一元二次方程根的分布问题恒成立问题
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
备《一元二次方程的实根分布问题》
想一想,怎样求函数的零点呢?
求函数的零点有两种方法: ①代数法:求方程f(x)=0的实数根; ②几何法:将它与函数y=f(x)的图象联
系起来,并利用函数的性质找出零点。
连续函数在某个区间上存在零点的判别方法:
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图 象是连续不断一条曲线,并且有 f(a)·f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间 (a,b)内有零点.即存在c∈(a,b),使得 f(c )=0,这个c也就是方程f(x)=0的根.
如右图知
O 24 x
f f
(2) (4)
3m 5m
2 4
0 0
m
4 5
问题 已知方程x²+(m–3)x+m=0,求实数m的 取值范围。
条件8:若方程有一个正根,一个负根且正根 的绝对值较大。
y
分析 设f(x)=x²+(m–3)x+m
如右图知
O
x
f
(0) m m3
2
0
0
m0
小结
分析 设f(x)=x²+(m–3)x+m
y
如右图知
(m 3)24m 0
0
m
3
2
2
f (0) m 0
f (2) 3m 2 0
O
2 m1 3
2x
问题 已知方程x²+(m–3)x+m=0,求实数m的
取值范围。 条件5:若方程的两个根有且仅有一个在( 0,2)内。
分析 设f(x)=x²+(m–3)x+m
例1、若关于x的方程3kx2-2x-4k-2=0的两根一个小于1,另一根
大于1,试求实数k 的取值范围。
一元二次不等式及其解法(习题课)
∴原不等式解集为x|x<-12或x>13. 答案:A
2.若集合 A={x|-1≤2x+1≤3},B=x|x-x 2≤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:∵A={x|-1≤x≤1},B={x|0<x≤2},
∴A∩B={x|0<x≤1}.
即
m>-16. 3
- b =-2m>2 2a 2
m<-2
解得-16<m≤-4. 3
总结:
设关于 x 的一元二次方程 ax2+bx+c=0(a>0)对应的二次函数为: f(x)=ax2+bx+c(a>0),结合二次函数的图象的开口方向、对称轴位 置,以及区间端点函数值的正负,可以得到以下几类方程根的分布问 题(此时Δ=b2-4ac).
∴7m-6<0,解得 m<67. ∴0<m<6.
7
∴m<0.
综上所述,m
的取值范围为
-∞,6 7
.
探究二 不等式中的恒成立问题
[典例 2] 设函数 f(x)=mx2-mx-1.
(2)对于 x∈[1,3],f(x)<-m+5 恒成立,求 m 的取值范围.
法二:f(x)<-m+5 恒成立, 即 m(x2-x+1)-6<0 恒成立.
Δ≥0, (1)方程 f(x)=0 在区间(k,+∞)内有两个实根的条件是- fk2ba>>0k. ,
(2)方程 f(x)=0 有一根大于 k,另一根小于 k 的条件是 f(k)<0.
(3) 方 程 f(x) = 0 在 区 间 (k1 , k2) 内 有 两 个 实 根 的 条 件 是
2023年高考数学一轮复习精讲精练(新高考专用)专题:二次方程根的分布与二次函数在闭区间上的最值归纳
专题06:二次方程根的分布与二次函数在闭区间上的最值归纳精讲温故知新1、一元二次方程02=++c bx ax 根的分布情况 设方程()200ax bx c a ++=≠的不等两根为12,x x 且12x x <,相应的二次函数为()20f x ax bx c =++=,方程的根即为二次函数图象与x 轴的交点,它们的分布情况见下面各表(每种情况对应的均是充要条件)表一:(两根与0的大小比较即根的正负情况)分布情况两个负根即两根都小于0()120,0x x << 两个正根即两根都大于0()120,0x x >>一正根一负根即一个根小于0,一个大于0()120x x <<大致图象(>a )得出的结论()00200b a f ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪>⎪⎩ ()00200b a f ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪>⎪⎩ ()00<f大致图象(<a )得出的结论()00200b a f ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪<⎪⎩ ()00200b a f ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪<⎪⎩ ()00>f综合结论(不讨论a)()00200b a a f ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪⋅>⎪⎩ ()00200b a a f ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪⋅>⎪⎩ ()00<⋅f a例1:1.(多选)若关于x 的方程2(1)+2=0x m x m ---的两根为正数(包含等根),则m 的取值可以是( )A .122--B.-C .1.9 D .1.99【答案】BCD 【解析】 【分析】由一元二次函数零点的分布可得答案. 【详解】由题意,构建函数2()(1)2f x x m x m =--+-,因为关于x 的方程2(1)20x m x m --+-=的两根为正数(包含等根), 所以()()()2Δ142010200m m m f ⎧=---⎪-⎪>⎨⎪>⎪⎩, 解得122m -+<, 故选:BCD. 2.已知函数()2()23f x x ax a a R =-+-∈.(1)若1a =时,求()f x 在区间1[,3]2上的最大值和最小值; (2)若()f x 的一个零点小于0,另一个零点大于0,求a 的范围. 【答案】(1) max 5y =;min 1y = ;(2)3a > 【分析】(1)求出函数的对称轴,再判断对称轴与区间的位置关系,从而得到函数的最值; (2)由题意得(0)0f <,即可得到答案; 【详解】(1)当1a =时,函数的对称轴为11[,3]2x =∈,∴min ()(1)1f x f ==,15(),(3)524f f ==, ∴max ()5f x =。
§3.2.3 专题:一元二次方程根的分布问题和一元二次不等式恒成立问题
3.已知关于 x 的方程 x2 (m 2) x 1 0 无正根, 求 m 的取值范围.
专题二:与一元二次不等式有 关的恒成立问题
11
1.在实数R上恒成立问题;
2.在某区间上恒成立问题;
12
与一元二次不等式有关恒成立的问题
知识概要
(1)二次不等式a x2 +bx +c > 0恒成立
x1 o
x=m/2 x2
∴ m>3.
∴ 所求实数m的取值集合为:{m|m>3}.
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1;
解: (3) ∵两根都小于1,
0 m 1 2 f (1) 0
m 6或m 2 即 m 2 2 m 4 0
2
的取值范围为__________ _____
2017年5月4日10时30分
14
思考题: 1、若方程x2 +mx+n=0无实数根,则不等式x2 +mx+n>0的 解集是 . R
2、若不等式x 2 ax (a 3) 0的解集是,则实数 a的取值范围是 -2≤ ≤6 .
a
2017年5月4日10时30分
2017年5月4日10时30分
21
2017年5月4日10时30分
19
2 2 x 1 m ( x 1) 对满足 2 m 2 练习:若不等式
的所有
m 都成立,求x的范围。
2017年5月4日10时30分
20
三、课堂小结
一、内容分析
已知不等式的解集,求参数的值或范围
二、运用的数学思想
一元二次方程根的分布(精练)(解析版)--2023届初升高数学衔接专题讲义
2023年初高中衔接素养提升专题课时检测第五讲一元二次方程根的分布(精练)(解析版)(测试时间60分钟)一、单选题(在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(2022·四川巴中高一专题检测)若关于x 的一元二次方程2(1)0x m x m -+-=有两个不相等的实根,则m 的取值范围为()A.((),22-∞---++∞B.(33---+C.((),33-∞---++∞D.(22---+【答案】C 【解析】由关于x 的一元二次方程2(1)0x m x m -+-=有两个不相等的实根,所以2(1)40m m ∆=++=,即26+10m m +>解得:3m >-+或3m <--2.(2022·江苏·高一专题检测)一元二次方程24260x mx m -++=有两个不等的非正根,则实数m 的范围为()A.30m -<<B.31m -<≤-C.31m -≤<-D.312m -≤≤【答案】C【解析】因为一元二次方程24260x mx m -++=有两个不等的非正根,2164(26)020260m m m m ⎧∆=-+>⎪<⎨⎪+≥⎩,解得31m -≤<-,故选:C 3.(2022·陕西榆林高一专题检测)若方程()2250x m x m ++++=只有正根,则m 的取值范围是()A.4m ≤-或4m ≥B.54m -<≤-C.54m -≤≤-D.52m -<<-【答案】B 【解析】方程()2250x m x m ++++=只有正根,则1()当()()22450m m ∆=+-+=,即4m =±时,当4m =-时,方程为()210x -=时,1x =,符合题意;当4m =时,方程为()230x +=时,3x =-不符合题意.故4m =-成立;2()当()()22450m m ∆=+-+>,解得4m <-或4m >,则()()()224502050m m m m ⎧∆=+-+>⎪-+>⎨⎪+>⎩,解得54m -<<-.综上得54m -<≤-.故选B.4.(2022·江苏·高一月考)设1x ,2x 是关于x 的方程2(1)20x a x a +-++=的根.若111x -<<,212x <<,则实数a 的取值范围是()A .4(,1)3--B .31(,)42-C .(2,1)-D .(2,1)--【解答】解:由题意知,函数2()(1)2f x x a x a =+-++开口方向向上,若111x -<<,212x <<,则函数须同时满足三个条件:当1x =-时,2(1)20x a x a +-++>,代入解得40>,恒成立;当1x =时,2(1)20x a x a +-++<,代入解得220a +<,1a <-;当2x =时,2(1)20x a x a +-++>,代入解得4340,3a a +>>-,综上,实数a 的取值范围是4(,1)3--.故选:A .5.(2022·广东深圳高一专题检测)已知一元二次方程2(1)10()x m x m Z +++=∈有两个实数根1x ,2x ,且12013x x <<<<,则m 的值为()A .4-B .5-C .6-D .7-【解答】解:一元二次方程2(1)10()x m x m Z +++=∈有两个实数根1x ,2x ,且12013x x <<<<,令2()(1)10g x x m x =+++=,则(0)0(1)0(3)0g g g >⎧⎪<⎨⎪>⎩,即10301330m m >⎧⎪+<⎨⎪+>⎩,解得1333m -<<-,m Z ∈ ,4m ∴=-.故选:A .二、填空题6.(2022·浙江义乌高一专题检测)若关于x 的方程20x x a ++=的一个根大于1、另一个根小于1,则实数a 的取值范围为_____.【答案】(,2)-∞-【解析】 关于x 的方程20x x a ++=的一个根大于1、另一个根小于1,令2()f x x x a =++,则()120f a =+<,解得2a <-,7.(2022·江苏·高一专题检测)已知方程x 2-a 2x -a +1=0的两根x 1,x 2满足0<x 1<1,x 2>1.则实数a的取值范围是.【解析】设f(x)=x2-a2x-a+1.(0)=-a+1>0,(1)=1-a2-a+1<0,解得a<-2.8(2022·甘肃景泰二中高一专题检测)若函数f(x)=x2+(m-2)x+(5-m)有两个小于2的不同零点,则实数m的取值范围是.【解析】=(m-2)2-4(5-m)>0,-m-22<2,(2)=m+5>0,解得m>4.9.(2022·银川一中高一专题检测)关于x的方程x2+2(m-1)x+2m+6=0两个实根x1,x2满足x1<2,x2>4,则实数m的取值范围是.【解析】设f(x)=x2+2(m-1)x+2m+6.(2)=4+4(m-1)+2m+6<0,(4)=16+8(m-1)+2m+6<0,m+6<0,m+14<0,解得m<-75.三、解答题(解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)10(2022·江苏·高一专题检测)方程8x2-(m-1)x+m-7=0的两实根都大于1,求实数m 的取值范围.【解析】方法一设函数f(x)=8x2-(m-1)x+m-7,作其草图,如图.若两实根均大于1,需m-1)2-32(m-7)≥0,≥25或m≤9,∈R,>17,解得m≥25.方法二设方程两根分别为x1,x2,则x1+x2=m-18,x1x2=m-78,因为两根均大于1,所以x1-1>0,x2-1>0,=(m-1)2-32(m-7)≥0,x1-1)+(x2-1)>0,x1-1)(x2-1)>0,)2-32(m-7)≥0,-m-18+1>0,解得11.(2022·江西高一第一月考)求实数m 的范围,使关于x 的方程22(1)260.x m x m +-++=(1)有两个实根,且一个比2大,一个比2小;(2)有两个实根 αβ,,且满足014αβ<<<<;(3)至少有一个正根.【解析】(1)设()()22126y f x x m x m ==+-++.依题意有()20f <,即()441260m m +-++<,得1m <-.(2)设()()22126y f x x m x m ==+-++.依题意有()()()02601450410140f m f m f m ⎧=+>⎪=+<⎨⎪=+>⎩,解得7554m -<<-.(3)设()()22126y f x x m x m ==+-++.方程至少有一个正根,则有三种可能:①有两个正根,此时可得()()Δ0002102f m ⎧⎪≥⎪⎪>⎨⎪-⎪>⎪-⎩,即153.311m m m m m ≤-≥⎧⎪>-∴-<≤-⎨⎪<⎩或.②有一个正根,一个负根,此时可得()00f <,得3m <-.③有一个正根,另一根为0,此时可得()6203210m m m +=⎧∴=-⎨-<⎩,.综上所述,得1m ≤-.12.(2022·湖北武汉高一课时检测)已知关于x 的方程220x x a -+=.(1)当a 为何值时,方程的一个根大于1,另一个根小于1?(2)当a 为何值时,方程的一个根大于1-且小于1,另一个根大于2且小于3?(3)当a 为何值时,方程的两个根都大于0?【解析】(1)二次函数22y x x a =-+的图象是开口向上的抛物线,故方程220x x a -+=的一个根大于1,另一个根小于1,则2120a -+<,解得1a <,所以a 的取值范围是{}1a a <.(2)方程220x x a -+=的一个根大于1-且小于1,另一个根大于2且小于3,作满足题意的二次函数22y x x a =-+的大致图象,由图知,120120440960a a a a ++>⎧⎪-+<⎪⎨-+<⎪⎪-+>⎩,解得30a -<<.所以a 的取值范围是{}30a a -<<.(3)方程220x x a -+=的两个根都大于0,则Δ4400a a =-≥⎧⎨>⎩,解得01a <≤,所以a 的取值范围是{}01a a <≤.。
高一数学一元二次方程根的分布和恒成立问题
高一 年级 数学 科辅导讲义(第 讲)学生姓名: 授课教师: 授课时间: 11.15一元二次方程实数根的分布例1、若方程0)5()2(2=++++m x m x 的两根均为正数,求实数m 的取值范围.变式1:两根一正一负时情况怎样?变式2:两实根均大于5时情况又怎样?变式3:一根大于2,另一根小于-1时情况又怎样?一元二次方程)0(02≠=++a c bx ax实根分布图解变式练习1、m 为何实数时,方程02)1(2=+++m x m x的两根都在-1与1之间.2、若方程0)3()1(2=-++-a x a x 的两根中,一根小于0,另一根大于2,求a 的取值范围.例2、已知点(0,4)A 、(4,0)B .若抛物线21y x mx m =-++与线段AB (不包括端点A 及B )有两个不同的交点,则m 的取值范围是 .变式练习 已知抛物线2(4)2(6),y x m x m m =++-+为实数.m 为何值时,抛物线与x 轴的两个交点都位于点(1,0)的右侧?巩固练习 :1.关于x 的一元二次方程222320ax x a ---=的一根大于1,另一根小于1.则a 的值是 ( )(A )0a >或4a <- (B )4a <- (C )0a > (D )40a -<<2.方程227(13)20(x k x k k k -++--=为常数)有两实根,αβ,且01α<<,12β<<,那么k 的取值范围是 ( )(A )34k << (B )21k -<<- (C )21a -<<-或34k << (D )无解3.设m 是整数,且方程2320x mx +-=的两根都大于95-而小于37,则m = .4.若关于x 的方程22(1)210m x mx -+-=的所有根都是比1小的正实数,则实数m 的取值范围是m =5. 方程2(21)(6)0x m x m +-+-=的一根不大于-1,另一根不小于1.试求:(1)参数m 的取值范围;(2)方程两根的平方和的最大值和最小值.恒成立问题、一次函数型——利用单调性求解给定一次函数y=f(x)=ax+b(a ≠0),若y=f(x)在[m,n]内恒有f(x)>0,则根据函数的图象(线段)(如下图) 可得上述结论等价于ⅰ)⎩⎨⎧>>0)(0m f a ,或 ⅱ)⎩⎨⎧><0)(0n f a 可合并定成⎩⎨⎧>>0)(0)(n f m f同理,若在[m,n]内恒有f(x)<0,则有⎨⎧<0)(m f例3.对于满足|a|≤2的所有实数a,求使不等式x 2+ax+1>2a+x 恒成立的x 的取值范围.、二次函数型——利用判别式,韦达定理及根的分布求解对于二次函数f(x)=ax 2+bx+c=0(a ≠0)在实数集R 上恒成立问题可利用判别式直接求解,即f(x)>0恒成立⇔⎩⎨⎧<∆>00a ;f(x)<0恒成立⇔⎩⎨⎧<∆<00a . 若是二次函数在指定区间上的恒成立问题,还可以利用韦达定理以及根与系数的分布知识求解.例4. 若函数12)1()1()(22++-+-=a x a x a x f 的定义域为R ,求实数 a 的取值范围.变式练习 已知函数2()3f x x ax a =++-,在R 上()0f x ≥恒成立,(1)求a 的取值范围.(2)若[]2,2x ∈-时,()0f x ≥恒成立,求a 的取值范围.巩固练习1. (1)若不等式2(1)(1)3(1)0m x m x m +--+-<对任意实数x 恒成立,求实数m 的取值范围(2)若不等式2(1)(1)3(1)0m x m x m +--+-<对任意实数m 恒成立,求实数x 的取值范围。
一元二次方程根的分布与不等式技巧训练(有答案绝对好精品)
一元二次函数根的分布(20130924)姓名成绩1.设有一元二次方程x2+2(m-1)x+(m+2)=0.试问:(1)m为何值时,有一正根、一负根.(2)m为何值时,有一根大于1、另一根小于1.(3)m为何值时,有两正根.(4)m为何值时,有两负根.(5)m为何值时,仅有一根在[1,4]内?2. 当m为何值时,方程有两个负数根?3. m取何实数值时,关于x的方程x2+(m-2)x+5-m=0的两个实根都大于2?4.(1)已知关于x方程:x2-2ax+a=0有两个实根α,β,且满足0<α<1,β>2,求实根a的取值范围.(2)m为何实数时,关于x的方程x2+(m-2)x+5-m=0的一个实根大于2,另一个实根小于2.5.已知函数的图象都在x轴上方,求实数k的取值范围.6.已知关于x的方程(m-1)x2-2mx+m2+m-6=0有两个实根α,β,且满足0<α<1<β,求实数m 的取值范围.7.已知关于x的方程3x2-5x+a=0的有两个实根α,β,满足条件α∈(-2,0),β∈(1,3),求实数a的取值范围.8.选择题(1)已知方程(m-1)x2+3x-1=0的两根都是正数,则m的取值范围是()A.B.C.D.(2)方程x2+(m2-1)x+(m-2)=0的一个根比1大,另一个根比-1小,则m的取值范围是()A.0<m<2 B.-3<m<1 C.-2<m<0 D.-1<m<1(3).已知方程有两个不相等的实数根,则k的取值范围是()A.B.C.D.9.已知关于x的方程3x2+(m-5)x+7=0的一个根大于4,而另一个根小于4,求实数m的取值范围.10.已知关于x 的方程x 2+2mx +2m +3=0的两个不等实根都在区间(0,2)内,求实数m 的取值范围.11:求下列函数的值域(1)y =3x 2+12x 2 (2)y =x +1x12:已知54x <,求函数14245y x x =-+-的最大值。
微专题11 二次函数根的分布问题(解析版)
微专题11 二次函数根的分布问题【方法技巧与总结】1、实系数一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的实根符号与系数之间的关系 (1)方程有两个不等正根12,x x ⇔212124000b ac b x x a c x x a ⎧⎪∆=->⎪⎪+=->⎨⎪⎪=>⎪⎩(2)方程有两个不等负根12,x x ⇔212124000b ac b x x a c x x a ⎧⎪∆=->⎪⎪+=-<⎨⎪⎪=>⎪⎩(3)方程有一正根和一负根,设两根为12,x x ⇔120cx x a=< 2、一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的根的分布问题 一般情况下需要从以下4个方面考虑: (1)开口方向;(2)判别式;(3)对称轴2bx a=-与区间端点的关系;(4)区间端点函数值的正负. 设12,x x 为实系数方程20(0)ax bx c a ++=>的两根,则一元二次20(0)ax bx c a ++=>的根的分布与其限定条件如表所示. 根的分布图像限定条件12m x x <<2()0b m a f m ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪⎪>⎩ 12x m x <<()0f m <12x x m <<02()0b m a f m ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪⎪>⎩ 在区间(,)m n 内 没有实根0∆<12120x x m x x m∆==≤=≥或02()0b m a f m ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪⎪≥⎩02()0b n a f n ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪⎪≥⎩()0()0f m f n ≤⎧⎨≤⎩ Onm yxOnmyxOnm yxOnm yxOnm yx在区间(,)m n 内 有且只有一个实根()0()0f m f n >⎧⎨<⎩()0()0f m f n <⎧⎨>⎩在区间(,)m n 内 有两个不等实根02()0()0b m n a f m f n ∆>⎧⎪⎪<-<⎪⎨⎪>⎪>⎪⎩【题型归纳目录】 题型一:正负根问题 题型二:根在区间的分布问题 题型三:整数根问题 题型四:范围问题【典型例题】 题型一:正负根问题例1.(2022·河南·郑州市回民高级中学高一阶段练习)已知m 为实数,命题甲:关于x 的不等式240mx mx +-<的解集为R ;命题乙:关于x 的方程22200x mx m -++=有两个不相等的负实数根.若甲、乙至少有一个为真命题,求实数m 的取值范围为_______. 【答案】(20,0]-【解析】由命题甲:关于x 的不等式240mx mx +-<的解集为R , 当0m =时,不等式40-<恒成立;OnmyxOn m yxOn myx当0m ≠时,则满足2160m m m <⎧⎨∆=+<⎩,解得160m -<<, 综上可得160m -<≤.由命题乙:关于x 的方程22200x mx m -++=有两个不相等的负实数根, 则满足2121244(20)020200m m x x m x x m ⎧∆=-+>⎪+=<⎨⎪=+>⎩,整理得2200020m m m m ⎧-->⎪<⎨⎪>-⎩,所以45020m m m m <->⎧⎪<⎨⎪>-⎩或,解得204m -<<-.所以甲、乙至少有一个为真命题时,有160m -<≤或204m -<<-, 可得200m -<≤,即实数m 的取值范围为(20,0]-. 故答案为:(20,0]-.例2.(2022·全国·高一单元测试)关于x 的方程2210ax x ++=的实数根中有且只有一个负实数根的充要条件为____________. 【答案】0a ≤或1a =【解析】若方程2210ax x ++=有且仅有一个负实数根,则当0a =时,12x =-,符合题意. 当0a ≠时,方程2210ax x ++=有实数根,则440a ∆=-≥,解得1a ≤, 当1a =时,方程有且仅有一个负实数根1x =-, 当1a <且0a ≠时,若方程有且仅有一个负实数根,则10a<,即0a <. 所以当0a ≤或1a =时,关于x 的方程2210ax x ++=的实数根中有且仅有一个负实数根.综上,“关于x 的方程2210ax x ++=的实数根中有且仅有一个负实数根”的充要条件为“0a ≤或1a =”. 故答案为:0a ≤或1a =.例3.(2022·甘肃·兰化一中高一阶段练习)若一元二次方程2330kx kx k ++-=的两根都是负数,求k 的取值范围为___________. 【答案】125k ≤-或3k > 【解析】首先0k ≠,设方程2330kx kx k ++-=的两根为12,x x ,则1212120,00x x x x x x +<⎧<<⇔⎨>⎩,所以2Δ94(3)03030k k k k kk k⎧⎪=--≥⎪⎪-<⎨⎪-⎪>⎪⎩,又0k ≠,解得125k ≤-或3k >.故答案为:125k ≤-或3k >. 例4.(2022·全国·高一专题练习)已知关于x 的二次方程2(21)210m x mx m +-+-=有一正数根和一负数根,则实数m 的取值范围是_____. 【答案】112m -<<【解析】由题意知,二次方程有一正根和一负根, 得2101021m m m +≠⎧⎪-⎨<⎪+⎩,解得112m -<<.故答案为:112m -<<例5.(2022·河南·高一阶段练习)(1)若不等式210ax bx +-<的解集是113xx ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭∣,求,a b 的值; (2)若31b a =--,且关于x 的方程210+-=ax bx 有两个不同的负根,求a 的取值范围. 【解析】(1)由题意可得1-和13是方程210+-=ax bx 的两个实根,则11,3111,3b a a ⎧-+=-⎪⎪⎨-⎪-⨯=⎪⎩解得3,2a b ==.(2)因为31b a =--,所以()23110ax a x -+-=,由题可知Δ0>,则1a <-或19a >-,由题意,方程有两个负根,即310,10,a a a +⎧<⎪⎪⎨-⎪>⎪⎩解得103-<<a .综上,实数a 的取值范围是109aa ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭∣. 例6.(2022·辽宁·沈阳市第八十三中学高一阶段练习)已知1x 、2x 是一元二次方程24410kx kx k -++=的两个实数根.(1)若1x 、2x 均为正根,求实数k 的取值范围;(2)是否存在实数k ,使得()()12123222x x x x --=-成立?若存在,求出k 的值;若不能存在,请说明理由.【解析】(1)由题意,一元二次方程有两个正根1x 、2x 故20,(4)16(+1)0k k k k ≠∆=-≥,即0k ≤,且121210104x x k x x k +=>⎧⎪+⎨=>⎪⎩,解得:1k <-. (2)由题意,当0∆≥,即0k ≤时,有121211,4k x x x x k ++==()()2221212121212129(1)93222+252()92442k k x x x x x x x x x x x x k k ++--=-=+-=-=-=-解得:95k =,与0k ≤矛盾.故不存在实数k ,使得()()12123222x x x x --=-成立题型二:根在区间的分布问题例7.(2022·全国·高一专题练习)已知一元二次方程x 2+ax +1=0的一个根在(0,1)内,另一个根在(1,2)内,则实数a 的取值范围为________. 【答案】5(,2)2--【解析】设f (x )=x 2+ax +1,由题意知(0)10(1)20(2)520f f a f a =>⎧⎪=+<⎨⎪=+>⎩,解得-52<a <-2.故答案为:5(,2)2--.例8.(2022·全国·高一课时练习)已知关于x 的方程220x x a -+=. (1)当a 为何值时,方程的一个根大于1,另一个根小于1?(2)当a 为何值时,方程的一个根大于1-且小于1,另一个根大于2且小于3? (3)当a 为何值时,方程的两个根都大于0?【解析】(1)二次函数22y x x a =-+的图象是开口向上的抛物线,故方程220x x a -+=的一个根大于1,另一个根小于1, 则2120a -+<,解得1a <,所以a 的取值范围是{}1a a <.(2)方程220x x a -+=的一个根大于1-且小于1,另一个根大于2且小于3,作满足题意的二次函数22y x x a =-+的大致图象,由图知,120120440960a a a a ++>⎧⎪-+<⎪⎨-+<⎪⎪-+>⎩ , 解得30a -<<.所以a 的取值范围是{}30a a -<<.(3)方程220x x a -+=的两个根都大于0,则Δ4400a a =-≥⎧⎨>⎩,解得01a <≤,所以a 的取值范围是{}01a a <≤. 例9.(2022·全国·高一专题练习)已知关于x 的一元二次方程2220x ax a -++=,当a 为何值时,该方程:有不同的两根且两根在(1,3)内. 【解析】令2()22f x x ax a =-++,因为方程2220x ax a -++=有不同的两根且两根在(1,3)内, 所以213Δ44(2)0(1)30(3)1150a a a f a f a <<⎧⎪=-+>⎪⎨=->⎪⎪=->⎩ , 解得1125<<a , 故答案为:112,5⎛⎫⎪⎝⎭例10.(2022·江苏·高一专题练习)已知二次函数()2221R y x tx t t =-+-∈.(1)若该二次函数有两个互为相反数的零点,解不等式22210x tx t -+-≥;(2)若关于x 的方程22210x tx t -+-=的两个实根均大于2-且小于4,求实数t 的取值范围. 【解析】(1)设二次函数()2221y x tx t t =-+-∈R 的两个零点分别为1x ,2x ,由已知得120x x +=,而122x x t +=,所以20t =,故0=t ,不等式22210x tx t -+-≥即210x -≥,解得1≥x 或1x ≤-,故不等式的解集为{1x x ≥或}1≤-x .(2)因为方程22210x tx t -+-=的两个实根均大于2-且小于4,所以()()()()222222Δ2t 4t 102t 422t 2t 1042t 4t 10⎧=---≥⎪⎪-<<⎨⎪--⨯-+->⎪-⨯+->⎩,即2240244308150t t t t t ≥⎧⎪-<<⎪⎨++>⎪⎪-+>⎩,解得:13t -<<,即实数t 的取值范围为{}13t t -<<.例11.(2022·全国·高一单元测试)求实数m 的范围,使关于x 的方程()221?260.x m x m +-++= (1)有两个实根,且一个比2大,一个比2小; (2)有两个实根 αβ,,且满足014αβ<<<<; (3)至少有一个正根. 【答案】(1)1m <- (2)7554m -<<- (3)1m ≤- 【分析】设()()22126y f x x m x m ==+-++,一元二次方程根的分布主要从对称轴、判别式、端点值、开口方向这几个方面来确定. (1)设()()22126y f x x m x m ==+-++.依题意有()20f <,即()441260m m +-++<,得1m <-. (2)设()()22126y f x x m x m ==+-++.依题意有()()()02601450410140f m f m f m ⎧=+>⎪=+<⎨⎪=+>⎩,解得7554m -<<-.(3)设()()22126y f x x m x m ==+-++.方程至少有一个正根,则有三种可能:①有两个正根,此时可得()()Δ0002102f m ⎧⎪≥⎪⎪>⎨⎪-⎪>⎪-⎩,即153.311m m m m m ≤-≥⎧⎪>-∴-<≤-⎨⎪<⎩或.②有一个正根,一个负根,此时可得()00f <,得3m <-. ③有一个正根,另一根为0,此时可得()6203210m m m +=⎧∴=-⎨-<⎩,.综上所述,得1m ≤-.例12.(2022·上海市七宝中学高一阶段练习)方程()2271320x a x a a -++--=的一个根在区间()0,1上,另一个根在区间()1,2上,则实数a 的取值范围为___________. 【答案】()()2,13,4--【解析】令()()227132f x x a x a a =-++--,因为程()2271320x a x a a -++--=的一个根在区间()0,1上,另一个根在区间()1,2上,所以()()()001020f f f ⎧>⎪<⎨⎪>⎩,即()22220713202821320a a a a a a a a ⎧-->⎪--+--<⎨⎪-++-->⎩,解得21a -<<-或34a <<,所以实数a 的取值范围为()()2,13,4--. 故答案为:()()2,13,4--.例13.(2022·全国·高一专题练习)关于x 的方程()2140x a x --+=在区间[]1,3内有两个不等实根,则实数a 的取值范围是_____.【答案】16(5,]3【解析】关于x 的方程()2140x a x --+=在区间[]1,3内有两个不等实根,令()()214f x x a x =--+,则有()()()2Δ1160113216031630a a f a f a ⎧=-->⎪-⎪<<⎪⎨⎪=-≥⎪=-≥⎪⎩,解得1653a <≤, 所以实数a 的取值范围是16(5,]3. 故答案为:16(5,]3例14.(2022·全国·高一单元测试)方程()2250x a x a --+-=的两根都大于2,则实数a 的取值范围是_____. 【答案】54a -<≤-【解析】由题意,方程()2250x a x a +=---的两根都大于2,令()()225f x x a x a =+---,可得()020222f a⎧⎪≥⎪>⎨⎪-⎪>⎩,即2165024a a a ⎧≥⎪+>⎨⎪->⎩,解得54a <≤--.故答案为:54a -<≤-.例15.(2022·全国·高一专题练习)已知关于x 的方程220ax x ++=的两个实根一个小于0,另一个大于1,则实数a 的取值范围是_____. 【答案】3,0【解析】显然0a ≠,关于x 的方程220ax x ++=对应的二次函数()22f x ax x =++ 当0a >时,二次函数()22f x ax x =++的图象开口向上,因为220ax x ++=的两个实根一个小于0,另一个大于1等价于二次函()22f x ax x =++的图象与x 轴的两个零点一个小于0,另一个大于1,所以()()0010f f ⎧<⎪⎨<⎪⎩,即2030a <⎧⎨+<⎩,解得a ∈∅;②当0a <时,二次函数()22f x ax x =++的图象开口向下,因为220ax x ++=的两个实根一个小于0,另一个大于1等价于二次函()22f x ax x =++的图象与x 轴的两个零点一个小于0,另一个大于1,所以()()0010f f ⎧>⎪⎨>⎪⎩,即2030a >⎧⎨+>⎩,解得30a -<<.;综上所述,实数a 的范围是3,0.故答案为:3,0.例16.(2022·全国·高一专题练习)已知方程()()22110x a x a a -+++=的两根分别在区间()0,1,()1,3之内,则实数a 的取值范围为______. 【答案】()0,1.【解析】方程()()()()2211010x a x a a x a x a ⎡⎤+++=⇒--+=⎣⎦-∴方程两根为12,1x a x a ==+,若要满足题意,则01113a a <<⎧⎨<+<⎩,解得01a <<,故答案为:()0,1.例17.(2022·上海·高一专题练习)方程2240x ax -+=的两根均大于1,则实数a 的取值范围是_______【答案】5[2,)2【解析】2240x ax -+=的两个根都大于121520Δ4160a a a >⎧⎪∴->⎨⎪=-≥⎩,解得522a ≤<可求得实数a 的取值范围为5[2,)2故答案为:5[2,)2例18.(2022·湖北·华中师大一附中高一开学考试)关于x 的方程()2290ax a x a +++=有两个不相等的实数根12,x x ,且121x x ,那么a 的取值范围是( ) A .2275a -<<B .25a > C .27a <-D .2011a -<< 【答案】D【解析】当0a =时,()2290ax a x a +++=即为20x =,不符合题意;故0a ≠,()2290ax a x a +++=即为22190x x a ⎛⎫+++= ⎪⎝⎭,令2219y x x a ⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭,由于关于x 的方程()2290ax a x a +++=有两个不相等的实数根12,x x ,且121x x , 则()229y ax a x a =+++与x 轴有两个交点,且分布在1的两侧,故1x =时,0y <,即211190a ⎛⎫++⨯+< ⎪⎝⎭,解得211a <-,故2011a -<<,故选:D例19.(2022·全国·高一课时练习)关于x 的方程()22210x m x m +-+-=恰有一根在区间()0,1内,则实数m 的取值范围是( ) A .13,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .12,23⎛⎤ ⎥⎝⎦C .1,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .{}12,6723⎛⎤⋃- ⎥⎝⎦【答案】D【解析】方程2(2)210x m x m +-+-=对应的二次函数设为:()2(2)21f x x m x m =+-+-因为方程2(2)210x m x m +-+-=恰有一根属于(0,1),则需要满足: ①()()010f f ⋅<,()()21320m m --<,解得:1223m <<;②函数()f x 刚好经过点()0,0或者()1,0,另一个零点属于(0,1),把点()0,0代入()2(2)21f x x m x m =+-+-,解得:12m =, 此时方程为2302x x -=,两根为0,32,而()30,12∉,不合题意,舍去把点()1,0代入()2(2)21f x x m x m =+-+-,解得:23m =, 此时方程为23410x x -+=,两根为1,13,而()10,13∈,故符合题意;③函数与x 轴只有一个交点,横坐标属于(0,1), ()2(2)4210m m ∆=---=,解得67m =±当67m =+2(2)210x m x m +-+-=的根为27-- 若627m =-2(2)210x m x m +-+-=72,符合题意综上:实数m 的取值范围为{}12,6723⎛⎤⋃- ⎥⎝⎦故选:D题型三:整数根问题例20.(2022·上海市实验学校高一开学考试)已知12,x x 是一元二次方程24410kx kx k -++=的两个实数根.(1)是否存在实数k ,使得()()12123222x x x x --=-成立?若存在,求出k 的值;若不存在,请说明理由;(2)求使12212x x x x +-的值为整数的实数k 的整数值. 【解析】(1)假设存在实数k ,使得()()12123222x x x x --=-成立,一元二次方程24410kx kx k -++=的两个实数根,()2400Δ(4)441160k k k k k k ≠⎧∴⇒<⎨=--⋅+=-⎩,(不要忽略判别式的要求), 由韦达定理得1212114x x k x x k +=⎧⎪+⎨=⎪⎩,()()()()2221212121212129322252942k x x x x x x x x x x x x k +∴--=+-=+-=-=-, 95k ⇒=但0k <,∴不存在实数k ,使得()()12123222x x x x --=-成立.(2)()22212121221121244224411x x x x x x k x x x x x x k k +++-=-=-=-=-++,∴要使其值是整数,只需要1k +能被4整除,故1124k +=±±±,,,即021335k =---,,,,,, 0k <,235k ∴=---,,.例21.(2022·上海·高三专题练习)已知,a Z ∈关于x 的一元二次不等式260x x a -+≤的解集中有且仅有3个整数,则所有符合条件的a 的值之和是( ) A .13 B .18C .21D .26【答案】C【解析】设2()6f x x x a =-+,其图象为开口向上,对称轴为3x =的抛物线, 根据题意可得,3640a ∆=->,解得9a <,因为()0f x ≤解集中有且仅有3个整数,结合二次函数的对称性可得(2)0(1)0f f ≤⎧⎨>⎩,即4120160a a -+≤⎧⎨-+>⎩, 解得58a <≤,又,a Z ∈所以a =6,7,8,所以符合题意的a 的值之和6+7+8=21. 故选:C例22.(多选题)(2022·全国·高一课时练习)已知a ∈Z ,关于x 的一元二次不等式x 2-6x +a ≤0的解集中有且仅有3个整数,则a 的值可以是( ) A .5 B .6 C .7 D .9【答案】BC【解析】设()26f x x x a =-+,函数图象开口向上,且对称轴为3x =,因此关于x 的一元二次不等式x 2-6x +a ≤0的解集中有且仅有3个整数时,需满足()()2010f f ⎧≤⎪⎨>⎪⎩,即2226201610a a ⎧-⨯+≤⎨-⨯+>⎩,解得58a <≤,又因为a ∈Z ,所以6a =或7或8,故选:BC.例23.(2022·全国·高一专题练习)若方程()22460x kx x --+=有两个不相等的实根,则k 可取的最大整数值是______. 【答案】1【解析】方程化为()221860k x x --+=,由()Δ6424210k =-->,12k ≠解得116k <, 所以k 最大整数值是1. 故答案为:1. 题型四:范围问题例24.(2022·上海·高一专题练习)已知t 是实数,若a ,b 是关于x 的一元二次方程2210x x t -+-=的两个非负实根,则()()2211a b --的最小值是___________.【答案】3-【解析】a ,b 是关于x 的一元二次方程2210x x t -+-=的两个非负实根, ∴可得2a b +=,10ab t =-≥,1t ∴≥,又()4410t ∆=--≥ ,可得2t ≤,12t ∴≤≤,又()()()()()()222222211121a b ab a b ab a b ab --=-++=-+++()()()()2221114211a b t t ∴--=--+-+,24t =- ,又12t ≤≤, 2340t ∴-≤-≤,故答案为:3-.例25.(2022·吉林省实验中学高一阶段练习)设方程240x mx m -+=的两实根分别为12,x x . (1)当1m =时,求1211+x x 的值; (2)若120,0x x >>,求实数m 的取值范围及124x x +的最小值.【解析】(1)当1m =时,方程为2410x x -+=,2(4)4120∆=--=>,所以12124,1x x x x +=⋅=,122112114x x x x x x ∴+⋅+==. (2)因为240x mx m -+=两根120,0x x >>,所以21212Δ1640400m m x x m x x m ⎧=-≥⎪+=>⎨⎪⋅=>⎩,解得14m ≥.因为12124x x x x +=,120,0x x >>,所以12114x x +=,所以21211212121212441111194(4)()(5)524444x x x x x x x x x x x x x x ⎛+=++=++≥+⨯= ⎝, 当且仅当21124x x x x =,即1233,48x x ==时等号成立,此时91324m =>符合题意, 124x x ∴+的最小值为94. 例26.(2022·北京海淀·高一期末)已知函数()22f x x bx c =++(b ,c 为实数),()()1012f f -=.若方程()0f x =有两个正实数根1x ,2x ,则1211+x x 的最小值是( ) A .4 B .2C .1D .12【答案】B【解析】因为函数()22f x x bx c =++(b ,c 为实数),()()1012f f -=,所以1012200288b c b c +=++-, 解得4b =-,所以()224f x x x c -+=,因为方程()0f x =有两个正实数根1x ,2x ,所以()Δ168000c f c =-≥⎧⎨=>⎩,解得02c <≤,所以121212112422x x c x x x x c =++==≥, 当c =2时,等号成立,所以其最小值是2, 故选:B例27.(2022·江苏·高一)已知关于x 的方程230x kx k -++=有两个正根,那么两个根的倒数和最小值是( ) A .-2B .23C .89D .1【答案】B【解析】由题意可得∆2()4(3)0k k =--+, 解得6k 或2k ≤-,设两个为1x ,2x ,由两根为正根可得12120·30x x k x x k +=>⎧⎨=+>⎩,解得0k >, 综上知,6k . 故两个根的倒数和为12121211x x x x x x ++= 1331k k k==++,6k ,∴1106k <,3102k <, 故33112k <+, ∴12331k+,故两个根的倒数和的最小值是23. 故选:B例28.(2022·上海·华师大二附中高一期中)已知实数a b <,关于x 的不等式()210x a b x ab -+++<的解集为()12,x x ,则实数a 、b 、1x 、2x 从小到大的排列是( ) A .12a x x b <<< B .12x a b x <<< C .12a x b x <<< D .12x a x b <<<【答案】A【解析】由题可得:12x x a b +=+,121x x ab =+.由a b <,12x x <,设1x a m =+,则2x b m =-.所以212()()()1a m b m ab m b a m ab x x =+-=+--=+,所以2()1m b a m --=,21m m b a+=-.又a b <,所以0b a ->,所以0m >.故1x a >,2x b <.又12x x <,故12a x x b <<<. 故选:A.例29.(2022·福建厦门·高一期末)已知函数()()11f x x x a =-⋅--,a R ∈. (1)若0a =,解不等式()1f x <;(2)若函数()f x 恰有三个零点1x ,2x ,3x ,求123111x x x ++的取值范围.【解析】(1)当0a =时,原不等式可化为()120x x -⋅-<…①.(ⅰ)当0x ≥时,①式化为220x x --<,解得12x -<<,所以02x ≤<; (ⅰ)当0x <时,①式化为220x x -+>,解得x ∈R ,所以0x <. 综上,原不等式的解集为(),2-∞.(2)依题意,()()()2211,11,x a x a x af x x a x a x a ⎧-++--<⎪=⎨-++-≥⎪⎩.因为()10f a =-<,且二次函数()211y x a x a =-++-开口向上,所以当x a ≥时,函数()f x 有且仅有一个零点. 所以x a <时,函数()f x 恰有两个零点.所以()()()21,21410,10.a a a a f a +⎧<⎪⎪⎪=+-+>⎨⎪=-<⎪⎪⎩解得3a >.不妨设123x x x <<,所以1x ,2x 是方程()2110x a x a -++--=的两相异实根,则12121,1x x a x x a +=+⎧⎨=+⎩,所以121212111x x x x x x ++==.因为3x 是方程()2110x a x a -++-=的根,且312a x +>, 由求根公式得()23114a a x ++-+=因为函数()()2114a a g a ++-+在()3,+∞上单调递增,所以()3322x g >=31201x <<123111x x x ++.所以a 的取值范围是21,2⎛ ⎝⎭.【过关测试】一、单选题1.(2022·江苏·高一专题练习)已知p :a m <(其中R a ∈,m ∈Z ),q :关于x 的一元二次方程2210ax x ++=有一正一负两个根.若p 是q 的充分不必要条件,则m 的最大值为( ) A .1 B .0C .1-D .2【答案】C【解析】因为2210ax x ++=有一正一负两个根,所以224010a a ⎧∆=->⎪⎨<⎪⎩,解得0a <. 因为p 是q 的充分不必要条件,所以0m <,且m ∈Z ,则m 的最大值为1-. 故选:C2.(2022·江苏·高一专题练习)已知方程2(2)50x m x m +-+-=有两个不相等的实数根,且两个实数根都大于2,则实数m 的取值范围是( ) A .(5,4)(4,)--+∞ B .(5,)-+∞ C .(5,4)-- D .(4,2)(4,)--+∞【答案】C【解析】令()2(2)5m f x m x x =+-+-由题可知:()()()()2Δ02450442222242250520m m m m m m m m m m f >⎧⎧--⨯->><-⎧⎪⎪-⎪⎪>⇒<-⇒<-⎨⎨⎨⎪⎪⎪+-⨯+->>-⎩>⎩⎪⎩或 则54m -<<-,即(5,4)m ∈-- 故选:C3.(2021·北京·北师大实验中学高一期中)设方程2610x x -+=的两个不等实根分别为12,x x ,则12||x x -=( ) A .3 B .6C .22D .42【答案】D【解析】2610x x -+=,364320∆=-=>,故121261x x x x +=⎧⎨=⎩,()()2212121212||43642x x x x x x x x --=+--=故选:D.4.(2021·江苏·高一课时练习)设a 为实数,若方程220x ax a -+=在区间(1,1)-上有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是( ). A .(,0)(1,)-∞⋃+∞ B .(1,0)-C .1,03⎛⎫- ⎪⎝⎭D .1,0(1,)3⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭【答案】C【解析】令2()2g x x ax a =-+,由方程220x ax a -+=在区间(1,1)-上有两个不相等的实数解可得244011(1)0(1)0a a a g g ⎧∆=->⎪-<<⎪⎨->⎪⎪>⎩,即011131a a a a <⎧⎪-<<⎪⎪⎨>-⎪⎪<⎪⎩或111131a a a a >⎧⎪-<<⎪⎪⎨>-⎪⎪<⎪⎩, 解得103-<<a , 故选:C5.(2022·全国·高一课时练习)一元二次方程()22100ax x a ++=≠有一个正实数根和一个负实数根的一个充分不必要条件是( ) A .0a < B .0a > C .1a <- D .2a <【答案】C【解析】由题意,不妨设2()21f x ax x =++,因为(0)10=>f ,且()22100ax x a ++=≠有一个正实数根和一个负实数根,所以2()21f x ax x =++的图像开口向下,即0a <, 故对于选项ABCD ,只有C 选项:1a <-是0a <的充分不必要条件. 故选:C.6.(2021·四川·树德中学高一阶段练习)设集合{}2320A x x x =-+<,集合{}2210B x ax x =--=,若A B ⋂≠∅,则实数a 的取值范围是( ) A .34,43⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .5,34⎛⎫ ⎪⎝⎭C .3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .(1,)+∞【答案】B【解析】由题意,{}2320{|12}A x x x x x =-+<=<<若A B ⋂≠∅,即方程2210ax x --=存在根在区间(1,2)(1)若102102a x x =∴--=∴=-,不成立;(2)若0a ≠,由于0x =不为方程的根,故0x ≠,则222221211210(1)1x ax x a x x x x+--=⇔==+=+- 由于21115(1,2)(,1)(1)1(,3)24x x x ∈∴∈∴+-∈综上,实数a 的取值范围是5,34⎛⎫⎪⎝⎭故选:B7.(2022·全国·高一课时练习)要使关于x 的方程()22120x a x a +-+-=的一根比1大且另一根比1小,则实数a 的取值范围是( ) A .{}12a a -<< B .{}21a a -<< C .{}2a a <- D .{}1a a >【答案】B【解析】由题意可得()2211220a a a a +-+-=+-<,解得21a -<<.故选:B.8.(2021·甘肃·天水市第一中学高一阶段练习)已知一元二次方程2(1)10()x m x m Z +++=∈有两个实数根1x ,2x ,且12013x x <<<<,则m 的值为( )A .4-B .5-C .6-D .7-【答案】A【解析】因为元二次方程2(1)10()x m x m Z +++=∈有两个实数根1x ,2x ,且12013x x <<<<,令2()(1)1f x x m x =+++,则由题意可得(0)0(1)0(3)0f f f >⎧⎪<⎨⎪>⎩,即10,30,1330,m m >⎧⎪+<⎨⎪+>⎩解得1333m -<<-,又m Z ∈,可得4m =-. 故选:A 二、多选题9.(2022·江苏南通·高一开学考试)已知不等式20(0)x ax b a ++>>的解集是{}|x x d ≠,则下列四个结论中正确的是( ). A .24a b =B .若不等式2+x ax b c +<的解集为(3,1)-,则7a b c ++=C .若不等式20x ax b +-<的解集为12(,)x x ,则120x x >D .若不等式2x ax b c 的解集为12(,)x x ,且12||4x x -=,则4c = 【答案】ABD【解析】由题意,不等式20(0)x ax b a ++>>的解集是{}|x x d ≠, 所以240a b ∆=-=,24a b ∴=,所以A 正确;对于B :2+x ax b c +<变形为2+0x ax b c +-<,其解集为(3,1)-,所以231? 314? a b c a b -+=-⎧⎪-⨯=-⎨⎪=⎩,得214a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,故7a b c ++=成立,所以B 正确;对于C :若不等式20x ax b +-<的解集为12(,)x x ,由韦达定理知:21204a x xb =-=-<,所以C 错误; 对于D :若不等式2x ax bc 的解集为12(,)x x ,即20x ax b c 的解集为12(,)x x ,由韦达定理知:21212,4a x x a x x b c c +=-=-=-, 则222121212||()44()244a x x x x x x a c c -+---=,解得4c =, 所以D 正确.故选:D.10.(2021·江苏·海安高级中学高一阶段练习)一元二次方程240x x m -+=有正数根的充分不必要条件是( ) A .4m =B .5m =C .1m =D .12=-m【答案】ACD【解析】设()24f x x x m =-+,则二次函数()f x 的图象的对称轴为2x =. 当4m =时,方程即()224420x x x -+=-=,求得2x =,满足方程有正根,但由方程240x x m -+=有正数根,可得()240f m =-≤,即4m ≤,故4m =是方程240x x m -+=有正数根的充分不必要条件,故A 满足条件;当5m =时,方程即()224521x x x -+=-=-,求得x ∈∅,不满足方程有正实数根,故5m =不是方程240x x m -+=有正数根的充分条件,故排除B .当1m =时,方程即()224123x x x -+=-=,求得23=x但由方程240x x m -+=有正数根,可得()240f m =-≤,即4m ≤,故1m =方程240x x m -+=有正数根的充分不必要条件,故C 满足条件;当12=-m 时,方程即24120x x --=,求得2x =-,或6x =,满足方程有正根,但由方程240x x m -+=有正数根,可得()240f m =-≤,即4m ≤,故12=-m 方程240x x m -+=有正数根的充分不必要条件,故D 满足条件,故选:ACD .11.(2022·湖南湖南·高一期末)若方程220x x λ++=在区间()1,0-上有实数根,则实数λ的取值可以是( ) A .3- B .18 C .14 D .1【答案】BC【解析】由题意22x x λ=--在(1,0)-上有解.∵(1,0)x ∈-,∴222(1)1(0,1)x x x λ=--=-++∈,故选:BC .12.(2021·全国·高一专题练习)已知关于x 的方程()230x m x m +-+=,则下列结论中正确的是( )A .方程()230x m x m +-+=有一个正根一个负根的充要条件是{}0m m m ∈<B .方程()230x m x m +-+=有两个正实数根的充要条件是{}01m m m ∈<≤C .方程()230x m x m +-+=无实数根的充要条件是{}1m m m ∈>D .当m =3时,方程()230x m x m +-+=的两个实数根之和为0【答案】AB【解析】对A ,当0x =时,函数2(3)y x m x m =+-+的值为m ,由二次函数的图象知,方程有一正一负根的充要条件是{}|0m m m ∈<,故A 正确;对B ,若方程()230x m x m +-+=有两个正实数根1x ,2x ,即()2121234030,0,m m x x m x x m ⎧∆=--≥⎪+=->⎨⎪=>⎩解得:01m <≤,故B 正确;对C ,方程()230x m x m +-+=无实数根,即()2340m m ∆=--<,解得:19m <<,方程()230x m x m +-+=无实数根的充要条件是{}19m m m ∈<<,故C 错误; 对D ,当3m =时,方程为230x +=,无实数根,故D 错误.故答案为:AB.13.(2021·江苏·高一专题练习)已知一元二次方程()()21102x m x m Z +++=∈有两个实数根12,x x ,且12013x x <<<<,则m 的值为( )A .-2B .-3C .-4D .-5【答案】BC 【解析】设()()2112f x x m x =+++, 由12013x x <<<<,可得()()()()10200110110230193102f fm f m ⎧>⎪⎧>⎪⎪⎪<⇒+++<⎨⎨⎪⎪>⎩⎪+++>⎪⎩, 解得:25562m -<<-, 又因为m Z ∈,得3m =-或4m =-,故选:BC.三、填空题14.(2022·安徽省蚌埠第三中学高一开学考试)关于x 的方程210x ax ++=的一根大于1,一根小于1,则a 的取值范围是:__________________.【答案】a <-2【解析】∵关于x 的方程 210x ax ++=的一根大于1,另一根小于1,令2()1=++f x x ax ,则(1)20f a =+<,求得2a <- ,故答案为:2a <-15.(2021·北京师大附中高一期中)若关于x 的一元二次方程2240x ax -+=有两个实根,且一个实根小于1,另一个实根大于2,则实数a 的取值范围是________.【答案】(52,+∞) 【解析】设2()24f x x ax =-+,由题意2Δ4160(1)1240(2)4440a f a f a ⎧=->⎪=-+<⎨⎪=-+<⎩,解得52a >, 故答案为:5(,)2+∞. 16.(2021·上海·复旦附中高一期中)若关于x 的方程220x kx -+=的一根大于-1,另一根小于-1,则实数k 的取值范围为______.【答案】(),3-∞-【解析】由题意,关于x 的方程220x kx -+=的一根大于-1,另一根小于-1,设()22f x x kx =-+,根据二次函数的性质,可得()130f k -=+<,解得3k <-, 所以实数k 的取值范围为(),3-∞-.故答案为:(),3-∞-.17.(2020·上海·高一专题练习)已知集合()(){}2|320,A x x x x x R =-+-≤∈,{}2|120,B x x ax x R =--≤∈,若A B ⊆,则实数a 的取值范围是______________.【答案】[]1,1- 【解析】由()()2320x x x -+-≤,得 23020x x x ⎧-≥⎪⎨+-≤⎪⎩或 23020x x x ⎧-≤⎪⎨+-≥⎪⎩,解得 13x ≤≤,所以集合{|31A x x =-≤≤- 或}13x ≤≤,因为A B ⊆,令()212f x x ax =--,则 ()()3030f f ⎧-≤⎪⎨≤⎪⎩,即 9312093120a a +-≤⎧⎨--≤⎩,解得 11a -≤≤,所以实数a 的取值范围是[]1,1-故答案为:[]1,1-四、解答题18.(2022·全国·高一期中)命题:p 关于x 的方程20x x m ++=有两个相异负根;命题():0,q x ∃∈+∞,2390x mx -+<.(1)若命题q 为假命题,求实数m 的取值范围;(2)若这两个命题有且仅有一个为真命题,求实数m 的取值范围.【解析】(1)若命题q 为假命题,则对()0,x ∀∈+∞,2390x mx -+≥为真命题; 239mx x ∴≤+,即93m x x ≤+; 9926x x x x +≥⋅=(当且仅当9x x =,即3x =时取等号),36m ∴≤,解得:2m ≤,∴实数m 的取值范围为(],2-∞.(2)由(1)知:若命题q 为真命题,则2m >;若命题p 为真命题,则Δ1400m m =->⎧⎨>⎩,解得:104m <<;若p 真q 假,则104m <<;若p 假q 真,则2m >;综上所述:实数m 的取值范围为()10,2,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭.19.(2022·湖南·高一课时练习)若一元二次方程2570x x a --=的一个根在区间()1,0-内,另一个根在区间()1,2内,求实数a 的取值范围.【解析】令2()57f x x x a =--, 则根据题意得(1)057012(0)000(1)0202(2)0201406f a a f a a f a a f a a ->⇒+->⇒<⎧⎪<⇒-⇒⎪⎨<⇒--⇒-⎪⎪>⇒-->⇒<⎩, ∴06a <<.故实数a 的取值范围(0,6).20.(2021·辽宁·昌图县第一高级中学高一期中)1.已知()()2213f x x a x =+-+.(1)如果方程()0f x =在()0,3有两个根,求实数a 的取值范围;(2)如果[]1,2x ∃∈,()0f x >成立,求实数a 的取值范围.【解析】(1)()()2213f x x a x =+-+的对称轴为1x a =-要想方程()0f x =在()0,3有两个根,需要满足()()()100001330f a f a f ⎧-<⎪>⎪⎨<-<⎪⎪>⎩解得:(1,13a ∈-(2)[]1,2x ∃∈,()22130x a x +-+>成立, 即3122x a x ⎛⎫->-+ ⎪⎝⎭在[]1,2x ∈上有解,只需1a -大于()322x g x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的最小值,其中()322x g x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭为对勾函数,在3x ⎡∈⎣上单调递增,在)3,2x ∈上单调递减,又()131222g ⎛⎫=-+=- ⎪⎝⎭,()2372244g ⎛⎫=-+=- ⎪⎝⎭,所以最小值为()12g =- 故12a ->-,解得:1a >-,实数a 的取值范围为()1,-+∞21.(2021·上海市七宝中学高一阶段练习)设二次函数()2f x ax bx c =++,其中R a b c ∈、、.(1)若()21,94b a c a =+=+,且关于x 的不等式()28200-+<x x f x 的解集为R ,求a 的取值范围; (2)若Z a b c ∈、、,且()()01f f 、均为奇数,求证:方程()0f x =无整数根;(3)若21,21,a b k c k ==-=,当方程()0f x =有两个大于1的不等根时求k 的取值范围.【解析】(1)∵()22820440x x x -+=-+>∴()()221940f x ax a x a =++++<在R 上恒成立∵0a ≠,则()()20Δ414940a a a a <⎧⎪⎨=+-+<⎪⎩,解得12a <-综上所述:a 的取值范围为1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭.(2)∵()()0,1f c f a b c ==++,则c 为奇数,a b +为偶数 当Z x ∈时,则有:1.若a b 、均为偶数时,则2ax bx +为偶数∴()20f x ax bx c =++≠,即方程()0f x =无整数根2.若a b 、均为奇数时,则有①若x 为偶数时,则2ax bx +为偶数∴()20f x ax bx c =++≠,即方程()0f x =无整数根②若x 为奇数时,则()2ax bx x ax b +=+为偶数∴()20f x ax bx c =++≠,即方程()0f x =无整数根综上所述:方程()0f x =无整数根(3)()()2221f x x k x k =+-+由题意可得()()222Δ21402112120k k k f k k ⎧=-->⎪-⎪->⎨⎪=+>⎪⎩,解得2k<-则k 的取值范围为(),2∞--.。
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.。
第05讲 一元二次不等式与其他常见不等式解法(六大题型)2024高考数学一轮复习+PPT(新教材)
误.
故选:B
题型三:一元二次不等式与韦达定理及判别式
【对点训练3】(2023·全国·高三专题练习)已知实数 < ,关于的不等式 2 − + + + 1 < 0的解集为
1 , 2 ,则实数a、b、1 、2 从小到大的排列是( A )
A. < 1 < 2 <
A. −1 < < 2
C. ��| < −1 ∪
B. −1 ≤ ≤ 2
> 2
D. | ≤ −1 ∪
| ≥ 2
)
感谢观看
THANK
C. < 1 < < 2
B.1 < < < 2
D.1 < < 2 <
【解题总结】
1、一定要牢记二次函数的基本性质.
2、含参的注意利用根与系数的关系找关系进行代换.
题型四:其他不等式解法
−1
【例4】(2023·北京海淀·统考一模)不等式+2 > 0的解集为_________.
2024
高考一轮复习讲练测
第05讲 一元二次不等式与
其他常见不等式解法
导师:稻壳儿
目录
C
O
N
T
E
01
考情分析
N
T
S
02
03
04
网络构建
知识梳理
题型归纳
真题感悟
01
考情分析
考点要求
考题统计
考情分析
从近几年高考命题来看,三个 “二次”
(1)会从实际情景中抽象出
的关系是必考内容,单独考查的频率
一元二次不等式.
广东省广州二中奥数培训讲义第4讲《一元二次方程根的分布》
第4讲一元二次方程根的分布一、内容提要二次方程问题其实质就是其相应二次函数的零点(图象与x轴的交点)问题,因此,二次方程的实根分布问题,即二次方程的实根在什么区间内的问题,借助于二次函数及其图象利用形数结合的方法来研究是非常有益的。
设f(x)=ax2+bx+c(a≠0)的二实根为x1,x2,(x1<x2),Δ=b2-4ac,且α、β(α<β)是预先给定的两个实数。
1.当两根都在区间(α,β)内,方程系数所满足的充要条件:∵α<x1<x2<β,对应的二次函数f (x)的图象有下列两种情形(图1)当a>0时的充要条件是:Δ>0,α<-b/2a<β,f(α)>0,f (β)>0当a<0时的充要条件是:Δ>0,α<-b/2a<β,f(α)<0,f (β)<0两种情形合并后的充要条件是:Δ>0,α<-b/2a<β,af(α)>0,af (β)>0 ①2.当两根中有且仅有一根在区间(α,β)内,方程系数所满足的充要条件:∵α<x1<β或α<x2<β,对应的函数f(x)的图象有下列四种情形(图2)从四种情形得充要条件是:f (α)·f (β)<0 ②3.当两根都不在区间[α,β]内方程系数所满足的充要条件:(1)两根分别在区间[α,β]之外的两旁时:∵x1<α<β<x2,对应的函数f (x)的图象有下列两种情形(图3):当a>0时的充要条件是:f (α)<0,f (β)<0当a>0时的充要条件是:f (α)>0,f (β)>0两种情形合并后的充要条件是:af (α)<0,af (β)<0 ③(2)两根分别在区间[α,β]之外的同旁时:∵x1<x2<α<β或α<β<x1<x2,对应函数f(x)的图象有下列四种情形(图4):当x1<x2<α时的充要条件是:Δ>0,-b/2a<α,af (α)>0 ④当β<x1<x2时的充要条件是:Δ>0,-b/2a>β,af (β)>0 ⑤二次函数与二次不等式前面提到,一元二次不等式的解集相应于一元二次函数的正值、负值区间。
一元二次不等式及其解法(习题课) 课件
1.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. 2.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.
探究二 不等式中的恒成立问题 [典例 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.
(4)方程 f(x)=0 的一根小于 k1,另一根大于 k2 且 k1<k2 的条件是 fk1<0, fk2<0.
探究四 一元二次不等式的实际应用 [典例 4] 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 的函数关系式; (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.
a<0,
Δ<0
2.有关不等式恒成立求参数的取值范围的方法 (1)f(x)≤a 恒成立⇔f(x)max≤a. (2)f(x)≥a 恒成立⇔f(x)min≥a.
探究三 一元二次方程根的分布问题
[典例 3] 已知方程 x2+2mx-m+12=0 的两根都大于 2,求实数 m
的取值范围.
[解析] 法一:设方程 x2+2mx-m+12=0 的两根为 x1,x2.
则 x1,x2 的分布范围与方程系数之间的关系如下表所示.
2014-2015学年 高中数学 人教A版必修五 第三章 3.2(二)一元二次不等式及其解法(二)
§3.2(二)
【学习目标】 1.能运用三个“二次”的关系解决有关的数学问题. 2.能够从实际生活和生产中抽象出一元二次不等式的模型, 并加以解决.
本 讲 栏 目 开 关
3.掌握与一元二次不等式有关的恒成立问题的解法. 【学法指导】 1.利用二次函数图象可以帮助我们迅速找到解题的切入点, 快速找到有效的解题途径. 2.解决有关一元二次不等式恒成立的问题,一方面,要充分 利用二次函数图象分析解决有关问题; 另一方面还应依具 体情况, 选择不同的字母作为自变量, 再利用图象分析解 决问题.
0<x1≤x2
Δ≥0 f0>0 b - >0 2a
研一研·问题探究、课堂更高效
§3.2(二)
x1<0<x2
Δ>0 x1x2<0
f(0)<0
本 讲 栏 目 开 关
x1≤x2<k
Δ≥0 x1+x2<2k x1-k· x2-k>0
Δ≥0 fk>0 b - <k 2a
ax2+bx+c=0 实根 x1,
填一填·知识要点、记下疑难点
§3.2(二)
ax2+bx+c>0 (a>0)的解集 ax2+bx+c<0
本 讲 栏 目 开 关
{x|x<x1 或 x>x2}
{x|x1<x<x2}
{x|x∈R 且 b x≠- } 2a
R
(a>0)的解集
∅
∅
2.解一元二次不等式的一般步骤 (1)对不等式 变形 ,使一端为 0 且二次项系数大于 0,即 ax2+bx+c>0 (a>0),ax2+bx+c<0 (a>0); (2)计算相应的 判别式 ; (3)当 Δ ≥ 0 时,求出相应的一元二次方程的根; (4)根据对应的二次函数的图象,写出不等式的解集.
一元二次解法恒成立、根的分布情况
④原不等式的解集为{x|-1<x<2或2<x<3}.
例7 解不等式 ( x 1)( x x 6) 0 .
2
解:原不等式 ( x 1)(x 3)(x 2) 0
( x 2)(x 1)(x 3) 0
-2
.
1
.
.
3
∴原不等式的解集为:
{x | x 2, 或1 x 3}.
例题选讲
题型五. 恒成立问题
2 ( a 2 ) x 2(a 2) x 4 0 例5.不等式
对一切 x R 恒成立,则a的取值范围。 变式1.不等式(a 2 4) x2 (a 2) x 1 0 的解集为空集,求a的取值范围。
变式2.若函数 f ( x) kx 2 6kx ( k 8) 的定义 域为R,求实数k的取值范围.
例题选讲
题型四. 一元二次不等式的解与系数的关系(韦达定理)
例4.不等式 ax bx 2 0 的解集为
2
1 1 {x | x }, 求 a, b. 2 3 1 1 2 , 是方程 ax bx 2 0 解:由题意可得,
2 3
的两个根,且a<0.
1 1 b 2 3 a 1 1 2 2 3 a
并将各因式x的系数化“+”
②求根,并在数轴上表示出来(注意空心?实心?)
③由右上方穿线,经过数轴上表示各根的点
④若不等式是“>0”,则找“线”在x轴上方的区间;若 不等式是“<0”,则找“线”在x轴下方的区间.
穿线的原则:奇穿偶不穿
例5:解不等式 x(x-3)(2-x)(x+1)>0.
解:①将原不等式化为x(x-3)(x-2)(x+1)<0
二次函数与一元二次方程、不等式【八大题型】(解析版)-2025年新高考数学一轮复习
二次函数与一元二次不等式【八大题型】【新高考专用】【题型1不含参一元二次不等式的解法】【题型2含参一元二次不等式的解法】【题型3由一元二次不等式的解确定参数】【题型4其他不等式的解法】【题型5一元二次不等式根的分布问题】【题型6二次函数的单调性、最值问题】【题型7一元二次不等式恒成立问题】【题型8一元二次不等式有解问题】1、二次函数与一元二次方程、不等式考点要求真题统计考情分析(1)会从实际情景中抽象出一元二次不等式(2)掌握三个“二次”的关系,会解一元二次不等式(3)了解分式、高次、绝对值不等式的解法2020年I 卷:第1题,5分2023年新高考I 卷:第1题,5分一元二次不等式是高考数学的重要内容.从近几年高考情况来看,三个“二次”的关系是必考内容,单独考查的频率很低,偶尔作为已知条件的一部分出现在其他考点的题目中;此外,“含参不等式恒成立与能成立问题”也是常考的热点内容,这类问题把不等式、函数、三角、几何等知识有机地结合起来,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.【知识点1一元二次不等式】1.一元二次不等式的解法(1)解不含参数的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.(2)解含参数的一元二次不等式的一般步骤:①若二次项系数含有参数,则需对二次项系数大于0、等于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.2.分式、高次、绝对值不等式的解法(1)解分式不等式的一般步骤:①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,但要注意分母不为零.②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.(2)解高次不等式的一般步骤:高次不等式的解法:如果将分式不等式转化为正式不等式后,未知数的次数大于2,一般采用“穿针引线法”,步骤如下:①标准化;②分解因式;③求根;④穿线;⑤得解集.(3)解绝对值不等式的一般步骤:对于绝对值不等式,可以分类讨论然后去括号求解;还可以借助数轴来求解.3.一元二次不等式恒成立、存在性问题不等式对任意实数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+c>0的解集为∅的条件为a<0,Δ≤0.【方法技巧与总结】1.已知关于x的一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为R,则一定满足a>0Δ<0 ;2.已知关于x的一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为φ,则一定满足a<0Δ≤0 ;3.已知关于x的一元二次不等式ax2+bx+c<0的解集为R,则一定满足a<0Δ<0 ;4.已知关于x的一元二次不等式ax2+bx+c<0的解集为φ,则一定满足a>0Δ≤0 .【题型1不含参一元二次不等式的解法】1(2023·广东珠海·模拟预测)不等式x2+x-6<0的解集是()A.-6,1B.-1,6C.-2,3D.-3,2【解题思路】利用二次不等式的解法可得出原不等式的解集.【解答过程】由x2+x-6<0得x-2x+3<0,解得-3<x<2,故原不等式的解集为-3,2.故选:D.2(2024·天津·一模)设x∈R,则“x<0”是“x2-x>0”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【解题思路】解出不等式x 2-x >0后,结合充分条件与必要条件的定义即可得.【解答过程】由x 2-x >0,解得x >1或x <0,故“x <0”是“x 2-x >0”的充分不必要条件.故选:A .3(2023·湖南岳阳·模拟预测)不等式x 2-1<3x +1 的解集是()A.x ∣x <4B.x ∣-4<x <1C.x ∣-1<x <4D.x ∣x <-1 或x >4【解题思路】将不等式化简成一元二次不等式的标准形式,即可求得结果.【解答过程】由不等式x 2-1<3x +1 可得x 2-3x -4<0,即x -4 x +1 <0,可得-1<x <4,因此不等式x 2-1<3x +1 的解集是x ∣-1<x <4 .故选:C .4(2024·湖南衡阳·模拟预测)已知命题p :集合A =x x 2+x -2>0 ,命题q :集合B =x x 2+2x -3>0 ,则p 是q 的( )条件A.充分不必要 B.必要不充分 C.充分必要 D.既不充分也不必要【解题思路】解出集合A 、B ,利用集合的包含关系判断可得出结论.【解答过程】∵A =x x 2+x -2>0 =x x +2 x -1 >0 =x x <-2或x >1 ,B =x x 2+2x -3>0 =x x +3 x -1 >0 =x x <-3或x >1 ,∴B 是A 的真子集,因此,p 是q 的必要不充分条件.故选:B .【题型2含参一元二次不等式的解法】1(23-24高一上·海南海口·期中)若0<m <1,则不等式x -m x -1m<0的解集为()A.x 1m <x <mB.x x >1m 或x <mC.x x <1m或x >m D.x m <x <1m【解题思路】根据0<m <1得到1m >m ,从而写出x -m x -1m <0的解集.【解答过程】因为0<m <1,所以1m>m ,所以x -m x -1m <0的解集为x m <x <1m.故选:D .2(23-24高一上·山东·阶段练习)不等式ax 2-a +1 x +1≥0a <0 的解集为( ).A.x 1a ≤x ≤1B.x 1≤x ≤1aC.x x ≤1a 或x ≥1D.x x ≤1或x ≥1a【解题思路】由一元二次不等式的解法求解.【解答过程】原不等式可化为ax -1 x -1 ≥0即a x -1a (x -1)≥0,而a <0,故1a<1,y =ax 2-(a +1)x +1图象开口向下,故原不等式的解集为x 1a≤x ≤1 .故选:A .3(23-24高一上·河南开封·期中)关于x 的不等式ax 2-a +1 x +1<0的解集不可能是()A.∅B.x x >1C.x 1 <x <1aD.x |x <1 或x >1a【解题思路】将原不等式化为ax -1 x -1 <0,再分类讨论a 的取值情况进行求解.【解答过程】由题意,原不等式可化为ax -1 x -1 <0当a =0时,原不等式为-x +1<0,解得x >1,原不等式的解集为x x >1 ;当a >1时,0<1a <1,原不等式的解集为x 1a<x <1 ;当0<a <1时,1a >1,原不等式的解集为x 1<x <1a ;当a =1时,1a =1,原不等式的解集为∅;当a <0时,1a <1,原不等式的解集为x x <1a 或x >1 ;综上,当a =0时,原不等式的解集为x x >1 ;当a >1时,原不等式的解集为x 1a <x <1 ;当0<a <1时,原不等式的解集为x 1<x <1a;当a =1时,原不等式的解集为∅;当a <0时,原不等式的解集为x x <1a 或x >1 ;故不可能的解集为x |x <1 或x >1a .故选:D .4(23-24高一上·浙江台州·期中)不等式ax 2+bx +c >0的解集为x -3<x <2 ,则下列选项正确的为()A.a +b +c <0B.9a +3b +c >0C.不等式cx 2+ax +b >0的解集为x -13<x <12D.不等式cx 2+bx +a >0的解集为x x >12 或x <-13 【解题思路】赋值法可解AB ,消去参数可解CD .【解答过程】记f x =ax 2+bx +c ,因为1∈x -3<x <2 所以f 1 =a +b +c >0,故A 错误;因为3∉x -3<x <2所以f 3 =9a +3b +c ≤0,故B 错误;由题知-3和2是方程ax 2+bx +c =0的两个实根,所以-b a =-3+2=-1,ca=-3×2=-6且a <0解得b =a ,c =-6a故cx 2+ax +b =-a 6x 2-x -1 >0⇔6x 2-x -1>0⇔x >12或x <-13,C 错误;cx 2+bx +a =-a 6x 2-x -1 >0⇔6x 2-x -1>0⇔x >12或x <-13,D 正确;故选:D .【题型3由一元二次不等式的解确定参数】1(23-24高一下·云南·阶段练习)若关于x 的不等式x 2-m +1 x +m <0的解集中恰有三个整数,则实数m 的取值范围为()A.-3,-2 ∪4,5B.-2,-1 ∪4,5C.-3,1 ∪4,5D.-3,5【解题思路】分类讨论x 2-(m +1)x +m =0的两根大小,结合已知条件,通过求一元二次不等式即可求解.【解答过程】原不等式可化为(x -1)(x -m )<0,当m >1时,得1<x <m ,此时解集中的整数为2,3,4,则4<m ≤5;当m <1时,得m <x <1,此时解集中的整数为-2,-1,0,则-3≤m <-2,综上所述,m 的取值范围是[-3,-2)∪(4,5].故选:A .2(2024·广东·一模)已知a ,b ,c ∈R 且a ≠0,则“ax 2+bx +c >0的解集为x x ≠1 ”是“a +b +c =0”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【解题思路】根据一元二次不等式的解及充分条件、必要条件求解.【解答过程】由题意,二次不等式ax 2+bx +c >0的解集为x x ≠1 ,则等价于a >0-b2a =1Δ=b 2-4ac =0 ,即a =c >0,b =-2a ,即a +b +c =0,当a +b +c =0时,不能推出a =c >0,b =-2a ,所以“ax 2+bx +c >0的解集为x x ≠1 ”是“a +b +c =0”的充分不必要条件,故选:A .3(23-24高三上·云南德宏·期末)已知关于x 的不等式x 2-ax +b ≤0的解集为x 2≤x ≤3 ,则关于x 的不等式x 2-bx +a <0的解集为()A.x 2<x <3B.x 1<x <3C.x 2<x <5D.x 1<x <5【解题思路】根据一元二次不等式的解集与对应一元二次方程的根之间的关系求出a 、b 的值,再解不等式.【解答过程】根据题意,方程x 2-ax +b =0的两根为2和3,则a =2+3=5,b =2×3=6,则x 2-bx +a <0为x 2-6x +5<0,其解集为x 1<x <5 .故选:D .4(23-24高一上·黑龙江大庆·期末)关于x 的不等式x 2-ax -6a <0的解集是{x |m <x <n },且n -m ≤5,则实数a 的取值范围()A.-25,-24B.0,1C.-25,-24 ∪0,1D.-25,-24 ∪0,1【解题思路】先求出m =a -a 2+24a 2,n =a +a 2+24a2,再根据n -m ≤5,即可求出.【解答过程】关于x的不等式x2-ax-6a<0的解集是{x|m<x<n},∴m,n是方程x2-ax-6a=0的两个根,∴Δ=a2+24a>0即a(a+24)>0,∴a<-24或a>0,∴m=a-a2+24a2,n=a+a2+24a2,∵n-m≤5,∴a+a2+24a2-a-a2+24a2≤5,即a2+24a-25≤0,即(a-1)(a+25)≤0,解得-25≤a≤1,综上所述-25≤a<-24,或0<a≤1,故选:D.【题型4其他不等式的解法】1(23-24高一上·湖南长沙·期末)解下列不等式:(1)2xx-1≥4;(2)2x-3+x-2≤3.【解题思路】(1)将分式不等式化为2x-2x-1≤0且x≠1,求出解集;(2)将绝对值不等式化为分段函数,零点分段法求解绝对值不等式.【解答过程】(1)不等式2xx-1≥4,移项得2xx-1-4≥0,通分得4-2xx-1≥0,可转化为2x-2x-1≤0且x≠1,解得1<x≤2,不等式解集为x 1<x≤2.(2)令y=2x-3+ x-2=3x-5,x≥2,x-1,32<x<2,-3x+5,x≤32,当x≥2时,3x-5≤3,解得x≤83,即x∈2,83;当32<x<2时,x-1≤3,解得x≤4,即x∈32,2;当x≤32时,-3x+5≤3,解得x≥23,即x∈23,32;综上所述:不等式解集为x 23≤x≤83.2(23-24高一上·江苏扬州·期中)求下列不等式的解集(1)3x-1x+1>4;(2)2x-3x+1<1(3)x+2<1【解题思路】(1)将原不等式3x-1x+1>4等价转换为x-13x+5>0,解一元二次不等式即可.(2)将原不等式2x-3x+1<1等价转换为x+1x-4<0,解一元二次不等式即可.(3)将原不等式x+2<1等价转换为x+1x+3<0,解一元二次不等式即可.【解答过程】(1)由题意3x -1 x +1 >4⇔3x 2+2x -1>4⇔3x 2+2x -5>0⇔x -1 3x +5 >0,解不等式得x <-53或x >1,从而不等式3x -1 x +1 >4的解集为-∞,-53∪1,+∞ .(2)由题意2x -3x +1<1⇔x -4x +1<0⇔x +1 x -4 <0,解不等式得-1<x <4,从而不等式2x -3x +1<1的解集为-1,4 .(3)由题意x +2 <1⇔x +2 2-12<0⇔x +1 x +3 <0,解不等式得-3<x <-1,从而不等式x +2 <1的解集为-3,-1 .3(22-23高一上·上海徐汇·阶段练习)解下列不等式:(1)5-x x 2-2x -3<-1;(2)(x -1)(x +2)2≥0.【解题思路】对不等式因式分解,由数轴标根法或分类讨论求解即可.【解答过程】(1)5-x x 2-2x -3<-1⇔x 2-3x +2x 2-2x -3<0⇔(x +1)(x -1)(x -2)(x -3)<0,由数轴标根法得,解集为(-1,1)∪(2,3);(2)(x -1)(x +2)2≥0⇔x -1≥0x +2≠0 或x +2=0,易得解集为{-2}∪[1,+∞).4(2023高一·上海·专题练习)解下列关于x 的不等式.(1)x +4 x +5 22-x 3<0;(2)x 2-4x +13x 2-7x +2<1.【解题思路】(1)由题意不等式等价于x ≠-5x +4 x -2 3>0,由零点标根法画图即可求解.(2)由题意不等式等价于(2x -1)(x -1)(3x -1)(x -2)>0,由零点标根法画图即可求解.【解答过程】(1)原不等式等价于x +4 x +5 2x -2 3>0,所以x ≠-5x +4 x -2 3>0,如图所示:解得x <-4或x >2且x ≠-5,所以原不等式解集为x |x <-5 或-5<x <-4或x >2 .(2)由x 2-4x +13x 2-7x +2<1得,-2x 2+3x -13x 2-7x +2<0,∴原不等式等价于2x -1 x -13x -1 x -2 >0,即(2x -1)(x -1)(3x -1)(x -2)>0,如图所示:解得x <13或12<x <1或x >2,所以原不等式的解集为{x |x <13或12<x <1或x >2}.【题型5一元二次不等式根的分布问题】1(2024高三·全国·专题练习)关于x 的方程ax 2+a +2 x +9a =0有两个不相等的实数根x 1,x 2,且x 1<1<x 2,那么a 的取值范围是()A.-27<a <25B.a >25 C.a <-27D.-211<a <0【解题思路】说明a =0时,不合题意,从而将ax 2+a +2 x +9a =0化为x 2+1+2ax +9=0,令y =x 2+1+2ax +9,结合其与x 轴有两个交点,且分布在1的两侧,可列不等式即可求得答案.【解答过程】当a =0时,ax 2+a +2 x +9a =0即为2x =0,不符合题意;故a ≠0,ax 2+a +2 x +9a =0即为x 2+1+2ax +9=0,令y =x 2+1+2ax +9,由于关于x 的方程ax 2+a +2 x +9a =0有两个不相等的实数根x 1,x 2,且x 1<1<x 2,则y =ax 2+a +2 x +9a 与x 轴有两个交点,且分布在1的两侧,故x =1时,y <0,即1+1+2a ×1+9<0,解得2a <-11,故-211<a <0,故选:D .2(23-24高三上·四川·阶段练习)若关于x 的方程x 2-2ax +a +2=0在区间-2,1 上有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是()A.-65,-1 B.-65,1 C.-∞,-65 ∪-1,+∞D.-∞,-65∪1,+∞【解题思路】令g x =x 2-2ax +a +2,依题意可得Δ>0-2<a <1g -2 >0g 1 >0,解得即可.【解答过程】令g x =x 2-2ax +a +2,因为方程x 2-2ax +a +2=0在区间-2,1 上有两个不相等的实数解,所以Δ>0-2<a <1g -2 >0g 1 >0,即Δ=4a 2-4a +2 >0-2<a <14+4a +a +2>01-2a +a +2>0,解得-65<a <-1,所以a 的取值范围是-65,-1 .故选:A .3(23-24高一上·上海浦东新·期中)已知实数a <b ,关于x 的不等式x 2-a +b x +ab +1<0的解集为x 1,x 2 ,则实数a 、b 、x 1、x 2从小到大的排列是()A.a <x 1<x 2<bB.x 1<a <b <x 2C.a <x 1<b <x 2D.x 1<a <x 2<b【解题思路】由题可知x 1+x 2=a +b ,再利用中间量m ,根据x 1+x 2与x 1x 2之间的关系求出的取值范围,即可判断a 、b 、x 1、x 2之间的关系.【解答过程】由题可得:x 1+x 2=a +b ,x 1x 2=ab +1.由a <b ,x 1<x 2,设x 1=a +m ,则x 2=b -m .所以x 1x 2=(a +m )(b -m )=ab +m (b -a )-m 2=ab +1,所以m (b -a )-m 2=1,m =1+m 2b -a .又a <b ,所以b -a >0,所以m >0.故x 1>a ,x 2<b .又x 1<x 2,故a <x 1<x 2<b .故选:A .4(23-24高三·全国·阶段练习)方程x 2+(m -2)x +5-m =0的一根在区间(2,3)内,另一根在区间(3,4)内,则m 的取值范围是()A.(-5,-4)B.-133,-2 C.-133,-4 D.(-5,-2)【解题思路】令f (x )=x 2+(m -2)x +5-m ,由二次函数根的分布性质有f (2)>0,f (3)<0),f (4)>0,求得m 的取值范围.【解答过程】令f (x )=x 2+(m -2)x +5-m ,由二次函数根的分布性质,若一根在区间(2,3)内,另一根在区间(3,4)内,只需f (2)>0f (3)<0f (4)>0 ,即4+2(m -2)+5-m >09+3(m -2)+5-m <016+4(m -2)+5-m >0,解不等式组可得-133<m <-4,即m 的取值范围为-133,-4 ,故选:C .【题型6二次函数的单调性、最值问题】1(23-24高一上·江苏南京·期末)若函数f x =x 2-mx +3在区间-∞,2 上单调递减,则实数m 的取值范围是()A.-∞,2B.2,+∞C.-∞,4D.4,+∞【解题思路】利用二次函数的对称轴及函数的单调性列出不等式求解.【解答过程】因为函数f x =x 2-mx +3在区间-∞,2 上单调递减,所以m 2≥2,解得m ≥4.故选:D .2(23-24高一上·湖北武汉·期中)已知函数f (x )=2x 2-kx -8在[-2,1]上具有单调性,则实数k 的取值范围是()A.k ≤-8B.k ≥4C.k ≤-8或k ≥4D.-8≤k ≤4【解题思路】根据二次函数的单调性和对称轴之间的关系,建立条件求解即可.【解答过程】函数f (x )=2x 2-kx -8对称轴为x =k4,要使f (x )在区间[-2,1]上具有单调性,则k 4≤-2或k4≥1,∴k ≤-8或k ≥4综上所述k 的范围是:k ≤-8或k ≥4.故选:C .3(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)若函数y =x 2-2x -3的定义域为[-1,t ],值域为[-4,0]则实数t 的取值范围为()A.1≤t ≤3B.1<t <3C.-1<t <3D.-1<t ≤3【解题思路】利用分类讨论-1<t ≤1与t >1,求解t 范围.【解答过程】由y =x 2-2x -3的定义域为-1,t ,对称轴为x =1,y =x 2-2x -3当-1<t ≤1时,y =x 2-2x -3在-1,t 单调递减,则y min =t 2-2t -3,y max =(-1)2-2×-1 -3=0,而函数的值域为-4,0 ,则t 2-2t -3=-4,解得t =1,故t =1,当t >1时,y =x 2-2x -3在-1,1 单调递减,在1,t 单调递增,则y min =12-2×1-3=-4,y =-1 2-2×-1 -3=0,y =t 2-2t +3,故-4≤t 2-2t -3≤0,解得-1≤t ≤3,故1<t ≤3,综上所述,t 的取值范围为1≤t ≤3,故选:A .4(2024高三·全国·专题练习)已知函数f x =x 2+ax +b a ,b ∈R 的最小值为0,若关于x 的不等式f x <c 的解集为m ,m +4 ,则实数c 的值为()A.9B.8C.6D.4【解题思路】先由f x =x 2+ax +b a ,b ∈R 的最小值为0,得到Δ=0,再由f (x )<c 的解集为(m ,m +4),得到f (x )-c =0的根为m ,m +4,从而利用韦达定理即可求解.【解答过程】因为f x =x 2+ax +b a ,b ∈R 开口向上,最小值为0,∴Δ=a 2-4b =0,∴b =a 24,则f (x )=x 2+ax +a 24=x +a 22,∵f (x )<c 的解集为(m ,m +4),所以m ,m +4是f (x )-c =0的两个不等实根,即m ,m +4是x 2+ax +a 24-c =0的两个不等实根,所以m +m +4=-a ,则m =-a -42,∴c =f (m )=m +a 2 2=-a -42+a 22=4.故选:D .【题型7一元二次不等式恒成立问题】1(2023·福建厦门·二模)不等式ax 2-2x +1>0(a ∈R )恒成立的一个充分不必要条件是()A.a >2B.a ≥1C.a >1D.0<a <12【解题思路】分a =0和a ≠0两种情况讨论求出a 的范围,再根据充分条件和必要条件的定义即可得解.【解答过程】当a =0时,-2x +1>0,得x <12,与题意矛盾,当a ≠0时,则a >0Δ=4-4a <0 ,解得a >1,综上所述,a >1,所以不等式ax 2-2x +1>0(a ∈R )恒成立的一个充分不必要条件是A 选项.故选:A .2(2023·江西九江·模拟预测)无论x 取何值时,不等式x 2-2kx +4>0恒成立,则k 的取值范围是()A.-∞,-2B.-∞,-4C.-4,4D.-2,2【解题思路】由题知4k 2-16<0,再解不等式即可得答案.【解答过程】解:因为无论x 取何值时,不等式x 2-2kx +4>0恒成立,所以,4k 2-16<0,解得-2<k <2,所以,k 的取值范围是-2,2 故选:D .3(2023·辽宁鞍山·二模)若对任意的x ∈(0,+∞),x 2-mx +1>0恒成立,则m 的取值范围是()A.(-2,2)B.(2,+∞)C.(-∞,2)D.(-∞,2]【解题思路】变形给定不等式,分离参数,利用均值不等式求出最小值作答.【解答过程】∀x ∈(0,+∞),x 2-mx +1>0⇔m <x +1x ,而当x >0时,x +1x≥2x ⋅1x =2,当且仅当x =1x,即x =1时取等号,则m <2,所以m 的取值范围是(-∞,2).故选:C .4(23-24高一上·贵州铜仁·期末)当x ∈-1,1 时,不等式2kx 2-kx -38<0恒成立,则k 的取值范围是()A.-3,0B.-3,0C.-3,18D.-3,18【解题思路】对二项式系数进行分类,结合二次函数定义的性质,列出关系式求解.【解答过程】当x ∈-1,1 时,不等式2kx 2-kx -38<0恒成立,当k =0时,满足不等式恒成立;当k ≠0时,令f x =2kx 2-kx -38,则f x <0在-1,1 上恒成立,函数f x 的图像抛物线对称轴为x =14,k >0时,f x 在-1,14 上单调递减,在14,1 上单调递增,则有f -1 =2k +k -38≤0f 1 =2k -k -38≤0,解得0<k ≤18;k <0时,f x 在-1,14 上单调递增,在14,1 上单调递减,则有f 14 =2k 16-k 4-38<0,解得-3<k <0.综上可知,k 的取值范围是-3,18.故选:D .【题型8一元二次不等式有解问题】1(2023·福建宁德·模拟预测)命题“∃x ∈[1,2],x 2≤a ”为真命题的一个充分不必要条件是()A.a ≥1B.a ≥4C.a ≥-2D.a ≤4【解题思路】根据能成立问题求a 的取值范围,结合充分不必要条件理解判断.【解答过程】∵∃x ∈[1,2],x 2≤a ,则x 2 min ≤a ,即a ≥1,∴a 的取值范围1,+∞由题意可得:选项中的取值范围对应的集合应为1,+∞ 的真子集,结合选项可知B 对应的集合为4,+∞ 为1,+∞ 的真子集,其它都不符合,∴符合的只有B ,故选:B .2(2023高三·全国·专题练习)若关于x 的不等式x 2+mx -4>0在区间2,4 上有解,则实数m 的取值范围为()A.-3,+∞B.0,+∞C.-∞,0D.-∞,-3【解题思路】利用二次函数的图象及根的分布计算即可.【解答过程】易知Δ=m 2+16>0恒成立,即x 2+mx -4=0有两个不等实数根x 1,x 2,又x 1x 2=-4<0,即二次函数y =x 2+mx -4有两个异号零点,所以要满足不等式x 2+mx -4>0在区间2,4 上有解,所以只需42+4m -4>0,解得m >-3,所以实数m 的取值范围是-3,+∞ .故选A .3(2023·河南·模拟预测)已知命题“∃x 0∈-1,1 ,-x 20+3x 0+a >0”为真命题,则实数a 的取值范围是()A.-∞,-2B.-∞,4C.-2,+∞D.4,+∞【解题思路】由题知x 0∈-1,1 时,a >x 20-3x 0 min ,再根据二次函数求最值即可得答案.【解答过程】解:因为命题“∃x 0∈-1,1 ,-x 20+3x 0+a >0”为真命题,所以,命题“∃x 0∈-1,1 ,a >x 20-3x 0”为真命题,所以,x 0∈-1,1 时,a >x 20-3x 0 min ,因为,y =x 2-3x =x -32 2-94,所以,当x ∈-1,1 时,y min =-2,当且仅当x =1时取得等号.所以,x 0∈-1,1 时,a >x 20-3x 0 min =-2,即实数a 的取值范围是-2,+∞ 故选:C .4(23-24高一上·福建·期中)若至少存在一个x <0,使得关于x 的不等式3-3x -a >x 2+2x 成立,则实数a 的取值范围是()A.-374,3B.-3,134C.-374,134D.-3,3【解题思路】化简不等式3-3x -a >x 2+2x ,根据二次函数的图象、含有绝对值函数的图象进行分析,从而求得a 的取值范围.【解答过程】依题意,至少存在一个x <0,使得关于x 的不等式3-3x -a >x 2+2x 成立,即至少存在一个x<0,使得关于x的不等式-x2-2x+3>3x-a成立,画出y=-x2-2x+3x<0以及y=3x-a的图象如下图所示,其中-x2-2x+3>0.当y=3x-a与y=-x2-2x+3x<0相切时,由y=3x-ay=-x2-2x+3消去y并化简得x2+5x-a-3=0,Δ=25+4a+12=0,a=-374.当y=-3x+a与y=-x2-2x+3x<0相切时,由y=-3x+ay=-x2-2x+3消去y并化简得x2-x+a-3=0①,由Δ=1-4a+12=0解得a=134,代入①得x2-x+14=x-122=0,解得x=12,不符合题意.当y=-3x+a过0,3时,a=3.结合图象可知a的取值范围是-37 4 ,3.故选:A.一、单选题1(2023·山东泰安·模拟预测)“c∈-23,23”是“∀x∈R,x2-cx+3≥0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【解题思路】化简“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”,再结合充分条件和必要条件的定义判断.【解答过程】由∀x∈R,x2-cx+3≥0可得Δ=c2-4×3≤0,化简可得-23≤c≤23,所以“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”等价于“c∈-23,23”,“c∈-23,23”可推出“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”,“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”不能推出“c∈-23,23”所以“c∈-23,23”是“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”的充分不必要条件,故选:A.2(2023·湖南岳阳·模拟预测)不等式x-1x-2023≥0的解集为()A.{x∣x≥2023或x≥1}B.{x∣x≤1或x≥2023}C.x∣1≤x≤2023D.{x∣x<1或x>2023}【解题思路】解一元二次不等式即可得解.【解答过程】因为x-1x-2023≥0,所以x≥2023或x≤1,故不等式x -1 x -2023 ≥0的解集为{x ∣x ≤1或x ≥2023}.故选:B .3(2024·浙江·模拟预测)若不等式kx 2+k -6 x +2>0的解为全体实数,则实数k 的取值范围是()A.2≤k ≤18B.-18<k <-2C.2<k <18D.0<k <2【解题思路】分类讨论k =0与k ≠0两种情况,结合二次不等式恒成立问题的解决方法即可得解.【解答过程】当k =0时,不等式kx 2+k -6 x +2>0可化为-6x +2>0,显然不合题意;当k ≠0时,因为kx 2+k -6 x +2>0的解为全体实数,所以k >0Δ=k -6 2-4k ×2<0,解得2<k <18;综上:2<k <18.故选:C .4(2024·甘肃张掖·模拟预测)不等式x 2-3x <2-2x 的解集是()A.-1,12B.-12,12C.-1,5-172D.5-172,12【解题思路】按照x 2-3x 正负分类讨论取绝对值,运算得解.【解答过程】当x 2-3x ≥0,即x ≥3或x ≤0时,不等式x 2-3x <2-2x 等价于x 2-3x <2-2x ,即x 2-x -2<0,解得-1<x <2,所以-1<x ≤0;当x 2-3x <0,即0<x <3时,不等式x 2-3x <2-2x 等价于不等式3x -x 2<2-2x ,即x 2-5x +2>0,解得x >5+172或x <5-172,所以0<x <5-172.综上,不等式x 2-3x <2-2x 的解集是-1,5-172 .故选:C .5(2023·山东·模拟预测)若不等式2x 2+bx +c <0的解集是(0,4),函数f (x )=2x 2+bx +c 的对称轴是()A.x =2B.x =4C.x =52D.x =32【解题思路】由一元二次不等式的解法与二次函数的性质求解.【解答过程】解:∵不等式2x 2+bx +c <0的解集是(0,4),∴x =0和x =4是方程2x 2+bx +c =0的两个根,∴-b2=0+4,∴b =-8,∴函数f (x )=2x 2+bx +c 的对称轴是x =-b4=2.故选:A .6(23-24高一上·四川成都·期中)一元二次不等式ax 2+bx +c >0的解为x -2<x <3 ,那么ax 2-bx +c >0的解集为()A.x x >3或x <-2B.x x >2或x <-3C.x -2<x <3D.x -3<x <2【解题思路】根据题意得出a 、b 、c 的关系,代入新的一元二次不等式求解即可.【解答过程】一元二次不等式ax 2+bx +c >0的解为x -2<x <3 ,所以ax 2+bx +c =0的解为x 1=-2,x 2=3,且a <0,由韦达定理得x 1+x 2=-ba =1x 1⋅x 2=c a =-6⇒b =-ac =-6a,代入得ax 2+ax -6a >0⇒x 2+x -6<0⇒-3<x <2,故选:D .7(2023·辽宁鞍山·二模)已知当x >0时,不等式:x 2-mx +16>0恒成立,则实数m 的取值范围是()A.-8,8B.-∞,8C.-∞,8D.8,+∞【解题思路】先由x 2-mx +16>0得m <x +16x ,由基本不等式得x +16x≥8,故m <8.【解答过程】当x >0时,由x 2-mx +16>0得m <x +16x,因x >0,故x +16x ≥2x ×16x =8,当且仅当x =16x 即x =4时等号成立,因当x >0时,m <x +16x恒成立,得m <8,故选:C .8(2023·河南·模拟预测)某同学解关于x 的不等式ax 2+bx +c <0(a ≠0)时,因弄错了常数c 的符号,解得其解集为(-∞,-3)∪(-2,+∞),则不等式bx 2+cx +a >0的解集为()A.-1,-15B.(-∞,-1)∪-15,+∞ C.15,1D.-∞,15∪(1,+∞)【解题思路】利用根与系数关系、一元二次不等式的解求得a ,b ,c 的关系式,进而求得不等式bx 2+cx +a >0的解集.【解答过程】由题意可知a <0,且-3+(-2)=-b a ,-3×(-2)=-c a,所以b =5a ,c =-6a ,所以bx 2+cx +a >0化为5x 2-6x +1<0,5x -1 x -1 <0,解得15<x <1.故选:C .二、多选题9(2024·广东深圳·模拟预测)下列说法正确的是()A.不等式4x 2-5x +1>0的解集是x x >14或x <1 B.不等式2x 2-x -6≤0的解集是x x ≤-32或x ≥2 C.若不等式ax 2+8ax +21<0恒成立,则a 的取值范围是∅D.若关于x 的不等式2x 2+px -3<0的解集是q ,1 ,则p +q 的值为-12【解题思路】对于AB ,直接解一元二次不等式即可判断;对于C ,对a 分类讨论即可判断;对于D ,由一元二次不等式的解集与一元二次方程的根的关系,先求得p ,q ,然后即可判断.【解答过程】对于A ,4x 2-5x +1>0⇔x -1 4x -1 >0⇔x <14或x >1,故A 错误;对于B ,2x 2-x -6≤0⇔x -2 2x +3 ≤0⇔-32≤x ≤2,故B 错误;若不等式ax 2+8ax +21<0恒成立,当a =0时,21<0是不可能成立的,所以只能a <0Δ=64a 2-84a <0 ,而该不等式组无解,综上,故C 正确;对于D ,由题意得q ,1是一元二次方程2x 2+px -3=0的两根,从而q ×1=-322+p -3=0,解得p =1,q =-32,而当p =1,q =-32时,一元二次不等式2x 2+x -3<0⇔x -1 2x +3 <0⇔-32<x <1满足题意,所以p +q 的值为-12,故D 正确.故选:CD .10(2023·江苏连云港·模拟预测)若对于任意实数x ,不等式a -1 x 2-2a -1 x -4<0恒成立,则实数a 可能是()A.-2B.0C.-4D.1【解题思路】首先当a =1,不等式为-4<0恒成立,故满足题意;其次a ≠1,问题变为了一元二次不等式恒成立问题,则当且仅当a -1<0Δ<0 ,解不等式组即可.【解答过程】当a =1时,不等式为-4<0恒成立,故满足题意;当a ≠1时,要满足a -1<0Δ<0 ,而Δ=4a -1 2+16a -1 =4a -1 a +3 ,所以解得-3<a <1;综上,实数a 的取值范围是-3,1 ;所以对比选项得,实数a 可能是-2,0,1.故选:ABD .11(23-24高二上·山东威海·期末)已知关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集为-∞,-2 ∪3,+∞ ,则下列选项中正确的是()A.a <0B.不等式bx +c >0的解集是x |x <-6C.a +b +c >0D.不等式cx 2-bx +a <0的解集为-∞,-13 ∪12,+∞ 【解题思路】根据给定的解集,用a 表示出b ,c ,再逐项判断作答.【解答过程】不等式ax 2+bx +c >0的解集为-∞,-2 ∪3,+∞ ,则-2,3是方程ax 2+bx +c =0的根,且a >0,则-b a =1,ca=-6,a >0,即b =-a ,c =-6a ,a >0,A 错误;不等式bx +c >0化为-ax -6a >0,解得x <-6,即不等式bx +c >0的解集是x |x <-6 ,B 正确;a +b +c =-6a <0,C 错误;不等式cx 2-bx +a <0化为-6ax 2+ax +a <0,即6x 2-x -1>0,解得x <-13或x >12,所以不等式cx 2-bx +a <0的解集为-∞,-13 ∪12,+∞ ,D 正确.故选:BD .三、填空题12(2023·江西鹰潭·模拟预测)若命题p :“∃x ∈R ,k 2-1 x 2+41-k x +3≤0”是假命题,则k 的取值范围是[1,7).【解题思路】本题首先可根据题意得出命题“∀x ∈R ,k 2-1 x 2+4(1-k )x +3>0”是真命题,然后分为k =1,k =-1,k 2-1≠0三种情况进行讨论,结合二次函数性质即可得出结果.【解答过程】因为命题p :“∃x ∈R ,k 2-1 x 2+41-k x +3≤0”是假命题,所以命题“∀x ∈R ,k 2-1 x 2+4(1-k )x +3>0”是真命题,若k 2-1=0,即k =1或k =-1,当k =1时,不等式为3>0,恒成立,满足题意;当k =-1时,不等式为8x +3>0,不恒成立,不满足题意;当k 2-1≠0时,则需要满足k 2-1>0Δ=16(1-k )2-4×k 2-1 ×3<0 ,即(k -1)(k +1)>0(k -1)(k -7)<0,解得1<k <7,综上所述,k 的取值范围是[1,7).故答案为:[1,7).13(2023·河南·模拟预测)已知函数y =kx -k 与曲线y =x 2-1x有三个交点,则k 的取值范围是-∞,-1 ∪3,+∞.【解题思路】将两曲线表达式联立,得出一元二次方程,利用判别式即可求出k 的取值范围.【解答过程】由题意,函数y =kx -k 与曲线y =x 2-1x有三个交点,y =kx -ky =x 2-1x,则x -1 x 2+1-k x +1 =0,若直线y =kx -k 与曲线y =x 2-1x有三个交点,只需满足方程x 2+1-k x +1=0有两个不等于1和0的解.因为该方程的两个解之积x 1x 2=1,故只需满足Δ=1-k 2-4>0,所以k <-1或k >3,即k 的取值范围是-∞,-1 ∪3,+∞ .故答案为:-∞,-1 ∪3,+∞ .14(23-24高一上·江苏徐州·阶段练习)若关于x 的不等式0≤ax 2+bx +c ≤2a >0 的解集为x -1≤x ≤3 ,则3a +b +2c 的取值范围是32,4.【解题思路】先根据一元二次不等式的解集得到对称轴,然后根据端点得到两个等式和一个不等式,求出a 的取值范围,最后3a +b +2c 都表示成a 的形式即可.【解答过程】因为不等式0≤ax 2+bx +c ≤2a >0 的解集为x -1≤x ≤3 ,所以二次函数f x =ax 2+bx +c 的对称轴为直线x =1,且需满足f -1 =2f 3 =2f 1 ≥0,即a -b +c =29a +3b +c =2a +b +c ≥0,解得b =-2ac =-3a +2 ,所以a+b+c=a-2a-3a+2≥0⇒a≤12,所以a∈0,12,所以3a+b+2c=3a -2a-6a+4=4-5a∈32,4.故答案为:3 2 ,4.四、解答题15(23-24高一下·四川成都·开学考试)已知函数f x =x2-2ax+3.(1)若关于x的不等式f x ≥0的解集为R,求实数a的取值范围;(2)解关于x的不等式f x <0.【解题思路】(1)由题意可知Δ≤0,进而求出实数a的取值范围;(2)根据Δ≤0和Δ>0两种情况讨论,结合二次函数的性质求解即可.【解答过程】(1)若不等式x2-2ax+3≥0的解集为R,则Δ=(-2a)2-12≤0,解得-3≤a≤3,即实数a的取值范围[-3,3];(2)不等式x2-2ax+3<0,①当Δ≤0时,即-3≤a≤3时,不等式的解集为∅,②当Δ>0时,即a<-3或a>3时,由x2-2ax+3=0,解得x=a-a2-3或x=a+a2-3,所以不等式的解集为{x|a-a2-3<x<a+a2-3},综上所述,当-3≤a≤3时,不等式的解集为∅;当a<-3或a>3时,不等式的解集为{x|a-a2-3<x<a+a2-3}.16(2024·山东·二模)已知f x 是二次函数,且f1 =4,f0 =1,f3 =4.(1)求f x 的解析式;(2)若x∈-1,5,求函数f x 的最小值和最大值.【解题思路】(1)设二次函数为f x =ax2+bx+c,a≠0,根据题意,列出方程组,求得a,b,c的值,即可求解;(2)根据二次函数的性质,求得函数f x 的单调区间,进而求得其最值.【解答过程】(1)解:设二次函数为f x =ax2+bx+c,a≠0,因为f1 =4,f0 =1,f3 =4,可得a+b+c=4c=19a+3b+c=4,解得a=-1,b=4,c=1,所以函数f x 的解析式f x =-x2+4x+1.(2)解:函数f x =-x2+4x+1,开口向下,对称轴方程为x=2,即函数f x =-x2+4x+1在-1,2单调递增,在2,5单调递减,所以f(x)min=f-1=f5 =-4,f(x)max=f2 =5.17(23-24高二上·江苏南通·期中)设m∈R,关于x的不等式x2+2mx+m+2<0的解集为∅.(1)求m的取值范围;(2)求关于x的不等式mx2+(m-2)x-2≥0的解集.【解题思路】(1)由一元二次不等式恒成立的性质运算即可得解;(2)转化条件为mx-2x+1≥0,按照m=0、0<m≤2、-1≤m<0讨论,运算即可得解.【解答过程】(1)因为关于x的不等式x2+2mx+m+2<0的解集为∅,。
二次方程根的分布及恒成立问题
两实根,则 x1, x2 分布范围与二次方程系数之间的关 系见下表:
根的分布 x1<x2<k k<x1<x2 x1<k<x2
图象
等价条件
f(k)<0
课前自修
根的 分布
(续上表)
xt;k2<x2<k3 在(k1,k2)内有且仅有一个根
图象
等价 条件
课前自修
1.已知函数f(x)=x2+mx-1,若对于任
一元二次方程根的分布问题 及恒成立问题
一元二次方程根的分布问题
研究一元二次方程的根的分布,一般情况下需要从以下三个 方面考虑: (1)一元二次方程根的判别式; (2)相应二次函数区间端点函数值的符号; b (3)相应二次函数图象——抛物线的对称轴x=- 与端点的 2a 位置关系.
课前自修
设x1,x2是实系数二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的
(0,1)∪(9,+∞)
解析:设y1=f(x)=|x2+3x|,y2=a|x-1|, 栏 目 链 接
在同一直角坐标系中作出y1=|x2+3x|,y2=a|x-1|的图 象如图所示.
练习
恒成立问题 1
练习
不相等的实根,求分别满足下列条件的 a 的取
值范围.
(1)方程两根都大于1;
(2)方程一根大于1,另一根小于1.
解析:设f(x)=x2-2ax+2+a. (1)∵两根都大于1, 2 Δ = 4a -4(2+a)>0,
∴a>1, f(1)=3-a>0,
解得2<a<3.
(2)∵方程一根大于1,一根小于1, ∴f(1)<0, ∴a>3.
考点探究
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一元二次方程根的分布问题恒成立问题
Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】
一、 知识要点 1、
利用Δ与韦达定理研究)0a (0c b x ax 2
≠=++的根的分布
1)方程有两个正根 2)方程两根一正一负 3)方程有两个负根
2、 借助函数图像研究)0a (0c b x ax 2
≠=++的根的分布
设一元二次方程02
=++c bx ax (0≠a )的两实根为1x ,2x ,且21x x ≤。
k 为常数。
则一元二次
方程根的k 分布(即1x ,2x 相对于k
【定理1】⎪⎪⎩⎪
⎪⎨⎧
>->≥-=∆≤<k a
b k af a
c b x x k 20
)(04221,则
【定理2】
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧
<->≥-=∆<≤k a
b k af a
c b k x x 20
)(04221,则
【定理3】21x k x <<⇔0)(<k af
【定理4】有且仅有11x k <(或2x )2k <⇔0)()(21<k f k f 【定理5】221211p x p k x k <<≤<<⇔⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧><<>>0)(0)(0)(0)(02121p f p f k f k f a 或⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<>><<0
)(0
)(0)(0
)(021
21p f p f k f k f a
【定理6】2211k x x k <≤<,则⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧<-<>>>≥-=∆2121220)(0)(004k a b k k f k f a ac b 或⎪⎪⎪
⎪⎩
⎪
⎪⎪⎪⎨⎧
<-<<<<≥-=∆212
1220
)(0)(004k a b k k f k f a ac b
二、典型例题
例1若一元二次方程0)1(2)1(2
=-++-m x m x m 有两个正根,求m 的取值范围。
分析:利用Δ与韦达定理研究)0a (0c b x ax 2
≠=++的根的分布
例2 k 在何范围内取值,一元二次方程0332
=-++k kx kx 有一个正根和一个负根
分析:利用0021<<<a
c
x x ,则
例3 若一元二次方程
03)12(2=-+-+k x k kx 有一根为零,则另一根是正根还是负根 分析:把x=0代入,得k=3,则可算出两根之和为5/3>0,所以另一根为正
例4.方程x 2+2px+1=0有一个根大于1,一个根小于1,求p 的取值范围
分析:利用21x k x <<⇔0)(<k af
例5.若关于x 的方程x 2+(k-2)x+2k-1=0的两实根中,一根在0和1之间,另一根在1和2之间,求实数k 的取值范围
利用零点存在定理
练习1.方程mx 2+2(m+1)x+m+3=0仅有一个负根,求m 的取值范围
练习2若关于x 的方程kx 2
-(2k+1)x-3=0在(-1,1)和(1,3)内各有一个实根,求k 的取值范围
不等式的恒成立,能成立,恰成立等问题:不等式恒成立问题的常规处理方式(常应用函数方程思想和“分离变量
法”转化为最值问题,也可抓住所给不等式的结构特征,利用数形结合法) 1).恒成立问题
若不等式()A x f >在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()min f x A > 若不等式()B x f <在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()max f x B < 如(1)设实数,x y 满足2
2
(1)1x y +-=,当0x y c ++≥时,c 的取值范围是______
(答:)
1,+∞);
(2)不等式a x x >-+-34对一切实数x 恒成立,求实数a 的取值范围_____
(答:1a <);
(3)若不等式)1(122
->-x m x 对满足2≤m 的所有m 都成立,则x 的取值范围_____
(答:(
712-,31
2
+)); (4)若不等式n
a n n
1
)1(2)1(+-+<-对于任意正整数n 恒成立,则实数a 的取值范围是_____
(答:3[2,)2
-);
(5)若不等式2
2210x mx m -++>对01x ≤≤的所有实数x 都成立,求m 的取值范围.
(答:12
m >-
) 2). 能成立问题
若在区间D 上存在实数x 使不等式()A x f >成立,则等价于在区间D 上()max f x A >; 若在区间D 上存在实数x 使不等式()B x f <成立,则等价于在区间D 上的()min f x B <.如 已知不等式a x x <-+-34在实数集R 上的解集不是空集,求实数a 的取值范围____
(答:1a >)
3). 恰成立问题
若不等式()A x f >在区间D 上恰成立, 则等价于不等式()A x f >的解集为D ; 若不等式()B x f <在区间D 上恰成立, 则等价于不等式()B x f <的解集为D .。