含参一元二次不等式解法及简单恒成立分析
一元二次不等式(二)含参数不等式的解法与恒成立问题修改版
二次函数的区间恒成立问题
恒成立问题求参数范围常规思路: 方法一:利用函数性质(二次函数性质). 方法二:分离参数,转化为求函数最值.
a<f(x)恒成立
a<f(x)min a>f(x)恒成立 a>f(x)max
例1
课堂互动讲练 已知f(x)=x2-2ax+2,当x∈[-1,+∞)
时,f(x)≥a恒成立,求a的取值范围.
m 6或m 2 即 m 0 m 3 0
X=m/2
o
x1
x2
∴ 2≤ m<3.
(三)二次函数图象的应用
例3 分别求使方程x2-mx-m+3=0的两根满足下列条件的m值 的集合: (2)一个根大于0,另一个根小于0; 解: (2) ∵一个根大于0,另一个根小于0;
0 f (0) 0
m 6或m 2 即 m 3 0
x1 o
X=m/2
∴ m>3.
x2
(三)二次函数图象的应用 例3 分别求使方程x2-mx-m+3=0的两根满足下列条件的m 值的集合: (3)两根都小于0;
解: (3) ∵两根都小于0
X=m/2
x1
2 5 2 ∴不等式变为-3ax +-3ax+a<0,
即 2ax2+5ax-3a>0, 又∵a<0,∴2x2+5x-3<0.
1 ∴所求不等式的解集为x-3<x<2 .
方法二:由已知得 a<0
1 c - ×2= 知 a 3
2
1 1 ∴- , 是方程 ax2+bx+2=0 的两实根. 2 3 b 1 1 -2+3=-a 由根与系数的关系得 -1×1=2 2 3 a
含参数的一元二次不等式的解法与恒成立问题
含参数的一元二次不等式的解法含参一元二次不等式常用的分类方法有三种:一、按2x 项的系数a 的符号分类,即0,0,0<=>a a a ; 例1 解不等式:()0122>+++x a ax分析:本题二次项系数含有参数,()044222>+=-+=∆a a a ,故只需对二次项系数进行分类讨论。
解:∵()044222>+=-+=∆a a a解得方程 ()0122=+++x a ax 两根,24221a a a x +---=aa a x 24222++--=∴当0>a 时,解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+---<++-->a a a x a a a x x 242242|22或当0=a 时,不等式为012>+x ,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧>21|x x 当0<a 时, 解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+---<<++--a a a x a a a x 242242|22例2 解不等式()00652≠>+-a a ax ax分析 因为0≠a ,0>∆,所以我们只要讨论二次项系数的正负。
解 ()()032)65(2>--=+-x x a x x a Θ∴当0>a 时,解集为{}32|><x x x 或;当0<a 时,解集为{}32|<<x x变式:解关于x 的不等式1、0)2)(2(>--ax x ; 3、ax 2-(a +1)x +1<0(a ∈R) 二、按判别式∆的符号分类,即0,0,0<∆=∆>∆; 例3 解不等式042>++ax x分析 本题中由于2x 的系数大于0,故只需考虑∆与根的情况。
解:∵162-=∆a∴当()4,4-∈a 即0<∆时,解集为R ; 当4±=a 即Δ=0时,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧≠∈2a x R x x 且;当4>a 或4-<a 即0>∆,此时两根分别为21621-+-=a a x ,21622---=a a x ,显然21x x >,∴不等式的解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧----+->21621622a a x a a x x 〈或例4 解不等式()()R m x x m ∈≥+-+014122解 因,012>+m ()()2223414)4(m m -=+--=∆所以当3±=m ,即0=∆时,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧=21|x x ; 当33<<-m ,即0>∆时,解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+--+-+>1321322222m m x m m x x 〈或; 当33>-<m m 或,即0<∆时,解集为R 。
含参一元二次不等式的解法与恒成立问题
含参一元二次不等式的解法与恒成立问题
一元二次不等式是几何、代数以及统计学等领域中使用最广泛的不等式之一,其解法和恒成立问题也是学习和研究的重要内容。
首先,要理解含参一元二次不等式的解法,我们需要对一元二次方程有所了解。
一元二次不等式也可以表示为一元二次方程形式,也可以将一元二次方程化为一元二次不等式形式。
一元二次方程有一般形式ax^2 + bx + c = 0,其中a,b,c均为实数,且a≠0,这个方程有两个实根,如果a,b,c满足一定条件,那么解得的方程式可以写作
x^2+px+q≥0,其中p为常数,q为常数。
在求解含参一元二次不等式的时候,要先化成一元二次方程的形式,然后根据首项系数是正还是负,分两种情况讨论,如果ax^2为正,那么此一元二次不等式在实数集上有解,只要保证满足一定条件即可;若ax^2为负,则含参一元二次不等式可以分离,而只要满足条件就必定存在解。
当求解不等式的恒成立问题时,一般的思路是先将不等式的非负部分和负部分分开,求解其左右两边的值,例如:若有ax^2+bx+c≥0,可先将其分解为ax^2+c≥0和bx≥0,然后求解其左右两边的值,根据不等式的性质,求解其两个值,确定其恒成立条件。
总之,一元二次不等式的解法及其恒成立问题是学习和研究中重要的内容,也是大家常用的不等式之一。
要正确求解,首先要正确分离不等式,然后根据不等式的性质确定相应的恒成立条件。
含参数的一元二次不等式的解法
含参数的一元二次不等式的解法解含参数的一元二次不等式,通常情况下,均需分类讨论,那么如何讨论呢?对含参一元二次不等式常用的分类方法有三种:一、按2x 项的系数a 的符号分类,即0,0,0<=>a a a ;例1 解不等式:()0122>+++x a ax分析:本题二次项系数含有参数,()044222>+=-+=∆a a a ,故只需对二次项系数进行分类讨论。
解:∵()044222>+=-+=∆a a a解得方程()0122=+++x a ax 两根,24221a a a x +---=aa a x 24222++--=∴当0>a 时,解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+---<++-->a a a x a a a x x 242242|22或当0=a 时,不等式为012>+x ,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧->21|x x当0<a 时, 解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+---<<++--a a a x a a a x 242242|22练习1 解不等式()00652≠>+-a a ax ax二、按判别式∆的符号分类,即0,0,0<∆=∆>∆;例2 解不等式042>++ax x分析 本题中由于2x 的系数大于0,故只需考虑∆与根的情况。
解:∵162-=∆a ∴当()4,4-∈a 即0<∆时,解集为R ;当4±=a 即Δ=0时,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧≠∈2a xR x x 且; 当4>a 或4-<a 即>∆,此时两根分别为21621-+-=a a x ,21622---=a a x ,显然21x x >, ∴不等式的解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧----+->21621622a a x a a x x 〈或练习2 解不等式()()R m x x m∈≥+-+014122三、按方程2=++c bx ax 的根21,x x 的大小来分类,即212121,,x x x x x x <=<;例3 解不等式)0( 01)1(2≠<++-a x aa x分析:此不等式可以分解为:()0)1(<--ax a x ,故对应的方程必有两解。
3.2.3含参数的一元二次不等式的解法
2
.
.
3
x
(1)数形结合思想
例3. 关于x的不等式 2 x 9 x m ≤ 0 在区间[ 2, m≤9 3]上恒成立,则实数m的取值范围是_______.
2
解:m≤-2x2+9x在区间[2,3]上恒成立,
记 g ( x) 2 x2 9 x, x [2,3],
gmin ( x) g(3) 9, m ≤ 9. (2)变量分离法(分离参数)
6.若关于x的方程x2+ax+a2-1=0有一正根和一负根, 则a的取值范围是_________. -1<a<1
解析
令f(x)=x2+ax+a2-1,
∴二次函数开口向上,若方程有一正一负根,
则只需f(0)<0,即a2-1<0,
∴-1<a<1.
7.已知函数f(x)=-x2+2x+b2-b+1(b∈R),若当x∈[-1,1]
三、解答题 8.解不等式:
log 1 (3x 2 2 x 5) log 1 (4 x 2 x 5).
2 2
解
原不等式等价于
2 2 3 x 2 x 5 4 x x 5, ① 2 ② 4 x x 5 0, 解①得x2+3x≤0,即-3≤x≤0. 5 解②得x>1或x< . 4 5 故原不等式的解集为 {x | 3 x }. 4
a 0 2 b 4ac 0
(4)二次不等式 ax2 +bx +c ≤ 0 恒成立
a 0 2 b 4ac 0
注:“不等式ax2+bx+c>0恒成立”即是 “不 等式ax2+bx+c>0的解集是R”
浅谈含参量一元二次不等式的解法
、
a < O 时, 不等式的解集为{ x l x <l l _ 或x > l}
I a J
含参量不等式 的解法 , 要求分 类讨论 , 讨论 的标 准一是根
据 两 根 的 大小 , 二是 根据 开 口方 向 。
分析 : 此不等式二次项为负 , 首先应将 系数化 为正 , 其次解
根据 a < O判断两根大 x 1 > x 2 , a x %b x + c = O ( a #O )
由不等式的解法得解 集为 :
x ∈ ( 争, 一 )
点评 : 本题无需分类讨论 , 因为题 目已经告 知 a < O , 从而很 容易判断两根 一 a> a.
1 3 /
( 上接 第 6页) 所选取 的研究对象是在 国外 留学 的中国学生 , 在
查结果可 以为教师今后的教学提供更好 的参考 。 只有更理解 自 己的学生 , 才能因材施教 , 提高教 学质量 。
参考文献 :
异乡求学 的孤独感很可能促使 他们更加偏好 小组合作 的学 习 方式。笔者选取的对象是在 国内独立学 院的学生 , 研究个体 的 差异导致了研究结果 的差异 。同时 , 时代的变迁也是造成这种
当a = l 时, 不等式的解集为 x ∈ ; 当a < l 时, 不等式的解集 为{ x l a < x < l } . 变式 : 解关于 X的不等式 ( x — a ) ( a 2 - x ) < O .
a = O时 , 不等式 的解集为 { x l x > 1) ;
,
1
a = O时 , a 2 = a , 不等式的解集为{ x l x  ̄a l ;
、
参数出现在 一次项 x的系数 b或 常数 c位置
一元二次不等式含参数的恒成立问题
一元二次不等式含参数的恒成立问题一元二次不等式,听起来有点高深,对吧?这玩意儿就是形如 ( ax^2 + bx + c > 0 ) 的式子,咱们今天就来聊聊这东西是咋回事,尤其是当里面有个参数的时候。
这可不是简单的数学问题,常常让人觉得像是在解谜。
不过别担心,咱们就当是在拆礼物,看看里面藏着什么。
什么叫“恒成立”呢?打个比方,恒成立就像是你家里的冰箱,不管你是夏天还是冬天,打开都是凉的。
就像这个不等式,无论参数怎么变,它的结果总是满足我们的条件。
想象一下,如果你是个做饭的高手,常常需要调整配方,但总能做出好吃的菜,那就是恒成立的感觉了。
可是,问题来了,怎么才能保证这个不等式在参数变动的情况下,依然能“保持冰箱的温度”呢?咱们先说说这个一元二次不等式的基本形态。
它的图像是个抛物线,像个微笑的脸,如果开口向上,那就是快乐的象征。
如果开口向下,那可得小心了,可能是要掉眼泪。
要是我们想要它“始终微笑”,就得确保它的判别式大于零,或者为零,这样才能让它的根要么没有,要么只有一个,不然它可会出现“烦恼”的地方。
说到这里,可能有人问,参数到底是什么鬼?想象一下,这就像是给冰淇淋添加不同的口味。
有时候是巧克力,有时候是草莓,这样你的冰淇淋总是新鲜的。
如果参数能控制不等式的根,那你就得仔细分析了。
比如说,如果 ( a > 0 ),那这条抛物线一定是向上的,对吧?而如果 ( a < 0 ),那就要小心咯,可能会“翻车”。
有个小技巧,咱们可以考虑它的顶点。
顶点的坐标就像是那颗糖果的心,甜得让人开心。
顶点的 ( x ) 坐标是 ( frac{b{2a ),然后代入这个 ( x ) 值,算出 ( y ) 的值,这样就能知道这条抛物线的最高或最低点。
如果这个点的值大于零,那就说明不等式是恒成立的。
这可真是个“万无一失”的法宝!再来聊聊这种不等式的解法。
有时会用到一些不等式性质,就像是教你怎么调味。
比如说,CauchySchwarz 不等式,听起来高大上,其实就是在告诉你,合理搭配就能获得最优结果。
含参一元二次不等式恒成立问题变式探究
式有意 义。 分 母 中 根 式 的 被 开 方 式 大 于 0,
转化成不等式恒成立,
二 次 项 系 数 为 字 母,
讨
论是否为零,
不为零时,
结合二次函数图像来
解。
【
友情提示】
一元二次 不 等 式 恒 成 立 问 题
2
的几个注意点:
1
1
实数 a 的取值范围是
,
∈ 0, ,
+∞ 。
2
2
1
1)
过二次函 数 求 最 值 来 处 理,也 可 通 过 分 离 参
是通过构造 关 于 a 的 一 次 函 数 来 解 决 问 题,
这种解法也叫反客为主法。
成立,
符合题意。
② 当 m ≠ 1 时,由 不 等 式 恒 成 立 得
m -1>0,
解 得 1< m <
Δ= (
m -1)-8(
m -1)
<0,
2
综上可 知 ,
1≤m <9,所 以 实 数 m 的 范
⇒
2
-(
x-2)
a-2)-4<
点评:
不等 式 ax2 +b
x +c>0 的 解 是 全
a>0,
(
当 a≠0 时,
b=0,
c>0;
2)
Δ<0。
【
变式 1】
当 a∈ [-1,
不 等 式 x2 +
1]时,
(
a-4)
x+4-2
a>0 恒 成 立,则 x 的 取 值 范
围为(
)
。
(
高考数学一元二次不等式恒成立与能成立问题5大题型(解析版)
一元二次不等式恒成立与能成立问题5大题型命题趋势不等式是高考数学的重要内容。
其中,“含参不等式恒成立与能成立问题”把不等式、函数、三角、几何等内容有机地结合起来,其以覆盖知识点多、综合性强、解法灵活等特点备受高考命题者的青睐。
另一方面,在解决这类数学问题的过程中涉及的“函数与方程”、“化归与转化”、“数形结合”、“分类讨论”等数学思想对锻炼学生的综合解题能力,培养其思维灵活性、创造性都有这独到的作用。
一元二次不等式应用广泛,考察灵活,高考复习过程要注重知识与方法的灵活运用。
满分技巧一、一元二次不等式在实数集上的恒成立1.不等式ax2+bx+c>0对任意实数x恒成立⇔a=b=0c>0或a>0△<02.不等式ax2+bx+c<0对任意实数x恒成立⇔a=b=0c<0或a<0△<0【注意】对于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像在给定的区间上全部在x轴上方;恒小于0就是相应的二次函数的图像在给定的区间上全部在x轴下方.二、一元二次不等式在给定区间上的恒成立问题求解方法方法一:若f x >0在集合A中恒成立,即集合A是不等式f x >0的解集的子集,可以先求解集,再由子集的含义求解参数的值(或范围);方法二:转化为函数值域问题,即已知函数f x 的值域为m,n,则f x ≥a恒成立⇒f x min≥a,即m ≥a;f x ≤a恒成立⇒f x min≤a,即n≤a.三、给定参数范围的一元二次不等式恒成立问题解决恒成立问题一定要清楚选谁为主元,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.即把变元与参数交换位置,构造以参数为变量的函数,根据原变量的取值范围列式求解。
四、常见不等式恒成立及有解问题的函数处理方法不等式恒成立问题常常转化为函数的最值来处理,具体如下:1.对任意的x∈m,n,a>f x 恒成立⇒a>f x max;若存在x∈m,n,a>f x 有解⇒a>f x min;公众号:高中数学最新试题若对任意x∈m,n,a>f x 无解⇒a≤f x min.2.对任意的x∈m,n,a<f x 恒成立⇒a<f x min;若存在x∈m,n,a<f x 有解⇒a<f x max;若对任意x∈m,n,a<f x 无解⇒a≥f x max.热点题型解读【题型1一元二次不等式在实数集上的恒成立问题】【例1】(2022·重庆沙坪坝·重庆八中校考模拟预测)使得不等式x2-ax+1>0对∀x∈R恒成立的一个充分不必要条件是()A.0<a<2B.0<a≤2C.a<2D.a>-2【答案】A【解析】由不等式x2-ax+1>0对∀x∈R恒成立,得Δ<0,即-a2-4<0,解得-2<a<2, 从选项可知0<a<2是-2<a<2的充分不必要条件,故选:A.【变式1-1】(2022秋·山东·高三山东省实验中学校考阶段练习)已知命题“∃x∈R,使4x2+a-1x+ 1≤0”是假命题,则实数a的取值范围是()A.(-∞,-3)B.(-5,3)C.(5,+∞)D.(-3,5)【答案】D【解析】因为命题“∃x∈R,使4x2+a-1x+1≤0”是假命题,所以,命题“∀x∈R,4x2+a-1x+1>0”是真命题,所以,Δ=(a-1)2-16<0,解得-3<a<5,故实数a的取值范围是(-3,5).故选:D.【变式1-2】(2023·全国·高三专题练习)若命题“关于x 的不等式2mx 2+4mx +m -1<0对一切实数x 恒成立”是假命题,则实数m 的取值范围是____________.【答案】m ≤-1或m >0【解析】若命题是真命题:当m =0时,2mx 2+4mx +m -1<0,可化为-1<0,成立;当m ≠0时,m <0Δ=16m 2-8m m -1 <0 ,解得-1<m <0综合得当-1<m ≤0时,关于x 的不等式2mx 2+4mx +m -1<0对一切实数x 恒成立是真命题,若命题“关于x 的不等式2mx 2+4mx +m -1<0对一切实数x 恒成立”是假命题则m ≤-1或m >0【变式1-3】(2022秋·广西钦州·高三校考阶段练习)已知关于x 的不等式x +kx-k >0恒成立,则实数k 的取值范围是_____________.【答案】[0,4)【解析】x +kx -k >0,即x -k x +k >0(x >0),令t =x >0,则t 2-kt +k >0(t >0)恒成立.所以k 2≤002-k ×0+k ≥0或k 2>0Δ=-k 2-4k <0,解得0≤k <4,故实数k 的取值范围是[0,4).【变式1-4】(2022秋·山东聊城·高三山东聊城一中校考期末)关于x 的不等式a 2-16 x 2-(a -4)x -1≥0的解集为∅,则实数a 的取值范围为_________.【答案】a ∣-125<a ≤4 【解析】当a =4时,不等式可化为-1≥0,无解,满足题意;当a =-4时,不等式化为8x -1≥0,解得x ≥18,不符合题意,舍去;当a ≠±4时,要使得不等式a 2-16 x 2-(a -4)x -1≥0的解集为∅,则a 2-16<0,Δ=a -4 2+4a 2-16 <0, 解得-125<a <4.综上,实数a 的取值范围是a ∣-125<a ≤4 .【题型2一元二次不等式在某区间上的恒成立问题】公众号:高中数学最新试题【例2】(2022秋·辽宁沈阳·高三沈阳市第三十一中学校考开学考试)已知不等式-2x 2+bx +c >0的解集x -1<x <3 ,若对任意-1≤x ≤0,不等式-2x 2+bx +c +t ≤4恒成立.则t 的取值范围是__________.【答案】t ≤-2【解析】由题设,b 2=2且-c 2=-3,可得b =4,c =6,所以-2x 2+4x +2+t ≤0在-1≤x ≤0上恒成立,而f (x )=-2x 2+4x +2+t 在(-∞,1)上递增,故只需f (0)=2+t ≤0即可,所以t ≤-2.【变式2-1】(2022秋·山东青岛·高三统考期中)已知关于x 的不等式ax 2+(1-3a )x +2≥0的解集为A ,设B ={-1,1},B ⊆A ,则实数a 的取值范围为()A.-32≤a ≤14B.-14≤a ≤32C.a ≤-14D.a ≥32【答案】B【解析】由题意,a (x 2-3x )+x +2≥0在B ={-1,1}上恒成立,所以4a +1≥03-2a ≥0,可得-14≤a ≤32.故选:B【变式2-2】(2022秋·河南·高三期末)已知a >0,b ∈R ,若x >0时,关于x 的不等式ax -2 x2+bx -5 ≥0恒成立,则b +4a的最小值为()A.2B.25C.43D.32【答案】B【解析】设y =ax -2(x >0),y =x 2+bx -5(x >0),因为a >0,所以当0<x <2a时,y =ax -2<0;当x =2a时,y =ax -2=0;当x >2a时,y =ax -2>0;由不等式(ax -2)x 2+bx -5 ≥0恒成立,得:ax -2≤0x 2+bx -5≤0 或ax -2≥0x 2+bx -5≥0 ,即当0<x ≤2a时,x 2+bx -5≤0恒成立,当x ≥2a时,x 2+bx -5≥0恒成立,所以当x =2a 时,y =x 2+bx -5=0,则4a2+2b a -5=0,即b =5a 2-2a ,则当a>0时,b+4a=5a2-2a+4a=5a2+2a≥25a2×2a=25,当且仅当5a2=2a,即a=255时等号成立,所以b+4a的最小值为2 5.故选:B.【变式2-3】(2022秋·广西钦州·高三校考阶段练习)已知函数f x =ax2+x+a,不等式f x <5的解集为-3 2,1.(1)求a的值;(2)若f x >mx在x∈0,5上恒成立,求m的取值范围.【答案】(1)a=2;(2){m|m<5}.【解析】(1)f x =ax2+x+a<5的解集为-3 2,1,即ax2+x+a-5<0的解集为-3 2,1,∴a>0-32+1=-1a-32×1=a-5a,解得a=2;(2)由(Ⅰ)可得f x =2x2+x+2,∵f x >mx在x∈0,5上恒成立,即2x2+1-mx+2>0恒成立,令h x =2x2+1-mx+2,则h x >0在0,5上恒成立,有m-14≤0h0 =2>0或0<m-14≤5m-12-2×2×4<0或m-14>5h5 =52+51-m>0,解得m≤1或1<m<5或m∈∅,综上可得m的范围为{m|m<5}.【变式2-4】(2021秋·陕西西安·高三校考阶段练习)已知二次函数f x 满足f2 =-1,f-1=-1,且f x 的最大值是8.(1)试确定该二次函数的解析式;(2)f x >2x+k在区间-3,1上恒成立,试求k的取值范围.【答案】(1)f x =-4x2+4x+7;(2)k的取值范围为-∞,-35.【解析】(1)由f(2)=f(-1),得x=2-12=12为二次函数的对称轴,因函数f(x)的最大值为8,所以可设f x =a x-1 22+8 ,公众号:高中数学最新试题又因f (2)=94a +8=-1,所以a =-4,因此f x =-4x 2+4x +7.(2)由(1)不等式f x >2x +k ,可化为-4x 2+4x +7>2x +k ,所以k <-4x 2+2x +7,因为f x >2x +k 在区间-3,1 上恒成立,所以k <-4x 2+2x +7在区间-3,1 上恒成立,故k <-4x 2+2x +7 min ,其中x ∈-3,1 ,又函数y =-4x 2+2x +7=-4x -142+294,又当x =-3时,y =-35,当x =1时,y =5,所以函数y =-4x 2+2x +7在-3,1 上的最小值为-35,所以k <-35,所以k 的取值范围为-∞,-35 .【题型3给定参数范围的一元二次不等式恒成立问题】【例3】(2021·吉林松原·校考三模)若不等式x 2-ax ≥16-3x -4a 对任意a ∈-2,4 成立,则x 的取值范围为()A.-∞,-8 ∪3,+∞B.-∞,0 ∪1,+∞C.-8,6D.0,3【答案】A【解析】由题得不等式(x -4)a -x 2-3x +16≤0对任意a ∈-2,4 成立,所以(x -4)(-2)-x 2-3x +16≤0(x -4)4-x 2-3x +16≤0 ,即-x 2-5x +24≤0-x 2+x ≤0,解之得x ≥3或x ≤-8.故选:A【变式3-1】(2022秋·湖北襄阳·高三校考阶段练习)若命题“∃a ∈-1,3 ,ax 2-2a -1 x +3-a <0”为假命题,则实数x 的取值范围为()A.-1,4B.0,53C.-1,0 ∪53,4D.-1,0 ∪53,4【答案】C【解析】命题“∃a ∈-1,3 ,ax 2-2a -1 x +3-a <0”为假命题,其否定为真命题,即“∀a ∈-1,3 ,ax 2-2a -1 x +3-a ≥0”为真命题.令g (a )=ax 2-2ax +x +3-a =(x 2-2x -1)a +x +3≥0,则g (-1)≥0g (3)≥0 ,即-x 2+3x +4≥03x 2-5x ≥0 ,解得-1≤x ≤4x ≥53或x ≤0 ,所以实数x 的取值范围为-1,0 ∪53,4.故选:C 【变式3-2】(2022秋·广东深圳·高三深圳中学校考阶段练习)已知当-1≤a ≤1时,x 2+a -4 x +4-2a >0恒成立,则实数x 的取值范围是()A.-∞,3B.-∞,1∪ 3,+∞C.-∞,1D.-∞,1 ∪3,+∞【答案】D【解析】x 2+a -4 x +4-2a >0恒成立,即x -2 a +x 2-4x +4>0,对任意得a ∈-1,1 恒成立,令f a =x -2 a +x 2-4x +4,a ∈-1,1 ,当x =2时,f a =0,不符题意,故x ≠2,当x >2时,函数f a 在a ∈-1,1 上递增,则f a min =f -1 =-x +2+x 2-4x +4>0,解得x >3或x <2(舍去),当x <2时,函数f a 在a ∈-1,1 上递减,则f a min =f 1 =x -2+x 2-4x +4>0,解得x <1或x >2(舍去),综上所述,实数x 的取值范围是-∞,1 ∪3,+∞ .故选:D .【变式3-3】(2023·全国·高三专题练习)当a ∈2,3 时,不等式ax 2-x +1-a ≤0恒成立,求x 的取值范围.【答案】-12,1 .【解析】由题意不等式ax 2-x +1-a ≤0对a ∈2,3 恒成立,可设f (a )=(x 2-1)a +(-x +1),a ∈2,3 ,则f (a )是关于a 的一次函数,要使题意成立只需f (2)≤0f (3)≤0,即2x 2-x -1≤03x 2-x -2≤0 ,解2x 2-x -1≤0,即2x +1 x -1 ≤0得-12≤x ≤1,解3x 2-x -2≤0,即3x +2 x -1 ≤0得-23≤x ≤1,所以原不等式的解集为-12,1 ,所以x 的取值范围是-12,1.【变式3-4】(2021·辽宁沈阳·高三沈阳二中校考开学考试)设函数f x =mx 2-mx -1.(1)若对于x ∈-2,2 ,f x <-m +5恒成立,求m 的取值范围;(2)若对于m ∈-2,2 ,f x <-m +5恒成立,求x 的取值范围.【答案】(1)-∞,67;(2)-1,2 【解析】(1)若对于x ∈-2,2 ,f x <-m +5恒成立,即mx 2-mx +m -6<0对于x ∈-2,2 恒成立,即m <6x 2-x +1对于x ∈-2,2 恒成立.公众号:高中数学最新试题令h x =6x 2-x +1=6x -12 2+34,x ∈-2,2 ,则h x min =h (-2)=6254+34=67,故m <67,所以m 的取值范围为-∞,67.(2)对于m ∈-2,2 ,f x <-m +5恒成立,即mx 2-mx -1<-m +5恒成立,故m x 2-x +1 -6<0恒成立,令g m =m x 2-x +1 -6,则g -2 =-2x 2-x +1 -6<0g 2 =2x 2-x +1 -6<0 ,解得-1<x <2,所以x 的取值范围为-1,2 .【题型4一元二次不等式在实数集上的有解问题】【例4】(2023·全国·高三专题练习)若存在实数x ,使得mx 2-m -2 x +m <0成立,则实数m 的取值范围为()A.-∞,2B.-∞,0 ∪13,32C.-∞,23D.-∞,1 【答案】C【解析】①当m =0时,不等式化为2x <0,解得:x <0,符合题意;②当m >0时,y =mx 2-m -2 x +m 为开口方向向上的二次函数,只需Δ=m -2 2-4m 2=-3m 2-4m +4>0,即0<m <23;③当m <0时,y =mx 2-m -2 x +m 为开口方向向下的二次函数,则必存在实数x ,使得mx 2-m -2 x +m <0成立;综上所述:实数m 的取值范围为-∞,23.故选:C .【变式4-1】(2022秋·广西钦州·高三校考阶段练习)若关于x 的不等式a 2-4 x 2+a +2 x -1≥0的解集不为空集,则实数a 的取值范围为()A.-2,65B.-2,65C.(-∞,-2)∪65,+∞ D.(-∞,-2]∪65,+∞【答案】C【解析】根据题意,分两种情况讨论:①当a 2-4=0时,即a =±2,若a=2时,原不等式为4x-1≥0,解可得:x≥1 4,则不等式的解集为x x≥1 4,不是空集;若a=-2时,原不等式为-1≥0,无解,不符合题意;②当a2-4≠0时,即a≠±2,若(a2-4)x2+(a+2)x-1≥0的解集是空集,则有a2-4<0Δ=(a+2)2+4(a2-4)<0,解得-2<a<65,则当不等式(a2-4)x2+(a+2)x-1≥0的解集不为空集时,有a<-2或a≥65且a≠2,综合可得:实数a的取值范围为(-∞,-2)∪65,+∞;故选:C.【变式4-2】(2023·全国·高三专题练习)若关于x的不等式ax2-(a+2)x+94<0有解,则实数a的取值范围是____.【答案】(-∞,1)∪(4,+∞)【解答】当a=0时,不等式为-2x+94<0有解,故a=0,满足题意;当a>0时,若不等式ax2-(a+2)x+94<0有解,则满足Δ=(a+2)2-4a⋅94>0,解得a<1或a>4;当a<0时,此时对应的函数的图象开口向下,此时不等式ax2-(a+2)x+94<0总是有解,所以a<0,综上可得,实数a的取值范围是(-∞,1)∪(4,+∞).【变式4-3】(2022·全国·高三专题练习)若关于x的不等式ax2+2x+1<0有实数解,则a的取值范围是_____.【答案】-∞,1【解析】当a=0时,不等式为2x+1<0有实数解,所以a=0符合题意;当a<0时,不等式对应的二次函数开口向下,所以不等式ax2+2x+1<0有实数解,符合题意;当a>0时,要使不等式ax2+2x+1<0有实数解,则需满足Δ=4-4a>0,可得a<1,所以0<a<1,综上所述:a的取值范围是-∞,1,公众号:高中数学最新试题【题型5一元二次不等式在某区间上的有解问题】【例5】(2022·甘肃张掖·高台县第一中学校考模拟预测)若关于x 的不等式x 2-6x +2-a >0在区间0,5 内有解,则实数a 的取值范围是().A.2,+∞B.-∞,5C.-∞,-3D.-∞,2【答案】D【解析】不等式x 2-6x +2-a >0在区间0,5 内有解,仅需(x 2-6x +2)max >a 即可,令f (x )=x 2-6x +2,因为f (x )的对称轴为x =--62×1=3,f (0)=2,f (5)=-3,所以由一元二次函数的图像和性质的得(x 2-6x +2)max =2,所以a <2,故选:D【变式5-1】(2023·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式mx 2-6x +3m <0在0,2 上有解,则实数m 的取值范围是()A.-∞,3B.-∞,127C.3,+∞D.127,+∞ 【答案】A【解析】由题意得,mx 2-6x +3m <0,x ∈0,2 ,即m <6xx 2+3,故问题转化为m <6xx 2+3在0,2 上有解,设g (x )=6x x 2+3,则g (x )=6x x 2+3=6x +3x ,x ∈0,2 ,对于x +3x≥23,当且仅当x =3∈(0,2]时取等号,则g (x )max =623=3,故m <3,故选:A【变式5-2】(2022·全国·高三专题练习)命题p :∃x ∈{x |1≤x ≤9},x 2-ax +36≤0,若p 是真命题,则实数a 的取值范围为()A.a ≥37 B.a ≥13C.a ≥12D.a ≤13【答案】C【解析】∵命题p :∃x ∈{x |1≤x ≤9},使x 2-ax +36≤0为真命题,即∃x ∈{x |1≤x ≤9},使x 2-ax +36≤0成立,即a ≥x +36x能成立设f (x )=x +36x ,则f (x )=x +36x≥2x ⋅36x =12,当且仅当x =36x,即x =6时,取等号,即f (x )min =12,∴a ≥12,故a的取值范围是a≥12.故选:C.【变式5-3】(2022秋·北京·高三统考阶段练习)若存在x∈[0,1],有x2+(1-a)x+3-a>0成立,则实数a的取值范围是__________.【答案】-∞,3【解析】将原不等式参数分离可得a<x2+x+3x+1,设f x =x2+x+3x+1,已知存在x∈[0,1],有x2+(1-a)x+3-a>0成立,则a<f x max,令t=x+1,则f x =t-12+t-1+3t=t2-t+3t=t+3t-1,t∈1,2,由对勾函数知f x 在1,3上单调递减,在3,2上单调递增,f1 =1+31-1=3,f2 =2+32-1=52,所以f x max=f1 =3,即a<3.【变式5-4】(2023·全国·高三专题练习)已知命题“∃x∈[-1,1],-x02+3x0+a>0”为真命题,则实数a 的取值范围是______.【答案】-2,+∞【解析】因为命题“∃x∈[-1,1],-x02+3x0+a>0”为真命题则∃x∈[-1,1],a>x2-3x有解,设f(x)=x2-3x,则f(x)=x2-3x=x-3 22-94,当x∈[-1,1]时,f(x)单调递减,所以-2≤f(x)≤4,所以a>-2.【变式5-5】(2022·全国·高三专题练习)设f x 为奇函数,g x 为偶函数,对于任意x∈R均有f x + 2g x =mx-4.若f x -x2+2g x ≥0在x∈0,+∞上有解,则实数m的取值范围是_____ _.【答案】m≥4【解析】由题设,f x -x2+2g x =mx-4-x2≥0,即x2-mx+4≤0在x∈0,+∞上有解,对于y=x2-mx+4,开口向上且对称轴为x=m2,Δ=m2-16,y|x=0=4,∴Δ≥0m2>0,可得m≥4.公众号:高中数学最新试题限时检测(建议用时:60分钟)1.(2022·甘肃张掖·高台县第一中学校考模拟预测)已知命题P:∀x∈R,x2-2x+m>0,则满足命题P为真命题的一个充分条件是()A.m>2B.m<0C.m<1D.m≥1【答案】A【解析】∵命题P为真命题,∴不等式x2-2x+m>0在R上恒成立,∴△=4-4m<0,解得m>1,对于A,m>2⇒m>1,∴m>2 是m>1的充分条件,∴m>2 是命题P为真命题的充分条件,选项A正确;对于B,m<0推不出m>1,∴m<0不是m>1的充分条件,∴m<0不是命题P为真命题的充分条件,选项B不正确;对于C,m<1推不出m>1,∴m<1不是m>1的充分条件,∴m<1不是命题P为真命题的充分条件,选项C不正确对于D,m≥1推不出m>1,∴m≥1不是m>1的充分条件,∴m≥1不是命题P为真命题的充分条件,选项D不正确.故选:A.2.(2022秋·北京大兴·高三统考期中)若命题“∃x∈R,x2+2x+m≤0”是真命题,则实数m的取值范围是()A.m<1B.m≤1C.m>1D.m≥1【答案】B【解析】由题可知,不等式x2+2x+m≤0在实数范围内有解,等价于方程x2+2x+m=0有实数解,即△=4-4m≥0,解得m≤1.故选:B.3.(2022秋·全国·高三校联考阶段练习)设m∈R,则“m>-34”是“不等式x2-x+m+1≥0在R上恒成立”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A【解析】由不等式x2-x+m+1≥0在R上恒成立,得△=-1 2-4m +1 ≤0,解得m ≥-34.所以“m >-34”是“不等式x 2-x +m +1≥0在R 上恒成立”的充分不必要条件.故选:A 4.(2022秋·宁夏银川·高三校考期中)已知命题P :∀x ∈R ,x 2-x +a >0,若-P 是假命题,则实数a 的取值范围是()A.-∞,14B.14,12C.14,+∞D.12,+∞【答案】C【解析】已知命题P :∀x ∈R ,x 2-x +a >0,若-P 是假命题,则不等式x 2-x +a >0在R 上恒成立,∴△=1-4m <0,解得a >14.因此,实数a 的取值范围是14,+∞.故选:C .5.(2022秋·河南·高三校联考阶段练习)设函数f x =2ax 2-ax ,命题“∃x ∈0,1 ,f x ≤-a +3”是假命题,则实数a 的取值范围为()A.-∞,3B.3,+∞C.247,+∞D.32,+∞【答案】C【解析】因为命题“∃x ∈0,1 ,f x ≤-a +3”是假命题,所以∃x ∈0,1 ,f x >-a +3是真命题,又f x >-a +3可化为2ax 2-ax >-a +3,即a 2x 2-x +1 >3,当x ∈0,1 时,2x 2-x +1∈78,2,所以m >32x 2-x +1在x ∈0,1 上恒成立,所以m >32x 2-x +1 max其中,x ∈0,1 ,当x =14时2x 2-x +1有最小值为78,此时32x 2-x +1有最大值为247,所以m >247,故实数m 的取值范围是247,+∞ ,故选:C 6.(2023·全国·高三专题练习)若对任意的x ∈-1,0 ,-2x 2+4x +2+m ≥0恒成立,则m 的取值范围是()A.4,+∞B.2,+∞C.-∞,4D.-∞,2【答案】A【解析】因为对任意的x ∈-1,0 ,-2x 2+4x +2+m ≥0恒成立,所以对任意的x ∈-1,0 ,m ≥2x 2-4x -2恒成立,公众号:高中数学最新试题因为当x ∈-1,0 ,y =2x -1 2-4∈-2,4 ,所以m ≥2x 2-4x -2 max =4,x ∈-1,0 ,即m 的取值范围是4,+∞ ,故选:A7.(2021秋·河南南阳·高三南阳中学校考阶段练习)设函数f x =mx 2-mx -1,若对于任意的x ∈x |1≤x ≤3 ,f x <-m +4恒成立,则实数m 的取值范围为()A.m <57B.0≤m <57C.m <0或0<m <57D.m ≤0【答案】A【解析】若对于任意的x ∈x |1≤x ≤3 ,f x <-m +4恒成立,即可知:mx 2-mx +m -5<0在x ∈x |1≤x ≤3 上恒成立,令g x =mx 2-mx +m -5,对称轴为x =12.当m =0时,-5<0恒成立,当m <0时,有g x 开口向下且在1,3 上单调递减,在1,3 上g x max =g 1 =m -5<0,得m <5,故有m <0.当m >0时,有g x 开口向上且在1,3 上单调递增在1,3 上g x max =g 3 =7m -5<0,∴0<m <57综上,实数m 的取值范围为m <57,故选:A .8.(2022秋·湖南邵阳·高三统考期中)设函数f x =x 2+2ax +a 2-2a +3,若对于任意的x ∈R ,不等式f f x ≥0恒成立,则实数a 的取值范围是()A.a ≥32B.a ≤2C.32<a ≤2 D.a ≤32【答案】B【解析】∵f x =x 2+2ax +a 2-2a +3=x +a 2-2a +3,即开口向上且f x ∈-2a +3,+∞ ,由f f x ≥0恒成立,即f x ≥0在-2a +3,+∞ 上恒成立,∴当-2a +3≥0时,即a ≤32,由二次函数的性质,f x ≥0显然成立;当a >32时,y =f x 有两个零点,则只需满足-a ≤-2a +3f -2a +3 ≥0,解得a ≤2,故32<a ≤2;综上,a 的取值范围是a ≤2.故选:B9.(2022秋·辽宁鞍山·高三校联考期中)设a ∈R ,,若关于x 的不等式x 2-ax +1≥0在1≤x ≤2上有解,则()A.a ≤2B.a ≥2C.a ≤52D.a ≥52【答案】C【解析】由x 2-ax +1≥0在1≤x ≤2上有解,得x 2+1x≥a 在1≤x ≤2上有解,则a ≤x 2+1x max ,由于x 2+1x =x +1x ,而x +1x 在1≤x ≤2单调递增,故当x =2时,x +1x 取最大值为52,故a ≤52,故选:C 10.(2023·全国·高三专题练习)已知命题“∃x 0∈R ,4x 02+a -2 x 0+14≤0”是真命题,则实数a 的取值范围()A.-∞,0B.0,4C.4,+∞D.-∞,0 ⋃4,+∞【答案】D【解析】由题意,命题∃x 0∈R ,4x 02+a -2 x 0+14≤”是真命题故△=a -2 2-4×4×14=a 2-4a ≥0,解得a ≥4或a ≤0.则实数a 的取值范围是-∞,0 ⋃4,+∞ 故选:D .11.(2022·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式-x 2+4x ≥a 2-3a 在R 上有解,则实数a 的取值范围是()A.a |-1≤a ≤4B.a |-1<a <4C.a |a ≥4或a ≤-1D.a |-4≤a ≤1【答案】A【解析】因为关于x 的不等式-x 2+4x ≥a 2-3a 在R 上有解,即x 2-4x +a 2-3a ≤0在R 上有解,只需y =x 2-4x +a 2-3a 的图象与x 轴有公共点,所以△=-4 2-4×a 2-3a ≥0,即a 2-3a -4≤0,所以a -4 a +1 ≤0,解得:-1≤a ≤4,所以实数a 的取值范围是a |-1≤a ≤4 ,故选:A .12.(2022·全国·高三专题练习)若关于x 的不等式x 2+ax -2>0在区间1,5 上有解,则实数a 的取值范围为()A.-235,+∞ B.-235,1C.1,+∞D.-∞,-235公众号:高中数学最新试题【答案】A【解析】关于x的不等式x2+ax-2>0在区间1,5上有解,ax>2-x2在x∈1,5上有解,即a>2x-x在x∈1,5上成立;设函数f x =2x-x,x∈1,5,∴f x 在x∈1,5上是单调减函数,又f1 =2-1=1,f5 =25-5=-235所以f x 的值域为-23 5,1,要a>2x-x在x∈1,5上有解,则a>-235,即实数a的取值范围为-235,+∞.故选:A.13.(2021秋·江苏徐州·高三统考阶段练习)若存在实数x,使得关于x的不等式ax2-4x+a-3<0成立,则实数a的取值范围是______.【答案】a<4【解析】a<3时,若x=0,则不等式为a-3<0,不等式成立,满足题意,a≥3时,在在x使得不等式ax2-4x+a-3<0成立,则△=16-4a a-3>0,∴3≤a<4.综上,a<4.14.(2021·全国·高三专题练习)已知函数x2-x,x≤02x,x>0.若存在x∈R使得关于x的不等式f x ≤ax-1成立,则实数a的取值范围是________.【答案】-∞,-3⋃-1,+∞【解析】由题意,当x=0时,不等式f x ≤ax-1可化为0≤-1显然不成立;当x<0时,不等式f x ≤ax-1可化为x2-x+1≤ax,所以a≤x+1x-1,又当x<0时,x+1x=--x+-1x≤-2,当且仅当-x=-1x,即x=-1时,等号成立;当x>0时,不等式f x ≤ax-1可化为2x+1≤ax,即a≥1x+2x=1x+12-1≥-1;因为存在x∈R使得关于x的不等式f x ≤ax-1成立,所以,只需a≤-2-1=-3或a≥-1.15.(2020·上海杨浦·复旦附中校考模拟预测)若命题:“存在整数x使不等式kx-k2-4x-4<0成立”是假命题,则实数k 的取值范围是____________.【答案】1,4【解析】设不等式kx -k 2-4 x -4 <0的解集为A,当k =0时,不等式kx -k 2-4 x -4 <0化为x >4,存在整数x 使不等式成立,所以此时不满足题意,所以k ≠0;当k >0时,原不等式化为x -k +4kx -4 <0,因为k +4k ≥2k ⋅4k =4,当且仅当k =4k即k =2时取等号,所以A =x |4<x <k +4k ,要使命题:“存在整数x 使不等式kx -k 2-4 x -4 <0成立”是假命题,则需4≤k +4k≤5,解得1≤k ≤4;当k <0时,原不等式化为x -k +4kx -4 >0,而k +4k =--k +4-k ≤-2-k ⋅4-k =-4,当且仅当-k =4-k即k =-2时取等号,所以A =-∞,k +4k∪4,+∞ ,所以存在整数x 使不等式kx -k 2-4 x -4 <0成立,所以k <0不合题意.综上可知,实数k 的取值范围是1,4 .16.(2022秋·江苏连云港·高三校考开学考试)ax 2-2x +1≥0,∀x >0恒成立,则实数a 的取值范围是_________ .【答案】1,+∞【解析】由ax 2-2x +1≥0,∀x >0恒成立,可得,a ≥2x -1x2对∀x >0恒成立,令y =2x -1x2,则y =1-1x -1 2,1x >0 当1x=1时,y max =1,所以a ≥y max =1.17.(2021·全国·高三专题练习)若不等式x 2-2>mx 对满足m ≤1的一切实数m 都成立,则x 的取值范围是___________【答案】x <-2或x >2【解析】因为x 2-2>mx ,所以mx -x 2+2<0令f m =mx -x 2+2,即f m <0在m ≤1恒成立,即-1≤m ≤1时f m <0恒成立,公众号:高中数学最新试题所以f1 <0f-1<0,即x-x2+2<0-x-x2+2<0,解x-x2+2<0得x>2或x<-1;解-x-x2+2<0得x>1或x<-2,所以原不等式组的解集为x∈-∞,-2∪2,+∞18.(2023·全国·高三专题练习)若不等式-x2+t2-2at+1≥0对任意x∈-1,1及a∈-1,1恒成立,则实数t的取值范围是__________.【答案】-∞,-2∪0 ∪2,+∞【解析】由题意得t2-2at+1≥x2对任意x∈-1,1及a∈-1,1恒成立,所以t2-2at+1≥1对任意a∈-1,1恒成立,即t2-2at≥0对a∈-1,1恒成立,令g a =t2-2at=-2at+t2,则g a 是关于a的一次函数,所以只需g1 ≥0g-1≥0,即t2-2t≥0t2+2t≥0,解得t≥2或t≤-2或t=0,所以实数t的取值范围是-∞,-2∪0 ∪2,+∞。
巧分类,妙分离——含参的一元二次不等式问题求解策略
Җ㊀山东㊀管成芳㊀王㊀鹿㊀㊀涉及含参数的一元二次不等式问题是一元二次不等式中的一个重点与难点.常见的题型主要包括含参数的一元二次不等式的求解以及恒成立问题等,由于参数的存在,使得问题变得更为复杂.如何把握含参数的一元二次不等式的实质,结合相应的题型对参数进行有效分类㊁巧妙分离,这是破解此类问题比较常见的两类技巧与策略.1㊀巧分类巧分类是破解含参一元二次不等式问题的首选策略.当参数位于一元二次不等式的某些特殊位置时,根据位置特征会发现,其分类标准有一定规律,正确巧妙分类,可以有效提高此类含参一元二次不等式的破解能力.例1㊀求解关于x 的不等式:a x 2-(a +1)x +1<0(a ɪR ).当a =0时,原不等式可化为-x +1<0,即x >1.当a ʂ0时,原不等式可化为a (x -1)(x -1a)<0,若a <0,则原不等式可化为(x -1)(x -1a )>0,由于1a <0<1,故解得x <1a 或x >1;若a >0,则原不等式可化为(x -1)(x -1a)<0,所以当a >1时,有1a <1,故解得1a <x <1;当a =1时,则有1a =1,此时不等式无解;当0<a <1时,则有1a>1,故解得1<x <1a.综上可得:当a <0时,不等式解集为{x |x <1a或x >1};当a =0时,解集为{x |x >1};当0<a <1时,解集为{x |1<x <1a};当a =1时,解集为∅;当a >1时,解集为{x |1a<x <1}.若一元二次不等式的一次项或常数项系数含有参数时,可直接根据一元二次不等式方程的判别式或相应的根进行讨论.而一元二次不等式的二次项系数含有参数时,就需要对参数是否为零进行分类讨论,而当参数不为零时又要根据一元二次不等式相应的方程的判别式或相应的根进一步讨论.2㊀妙分离妙分离也是破解含参的一元二次不等式问题的一大常见策略.巧妙分离相应的参数,结合不等式恒成立的性质加以合理转化,往往是有效解决此类问题的关键所在.例2㊀已知不等式x 2+p x +1>2x +p .(1)如果当|p|ɤ2时不等式恒成立,求x 的取值范围;(2)如果当2ɤx ɤ4时不等式恒成立,求p 的取值范围.(1)不等式可转化为(x -1)p +x 2-2x +1>0,当x =1时,(x -1)p +x 2-2x +1=0,不等式不成立,必有x ʂ1.当x ʂ1时,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 |ɤ2,结合一次函数的单调性可得f (-2)>0,f (2)>0,{即(x -1)(x -3)>0,(x -1)(x +1)>0,{解得x <-1或x >3,故x 的取值范围是{x |x <-1或x >3}.(2)不等式可转化为(x -1)p >-x 2+2x -1,由于2ɤx ɤ4,则知x -1>0,可得p >-x 2+2x -1x -1=1-x ,当2ɤx ɤ4时恒成立,所以p >(1-x )m a x =-1,于是p >-1,故p 的取值范围是{p |p >-1}.在解决一元二次不等式中的恒成立问题时,经常采取分离参数法,借助性质f (x )ȡa ,x ɪD 恒成立⇔f m i n (x )ȡa ,x ɪD 恒成立;f (x )ɤa ,x ɪD 恒成立⇔f m a x (x )ɤa ,x ɪD 恒成立 等进行合理有效转化,进而达到破解问题的目的.综上所述,在破解含参的一元二次不等式问题时,应根据题目条件合理巧分类㊁适当妙分离,并综合利用函数㊁不等式的相关性质加以分析与处理,从而达到巧妙转化㊁正确求解的目的.(作者单位:山东省淄博市临淄中学)01。
专题24 含参 “一元二次不等式”的解法-备战2016高考技巧大全之高中数学黄金解题模板(解析版)
【高考地位】解含参一元二次不等式,常涉及对参数的分类讨论以确定不等式的解,这是解含参一元二次不等式问题的一个难点. 在高考中各种题型多以选择题、填空题等出现,其试题难度属中高档题.【方法点评】类型一 根据二次不等式所对应方程的根的大小分类使用情景:一元二次不等式可因式分解类型解题模板:第一步 将所给的一元二次不等式进行因式分解;第二步 比较两根的大小关系并根据其大小进行分类讨论; 第三步 得出结论.例1 解关于x 的不等式:2(1)10(0)ax a x a ---<<. 【答案】详见解析.考点:解含参的一元二次不等式【点评】解含参的一元二次不等式,第一步先讨论二次项前的系数,此题为0<a ,所以先不讨论,第一步,先将式子分解因式,整理为1()(1)0x x a +->,第二步,ax 11-=,12=x ,讨论两根的大小关系,从而写出解集的形式.【变式演练1】解关于错误!未找到引用源。
的不等式错误!未找到引用源。
.【答案】当1=a 错误!未找到引用源。
或1-=a 时,不等式解集为错误!未找到引用源。
;当1-<a 错误!未找到引用源。
或10<<a 时,不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<a x a x 1|; 当01<<-a 错误!未找到引用源。
或1>a 错误!未找到引用源。
时, 不等式解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<a x a x 1|.考点:(1)含参量一元二次不等式的解法;(2)不等式的基本性质. 【变式演练2】已知0a <,解关于x 的不等式2(2)20ax a x ---<. 【答案】当2a <-时,2{x | x x 1}a <-或>;当2a =-时,{}1x x ≠;当20a -<<时,2{x |x 1x }a<或>-. 【解析】试题分析:先将一元二次不等式用十字相乘法分解因式,可得方程等于0的两根.注意讨论两根的大小,再根据函数图象开口向下,可解得不等式. 试题解析:原式可化为:(2)(1)0ax x +-<方程(2)(1)0ax x +-<的两根为:122,1x x a-== 当2a <-时,∵21a >-,∴其解集为2{x | x x 1}a<-或>.当2a =-时,∵21a -=,且原不等式可化为2(1)0x ->,其解集为1x ≠ 当20a -<<时,∵21a ->,∴其解集为2{x |x 1x }a<或>-综上所述:当2a <-时,2{x | x x 1}a<-或>当2a =-时,{}1x x ≠当20a -<<时,2{x |x 1x }a<或>- 考点:一元二次不等式.【变式演练3】关于x 的不等式2(a 2)x 20ax +--≥,()a R ∈ (1)已知不等式的解集为(][),12,-∞-⋃+∞,求a 的值;(2)解关于x 的不等式2(a 2)x 20ax +--≥. 【答案】(1)1a = ;(2)0a =时原不等式解集为{}1x x ≤-;0a >时原不等式解集为{}21x x x a≤-≥或;20a -<<时原不等式解集为{}21xx a≤≤-;2a =-时原不等式解集为{}1x x =-;2a <-时原不等式解集为{}21x x a-≤≤.考点:一元二次不等式.类型二 根据判别式的符号分类使用情景:一般一元二次不等式类型解题模板:第一步 首先求出不等式所对应方程的判别式;第二步 讨论判别式大于0、小于0或等于0所对应的不等式的解集; 第三步 得出结论.例2 解关于x 的不等式2220x ax ++>. 【答案】见解析.【点评】解含参的一元二次不等式,可先分解因式,再讨论求解,若不易分解,也可对∆进行分类,或利用二次函数图像求解.对于二次项系数不含参数且不能因式分解时,则需对判别式∆的符号分类. 【变式演练4】在区间错误!未找到引用源。
3.2含参数一元二次不等式解法
(2)当a=0时,原不等式化为x2<0,
不等式的解集为{x|a<x<-2a}.
纵上所述,原不等式的解集为: a>0时,{x|-2a<x<a}
a=0时,∅
a<0时,{x|a<x<-2a}
2.解关于x的不等式ax2-(2a+1)x+2<0.
解:(1)当a=0时,原不等式可化为-x+2<0,解 集为{x|x>2}. (2)当a>0时,原不等式化为(ax-1)(x-2)<0,
【解】
①当a2-1=0,即a=±1时,
若a=1,则原不等式为-1<0,恒成立.
若a=-1,则原不等式为2x-1<0,不恒成立.
②当a2-1≠0,即a≠±1时,原不等式的解集为R的条
件是
3 解得 a 1 5
3 综上所述 a 1时,上述不等式解集为全体实数 5
变式:如果kx2+2kx-(k+2)<0恒成立,则实数k的取 值范围是 (
1 (3)若 0< a< 1 时,x- (x- 1)<0, a
1 原不等式的解为 1< x< . a
综上所述,当 a<0 时,解集为
1 xx<a 或 x> 1 ;
当 a=0 时,解集为 { x|x> 1};
1 当 0< a<1 时,解集为x1< x<a .
2 b 4ac 0
对于一元二次不等式ax2+bx+c<0,它的解 集为R的条件为: a 0
2 b 4ac 0
例3: 当a为何值时,不等式
(a2-1)x2-(a-1)x-1<0的解集是全体实数.
若ax2+bx+c<0恒成立,则先考虑a=0的
情形,然后按照 求解.
含参的一元二次不等式1
含参的一元二次不等式解含参数的一元二次不等式时,需根据参数的取值范围进行分类讨论,引起分类讨论的原因有以下几种:1.二次项系数的 .2.方程ax 2+bx +c =0中Δ与 的关系.3.方程ax 2+bx +c =0两根的 .因此,我们在解决以上问题时,最优的处理次序是:先看二次项系数的 ,其次考虑 ,最后分析两根 .题型一 求含参的一元二次不等式例1.解关于x 的不等式x 2-(a +a 2)x +a 3>0(a ∈R)练习1:解关于x 的不等式(x -2)(ax -2)>0(a ∈R).练习2:解关于x 的不等式022≤-+k kx x题型二 不等式恒成立问题例2.已知2()2(2)4f x x a x =+-+,(1)如果对一切x R ∈,()0f x >恒成立,求实数a 的取值范围;(2)如果对[3,1]x ∈-,()0f x >恒成立,求实数a 的取值范围.练习3:设函数f(x)=mx 2-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.练习4:已知函数y =(m 2+4m -5)x 2+4(1-m)x +3对任意实数x ,函数值恒大于零,求实数m 的取值范围练习5:如果不等式 <1对一切实数x 均成立,则实数m 的取值范围是________.总结:一元二次不等式恒成立情况小结:20ax bx c ++>(0a ≠)恒成立⇔ 20ax bx c ++<(0a ≠)恒成立⇔ .题型三方程根的讨论例3 实数m取何范围的值时,方程x2+(m-3)x+m=0的两根满足:(1)都是正数;(2)都在(0,2)内.a>总结:0(1)方程ax2+bx+c=0有实根,有两不等实根,无实根(2)方程ax2+bx+c=0有两正根(3)方程ax2+bx+c=0有两负根(4)方程ax2+bx+c=0有一正根、一负根(5)方程ax2+bx+c=0有两个大于n的根(6)方程ax2+bx+c=0有两个小于k的根(7)方程ax2+bx+c=0一根大于k,另一根小于k(8)方程ax2+bx+c=0两根都在(m、n)内.(9)方程ax2+bx+c=0一根在(m、n)内,另一根在(n、p)内(10)方程ax2+bx+c=0一根在(m,n)内,另一根在(p,q)内练习6:关于x的方程2ax2-2x-3a-2=0的两根一个小于1,另一个大于1,求实数a的取值范围.。
含参的一元二次不等式恒成立问题赏析
1.设函数 ,若对任意的 ,都有 ,求实数 的取值范围.
2.若二次函数 满足 ,且 .
(1)求 的解析式;
(2)若不等式 对于 恒成立,求实数 的取值范围.
3.设 ,二次函数
(1)若该二次函数的两个零点都在区间 内,求 的取值范围;
(2)若对任意 ,不等式 恒成立,求 的取值范围
(2)对a分情况讨论,再解一元二次不等式可得答案.
【详解】
(1)由题意得 对 恒成立,即 对 恒成立,
若 ,则不等式 恒成立,所以 满足;
若 ,则 解得 ,
综上,实数 的取值范围为 .
(2)不等式 为 ,
因为 ,则不等式可化为 ,
①当 即 时,不等式解为 或 ,
②当 即 时,不等式解为 ,
③当 即 时,不等式解为 或 ,
【详解】
(1)设 ,由题意可知:
,解得 ,即 ;
(2)由(1)得 对 恒成立,
令 ,当 , ,
故 .
【点睛】
常用的不等式恒成立的思想: 对一切 恒成立,等价于 ; 对一切 恒成立,等价于 .
9.(Ⅰ) ;(Ⅱ) , .
【分析】
(Ⅰ)由 ,可得 ,再由恒等式的性质可得 , 的方程,求得 , ,即可得到 的解析式;
(Ⅱ)由题意可得 在 , 恒成立,考虑二次函数的图象,可得 (1) ,且 (3) ,解不等式可得所求范围.
【详解】
解:(Ⅰ)由 ,可得 ,
由 ,
即为 , ,解得 , ,
则 ;
(Ⅱ)当 , 时,不等式 恒成立,
即为 恒成立,
则 在 , 恒成立,
设 ,
可得 (1) ,且 (3) ,
即为 且 ,
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的函数 f(x)=x2+2(a-2)x+4的图象如图所
示.由图象可知,此时 a应该满足
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???ff??-1?<3?<0,0, ??-3<2-a<1,
?? 即?
25-6a<0, 1+2a<0,
??1<a<5,
???a>265, 解得 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ?a<- 12,
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 x
2-2x+4<0, 2-10x+4<0.
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因为x2-2x+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<a<5.
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
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∈[-3,1],f(x)<0恒成立.
变式 2、已知函数 y=x2+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+x2-4x+4,是关于a的一元一次
一、含参一元二次不等式解法
1、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};
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}.
解:当 a=0 时,原不等式可化为 2x+2>0,其解集不为 R,故 a=0 不满足题意,舍去;当 a≠0 时,要使原不等式的解集为 R,只 需?????aΔ>=02,2-4×2a<0, 解得 a>12.综上,所求实数 a 的1取1 值范围为 ???12,+∞???.
2、已知 f(x)=x2+2(a-2)x+4, 如果对一切 x∈R,f(x)>0 恒成立,求实数 a 的取值范围;
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
2
∴- 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:
?? a> 0,
?
?Δ
=b2-4ac<
0;
一元二次不等式 ax2+bx+c≥0,它的解集为 R
的条件为
?? ? ??
a>0, Δ=b2-4ac≤0;
一元二次不等式
ax2+bx+c1>0 0 的解
集为
?的条件为
??a<0,
?
??Δ≤0.
2.若关于 x 的不等式 ax2+2x+2>0 在 R 上恒成立,求实数 a 的取 值范围.
[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7 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.
∴ 1,2 是 x2+ax+b=0 的两根. 5
由韦达定理有
?? ? ??
-a=1+2, b=1×2,
得?????ab==-2,3, 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.
6
∴ bx2+ax+1>0 的解集为 ???-∞,12???∪(1,+∞).
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;
4
(3)若求出的根中含有参数,则应对两根的大小进行讨论.
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},
[解] 由题意可知,只有当二次函数 f(x)=x2+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 x2+2(a-2)+4=0 此时应满足 Δ<0,即12 4(a-2)2- 16<0,解得 0<a<4.故 a 的取值范围是{a|0<a<4}.
变式1、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.
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
<
3
1或x
?
>-1a????.
当
a<-1
时,???x|x
?
<-1a或x
>1???,
?
[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
得
?? m <0, ???Δ=m 2-4m
?m
-1?<0
?
?? m <0,
? ??
3m
2-4m
>0
?
??m<0, 9
? ??
m<0,或m>43
?
m<0.综上,m 的取值范围为 m≤0.
[类题通法 ] 不等式对任意实数 x 恒成立,就是不等式的解集为 R,对于一 元 二 次 不 等 式 ax2 + bx + c > 0 , 它 的 解 集 为 R 的 条 件 为
4 、 已 知 关 于 x 的 不 等 式 ax2 + bx + c < 0 的 解 集 是
x
|x
<-2
或
x
>-1 2
,求
ax2
-bx
+c>0
的解集.
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二、不等式恒成立
1、关于 x 的不等式 (1+m)x2+mx +m<x2+1 对 x∈R 恒成立,求实数 m 的取值范围.
[ 解] 原不等式等价于 mx 2+mx +m-1<0,对 x∈R 恒成立, 当 m=0 时,0·x2+0·x-1<0 对 x∈R 恒成立.当 m≠0 时,由题意,