二次函数与一元二次方程、不等式

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1

思维导團

-------------------------- 1 因式分解

匚真爲数)g配方追

1判独 二次函数与一元二次方程.不等式

关系 Δ bi 4ae

J-O d<0

ΛX ∖ bx∖

C

(^o) ⅛Ξ⅛ \$厶 、Lz ∖O X

AJf i Λx I JLo

Q>0)(⅛ 根 也两个不出签的实数农

-⅛->,^d …2: 沅有实数根

Λlp-+^+c>0

IΛ>0)拘第加 {Λ∣X

K

A^4∙ZAH-Λ<0

(40)沟第心 {x∖xl

(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) 着求对应一元二茨方程的根壽用公式,则应对判别式△进行讨论;

(3) 若求出的根屮含有参数7则应对曲根的大小进行讨论•

运用一解一元二次不等式(无参数)

【例1】解下列不等式:

(1) 3Λ2 -X-4>0; (2) X2-Λ-12≤0:

(5)

(7) X2 +3x-4>0 :

——x2÷3x-5>0

-2

(6) 16 — 8Λ, + X" ≤ 0

-2√÷3x-2<0: 2

【思路总结】

解不含参数的一元二次不等式有以下3种方法:

方法一:若不等式对应的一元二次方程能够因式分解,即能够转化为几个代数式的乘积形式, 则可以直接由一元二次方程的根及不等号方向得到不等式的解集.

方法二:若不等式对应的一元二次方程能够化为完全平方式,不论取何值,完全平方式始终大 于或等于零,不等式的解集易得.

方法三:则采用求一元二次不等式解集的通法——判别式法.

【触类旁通】

1. 解关于X的不等式

(I)X2-6X + 9≤0 (2) 一3∕+8X-4>0 (3)√-2r+l<0 (4)4x2-4x+l≤6:

运用二 解-元二次不等式(含参数)

【例2】(1)解关于X的不等式x2+(l—心一“V0. 3

(2)解关于X的不等式:X2—Q+1≤0(*R);

(3)解关于 X 的不等式:tu∙2-GZ-I)Λ- 1

【思路总结】

解含参数的一元二次不等式时

(1) 关于不等式类型的讨论:二次项的系数">o, "=o, “<0:

(2) 关于不等式对应的方程的根的讨论:两根(J>0), 一根(J=O),无根(J<0);

(3) 关于不等式对应的方程根的大小的讨论:xι>x2, Λ∙I=X2, Λ∙I

【触类旁通】

1 解关于 X 的不等式:or2—(α+l)x+l<0("∈R).

2. 当"为何值时,不等式ω2-l)x2-(f∕-I)X-I<0的解集为R?4

运用三三个二次之间的联系

【例3】(1)已知关于兀的不等式XI-OX-b< °的解集是(—23), "+b的值是( )

A. 7 B. 一7 C. 11 D. —11

(2) (2019.陕西髙二期末(文))不等式ax2+bx + c> 0的解集为(71),则不等式

b(x'+l)-α(x + 3) + c>0的解集为( )

【思路总结】

1・一元二次不等式or2+加+c>0("≠0)的解集的端点值是一元二次方程α√+加+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~ihx+c的图象在X轴上方的部分,是由不等式"F + 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α√+bx+cV0的X的值构成的,三者之间相互依 存、相互转化.

【触类旁通】

1. (2019∙北京丰台二中高二期末)已知关于尤的不等式αχ-2-x+c

{xl-l

A. -1 B・ 1 C・ 一3 D・ 3

( 1 ∖

2. (2019•藁城市第一中学高一月考)设t∕>l,则关于才的不等式(I-G)(X-M)兀一一 <0

的解集是( )

1

A. (Yo,α)U -,+s

1>

a.- D. I < 1) Y,_

< UC. U(α,+s) B. 5

运用四恒成立问题

【例4](1) (2019-江苏省天一中学髙一期末)已知关于X的不等式A√ -6b∙ + k + 820对 任意x∈R恒成立,则k的取值范围是( )

A. 0l D. k≤O^tk>∖

F+2Y+U

⑵已知•心)==一,对任意的x∈[l, ÷∞)> ∙∕U)≥0恒成立,求"的取值范围・

⑶当x∈(12)时,不等式X2+加Λ+4V0恒成立.则加的取值范帀是

【思路总结】

一、求不等式恒成立问题中参数范用的常见方法:

1 •利用一元二次方程根的判别式解一元二次不等式在R上的恒成立问题,

设f(x)=Cix1+∕λY÷c(<∕≠0),贝IJ

・心)>0恒成立 O">0且J<0: ∕U)≥0恒成立U>">0且J≤0;

Λχ)"V0 且 J"

注:当未说明不等式是否为一元二次不等式时,先讨论“=0的情况.

2,。将参数分离岀来,利用等价转化思想转化为求函数的最值问题(转化为•心)>“或.∕U)≥“ 或j{x)

(1)存在成立

若yu)在左义域内存在最大值叫

若7U)在左义域内存在最大值加,

若7U)在定义域内存在最小值m,

若yω在左义域内存在最小值加,

(2)恒成立

在定义域D上,不等式fM/(x)max,不等式fM<∖n能成立,则

加>/⑴聞,不等式f M > m t⅛成立,则m > /(x)Inin,不等式f(x) > In能成立,则

加> /S)・转化时要注意是求最大值还是求最小值・ 则 yu)<"恒成立 <=>“>〃?:

则 βΛ)≤c∖ ∙⅛i成立 O

a≥∕fi:

则J(X)>恒成立OaV加: 6

【触类旁通】

1 •若伽+1)工一伽一 l)x+3伽一 I)V O对任何实数X恒成立,求实数加的取值范鬧.

2. (2019.奎屯市第一高级中学髙一月考(文))当XG(1,2)时,不等式χ2+ιnx + 4 <0恒成 立,则加的取值范围是()

A. (-≪>,-4] B. (P,一5) C. (Y,一5] D. (-5,-4)

3. (2019-浙江高一期末)设∏∈R,若关于X的不等式√-t∕x+l>0在区间[1,2]上有解,

则( )

A. a<2 B. a≥2 C. ^≥- D. a≤-

2 2

4. (2019-河北高二月考)已知不等式2αr+αv-3>0对任意的"已[1,3]恒成立的X的取 值集合为A,不等式rnx2 + {m -I)X- m > 0对任意的X ∈ [1,3]恒成立的加取值集合为B , 则有()

A. A ∖ CKB B・ A⊂B C. B ∖ CRA D・ B⊂ A7

融会贯通

,∙ E•天津市新华中学)已知命题時斗命题Z心,川+心∣>o,则。

成立是g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

2. (2019-江西高二期末(文))如果方程X2+(∕H-1)Λ + ∕√-2 = 0的两个实根一个小于1, 另一个大于1,那么实数加的取值范围是()

A. (-√2,√2) B. (-2,0) C. (-2,1) D. (0,1)

3. (2019-宁夏银川一中高一期末)若对任意xe(l,+oo),不等式(Λ-1)(OX+1) ≤0恒成立,

则“的取值范围为( )

A. -1≤∏≤1 B. a<∖ C. a≥-∖ D. a≤-∖

4. (2019-浙江高一期末)若不等式mx2+(m-∖)x+m> 0对实数χ∈R恒成立,则实数加

的取值范围( )

A. ιn<-∖或加 > 丄 B. m > 1

3

C. In > - D.

3 3

5. (2019.黑龙江牡丹江一中髙二期中(文))不等式ax2+bx + c> 0的解集为(41),则

不等式b(x2+∖)-a(x + 3) + c> 0的解集为( )

B. (P,-1)U(亍+oo)

4

D・(-oo, 一匸)u(l,+co)4

A-(七)

4

c∙ C-Iu) 8

6. (2019∙湖北髙一期中)已知不等式(a + h)x + 2a-3b<0的解集为∣X∣Λ∙)-∣ •,则关于

X 的不等式("-2b)χ2 + 2("-b-l)x + α-2>0的解集为( )

2 2

A. {xlxv-3 +二或x>-l} B. {xl-3 + 一Vxv-l}

b b

2 2

C. {xlXV-I或x>—3 —} D・{xl—1VXv—3 —}

b b

7. (2019∙北京大学附属中学新疆分校高二期中(文))不等式x2-2cιx+2≥a当"[7÷∞)

时恒成立,d的范围是 ___________________ 。

8. (2019-北京大学附属中学新疆分校高一期中)如果方程ax2+bx + c = 0的两根为-2和3

且“<0,那么不等式clχ2+bx + c>0的解集为 _________________________ .

9. (2019-内蒙古髙一期末(文))若存在实数xe[2y5],使不等式x2-2χ+5-m<0成立,

则加的取值范围是 ______________________ •

10. (2019-安徽毛坦厂中学高一期末(理))已知不等式x2-Λ-t∕>0的解集为{*T>3或

X<-2},则实数"= _____________________ •

11. (2019∙安徽髙一期末)对任意实数兀,不等式(a-3)x2-2(a-3)x-6< 0恒成立,则 实数α的取值范用是一.

12. (2019-浙江高二期末)若xe[-U],关于X的不等式x3-1 ≤t∕x2+2αv-√恒成立, 则实数α的取值范用是

13. (2019-浙江髙一期末)若关于X的不等式x2-aχ + b< 0的解集是(一 1,2),贝IJ

Cl = ___________ , b = ____________ .

14. (2019-上海市北虹高级中学高二期末)关于X的不等式X2+ALV + 9> 0的解集是R,求

实数R的取值范围是 __________ .

15. (2019-江西南昌十中髙一月考(理))已知关于兀的不等式ax2+bx + c<0的解集是