是{x |12<x <1}. (1)求a 的值;(2)求不等式ax 2-3x+a 2+1>0的解集.由题意可知方程ax 2+3x-1=0的两个实数根为12和1,且a<0,则12+1=-3a ,12×1=-1a ,解得a=-2.(2)由(1)知不等式ax 2-3x+a 2+1>0即为-2x 2-3x+5>0,即2x 2+3x-5<0. 因为2x 2+3x-5=0有两根为x 1=1,x 2=-52, 所以不等式的解集为{x |-52<x <1}. 8.已知函数f (x )=x 2+ax+3.(1)当x ∈R 时,f (x )≥a 恒成立,求a 的取值范围; (2)当x ∈[-2,2]时,f (x )≥a 恒成立,求a 的取值范围.f (x )≥a ,即x 2+ax+3-a ≥0,要使x ∈R 时,x 2+ax+3-a ≥0恒成立,应有Δ=a 2-4(3-a )≤0,即a 2+4a-12≤0,解得-6≤a ≤2.故a 的取值范围为-6≤a ≤2.(2)当x ∈[-2,2]时,设g (x )=x 2+ax+3-a. 分以下三种情况讨论:①当-a2≤-2,即a ≥4时,g (x )在[-2,2]上单调递增,g (x )在[-2,2]上的最小值为g (-2)=7-3a ,因此{a ≥4,7-3a ≥0,无解; ②当-a2≥2,即a ≤-4时,g (x )在[-2,2]上单调递减,g (x )在[-2,2]上的最小值为g (2)=7+a ,因此{a ≤-4,7+a ≥0,解得-7≤a ≤-4;③当-2<-a2<2,即-4<a<4时,g (x )在[-2,2]上的最小值为g (-a 2)=-a 24-a+3, 因此{-4<a <4,-a 24-a +3≥0,解得-4<a ≤2.综上所述,实数a 的取值范围是-7≤a ≤2.。
高中数学必修5一元二次不等式及其解法精选题目(附答案)
高中数学必修5一元二次不等式及其解法精选题目(附答案)1.一元二次不等式我们把只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式,即形如ax2+bx+c>0(≥0)或ax2+bx+c<0(≤0)(其中a≠0)的不等式叫做一元二次不等式.2.一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,称为这个一元二次不等式的解集.3.一元二次不等式与相应的二次函数及一元二次方程的关系表题型一:一元二次不等式解法1.解下列不等式:(1)2x2+5x-3<0;(2)-3x2+6x≤2;(3)4x2+4x+1>0;(4)-x2+6x-10>0.题型二:三个“二次”关系的应用2.若不等式ax 2+bx +2>0的解集是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-12<x <13,则a +b 的值为( )A .14B .-10C .10D .-143.已知一元二次不等式x 2+px +q <0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-12<x <13,求不等式qx 2+px +1>0的解集.题型三:解含参数的一元二次不等式4.解关于x 的不等式x 2+(1-a )x -a <0.巩固练习:1.不等式6x 2+x -2≤0的解集为( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-23≤x ≤12B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≤-23或x ≥12 C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≥12D.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≤-23 2.设a <-1,则关于x 的不等式a (x -a )⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0的解集为( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <a 或x >1a B .{x |x >a } C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >a 或x <1aD.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <1a 3.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 .(0,2)B .(-2,1)C .(-∞,-2)∪(1,+∞)D .(-1,2)4.不等式mx 2-ax -1>0(m >0)的解集可能是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-1或x >14 B .R C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-13<x <32 D .∅5.函数y =17-6x -x 2的定义域为( )A .[-7,1]B .(-7,1)C .(-∞,-7]∪[1,+∞)D .(-∞,-7)∪(1,+∞)6.已知全集U =R ,A ={x |x 2-1≥0},则∁U A =________.7.若二次函数y =ax 2+bx +c (a <0)的图象与x 轴的两个交点为(-1,0)和(3,0),则不等式ax 2+bx +c <0的解集是________.8.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 2+2x ,x ≥0,-x 2+2x ,x <0.若f (a )≤3,则a 的取值范围是________.9.解关于x 的不等式x 2-3ax -18a 2>0. 10.若函数f (x )=2 018ax 2+2ax +2的定义域是R ,求实数a 的取值范围.参考答案:1.[解] (1)Δ=49>0,方程2x 2+5x -3=0的两根为x 1=-3,x 2=12, 作出函数y =2x 2+5x -3的图象,如图①所示.由图可得原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-3<x <12.(2)原不等式等价于3x 2-6x +2≥0.Δ=12>0,解方程3x 2-6x +2=0,得x 1=3-33,x 2=3+33,作出函数y =3x 2-6x +2的图象,如图②所示,由图可得原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≤3-33或x ≥3+33. (3)∵Δ=0,∴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的图象如图所示.由图可得原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠-12,x ∈R.(4)原不等式可化为x 2-6x +10<0,∵Δ=-4<0, ∴方程x 2-6x +10=0无实根,∴原不等式的解集为∅. 2.解:由已知得,ax 2+bx +2=0的解为-12,13,且a <0. ∴⎩⎪⎨⎪⎧-b a =-12+13,2a =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12×13,解得⎩⎨⎧a =-12,b =-2,∴a +b =-14.3.解:因为x 2+px +q <0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-12<x <13,所以x 1=-12与x 2=13是方程x 2+px +q =0的两个实数根,由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧13-12=-p ,13×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=q ,解得⎩⎪⎨⎪⎧p =16,q =-16 .所以不等式qx 2+px +1>0即为-16x 2+16x +1>0,整理得x 2-x -6<0,解得-2<x <3.即不等式qx 2+px +1>0的解集为{x |-2<x <3}.4.[解] 方程x 2+(1-a )x -a =0的解为x 1=-1,x 2=a ,函数y =x 2+(1-a )x -a 的图象开口向上,则当a <-1时,原不等式解集为{x |a <x <-1};当a =-1时,原不等式解集为∅;当a >-1时,原不等式解集为{x |-1<x <a }. 5.设a ∈R ,解关于x 的不等式ax 2+(1-2a )x -2>0.5.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. 练习:1.解析:选A 因为6x 2+x -2≤0⇔(2x -1)·(3x +2)≤0,所以原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-23≤x ≤12. 2.解析:选A ∵a <-1,∴a (x -a )·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0⇔(x -a )·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a >0.又a <-1,∴1a >a ,∴x >1a 或x <a .3.解析:选B 由a ⊙b =ab +2a +b ,得x ⊙(x -2)=x (x -2)+2x +x -2=x 2+x -2<0,所以-2<x <1.4.解析:选A 因为Δ=a 2+4m >0,所以函数y =mx 2-ax -1的图象与x 轴有两个交点,又m >0,所以原不等式的解集不可能是B 、C 、D ,故选A.5.解析:选B 由7-6x -x 2>0,得x 2+6x -7<0,即(x +7)(x -1)<0,所以-7<x <1,故选B.6.解析:∁U A ={x |x 2-1<0}={x |-1<x <1}. 答案:{x |-1<x <1}7.解析:根据二次函数的图象知所求不等式的解集为(-∞,-1)∪(3,+∞). 答案:(-∞,-1)∪(3,+∞)8.解析:当a ≥0时,a 2+2a ≤3,∴0≤a ≤1;当a <0时,-a 2+2a ≤3,∴a <0.综上所述,a 的取值范围是(-∞,1].9.解:将x 2-3ax -18a 2>0变形得(x -6a )(x +3a )>0, 方程(x -6a )(x +3a )=0的两根为6a ,-3a .所以当a >0时,6a >-3a ,原不等式的解集为{x |x <-3a 或x >6a };当a =0时,6a =-3a =0,原不等式的解集为{x |x ≠0}; 当a <0时,6a <-3a ,原不等式的解集为{x |x <6a 或x >-3a }. 10.解:因为f (x )的定义域为R ,所以不等式ax 2+2ax +2>0恒成立. (1)当a =0时,不等式为2>0,显然恒成立;(2)当a ≠0时,有⎩⎨⎧ a >0,Δ=4a 2-8a <0,即⎩⎨⎧a >0,0<a <2,所以0<a <2.综上可知,实数a 的取值范围是[0,2).。
2020年高二数学人教A必修5练习:3.2 一元二次不等式及其解法(一) Word版含解析
§3.2一元二次不等式及其解法(一)课时目标1.会解简单的一元二次不等式.2.了解一元二次不等式与二次函数、一元二次方程之间的相互关系.1.一元一次不等式一元一次不等式经过变形,可以化成ax>b (a≠0)的形式.(1)若a>0,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x>ba;(2)若a<0,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x<ba.2.一元二次不等式一元二次不等式经过变形,可以化成下列两种标准形式:(1)ax2+bx+c>0 (a>0);(2)ax2+bx+c<0 (a>0).3.一元二次不等式与二次函数、一元二次方程的关系如下表所示:判别式Δ=b2-4acΔ>0 Δ=0 Δ<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ax2+bx+c>0(a>0)的解集(-∞,x1)∪(x2,+∞) {x|x∈R且x≠-b2a}Rax2+bx+c<0(a>0)的解集{x|x1<x<x2} ∅∅一、选择题1.不等式-6x2-x+2≤0的解集是()A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|-23≤x≤12B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x≤-23或x≥12C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x≥12D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x≤-32答案 B解析 ∵-6x 2-x +2≤0,∴6x 2+x -2≥0, ∴(2x -1)(3x +2)≥0,∴x ≥12或x ≤-23.2.一元二次方程ax 2+bx +c =0的根为2,-1,则当a <0时,不等式ax 2+bx +c ≥0的解集为( )A .{x |x <-1或x >2}B .{x |x ≤-1或x ≥2}C .{x |-1<x <2}D .{x |-1≤x ≤2} 答案 D解析 由题意知,-b a =1,ca=-2,∴b =-a ,c =-2a ,又∵a <0,∴x 2-x -2≤0,∴-1≤x ≤2.3.函数y =lg(x 2-4)+x 2+6x 的定义域是( ) A .(-∞,-2)∪[0,+∞) B .(-∞,-6]∪(2,+∞) C .(-∞,-2]∪[0,+∞) D .(-∞,-6)∪[2,+∞) 答案 B解析 ∵⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4>0,x 2+6x ≥0,∴x ≤-6或x >2.4.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 .(0,2)B .(-2,1)C .(-∞,-2)∪(1,+∞)D .(-1,2) 答案 B解析 ∵x ⊙(x -2)=x (x -2)+2x +x -2<0, ∴x 2+x -2<0.∴-2<x <1.5.若不等式mx 2+2mx -4<2x 2+4x 的解集为R ,则实数m 的取值范围是( ) A .(-2,2) B .(-2,2] C .(-∞,-2)∪[2,+∞) D .(-∞,2) 答案 B解析 ∵mx 2+2mx -4<2x 2+4x , ∴(2-m )x 2+(4-2m )x +4>0. 当m =2时,4>0,x ∈R ;当m <2时,Δ=(4-2m )2-16(2-m )<0, 解得-2<m <2.此时,x ∈R . 综上所述,-2<m ≤2.6.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +6,x ≥0,x +6, x <0,则不等式f (x )>f (1)的解是( )A .(-3,1)∪(3,+∞)B .(-3,1)∪(2,+∞)C .(-1,1)∪(3,+∞)D .(-∞,-3)∪(1,3) 答案 A解析 f (1)=12-4×1+6=3,当x ≥0时,x 2-4x +6>3,解得x >3或0≤x <1; 当x <0时,x +6>3,解得-3<x <0.所以f (x )>f (1)的解是(-3,1)∪(3,+∞). 二、填空题7.二次函数y =ax 2+bx +c 的部分对应点如下表:X -3 -2 -1 0 1 2 3 4 y6 0 -4 -6 -6 -4 0 6 则不等式ax 2+bx +c >0的解集是______________. 答案 {x |x <-2或x >3}8.不等式-1<x 2+2x -1≤2的解集是________. 答案 {x |-3≤x <-2或0<x ≤1}解析 ∵⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x -3≤0,x 2+2x >0,∴-3≤x <-2或0<x ≤1.9.已知x =1是不等式k 2x 2-6kx +8≥0的解,则k 的取值范围是______________. 答案 k ≤2或k ≥4解析 x =1是不等式k 2x 2-6kx +8≥0的解,把x =1代入不等式得k 2-6k +8≥0, 解得k ≥4或k ≤2.10.不等式(x 2-x +1)(x 2-x -1)>0的解集是________________.答案 {x |x <1-52或x >1+52}解析 ∵x 2-x +1=⎝⎛⎭⎫x -122+34>0, ∴(x 2-x -1)(x 2-x +1)>0可转化为 解不等式x 2-x -1>0,由求根公式知,x 1=1-52,x 2=1+52.∴x 2-x -1>0的解集是 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <1-52或x >1+52. ∴原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <1-52或x >1+52. 三、解答题11.若不等式ax 2+bx +c ≥0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-13≤x ≤2,求关于x 的不等式cx 2-bx +a <0的解集.解 由ax 2+bx +c ≥0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-13≤x ≤2,知a <0,且关于x 的方程ax 2+bx +c =0的两个根分别为-13,2,∴⎩⎨⎧-13+2=-b a -13×2=ca,∴b =-53a ,c =-23a .所以不等式cx 2-bx +a <0可变形为 ⎝⎛⎭⎫-23a x 2-⎝⎛⎭⎫-53a x +a <0, 即2ax 2-5ax -3a >0.又因为a <0,所以2x 2-5x -3<0,所以所求不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-12<x <3.12.解关于x 的不等式x 2-(a +a 2)x +a 3>0. 解 将不等式x 2-(a +a 2)x +a 3>0变形为 (x -a )(x -a 2)>0. ∵a 2-a =a (a -1).∴当a <0或a >1时,a <a 2,解集为{x |x <a 或x >a 2}. 当0<a <1时,a 2<a ,解集为{x |x <a 2或x >a }. 当a =0或1时,解集为{x |x ∈R 且x ≠a }.综上知,当a <0或a >1时,不等式的解集为{x |x <a 或x >a 2}; 当0<a <1时,不等式的解集为{x |x <a 2或x >a };当a =0或1时,不等式的解集为{x |x ∈R 且x ≠a }.【能力提升】13.已知a 1>a 2>a 3>0,则使得(1-a i x )2<1 (i =1,2,3)都成立的x 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫0,1a 1B.⎝⎛⎭⎫0,2a 1C.⎝⎛⎭⎫0,1a 3D.⎝⎛⎭⎫0,2a 3 答案 B解析 由(1-a i x )2<1, 得1-2a i x +(a i x )2<1, 即a i ·x (a i x -2)<0. 又a 1>a 2>a 3>0.∴0<x <2a i ,即x <2a 1,x <2a 2且x <2a 3.∵2a 3>2a 2>2a 1>0 ∴0<x <2a 1.14.解关于x 的不等式:ax 2-2≥2x -ax (a ∈R ). 解 原不等式移项得ax 2+(a -2)x -2≥0, 化简为(x +1)(ax -2)≥0. 当a =0时,x ≤-1;当a >0时,x ≥2a 或x ≤-1;当-2<a <0时,2a≤x ≤-1;当a =-2时,x =-1;当a <-2时,-1≤x ≤2a.综上所述,当a >0时,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≥2a 或x ≤-1;当a =0时,解集为{}x |x ≤-1;当-2<a <0时,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2a ≤x ≤-1;当a =-2时,解集为{}x |x =-1;当a <-2时,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-1≤x ≤2a .1.解一元二次不等式可按照“一看,二算,三写”的步骤完成,但应注意,当二次项系数为负数时,一般先化为正数再求解,一元二次不等式的解集是一个集合,要写成集合的形式.2.一元二次不等式解集的端点值一般是对应的一元二次方程的根.3.含参数的一元二次不等式的求解往往要分类讨论,分类标准要明确,表达要有层次,讨论结束后要进行总结......................................使用本文档删除后面的即可致力于打造全网一站式文档服务需求,为大家节约时间文档来源网络仅供参考欢迎您下载可以编辑的word文档谢谢你的下载本文档目的为企业和个人提供下载方便节省工作时间,提高工作效率,打造全网一站式精品需求!欢迎您的下载,资料仅供参考!(本文档收集于网络改编,由于文档太多,审核难免疏忽,如有侵权或雷同,告知本店马上删除)。
3.2.2_一元二次不等式及其解法习题课_课件(人教A版必修5)
第 三章 不等式
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+0.01x2,s乙= 0.05x+0.005x2. 问:甲、乙两车有无超速现象? 解:由题意知,对于甲车,有0.1x+0.01x2 >12,即x2+10x-1200>0,解得x>30或x <-40(不合实际意义,舍去),
第 三章 不等式
3.某工厂生产商品M,若每件定价80元, 则每年可销售80万件,税务部门对市场销售 的商品要征收附加费,为了既增加国家收入, 又有利于市场活跃,必须合理确定征收的税 率.据市场调查,若政府对商品M征收的税 率为P%(即每百元征收P元)时,每年的销售 量减少10P万件,据此,问:
栏目 导引
集是全体实数(或恒成立)的条件是当 a=0 时,
b=0,c>0;
当
a≠0
时a>0 Δ<0
.
(2)不等式 ax2+bx+c<0 的解集是全体实数
(或恒成立)的条件是当 a=0 时,b=0,c<0;
当
a≠0
时,a<0 Δ<0
.
类似地有 f(x)≤a 恒成立⇔[f(x)]max≤a;f(x)≥a 恒成立⇔[f(x)]min≥a.
栏目 导引
第 三章 不等式
∵Δ=36>0,方程R2-10R+16=0的两个 实数根为R1=2,R2=8. 9分 然后画出二次函数y=R2-10R+16的图象, 由图象得不等式的解集为{R|2≤R≤8}. 10分 即当2≤R≤8时,每年在此项经营中所收附 加税金不少于112万元. 12分 名师微博 正确列出不等式是关键.
栏目 导引
第 三章 不等式
②若 a2-1≠0,即 a≠±1 时, 原不等式解集为 R 的条件是 a2-1<0, Δ=[-a-1]2+4a2-1<0, 解得-35<a<1. 综上所述,符合条件的实数 a 的取值范围是(- 35,1].
新人教版高中数学必修5(A)一元二次不等式及其解法
一元二次不等式及其解法教学目标:掌握一元二次不等式的解法教学重点:掌握一元二次不等式的解法教学过程1、一元二次方程、一元二次不等式与二次函数的关系2、一元二次不等式的解法步骤一元二次不等式()00022≠<++>++a c bx ax c bx ax 或的解集:设相应的一元二次方程()002≠=++a c bx ax 的两根为2121x x x x ≤且、,ac b 42-=∆,那么不 0>∆0=∆0<∆二次函数c bx ax y ++=2〔0>a 〕的图象c bx ax y ++=2c bx ax y ++=2c bx ax y ++=2一元二次方程()的根002>=++a c bx ax有两相异实根)(,2121x x x x <有两相等实根ab x x 221-==无实根 的解集)0(02>>++a c bx ax{}21x x x x x ><或⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≠a b x x 2R 的解集)0(02><++a c bx ax{}21x x x x <<∅∅3例1、解关于x 的不等式0)1(2>---a a x x 解:原不等式可以化为:0))(1(>--+a x a x假设)1(-->a a 即21>a 那么a x >或a x -<1 假设)1(--=a a 即21=a 那么0)21(2>-x R x x ∈≠,21假设)1(--<a a 即21<a 那么a x <或a x ->1 例2、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3、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X 围.解:当a >0时不合 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小结:一元二次不等式的解法。
人教a版必修5学案:3.2一元二次不等式及其解法(2)(含答案)
3.2 一元二次不等式及其解法(二)自主学习知识梳理1.解分式不等式的同解变形法则: (1)f (x )g (x )>0⇔____________; (2)f (x )g (x )≤0⇔________________; (3)f (x )g (x )≥a ⇔f (x )-ag (x )g (x )≥0. 2.处理不等式恒成立问题的常用方法: (1)一元二次不等式恒成立的情况:ax 2+bx +c>0 (a ≠0)恒成立⇔____________; ax 2+bx +c ≤0 (a ≠0)恒成立⇔____________.(2)一般地,若函数y =f(x),x ∈D 既存在最大值,也存在最小值,则: a>f(x),x ∈D 恒成立⇔____________; a<f(x),x ∈D 恒成立⇔____________.自主探究对于一元二次方程ax 2+bx +c =0 (a ≠0),你能借助二次函数的图象,探求两根满足下列特征的等价条件吗?(1)两个正根⇔____________; (2)两个负根⇔____________; (3)一正一负根⇔____________; (4)两根都小于k ⇔____________;(5)一根大于k ,一根小于k ⇔____________. (注:答案不唯一)对点讲练知识点一 分式不等式的解法例1 解分式不等式: (1)x +12-x ≥-2;(2)x 2+2x -3-x 2+x +6<0.总结 简单的分式不等式在求解时多化为f (x )g (x )>0,f (x )g (x )<0的形式,在变形的过程中,要注意等价性,同时要注意不等号是否含有等号,如f (x )g (x )≥0应⇔⎩⎪⎨⎪⎧ f (x )≥0g (x )>0或⎩⎪⎨⎪⎧f (x )≤0,g (x )<0但不等价于f(x)g(x)≥0,要注意这一点.变式训练1解不等式:x+2x2+x+1>1.知识点二恒成立问题例2设函数f(x)=mx2-mx-1.(1)若对于一切实数x,f(x)<0恒成立,求m的取值范围;(2)对于x∈[1,3],f(x)<-m+5恒成立,求m的取值范围.总结含参数的二次不等式在某区间内恒成立,常有两种处理方法:方法一是利用二次函数在区间上的最值来处理;方法二是分离出参数再去求函数的最值.变式训练2若不等式2x-1>m(x2-1)对满足|m|≤2的所有实数都成立,求x的取值范围.知识点三一元二次方程根的分布例3 设a ∈R ,关于x 的一元二次方程7x 2-(a +13)x +a 2-a -2=0有两实根x 1,x 2,且0<x 1<1<x 2<2,求a 的取值范围.总结 解二次方程根的分布问题,首先要分清对应的二次函数的开口方向,及根所在的区间范围,列出有关的不等式及不等式组,进而求解.变式训练3 若方程4x +(m -3)·2x +m =0有两个不相同的实根,求m 的取值范围.1.解分式不等式时一定要等价变形为一边为零的形式,再化归成整式不等式(组)或高次不等式.若不等式含有等号时,分母不为零.2.对于有的恒成立问题,分离参数是一种行之有效的方法.这是因为将参数予以分离后,问题往往会转化为函数问题,从而得以迅速解决.当然这必须以参数容易分离作为前提.分离参数时,经常要用到下述简单结论:(1)a >f (x )恒成立⇔a >f (x )max ;(2)a <f (x )恒成立⇔a <f (x )min .3.解有关一元二次方程根的分布及其他综合问题,要注意结合对应的二次函数图象特征,使问题更简单、直观.课时作业一、选择题1.不等式(x -1)x +2≥0的解集是( ) A .{x |x >1} B .{x |x ≥1} C .{x |x ≥1或x =-2} D .{x |x ≥-2或x =1}2.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}3.若a >0,b >0,则不等式-b <1x<a 等价于( )A .-1b <x <0或0<x <1aB .-1a <x <1bC .x <-1a 或x >1bD .x <-1b 或x >1a4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +6,x ≥0,x +6, x <0,则不等式f (x )>f (1)的解集是( )A .(-3,1)∪(3,+∞)B .(-3,1)∪(2,+∞)C .(-1,1)∪(3,+∞)D .(-∞,-3)∪(1,3).5.对任意a ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值恒大于零,则x 的取值范围是( )A .1<x <3B .x <1或x >3C .1<x <2D .x <1或x >2题 号1 2 3 4 5 答 案二、填空题6.如果A ={x |ax 2-ax +1<0}=∅,则实数a 的取值范围为________.7.已知x =1是不等式k 2x 2-6kx +8≥0的解,则k 的取值范围是________.8.已知关于x 的不等式axx -1<1的解集为{x |x <1或x >3},则a 的值是________.三、解答题9.已知函数f (x )=x 2ax +b(a ,b 为常数),且方程f (x )-x +12=0有两个实根为x 1=3,x 2=4.(1)求函数f (x )的解析式;(2)设k >1,解关于x 的不等式:f (x )<(k +1)x -k2-x.10.已知函数f (x )=lg[(a 2-1)x 2+(a +1)x +1].(1)若f (x )的定义域为(-∞,+∞),求实数a 的取值范围; (2)若f (x )的值域为(-∞,+∞),求实数a 的取值范围.§3.2 一元二次不等式及其解法(二)知识梳理1.(1)f (x )·g (x )>0 (2)⎩⎪⎨⎪⎧f (x )·g (x )≤0g (x )≠0 2.(1)⎩⎨⎧ a >0Δ<0 ⎩⎪⎨⎪⎧a <0Δ≤0(2)a >f (x )max a <f (x )min自主探究(1)⎩⎪⎨⎪⎧ Δ≥0x 1+x 2>0x 1x 2>0 (2)⎩⎪⎨⎪⎧Δ≥0x 1+x 2<0x 1x 2>0(3)⎩⎨⎧Δ>0x 1x 2<0(4)⎩⎪⎨⎪⎧Δ≥0x 1+x 2<2k (x 1-k )(x 2-k )>0 (5)⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0(x 1-k )(x 2-k )<0对点讲练例1 解 (1)x +12-x ≥-2⇔x +12-x +2≥0⇔5-x2-x ≥0⇔x -5x -2≥0⇔⎩⎪⎨⎪⎧(x -2)(x -5)≥0x -2≠0 ∴x <2或x ≥5.∴原不等式的解集为{x |x <2或x ≥5}.(2)原不等式的解集由下面两个不等式组的解集的并集构成.(1)⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x -3>0 ①x 2-x -6>0 ② ⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x -3<0 ③x 2-x -6<0 ④由①解得{x |x <-3或x >1}; 由②解得{x |x <-2或x >3}.∴不等式组(1)的解集是{x |x <-3或x >3}. 由③解得{x |-3<x <1}; 由④解得{x |-2<x <3}.∴不等式组(2)的解集是{x |-2<x <1}.综上,原不等式的解集是{x |x <-3或-2<x <1或x >3}. 变式训练1 解 因为x 2+x +1>0, 所以原不等式可化为x +2>x 2+x +1, 即x 2-1<0,解得-1<x <1,所以原不等式的解集为{x |-1<x <1}. 例2 解 (1)要mx 2-mx -1<0恒成立, 若m =0,显然-1<0.若m ≠0,⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ=m 2+4m <0⇒-4<m <0. ∴-4<m ≤0.(2)要f (x )<-m +5,就要使m ⎝⎛⎭⎫x -122+34m -6<0,x ∈[1,3]. 方法一 令g (x )=m ⎝⎛⎭⎫x -122+34m -6,x ∈[1,3], 当m >0时,g (x )在[1,3]上是增函数,∴g (x )max =g (3),∴7m -6<0,得m <67.∴0<m <67.当m =0时,-6<0恒成立.当m <0时,g (x )在[1,3]上是减函数. ∴f (x )max =g (1)=m -6<0,得m <6.∴m <0.综上所述,m <67.方法二 ∵x 2-x +1=⎝⎛⎭⎫x -122+34>0, 又∵m (x 2-x +1)-6<0,∴m <6x 2-x +1.∵函数y =6x 2-x +1=6⎝⎛⎭⎫x -122+34在[1,3]上的最小值为67.∴只需m <67即可.变式训练2 解 不等式变为m (x 2-1)-(2x -1)<0,即f (m )=m (x 2-1)-(2x -1)<0在{m |-2≤m ≤2}上恒成立, 故⎩⎪⎨⎪⎧f (2)<0,f (-2)<0.解得7-12<x <1+32,即x 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫7-12,1+32. 例3 解 设f (x )=7x 2-(a +13)x +a 2-a -2. 因为x 1,x 2是方程f (x )=0的两个实根, 且0<x 1<1,1<x 2<2,所以⎩⎪⎨⎪⎧f (0)>0,f (1)<0,f (2)>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a -2>0,7-(a +13)+a 2-a -2<0,28-2(a +13)+a 2-a -2>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a -2>0,a 2-2a -8<0,a 2-3a >0⇒⎩⎪⎨⎪⎧a <-1或a >2,-2<a <4,a <0或a >3⇒-2<a <-1或3<a <4.所以a 的取值范围是{a |-2<a <-1或3<a <4}.变式训练3 解 令2x =t ,则原方程变为t 2+(m -3)t +m =0, ∵t >0.∴关于t 的二次方程有两不同正根的充要条件为:⎩⎪⎨⎪⎧Δ=(m -3)2-4m >0x 1+x 2=-(m -3)>0x 1·x 2=m >0,解得0<m <1.∴所求m 的取值范围为(0,1). 课时作业1.C [当x =-2时,0≥0成立.当x >-2时,原不等式变为x -1≥0,即x ≥1. ∴不等式的解集为{x |x ≥1或x =-2}.] 2.A [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}.]3.D [-b <1x <a ⇔⎩⎪⎨⎪⎧ x >01x <a 或⎩⎪⎨⎪⎧x <01x>-b⇔⎩⎪⎨⎪⎧x >0x >1a或⎩⎪⎨⎪⎧x <0bx <-1⇔x >1a 或x <-1b .]4.A [f (1)=12-4×1+6=3,当x ≥0时,x 2-4x +6>3,解得x >3或0≤x <1; 当x <0时,x +6>3,解得-3<x <0.所以f (x )>f (1)的解集是x ∈(-3,1)∪(3,+∞).] 5.B [设g (a )=(x -2)a +(x 2-4x +4)g (a )>0恒成立且a ∈[-1,1]⇔⎩⎪⎨⎪⎧ g (1)=x 2-3x +2>0g (-1)=x 2-5x +6>0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x <1或x >2x <2或x >3 ⇔x <1或x >3.] 6.0≤a ≤4解析 a =0时,A =∅;当a ≠0时,A =∅⇔ax 2-ax +1≥0恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧a >0Δ≤0⇔0<a ≤4,综上所述,实数a 的取值范围为0≤a ≤4.7.k ≤2或k ≥4解析 x =1是不等式k 2x 2-6kx +8≥0的解, 把x =1代入不等式得k 2-6k +8≥0, 解得k ≥4或k ≤2. 8.23解析 原不等式化为axx -1-1=(a -1)x +1x -1<0,其等价于(x -1)[(a -1)x +1]<0.∵不等式的解集为{x |x <1或x >3},∴x =11-a=3,解得a =23.9.解 (1)将x 1=3,x 2=4分别代入方程 x 2ax +b-x +12=0 得⎩⎨⎧93a +b=-9,164a +b =-8,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1b =2,所以f (x )=x 22-x(x ≠2).(2)不等式即为x 22-x <(k +1)x -k2-x ,可转化为x 2-(k +1)x +k2-x<0.即(x -2)(x -1)(x -k )>0.①当1<k <2时,原不等式的解集为{x |1<x <k 或x >2};②当k =2时,不等式为(x -2)2(x -1)>0,原不等式的解集为{x |1<x <2或x >2}; ③当k >2时,原不等式的解集为{x |1<x <2或x >k }. 综上知,当1<k <2时,不等式的解集为{x |1<x <k 或x >2}; 当k =2时,不等式的解集为{x |1<x <2或x >2}; 当k >2时,不等式的解集为{x |1<x <2或x >k }. 10.解 (1)当a 2-1≠0时,由⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1>0,Δ=(a +1)2-4(a 2-1)<0, 得a <-1或a >53.又a 2-1=0时,得a =±1.a =-1时,满足题意.a =1时,不合题意.∴实数a 的取值范围为a ≤-1或a >53.(2)只要t =(a 2-1)x 2+(a +1)x +1能取到(0,+∞)上的任何值,则f (x )的值域为R , 故当a 2-1≠0时, 有⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1>0,Δ≥0,得1<a ≤53.又当a 2-1=0,即a =1时,t =2x +1符合题意.a =-1时不合题意.∴实数a 的取值范围为1≤a ≤53.。
人教a版必修5学案:3.2一元二次不等式及其解法(含答案)
3.2 一元二次不等式及其解法材拓展1.一元一次不等式通过同解变形,一元一次不等式可化为:ax >b .若a >0,则其解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >b a .若a <0,则其解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <b a .若a =0,b <0,解集为R ;b ≥0,解集为∅. 2.三个“二次”的关系通过同解变形,一元二次不等式可化为:ax 2+bx +c >0或ax 2+bx +c <0 (a >0). 不妨设方程ax 2+bx +c =0的两根为x 1、x 2且x 1<x 2.从函数观点来看,一元二次不等式ax 2+bx +c >0 (a >0)的解集,就是二次函数y =ax 2+bx +c (a >0)在x 轴上方部分的点的横坐标x 的集合;ax 2+bx +c <0 (a >0)的解集,就是二次函数y =ax 2+bx +c (a >0)在x 轴下方部分的点的横坐标x 的集合.从方程观点来看,一元二次方程的根是对应的一元二次不等式解集的端点值.3.简单的高次不等式的解法——数轴穿根法数轴穿根法来源于实数积的符号法则,例如要解不等式(x -1)(x -2)(x -3)>0.我们可以列表如下:x 的区间x <1 1<x <2 2<x <3 x >3 x -1 - + + + x -2 - - + + x -3 - - - +(x -3)(x -2)·(x -1) - + - +把表格的信息“浓缩”在数轴得:据此,可写出不等式(x -1)(x -2)(x -3)>0的解集是{x |1<x <2或x >3}. 一般地,利用数轴穿根法解一元高次不等式的步骤是:(1)化成形如p (x )=(x -x 1)(x -x 2)…(x -x n )>0 (或<0)的标准形式; (2)将每个因式的根标在数轴上,从右上方依次通过每个点画曲线; (3)奇次根依次穿过,偶次根穿而不过(即不要改变符号);(4)根据曲线显现出的p (x )的符号变化规律,标出p (x )的正值区间和负值区间; (5)写出不等式的解集,并检验零点是否在解集内. 4.分式不等式的解法 (1)f (x )g (x )>0⇔f (x )·g (x )>0. (2)f (x )g (x )<0⇔f (x )·g (x )<0. (3)f (x )g (x )≥0⇔⎩⎪⎨⎪⎧f (x )·g (x )≥0g (x )≠0. (4)f (x )g (x )≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧f (x )·g (x )≤0g (x )≠0. 注意:解不等式时,一般情况下不要在两边约去相同的因式.例如:解不等式:2x +1x -3>2x +13x -2.解 原不等式⇔2x +1x -3-2x +13x -2>0⇔(2x +1)2(x -3)(3x -2)>0⇔⎝⎛⎭⎫x +122(x -3)⎝⎛⎭⎫x -23>0⇔x <-12或-12<x <23或x >3.∴原不等式的解集为⎝⎛⎭⎫-∞,-12∪⎝⎛⎭⎫-12,23∪(3,+∞).5.恒成立问题(1)f (x )≥a ,x ∈D 恒成立⇔f (x )min ≥a ,x ∈D 恒成立; f (x )≤a ,x ∈D 恒成立⇔f (x )max ≤a ,x ∈D 恒成立;(2)ax 2+bx +c >0恒成立⇔⎩⎨⎧ a >0Δ<0或⎩⎪⎨⎪⎧a =b =0c >0ax 2+bx +c <0恒成立⇔⎩⎨⎧ a <0Δ<0或⎩⎪⎨⎪⎧a =b =0c <0. 6.一元二次方程根的分布我们以ax 2+bx +c =0 (a >0)为例,借助开口方向向上的二次函数的图象给出根的分布的充要条件.根的分布 二次函数的图象 充要条件x 1<k <x 2f (k )<0x 1<x 2<k⎩⎨⎧ f (k )>0-b2a <k Δ>0k <x 1<x 2⎩⎨⎧f (k )>0-b 2a >k Δ>0k 1<x 1 <x 2<k 2⎩⎨⎧f (k 1)>0f (k 2)>0k 1<-b 2a <k 2Δ>0k 1<x 1<k 2 <x 2<k 3⎩⎪⎨⎪⎧f (k 1)>0f (k 2)<0f (k 3)>0法突破一、分式不等式的解法方法链接:解分式不等式通常是移项通分再求解,切忌随意去分母(仅在分母恒大于零时可以去分母).例1 解不等式:x 2+2x -23+2x -x 2≥x .解 原不等式⇔x 2+2x -23+2x -x 2-x ≥0⇔x 3-x 2-x -23+2x -x 2≥0⇔(x 3-2x 2)+(x 2-x -2)3+2x -x 2≥0⇔(x -2)x 2+(x -2)(x +1)x 2-2x -3≤0⇔(x -2)(x 2+x +1)(x -3)(x +1)≤0⇔x -2(x +1)(x -3)≤0. 由图可知,原不等式的解集为{x |x <-1或2≤x <3}.二、含参数不等式的解法方法链接:对于含有参数的不等式,由于参数的取值范围不同,其结果就不同,因此必须对参数进行分类讨论,即要产生一个划分参数的标准.例2 解不等式:(x -k )(x +3)x +2<x +1 (k ∈R ).解 原不等式⇔kx +3k +2x +2>0⇔(x +2)(kx +3k +2)>0当k =0时,原不等式解集为{x |x >-2}; 当k >0时,(kx +3k +2)(x +2)>0,变形为⎝⎛⎭⎫x +3k +2k (x +2)>0.∵3k +2k =3+2k >3>2,∴-3k +2k<-2.∴x <-3k +2k 或x >-2.故解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >-2或x <-3k +2k . 当k <0时,原不等式⇔(x +2)⎝⎛⎭⎫x +3k +2k <0由(-2)-⎝⎛⎭⎫-3k +2k =k +2k .∴当-2<k <0时,k +2k <0,-2<-3k +2k ,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-2<x <-3k +2k ; 当k =-2时,-3k +2k=-2,原不等式⇔(x +2)2<0不等式的解集为∅;当k <-2时,k +2k >0,-2>-3k +2k .不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-3k +2k <x <-2.综上所述,当k =0时,不等式的解集为{x |x >-2}; 当k >0时,不等式的解集为 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <-3k +2k 或x >-2;当-2<k <0时,不等式的解集为 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-2<x <-3k +2k ;当k =-2时,不等式的解集为∅; 当k <-2时,不等式的解集为 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-3k +2k <x <-2.三、恒成立问题的解法方法链接:在含参数的恒成立不等式问题中,参数(“客”)和未知数(“主”)是相互牵制、相互依赖的关系,在这里是已知参数a (“客”)的取值范围,反过来求x (“主”)的取值范围,若能转换“主”与“客”两者在问题中的地位:视参数a 为“主”,未知数x 为“客”,则关于x 的一元二次不等式就立即转化为关于a 的一元一次不等式,运用反“客”为“主”的方法,使问题迎刃而解.例3 已知不等式x 2+px +1>2x +p .(1)如果不等式当|p |≤2时恒成立,求x 的取值范围; (2)如果不等式当2≤x ≤4时恒成立,求p 的取值范围.分析 题中不等式含有两个字母x ,p ,由(1)的条件可知,应视p 为变量,x 为常量,再求x 的范围;由(2)的条件可知,应视x 为变量,p 为常量,再求p 的范围.解 (1)不等式化为:(x -1)p +x 2-2x +1>0, 令f (p )=(x -1)p +x 2-2x +1,则f (p )的图象是一条直线.又因为|p |≤2,所以-2≤p ≤2,于是得:⎩⎪⎨⎪⎧f (-2)>0,f (2)>0.即⎩⎪⎨⎪⎧(x -1)·(-2)+x 2-2x +1>0,(x -1)·2+x 2-2x +1>0. 即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3>0,x 2-1>0. ∴x >3或x <-1. 故x 的取值范围是x >3或x <-1.(2)不等式可化为(x -1)p >-x 2+2x -1, ∵2≤x ≤4,∴x -1>0.∴p >-x 2+2x -1x -1=1-x .由于不等式当2≤x ≤4时恒成立,所以p >(1-x )max .而2≤x ≤4,所以(1-x )max =-1, 于是p >-1.故p 的取值范围是p >-1. 四、一元二次方程根的分布 方法链接:一元二次方程根的分布一般要借助一元二次函数的图象加以分析,准确找到限制根的分布的充要条件.常常从以下几个关键点去限制,①判别式,②对称轴,③根所在区间端点函数值的符号.例4 已知关于x 的一元二次方程x 2+2mx +2m +1=0.若方程有两根,其中一根在(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内,求m 的取值范围.解 设f (x )=x 2+2mx +2m +1,根据题意,画出示意图由图分析可得,m 满足不等式组 ⎩⎪⎨⎪⎧f (0)=2m +1<0f (-1)=2>0f (1)=4m +2<0f (2)=6m +5>0解得:-56<m <-12.五、一元二次不等式的实际应用 方法链接: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,解出不等式后还应注意变量应具有的“实际含义”.例5 国家原计划以2 400元/吨的价格收购某种农产品m 吨.按规定,农户向国家纳税为:每收入100元纳税8元(称作税率为8个百分点.即8%).为了减轻农民负担,制定积极的收购政策.根据市场规律,税率降低x 个百分点,收购量能增加2x 个百分点.试确定x 的范围,使税率调低后,国家此项税收总收入不低于原计划的78%.分析对比项 调整前 调整后税率 8% (8-x )%收购量 m (吨) (1+2x %)m (吨)税收总收入 2 400m ×8%2 400(1+2x %)m×(8-x)%解 设税率调低后的“税收总收入”为y 元. y =2 400m (1+2x %)·(8-x )%=-1225m (x 2+42x -400) (0<x ≤8).依题意,y ≥2 400m ×8%×78%即:-1225m (x 2+42x -400)≥2 400m ×8%×78%整理得x 2+42x -88≤0,解得-44≤x ≤2. 根据x 的实际意义,知0<x ≤8, 所以0<x ≤2为所求.区突破1.忽略判别式的适用范围而致错例1 若不等式(a -2)x 2+2(a -2)x -4<0对x ∈R 恒成立,求实数a 的取值范围. [错解] 不等式(a -2)x 2+2(a -2)x -4<0, 对x ∈R 恒成立.⇔{ a -Δ<0 ⇔{ a(a -2)2-4(a -2)(-4)<0 ⇔-2<a <2.[点拨] 当a -2=0时,原不等式不是一元二次不等式,不能应用根的判别式,应当单独检验不等式是否成立.[正解] 当a -2=0,即a =2时,原不等式为-4<0,所以a =2时成立. 当a -2≠0时,由题意得{ a -Δ<0, 即{ a(a -2)2-4(a -2)(-4)<0, 解得-2<a <2.综上所述,可知-2<a ≤2. 温馨点评 在中学阶段,“判别式”是与“二次”联系在一起的,对于一元一次不等式不能应用判别式法来判断.在处理形如ax 2+bx +c 的问题时,要注意对x 2系数的讨论.2.混淆“定义域为R ”与“值域为R ”的区别而致错例2 若函数y =lg(ax 2-2x +a )的值域为R ,求a 的取值范围. [错解1] ∵函数y =lg(ax 2-2x +a )的值域为R . ∴ax 2-2x +a >0对x ∈R 恒成立.∴{ aΔ<0, 即{ a-4a 2<0,∴a >1. [错解2] ∵函数y =lg(ax 2-2x +a )的值域为R . ∴代数式ax 2-2x +a 能取遍一切正值. ∴Δ=4-4a 2≥0, ∴-1≤a ≤1.[点拨] 上述解法1把值域为R 误解为定义域为R ;解法2虽然理解题意,解题方向正确,但是忽略了a <0时,代数式ax 2-2x +a 不可能取到所有正数,从而也是错误的.[正解] 当a =0时,y =lg(-2x )值域为R , a =0适合.当a ≠0时,ax 2-2x +a =a ⎝⎛⎭⎫x -1a 2+⎝⎛⎭⎫a -1a 为使y =lg(ax 2-2x +a )的值域为R , 代数式ax 2-2x +a 应取到所有正数.所以a 应满足⎩⎨⎧a a -1a ≤0,解得0<a ≤1. 综上所述,0≤a ≤1.题多解例 解不等式:lg x -1≤3-lg x . 解 方法一 lg x -1≤3-lg x⇔{ lg x -1≥-lg x ≥x -1≤(3-lg x )2 ⇔{ 1≤lg x ≤2x -7lg x +10≥0 ⇔{ 1≤lg x ≤x ≤2或lg x ≥5 ⇔1≤lg x ≤2⇔10≤x ≤100. 方法二 设lg x -1=t , 则lg x =t 2+1 (t ≥0).∴lg x -1≤3-lg x⇔{ t ≥t ≤2-t 2⇔0≤t ≤1⇔0≤lg x -1≤1 ⇔1≤lg x ≤2 ⇔10≤x ≤100.方法三 解方程lg x -1=3-lg x , 解得:x =100. 令f (x )=lg x -1,易知f (x )在[10,+∞)为增函数,g (x )=3-lg x 在[10,+∞)为减函数. 且f (100)=g (100)=1.为使f (x )≤g (x ), 则10≤x ≤100.方法四 令lg x =t ,f (t )=t -1,g (t )=3-t .在同一坐标系中画出它们的图象如图所示: 易知交点为(2,1).当1≤t ≤2时,f (t )≤g (t ). 即lg x -1≤3-lg x 成立. 由1≤t ≤2,即1≤lg x ≤2, 解得:10≤x ≤100.题赏析1.(2009·江西)若不等式9-x 2≤k (x +2)-2的解集为区间[a ,b ],且b -a =2,则k =________.解析 令y 1=9-x 2,y 2=k (x +2)-2,在同一个坐标系中作出其图象,因9-x 2≤k (x +2)-2的解集为[a ,b ]且b -a =2.结合图象知b =3,a =1,即直线与圆的交点坐标为(1,22).∴k =22+21+2= 2.答案 2赏析 本题主要考查解不等式、直线过定点问题以及数形结合的数学方法. 2.(2009·天津)设0<b <1+a ,若关于x 的不等式(x -b )2>(ax )2的解集中的整数恰有3个,则( )A .-1<a <0B .0<a <1C .1<a <3D .3<a <6解析 (x -b )2>(ax )2,(a 2-1)x 2+2bx -b 2<0,要使x 的解集中恰有3个整数,必须有a 2-1>0.又a +1>0,∴a >1.不等式变形为[(a -1)x +b ][(a +1)x -b ]<0.∵a >1,b >0,∴b a -1>0,0<ba +1<1,∴b 1-a <x <b a +1, 其中含三个整数,∴-3≤b 1-a <-2,2<ba -1≤3.∴2a -2<b ≤3a -3.∴{ 3a -3≥b >0,a -2<b <a +1,∴{ a >1,a <3,∴1<a <3. 答案 C赏析 本题考查了一元二次不等式知识灵活地运用.。
人教A版高中数学必修5第三章 不等式3.2 一元二次不等式及其解法课件
(1)直接考查一元二次不等式的解法; (2)与函数的奇偶性等相结合,考查一元二次不等式 的解法; (3)已知一元二次不等式的解集求参数.
[例 1] 为( )
(1)(2014·全国高考)不等式组xx+2>0, 的解集 |x|<1
ax2+bx+c<0 对一切 x∈R 都成立的条件为a<0, Δ<0.
2.可用(x-a)(x-b)>0 的解集代替xx- -ab>0 的解集,你认为 如何求不等式xx- -ab<0,xx- -ab≥0 及xx- -ab≤0 的解集?
提示:xx--ab<0⇔(x-a)(x-b)<0; xx--ab≥0⇔xx--ba≠0x-;b≥0, xx--ab≤0⇔xx--ba≠0x-. b≤0,
考点二
一元二次不等式的恒成立问题
[例 2] 设函数 f(x)=mx2-mx-1. (1)若对于一切实数 x,f(x)<0 恒成立,求 m 的取值范 围; (2)若对于 x∈[1,3],f(x)<-m+5 恒成立,求 m 的取 值范围.
[自主解答] (1)要使 mx2-mx-1<0 恒成立,
若 m=0,显然-1<0;
xx≠-2ba
R
判别式 Δ=b2-4ac
Δ>0
ax2+bx+c<0
(a>0)的解集 {x|x<x1<x2}
Δ=0
∅
续表 Δ<0
∅
1.ax2+bx+c>0,ax2+bx+c<0(a≠0)对一切 x∈R 都成立 的条件是什么?
提示:ax2+bx+c>0 对一切 x∈R 都成立的条件为a>0, Δ<0.
一元二次不等式及其解法 同步练习(一)新人教版必修5(A).pdf
2
2
②{x | 3 x 7}
12、0<m≤1 13、x = 3 14、m>-4 15、[ − 3 , 7 ]
24
③
④{x | 1 x 1} 3
9.若 x1 , x2 是方程 x2 + 2ax + a + 6 = 0 的两根,则 (x1 − 1)2 + (x2 −1)2 的最小值
是( )
A. − 49 4
C.8
B.18 D.不存在
10.已知 f(x)=( x − a )( x − b )+2,且是 、 方程 f( x )=0 的两根,则
a,b,, 的大小关系是( )
14.已知方程 x2 + (m + 2)x + 1 = 0 无正根,求实数 m 的取 值范围.
15.求函数 y = 15 + 7x − 2x2 − lg(7 − 4x) 的定义域.
学海无涯
答案:
1、A 6、D
2、B 7、A
3、A 8、B
4、C 9、C
5、C 10、B
11、①{x | 5 − 5 2 x 5 + 5 2 }
学海无涯
一元二次不等式及其解法 同步练习(一)
选择题 1、不等式 2x3 − 7x2 − 4x 0 的解集为( )
A、
x
x
−
1 2
或0
x
4
B、
x
−
1 2
x
o或x
4
C、
x
−
1 2
x
4
D、
2、已知集合 M = x 0 x 2, N = x x2 − 2x − 3 0 ,则 M N =( )
高中数学必修5常考题型:一元二次不等式及其解法
一元二次不等式及其解法(一)【知识梳理】1.一元二次不等式我们把只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式,即形如ax2+bx +c >0(≥0)或ax2+bx +c <0(≤0)(其中a ≠0)的不等式叫做一元二次不等式.2.一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,称为这个一元二次不等式的解集.3.一元二次不等式与相应的二次函数及一元二次方程的关系如表 判别式Δ=b2-4ac Δ>0Δ=0Δ<0一元二次方程ax2+bx +c =0(a>0)的根有两相异实根x1,x2,(x1<x2)有两相等实根x1=x2=-b2a没有实数根二次函数y =ax2+bx +c (a>0)的图象ax2+bx +c>0(a>0)的解集 错误!或x>x2}⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x ≠-b 2aRax2+bx +c<0(a>0)的解集 {}x|x1<x<x2∅ ∅题型一、一元二次不等式的解法【例1】解下列不等式: (1)2x2+7x +3>0; (2)x2-4x -5≤0; (3)-4x2+18x -814≥0;(4)-12x2+3x -5>0;(5)-2x2+3x -2<0.[解] (1)因为Δ=72-4×2×3=25>0,所以方程2x2+7x +3=0有两个不等实根x1=-3,x2=-12.又二次函数y =2x2+7x +3的图象开口向上,所以原不等式的解集为{x|x >-12,或x<-3}.(2)原不等式可化为(x -5)(x +1)≤0,所以原不等式的解集为{x|-1≤x ≤5}.(3)原不等式可化为⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -922≤0,所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x =94.(4)原不等式可化为x2-6x +10<0,Δ=(-6)2-40=-4<0,所以方程x2-6x +10=0无实根,又二次函数y =x2-6x +10的图象开口向上,所以原不等式的解集为∅.(5)原不等式可化为2x2-3x +2>0,因为Δ=9-4×2×2=-7<0,所以方程2x2-3x +2=0无实根,又二次函数y =2x2-3x +2的图象开口向上,所以原不等式的解集为R.【类题通法】解一元二次不等式的一般步骤(1)通过对不等式变形,使二次项系数大于零; (2)计算对应方程的判别式;(3)求出相应的一元二次方程的根,或根据判别式说明方程没有实根; (4)根据函数图象与x 轴的相关位置写出不等式的解集. 【对点训练】 1.解下列不等式:(1)x2-5x -6>0;(2)-x2+7x>6.(3)(2-x)(x +3)<0;(4)4(2x2-2x +1)>x(4-x). 解:(1)方程x2-5x -6=0的两根为x1=-1, x2=6.结合二次函数y =x2-5x -6的图象知,原不等式的解集为{x|x<-1或x>6}. (2)原不等式可化为x2-7x +6<0. 解方程x2-7x +6=0得,x1=1,x2=6.结合二次函数y =x2-7x +6的图象知,原不等式的解集为 {x|1<x<6}.(3)原不等式可化为(x -2)(x +3)>0. 方程(x -2)(x +3)=0两根为2和-3.结合二次函数y =(x -2)(x +3)的图象知,原不等式的解集为{x|x<-3或x>2}. (4)由原不等式得8x2-8x +4>4x -x2. ∴原不等式等价于9x2-12x +4>0.解方程9x2-12x +4=0,得x1=x2=23.结合二次函数y =9x2-12x +4的图象知,原不等式的解集为{x|x ≠23}.题型二、解含参数的一元二次不等式【例2】解关于x 的不等式x2+(1-a)x -a <0.[解]方程x2+(1-a)x -a =0的解为x1=-1,x2=a ,函数y =x2+(1-a)x -a 的图象开口向上,则当a <-1时,原不等式解集为{x|a <x <-1};当a =-1时,原不等式解集为∅;当a >-1时,原不等式解集为{x|-1<x <a}. 【类题通法】解含参数的一元二次不等式时:(1)若二次项系数含有参数,则需对二次项系数大于0与小于0进行讨论; (2)若求对应一元二次方程的根需用公式,则应对判别式Δ进行讨论; (3)若求出的根中含有参数,则应对两根的大小进行讨论. 【对点训练】2.解关于x 的不等式:ax2-(a -1)x -1<0(a ∈R). 解:原不等式可化为: (ax +1)(x -1)<0, 当a =0时,x <1,当a >0时⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1a (x -1)<0 ∴-1a <x <1.当a =-1时,x ≠1,当-1<a <0时,⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1a (x -1)>0, ∴x >-1a 或x <1.当a <-1时,-1a <1,∴x >1或x <-1a ,综上原不等式的解集是:当a =0时,{x|x <1};当a >0时,⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|-1a <x <1;当a =-1时,{x|x ≠1}; 当-1<a <0时,⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x <1或x >-1a .当a <-1时,⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x <-1a 或x >1, 题型三、一元二次不等式与相应函数、方程的关系【例3】已知关于x 的不等式x2+ax +b <0的解集为{x|1<x <2},求关于x 的不等式bx2+ax +1>0的解集.[解]∵x2+ax +b <0的解集为{x|1<x <2}, ∴1,2是x2+ax +b =0的两根.由韦达定理有⎩⎪⎨⎪⎧-a =1+2,b =1×2,得⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =2,代入所求不等式,得2x2-3x +1>0.由2x2-3x +1>0⇔(2x -1)(x -1)>0⇔x <12或x >1.∴bx2+ax +1>0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,12∪(1,+∞). 【类题通法】1.一元二次不等式ax2+bx +c >0(a ≠0)的解集的端点值是一元二次方程ax2+bx +c =0的根,也是函数y =ax2+bx +c 与x 轴交点的横坐标.2.二次函数y =ax2+bx +c 的图象在x 轴上方的部分,是由不等式ax2+bx +c >0的x 的值构成的;图象在x 轴下方的部分,是由不等式ax2+bx +c <0的x 的值构成的,三者之间相互依存、相互转化.【对点训练】3.已知方程ax2+bx +2=0的两根为-12和2.(1)求a 、b 的值;(2)解不等式ax2+bx -1>0.解:(1)∵方程ax2+bx +2=0的两根为-12和2,由根与系数的关系,得⎩⎪⎨⎪⎧-12+2=-b a,-12×2=2a .解得a =-2,b =3.(2)由(1)知,ax2+bx -1>0可变为-2x2+3x -1>0, 即2x2-3x +1<0,解得12<x <1.∴不等式ax2+bx -1>0的解集为{x|12<x <1}.【练习反馈】1.不等式x(2-x)>0的解集为( ) A .{x|x >0} B .{x|x <2} C .{x|x >2或x <0}D .{x|0<x <2}解析:选D 原不等式化为x(x -2)<0,故0<x <2. 2.已知集合M ={x|x2-3x -28≤0},N ={x|x2-x -6>0}, 则M ∩N 为( )A .{x|-4≤x <-2或3<x ≤7}B .{x|-4<x ≤-2或3≤x <7}C .{x|x ≤-2或x >3}D .{x|x <-2或x ≥3}解析:选A ∵M ={x|x2-3x -28≤0} ={x|-4≤x ≤7},N ={x|x2-x -6>0}={x|x <-2或x >3}, ∴M ∩N ={x|-4≤x <-2或3<x ≤7}.3.二次函数y =x2-4x +3在y <0时x 的取值范围是________. 解析:由y <0得x2-4x +3<0, ∴1<x <3 答案:(1,3)4.若不等式ax2+bx +2>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|-12<x <2,则实数a =________,实数b =________.解析:由题意可知-12,2是方程ax2+bx +2=0的两个根.由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧-12+2=-b a,-12×2=2a ,解得a =-2,b =3. 答案:-23 5.解下列不等式: (1)x(7-x)≥12; (2)x2>2(x -1).解:(1)原不等式可化为x2-7x +12≤0,因为方程x2-7x +12=0的两根为x1=3,x2=4, 所以原不等式的解集为{x|3≤x ≤4}. (2)原不等式可以化为x2-2x +2>0,因为判别式Δ=4-8=-4<0,方程x2-2x +2=0无实根,而抛物线y =x2-2x +2的图象开口向上,所以原不等式的解集为R.。
人教A版高中数学必修五3.2一元二次不等式及其解法课件
0
y
x1 O x2 x
0
y
O x1 =x2 x
0
y
Ox
方程ax2 + bx + c = 0 有两个不等
(a > 0)的根
实根 x1 < x2
有两个相等 实根 x1 = x2
ax2 + bx + c > 0 (a > 0)的解集
ax2 + bx + c < 0 (a > 0)的解集
所以,当一次上网时间在5小时
y
以内(含恰好5小时)时,选择公 司A的费用小于或等于选择公司B
O 5x
的费用;超过5小时,选择公司B的
费用少.
不等式 ax2 + bx + c > 0或ax2 + bx + c < 0(a > 0)
的解集是什么?
完成下表:
Δ= b2 - 4ac
y = ax2 + bx + c
x
x
<
-2或x
>
1 3
.
【规律总结】 解一元二次不等式的一般步骤:
(1)化成不等式的标准情势: ax2 + bx + c > 0或ax2 + bx + c < 0(a > 0);
(2)求方程 ax2 + bx + c = 0(a > 0) 的根, 并画出对应的二次函数 y = ax2 + bx + c(a > 0) 的图象;
5.解下列不等式: (1)(1 - x)(1 + x)> 0;(2)1 - x - 4x2 > 0; 23
高中数学新人教A版必修5第三章 3.2 第二课时 一元二次不等式及其解法(习题课)
第二课时 一元二次不等式及其解法(习题课)解简单的分式不等式[典例] 解下列不等式: (1)x +23-x ≥0;(2)2x -13-4x>1. [解] (1)原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧(x +2)(3-x )≥0,3-x ≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧(x +2)(x -3)≤0,x ≠3⇒-2≤x <3. ∴原不等式的解集为{x |-2≤x <3}. (2)原不等式可化为2x -13-4x -1>0,即3x -24x -3<0.等价于(3x -2)(4x -3)<0. ∴23<x <34. ∴原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪23<x <34.(1)解分式不等式时,要注意先移项,使右边化为零,要注意含等号的分式不等式的分母不为零.(2)分式不等式的4种形式及解题思路 ①f (x )g (x )>0⇔f (x )g (x )>0; ②f (x )g (x )<0⇔f (x )g (x )<0; ③f (x )g (x )≥0⇔f (x )g (x )≥0且g (x )≠0⇔f (x )g (x )>0或f (x )=0; ④f (x )g (x )≤0⇔f (x )g (x )≤0且g (x )≠0⇔f (x )g (x )<0或f (x )=0. (3)不等式与不等式组的同解关系①f (x )g (x )≥0⇔⎩⎪⎨⎪⎧ f (x )≥0,g (x )≥0或⎩⎪⎨⎪⎧ f (x )≤0,g (x )≤0, ②f (x )g (x )≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧f (x )≥0,g (x )≤0或⎩⎪⎨⎪⎧f (x )≤0,g (x )≥0, ③f (x )g (x )>0⇔⎩⎪⎨⎪⎧ f (x )>0,g (x )>0或⎩⎪⎨⎪⎧ f (x )<0,g (x )<0,④f (x )g (x )<0⇔⎩⎪⎨⎪⎧ f (x )>0,g (x )<0或⎩⎪⎨⎪⎧f (x )<0,g (x )>0.[活学活用]1.若集合A ={x |-1≤2x +1≤3},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪x -2x ≤0,则A ∩B =( ) A .{x |-1≤x <0} B .{x |0<x ≤1} C .{x |0≤x ≤2}D .{x |0≤x ≤1}解析:选B ∵A ={x |-1≤x ≤1},B ={x |0<x ≤2}, ∴A ∩B ={x |0<x ≤1}.2.已知关于x 的不等式ax +b >0的解集是(1,+∞),则关于x 的不等式ax -bx -2>0的解集是( )A.{}x |x <-1或x >2B.{}x |-1<x <2C.{}x |1<x <2D.{}x |x >2解析:选A 依题意,a >0且-ba =1. ax -b x -2>0⇔(ax -b )(x -2)>0⇔⎝⎛⎭⎫x -ba (x -2)>0, 即(x +1)(x -2)>0⇒x >2或x <-1.不等式中的恒成立问题2取值范围.[解] 由题意可知,只有当二次函数f (x )=x 2+2(a -2)x +4的图象与直角坐标系中的x 轴无交点时,才满足题意,则其相应方程x 2+2(a -2)x +4=0此时应满足Δ<0,即4(a -2)2-16<0,解得0<a <4.故a 的取值范围是(0,4).对于x ∈[a ,b ],f (x )<0(或>0)恒成立,应利用函数图象.1.已知f (x )=x 2+2(a -2)x +4,是否存在实数a ,使得对任意x ∈[-3,1],f (x )<0恒成立.若存在求出a 的取值范围;若不存在说明理由.解:若对任意,x ∈[-3,1],f (x )<0恒成立,则满足题意的函数f (x )=x 2+2(a -2)x +4的图象如图所示.由图象可知,此时a 应该满足⎩⎪⎨⎪⎧ f (-3)<0,f (1)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧25-6a <0,1+2a <0,解得⎩⎨⎧a >256,a <-12.这样的实数a 是不存在的,所以不存在实数a 满足:对任意x ∈[-3,1],f (x )<0恒成立. 对此类问题,要弄清楚哪个是参数,哪个是自变量.2.已知函数y =x 2+2(a -2)x +4,对任意a ∈[-3,1],y <0恒成立,试求x 的取值范围.解:原函数可化为g (a )=2xa +x 2-4x +4,是关于a 的一元一次函数. 要使对任意a ∈[-3,1],y <0恒成立,只需满足⎩⎪⎨⎪⎧ g (1)<0,g (-3)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x +4<0,x 2-10x +4<0.因为x 2-2x +4<0的解集是空集,所以不存在实数x ,使函数y =x 2+2(a -2)x +4,对任意a ∈[-3,1],y <0恒成立.(1)解决恒成立问题一定要搞清谁是自变量,谁是参数.一般地,知道谁的范围,谁就是自变量,求谁的范围,谁就是参数.分离参数法是解决不等式恒成立问题的一种行之有效的方法.a ≥f (x )恒成立⇔a ≥f (x )max (f (x )存在最大值); a ≤f (x )恒成立⇔a ≤f (x )min (f (x )存在最小值).(2)对于一元二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图象在给定区间上全部在x 轴上方,恒小于0就是相应的二次函数的图象在给定区间上全部在x 轴下方.一元二次不等式的实际应用[典例] 某摩托车生产企业,上年度生产摩托车的投入成本为1万元/辆,出厂价为1.2万元/辆,年销售量为1 000辆.本年度为适应市场需求,计划提高产品档次,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),则出厂价相应的提高比例为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,问投入成本增加的比例x 应在什么范围内?[解] (1)由题意,得y =[1.2×(1+0.75x )-1×(1+x )]×1 000×(1+0.6x )(0<x <1),整理得y =-60x 2+20x +200(0<x <1).(2)要保证本年度的利润比上年度有所增加,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧ y -(1.2-1)×1 000>0,0<x <1,即⎩⎪⎨⎪⎧-60x 2+20x >0,0<x <1,解不等式组,得0<x <13,所以为保证本年度的年利润比上年度有所增加,投入成本增加的比例x 的范围为⎝⎛⎭⎫0,13.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)解这个一元二次不等式,得到实际问题的解.[活学活用]某校园内有一块长为800 m ,宽为600 m 的长方形地面,现要对该地面进行绿化,规划四周种花卉(花卉带的宽度相同),中间种草坪,若要求草坪的面积不小于总面积的一半,求花卉带宽度的范围.解:设花卉带的宽度为x m(0<x <600),则中间草坪的长为(800-2x )m ,宽为(600-2x )m.根据题意可得(800-2x )(600-2x )≥12×800×600,整理得x 2-700x +600×100≥0,即(x -600)(x -100)≥0,所以0<x ≤100或x ≥600,x ≥600不符合题意,舍去.故所求花卉带宽度的范围为(0,100]m.层级一 学业水平达标1.不等式x -1x ≥2的解集为( )A .[-1,+∞)B .[-1,0)C .(-∞,-1]D .(-∞,-1]∪(0,+∞)解析:选B 不等式x -1x ≥2,即x -1x -2≥0,即-x -1x ≥0,所以x +1x ≤0,等价于x (x +1)≤0且x ≠0,所以-1≤x <0.2.不等式4x +23x -1>0的解集是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x >13或x <-12 B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-12<x <13 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x >13 D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-12 解析:选A4x +23x -1>0⇔(4x +2)(3x -1)>0⇔x >13或x <-12,此不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x >13或x <-12.3.若不等式x 2+mx +m2>0恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .(2,+∞)B .(-∞,2)C .(-∞,0)∪(2,+∞)D .(0,2)解析:选D ∵不等式x 2+mx +m2>0,对x ∈R 恒成立,∴Δ<0即m 2-2m <0,∴0<m <2.4.某商品在最近30天内的价格f (t )与时间t (单位:天)的函数关系是f (t )=t +10(0<t ≤20,t ∈N);销售量g (t )与时间t 的函数关系是g (t )=-t +35(0<t ≤30,t ∈N),则使这种商品日销售金额不小于500元的t 的范围为( )A .[15,20]B .[10,15]C .(10,15)D .(0,10]解析:选B 由日销售金额为(t +10)(-t +35)≥500, 解得10≤t ≤15.5.若关于x 的不等式x 2-4x -m ≥0对任意x ∈(0,1]恒成立,则m 的最大值为( ) A .1 B .-1 C .-3D .3解析:选C 由已知可得m ≤x 2-4x 对一切x ∈(0,1]恒成立,又f (x )=x 2-4x 在(0,1]上为减函数,∴f (x )min =f (1)=-3,∴m ≤-3. 6.不等式5-x x +4≥1的解集为________.解析:因为5-x x +4≥1等价于1-2x x +4≥0,所以2x -1x +4≤0,等价于⎩⎪⎨⎪⎧(2x -1)(x +4)≤0,x +4≠0,解得-4<x ≤12.答案:⎝⎛⎦⎤-4,12 7.若不等式x 2-4x +3m <0的解集为空集,则实数m 的取值范围是________. 解析:由题意,知x 2-4x +3m ≥0对一切实数x 恒成立,所以Δ=(-4)2-4×3m ≤0,解得m ≥43.答案:⎣⎡⎭⎫43,+∞8.在R 上定义运算⊗:x ⊗y =x (1-y ).若不等式(x -a )⊗(x +a )<1对任意的实数x 都成立,则a 的取值范围是________.解析:根据定义得(x -a )⊗(x +a )=(x -a )[1-(x +a )]=-x 2+x +a 2-a ,又(x -a )⊗(x +a )<1对任意的实数x 都成立,所以x 2-x +a +1-a 2>0对任意的实数x 都成立,所以Δ<0,即1-4(a +1-a 2)<0,解得-12<a <32.答案:⎝⎛⎭⎫-12,32 9.已知f (x )=-3x 2+a (5-a )x +b .(1)当不等式f (x )>0的解集为(-1,3)时,求实数a ,b 的值; (2)若对任意实数a ,f (2)<0恒成立,求实数b 的取值范围. 解:(1)由f (x )>0,得-3x 2+a (5-a )x +b >0, ∴3x 2-a (5-a )x -b <0. 又f (x )>0的解集为(-1,3),∴⎩⎪⎨⎪⎧ 3+a (5-a )-b =0,27-3a (5-a )-b =0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,b =9或⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =9.(2)由f (2)<0,得-12+2a (5-a )+b <0, 即2a 2-10a +(12-b )>0.又对任意实数a ,f (2)<0恒成立, ∴Δ=(-10)2-4×2(12-b )<0,∴b <-12,∴实数b 的取值范围为⎝⎛⎭⎫-∞,-12. 10.某工厂生产商品M ,若每件定价80元,则每年可销售80万件,税务部门对市场销售的商品要征收附加税.为了既增加国家收入,又有利于市场活跃,必须合理确定征收的税率.据市场调查,若政府对商品M 征收的税率为P %(即每百元征收P 元)时,每年的销售量减少10P 万件,据此,问:(1)若税务部门对商品M 每年所收税金不少于96万元,求P 的范围;(2)在所收税金不少于96万元的前提下,要让厂家获得最大的销售金额,应如何确定P 值;(3)若仅考虑每年税收金额最高,又应如何确定P 值. 解:税率为P %时,销售量为(80-10P )万件, 即f (P )=80(80-10P ),税金为80(80-10P )·P %, 其中0<P <8.(1)由⎩⎪⎨⎪⎧80(80-10P )·P %≥96,0<P <8,解得2≤P ≤6. 故P 的范围为[2,6].(2)∵f (P )=80(80-10P )(2≤P ≤6)为减函数, ∴当P =2时,厂家获得最大的销售金额, f (2)=4 800(万元). (3)∵0<P <8,g (P )=80(80-10P )·P %=-8(P -4)2+128, ∴当P =4时,国家所得税金最高,为128万元.层级二 应试能力达标1.不等式x +5(x -1)2≥2的解是( )A.⎣⎡⎦⎤-3,12 B.⎣⎡⎦⎤-12,3 C.⎣⎡⎭⎫12,1∪(1,3]D.⎣⎡⎭⎫-12,1∪(1,3] 解析:选D x +5(x -1)2≥2⇔⎩⎪⎨⎪⎧x +5≥2(x -1)2,x -1≠0⇔⎩⎪⎨⎪⎧-12≤x ≤3,x ≠1,∴x ∈⎣⎡⎭⎫-12,1∪(1,3]. 2.已知集合M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x +3x -1<0,N ={x |x ≤-3},则集合{x |x ≥1}等于( ) A .M ∩N B .M ∪N C .∁R (M ∩N ) D .∁R (M ∪N )解析:选Dx +3x -1<0⇔(x +3)(x -1)<0,故集合M 可化为{x |-3<x <1},将集合M 和集合N 在数轴上表示出来(如图),易知答案.3.对任意a ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值恒大于零,则x 的取值范围是( )A .(1,3)B .(-∞,1)∪(3,+∞)C .(1,2)D .(-∞,1)∪(2,+∞)解析:选B 设g (a )=(x -2)a +(x 2-4x +4),g (a )>0恒成立且a ∈[-1,1]⇔⎩⎪⎨⎪⎧ g (1)=x 2-3x +2>0,g (-1)=x 2-5x +6>0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x <1或x >2,x <2或x >3⇔x <1或x >3. 4.在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积不小于300 m 2的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x (单位:m)的取值范围是( )A .[15,30]B .[12,25]C .[10,30]D .[20,30]解析:选C 设矩形的另一边长为y m ,则由三角形相似知,x 40=40-y40,∴y =40-x ,∵xy ≥300,∴x (40-x )≥300,∴x 2-40x +300≤0,∴10≤x ≤30.5.若函数f (x )=log 2(x 2-2ax -a )的定义域为R ,则a 的取值范围为________. 解析:已知函数定义域为R ,即x 2-2ax -a >0对任意x ∈R 恒成立. ∴Δ=(-2a )2+4a <0. 解得-1<a <0. 答案:(-1,0)6.现有含盐7%的食盐水200克,生产上需要含盐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________.解析:5%<x ·4%+200·7%x +200<6%,解得x 的范围是(100,400). 答案:(100,400)7.已知不等式mx 2-2x +m -2<0.(1)若对于所有的实数x 不等式恒成立,求m 的取值范围;(2)设不等式对于满足|m |≤2的一切m 的值都成立,求x 的取值范围.解:(1)对所有实数x ,都有不等式mx 2-2x +m -2<0恒成立,即函数f (x )=mx 2-2x +m -2的图象全部在x 轴下方.当m =0时,-2x -2<0,显然对任意x 不能恒成立; 当m ≠0时,由二次函数的图象可知有⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ=4-4m (m -2)<0,解得m <1-2, 综上可知,m 的取值范围是(-∞,1-2).(2)设g (m )=(x 2+1)m -2x -2,它是一个以m 为自变量的一次函数,由x 2+1>0,知g (m )在[-2,2]上为增函数,则只需g (2)<0即可,即2x 2+2-2x -2<0,解得0<x <1. 故x 的取值范围是(0,1).8.已知函数f (x )=x 2+ax +3.(1)当x ∈R 时,f (x )≥a 恒成立,求a 的取值范围; (2)当x ∈[-2,2]时,f (x )≥a 恒成立,求a 的取值范围.解:(1)f (x )≥a 恒成立,即x 2+ax +3-a ≥0恒成立,必须且只需Δ=a 2-4(3-a )≤0,即a 2+4a -12≤0,∴-6≤a ≤2.∴a 的取值范围为[-6,2]. (2)f (x )=x 2+ax +3=⎝⎛⎭⎫x +a 22+3-a 24. ①当-a2<-2,即a >4时,f (x )min =f (-2)=-2a +7, 由-2a +7≥a ,得a ≤73,∴a ∈∅.②当-2≤-a 2≤2,即-4≤a ≤4时,f (x )min =3-a 24,由3-a 24≥a ,得-6≤a ≤2.∴-4≤a ≤2.③当-a2>2,即a <-4时,f (x )min =f (2)=2a +7,由2a +7≥a ,得a ≥-7,∴-7≤a <-4. 综上,可得a 的取值范围为[-7,2].。
人教版数学高二数学人教A版必修5练习 一元二次不等式解法
第三章不等式3.2 一元二次不等式及其解法第3课时一元二次不等式解法(习题课)A级基础巩固一、选择题1.不等式4x2≥4x-1的解是()A.全体实数B.∅C.x≠12D.x=12解析:4x2≥4x-1⇒4x2-4x+1≥0⇒(2x-1)2≥0⇒x∈R. 答案:A2.不等式x-1x2-4>0的解集是()A.(-2,1) B.(2,+∞)C.(-2,1)∪(2,+∞) D.(-∞,-2)∪(1,+∞)解析:x-1x2-4>0⇔(x-1)(x2-4)>0⇔(x-1)(x-2)(x+2)>0,设f(x)=(x-1)(x-2)(x+2),则f(x)的三个零点是-2,1,2.其示意图为:故原不等式的解集为{x|-2<x<1或x>2}.答案:C3.不等式3x -12-x≥1的解集是( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪34≤x ≤2 B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪34≤x <2 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≤34或x >2 D .{x |x <2}解析:3x -12-x ≥1⇔3x -12-x -1≥0⇔4x -32-x ≥0⇔x -34x -2≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫x -34(x -2)≤0,x -2≠0,解得:34≤x <2. 答案:B4.已知一元二次不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-1或x >12,则f (10x )>0的解集为( ) A .{x |x <-1或x >lg 2} B .{x |-1<x <lg 2}C .{x |x >-lg 2}D .{x |x <-lg 2}解析:由题意知,一元二次不等式f (x )>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-1<x <12.而f (10x )>0,所以-1<10x <12,解得x <lg 12,即x <-lg 2. 答案:D5.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2e x -1(x <2),log 3(x 2-1)(x ≥2),则不等式f (x )>2的解集为( )A .(1,2)∪(3,+∞)B .(1,2)∪(10,+∞)C .(10,+∞)D .(1,2)解析:因为f (x )=⎩⎨⎧2e x -1(x <2),log 3(x 2-1)(x ≥2).所以不等式f (x )>2等价于不等式组⎩⎨⎧x <2,2e x -1>2,或⎩⎨⎧x ≥2,log 3(x 2-1)>2.分别解得1<x <2,x >10.答案:B二、填空题6.若x ∈R ,不等式ax 2+4x +4≥-2x 2+1恒成立,则实数a 的范围是________.解析:不等式ax 2+4x +4≥-2x 2+1恒成立,⇔(a +2)x 2+4x +3≥0恒成立.⇔ ⎩⎨⎧a +2>0,Δ=42-4×3×(a +2)≤0⇒a ≥-23, 故所求实数a 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪⎪a ≥-23. 答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪⎪a ≥-23 7.偶函数y =f (x )和奇函数y =g (x )的定义域均为[-4,4],f (x )在[-4,0],g (x )在[0,4]上的图象如图所示,则不等式f (x )g (x )<0的解集为______________.解析:由已知得当x ∈(-4,-2)∪(2,4)时,f (x )>0,当x ∈(-2,2)时,f (x )<0,当x ∈(-4,0)时,g (x )>0,x ∈(0,4)时,g (x )<0.所以当x ∈(-2,0)∪(2,4)时,f (x )g (x )<0.所以不等式f (x )g (x )<0的解集为{x ∈R|-2<x <0或2<x <4}.答案:{x ∈R|-2<x <0或2<x <4}8.关于x 的方程x 2m+x +m -1=0有一个正实数根和一个负实数根,则实数m 的取值范围是________.解析:若方程x 2m+x +m -1=0有一个正实根和一个负实根,则有⎩⎨⎧m >0,m -1<0,或⎩⎨⎧m <0,m -1>0.所以0<m <1或∅.答案:(0,1)三、解答题9.已知一元二次不等式(m -2)x 2+2(m -2)x +4>0的解集为R.求m 的取值范围.解:因为y =(m -2)x 2+2(m -2)x +4为二次函数,所以m ≠2. 因为二次函数的值恒大于零,即(m -2)x 2+2(m -2)x +4>0的解集为R.所以⎩⎨⎧m -2>0,Δ<0,即⎩⎨⎧m >2,4(m -2)2-16(m -2)<0,解得:⎩⎨⎧m >2,2<m <6.所以m 的取值范围为{m |2<m <6}.10.已知f (x )=-3x 2+a (6-a )x +3,解关于a 的不等式f (1)≥0. 解:f (1)=-3+a (6-a )+3=a (6-a ),因为f (1)≥0,所以a (6-a )≥0,a (a -6)≤0,方程a (a -6)=0有两个不等实根a 1=0,a 2=6,由y =a (a -6)的图象,得不等式f (1)≥0的解集为{a |0≤a ≤6}.B 级 能力提升1.若实数α,β为方程x 2-2mx +m +6=0的两根,则(α-1)2+(β-1)2的最小值为( )A .8B .14C .-14D .-494解析:因为Δ=(-2m )2-4(m +6)≥0,所以m 2-m -6≥0,所以m ≥3或m ≤-2.(α-1)2+(β-1)2=α2+β2-2(α+β)+2=(α+β)2-2αβ-2(α+β)+2=(2m )2-2(m +6)-2(2m )+2=4m 2-6m -10=4⎝ ⎛⎭⎪⎫m -342-494,因为m ≥3或m ≤-2,所以当m =3时,(α-1)2+(β-1)2取最小值8.答案:A2.有纯农药液一桶,倒出8升后用水补满,然后又倒出4升后再用水补满,此时桶中的农药不超过容积的28%,则桶的容积的取值范围是________.解析:设桶的容积为x 升,那么第一次倒出8升纯农药液后,桶内还有(x -8)(x >8)升纯农药液,用水补满后,桶内纯农药液的浓度为x -8x .第二次又倒出4升药液,则倒出的纯农药液为 4(x -8)x升,此时桶内有纯农药液⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤x -8-4(x -8)x 升. 依题意,得x -8-4(x -8)x≤28%·x . 由于x >0,因而原不等式化简为9x 2-150x +400≤0,即(3x -10)(3x -40)≤0.解得103≤x ≤403. 又x >8,所以8<x ≤403. 答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤8,403 3.已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c 的图象过A (t 1,y 1)、B (t 2,y 2)两点,且满足a 2+(y 1+y 2)a +y 1y 2=0.(1)求证:y 1=-a 或y 2=-a ;(2)求证:函数f (x )的图象必与x 轴有两个交点.证明:(1)因为a 2+(y 1+y 2)a +y 1y 2=0,所以(a +y 1)(a +y 2)=0,得y 1=-a 或y 2=-a .(2)当a >0时,二次函数f (x )的图象开口向上,图象上的点A 或B 的纵坐标为-a <0,所以图象与x 轴有两个交点;当a <0时,二次函数f(x)的图象开口向下,图象上的点A或B的纵坐标为-a>0,所以图象与x轴有两个交点.故二次函数f(x)的图象与x轴有两个交点.。
人教新课标版数学高二必修五练习一元二次不等式及其解法习题课
课后巩固作业(十九)(30分钟 50分)一、选择题(每小题4分,共16分)1.设集合P={m|-1<m<0},Q={m ∈R|mx 2+4mx-4<0对任意实数x 恒成立},则下列关系式中成立的是( )(A)P Q (B)Q P (C)P=Q (D)P ∩Q=2.如果关于x 的方程x 2-(m-1)x+(2-m)=0的两根为正实数,则( )(A )m 122m 122≤--≥-+或(B )1<m <2(C )m ≥221-(D )-1+22≤m <23.在R 上定义运算:x y=x(1-y),若不等式(x-a)(x+a)<1对任意实数x 成立,则( )()()()()A 1a 1 B 0a 21331C a D a 2222-<<<<-<<-<< 4.对任意a ∈[-1,1],函数f(x)=x 2+(a-4)x+4-2a 的值恒大于零,则x 的取值范围是( )(A)x<1或x>2 (B)1<x<2(C)x<1或x>3 (D)1<x<3二、填空题(每小题4分,共8分)5.若函数f(x)=log 2(x 2-2ax-a)的定义域为R ,则a 的取值范围为_______.6.将进货单价为80元的商品按90元一个售出时,能卖出400个,每涨价1元,其销售量就减少20个,为获得最大利润,售价应定为______元.三、解答题(每小题8分,共16分)7.若不等式kx2+2kx+(k+2)<0对于一切x(x∈R)的解集为,求实数k的取值范围.8.某摩托车生产厂上年度生产摩托车的投入成本为1万元/辆,出厂价为1.2万元/辆,年销售量为1 000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?【挑战能力】(10分)设函数f(x)=mx2-mx-6+m.(1)若对于m∈[-2,2],f(x)<0恒成立,求实数x的取值范围;(2)若对于x∈[1,3],f(x)<0恒成立,求实数m的取值范围.答案解析1.【解析】 选A.当m=0时,-4<0对任意实数x ∈R 恒成立;当m ≠0时,由mx 2+4mx-4<0对任意实数x ∈R 恒成立可得.2m 016m 16m 0<⎧⎨∆=+<⎩解得-1<m<0, 综上所述,Q={m|-1<m ≤0},∴P Q,故选A.【误区警示】此题易忽略m=0时的情况,而错误地选择C.2.【解题提示】首先需保证方程有根即Δ≥0再利用两根为正构造关于系数的不等式组.【解析】选D.∵方程x 2-(m-1)x+(2-m)=0有两正根,()()212122m 142m 0x x m 10,x x 2m 0m 2m 70m 1m 2⎧∆=----≥⎡⎤⎣⎦⎪⎪∴+=-⎨⎪=-⎪⎩⎧+-≥⎪⎨⎪⎩>>即><解得122m 2.-+≤<3.【解析】选C.∵x y=x(1-y),∴(x-a)(x+a)=(x-a)[1-(x+a)]<1,即x 2-x-a 2+a+1>0恒成立,∴Δ=1-4(-a 2+a+1)<0,即4a 2-4a-3<0,解得13a 22-<<,故选C.4.【解析】选C.f(x)=x 2+(a-4)x+4-2a =(x-2)a+(x 2-4x+4)=g(a),∴当a ∈[-1,1]时,g(a)>0恒成立.()()22g 10,x 5x 60,g 10,x 3x 20,->⎧⎧-+>⎪⎪∴⎨⎨>-+>⎪⎪⎩⎩即 解得x<1或x>3,故选C.5.【解析】已知函数定义域为R ,即x 2-2ax-a>0对任意x ∈R 恒成立.∴Δ=(-2a)2+4a<0.解得-1<a<0.答案:(-1,0)6.【解析】设每个涨价x 元,利润为y 元,则y=(x+10)(400-20x)=-20x 2+200x+4 000(0<x <20,x ∈N *).∴当200x 540==时,y 取最大. ∴涨价5元,即每个售价95元.答案:957.【解析】当k=0时,原不等式化为2<0,显然x ∈,符合题意,当k ≠0时,令y=kx 2+2kx+(k+2),因为原不等式的解集为,即y <0无解,说明y ≥0恒成立,则()2k 0,4k 4k 2k 0,⎧⎪⎨∆-+≤⎪⎩>=由此解得k >0. 综上所述,实数k 的取值范围是[0,+∞).8.【解析】(1)由题意,得y=[1.2×(1+0.75x)-1×(1+x)]×1 000(1+0.6x)( 0<x<1).整理,得y=-60x 2+20x+200(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()2y 1.21 1 0000,60x 20x 0,0x 1.0x 1,--⨯>⎧⎧-+>⎪⎨⎨<<<<⎪⎩⎩即 解得10x .3<<∴投入成本增加的比例x 的范围为(10,3).【挑战能力】【解析】(1)设g(m)=mx 2-mx-6+m=(x 2-x+1)m-6,则g(m)是关于m 的一次函数,且一次项系数为x 2-x+1.2213x x 1(x )0,24-+=-+>∴g(m)在[-2,2]上递增, ∴g(m)<0等价于g(2)=2(x 2-x+1)-6<0.∴所求的x 的取值范围为-1<x<2.(2)方法一:∵f(x)=213m(x )m 6024-+-<在x ∈[1,3]上恒成立,()()max m 0f x f 37m 60>⎧⎪∴⎨==-<⎪⎩ 或()()max m 0f x f 1m 60<⎧⎪⎨==-<⎪⎩ 或()m 0f x 60=⎧⎪⎨=-<⎪⎩ 解得6m .7<方法二:要使f(x)=m(x 2-x+1)-6<0在x ∈[1,3]上恒成立,则有26m x x 1<-+在x ∈[1,3]上恒成立. 而当x ∈[1,3]时,226666.13x x 19317(x )24=≥=-+-+-+ 6m .7∴<。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
[A 基础达标]
1.不等式6x 2+x -2≤0的解集为( )
A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-23≤x ≤12
B. ⎩⎨⎧⎭
⎬⎫x |x ≤-23或x ≥12 C.⎩⎨⎧⎭
⎬⎫x |x ≥12 D.⎩⎨⎧⎭
⎬⎫x |x ≤-23 解析:选 A.因为6x 2+x -2≤0⇔(2x -1)(3x +2)≤0,所以原不等式的解集为⎩
⎨⎧⎭⎬⎫x |-23≤x ≤12. 2.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
解析:选C.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.
3.关于x 的不等式ax 2+bx -2>0的解集是⎝⎛⎭⎫-∞,-12∪⎝⎛⎭
⎫13,+∞,则ab 等于( ) A .-24
B .24
C .14
D .-14 解析:选 B.由已知可得-12,13
是方程ax 2+bx -2=0的两根,由根与系数的关系得⎩⎨⎧-12+13=-b
a ,⎝⎛⎭⎫-12×13=-2a ,
解得⎩⎪⎨⎪⎧a =12,b =2,
所以ab =24. 4.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 .(0,2)
B .(-2,1)
C .(-∞,-2)∪(1,+∞)
D .(-1,2)
解析:选B.由a ⊙b =ab +2a +b ,得
x ⊙(x -2)=x (x -2)+2x +x -2=x 2+x -2<0,
所以-2<x <1.
5.已知2a +1<0,则关于x 的不等式x 2-4ax -5a 2>0的解集是( )
A .{x |x >5a 或x <-a }
B .{x |x <5a 或x >-a }
C .{x |-a <x <5a }
D .{x |5a <x <-a }
解析:选B.因为x 2-4ax -5a 2>0,所以(x -5a )(x +a )>0.因为a <-12
,所以5a <-a .所以不等式的解为x >-a 或x <5a .故选B.
6.不等式2x 2-x +1>0的解集是________.
解析:由Δ=1-4×2<0,则原不等式的解集为R .
答案:R
7.不等式组⎩
⎪⎨⎪⎧x (x +2)>0,|x |<1的解集为________. 解析:原不等式组可化为⎩
⎪⎨⎪⎧x <-2或x >0,
-1<x <1,解得0<x <1. 答案:{x |0<x <1}
8.关于x 的不等式ax 2+bx +2>0的解集为{x |-1<x <2},则关于x 的不等式bx 2-ax -
2>0的解集为________.
解析:因为ax 2+bx +2>0的解集为{x |-1<x <2},
所以⎩
⎨⎧2a =-2,-b a =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1, 所以bx 2-ax -2>0,即x 2+x -2>0,
解得x >1或x <-2.
答案:{x |x >1或x <-2}
9.解下列不等式:
(1)(5-x )(x +1)≥0;
(2)9x 2-6x +1<0.
解:(1)原不等式可化为(x -5)(x +1)≤0,
所以原不等式的解集为{x |-1≤x ≤5}.
(2)因为Δ=0,方程9x 2-6x +1=0有两相等实根,x 1=x 2=13
,所以不等式9x 2-6x +1<0的解集为∅.
10.设f (x )=(m +1)x 2-mx +m -1.
(1)当m =1时,求不等式f (x )> 0的解集;
(2)若不等式f (x )+1>0的解集为⎝⎛⎭⎫32,3,求m 的值.
解:(1)当m =1时,不等式f (x )>0为2x 2-x >0,
因此所求解集为(-∞,0)∪⎝⎛⎭⎫12,+∞.
(2)不等式f (x )+1>0,即(m +1)x 2-mx +m >0,
由题意知32
,3是方程(m +1)x 2-mx +m =0的两根, 因此⎩⎪⎨⎪⎧32+3=m
m +132×3=m m +1⇒m =-97.
[B 能力提升]
1.已知f (x )=(x -a )(x -b )+2(a <b ),且α,β(α<β)是方程f (x )=0的两根,则α,β,a ,b 的大小关系是( )
A .a <α<β<b
B .a <α<b <β
C .α<a <b <β
D .α<a <β<b
解析:选A.因为α,β为f (x )=0的两根,所以α,β为f (x )=(x -a )(x -b )+
2与x 轴交点的横坐标.因为a ,b 为(x -a )(x -b )=0的根,令g (x )=(x -a )(x -b ),所以a ,b 为g (x )与x 轴交点的横坐标.
可知f (x )图象可由g (x )图象向上平移2个单位得到,由图知选A.
2.对于实数x ,规定[x ]表示不大于x 的最大整数,那么不等式4[x ]2-36[x ]+45<0的解集为________.
解析:由题意解得32<[x ]<152
,又[x ]表示不大于x 的最大整数,所以[x ]的取值为2,3,4,5,6,7,故2≤x <8.
答案:[2,8)
3.解关于x 的不等式x 2-ax -2a 2<0.
解:方程x 2-ax -2a 2=0的判别式Δ=a 2+8a 2=9a 2≥0,得方程两根x 1=2a ,x 2=-a .
(1)若a >0,则-a <x <2a ,此时不等式的解集为{x |-a <x <2a };
(2)若a <0,则2a <x <-a ,此时不等式的解集为{x |2a <x <-a };
(3)若a =0,则原不等式即为x 2<0,此时解集为∅.
综上所述,原不等式的解集为:
当a >0时,{x |-a <x <2a };
当a <0时,{x |2a <x <-a };
当a =0时,∅.
4.(选做题)(2016·广东云浮月考)已知函数f (x )=x 2-(a +1)x +a .
(1)当a =2时,求关于x 的不等式f (x )>0的解集;
(2)求关于x的不等式f(x)<0的解集.
解:(1)当a=2时,f(x)=x2-3x+2,
因为f(x)>0,
所以x2-3x+2>0,
令x2-3x+2=0,
解得x1=1,x2=2,
所以原不等式的解集为(-∞,1)∪(2,+∞).(2)因为f(x)<0,
所以f(x)=x2-(a+1)x+a=(x-a)(x-1)<0,令(x-a)(x-1)=0,解得x1=a,x2=1,
当a>1时,原不等式的解集为(1,a);
当a=1时,原不等式的解集为空集;
当a<1时,原不等式的解集为(a,1).。