5.4 二次函数与一元二次方程(3)
- 格式:doc
- 大小:277.50 KB
- 文档页数:4
4.二次函数与一元二次方程难度:易1.抛物线y=ax2+bx+c(a<0)与x轴的一个交点坐标为(﹣1,0),对称轴是直线x=1,其部分图象如图所示,则此抛物线与x轴的另一个交点坐标是()A.(72,0)B.(3,0)C.(52,0)D.(2,0)【解答】解:设抛物线与x轴交点横坐标分别为x1、x2,且x1<x2,根据两个交点关于对称轴直线x=1对称可知:x1+x2=2,即x2﹣1=2,得x2=3,∴抛物线与x轴的另一个交点为(3,0),故选:B.2.若二次函数y=x2+bx的图象的对称轴是经过点(2,0)且平行于y轴的直线,则关于x 的方程x2+bx=5的解为()A.x1=0,x2=4B.x1=1,x2=5C.x1=1,x2=﹣5D.x1=﹣1,x2=5【解答】解:∵对称轴是经过点(2,0)且平行于y轴的直线,∴ b2 2,解得:b=﹣4,∴关于x的方程为x2﹣4x=5,解得x1=﹣1,x2=5,故选:D.3.下表是一组二次函数y=x2+3x﹣5的自变量x与函数值y的对应值:x1 1.1 1.2 1.3 1.4y﹣1﹣0.490.040.59 1.16那么方程x2+3x﹣5=0的一个近似根是()A.1B.1.1C.1.2D.1.3【解答】解:观察表格得:方程x2+3x﹣5=0的一个近似根为1.2,故选:C.4.如图,以(1,﹣4)为顶点的二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴负半轴交于A点,则一元二次方程ax2+bx+c=0的正数解的范围是()A.2<x<3B.3<x<4C.4<x<5D.5<x<6【解答】解:∵二次函数y=ax2+bx+c的顶点为(1,﹣4),∴对称轴为x=1,而对称轴左侧图象与x轴交点横坐标的取值范围是﹣3<x<﹣2,∴右侧交点横坐标的取值范围是4<x<5.故选:C.5.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0,a、b、c为常数)的图象如图所示,则方程ax2+bx+c=m 有实数根的条件是()A.m≥﹣4B.m≥0C.m≥5D.m≥6【解答】解:∵抛物线的顶点坐标为(6,﹣4),即x=6时,二次函数有最小值为﹣4,∴当m≥﹣4时,直线y=m与二次函数y=ax2+bx+c有公共点,∴方程ax2+bx+c=m有实数根的条件是m≥﹣4.故选:A.6.若函数y=(a﹣1)x2﹣4x+2a的图象与x轴有且只有一个交点,则a的值为.【解答】解:∵函数y=(a﹣1)x2﹣4x+2a的图象与x轴有且只有一个交点,当函数为二次函数时,b2﹣4ac=16﹣4(a﹣1)×2a=0,解得:a1=﹣1,a2=2,当函数为一次函数时,a﹣1=0,解得:a=1.故答案为:﹣1或2或1.难度:中7.下表是满足二次函数y=ax2+bx+c的五组数据,x1是方程ax2+bx+c=0的一个解,则下列选项中正确的是()x 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4y﹣0.80﹣0.54﹣0.200.220.72A.1.6<x1<1.8B.1.8<x1<2.0C.2.0<x1<2.2D.2.2<x1<2.4【解答】解:∵﹣0.20<0<0.22,∴2.0<x1<2.2.故选:C.8.二次函数y=﹣x2+mx的图象如图,对称轴为直线x=2,若关于x的一元二次方程﹣x2+mx ﹣t=0(t为实数)在1<x<5的范围内有解,则t的取值范围是()A.t>﹣5B.﹣5<t<3C.3<t≤4D.﹣5<t≤4【解答】解:如图,关于x的一元二次方程﹣x2+mx﹣t=0的解就是抛物线y=﹣x2+mx 与直线y=t的交点的横坐标,由题意可知:m=4,当x=1时,y=3,当x=5时,y=﹣5,由图象可知关于x的一元二次方程﹣x2+mx﹣t=0(t为实数)在1<x<5的范围内有解,直线y=t在直线y=﹣5和直线y=4之间包括直线y=4,∴﹣5<t≤4.故选:D.9.若二次函数y=ax2﹣2ax+c的图象经过点(﹣1,0),则方程ax2﹣2ax+c=0的解为()A.x1=﹣3,x2=﹣1B.x1=1,x2=3C.x1=﹣1,x2=3D.x1=﹣3,x2=1【解答】解:∵二次函数y=ax2﹣2ax+c的图象经过点(﹣1,0),∴方程ax2﹣2ax+c=0一定有一个解为:x=﹣1,∵抛物线的对称轴为:直线x 2a2a 1,∴二次函数y=ax2﹣2ax+c的图象与x轴的另一个交点为:(3,0),∴方程ax2﹣2ax+c=0的解为:x1=﹣1,x2=3.故选:C.10.若函数y=x2﹣2x+b的图象与坐标轴有三个交点,则b的取值范围是()A.b<1且b≠0B.b>1C.0<b<1D.b<1【解答】解:∵函数y=x2﹣2x+b的图象与坐标轴有三个交点,如果b=0,那么此二次函数与两坐标轴的其中一个交点重合了,那么就只有2个交点,则于题意不符,∴△ 2 2 4b>0 b 0,解得b<1且b≠0.故选:A.11.若二次函数y=2x2﹣4x﹣1的图象与x轴交于A(x1,0)、B(x2,0)两点,则1x11x2的值为.【解答】解:设y=0,则2x2﹣4x﹣1=0,∴一元二次方程的解分别是点A和点B的横坐标,即x1,x2,∴x1+x2 42 2,x1•x212,∴1x11x2x1 x2x1⋅x24,故答案为:﹣4.12.已知抛物线y=x2﹣2x﹣a.(1)若抛物线与x轴有两个交点,求a的取值范围;(2)当代数式x2﹣2x﹣1的值为负整数时,求x的值;(3)设抛物线与y轴的交点A与顶点B所在直线与x轴交于点C,抛物线与x轴的右交点为D,是否存在C,D两点关于y轴对称的情况?如果不存在,说明理由;如果存在,求此时a的值.【解答】解:(1)∵抛物线与x轴有两个交点,∴Δ>0,∴4+4a>0,∴a>﹣1;(2)设y=x2﹣2x﹣1=(x﹣1)2﹣2,顶点为(1,﹣2),∴当y=﹣2时,x=1,当y=﹣1时,即y=x2﹣2x﹣1=﹣1,解得x=0或2,故x的值为1或0或2;∴x的值为﹣1;(3)∵抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣a,∴对称轴为x 22 1,∴顶点坐标为(1,﹣a﹣1),∵x=0时,y=﹣a,∴点A坐标为(0,﹣a),设直线AB解析式为y=kx+b,代入A、B点得:k=﹣1,b=﹣a,∴直线AB解析式为y=﹣x﹣a,∴点C坐标为(﹣a,0),∵C,D两点关于y轴对称,∴点D坐标为(a,0),∵点D在抛物线上,代入点D得:a2﹣2a﹣a=0,解得:a=3,∵a>﹣1,∴a=3符合题意,∴此时a的值为3.难度:难13.若函数y=mx2+(m+2)x 12m+1的图象与x轴只有一个交点,那么m的值为()A.0B.0或2C.2或﹣2D.0,2或﹣2【解答】解:分为两种情况:①当函数是二次函数时,∵函数y=mx2+(m+2)x 12m+1的图象与x轴只有一个交点,∴△=(m+2)2﹣4m(12m+1)=0且m≠0,解得:m=±2,②当函数是一次函数时,m=0,此时函数解析式是y=2x+1,和x轴只有一个交点,故选:D.14.函数y=ax2+2ax+m(a<0)的图象过点(2,0),则使函数值y<0成立的x的取值范围是()A.x<﹣4或x>2B.﹣4<x<2C.x<0或x>2D.0<x<2【解答】解:抛物线y=ax2+2ax+m的对称轴为直线x 2a2a 1,而抛物线与x轴的一个交点坐标为(2,0),∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为(﹣4,0),∵a<0,∴抛物线开口向下,∴当x<﹣4或x>2时,y<0.故选:A.15.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=1,与y轴交于点B(0,﹣2),点A(﹣1,m)在抛物线上,则下列结论中错误的是()A.ab<0B.一元二次方程ax2+bx+c=0的正实数根在2和3之间C .am 23D .点P 1(t ,y 1),P 2(t +1,y 2)在抛物线上,当实数t >13时,y 1<y 2【解答】解:∵抛物线开口向上,∴a >0,∵抛物线的对称轴为直线x b2a 1,∴b =﹣2a <0,∴ab <0,所以A 选项的结论正确;∵抛物线的对称轴为直线x =1,抛物线与x 轴的一个交点坐标在(0,0)与(﹣1,0)之间,∴抛物线与x 轴的另一个交点坐标在(2,0)与(3,0)之间,∴一元二次方程ax 2+bx +c =0的正实数根在2和3之间,所以B 选项的结论正确;把B (0,﹣2),A (﹣1,m )代入抛物线得c =﹣2,a ﹣b +c =m ,而b =﹣2a ,∴a +2a ﹣2=m ,∴am 23,所以C 选项的结论正确;∵点P 1(t ,y 1),P 2(t +1,y 2)在抛物线上,∴当点P 1、P 2都在直线x =1的右侧时,y 1<y 2,此时t ≥1;当点P 1在直线x =1的左侧,点P 2在直线x =1的右侧时,y 1<y 2,此时0<t <1且t +1﹣1>1﹣t ,即12<t <1,∴当12<t <1或t ≥1时,y 1<y 2,所以D 选项的结论错误.故选:D .16.已知关于x 的函数y =(m ﹣1)x 2+2x +m 图象与坐标轴只有2个交点,则m =.【解答】解:(1)当m ﹣1=0时,m =1,函数为一次函数,解析式为y =2x +1,与x 轴交点坐标为( 12,0);与y 轴交点坐标(0,1).符合题意.(2)当m ﹣1≠0时,m ≠1,函数为二次函数,与坐标轴有两个交点,则过原点,且与x 轴有两个不同的交点,于是△=4﹣4(m ﹣1)m >0,解得,(m 12)2<54,解得m m将(0,0)代入解析式得,m=0,符合题意.(3)函数为二次函数时,还有一种情况是:与x轴只有一个交点,与y轴交于交于另一点,这时:△=4﹣4(m﹣1)m=0,解得:m故答案为:1或0或1 5 2.17.在平面直角坐标系中,将函数y=x2﹣2mx+m(x≤2m,m为常数)的图象记为G,当图象G与x轴有两个交点时,设左边交点的横坐标为x1,则x1的取值范围是.【解答】解:如图1中,当m>0时,∵y=x2﹣2mx+m=(x﹣m)2﹣m2+m,图象G是抛物线在直线x=2m的左侧部分(包括点D),此时最低点P(m,﹣m2+m),当m=0时,显然不符合题意有两个交点,当m<0时,如图2中,图象G是抛物线在直线x=2m的左侧部分(包括点D)与x轴只要一个交点不符合题意,∴当图象G与x轴有两个交点时,m>0,当抛物线顶点在x轴上时,△=4m2﹣4m=0,∴m=1或0(舍弃),∵y=x2﹣2mx+m=(x﹣m)2﹣m2+m,最低点P(m,﹣m2+m),所以顶点组成抛物线:y=﹣x2+x=﹣(m 12)2 14,且过定点(12,14),第11页(共11页)∴观察图象可知,当图象G 与x 轴有两个交点时,设左边交点的横坐标为x 1,则x 1的取值范围是12<x 1<1,故答案为12<x 1<1.18.如图,抛物线y =ax 2+bx +c (a >0)的对称轴是过点(1,0)且平行于y 轴的直线,若点P (4,0)在该抛物线上,则4a ﹣2b +c 的值为.【解答】解:设抛物线与x 轴的另一个交点是Q ,∵抛物线的对称轴过点(1,0),与x 轴的一个交点是P (4,0),∴与x 轴的另一个交点Q (﹣2,0),把(﹣2,0)代入解析式得:0=4a ﹣2b +c ,∴4a ﹣2b +c =0,故答案为:0.。
二次函数与一元二次方程、不等式知识点总结与例题讲解一、本节知识点(1)一元二次不等式的概念. (2)三个二次的关系. (3)一元二次不等式的解法. 知识点拓展:(4)分式不等式的解法. (5)高次不等式的解法. 二、本节题型(1)解不含参数的一元二次不等式. (2)解含参数的一元二次不等式. (3)三个二次之间的关系.(4)简单高次不等式、分式不等式的解法. (5)不等式恒成立问题. (6)一元二次不等式的应用. 三、知识点讲解.知识点 一元二次不等式的概念我们把只含有1个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式.即形如02>++c bx ax (≥0)或02<++c bx ax (≤0)(其中0≠a )的不等式叫做一元二次不等式.元二次不等式的解与解集使一元二次不等式成立的x 的值,叫做这个一元二次不等式的解,其解的集合,叫做这个一元二次不等式的解集.注意 一元二次不等式的解集要写成集合或区间的形式. 知识点 三个二次的关系一元二次不等式的解集、一元二次方程的解以及二次函数的图象之间有着紧密的联系.一元二次方程()002≠=++a c bx ax 与二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的关系是:(1)当ac b 42-=∆≥0时,一元二次方程()002≠=++a c bx ax 有实数根,二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象与x 轴有交点,且方程的解是交点的横坐标,交点的横坐标亦是方程的解;①当0>∆时,一元二次方程()002≠=++a c bx ax 有两个不相等的实数根,二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象与x 轴有两个不同的交点;②当0=∆时,一元二次方程()002≠=++a c bx ax 有两个相等的实数根,二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象与x 轴只有一个交点(即抛物线的顶点).(2)当042<-=∆ac b 时,一元二次方程()002≠=++a c bx ax 无实数根,二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象与x 轴没有交点.具体关系见下页表(1)所示.一元二次不等式与二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的关系是:(1)一元二次不等式02>++c bx ax (≥0)的解集就是二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象位于x 轴上方(包括x 轴)的部分所对应的自变量的取值范围;(2)一元二次不等式02<++c bx ax (≤0)的解集就是二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象位于x 轴下方(包括x 轴)的部分所对应的自变量的取值范围.由表可知 一元二次不等式的解集的端点值就是对应的一元二次方程的解. 知识点 一元二次不等式的解法解一元二次不等式的一般步骤是:(1)利用不等式的性质,将二次项系数化为正数; (2)计算ac b 42-=∆的值,并判断∆的符号; (3)当∆≥0时,求出相应的一元二次方程的根; (4)画出对应的二次函数的简图;(5)根据一元二次不等式的形式,结合简图,写出其解集.注意 一元二次不等式的解集结构与二次项系数的符号有着直接的关系.其中,①当0>∆时,一元二次不等式()002>>++a c bx ax 的解集在“两根之外”,即“大于大根或小于小根”;一元二次不等式()002><++a c bx ax 的解集在“两根之内”,即“大于小根且小于大根”,简记为“大于0取两边,小于0取中间”;②当0=∆时,一元二次不等式()002>>++a c bx ax 的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≠a b x x 2;一元二次不等式()002><++a c bx ax 的解集为∅;③当0<∆时,一元二次不等式()002>>++a c bx ax 的解集为R ;一元二次不等式()002><++a c bx ax 的解集为∅.表(1)一元二次方程、二次函数以及一元二次不等式的关系:一元二次不等式在R 上恒成立的问题(1)02>++c bx ax 在R 上恒成立,则有:⎩⎨⎧<-=∆>0402ac b a 或⎩⎨⎧>==00c b a ; (2)02<++c bx ax 在R 上恒成立,则有:⎩⎨⎧<-=∆<0402ac b a 或⎩⎨⎧<==00c b a ;(3)一元二次不等式c bx ax ++2≥0在R 上恒成立,则有:⎩⎨⎧≤-=∆>0402ac b a ; (4)一元二次不等式c bx ax ++2≤0在R 上恒成立,则有:⎩⎨⎧≤-=∆<0402ac b a . 补充概念 二次函数的零点我们把使一元二次方程02=++c bx ax 的实数x 叫做二次函数c bx ax y ++=2的零点. 对零点的理解(1)二次函数的零点即相应一元二次方程02=++c bx ax 的实数根;(2)根据数形结合,二次函数的零点,即二次函数的图象与x 轴的交点的横坐标,且交点的个数等于零点的个数;(3)并非所有的二次函数都有零点.当ac b 42-=∆≥0时,一元二次方程有实数根,相应二次函数存在零点.知识点 分式不等式的解法 分式不等式的概念分母中含有未知数的不等式叫做分式不等式.利用不等式的性质,可将分式不等式化为以下标准形式: ①0)()(>x g x f ; ②)()(x g x f ≥0; ③0)()(<x g x f ; ④)()(x g x f ≤0. 分式不等式的解法解分式不等式的思路是把其转化为整式不等式求解.解分式不等式时,要先把分式不等式转化为标准形式. 各标准形式的分式不等式的解法为: (1)0)()(>x g x f 与不等式组⎩⎨⎧>>0)(0)(x g x f 或⎩⎨⎧<<0)(0)(x g x f 同解,与不等式0)()(>⋅x g x f 同解; (2))()(x g x f ≥0与不等式组⎩⎨⎧≠≥⋅0)(0)()(x g x g x f 同解;(3)0)()(<x g x f 与不等式组⎩⎨⎧<>0)(0)(x g x f 或⎩⎨⎧><0)(0)(x g x f 同解,与不等式0)()(<⋅x g x f 同解;(4))()(x g x f ≤0与不等式组⎩⎨⎧≠≤⋅0)(0)()(x g x g x f .由以上解法可以看出:将分式不等式转化为标准形式后,再将其转化为不等式组或同解整式不等式进行求解.知识点 高次不等式的解法解高次不等式,一般用“数轴标根法”,也叫“穿根引线法”,其步骤如下:(1)把高次不等式化为左边是几个因式的乘积,右边是0的形式,注意每个因式最高次项的系数必须为正;(2)把不等号换成等号,求出所得方程的所有实数根; (3)标根: 把各个实数根在数轴上标出;(4)画穿根线: 从“最右根”的右上方穿过根,往左下画线,然后又穿过“次右根”上去,如此一上一下依次穿过各根.但要注意偶次根不穿过,即奇过偶不过;(5)写出解集: 若不等号为“ > ”,则取数轴上方穿根线以内的范围;若不等号为“ < ”,则取数轴下方穿根线以内的范围.四、例题讲解例1. 解不等式0452>-+-x x .分析 先把不等式的二次项系数化为正数,再进行求解.注意不等式的解集要写成区间或集合的形式.解: 原不等式可化为:0452<+-x x .对于方程0452=+-x x ,∵()0941452>=⨯⨯--=∆∴该方程有两个不相等的实数根,解之得:4,121==x x . ∴不等式0452>-+-x x 的解集为{}41<<x x .点评 在求解一元二次不等式时,先观察二次项系数是否为正,若为负,则先把不等式的二次项系数化为正数(利用不等式的基本性质).例2. 已知关于x 的不等式022>++c x ax 的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-2131x x ,求不等式022>-+-a x cx 的解集.分析 先根据一元二次不等式与相应一元二次方程之间的关系,利用根与系数的关系定理,求出c a ,的值.注意 一元二次不等式的解集的端点值是对应一元二次方程的根. 解: 由题意可知:0<a .∵关于x 的不等式022>++c x ax 的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-2131x x ∴21,3121=-=x x 是方程022=++c x ax 的两个实数根由根与系数的关系定理可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯-=+-=-213121312a c a ,解之得:⎩⎨⎧=-=212c a . ∴022>-+-a x cx 即012222>++-x x ∴062<--x x ,解之得:32<<-x .∴不等式022>-+-a x cx 的解集为{}32<<-x x .例3. 一元二次不等式()()052>-+x x 的解集为 【 】 (A ){}52>-<x x x 或 (B ){}25>-<x x x 或 (C ){}52<<-x x (D ){}25<<-x x分析 本题可用数轴标根法求解.使用该方法时,要把乘积中所有因式的最高次项的系数化为正数.解: 原不等式可化为:()()052<-+x x .∵方程()()052=-+x x 的根为5,221=-=x x .∴不等式()()052<-+x x 的解集为{}52<<-x x ,即原不等式的解集. ∴选择答案【 C 】.例4. 已知不等式042<++ax x 的解集为空集,则实数a 的取值范围是 【 】 (A ){}44≤≤-a a (B ){}44<<-a a (C ){}44≥-≤a a a 或 (D ){}44>-<a a a 或分析 本题考查一元二次不等式与相应的二次函数之间的关系,同时问题还可以转化为一元二次不等式恒成立的问题.不等式042<++ax x 的解集为空集,即相应的二次函数42++=ax x y 的图象位于x 轴上及其上方,或者不等式42++ax x ≥0在R 上恒成立.解: ∵不等式042<++ax x 的解集为空集∴162-=∆a ≤0,解之得:4-≤a ≤4. ∴实数a 的取值范围是{}44≤≤-a a . ∴选择答案【 A 】.例5. 若关于x 的不等式()()021>--x mx 的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<21x m x ,则实数m 的取值范围是 【 】 (A ){}0>m m (B ){}20<<m m(C )⎭⎬⎫⎩⎨⎧>21m m (D ){}0<m m分析 本题由题意可知:0<m . 解: ∵()()021>--x mx∴()02122>++-x m mx .∵其解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<21x m x ∴0<m .∴实数m 的取值范围是{}0>m m . ∴选择答案【 D 】.例6. 已知函数182++=bx ax y 的定义域为[]6,3-,则实数a 的值为_________,实数b 的值为_________.解: ∵函数182++=bx ax y 的定义域为[]6,3-∴一元二次不等式182++bx ax ≥0的解集为[]6,3-. 由根与系数的关系定理可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯-=+-=-631863aab ,解之得:⎩⎨⎧=-=31b a . ∴实数a 的值为1-,实数b 的值为3. 例7. 已知函数m x x y +-=2.(1)当2-=m 时,求不等式0>y 的解集; (2)若0,0<>y m 的解集为{}b x a x <<,,求ba 41+的最小值. 解:(1)2-=m 时,22--=x x y .∵0>y ,∴()()02122>-+=--x x x x 解之得:1-<x 或2>x .∴不等式0>y 的解集为{}21>-<x x x 或;(2)∵02<+-=m x x y 的解集为{}21>-<x x x 或 ∴m ab b a ==+,1,且041>-=∆m ,解之得:41<m . ∵0>m ,∴0,0>>b a ,410<<m . ∴()a b b a b a b a b a ++=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=+454141≥9425=⋅+a b b a . 当且仅当a b b a =4,即32,31==b a 时,等号成立.此时41923231<=⨯=m ,符合题意. ∴ba 41+的最小值为9. 例8. 解关于x 的不等式02>-x ax (0≠a ).分析 本题考查含有参数的一元二次不等式的解法.当二次项系数含有参数时,要对二次项系数的正负进行讨论(一元二次不等式解集的结构与二次项系数的符号有关).解: ∵02>-x ax ,∴()01>-ax x∴01>⎪⎭⎫ ⎝⎛-a x ax .∵0≠a ,∴分为两种情况:①当0>a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>01x a x x 或;②当0<a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<01x a x . 综上所述,当当0>a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>01x a x x 或,当0<a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<01x a x .另解: 解方程02=-x ax (0≠a )得:ax x 1,121==. 分为两种情况:①当0>a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>01x a x x 或; ②当0<a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<01x a x . 综上所述,当当0>a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>01x a x x 或,当0<a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<01x a x . 点评 不等式02>-x ax (0≠a )可化为01>⎪⎭⎫⎝⎛-a x ax .当0>a 时,根据不等式的性质可知,原不等式同解于不等式01>⎪⎭⎫⎝⎛-a x x ;当0<a 时,原不等式同解于不等式01<⎪⎭⎫⎝⎛-a x x .例9. 若对于0>∀x ,132++x x x≤a 恒成立,则实数a 的取值范围是 【 】 (A )⎭⎬⎫⎩⎨⎧≥31a a (B )⎭⎬⎫⎩⎨⎧>31a a (C )⎭⎬⎫⎩⎨⎧>51a a (D )⎭⎬⎫⎩⎨⎧≥51a a . 解: ∵132++x x x≤a 恒成立 ∴只需a ≥max213⎪⎭⎫ ⎝⎛++x x x 即可. ∵0>∀x ∴311132++=++x x x x x≤513121=+⋅xx . 当且仅当xx 1=,即1=x 时,等号成立. ∴5113max 2=⎪⎭⎫ ⎝⎛++x x x . ∴a ≥51,即实数a 的取值范围是⎭⎬⎫⎩⎨⎧≥51a a .∴选择答案【 D 】.例10.(1)若关于x 的不等式0232>+-x ax (∈a R )的解集为{}b x x x ><或1(∈b R ),求b a ,的值;(2)解关于x 的不等式ax x ax ->+-5232(∈a R ).解:(1)由题意可知:0>a .一元二次方程0232=+-x ax 的根为b x x ==21,1.由根与系数的关系定理可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯=+=baba1213,解之得:⎩⎨⎧==21b a .∴a 的值为1,b 的值为2;(2)∵ax x ax ->+-5232(∈a R ) ∴()0332>--+x a ax .当0=a 时,原不等式为523>+-x ,解之得:1-<x . ∴原不等式的解集为{}1-<x x ;当0≠a 时,原不等式可化为()031>⎪⎭⎫ ⎝⎛-+a x x a . ①若0>a ,则原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<>13x a x x 或; ②若03<<-a 时,原不等式同解于()031<⎪⎭⎫ ⎝⎛-+a x x ,且13-<a ∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<<13x a x ; ③若3-=a ,原不等式为()0132<+x ,其解集为∅;④若3-<a ,则13->a ,则原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-a x x 31. 综上所述,当0=a 时, 原不等式的解集为{}1-<x x ;当0>a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<>13x a x x 或;当03<<-a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<<13x a x ; 当3-=a 时,原不等式的解集为∅; 当3-<a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-a x x 31. 例11.已知关于x 的不等式08322<-+kx kx . (1)若不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-123x x ,求实数k 的值;(2)若不等式08322<-+kx kx 恒成立,求实数k 的取值范围. 解:(1)由题意可知:0>k .一元二次方程08322=-+kx kx 的根是1,2321=-=x x . 由根与系数的关系定理:123283⨯-=-k ,解之得:81=k .∴实数k 的值为81;(2)当0=k 时,083<-恒成立,符合题意;当0≠k 时,由题意可知:⎪⎩⎪⎨⎧<⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯-=∆<08324022k k k ,解之得:03<<-k . 综上所述,实数k 的取值范围为{}03≤<-k k .例12. 若∀1≤x ≤4,不等式()422++-x a x ≥1--a 恒成立,求实数a 的取值范围.分析 本题考查一元二次不等式在给定闭区间上的恒成立问题,要把问题转化为相应二次函数在闭区间上的最值问题.解: ∵()422++-x a x ≥1--a∴()1-x a ≤522+-x x . ∵1≤x ≤4∴当1=x 时,显然0⨯a ≤4521=+-成立,∴∈a R ; 当x <1≤4时,01>-x∴a ≤1522-+-x x x 恒成立,只需a ≤min2152⎪⎭⎫⎝⎛-+-x x x 即可.∵()14114115222-+-=-+-=-+-x x x x x x x ≥()41412=-⋅-x x . 当且仅当141-=-x x ,即3=x 时,等号成立.此时3=x []4,1∈,符合题意.∴a ≤4.综上所述,实数a 的取值范围是(]4,∞-. 例13. 已知不等式012<--mx mx .(1)当∈x R 时不等式恒成立,求实数m 的取值范围; (2)当∈x {}31≤≤x x 时不等式恒成立,求实数m 的取值范围.解:(1)当0=m 时,01<-恒成立,符合题意;当0≠m 时,则有⎩⎨⎧<+=∆<0402m m m ,解之得:04<<-m . 综上,实数m 的取值范围是(]0,4-;(2)当0=m 时,显然∈x {}31≤≤x x 时,01<-恒成立,符合题意; 当0≠m 时,()11<-x mx .若1=x ,显然10<恒成立,此时∈m R ; 若x <1≤3,则()01>-x x ∴()11-<x x m 恒成立,只需()min11⎥⎦⎤⎢⎣⎡-<x x m 即可. ∵()4121111122-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=-x x x x x ≥614121312=-⎪⎭⎫ ⎝⎛- ∴()6111min=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-<x x m . 综上所述,实数m 的取值范围为⎪⎭⎫⎝⎛∞-61,.例14. 解关于x 的不等式()m x m mx --+122≥0.解: 当0=m 时,x -≥0,解之得:x ≤0.∴原不等式的解集为{}0≤x x ;当0≠m 时,原不等式可化为()()m x mx +-1≥0∴()[]m x m x m --⎪⎭⎫⎝⎛-1≥0.方程()m x m mx --+122的两个实数根分别为m x mx -==21,1. 当0>m 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤≥m x m x x 或1; 当0<m 时,原不等式同解于()[]m x m x --⎪⎭⎫ ⎝⎛-1≤0,且m m -<1. ∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤≤m m m x 1. 综上所述,当0=m 时,原不等式的解集为{}0≤x x ;当0>m 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤≥m x m x x 或1;当0<m 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤≤m m m x 1. 例15. 已知关于x 的不等式222->-x kx kx . (1)当2=k 时,解不等式; (2)当∈k R 时,解不等式.解:(1)当2=k 时,2422->-x x x∴02522>+-x x ∴()()0212>--x x . 解之得:2>x 或21<x . ∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>212x x x 或;(2)原不等式可化为()02122>++-x k kx . 当0=k 时,02>+-x ,解之得:2<x . ∴原不等式的解集为{}2<x x ;当0≠k 时,原不等式可化为()()012>--kx x∴()012>⎪⎭⎫⎝⎛--k x x k .方程222->-x kx kx 的根为kx x 1,221==. 当0<k 时,原不等式同解于()012<⎪⎭⎫ ⎝⎛--k x x ,且21<k .∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<21x k x ; 当0>k 时,原不等式同解于()012>⎪⎭⎫⎝⎛--k x x .①若21>k ,则21<k ,∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>k x x x 12或; ②若21=k ,则21=k,∴原不等式的解集为{}2≠x x ; ③若210<<k ,则21>k ,∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>21x k x x 或.综上所述,当0=k 时,原不等式的解集为{}2<x x ;当0<k 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<21x k x ; 当210<<k 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>21x k x x 或;当21=k 时,原不等式的解集为{}2≠x x ; 当21>k 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>k x x x 12或.例16. 已知关于x 的不等式0622<+-k x kx .(1)若不等式的解集为{}23->-<x x x 或,求实数k 的取值; (2)若不等式的解集为R ,求实数k 的取值范围.解:(1)由题意可知:0<k .一元二次方程0622=+-k x kx 的两个实数根分别为2,321-=-=x x .由根与系数的关系定理可得:232--=--k ,解之得:52-=k . ∴实数k 的值为52-;(2)当0=k 时,原不等式的解集为{}0>x x ,不符合题意;当0≠k 时,则有:⎩⎨⎧<-=∆<024402k k ,解之得:66-<k . 综上所述,实数k 的取值范围是⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<66k k .例17. 已知122++ax ax ≥0恒成立,解关于x 的不等式022<+--a a x x .解:∵122++ax ax ≥0恒成立∴当0=a 时,1≥0恒成立,符合题意;当0≠a 时,则有:⎩⎨⎧≤-=∆>04402a a a ,解之得:a <0≤1. 综上,实数a 的取值范围是[]1,0. 对于不等式022<+--a a x x当0≤a ≤1时,原不等式可化为()()01<-+-a x a x∴()()[]01<---a x a x ,方程022=+--a a x x 的根为a x a x -==1,21.①若a <21≤1,则a a ->1,∴原不等式的解集为{}a x a x <<-1; ②若21=a ,则a a -=1,∴原不等式的解集为∅;③若210<<a ,则a a -<1,∴原不等式的解集为{}a x a x -<<1.综上所述,对于不等式022<+--a a x x :当a <21≤1时,不等式的解集为{}a x a x <<-1; 当21=a 时,不等式的解集为∅;当0≤21<a 时,不等式的解集为{}a x a x -<<1.例18. 不等式()()xa c xb x -++≤0的解集为{}321≥<≤-x x x 或,则=+c b 【 】(A )5- (B )2- (C )1 (D )3解: 原不等式可化为()()ax c x b x -++≥0,同解于()()()⎩⎨⎧≠-≥++-00a x c xb x a x .方程()()0=-++ax c x b x 的解为c x b x -=-=21,.∵该不等式的解集为{}321≥<≤-x x x 或∴2=a ,⎩⎨⎧=--=-31c b 或⎩⎨⎧-=-=-13c b ,∴⎩⎨⎧-==31c b 或⎩⎨⎧=-=13c b .∴2-=+c b . ∴选择答案【 B 】.例19. 已知函数b ax x y +=2(b a ,为常数),且方程012=+-x y 的两个根为31=x ,42=x .(1)求b a ,的值;(2)设1>k ,解关于x 的不等式()xkx k y --+<21.解:(1)由题意可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-+=+-+0124416012339b a b a ,整理得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+-=+142131ba ba ,解之得:⎩⎨⎧=-=21b a . ∴a 的值为1-,b 的值为2;(2)由(1)可知:xx y -=22.∵()x kx k y --+<21,∴()xkx k x x --+<-2122. ∴()()()021212<---=-++-xk x x x k x k x . 原不等式同解于()()()021>---k x x x .∵1>k∴当21<<k 时,原不等式的解集为{}21><<x k x x 或; 当2=k 时,()()0212>--x x ,原不等式的解集为{}21≠>x x x 且;当2>k 时,原不等式的解集为{}k x x x ><<或21.综上所述,当21<<k 时,原不等式的解集为{}21><<x k x x 或;当2=k 时,原不等式的解集为{}21≠>x x x 且;当2>k 时,原不等式的解集为{}k x x x ><<或21.例20. 已知集合()()[]{}0132<+--=a x x x A ,()⎭⎬⎫⎩⎨⎧<+--=012a x a x x B . (1)当2=a 时,求B A ;(2)若A B ⊆,求实数a 的取值范围.解:(1)当2=a 时∵()(){}{}72072<<=<--=x x x x x A ,{}52052<<=⎭⎬⎫⎩⎨⎧<--=x x x x x B∴{}52<<=x x B A ;(2)∵∈∀a R ,恒有a a >+12,()()()[]{}010122<+--=⎭⎬⎫⎩⎨⎧<+--=a x a x x a x a x x B ∴{}12+<<=a x a x B . 当213>+a ,即31>a 时,{}132+<<=a x x A . ∵A B ⊆,∴⎩⎨⎧+≤+≥13122a a a ,解之得: 2≤a ≤3.∴实数a 的取值范围是[]3,2;当213=+a ,即31=a 时,(){}∅=<-=022x x A ,显然不符合题意; 当213<+a ,即31<a 时,{}213<<+=x a x A .∵A B ⊆,∴⎩⎨⎧≤+≤+21132a aa ,解之得: 1-≤a ≤21-.∴实数a 的取值范围是⎥⎦⎤⎢⎣⎡--21,1. 综上所述,实数a 的取值范围是[]3,221,1 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--. 例21. 已知不等式442-+>+m x mx x .(1)若对任意实数x 不等式恒成立,求实数m 的取值范围; (2)若对于0≤m ≤4不等式恒成立,求实数x 的取值范围.解:(1)∵442-+>+m x mx x∴()0442>-+-+m x m x . ∵对任意实数x 不等式恒成立∴()()04442<---=∆m m ,解之得: 40<<m .∴实数m 的取值范围是()4,0; (2)∵442-+>+m x mx x ∴()04412>+-+-x x m x . ∵对[]4,0∈∀m ,不等式恒成立∴()()⎩⎨⎧>+-+⨯->+-+⨯-044410440122x x x x x x ,解之得:0≠x 且2≠x . ∴实数x 的取值范围是{}2200><<<x x x x 或或.点评 解决恒成立问题时一定要清楚谁是主元,谁是参数.一般情况下,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数,构造以主元为变量的函数,根据主元的取值范围求解.例22. 设()12--=mx mx x f ,求使()0<x f ,且m ≤1恒成立的x 的取值范围.解: ∵()0<x f ,m ≤1,∴012<--mx mx ,[]1,1-∈m .∴()012<--m x x 对[]1,1-∈m 恒成立. 设()()12--=m x x m g ,则有:()()()()()⎩⎨⎧<-⨯-=<--⨯-=-0111011122x x g x x g ,解之得:251251+<<-x .∴实数x 的取值范围是⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-251,251.重要结论 一次函数()b kx x f +=()0≠k 在区间[]n m ,上的恒成立问题:(1)若()0>x f 恒成立,则()()⎩⎨⎧>>00n f m f ;(2)若()0<x f 恒成立,则()()⎩⎨⎧<<0n f m f .例23. 设函数()12--=mx mx x f ()0≠m ,若对于[]3,1∈x ,()5+-<m x f 恒成立,求m 的取值范围.解: ∵()5+-<m x f 在[]3,1∈x 上恒成立∴062<-+-m mx mx 在[]3,1∈x 上恒成立. 令()62-+-=m mx mx x g ,只需()0max <x g 即可. 函数()x g 图象的对称轴为直线212=--=m m x . 当0>m 时,()x g 在[]3,1上单调递增 ∴()()0673max <-==m g x g ,解之得:76<m . ∴760<<m ; 当0<m 时,()x g 在[]3,1上单调递减 ∴()()061max <-==m g x g ,解之得:0<m .综上所述,m 的取值范围是⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<<7600m m m 或.另解: ∵062<-+-m mx mx 在[]3,1∈x 上恒成立∴()612<+-x x m 在[]3,1∈x 上恒成立.∵04321122>+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+-x x x ∴162+-<x x m 在[]3,1∈x 上恒成立.只需761336162min 2=+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-<x x m 即可. ∵0≠m∴m 的取值范围是⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<<7600m m m 或. 例24. 已知集合{}042≤-=t t A ,对于任意的A t ∈,使不等式122->-+x t tx x 恒成立的x 的取值范围是_____________.解: {}{}22042≤≤-=≤-=t t t t A .∵当A t ∈时,不等式122->-+x t tx x 恒成立 ∴()01212>+-+-x x t x 恒成立. 设()()1212+-+-=x x t x t f ,则有:()()⎩⎨⎧>-=>+-=-012034222x f x x f ,解之得:1-<x 或3>x . ∴x 的取值范围是{}31>-<x x x 或.例25. 对一切实数x ,不等式12++x a x ≥0恒成立,则实数a 的取值范围是_____________.解: 当0=x 时,显然对∈∀a R 成立;当0≠x 时,a ≥⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=--=--x x x x x x 1112,只需a ≥max 1⎪⎭⎫ ⎝⎛+-x x 即可.∵⎪⎭⎫ ⎝⎛+-x x 1≤212-=⋅-x x∴21max -=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-x x ,∴a ≥2-.∴实数a 的取值范围是[)+∞-,2.例26. 已知0,0>>y x ,且()()()144152++--+y x m y x ≥0恒成立,则实数m 的取值范围是_____________.解: ∵0,0>>y x ,∴0>+y x .∵()()()144152++--+y x m y x ≥0恒成立∴15-m ≤()y x y x yx y x +++=+++1441442恒成立,只需15-m ≤min144⎪⎭⎫ ⎝⎛+++y x y x 即可. ∵y x y x +++144≥()241442=+⋅+yx y x (当且仅当12=+y x 时,等号成立) ∴24144min =⎪⎭⎫ ⎝⎛+++y x y x ,∴15-m ≤24,解之得:m ≤5.∴实数m 的取值范围是(]5,∞-. 例27. 已知61>k ,对任意正实数y x ,,不等式ky x k +⎪⎭⎫ ⎝⎛-213≥xy 2恒成立,求实数k 的取值范围.解: ∵61>k ,∴0213>-k . ∴ky x k +⎪⎭⎫ ⎝⎛-213≥xy k k ky x k ⎪⎭⎫⎝⎛-=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-213221322.当且仅当ky x k =⎪⎭⎫⎝⎛-213,即x kk y 213-=时,等号成立.∴ky x k +⎪⎭⎫ ⎝⎛-213的最小值为xy k k ⎪⎭⎫⎝⎛-21322∵不等式ky x k +⎪⎭⎫⎝⎛-213≥xy 2恒成立∴xy k k ⎪⎭⎫ ⎝⎛-21322≥xy 2∴xy k k ⎪⎭⎫ ⎝⎛-21342≥xy 2,解之得:k ≥21.∴实数k 的取值范围是⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞,21.例28. 若关于x 的不等式()()0121122>+++-+-x x x k x k 的解集为R ,则实数k 的取值范围是_____________.解: ∵04321122>+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++x x x 在R 上恒成立 ∴原不等式同解于不等式()()02112>+-+-x k x k ,其解集为R 当1=k 时,02> 在R 上恒成立,符合题意;当1≠k 时,则有:()()⎩⎨⎧<---=∆>-0181012k k k ,解之得:91<<k . 综上所述,实数k 的取值范围是[)9,1.例29.(1)解关于x 的不等式()422++-x a x ≤a 24-(∈a R );(2)若x <1≤4时,不等式()422++-x a x ≥1--a 恒成立,求实数a 的取值范围.解:(1)∵()422++-x a x ≤a 24-∴()()a x x --2≤0.当2>a 时,原不等式的解集为{}a x x ≤≤2; 当2=a 时,()22-x ≤0,原不等式的解集为{}2=x x ;当2<a 时,原不等式的解集为{}2≤≤x a x .综上所述,当当2>a 时,原不等式的解集为{}a x x ≤≤2;当2=a 时,()22-x ≤0,原不等式的解集为{}2=x x ;当2<a 时,原不等式的解集为{}2≤≤x a x . (2)由题意可知,当(]4,1∈x 时,不等式()5212+---x x a x ≥0恒成立.∴当(]4,1∈x 时,a ≤1522-+-x x x 恒成立,只需a ≤min2152⎪⎭⎫⎝⎛-+-x x x 即可.∵(]4,1∈x ,∴()14114115222-+-=-+-=-+-x x x x x x x ≥()41412=-⋅-x x . 当且仅当141-=-x x ,即3=x 时,等号成立.∴4152min 2=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-x x x .∴a ≤4,即实数a 的取值范围为(]4,∞-.例30.(1)已知命题∈∀x p :R ,a x x +-22≥0,命题∈∃x q :R ,0122=-++a x x ,若p 为真命题,q 为假命题,求实数a 的取值范围;(2)已知a ≥21,二次函数c ax x a y ++-=22,其中c a ,均为实数,证明对任意x (0≤x ≤1),均有y ≤1成立的充要条件是c ≤43.解:(1)∵命题∈∀x p :R ,a x x +-22≥0为真命题∴()a a 44422-=--=∆≤0,解之得: a ≥1.∵命题∈∃x q :R ,0122=-++a x x 为假命题 ∴⌝q :∈∀x R ,0122≠-++a x x 为真命题. ∴()01241<--=∆a ,解之得:85>a . ∴实数a 的取值范围是[)+∞,1;(2)证明: 二次函数c ax x a y ++-=22图象的对称轴为直线aa a x 2122=--=. ∵a ≥21,∴a210<≤1. ∵[]1,0∈∀x ,02<-a∴函数c ax x a y ++-=22的最大值在顶点处取得,即4144222max +=---=c a a c a y . 充分性: ∵c ≤43,∴41+c ≤14143=+,即max y ≤1. ∴y ≤1;必要性: ∵[]1,0∈∀x ,均有y ≤1成立. ∴max y ≤1,即41+c ≤1,解之得: c ≤43. 综上所述, 对任意x (0≤x ≤1),均有y ≤1成立的充要条件是c ≤43.例31.已知关于x 的不等式222++-m mx x ≤0(∈m R )的解集为M . (1)当M 为空集时,求m 的取值范围;(2)在(1)的条件下,求1522+++m m m 的最小值;(3)当M 不为空集,且{}41≤≤⊆x x M 时,求实数m 的取值范围.解:(1)∵不等式222++-m mx x ≤0(∈m R )的解集为M 为空集∴()()084424222<--=+--=∆m m m m ,解之得:21<<-m .∴m 的取值范围是{}21<<-m m ;(2)由(1)可知: 21<<-m ,∴310<+<m .∴()14114115222+++=+++=+++m m m m m m m ≥()41412=+⋅+m m . 当且仅当141+=+m m ,即1=m 时,等号成立. ∴1522+++m m m 的最小值为4;(3)由题意可知,方程0222=++-m mx x 的两个实数根均在[]4,1内 设()222++-=m mx x x f ,则有:()()()()⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤--≤≥++-=≥++-=≥+--=∆42210281640221102422m m m f m m f m m ,解之得: 2≤m ≤718. ∴实数m 的取值范围是⎥⎦⎤⎢⎣⎡718,2. 例32. 当10<<x 时,若关于x 的二次方程m mx x 2122-=++有两个不相等的实数根,求实数m 的取值范围.分析 本题考查的是一元二次方程的K 分布:两根均在()21,k k 内. 解: ∵m mx x 2122-=++∴01222=+++m mx x . 设()1222+++=m mx x x f .∵该方程在()1,0内有两个不相等的实数根∴()()()()⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>+++=>+=<-<>+-=∆01221101201220012422m m f m f m m m ,解之得:2121-<<-m . ∴实数m 的取值范围是⎪⎭⎫ ⎝⎛--21,21.重要结论 一元二次方程的实数根的K 分布:一元二次方程02=++c bx ax (0>a )的两个实数根分别为21,x x ,且21x x <.(1)若k x x <<21,则有:()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧><->∆020k f k a b; (2)若21x x k <<,则有:()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>>->∆020k f k a b; (3)若21x k x <<,则有:()0<k f ;(4)若2211k x x k <<<,即两根21,x x 在()21,k k 内,则有:()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>><-<>∆00202121k f k f k a b k(5)若11k x <,且22k x >(21k k <),则有:()()⎩⎨⎧<<021k f k f ; (6)()()212211,,,k k x k k x ∈∈中只有一个成立,即方程只有一个实数根在()21,k k 内,则有:()()021<k f k f或⎪⎩⎪⎨⎧<-<=∆2120k ab k . 例33. 已知二次函数1222-+-=t tx x y (∈t R ).(1)若该二次函数有两个互为相反数的零点,解不等式1222-+-t tx x ≥0; (2)若关于x 的方程01222=-+-t tx x 的两个实数根均大于2-且小于4,求实数t 的取值范围.解:(1)∵二次函数1222-+-=t tx x y 有两个互为相反数的零点∴方程01222=-+-t tx x 有两个互为相反数的实数根,设为21,x x ,∴021=+x x . 由根与系数的关系定理可得:0221==+t x x ,解之得:0=t .∵1222-+-t tx x ≥0∴12-x ≥0,解之得:x ≥1或x ≤1-. ∴该不等式的解集为{}11-≤≥x x x 或;(2)∵()()044441422222>=+-=---=∆t t t t∴∈∀t R ,该方程总有两个不相等的实数根. ∵方程的两个实数根均大于2-且小于4∴()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>+-=>++=-<--<-015840342422222t t f t t f t ,解之得:31<<-t .∴实数t 的取值范围是()3,1-. 例34. 已知二次函数12+-=bx ax y .(1)是否存在实数b a ,,使不等式012>+-bx ax 的解集是{}21<<x x ?若存在,求实数b a ,的值,若不存在,请说明理由;(2)若a 为整数,2+=a b ,且方程012=+-bx ax 在{}12-<<-∈x x x 上恰有一个实数根,求a 的值.解:(1)假设存在这样的实数b a ,.∵不等式012>+-bx ax 的解集是{}21<<x x ∴0<a ,方程012=+-bx ax 的两个实数根分别为2,1. 由根与系数的关系定理可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯=+=--21121aa b ,解之得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==2321b a . ∵021>=a ,与0<a 矛盾 ∴不存在这样的实数b a ,,使不等式012>+-bx ax 的解集是{}21<<x x ; (2)∵2+=a b ∴()0122=++-x a ax .∵()[]()0314242222>+-=+-=-+-=∆a a a a a∴方程()0122=++-x a ax 总有两个不相等的实数根.∵方程()0122=++-x a ax 在{}12-<<-∈x x x 上恰有一个实数根 ∴()()[]()[]0121122222<+++-⨯⨯+++-⨯a a a a整理得:()()03256<++a a ,解之得:6523-<<-a . ∵a 为整数 ∴a 的值为1-.例35. 已知不等式052>+-b ax x 的解集为{}14<>x x x 或. (1)求实数b a ,的值; (2)若10<<x ,()xbx a x f -+=1,求函数()x f 的最小值. 分析 (1)一元二次不等式的解的结构与二次项系数的符号有关,且一元二次不等式解集的端点值就是其对应的一元二次方程的两个实数根;(2)注意到()11=-+x x ,且01,10>-<<x x ,考虑利用基本不等式求函数()x f 的最小值.解:(1)∵不等式052>+-b ax x 的解集为{}14<>x x x 或∴方程052=+-b ax x 的两个实数根分别4和1. 由根与系数的关系定理可得:⎩⎨⎧⨯=+=14145b a ,解之得:⎩⎨⎧==41b a . ∴a 的值为1,b 的值为4; (2)由(1)可知:4,1==b a . ∴()xx x f -+=141. ∵10<<x ,∴01>-x . ∴()()[]x x x x x x x x x x x f -+-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-+=-+=11451411141 ≥911425=-⋅-+xxx x . 当且仅当x x x x -=-114,即31=x 时,等号成立. ∴函数()x f 的最小值为9.。
2.3 二次函数与一元二次方程、不等式(一)教材梳理填空(1)一元二次不等式:一般地,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.一元二次不等式的一般形式是ax 2+bx +c >0或ax 2+bx +c <0,其中a ,b ,c 均为常数,a ≠0.(2)二次函数的零点:一般地,对于二次函数y =ax 2+bx +c ,我们把使ax 2+bx +c =0的实数x 叫做二次函数y =ax 2+bx +c 的零点.(3)二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系Δ>0 Δ=0 Δ<0y =ax 2+bx +c (a >0)的图象ax 2+bx +c =0 (a >0)的根 有两个不相等的实数根x 1,x 2(x 1<x 2) 有两个相等的实数根x 1=x 2=-b2a没有实数根ax 2+bx +c >0 (a >0)的解集 {x |x <x 1, 或x >x 2} ⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫x ≠-b 2aRax 2+bx +c <0 (a >0)的解集 {x |x 1<x <x 2}∅∅(二)基本知能小试 1.判断正误(1)mx 2-5x <0是一元二次不等式.( )(2)若a >0,则一元二次不等式ax 2+1>0无解.( )(3)若一元二次方程ax 2+bx +c =0的两根为x 1,x 2(x 1<x 2),则一元二次不等式ax 2+bx +c <0的解集为{x |x 1<x <x 2}.( )(4)不等式x 2-2x +3>0的解集为R.( ) 2.不等式2x 2-x -1>0的解集是( )A .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-12<x <1 B .{x |x >1} C .{x |x <1或x >2} D .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-12或x >1 3.不等式-2x 2+x +3<0的解集是( )A .{x |x <-1}B .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x >32C .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ -1<x <32D .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-1或x >32 4.若不等式ax 2+5x +c >0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪13<x <12,则a ,c 的值分别为________,________.题型一 一元二次不等式的解法[学透用活][典例1] 解下列不等式:(1)-2x 2+x -6<0; (2)-x 2+6x -9≥0; (3)x 2-2x -3>0; (4)-4x 2+4x -1>0.[对点练清]1.(2018·全国卷Ⅰ)已知集合A ={x |x 2-x -2>0},则∁R A =( ) A .{x |-1<x <2} B .{x |-1≤x ≤2} C .{x |x <-1}∪{x |x >2} D .{x |x ≤-1}∪{x |x ≥2}2.不等式(x +5)(3-2x )≥6的解集是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≤-1或x ≥92B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-1≤x ≤92C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≤-92或x ≥1D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-92≤x ≤1 3.解不等式:-2<x 2-3x ≤10.题型二 二次函数与一元二次方程、不等式间的关系[学透用活][典例2] 已知关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |2<x <3},求关于x 的不等式cx 2+bx +a <0的解集.[对点练清]1.[变结论]本例中条件不变,求关于x 的不等式cx 2-bx +a >0的解集.2.[变条件]若将本例的条件“关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |2<x <3}”变为“关于x 的不等式ax 2+bx +c ≥0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-13≤x ≤2”.求不等式cx 2+bx +a <0的解集.题型三一元二次不等式的实际应用[学透用活][典例3]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.[对点练清]1.某商品在最近30天内的价格y1与时间t(单位:天)的关系式是y1=t+10(0<t≤30,t ∈N);销售量y2与时间t的关系式是y2=-t+35(0<t≤30,t∈N),则使这种商品日销售金额z不小于500元的t的范围为________.2.在一个限速40 km/h的弯道上,甲、乙两辆汽车相向而行,发现情况不对,同时刹车,但还是相碰了.事发后现场测得甲车的刹车距离略超过12 m,乙车的刹车距离略超过10 m. 又知甲、乙两种车型的刹车距离S m与车速x km/h之间分别有如下关系:S甲=0.1x +0.01x2,S乙=0.05x+0.005x2.问超速行驶谁应负主要责任.[课堂一刻钟巩固训练]一、基础经典题1.下列不等式:①x 2>0;②-x 2-x ≤5;③ax 2>2;④x 3+5x -6>0;⑤mx 2-5y <0;⑥ax 2+bx +c >0.其中是一元二次不等式的有( )A .5个B .4个C .3个D .2个2.不等式-x 2-5x +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}3.二次不等式ax 2+bx +c <0的解集是全体实数的条件是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ>0B.⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ<0C.⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ>0 D.⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ<0 4.若a <0,则关于x 的不等式a (x +1)⎝⎛⎭⎫x +1a <0的解集为________. 5.若关于x 的不等式(k -1)x 2+(k -1)x -1<0恒成立,则实数k 的取值范围是________. 二、创新应用题6.解关于x 的不等式x 2-3ax -18a 2>0.[课下双层级演练过关]A 级——学考水平达标练1.设集合S ={x |(x -2)(x -3)≥0},T ={x |x >0},则S ∩T =( )A .{x |2≤x ≤3}B .{x |x ≤2或x ≥3}C .{x |x ≥3}D .{x |0<x ≤2或x ≥3} 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 .①B .②C .③D .④3.若0<t <1,则不等式(x -t )⎝⎛⎭⎫x -1t <0的解集为( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ 1t <x <t B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x >1t 或x <t C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x <1t 或x >t D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪t <x <1t 4.一元二次方程ax 2+bx +c =0的两根为-2,3,a <0,那么ax 2+bx +c >0的解集为( ) A .{x |x >3或x <-2} B .{x |x >2或x <-3} C .{x |-2<x <3}D .{x |-3<x <2}5.若产品的总成本y (万元)与产量x (台)之间的函数关系式是y =3 000+20x -0.1x 2(0<x <240),若每台产品的售价为25万元,则生产者不亏本(销售收入不小于总成本)时的最低产量是( )A .100台B .120台C .150台D .180台 6.要使17-6x -x 2有意义,则x 的解集为________.7.已知集合A ={x |3x -2-x 2<0},B ={x |x -a <0},且B ⊆A ,则a 的取值范围为________. 8.若关于x 的不等式ax 2-6x +a 2<0的非空解集为{x |1<x <m },则m =________. 9.解下列不等式:(1)2x 2+7x +3>0;(2)-4x 2+18x -814≥0; (3)-2x 2+3x -2<0; (4)-12x 2+3x -5>0.10.某文具店购进一批新型台灯,若按每盏台灯15元的价格销售,每天能卖出30盏;若售价每提高1元,日销售量将减少2盏.为了使这批台灯每天能获得400元以上的销售收入,应怎样制定这批台灯的销售价格?B级——高考水平高分练1.设x2-2x+a-8≤0对于任意x∈{x|1≤x≤3}恒成立,则a的取值范围是________.2.对于实数x,当且仅当n≤x<n+1(n∈N*)时,[x]=n,则关于x的不等式4[x]2-36[x]+45<0的解集为________.3.解关于x的不等式x2-(a+a2)x+a3>0.4.某小商品在2018年的价格为8元/件,年销量是a件.现经销商计划在2019年将该商品的价格下调至5.5元/件到7.5元/件之间,经调查,顾客的期望价格是4元/件.经测算,该商品价格下调后新增的年销量与实际价格和顾客期望价格的差成反比,比例系数为k.该商品的成本价为3元/件.(1)写出该商品价格下调后,经销商的年收益y与实际价格x的关系式;(2)设k=2a,当实际价格最低定为多少时,仍然可以保证经销商2019年的收益比2018年至少增长20%?5.某热带风暴中心B 位于海港城市A 东偏南30°的方向,与A 市相距400 km.该热带风暴中心B 以40 km/h 的速度向正北方向移动,影响范围的半径是350 km.问:从此时起,经多少时间后A 市将受热带风暴影响,大约受影响多长时间?习题课(提升关键能力) 一元二次函数、方程和不等式高频考点一|比较大小[例1] (1)已知a, b 满足等式x =a 2+b 2+20, y =4(2b -a ), 则x, y 满足的大小关系是( )A .x ≤yB .x ≥yC .x <yD .x >y (2)对于a >0,b >0,下列不等式中不正确的是( ) A.ab 2<1a +1b B .ab ≤a 2+b 22 C .ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22D.⎝⎛⎭⎫a +b 22≤a 2+b22(3)若角α,β满足-π2<α<π2,-π2<β<π2,则2α+β的取值范围是( )A .-π<2α+β<0B .-π<2α+β<πC .-3π2<2α+β<π2D .-3π2<2α+β<3π2[集训冲关]1.若a >b ,x >y ,下列不等式正确的是( )A .a +x <b +yB .ax >byC .|a |x ≥|a |yD .(a -b )x <(a -b )y 2.已知a +b <0,且a >0,则( )A .a 2<-ab <b 2B .b 2<-ab <a 2C .a 2<b 2<-abD .-ab <b 2<a 23.若0<a <1,0<b <1,且a ≠b ,则a +b,2ab ,2ab ,a 2+b 2中最大的一个是( ) A .a 2+b 2 B .2ab C .2ab D .a +b4.已知a <b <c ,试比较a 2b +b 2c +c 2a 与ab 2+bc 2+ca 2的大小.高频考点二|基本不等式及应用[例2] (1)已知不等式(x +y )⎝⎛⎭⎫1x +a y ≥9对任意正实数x ,y 恒成立,则正实数a 的最小值为( )A .2B .4C .6D .8(2)已知函数y =x -4+9x +1(x >-1),当x =a 时,y 取得最小值b ,则a +b =________. (3)某商品进货价每件50元,据市场调查,当销售价格(每件x 元)为50<x ≤80时,每天售出的件数为P =105(x -40)2,若要使每天获得的利润最多,销售价格每件应定为多少元?[集训冲关]1.(3-a )(a +6)(-6≤a ≤3)的最大值为( ) A .9 B.92 C .3 D.3222.设a >0,若对于任意的正数m ,n ,都有m +n =8,则满足1a ≤1m +4n +1的a 的取值范围是________.3.某项研究表明:在考虑行车安全的情况下,某路段车流量F (单位时间内经过测量点的车辆数,单位:辆/小时)与车流速度v (假设车辆以相同速度v 行驶,单位 m/s)、平均车长l (单位:m)的值有关,其公式为F =76 000vv 2+18v +20l.(1)如果不限定车型,l =6.05,则最大车流量为____辆/小时;(2)如果限定车型,l =5,则最大车流量比(1)中的最大车流量增加________辆/小时. 4.若正实数x ,y 满足2x +y +6=xy ,求2x +y 的最小值.高频考点三|一元二次不等式及其应用[例3] (1)解关于x 的不等式x 2+(1-a )x -a <0.(2)甲厂以x 千克/小时的速度运输生产某种产品(生产条件要求1≤x ≤10),每小时可获得的利润是100⎝⎛⎭⎫5x +1-3x 元. ①要使生产该产品2小时获得的利润不低于 3 000元,求x 的取值范围;②要使生产900千克该产品获得的利润最大,问:甲厂应该选取何种生产速度?并求最大利润.[集训冲关]1.若不等式-x 2+mx -1>0有解,则m 的取值范围是( ) A .m <-2或m >2 B .-2<m <2 C .m ≠±2D .1<m <32.关于x 的不等式x 2-ax -6a 2>0(a <0)的解集为{x |x <x 1或x >x 2},且x 2-x 1=52, 则a 的值为( )A .- 5B .-32C .- 2D .-523.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?高频考点四|一元二次函数、方程和不等式[例4] 若不等式x 2+ax +3-a >0对于满足-2≤x ≤2的一切实数x 恒成立,求实数a 的取值范围.[集训冲关]1.若关于x 的方程8x 2-(m -1)x +m -7=0的两根均大于1,则m 的取值范围是________.2.若不等式(1-a )x 2-4x +6>0的解集是{x |-3<x <1}. (1)解不等式2x 2+(2-a )x -a >0;(2)b 为何值时,ax 2+bx +3≥0的解集为R .一、选择题1.若A =a 2+3ab ,B =4ab -b 2,则A ,B 的大小关系是( ) A .A ≤B B .A ≥B C .A <B 或A >B D .A >B2.设集合A ={x |x 2-x -2<0},集合B ={x |1<x <3},则A ∪B =( ) A .{x |-1<x <3} B .{x |-1<x <1} C .{x |1<x <2} D .{x |2<x <3}3.设m >1,P =m +4m -1,Q =5,则P ,Q 的大小关系为( ) A .P <Q B .P =Q C .P ≥QD .P ≤Q4.若不等式ax 2+bx -2>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-2<x <-14,则a +b 等于( ) A .-18 B .8 C .-13 D .15.当x >1时,不等式x +1x -1≥a 恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .a ≤2 B .a ≥2 C .a ≥3D .a ≤36.《几何原本》第二卷中的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成了后世西方数学家处理问题的重要依据,通过这一原理,很多代数的定理都能够通过图形实现证明,并称之为无字证明.现有如图所示的图形,点F 在半圆O 上,点C 在直径AB 上,且OF ⊥AB .设AC =a ,BC =b ,则该图形可以完成的无字证明为( )A.a +b 2≥ab (a >0,b >0) B .a 2+b 2≥2ab (a >0,b >0)C.2aba +b≤ab (a >0,b >0) D.a +b 2≤a 2+b 22(a >0,b >0) 7.对任意实数x ,不等式(a -2)x 2+2(a -2)x -4<0恒成立,则a 的取值范围是( ) A .{a |-2<a ≤2} B .{a |-2≤a ≤2} C .{a |a <-2或a >2}D .{a |a ≤-2或a >2}8.甲、乙两人同时从寝室到教室,甲一半路程步行,一半路程跑步,乙一半时间步行,一半时间跑步,如果两人步行速度、跑步速度均相同,则( )A .甲先到教室B .乙先到教室C .两人同时到教室D .谁先到教室不确定二、填空题 9.若a <b <0,则1a -b与1a 的大小关系为________. 10.已知x +mx -2(x >2)的最小值为6,则正数m 的值为________.11.关于x 的不等式ax -b >0的解集是{x |x >1},则关于x 的不等式(ax +b )(x -2)>0的解集是________.12.若m 2x -1mx +1<0(m ≠0)对一切x ≥4恒成立,则实数m 的取值范围是________.三、解答题13. 当x >3时,求2x 2x -3的取值范围.14.解关于x 的不等式56x 2+ax -a 2<0.15.已知a >0,b >0,1a +1b =1,求1a -1+9b -1的最小值.16. 国际上钻石的重量计量单位为克拉.已知某种钻石的价值(美元)与其重量(克拉)的平方成正比,且一颗重为3克拉的该钻石的价值为54 000美元.(1)写出钻石的价值y 关于钻石重量x 的关系式;(2)把一颗钻石切割成两颗钻石,若两颗钻石的重量分别为m 克拉和n 克拉, 试证明:当m =n 时,价值损失的百分率最大.(注:价值损失的百分率=原有价值-现有价值原有价值×100%;在切割过程中的重量损耗忽略不计)。
二次函数与一元二次方程、不等式知识点总结与例题讲解一、本节知识点(1)一元二次不等式的概念. (2)三个二次的关系. (3)一元二次不等式的解法. 知识点拓展:(4)分式不等式的解法. (5)高次不等式的解法. 二、本节题型(1)解不含参数的一元二次不等式. (2)解含参数的一元二次不等式. (3)三个二次之间的关系.(4)简单高次不等式、分式不等式的解法. (5)不等式恒成立问题. (6)一元二次不等式的应用. 三、知识点讲解.知识点 一元二次不等式的概念我们把只含有1个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式.即形如02>++c bx ax (≥0)或02<++c bx ax (≤0)(其中0≠a )的不等式叫做一元二次不等式.元二次不等式的解与解集使一元二次不等式成立的x 的值,叫做这个一元二次不等式的解,其解的集合,叫做这个一元二次不等式的解集.注意 一元二次不等式的解集要写成集合或区间的形式. 知识点 三个二次的关系一元二次不等式的解集、一元二次方程的解以及二次函数的图象之间有着紧密的联系.一元二次方程()002≠=++a c bx ax 与二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的关系是:(1)当ac b 42-=∆≥0时,一元二次方程()002≠=++a c bx ax 有实数根,二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象与x 轴有交点,且方程的解是交点的横坐标,交点的横坐标亦是方程的解;①当0>∆时,一元二次方程()002≠=++a c bx ax 有两个不相等的实数根,二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象与x 轴有两个不同的交点;②当0=∆时,一元二次方程()002≠=++a c bx ax 有两个相等的实数根,二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象与x 轴只有一个交点(即抛物线的顶点).(2)当042<-=∆ac b 时,一元二次方程()002≠=++a c bx ax 无实数根,二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象与x 轴没有交点.具体关系见下页表(1)所示.一元二次不等式与二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的关系是:(1)一元二次不等式02>++c bx ax (≥0)的解集就是二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象位于x 轴上方(包括x 轴)的部分所对应的自变量的取值范围;(2)一元二次不等式02<++c bx ax (≤0)的解集就是二次函数()002≠=++=a c bx ax y 的图象位于x 轴下方(包括x 轴)的部分所对应的自变量的取值范围.由表可知 一元二次不等式的解集的端点值就是对应的一元二次方程的解. 知识点 一元二次不等式的解法解一元二次不等式的一般步骤是:(1)利用不等式的性质,将二次项系数化为正数; (2)计算ac b 42-=∆的值,并判断∆的符号; (3)当∆≥0时,求出相应的一元二次方程的根; (4)画出对应的二次函数的简图;(5)根据一元二次不等式的形式,结合简图,写出其解集.注意 一元二次不等式的解集结构与二次项系数的符号有着直接的关系.其中,①当0>∆时,一元二次不等式()002>>++a c bx ax 的解集在“两根之外”,即“大于大根或小于小根”;一元二次不等式()002><++a c bx ax 的解集在“两根之内”,即“大于小根且小于大根”,简记为“大于0取两边,小于0取中间”;②当0=∆时,一元二次不等式()002>>++a c bx ax 的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≠a b x x 2;一元二次不等式()002><++a c bx ax 的解集为∅;③当0<∆时,一元二次不等式()002>>++a c bx ax 的解集为R ;一元二次不等式()002><++a c bx ax 的解集为∅.表(1)一元二次方程、二次函数以及一元二次不等式的关系:一元二次不等式在R 上恒成立的问题(1)02>++c bx ax 在R 上恒成立,则有:⎩⎨⎧<-=∆>0402ac b a 或⎩⎨⎧>==00c b a ; (2)02<++c bx ax 在R 上恒成立,则有:⎩⎨⎧<-=∆<0402ac b a 或⎩⎨⎧<==00c b a ;(3)一元二次不等式c bx ax ++2≥0在R 上恒成立,则有:⎩⎨⎧≤-=∆>0402ac b a ; (4)一元二次不等式c bx ax ++2≤0在R 上恒成立,则有:⎩⎨⎧≤-=∆<0402ac b a . 补充概念 二次函数的零点我们把使一元二次方程02=++c bx ax 的实数x 叫做二次函数c bx ax y ++=2的零点. 对零点的理解(1)二次函数的零点即相应一元二次方程02=++c bx ax 的实数根;(2)根据数形结合,二次函数的零点,即二次函数的图象与x 轴的交点的横坐标,且交点的个数等于零点的个数;(3)并非所有的二次函数都有零点.当ac b 42-=∆≥0时,一元二次方程有实数根,相应二次函数存在零点.知识点 分式不等式的解法 分式不等式的概念分母中含有未知数的不等式叫做分式不等式.利用不等式的性质,可将分式不等式化为以下标准形式: ①0)()(>x g x f ; ②)()(x g x f ≥0; ③0)()(<x g x f ; ④)()(x g x f ≤0. 分式不等式的解法解分式不等式的思路是把其转化为整式不等式求解.解分式不等式时,要先把分式不等式转化为标准形式. 各标准形式的分式不等式的解法为: (1)0)()(>x g x f 与不等式组⎩⎨⎧>>0)(0)(x g x f 或⎩⎨⎧<<0)(0)(x g x f 同解,与不等式0)()(>⋅x g x f 同解; (2))()(x g x f ≥0与不等式组⎩⎨⎧≠≥⋅0)(0)()(x g x g x f 同解;(3)0)()(<x g x f 与不等式组⎩⎨⎧<>0)(0)(x g x f 或⎩⎨⎧><0)(0)(x g x f 同解,与不等式0)()(<⋅x g x f 同解;(4))()(x g x f ≤0与不等式组⎩⎨⎧≠≤⋅0)(0)()(x g x g x f .由以上解法可以看出:将分式不等式转化为标准形式后,再将其转化为不等式组或同解整式不等式进行求解.知识点 高次不等式的解法解高次不等式,一般用“数轴标根法”,也叫“穿根引线法”,其步骤如下:(1)把高次不等式化为左边是几个因式的乘积,右边是0的形式,注意每个因式最高次项的系数必须为正;(2)把不等号换成等号,求出所得方程的所有实数根; (3)标根: 把各个实数根在数轴上标出;(4)画穿根线: 从“最右根”的右上方穿过根,往左下画线,然后又穿过“次右根”上去,如此一上一下依次穿过各根.但要注意偶次根不穿过,即奇过偶不过;(5)写出解集: 若不等号为“ > ”,则取数轴上方穿根线以内的范围;若不等号为“ < ”,则取数轴下方穿根线以内的范围.四、例题讲解例1. 解不等式0452>-+-x x .分析 先把不等式的二次项系数化为正数,再进行求解.注意不等式的解集要写成区间或集合的形式.解: 原不等式可化为:0452<+-x x .对于方程0452=+-x x ,∵()0941452>=⨯⨯--=∆∴该方程有两个不相等的实数根,解之得:4,121==x x . ∴不等式0452>-+-x x 的解集为{}41<<x x .点评 在求解一元二次不等式时,先观察二次项系数是否为正,若为负,则先把不等式的二次项系数化为正数(利用不等式的基本性质).例2. 已知关于x 的不等式022>++c x ax 的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-2131x x ,求不等式022>-+-a x cx 的解集.分析 先根据一元二次不等式与相应一元二次方程之间的关系,利用根与系数的关系定理,求出c a ,的值.注意 一元二次不等式的解集的端点值是对应一元二次方程的根. 解: 由题意可知:0<a .∵关于x 的不等式022>++c x ax 的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-2131x x ∴21,3121=-=x x 是方程022=++c x ax 的两个实数根由根与系数的关系定理可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯-=+-=-213121312a c a ,解之得:⎩⎨⎧=-=212c a . ∴022>-+-a x cx 即012222>++-x x ∴062<--x x ,解之得:32<<-x .∴不等式022>-+-a x cx 的解集为{}32<<-x x .例3. 一元二次不等式()()052>-+x x 的解集为 【 】 (A ){}52>-<x x x 或 (B ){}25>-<x x x 或 (C ){}52<<-x x (D ){}25<<-x x分析 本题可用数轴标根法求解.使用该方法时,要把乘积中所有因式的最高次项的系数化为正数.解: 原不等式可化为:()()052<-+x x .∵方程()()052=-+x x 的根为5,221=-=x x .∴不等式()()052<-+x x 的解集为{}52<<-x x ,即原不等式的解集. ∴选择答案【 C 】.例4. 已知不等式042<++ax x 的解集为空集,则实数a 的取值范围是 【 】 (A ){}44≤≤-a a (B ){}44<<-a a (C ){}44≥-≤a a a 或 (D ){}44>-<a a a 或分析 本题考查一元二次不等式与相应的二次函数之间的关系,同时问题还可以转化为一元二次不等式恒成立的问题.不等式042<++ax x 的解集为空集,即相应的二次函数42++=ax x y 的图象位于x 轴上及其上方,或者不等式42++ax x ≥0在R 上恒成立.解: ∵不等式042<++ax x 的解集为空集∴162-=∆a ≤0,解之得:4-≤a ≤4. ∴实数a 的取值范围是{}44≤≤-a a . ∴选择答案【 A 】.例5. 若关于x 的不等式()()021>--x mx 的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<21x m x ,则实数m 的取值范围是 【 】 (A ){}0>m m (B ){}20<<m m(C )⎭⎬⎫⎩⎨⎧>21m m (D ){}0<m m分析 本题由题意可知:0<m . 解: ∵()()021>--x mx∴()02122>++-x m mx .∵其解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<21x m x ∴0<m .∴实数m 的取值范围是{}0>m m . ∴选择答案【 D 】.例6. 已知函数182++=bx ax y 的定义域为[]6,3-,则实数a 的值为_________,实数b 的值为_________.解: ∵函数182++=bx ax y 的定义域为[]6,3-∴一元二次不等式182++bx ax ≥0的解集为[]6,3-. 由根与系数的关系定理可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯-=+-=-631863aab ,解之得:⎩⎨⎧=-=31b a . ∴实数a 的值为1-,实数b 的值为3. 例7. 已知函数m x x y +-=2.(1)当2-=m 时,求不等式0>y 的解集; (2)若0,0<>y m 的解集为{}b x a x <<,,求ba 41+的最小值. 解:(1)2-=m 时,22--=x x y .∵0>y ,∴()()02122>-+=--x x x x 解之得:1-<x 或2>x .∴不等式0>y 的解集为{}21>-<x x x 或;(2)∵02<+-=m x x y 的解集为{}21>-<x x x 或 ∴m ab b a ==+,1,且041>-=∆m ,解之得:41<m . ∵0>m ,∴0,0>>b a ,410<<m . ∴()a b b a b a b a b a ++=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=+454141≥9425=⋅+a b b a . 当且仅当a b b a =4,即32,31==b a 时,等号成立.此时41923231<=⨯=m ,符合题意. ∴ba 41+的最小值为9. 例8. 解关于x 的不等式02>-x ax (0≠a ).分析 本题考查含有参数的一元二次不等式的解法.当二次项系数含有参数时,要对二次项系数的正负进行讨论(一元二次不等式解集的结构与二次项系数的符号有关).解: ∵02>-x ax ,∴()01>-ax x∴01>⎪⎭⎫ ⎝⎛-a x ax .∵0≠a ,∴分为两种情况:①当0>a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>01x a x x 或;②当0<a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<01x a x . 综上所述,当当0>a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>01x a x x 或,当0<a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<01x a x .另解: 解方程02=-x ax (0≠a )得:ax x 1,121==. 分为两种情况:①当0>a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>01x a x x 或; ②当0<a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<01x a x . 综上所述,当当0>a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>01x a x x 或,当0<a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<01x a x . 点评 不等式02>-x ax (0≠a )可化为01>⎪⎭⎫⎝⎛-a x ax .当0>a 时,根据不等式的性质可知,原不等式同解于不等式01>⎪⎭⎫⎝⎛-a x x ;当0<a 时,原不等式同解于不等式01<⎪⎭⎫⎝⎛-a x x .例9. 若对于0>∀x ,132++x x x≤a 恒成立,则实数a 的取值范围是 【 】 (A )⎭⎬⎫⎩⎨⎧≥31a a (B )⎭⎬⎫⎩⎨⎧>31a a (C )⎭⎬⎫⎩⎨⎧>51a a (D )⎭⎬⎫⎩⎨⎧≥51a a . 解: ∵132++x x x≤a 恒成立 ∴只需a ≥max213⎪⎭⎫ ⎝⎛++x x x 即可. ∵0>∀x ∴311132++=++x x x x x≤513121=+⋅xx . 当且仅当xx 1=,即1=x 时,等号成立. ∴5113max 2=⎪⎭⎫ ⎝⎛++x x x . ∴a ≥51,即实数a 的取值范围是⎭⎬⎫⎩⎨⎧≥51a a .∴选择答案【 D 】.例10.(1)若关于x 的不等式0232>+-x ax (∈a R )的解集为{}b x x x ><或1(∈b R ),求b a ,的值;(2)解关于x 的不等式ax x ax ->+-5232(∈a R ).解:(1)由题意可知:0>a .一元二次方程0232=+-x ax 的根为b x x ==21,1.由根与系数的关系定理可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯=+=baba1213,解之得:⎩⎨⎧==21b a .∴a 的值为1,b 的值为2;(2)∵ax x ax ->+-5232(∈a R ) ∴()0332>--+x a ax .当0=a 时,原不等式为523>+-x ,解之得:1-<x . ∴原不等式的解集为{}1-<x x ;当0≠a 时,原不等式可化为()031>⎪⎭⎫ ⎝⎛-+a x x a . ①若0>a ,则原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<>13x a x x 或; ②若03<<-a 时,原不等式同解于()031<⎪⎭⎫ ⎝⎛-+a x x ,且13-<a ∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<<13x a x ; ③若3-=a ,原不等式为()0132<+x ,其解集为∅;④若3-<a ,则13->a ,则原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-a x x 31. 综上所述,当0=a 时, 原不等式的解集为{}1-<x x ;当0>a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<>13x a x x 或;当03<<-a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<<13x a x ; 当3-=a 时,原不等式的解集为∅; 当3-<a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-a x x 31. 例11.已知关于x 的不等式08322<-+kx kx . (1)若不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-123x x ,求实数k 的值;(2)若不等式08322<-+kx kx 恒成立,求实数k 的取值范围. 解:(1)由题意可知:0>k .一元二次方程08322=-+kx kx 的根是1,2321=-=x x . 由根与系数的关系定理:123283⨯-=-k ,解之得:81=k .∴实数k 的值为81;(2)当0=k 时,083<-恒成立,符合题意;当0≠k 时,由题意可知:⎪⎩⎪⎨⎧<⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯-=∆<08324022k k k ,解之得:03<<-k . 综上所述,实数k 的取值范围为{}03≤<-k k .例12. 若∀1≤x ≤4,不等式()422++-x a x ≥1--a 恒成立,求实数a 的取值范围.分析 本题考查一元二次不等式在给定闭区间上的恒成立问题,要把问题转化为相应二次函数在闭区间上的最值问题.解: ∵()422++-x a x ≥1--a∴()1-x a ≤522+-x x . ∵1≤x ≤4∴当1=x 时,显然0⨯a ≤4521=+-成立,∴∈a R ; 当x <1≤4时,01>-x∴a ≤1522-+-x x x 恒成立,只需a ≤min2152⎪⎭⎫⎝⎛-+-x x x 即可.∵()14114115222-+-=-+-=-+-x x x x x x x ≥()41412=-⋅-x x . 当且仅当141-=-x x ,即3=x 时,等号成立.此时3=x []4,1∈,符合题意.∴a ≤4.综上所述,实数a 的取值范围是(]4,∞-. 例13. 已知不等式012<--mx mx .(1)当∈x R 时不等式恒成立,求实数m 的取值范围; (2)当∈x {}31≤≤x x 时不等式恒成立,求实数m 的取值范围.解:(1)当0=m 时,01<-恒成立,符合题意;当0≠m 时,则有⎩⎨⎧<+=∆<0402m m m ,解之得:04<<-m . 综上,实数m 的取值范围是(]0,4-;(2)当0=m 时,显然∈x {}31≤≤x x 时,01<-恒成立,符合题意; 当0≠m 时,()11<-x mx .若1=x ,显然10<恒成立,此时∈m R ; 若x <1≤3,则()01>-x x ∴()11-<x x m 恒成立,只需()min11⎥⎦⎤⎢⎣⎡-<x x m 即可. ∵()4121111122-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=-x x x x x ≥614121312=-⎪⎭⎫ ⎝⎛- ∴()6111min=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-<x x m . 综上所述,实数m 的取值范围为⎪⎭⎫⎝⎛∞-61,.例14. 解关于x 的不等式()m x m mx --+122≥0.解: 当0=m 时,x -≥0,解之得:x ≤0.∴原不等式的解集为{}0≤x x ;当0≠m 时,原不等式可化为()()m x mx +-1≥0∴()[]m x m x m --⎪⎭⎫⎝⎛-1≥0.方程()m x m mx --+122的两个实数根分别为m x mx -==21,1. 当0>m 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤≥m x m x x 或1; 当0<m 时,原不等式同解于()[]m x m x --⎪⎭⎫ ⎝⎛-1≤0,且m m -<1. ∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤≤m m m x 1. 综上所述,当0=m 时,原不等式的解集为{}0≤x x ;当0>m 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤≥m x m x x 或1;当0<m 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤≤m m m x 1. 例15. 已知关于x 的不等式222->-x kx kx . (1)当2=k 时,解不等式; (2)当∈k R 时,解不等式.解:(1)当2=k 时,2422->-x x x∴02522>+-x x ∴()()0212>--x x . 解之得:2>x 或21<x . ∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>212x x x 或;(2)原不等式可化为()02122>++-x k kx . 当0=k 时,02>+-x ,解之得:2<x . ∴原不等式的解集为{}2<x x ;当0≠k 时,原不等式可化为()()012>--kx x∴()012>⎪⎭⎫⎝⎛--k x x k .方程222->-x kx kx 的根为kx x 1,221==. 当0<k 时,原不等式同解于()012<⎪⎭⎫ ⎝⎛--k x x ,且21<k .∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<21x k x ; 当0>k 时,原不等式同解于()012>⎪⎭⎫⎝⎛--k x x .①若21>k ,则21<k ,∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>k x x x 12或; ②若21=k ,则21=k,∴原不等式的解集为{}2≠x x ; ③若210<<k ,则21>k ,∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>21x k x x 或.综上所述,当0=k 时,原不等式的解集为{}2<x x ;当0<k 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<21x k x ; 当210<<k 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>21x k x x 或;当21=k 时,原不等式的解集为{}2≠x x ; 当21>k 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>k x x x 12或.例16. 已知关于x 的不等式0622<+-k x kx .(1)若不等式的解集为{}23->-<x x x 或,求实数k 的取值; (2)若不等式的解集为R ,求实数k 的取值范围.解:(1)由题意可知:0<k .一元二次方程0622=+-k x kx 的两个实数根分别为2,321-=-=x x .由根与系数的关系定理可得:232--=--k ,解之得:52-=k . ∴实数k 的值为52-;(2)当0=k 时,原不等式的解集为{}0>x x ,不符合题意;当0≠k 时,则有:⎩⎨⎧<-=∆<024402k k ,解之得:66-<k . 综上所述,实数k 的取值范围是⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<66k k .例17. 已知122++ax ax ≥0恒成立,解关于x 的不等式022<+--a a x x .解:∵122++ax ax ≥0恒成立∴当0=a 时,1≥0恒成立,符合题意;当0≠a 时,则有:⎩⎨⎧≤-=∆>04402a a a ,解之得:a <0≤1. 综上,实数a 的取值范围是[]1,0. 对于不等式022<+--a a x x当0≤a ≤1时,原不等式可化为()()01<-+-a x a x∴()()[]01<---a x a x ,方程022=+--a a x x 的根为a x a x -==1,21.①若a <21≤1,则a a ->1,∴原不等式的解集为{}a x a x <<-1; ②若21=a ,则a a -=1,∴原不等式的解集为∅;③若210<<a ,则a a -<1,∴原不等式的解集为{}a x a x -<<1.综上所述,对于不等式022<+--a a x x :当a <21≤1时,不等式的解集为{}a x a x <<-1; 当21=a 时,不等式的解集为∅;当0≤21<a 时,不等式的解集为{}a x a x -<<1.例18. 不等式()()xa c xb x -++≤0的解集为{}321≥<≤-x x x 或,则=+c b 【 】(A )5- (B )2- (C )1 (D )3解: 原不等式可化为()()ax c x b x -++≥0,同解于()()()⎩⎨⎧≠-≥++-00a x c xb x a x .方程()()0=-++ax c x b x 的解为c x b x -=-=21,.∵该不等式的解集为{}321≥<≤-x x x 或∴2=a ,⎩⎨⎧=--=-31c b 或⎩⎨⎧-=-=-13c b ,∴⎩⎨⎧-==31c b 或⎩⎨⎧=-=13c b .∴2-=+c b . ∴选择答案【 B 】.例19. 已知函数b ax x y +=2(b a ,为常数),且方程012=+-x y 的两个根为31=x ,42=x .(1)求b a ,的值;(2)设1>k ,解关于x 的不等式()xkx k y --+<21.解:(1)由题意可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-+=+-+0124416012339b a b a ,整理得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+-=+142131ba ba ,解之得:⎩⎨⎧=-=21b a . ∴a 的值为1-,b 的值为2;(2)由(1)可知:xx y -=22.∵()x kx k y --+<21,∴()xkx k x x --+<-2122. ∴()()()021212<---=-++-xk x x x k x k x . 原不等式同解于()()()021>---k x x x .∵1>k∴当21<<k 时,原不等式的解集为{}21><<x k x x 或; 当2=k 时,()()0212>--x x ,原不等式的解集为{}21≠>x x x 且;当2>k 时,原不等式的解集为{}k x x x ><<或21.综上所述,当21<<k 时,原不等式的解集为{}21><<x k x x 或;当2=k 时,原不等式的解集为{}21≠>x x x 且;当2>k 时,原不等式的解集为{}k x x x ><<或21.例20. 已知集合()()[]{}0132<+--=a x x x A ,()⎭⎬⎫⎩⎨⎧<+--=012a x a x x B . (1)当2=a 时,求B A ;(2)若A B ⊆,求实数a 的取值范围.解:(1)当2=a 时∵()(){}{}72072<<=<--=x x x x x A ,{}52052<<=⎭⎬⎫⎩⎨⎧<--=x x x x x B∴{}52<<=x x B A ;(2)∵∈∀a R ,恒有a a >+12,()()()[]{}010122<+--=⎭⎬⎫⎩⎨⎧<+--=a x a x x a x a x x B ∴{}12+<<=a x a x B . 当213>+a ,即31>a 时,{}132+<<=a x x A . ∵A B ⊆,∴⎩⎨⎧+≤+≥13122a a a ,解之得: 2≤a ≤3.∴实数a 的取值范围是[]3,2;当213=+a ,即31=a 时,(){}∅=<-=022x x A ,显然不符合题意; 当213<+a ,即31<a 时,{}213<<+=x a x A .∵A B ⊆,∴⎩⎨⎧≤+≤+21132a aa ,解之得: 1-≤a ≤21-.∴实数a 的取值范围是⎥⎦⎤⎢⎣⎡--21,1. 综上所述,实数a 的取值范围是[]3,221,1 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--. 例21. 已知不等式442-+>+m x mx x .(1)若对任意实数x 不等式恒成立,求实数m 的取值范围; (2)若对于0≤m ≤4不等式恒成立,求实数x 的取值范围.解:(1)∵442-+>+m x mx x∴()0442>-+-+m x m x . ∵对任意实数x 不等式恒成立∴()()04442<---=∆m m ,解之得: 40<<m .∴实数m 的取值范围是()4,0; (2)∵442-+>+m x mx x ∴()04412>+-+-x x m x . ∵对[]4,0∈∀m ,不等式恒成立∴()()⎩⎨⎧>+-+⨯->+-+⨯-044410440122x x x x x x ,解之得:0≠x 且2≠x . ∴实数x 的取值范围是{}2200><<<x x x x 或或.点评 解决恒成立问题时一定要清楚谁是主元,谁是参数.一般情况下,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数,构造以主元为变量的函数,根据主元的取值范围求解.例22. 设()12--=mx mx x f ,求使()0<x f ,且m ≤1恒成立的x 的取值范围.解: ∵()0<x f ,m ≤1,∴012<--mx mx ,[]1,1-∈m .∴()012<--m x x 对[]1,1-∈m 恒成立. 设()()12--=m x x m g ,则有:()()()()()⎩⎨⎧<-⨯-=<--⨯-=-0111011122x x g x x g ,解之得:251251+<<-x .∴实数x 的取值范围是⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-251,251.重要结论 一次函数()b kx x f +=()0≠k 在区间[]n m ,上的恒成立问题:(1)若()0>x f 恒成立,则()()⎩⎨⎧>>00n f m f ;(2)若()0<x f 恒成立,则()()⎩⎨⎧<<0n f m f .例23. 设函数()12--=mx mx x f ()0≠m ,若对于[]3,1∈x ,()5+-<m x f 恒成立,求m 的取值范围.解: ∵()5+-<m x f 在[]3,1∈x 上恒成立∴062<-+-m mx mx 在[]3,1∈x 上恒成立. 令()62-+-=m mx mx x g ,只需()0max <x g 即可. 函数()x g 图象的对称轴为直线212=--=m m x . 当0>m 时,()x g 在[]3,1上单调递增 ∴()()0673max <-==m g x g ,解之得:76<m . ∴760<<m ; 当0<m 时,()x g 在[]3,1上单调递减 ∴()()061max <-==m g x g ,解之得:0<m .综上所述,m 的取值范围是⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<<7600m m m 或.另解: ∵062<-+-m mx mx 在[]3,1∈x 上恒成立∴()612<+-x x m 在[]3,1∈x 上恒成立.∵04321122>+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+-x x x ∴162+-<x x m 在[]3,1∈x 上恒成立.只需761336162min 2=+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-<x x m 即可. ∵0≠m∴m 的取值范围是⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<<7600m m m 或. 例24. 已知集合{}042≤-=t t A ,对于任意的A t ∈,使不等式122->-+x t tx x 恒成立的x 的取值范围是_____________.解: {}{}22042≤≤-=≤-=t t t t A .∵当A t ∈时,不等式122->-+x t tx x 恒成立 ∴()01212>+-+-x x t x 恒成立. 设()()1212+-+-=x x t x t f ,则有:()()⎩⎨⎧>-=>+-=-012034222x f x x f ,解之得:1-<x 或3>x . ∴x 的取值范围是{}31>-<x x x 或.例25. 对一切实数x ,不等式12++x a x ≥0恒成立,则实数a 的取值范围是_____________.解: 当0=x 时,显然对∈∀a R 成立;当0≠x 时,a ≥⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=--=--x x x x x x 1112,只需a ≥max 1⎪⎭⎫ ⎝⎛+-x x 即可.∵⎪⎭⎫ ⎝⎛+-x x 1≤212-=⋅-x x∴21max -=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-x x ,∴a ≥2-.∴实数a 的取值范围是[)+∞-,2.例26. 已知0,0>>y x ,且()()()144152++--+y x m y x ≥0恒成立,则实数m 的取值范围是_____________.解: ∵0,0>>y x ,∴0>+y x .∵()()()144152++--+y x m y x ≥0恒成立∴15-m ≤()y x y x yx y x +++=+++1441442恒成立,只需15-m ≤min144⎪⎭⎫ ⎝⎛+++y x y x 即可. ∵y x y x +++144≥()241442=+⋅+yx y x (当且仅当12=+y x 时,等号成立) ∴24144min =⎪⎭⎫ ⎝⎛+++y x y x ,∴15-m ≤24,解之得:m ≤5.∴实数m 的取值范围是(]5,∞-. 例27. 已知61>k ,对任意正实数y x ,,不等式ky x k +⎪⎭⎫ ⎝⎛-213≥xy 2恒成立,求实数k 的取值范围.解: ∵61>k ,∴0213>-k . ∴ky x k +⎪⎭⎫ ⎝⎛-213≥xy k k ky x k ⎪⎭⎫⎝⎛-=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-213221322.当且仅当ky x k =⎪⎭⎫⎝⎛-213,即x kk y 213-=时,等号成立.∴ky x k +⎪⎭⎫ ⎝⎛-213的最小值为xy k k ⎪⎭⎫⎝⎛-21322∵不等式ky x k +⎪⎭⎫⎝⎛-213≥xy 2恒成立∴xy k k ⎪⎭⎫ ⎝⎛-21322≥xy 2∴xy k k ⎪⎭⎫ ⎝⎛-21342≥xy 2,解之得:k ≥21.∴实数k 的取值范围是⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞,21.例28. 若关于x 的不等式()()0121122>+++-+-x x x k x k 的解集为R ,则实数k 的取值范围是_____________.解: ∵04321122>+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++x x x 在R 上恒成立 ∴原不等式同解于不等式()()02112>+-+-x k x k ,其解集为R 当1=k 时,02> 在R 上恒成立,符合题意;当1≠k 时,则有:()()⎩⎨⎧<---=∆>-0181012k k k ,解之得:91<<k . 综上所述,实数k 的取值范围是[)9,1.例29.(1)解关于x 的不等式()422++-x a x ≤a 24-(∈a R );(2)若x <1≤4时,不等式()422++-x a x ≥1--a 恒成立,求实数a 的取值范围.解:(1)∵()422++-x a x ≤a 24-∴()()a x x --2≤0.当2>a 时,原不等式的解集为{}a x x ≤≤2; 当2=a 时,()22-x ≤0,原不等式的解集为{}2=x x ;当2<a 时,原不等式的解集为{}2≤≤x a x .综上所述,当当2>a 时,原不等式的解集为{}a x x ≤≤2;当2=a 时,()22-x ≤0,原不等式的解集为{}2=x x ;当2<a 时,原不等式的解集为{}2≤≤x a x . (2)由题意可知,当(]4,1∈x 时,不等式()5212+---x x a x ≥0恒成立.∴当(]4,1∈x 时,a ≤1522-+-x x x 恒成立,只需a ≤min2152⎪⎭⎫⎝⎛-+-x x x 即可.∵(]4,1∈x ,∴()14114115222-+-=-+-=-+-x x x x x x x ≥()41412=-⋅-x x . 当且仅当141-=-x x ,即3=x 时,等号成立.∴4152min 2=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-x x x .∴a ≤4,即实数a 的取值范围为(]4,∞-.例30.(1)已知命题∈∀x p :R ,a x x +-22≥0,命题∈∃x q :R ,0122=-++a x x ,若p 为真命题,q 为假命题,求实数a 的取值范围;(2)已知a ≥21,二次函数c ax x a y ++-=22,其中c a ,均为实数,证明对任意x (0≤x ≤1),均有y ≤1成立的充要条件是c ≤43.解:(1)∵命题∈∀x p :R ,a x x +-22≥0为真命题∴()a a 44422-=--=∆≤0,解之得: a ≥1.∵命题∈∃x q :R ,0122=-++a x x 为假命题 ∴⌝q :∈∀x R ,0122≠-++a x x 为真命题. ∴()01241<--=∆a ,解之得:85>a . ∴实数a 的取值范围是[)+∞,1;(2)证明: 二次函数c ax x a y ++-=22图象的对称轴为直线aa a x 2122=--=. ∵a ≥21,∴a210<≤1. ∵[]1,0∈∀x ,02<-a∴函数c ax x a y ++-=22的最大值在顶点处取得,即4144222max +=---=c a a c a y . 充分性: ∵c ≤43,∴41+c ≤14143=+,即max y ≤1. ∴y ≤1;必要性: ∵[]1,0∈∀x ,均有y ≤1成立. ∴max y ≤1,即41+c ≤1,解之得: c ≤43. 综上所述, 对任意x (0≤x ≤1),均有y ≤1成立的充要条件是c ≤43.例31.已知关于x 的不等式222++-m mx x ≤0(∈m R )的解集为M . (1)当M 为空集时,求m 的取值范围;(2)在(1)的条件下,求1522+++m m m 的最小值;(3)当M 不为空集,且{}41≤≤⊆x x M 时,求实数m 的取值范围.解:(1)∵不等式222++-m mx x ≤0(∈m R )的解集为M 为空集∴()()084424222<--=+--=∆m m m m ,解之得:21<<-m .∴m 的取值范围是{}21<<-m m ;(2)由(1)可知: 21<<-m ,∴310<+<m .∴()14114115222+++=+++=+++m m m m m m m ≥()41412=+⋅+m m . 当且仅当141+=+m m ,即1=m 时,等号成立. ∴1522+++m m m 的最小值为4;(3)由题意可知,方程0222=++-m mx x 的两个实数根均在[]4,1内 设()222++-=m mx x x f ,则有:()()()()⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤--≤≥++-=≥++-=≥+--=∆42210281640221102422m m m f m m f m m ,解之得: 2≤m ≤718. ∴实数m 的取值范围是⎥⎦⎤⎢⎣⎡718,2. 例32. 当10<<x 时,若关于x 的二次方程m mx x 2122-=++有两个不相等的实数根,求实数m 的取值范围.分析 本题考查的是一元二次方程的K 分布:两根均在()21,k k 内. 解: ∵m mx x 2122-=++∴01222=+++m mx x . 设()1222+++=m mx x x f .∵该方程在()1,0内有两个不相等的实数根∴()()()()⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>+++=>+=<-<>+-=∆01221101201220012422m m f m f m m m ,解之得:2121-<<-m . ∴实数m 的取值范围是⎪⎭⎫ ⎝⎛--21,21.重要结论 一元二次方程的实数根的K 分布:一元二次方程02=++c bx ax (0>a )的两个实数根分别为21,x x ,且21x x <.(1)若k x x <<21,则有:()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧><->∆020k f k a b; (2)若21x x k <<,则有:()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>>->∆020k f k a b; (3)若21x k x <<,则有:()0<k f ;(4)若2211k x x k <<<,即两根21,x x 在()21,k k 内,则有:()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>><-<>∆00202121k f k f k a b k(5)若11k x <,且22k x >(21k k <),则有:()()⎩⎨⎧<<021k f k f ; (6)()()212211,,,k k x k k x ∈∈中只有一个成立,即方程只有一个实数根在()21,k k 内,则有:()()021<k f k f或⎪⎩⎪⎨⎧<-<=∆2120k ab k . 例33. 已知二次函数1222-+-=t tx x y (∈t R ).(1)若该二次函数有两个互为相反数的零点,解不等式1222-+-t tx x ≥0; (2)若关于x 的方程01222=-+-t tx x 的两个实数根均大于2-且小于4,求实数t 的取值范围.解:(1)∵二次函数1222-+-=t tx x y 有两个互为相反数的零点∴方程01222=-+-t tx x 有两个互为相反数的实数根,设为21,x x ,∴021=+x x . 由根与系数的关系定理可得:0221==+t x x ,解之得:0=t .∵1222-+-t tx x ≥0∴12-x ≥0,解之得:x ≥1或x ≤1-. ∴该不等式的解集为{}11-≤≥x x x 或;(2)∵()()044441422222>=+-=---=∆t t t t∴∈∀t R ,该方程总有两个不相等的实数根. ∵方程的两个实数根均大于2-且小于4∴()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>+-=>++=-<--<-015840342422222t t f t t f t ,解之得:31<<-t .∴实数t 的取值范围是()3,1-. 例34. 已知二次函数12+-=bx ax y .(1)是否存在实数b a ,,使不等式012>+-bx ax 的解集是{}21<<x x ?若存在,求实数b a ,的值,若不存在,请说明理由;(2)若a 为整数,2+=a b ,且方程012=+-bx ax 在{}12-<<-∈x x x 上恰有一个实数根,求a 的值.解:(1)假设存在这样的实数b a ,.∵不等式012>+-bx ax 的解集是{}21<<x x ∴0<a ,方程012=+-bx ax 的两个实数根分别为2,1. 由根与系数的关系定理可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯=+=--21121aa b ,解之得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==2321b a . ∵021>=a ,与0<a 矛盾 ∴不存在这样的实数b a ,,使不等式012>+-bx ax 的解集是{}21<<x x ; (2)∵2+=a b ∴()0122=++-x a ax .∵()[]()0314242222>+-=+-=-+-=∆a a a a a∴方程()0122=++-x a ax 总有两个不相等的实数根.∵方程()0122=++-x a ax 在{}12-<<-∈x x x 上恰有一个实数根 ∴()()[]()[]0121122222<+++-⨯⨯+++-⨯a a a a整理得:()()03256<++a a ,解之得:6523-<<-a . ∵a 为整数 ∴a 的值为1-.例35. 已知不等式052>+-b ax x 的解集为{}14<>x x x 或. (1)求实数b a ,的值; (2)若10<<x ,()xbx a x f -+=1,求函数()x f 的最小值. 分析 (1)一元二次不等式的解的结构与二次项系数的符号有关,且一元二次不等式解集的端点值就是其对应的一元二次方程的两个实数根;(2)注意到()11=-+x x ,且01,10>-<<x x ,考虑利用基本不等式求函数()x f 的最小值.解:(1)∵不等式052>+-b ax x 的解集为{}14<>x x x 或∴方程052=+-b ax x 的两个实数根分别4和1. 由根与系数的关系定理可得:⎩⎨⎧⨯=+=14145b a ,解之得:⎩⎨⎧==41b a . ∴a 的值为1,b 的值为4; (2)由(1)可知:4,1==b a . ∴()xx x f -+=141. ∵10<<x ,∴01>-x . ∴()()[]x x x x x x x x x x x f -+-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-+=-+=11451411141 ≥911425=-⋅-+xxx x . 当且仅当x x x x -=-114,即31=x 时,等号成立. ∴函数()x f 的最小值为9.。
章节测试题1.【答题】抛物线y=﹣x2+2x+m﹣2与y轴的交点为(0,﹣4),那么m=______.【答案】-2【分析】把点的坐标代入解析式解答即可.【解答】因为抛物线y=﹣x2+2x+m﹣2与y轴的交点为(0,﹣4),所以m﹣2=﹣4,解得m=﹣2.故答案为﹣2.2.【答题】若函数的图像与轴有公共点,则实数a的取值范围______.【答案】a≥-1【分析】根据二次函数与一元二次方程的关系解答即可.【解答】因为二次函数的图像与x轴有公共点,所以,解得: a≥-1,故答案为: a≥-1.3.【答题】若函数y=mx2﹣(m﹣3)x﹣4的图象与x轴只有一个交点,则m的值为______.【答案】0、-1或-9【分析】根据二次函数与一元二次方程的关系解答即可.【解答】当m=0时,原函数解析式为y=3x﹣4,令y=0,则有3x﹣4=0,解得:x=,∴此时函数y=mx2﹣(m﹣3)x﹣4的图象与x轴只有一个交点,∴m=0符合题意;当m≠0时,∵二次函数y=mx2﹣(m﹣3)x﹣4的图象与x轴只有一个交点,∴△=[﹣(m﹣3)]2﹣4×(﹣4)m=0,即m2+10m+9=0,解得:m1=﹣1,m2=﹣9.综上所述:m的值为0、﹣1或﹣9,故答案为0、﹣1或﹣9.4.【答题】抛物线y=9x2﹣px+4与x轴只有一个公共点,则p的值是______.【答案】±12【分析】根据二次函数与一元二次方程的关系解答即可.【解答】解:抛物线与x轴只有一个交点,则△=b2-4ac=0,故:p2-4×9×4=0,解得p=±12.故答案为:±12.5.【答题】已知抛物线y=ax2+4ax+t与x轴的一个交点A(﹣1,0),求抛物线与x轴的另一个交点坐标______.【答案】(-3,0)【分析】根据二次函数与一元二次方程的关系解答即可.【解答】解:由抛物线y=ax2+4ax+t知,该抛物线的对称轴是x=-=-2.∵该抛物线与x轴的两交点一定关于对称轴对称,∴另一个交点为(-3,0).故答案是:(-3,0).6.【答题】若抛物线与轴有两个公共点,则的取值范围是______.【答案】m>-1【分析】根据二次函数与一元二次方程的关系解答即可.【解答】∵与轴相交两点,∴,∴.7.【答题】如果二次函数的顶点在x轴上,那么m =______.【答案】17【分析】根据二次函数与一元二次方程的关系解答即可. 二次函数的顶点在x轴上,说明二次函数的图象与x轴只有一个交点.【解答】解:二次函数的顶点在x轴上,解得:故答案为:8.【答题】一次函数y=x+1与二次函数y=x2﹣x+2的图象有______个交点.【答案】1【分析】根据二次函数与一元二次方程的关系解答即可.【解答】由消去可得得方程:,解得,∴一次函数y=x+1与二次函数y=x2﹣x+2的图象有1个交点.故答案为:1.9.【答题】若抛物线y=mx2+mx-2与x轴只有一个交点,则m= ______ .【答案】-8【分析】根据二次函数与一元二次方程的关系解答即可.【解答】解:抛物线y=mx2+mx-2与x轴只有一个交点,则:解得:或二次项系数故故答案为:10.【答题】抛物线与轴的公共点的个数是______.【答案】2【分析】根据二次函数与一元二次方程的关系解答即可.【解答】∵抛物线解析式为:y=x2−x−1,∴a=1,b=−1,c=−1,∴△=b2−4ac=(−1)2−4×1×(−1)=1+4=5>0,∴抛物线与x轴有两个交点,故答案为:2.11.【答题】已知抛物线y=x2−2x+2-a与x轴有两个不同的交点,则直线y=ax+a不经过第______ 象限。
5.4二次函数与一元二次方程-苏科版九年级数学下册专题巩固训练一、选择题1、下面的表格列出了函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,且a≠0)的部分x与y的对应值,那么方程ax2+bx+c=0的一个根x的取值范围是( )x … 6.17 6.18 6.19 6.20…y …-0.03-0.010.020.04…A.6<x<6.17 B.6.17<x<6.18 C.6.18<x<6.19 D.6.19<x<6.202、已知二次函数y=(a﹣1)x2﹣2x+1的图象与x轴有两个交点,则a的取值范围是()A.a<2 B.a>2 C.a<2且a≠1 D.a<﹣23、若函数y=x2-2x+b的图象与坐标轴有三个交点,则b的取值范围是()A.b<1且b≠0 B.b>1 C.0<b<1 D.b<14、王芳将如图所示的三条水平直线m1,m2,m3中的一条记为x轴(向右为正方向),三条竖直直线m4,m5,m6中的一条记为y轴(向上为正方向),并在此坐标平面内画出了抛物线y=ax2-6ax-3,则她所选择的x轴和y轴分别为()A.m1,m4B.m2,m5C.m3,m6D.m4,m55、某同学在利用描点法画二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象时,先取自变量x的一些值,计算出相应的函数值y,如下表所示:x …0 1 2 3 4 …y …﹣3 0 ﹣1 0 3 …接着,他在描点时发现,表格中有一组数据计算错误,他计算错误的一组数据是()A.B.C.D.6、已知二次函数y=x2-x+14m-1的图像与x轴有交点,则m的取值范围是()A.m≤5 B.m≥2 C.m<5 D.m>27、若抛物线y=(x﹣2m)2+3m﹣1(m是常数)与直线y=x+1有两个交点,且这两个交点分别在抛物线对称轴的两侧,则m的取值范围是()A.m<2 B.m>2 C.m D.m8、若二次函数y=2x2+mx+8的图像如图所示,则m的值是()B.8 C.±8 D.69、如图,已知二次函数y=13x2+23x−1的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,连接AC,点P是抛物线上的一个动点,记△APC的面积为S,当S=2时,相应的点P的个数是()A.4 个B.3个C.2个D.1个10、已知二次函数y =-x 2+x +6及一次函数y =-x +m ,将该二次函数在x 轴上方的图象沿x 轴翻折到x 轴下方,图象的其余部分不变,得到一个新函数图象(如图),当直线y =-x +m 与新图象有4个交点时,m 的取值范围是( )A .-254<m<3B .-254<m<2 C .-2<m <3 D .-6<m <-2 二、填空题11、抛物线y =x 2+2x -3与x 轴的交点坐标是________ 和________ ,一元二次方程x 2+2x -3=0的两根是____________ ,故抛物线y =x 2+2x -3与x 轴交点的________ 就是一元二次方程x 2+2x -3=0的两个根.12、抛物线y =ax 2+bx+c 经过点A (﹣4,0),B (3,0)两点,则关于x 的一元二次方程ax 2+bx+c =0的解是13、已知函数y =-2x 2+4x +b 的部分图像如图所示,2x 2+4x +b =0的解为______________.=ax 2+c 与直线y =mx +n 交于A (-1,p ),B (3,q )两点,则不等式ax 2-mx +c >n 的解集是________.15,二次函数y =2x 2-6x +m 的函数值总是正值,你认为m 的取值范围是________.16、二次函数y =ax 2+bx +c 的部分图象如图所示,则ax 2+bx +c >0时,x 的取值范围是_________________,ax 2+bx +c <-1时,x 的取值范围是______________.17、若关于x 的函数y=(a+2)x 2﹣(2a ﹣1)x+a ﹣2的图象与坐标轴有两个交点,则a 的值为_____18、在平面直角坐标系中,抛物线y =x 2+mx -34m 2(m >0)与x 轴交于A ,B 两点.若A ,B 两点到原点的距离分别为OA ,OB ,且满足1OB -1OA =23,则m 的值等于________. 三、解答题19、如图,抛物线y =-x 2+3x +4与x 轴交于A ,B 两点.(1)求线段AB 的长;(2)已知点C(m ,m +1)在第一象限的抛物线上,求△ABC 的面积S.20、如图,二次函数y =(x -2)2+m 的图像与y 轴交于点C ,B 是点C 关于该二次函数图像的对称轴对称的点.已知一次函数y =kx +b 的图像经过该二次函数图像上的点A(1,0)及点B.(1)求二次函数与一次函数的表达式;(2)根据图像,写出满足kx +b ≥(x -2)2+m 的x 的取值范围.211=ax 2-4ax -5(a >0).(1)当a =1时,求抛物线与x 轴的交点坐标及对称轴.(2)①试说明无论a 为何值,抛物线C 1一定经过两个定点,并求出这两个定点的坐标;②将抛物线C 1沿这两个定点所在的直线翻折,得到抛物线C 2,直接写出C 2的表达式.(3)若(2)中抛物线C 2的顶点到x 轴的距离为2,求a 的值.22、对于某一函数给出如下定义:对于任意实数m ,当自变量x m ≥时,函数y 关于x 的函数图象为1G ,将1G 沿直线x m =翻折后得到的函数图象为2G ,函数G 的图象由1G 和2G 两部分共同组成,则函数G为原函数的“对折函数”,如函数y x =(2x ≥)的对折函数为(2)4(2)x x y x x ≥⎧=⎨-+<⎩. (1)求函数2(1)4y x =--(1x ≥-)的对折函数;(2)若点(,5)P m 在函数2(1)4y x =--(1x ≥-)的对折函数的图象上,求m 的值;(3)当函数2(1)4y x =--(x n ≥)的对折函数与x 轴有不同的交点个数时,直接写出n 的取值范围.23、已知:如图,抛物线y =ax 2+3ax +c(a >0)与y 轴负半轴交于点C ,与x 轴交于A ,B 两点,点A 在点B 的左侧,点B 的坐标为(1,0),OC =3OB.(1)求抛物线的解析式.(2)若D 是线段AC 下方抛物线上的动点,求四边形ABCD 面积的最大值.(3)若点E 在x 轴上,点P 在抛物线上.是否存在以A ,C ,E ,P 为顶点且以AC 为一边的平行四边形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.5.4二次函数与一元二次方程 -苏科版九年级数学下册 专题巩固训练(答案)一、选择题 1、下面的表格列出了函数y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 是常数,且a ≠0)的部分x 与y 的对应值,那么方程ax 2+bx +c =0的一个根x 的取值范围是( C )x … 6.17 6.18 6.19 6.20 …y … -0.03 -0.01 0.02 0.04 …A .6<x <6.17B .6.17<x <6.18C .6.18<x <6.19D .6.19<x <6.20 2、已知二次函数y =(a ﹣1)x 2﹣2x +1的图象与x 轴有两个交点,则a 的取值范围是( )A .a <2B .a >2C .a <2且a ≠1D .a <﹣2【分析】根据抛物线与x 轴的交点问题得到△=22﹣4(a ﹣1)>0,a ﹣1≠0,然后解不等式即可.【解答】解:由题意得:,解得:.故选:C .3、若函数y =x 2-2x +b 的图象与坐标轴有三个交点,则b 的取值范围是( )A .b <1且b ≠0B .b >1C .0<b <1D .b <1 【答案】A 【解析】 ∵函数y =x 2-2x +b 的图象与坐标轴有三个交点,∴⎩⎪⎨⎪⎧(-2)2-4b >0,b ≠0,解得b <1且b ≠0.4、王芳将如图所示的三条水平直线m 1,m 2,m 3中的一条记为x 轴(向右为正方向),三条竖直直线m 4,m 5,m 6中的一条记为y 轴(向上为正方向),并在此坐标平面内画出了抛物线y =ax 2-6ax -3,则她所选择的x 轴和y 轴分别为( )A .m 1,mB .m ,m 5C .m 3,m 6D .m 4,m 5【答案】A [解析] ∵y =ax -6ax -3=a (x -3)2-3-9a ,∴抛物线的对称轴为直线x =3,∴王芳选择的y 轴为直线m 4.∵抛物线y =ax 2-6ax -3与y 轴的交点为(0,-3),∴抛物线与y 轴的交点在x 轴的下方,∴王芳选择的x 轴为直线m 1.5、某同学在利用描点法画二次函数y =ax 2+bx+c (a ≠0)的图象时,先取自变量x 的一些值,计算出相应的函数值y ,如下表所示:x … 0 1 2 3 4 …y … ﹣3 0 ﹣1 0 3 …接着,他在描点时发现,表格中有一组数据计算错误,他计算错误的一组数据是( A )A .B .C .D .6、已知二次函数y =x 2-x +14m -1的图像与x 轴有交点,则m 的取值范围是( ) A .m ≤5 B .m ≥2 C .m <5 D .m >2[解析] ∵二次函数的图像与x 轴有交点,∴b 2-4ac =(-1)2-4×⎝⎛⎭⎫14m -1≥0,解得m ≤5.故选A.7、若抛物线y=(x ﹣2m )2+3m ﹣1(m 是常数)与直线y=x+1有两个交点,且这两个交点分别在抛物线对称轴的两侧,则m 的取值范围是( A )A .m <2B .m >2C .mD .m8、若二次函数y =2x 2+mx +8的图像如图所示,则m 的值是( )A .-8B .8C .±8D .6[解析] 由图可知,抛物线与x 轴只有一个交点,∴b 2-4ac =m 2-4×2×8=0,解得m =±8.又∵对称轴为直线x =-m 2×2<0,∴m >0,∴m 的值为8.故选B.9、如图,已知二次函数y=13x 2+ 23x −1的图象与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,连接AC ,点P 是抛物线上的一个动点,记△APC 的面积为S ,当S=2时,相应的点P 的个数是( C )A .4 个B .3个C .2个D .1个10、已知二次函数y =-x 2+x +6及一次函数y =-x +m ,将该二次函数在x 轴上方的图象沿x 轴翻折到x 轴下方,图象的其余部分不变,得到一个新函数图象(如图),当直线y =-x +m 与新图象有4个交点时,m 的取值范围是( )A .-254<m<3B .-254<m<2C .-2<m <3D .-6<m <-2【答案】D 【解析】 如图,当y =0时,-x 2+x +6=0,解得x 1=-2,x 2=3,则A (-2,0),B (3,0).将该二次函数在x 轴上方的图象沿x 轴翻折到x 轴下方的部分图象的解析式为y =(x +2)(x -3),即y =x 2-x -6(-2≤x ≤3).当直线y =-x +m 经过点A (-2,0)时,2+m =0,解得m =-2;当直线y =-x +m 与抛物线y =x 2-x -6有唯一公共点时,方程x 2-x -6=-x +m 有两个相等的实数根,解得m =-6.所以当直线y =-x +m 与新图象有4个交点时,m 的取值范围为-6<m <-2.二、填空题11、抛物线y =x 2+2x -3与x 轴的交点坐标是________ 和________ ,一元二次方程x 2+2x -3=0的两根是____________ ,故抛物线y =x 2+2x -3与x 轴交点的________ 就是一元二次方程x 2+2x -3=0的两个根.答案:(-3,0) (1,0) x 1=-3,x 2=1 横坐标12、抛物线y =ax 2+bx+c 经过点A (﹣4,0),B (3,0)两点,则关于x 的一元二次方程ax 2+bx+c =0的解是 ﹣4或3.13、已知函数y =-2x 2+4x +b 的部分图像如图所示,2x 2+4x +b =0的解为______________.[x =1,∵图像与x 轴的一个交点坐标为(3,0),∴图像与x 轴的另一个交点坐标为(-1,0),∴关于x 的一元二次方程-2x 2+4x +b =0的解为x 1=-1,x 2=3.14、如图,抛物线y =ax 2+c 与直线y =mx +n 交于A (-1,p ),B (3,q )两点,则不等式ax 2-mx +c >n 的解集是___x <-1或x >3 _____.15,二次函数y =2x 2-6x +m 的函数值总是正值,你认为m 的取值范围是________.[解析] ∵二次函数y =2x 2-6x +m 的函数值总是正值,a =2>0,∴函数图像与x 轴无交点,即b 2-4ac <0,∴36-8m <0,解得m >92. 16、二次函数y =ax 2+bx +c 的部分图象如图所示,则ax 2+bx +c >0时,x 的取值范围是_________________,ax 2+bx +c <-1时,x 的取值范围是______________.答案:x >3或x <-1,0<x <217、若关于x 的函数y=(a+2)x 2﹣(2a ﹣1)x+a ﹣2的图象与坐标轴有两个交点,则a 的值为_﹣2,2或174 ____18、在平面直角坐标系中,抛物线y =x 2+mx -34m 2(m >0)与x 轴交于A ,B 两点.若A ,B 两点到原点的距离分别为OA ,OB ,且满足1OB -1OA =23,则m 的值等于________. [解析] 设方程x 2+mx -34m 2=0的两根分别为x 1,x 2,且x 1<x 2,则x 1+x 2=-m <0,x 1x 2=-34m 2<0, 所以x 1<0,x 2>0,由1OB -1OA =23,可知OA >OB ,又m >0,x 1+x 2<0, 所以抛物线的对称轴在y 轴的左侧,于是OA =|x 1|=-x 1,OB =x 2,所以1x 1+1x 2=23,即x 1+x 2x 1x 2=23,故-m -34m 2=23,解得m =2.三、解答题19、如图,抛物线y =-x 2+3x +4与x 轴交于A ,B 两点.(1)求线段AB 的长;(2)已知点C(m ,m +1)在第一象限的抛物线上,求△ABC 的面积S.4,∴当y =0时,-x 2+3x +4=0,解得x 1=-1,x 2=4,∴A (-1,0),B (4,0),∴AB =5.(2)∵点C (m ,m +1)在第一象限的抛物线上,∴m +1=-m 2+3m +4,且m >0,解得m =3,∴C (3,4).过点C 作CH ⊥AB 于点H ,则CH =4,∴S =12AB ·CH =12×5×4=10.20、如图,二次函数y =(x -2)2+m 的图像与y 轴交于点C ,B 是点C 关于该二次函数图像的对称轴对称的点.已知一次函数y =kx +b 的图像经过该二次函数图像上的点A(1,0)及点B.(1)求二次函数与一次函数的表达式;(2)根据图像,写出满足kx +b ≥(x -2)2+m 的x 的取值范围.0)的坐标代入y =(x -2)2+m ,得(1-2)2+m =0,解得m =-1,∴二次函数的表达式为y =(x -2)2-1.当x =0时,y =4-1=3,故点C 的坐标为(0,3).由于点C 和点B 关于抛物线的对称轴对称,∴点B 的坐标为(4,3).将A (1,0),B (4,3)分别代入y =kx +b ,得⎩⎨⎧k +b =0,4k +b =3,解得⎩⎨⎧k =1,b =-1, 则一次函数的表达式为y =x -1.(2)∵点A ,B 的坐标分别为(1,0),(4,3),∴当kx +b ≥(x -2)2+m 时,1≤x ≤4.21、已知抛物线C 1:y =ax 2-4ax -5(a >0).(1)当a =1时,求抛物线与x 轴的交点坐标及对称轴.(2)①试说明无论a 为何值,抛物线C 1一定经过两个定点,并求出这两个定点的坐标;②将抛物线C 1沿这两个定点所在的直线翻折,得到抛物线C 2,直接写出C 2的表达式.(3)若(2)中抛物线C 2的顶点到x 轴的距离为2,求a 的值.解:(1)当a =1时,抛物线的表达式为y =x 2-4x -5=(x -2)2-9.令y =0,可得(x -2)2-9=0,解得x 1=-1,x 2=5,∴抛物线与x 轴的交点坐标为(-1,0),(5,0),对称轴为直线x =2.(2)①y =ax 2-4ax -5=(x 2-4x )a -5,当x 2-4x =0,即x 1=0,x 2=4时,原抛物线无论a 为何值一定过点(0,-5)和(4,-5)两个定点. ②将抛物线翻折后过点(0,-5)和(4,-5),开口大小与原来抛物线的开口大小相同,开口方向与原来抛物线的开口方向相反,∴设C 2的表达式为y =-ax 2+bx +c .将(0,-5)和(4,-5)代入,得b =4a ,c =-5,∴抛物线C 2的表达式为y =-ax 2+4ax -5.(3)抛物线C 2的表达式y =-ax 2+4ax -5可化为y =-a (x -2)2+4a -5,∴顶点的纵坐标为4a -5,∴|4a -5|=2, 解得a =74或a =34.22、对于某一函数给出如下定义:对于任意实数m ,当自变量x m ≥时,函数y 关于x 的函数图象为1G ,将1G 沿直线x m =翻折后得到的函数图象为2G ,函数G 的图象由1G 和2G 两部分共同组成,则函数G 为原函数的“对折函数”,如函数y x =(2x ≥)的对折函数为(2)4(2)x x y x x ≥⎧=⎨-+<⎩. (1)求函数2(1)4y x =--(1x ≥-)的对折函数;(2)若点(,5)P m 在函数2(1)4y x =--(1x ≥-)的对折函数的图象上,求m 的值; (3)当函数2(1)4y x =--(x n ≥)的对折函数与x 轴有不同的交点个数时,直接写出n 的取值范围.(1)22(1)4(1)(3)4(1)x x y x x ⎧--≥-=⎨+-<-⎩; (2)4m =或-6; (3)n<-1时,与x 轴有4个交点,n=-1时,与x 轴有3个交点;13n -<<与x 轴有2个交点;n=3时,与x 轴有1个交点;n>3时,与x 轴无交点.23、已知:如图,抛物线y =ax 2+3ax +c(a >0)与y 轴负半轴交于点C ,与x 轴交于A ,B 两点,点A 在点B 的左侧,点B 的坐标为(1,0),OC =3OB.(1)求抛物线的解析式.(2)若D 是线段AC 下方抛物线上的动点,求四边形ABCD 面积的最大值.(3)若点E 在x 轴上,点P 在抛物线上.是否存在以A ,C ,E ,P 为顶点且以AC 为一边的平行四边形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)∵点B 的坐标为(1=3OB ,点C 在y 轴的负半轴上,∴C (0,-3).∵抛物线y =ax 2+3ax +c 经过点B ,C ,∴⎩⎪⎨⎪⎧-3=c ,0=a +3a +c ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =34,c =-3,∴y =34x 2+94x -3. (2)∵y =34x 2+94x -3, 令y =0,则34x 2+94x -3=0,解得x 1=-4,x 2=1,∴A (-4,0). 设D (m ,34m 2+94m -3),其中-4<m <0, 连接OD , 则S 四边形ABCD =S △AOD +S △OCD +S △BOC =12×4×(-34m 2-94m +3)+12×3×(-m )+12×3×1=-32m 2-6m +152=-32(m +2)2+272, ∴当m =-2时,S 四边形ABCD 有最大值,最大值为272. (3)存在.如图所示,①过点C 作CP 1∥x 轴交抛物线于点P 1,过点P 1作P 1E 1∥AC 交x 轴于点E 1,此时四边形ACP 1E 1为平行四边形.∵C (0,-3),∴可设P 1(x ,-3), ∴34x 2+94x -3=-3, 解得x 1=0,x 2=-3,∴P 1(-3,-3);②平移直线AC 交x 轴于点E ,交x 轴上方的抛物线于点P ,当AC =PE 时,四边形ACEP 为平行四边形.∵C (0,-3),∴可设P (x ′,3), ∴34x ′2+94x ′-3=3,即x ′2+3x ′-8=0, 解得x ′=-3+412或x ′=-3-412, 此时存在点P 2(-3+412,3)和P 3(-3-412,3)符合题意. 综上所述,点P 的坐标为(-3,-3)或⎝ ⎛⎭⎪⎫-3+412,3或⎝ ⎛⎭⎪⎫-3-412,3.。
二次函数与一元二次方程教案教案标题:探索二次函数与一元二次方程教案目标:1. 了解二次函数与一元二次方程的定义和基本性质;2. 掌握解一元二次方程的方法;3. 掌握二次函数的图像特征和性质;4. 能够应用二次函数和一元二次方程解决实际问题。
教案步骤:一、引入(5分钟)1. 利用实例引出学生对于二次函数和一元二次方程的初步认识。
2. 引导学生思考二次函数与一元二次方程的联系,并提出学习的目标。
二、理论讲解(15分钟)1. 介绍二次函数的定义和一般形式,解释二次函数图像的特征。
2. 讲解一元二次方程的定义和一般形式,介绍解一元二次方程的方法。
三、解题演练(20分钟)1. 给学生提供一些简单的一元二次方程,引导学生运用所学方法解题。
2. 给学生提供一些简单的二次函数图像,要求学生根据图像特征写出函数的表达式。
四、拓展应用(15分钟)1. 提供一些实际问题,引导学生将问题转化为一元二次方程,并解答问题。
2. 提供一些实际问题,引导学生根据问题描述绘制对应的二次函数图像,并分析解决问题的方法。
五、总结归纳(10分钟)1. 学生总结二次函数与一元二次方程的基本性质和解题方法。
2. 教师对本节课的重点内容进行总结,并强调学生在课后的复习重点。
六、作业布置(5分钟)1. 布置一些练习题,要求学生巩固所学的知识和解题方法。
2. 鼓励学生积极思考,提出问题并准备下节课的讨论。
教案评估:1. 课堂参与度:观察学生在课堂上的积极参与程度;2. 练习题表现:检查学生对于二次函数和一元二次方程的掌握情况;3. 实际问题解决能力:评估学生运用所学知识解决实际问题的能力。
教案扩展:1. 可以引入二次函数的最值问题,进一步拓展学生对于二次函数的理解;2. 可以引入一元二次方程的根与系数之间的关系,加深学生对于一元二次方程的理解。
教案注意事项:1. 确保学生已经掌握一元一次方程的解法和基本概念,为学习二次函数和一元二次方程打下基础;2. 鼓励学生多做练习,加深对于二次函数和一元二次方程的理解;3. 教师要及时给予学生反馈,帮助他们纠正错误和提高解题能力。
课题: 5.4 二次函数与一元二次方程讲学稿(2)班级姓名教学过程第一环节复习回顾1 、若方程ax2+bx+c=0的根为x1=-2和x2=3,则二次函数 y=ax2+bx+c的图象与x轴交点坐标是。
2、判断函数 y=x2+2x-5与x轴的交点情况是()A 两个交点B 一个交点C 没有交点D 不能确定3、已知函数y=x2+4x-5求:⑴此函数图象与x轴和y轴的交点坐标;⑵此函数对称轴﹑顶点坐标﹑并说出函数的增减性;⑶思考:根据函数图象直接写出不等式 x2+4x-5 > 0 的解集.第二环节仔细观察、大胆联想问题:函数y = ax2 +bx +c的图象如下图所示,根据图象给出的信息你能得到些什么结论?第三环节新课学习、用心想一想你能根据函数y=x2+2x-5的图象,探索方程x2+2x-5=0的根的取值范围吗?第四环节大胆尝试、练一练利用二次函数y=x2+2x-5的图象,探索方程x2+2x-5=0的另一根的近似值(精确到0.1)第五环节归纳提高利用二次函数的图象求相应一元二次方程的近似解,一般步骤为:小结:这节课我学会了课堂作业1、练一练,利用二次函数的图象,探索方程x2+x-3=0的根的取值范围解:⑴列表如下:(2)在平面直角坐标系中描点,连线,画图象(3)观察图象,估算方程的近似解(精确到0.1).A 、4<x<5B 、5<x<6C 、6<x<7D 、5<x<73、已知二次函数y=ax 2+bx+c (a≠0)的图象如下图所示,下列说法错误的是( )A 、图象关于直线x=1对称B 、函数ax 2+bx+c (a≠0)的最小值是﹣4C 、﹣1和3是方程ax 2+bx+c (a≠0)的两个根 D 、当x <1时,y 随x 的增大而增大4、利用图象法解不等式0342<+-x x 解:先画出函数342+-=x x y 的图象家庭作业1、下列一元二次方程中,必有一根在相邻自然数3与4之间的是( )A 、x 2-2x +1=0 B 、x 2-3x +1=0 C 、x 2-4x +1=0D 、x 2-5x +1=02判断方程ax 2+bx +c =0(a ≠0,a ,b ,c 为常数)一个解x 的范围是( ) A 、3<x <3.23B 、3.23<x <3.24C 、3.24<x <3.25D 、3.25<x <3.26 3、★关于方程x 2-2007x +1=0,下列说法错误的是( )A 、必有一根满足0<x 1<1B 、必有一根满足2006<x 2<2007C 、必有一根满足1003<x 1<1004D 、两根均满足0<x <2007(第4题) 4、已知二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的顶点坐标(―1,―3.2)及部分图象如上图,由图象可知关于x 的方程ax 2+bx +c =0的两个根分别是x 1=1.3和x 2=__________。
二次函数与一元二次方程、不等式【考纲解读与核心素养】1.一元二次不等式:(1)会从实际情境中抽象出一元二次不等式模型.(2)通过函数图像了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系.(3)会解一元二次不等式.2.结合二次函数的图象,了解函数的零点与方程根的联系,判断一元二次方程根的存在性及根的个数. 3.培养学生的数学抽象、数学运算、数学建模、逻辑推理、直观想象等核心数学素养.【知识清单】1.二次函数(1)二次函数解析式的三种形式:一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0).顶点式:f(x)=a(x-m)2+n(a≠0),顶点坐标为(m,n).零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),x1,x2为f(x)的零点.(2)二次函数的图象和性质2.一元二次不等式的概念及形式(1)概念:我们把只含有一个未知数,并且知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式.(2)形式:①ax2+bx+c>0(a≠0);②ax2+bx+c≥0(a≠0);③ax2+bx+c<0(a≠0);④ax2+bx+c≤0(a≠0).(3)一元二次不等式的解集的概念:一般地,使某个一元二次不等式成立的x的值叫做这个不等式的解,一元二次不等式的所有解组成的集合叫做这个一元二次不等式的解集.3.三个“二次”之间的关系(1)关于x的一元二次不等式ax2+bx+c>0(a≠0)或ax2+bx+c<0(a≠0)的解集;若二次函数为f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则一元二次不等式f(x)>0或f(x)<0的解集,就是分别使二次函数f(x)的函数值为正值或负值时自变量x的取值的集合.(2)三个“二次”之间的关系:设f(x)=ax2+bx+c(a>0),方程ax2+bx+c=0的判别式Δ=b2-4ac判别式ΔΔ>0Δ=0Δ<0=b2-4ac解不等式求方程f(x)=0有两个不等的实有两个相等的实没有实数3.不等式恒成立问题1.一元二次不等式恒成立问题(1)ax 2+bx +c >0(a ≠0)恒成立(或解集为>0<0;(2)ax 2+bx +c ≥0(a ≠0)恒成立(或解集为>0≤0;(3)ax 2+bx +c <0(a ≠0)恒成立(或解集为<0<0;(4)ax 2+bx +c ≤0(a ≠0)恒成立(或解集为<0≤0.2.含参数的一元二次不等式恒成立.若能够分离参数成k <f (x )或k >f (x )形式.则可以转化为函数值域求解.设f (x )的最大值为M ,最小值为m .(1)k <f (x )恒成立⇔k <m ,k ≤f (x )恒成立⇔k ≤m .(2)k >f (x )恒成立⇔k >M ,k ≥f (x )恒成立⇔k ≥M .【典例剖析】高频考点一:二次函数的解析式例1.已知二次函数f(x)满足f(2)=-1,f(-1)=-1,且f(x)的最大值是8,试确定该二次函数的解析式.【答案】f(x)=-4x2+4x+7【解析】解法一(利用“一般式”解题)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0).c=-1,=-4,=4,=7.∴所求二次函数为f(x)=-4x2+4x+7.解法二(利用“顶点式”解题)设f(x)=a(x-m)2+n(a≠0).∵f(2)=f(-1),∴抛物线的对称轴为x=2(1)2+-=12,∴m=12.又根据题意,函数有最大值8,∴n=8,∴y=f(x)=+8.∵f(2)=-1,∴+8=-1,解得a=-4,∴f(x+8=-4x2+4x+7.解法三(利用“零点式”解题)由已知f (x )+1=0的两根为x 1=2,x 2=-1,故可设f (x )+1=a (x -2)(x +1)(a ≠0),即f (x )=ax 2-ax -2a -1.又函数有最大值8,即24(21)4a a a a---=8.解得a =-4或a =0(舍).∴所求函数的解析式为f (x )=-4x 2+4x +7.【规律方法】根据已知条件确定二次函数解析式,一般用待定系数法,选择规律如下:【变式探究】(2019·陕西省咸阳市实验中学高一月考)已知二次函数()f x 满足:任意的x ∈R ,有1122f x f x ⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭成立,且()f x 最小值为34,()f x 与y 轴交点坐标为(0,1)(1)求()f x 的解析式;(2)是否存在实数(,)m n m n <,使()f x 的定义域和值域分别为[,]m n 和33,22m n ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,如果存在,求出,m n ;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)2()1f x x x =-+;(2)存在;122m n ⎧=⎪⎨⎪=⎩【解析】(1)因为1122f x f x ⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以12x =是()f x 图象的对称轴,且最小值为34,故可设213()()24f x a x =-+,由13(0)144f a =+=得1a =,所以213()(24f x x =-+,即2()1f x x x =-+;(2)假设存在实数(,)m n m n <满足题意,由(1)()f x 在1(,2-∞上递减,在1(,)2+∞上递增,若12n ≤,显然不合题意;若12m n <≤,则3324m =,12m =,不合题意,所以12m ≥,2()33()2f m m f n n ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即,m n 是方程3()2f x x =的两不等实根,3()2f x x =,即2312x x x -+=,25102x x -+=,112x =,22x =,所以122m n ⎧=⎪⎨⎪=⎩.高频考点二:二次函数图象的识别例2.(2020·山东省微山县第一中学高一月考)对数函数(log 0a y x a =>且)1a ≠与二次函数()21y a x x =--在同一坐标系内的图像不可能是()A.B.C.D.【答案】A 【解析】当01a <<时,函数log a y x =单调递减,()21y a x x =--开口向下,对称轴在y 轴的左侧,排除C ,D ;当1a >时,函数log a y x =单调递增,()21y a x x =--开口向上,对称轴在y 轴的右侧,排除B ;故选:A【总结提升】识别二次函数图象应学会“三看”【变式训练】(2019·辽宁高考模拟(理))函数的图象大致是()A.B.C.D.【答案】C【解析】当时,,所以舍去A,D,当时,,所以舍去B,综上选C.高频考点三:二次函数的单调性问题例3.(2019·北京临川学校高二期末(文))若函数f(x)=8x2-2kx-7在[1,5]上为单调函数,则实数k的取值范围是()A.(-∞,8]B.[40,+∞)C.(-∞,8]∪[40,+∞)D.[8,40]【答案】C 【解析】由题意得,函数()2827f x x kx =--图象的对称轴为8kx =,且抛物线的开口向上,∵函数()2827f x x kx =--在[1,5]上为单调函数,∴18k ≤或58k≥,解得8k ≤或40k ≥,∴实数k 的取值范围是][(),840,∞∞⋃-+.故选C.【总结提升】研究二次函数单调性的思路(1)二次函数的单调性在其图象对称轴的两侧不同,因此研究二次函数的单调性时要依据其图象的对称轴进行分类讨论.(2)若已知f (x )=ax 2+bx +c (a >0)在区间A 上单调递减(单调递增),则A ⊆⊆-b2a ,+∞A 一定在函数对称轴的左侧(右侧).【变式探究】(2019·浙江“超级全能生”模拟)已知在(-∞,1]上递减的函数f (x )=x 2-2tx +1,且对任意的x 1,x 2∈[0,t +1],总有|f (x 1)-f (x 2)|≤2,则实数t 的取值范围是()A.[-2,2]B.[1,2]C.[2,3]D.[1,2]【答案】B【解析】由于f (x )=x 2-2tx +1的图象的对称轴为x =t ,又y =f (x )在(-∞,1]上是减函数,所以t ≥1.则在区间[0,t +1]上,f (x )max =f (0)=1,f (x )min =f (t )=t 2-2t 2+1=-t 2+1,要使对任意的x1,x2∈[0,t+1],都有|f(x1)-f(x2)|≤2,只需1-(-t2+1)≤2,解得-2≤t≤ 2.又t≥1,∴1≤t≤ 2.高频考点四:二次函数的最值问题例4.(浙江省名校新高考研究联盟(Z20)2019届联考)】设函数,当时,记的最大值为,则的最小值为______.【答案】【解析】去绝对值,利用二次函数的性质可得,在的最大值为,,,中之一,所以可得,,,,上面四个式子相加可得即有,可得的最小值为.故答案为.【技巧点拨】二次函数最值问题的类型及求解策略(1)类型:①对称轴、区间都是给定的;②对称轴动、区间固定;③对称轴定、区间变动.(2)解决这类问题的思路:抓住“三点一轴”数形结合,三点是指区间两个端点和中点,一轴指的是对称轴,结合配方法,根据函数的单调性及分类讨论的思想即可完成.【变式探究】(2019·天津高考模拟(文))若不等式213232a x x --++≤对任意实数x 都成立,则实数a 的最大值为________.【答案】13-【解析】设2()23,f x x x =-++不等式213232a x x --++≤对任意实数x 都成立,只需满足13max ()2a f x -≤,即可.22max ()23(1)4()4,f x x x x f x =-++=--+⇒=所以有13142,3a a -≤⇒≤-因此实数a 的最大值为13-.高频考点五:二次函数的恒成立问题例5.(2019·北京高三高考模拟(理))已知函数2221,30,()2,0 3.x x a x f x x x a x ⎧++--≤≤=⎨-+-<≤⎩当0a =时,()f x 的最小值等于____;若对于定义域内的任意x ,()f x x ≤恒成立,则实数a 的取值范围是____.【答案】3-1[,1]4【解析】当0a =时,2221,30,()2,0 3.x x x f x x x x ⎧+--≤≤=⎨-+<≤⎩,-3≤x≤0时,f(x)=(x +1)2-2,得:当x=-1时,f (x )有最小值为-2,0<x≤3时,f(x)=-(x -1)2+1,得:当x=3时,f (x )有最小值为-3,所以,当0a =时,()f x 的最小值等于-3,定义域内的任意,()||x f x x ≤恒成立,①-3≤x≤0时,有221x x a x ++-≤-,即:231a x x ≤--+恒成立,令2()31g x x x =--+=2313()24x -++,在-3≤x≤0时,g (x )有最小值:g (0)=g (-3)=1,所以,1a ≤,②0<x≤3时,有22x x a x -+-≤,即:2a x x ≥-+恒成立,令2()h x x x =-+21124x ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,在0<x≤3时,g (x)有最大值:g (12)=14,所以,14a ≥,实数a 的取值范围是1[,1]4【总结提升】由不等式恒成立求参数的取值范围的思路及关键1.一般有两个解题思路:一是分离参数;二是不分离参数.2.两种思路都是将问题归结为求函数的最值,至于用哪种方法,关键是看参数是否已分离.这两个思路的依据是:(1)a ≥f (x )恒成立⇔a ≥f (x )max ;(2)a ≤f (x )恒成立⇔a ≤f (x )min ..3.有关二次函数的问题,数形结合,密切联系图象是探求解题思路的有效方法.一般从:①开口方向;②对称轴位置;③判别式;④端点函数值符号四个方面分析.【变式探究】(2020·天津市咸水沽第二中学高三一模)已知函数()2,0x x x f x x ⎧-≤⎪=⎨>⎪⎩.若存在x ∈R使得关于x 的不等式()1f x ax ≤-成立,则实数a 的取值范围是________.【答案】(][),31,-∞--+∞ 【解析】由题意,当0x =时,不等式()1f x ax ≤-可化为01≤-显然不成立;当0x <时,不等式()1f x ax ≤-可化为21x x ax -+≤,所以11a x x ≤+-,又当0x <时,11()2x x x x ⎡⎤⎛⎫+=--+-≤- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,当且仅当1x x -=-,即1x =-时,等号成立;当0x >时,不等式()1f x ax ≤-可化为1ax +≤,即21111ax ⎫≥+=+-≥-⎪⎭;因为存在x ∈R 使得关于x 的不等式()1f x ax ≤-成立,所以,只需213a ≤--=-或1a ≥-.故答案为:(][),31,-∞--+∞ .高频考点六:二次函数与函数零点问题例6.(2020·宜宾市叙州区第一中学校高一月考(理))已知函数2()1(0)f x x ax a =++>.(1)若()f x 的值域为[0,)+∞,求关于x 的方程()4f x =的解;(2)当2a =时,函数22()[()]2()1g x f x mf x m =-+-在[2,1]-上有三个零点,求m 的取值范围.【答案】(1)3x =-或1x =.(2)(1,2]【解析】(1)因为()f x 的值域为[)0,+∞,所以()22min1110242a f x f a a ⎛⎫=-=-+= ⎪⎝⎭.因为0a >,所以2a =,则()221f x x x =++.因为()4f x =,所以2214x x ++=,即2230x x +-=,解得3x =-或1x =.(2)()()()2221g x f x mf x m ⎡⎤=-+-⎣⎦在[]2,1-上有三个零点等价于方程()()22210f x mf x m ⎡⎤-+-=⎣⎦在[]2,1-上有三个不同的根.因为()()22210f x mf x m ⎡⎤-+-=⎣⎦,所以()1f x m =+或()1f x m =-.因为2a =,所以()221f x x x =++.结合()f x 在[]2,1-上的图象可知,要使方程()()22210f x mf x m ⎡⎤-+-=⎣⎦在[]2,1-上有三个不同的根,则()1f x m =+在[]2,1-上有一个实数根,()1f x m =-在[]2,1-上有两个不等实数根,即114011m m <+≤⎧⎨<-≤⎩,解得12m <≤.故m 的取值范围为(]1,2.【规律总结】1.一元二次不等式ax 2+bx +c >0(a ≠0)的解集的端点值是一元二次方程ax 2+bx +c =0的根,也是函数y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴交点的横坐标.2.注意灵活运用根与系数的关系解决问题.【变式探究】(2019·马关县第一中学校高一期末)已知二次函数2()(2)3f x ax b x =+-+,且-1,3是函数()f x 的零点.(1)求()f x 解析式,并解不等式()3f x ≤;(2)若()(sin )g x f x =,求行数()g x 的值域【答案】(1){}02x x x ≤≥或(2)()[0,4]g x ∈【解析】(1)由题意得213313b aa -⎧-+=-⎪⎪⎨⎪-⋅=⎪⎩14a b =-⎧∴⎨=⎩∴()223f x x x =-++2233x x ∴-++≤即220x x -≥∴{}02x x x ≤≥或,(2)令[]sin 1,1t x =∈-()()[]2223140,4g t t t t =-++=--+∈∴()[]0,4g x ∈高频考点七:一元二次不等式恒成立问题例7.(2019·湖北高三月考(理))若对任意的[1,5]x ∈,存在实数a ,使226(,0)x x ax b x a R b ≤++≤∈>恒成立,则实数b 的最大值为()A.9B.10C.11D.12【答案】A 【解析】由[]1,5x ∈时,226x x ax b x ≤++≤恒成立可得:2226x x ax b x x-+≤+≤-+令()()2215f x x x x =-+≤≤,()()2615g x x x x =-+≤≤可得()f x ,()g x 图象如下图所示:要使b 最大,则y ax b =+必过()1,5A ,且与()y f x =相切于点B 则此时5b a =-,即直线方程为:5y ax a=+-联立252y ax a y x x =+-⎧⎨=-+⎩得:()2250x a x a +-+-=()()22450a a ∴∆=---=,解得:216a =由图象可知0a <4a ∴=-()max 549b ∴=--=本题正确选项:A 【总结提升】由不等式恒成立求参数的取值范围的思路及关键1.一般有两个解题思路:一是分离参数;二是不分离参数.2.两种思路都是将问题归结为求函数的最值,至于用哪种方法,关键是看参数是否已分离.这两个思路的依据是:(1)a ≥f (x )恒成立⇔a ≥f (x )max ;(2)a ≤f (x )恒成立⇔a ≤f (x )min ..3.有关二次函数的问题,数形结合,密切联系图象是探求解题思路的有效方法.一般从:①开口方向;②对称轴位置;③判别式;④端点函数值符号四个方面分析.【变式探究】(2020·济源市第六中学高二月考(文))已知函数()21f x x x =-+,若在区间[]1,1-上,不等式()2f x x m >+恒成立,则实数m 的取值范围是___________.【答案】(),1-∞-【解析】要使在区间[]1,1-上,不等式()2f x x m >+恒成立,只需()2231m f x x x x <-=-+恒成立,设()231g x x x =-+,只需m 小于()g x 在区间[]1,1-上的最小值,因为()22353124g x x x x ⎛⎫=-+=-- ⎪⎝⎭,所以当1x =时,()()2min 113111g x g ==-⨯+=-,所以1m <-,所以实数m 的取值范围是(),1-∞-.高频考点八:二次函数的综合应用例8.(2016·上海市松江二中高三月考)设()2f x x x a x =-+(a ∈R)(1)若2a =,求()f x 在区间[]0,3上的最大值;(2)若2a >,写出()f x 的单调区间;(3)若存在[]2,4a ∈-,使得方程()()f x tf a =有三个不相等的实数解,求t 的取值范围.【答案】(1)()max 9f x =;(2)()f x 的单调增区间为2,2a +⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭和(),a +∞,单调减区间2,2a a +⎛⎫ ⎪⎝⎭(3)918t <<【解析】(1)当2a =时,()22f x x x x =-+=224,2{,2x x x x x -+<≥,∴()f x 在R 上为增函数,∴()f x 在[]0,3上为增函数,则()()max 39f x f ==.(2)()()()222,{2,x a x x a f x x a x x a-++<=+-≥,2a >,022a a a ∴<-<<+,当x a ≥时,22a a ->,∴()f x 在(),a +∞为增函数,当x a <时,22022a a a +--=<,即22a a +<,∴()f x 在2,2a +⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭为增函数,在2,2a a +⎛⎫ ⎪⎝⎭为减函数,则()f x 的单调增区间为2,2a +⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭和(),a +∞,单调减区间2,2a a +⎛⎫ ⎪⎝⎭.(3)由(2)可知,当22a -≤≤时,()f x 为增函数,方程不可能有三个不相等实数根,当24a <≤时,由(2)得()()22a f a tf a f +⎛⎫<< ⎪⎝⎭,()22224a a at +<<,即()2218a t a+<<在(]2,4有解,由()22118822a a aa +=++在(]2,4上为增函数,∴当4a =时,()228a a+的最大值为98,则918t <<.【总结提升】对于含有参数的一元二次不等式常见的讨论形式有如下几种情形:1、对二次项系数进行讨论;2、对应方程的根进行讨论;3、对应根的大小进行讨论等;考查恒成立问题,正确分离参数是关键,也是常用的一种手段.通过分离参数可转化为()a h x >或()a h x <恒成立,即()max a h x >或()min a h x <即可,利用导数知识结合单调性求出()max h x 或()min h x 即得解.【变式探究】(2020·海丰县彭湃中学高一期末)已知函数2()(2)f x x m x m =+--,()()f x g x x=,且函数(2)y f x =-是偶函数.(1)求()g x 的解析式;(2)若不等式(ln )ln 0g x n x - 在21,1e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭上恒成立,求n 的取值范围;【答案】(1)6()4(0)g x x x x =-+≠(2)52n - 【解析】(1)∵2()(2)f x x m x m =+--,∴22(2)(2)(2)(2)(6)83f x x m x m x m x m -=-+---=+-+-.∵(2)y f x =-是偶函数,∴60m -=,∴6m =.∴2()46f x x x =+-,∴6()4(0)g x x x x=-+≠.(2)令ln x t =,∵21,1e x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,∴[2,0)t ∈-,不等式(ln )ln 0g x n x - 在21,1e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭上恒成立,等价于()0g t nt - 在[2,0)t ∈-上恒成立,∴2264646411t t n t t t t t-+=-+=-++ .令2641z t t =-++,1s t =,则12s - ,256412z s s =-++-,∴52n -.。
§2.3 二次函数与一元二次方程、不等式 二次函数与一元二次方程、不等式学习目标 1.从函数观点看一元二次方程.了解函数的零点与方程根的关系.2.从函数观点看一元二次不等式.经历从实际情景中抽象出一元二次不等式的过程,了解一元二次不等式的现实意义.3.借助一元二次函数的图象,了解一元二次不等式与相应函数、方程的联系.知识点一 二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系 判别式Δ=b 2-4ac Δ>0 Δ=0 Δ<0二次函数y =ax 2+bx +c (a >0)的图象一元二次方程ax 2+bx +c =0(a >0)的根有两个不相等的实数根x 1,x 2(x 1<x 2)有两个相等的实数根x 1=x 2=-b2a没有实数根ax 2+bx +c >0(a >0)的解集 {x |x <x 1,或x >x 2}xx ≠-b 2a Rax 2+bx +c <0(a >0)的解集{x |x 1<x <x 2}∅ ∅思考 一元二次不等式与一元二次函数有什么关系?答案 一元二次不等式ax 2+bx +c >0(a >0)的解集就是一元二次函数y =ax 2+bx +c (a >0)的图象在x 轴上方的点的横坐标x 的集合;ax 2+bx +c <0(a >0)的解集就是一元二次函数y =ax 2+bx +c (a >0)的图象在x 轴下方的点的横坐标x 的集合. 知识点二 简单的分式不等式的解法 分式不等式的解法:思考 x -3x +2>0与(x -3)(x +2)>0等价吗?x -3x +2≥0与(x -3)(x +2)≥0等价吗? 答案x -3x +2>0与(x -3)(x +2)>0等价;x -3x +2≥0与(x -3)(x +2)≥0不等价,前者的解集中没有-2,后者的解集中有-2. 知识点三 一元二次不等式恒成立问题 1.转化为一元二次不等式解集为R 的情况,即ax 2+bx +c >0(a ≠0)恒成立⇔a >0,Δ<0;ax2+bx +c <0(a ≠0)恒成立⇔a <0,Δ<0.2.分离参数,将恒成立问题转化为求最值问题.1.不等式2x 2-x -1>0的解集是________. 答案xx <-12或x >1解析 ∵2x 2-x -1=(2x +1)(x -1),∴由2x 2-x -1>0得(2x +1)(x -1)>0, 解得x <-12或x >1, ∴不等式的解集为xx <-12或x >1. 2.若不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |-2<x <3},则方程ax 2+bx +c =0的两根分别为________. 答案 -2,3解析 不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |-2<x <3},所以方程ax 2+bx +c =0的两根分别-2,3. 3.不等式x -2x -1<0的解集为________. 答案 {x |1<x <2}解析 原不等式⇔(x -1)(x -2)<0,∴1<x <2. 4.不等式1x ≤1的解集为________. 答案 {x |x ≥1或x <0}解析 ∵1x ≤1,∴x -1x ≥0,∴x (x -1)≥0,x ≠0, ∴x ≥1或x <0.5.若方程x 2+ax +1=0的解集是∅,则实数a 的取值范围是________. 答案 -2<a <2解析 由题意可得a 2-4<0,所以-2<a <2.6.对∀x ∈R ,不等式x 2+2x +m >0恒成立,则实数m 的取值范围是________. 答案 m >1解析 由题意可得22-4m <0,所以m >1.一、一元二次不等式的解法 例1 解下列不等式: (1)-2x 2+x -6<0; (2)-x 2+6x -9≥0; (3)x 2-2x -3>0.解 (1)原不等式可化为2x 2-x +6>0.因为方程2x 2-x +6=0的判别式Δ=(-1)2-4×2×6<0,所以函数y =2x 2-x +6的图象开口向上,与x 轴无交点(如图所示).观察图象可得,原不等式的解集为R .(2)原不等式可化为x 2-6x +9≤0,即(x -3)2≤0,函数y =(x -3)2的图象如图所示,根据图象可得,原不等式的解集为{x |x =3}. (3)方程x 2-2x -3=0的两根是x 1=-1,x 2=3.函数y =x 2-2x -3的图象是开口向上的抛物线,与x 轴有两个交点(-1,0)和(3,0),如图所示.观察图象可得不等式的解集为{x |x <-1或x >3}.反思感悟 解一元二次不等式的一般步骤(1)将一元二次不等式化为一端为0的形式(习惯上二次项系数大于0). (2)求出相应一元二次方程的根,或判断出方程没有实根. (3)画出相应二次函数示意草图,方程有根的将根标在图中.(4)观察图象中位于x 轴上方或下方的部分,对比不等式中不等号的方向,写出解集. 跟踪训练1 解下列不等式: (1)x 2-5x -6>0; (2)(2-x )(x +3)<0.解 (1)方程x 2-5x -6=0的两根为x 1=-1,x 2=6.结合二次函数y =x 2-5x -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(x -2)(x +3)>0.方程(x -2)(x +3)=0的两根为x 1=2,x 2=-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}. 二、含参数的一元二次不等式的解法例2 解关于x 的不等式ax 2-2≥2x -ax (x ∈R ). 解 原不等式可化为ax 2+(a -2)x -2≥0.①当a =0时,原不等式化为x +1≤0,解得x ≤-1. ②当a >0时,原不等式化为x -2a (x +1)≥0,解得x ≥2a 或x ≤-1.③当a <0时,原不等式化为x -2a (x +1)≤0.当2a >-1,即a <-2时,解得-1≤x ≤2a ; 当2a =-1,即a =-2时,解得x =-1; 当2a <-1,即-2<a <0,解得2a ≤x ≤-1.综上所述,当a =0时,不等式的解集为{x |x ≤-1};当a >0时,不等式的解集为xx ≥2a 或x ≤-1;当-a <0时,不等式的解集为x2a ≤x ≤-1;当a =-2时,不等式的解集为{-1}; 当a <-2时,不等式的解集为x-1≤x ≤2a . 反思感悟 解含参数的一元二次不等式的步骤特别提醒:对应方程的根优先考虑用因式分解确定,分解不开时再求判别式Δ,用求根公式计算.跟踪训练2 解关于x 的不等式x 2-(3a -1)x +(2a 2-2)>0. 解 原不等式可化为[x -(a +1)][x -2(a -1)]>0,讨论a +1与2(a -1)的大小.(1)当a +1>2(a -1),即a <3时,不等式的解为x >a +1或x <2(a -1). (2)当a +1=2(a -1),即a =3时,不等式的解为x ≠4.(3)当a +1<2(a -1),即a >3时,不等式的解为x >2(a -1)或x <a +1. 综上,当a <3时,不等式的解集为{x |x >a +1或x <2(a -1)},当a =3时,不等式的解集为{x |x ≠4},当a >3时,不等式的解集为{x |x >2(a -1)或x <a +1}. 三、二次函数与一元二次方程、不等式间的关系及应用例3 已知关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |2<x <3},求关于x 的不等式cx 2+bx +a <0的解集.解 由不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |2<x <3}可知a <0,且2和3是方程ax 2+bx +c =0的两根,由根与系数的关系(韦达定理)可知b a =-5,ca =6. 由a <0知c <0,bc =-56, 故不等式cx 2+bx +a <0,即x 2+b c x +ac >0,即x 2-56x +16>0, 解得x <13或x >12,所以不等式cx 2+bx +a <0的解集为xx <13或x >12.延伸探究1.若本例中条件不变,求关于x 的不等式cx 2-bx +a >0的解集. 解 由根与系数的关系知ba =-5,c a =6且a <0.∴c <0,bc =-56,故不等式cx 2-bx +a >0, 即x 2-b c x +ac <0,即x 2+56x +16<0. 解得-12<x <-13,故原不等式的解集为x-12<x <-13.2.若将本例中的条件“关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |2<x <3}”变为“关于x 的不等式ax 2+bx +c ≥0的解集是x-13≤x ≤2”.求不等式cx 2+bx +a <0的解集.解 方法一 由ax 2+bx +c ≥0的解集为x-13≤x ≤2知a <0.又-13×2=ca <0,则c >0.又-13,2为方程ax 2+bx +c =0的两个根, ∴-b a =53,∴b a =-53.又ca =-23,∴b =-53a ,c =-23a ,∴不等式cx 2+bx +a <0变为 -23a x 2+-53a x +a <0,即2ax 2+5ax -3a >0. 又∵a <0,∴2x 2+5x -3<0,故所求不等式的解集为x-3<x <12.方法二 由已知得a <0 且 -13+2=-b a ,-13×2=ca 知c >0,设方程cx 2+bx +a =0的两根分别为x 1,x 2, 则x 1+x 2=-b c ,x 1·x 2=ac , 其中a c =1-13×2=-32, -bc =-ba c a = -13+2-13×2=-52, ∴x 1=1-13=-3,x 2=12. ∴不等式cx 2+bx +a <0(c >0)的解集为x-3<x <12.反思感悟 已知以a ,b ,c 为参数的不等式(如ax 2+bx +c >0)的解集,求解其他不等式的解集时,一般遵循(1)根据解集来判断二次项系数的符号.(2)根据根与系数的关系把b ,c 用a 表示出来并代入所要解的不等式. (3)约去 a ,将不等式化为具体的一元二次不等式求解.跟踪训练3 已知关于x 的不等式x 2+ax +b <0的解集为{x |1<x <2},求关于x 的不等式bx 2+ax +1>0的解集.解 ∵x 2+ax +b <0的解集为{x |1<x <2},∴方程x 2+ax +b =0的两根为1,2.由根与系数的关系得-a =1+2,b =1×2,得a =-3,b =2, 代入所求不等式,得2x 2-3x +1>0. 解得x <12或x >1. ∴bx 2+ax +1>0的解集为xx <12或x >1. 四、简单的分式不等式的解法 例4 解下列不等式: (1)x +12x -1<0; (2)1-x3x +5≥0; (3)x -1x +2>1. 解 (1)原不等式可化为(x +1)(2x -1)<0,∴-1<x <12, 故原不等式的解集为x-1<x <12. (2)原不等式可化为x -13x +5≤0, ∴(x -1)(3x +5)≤0,3x +5≠0,∴-53≤x ≤1,x ≠-53,即-53<x ≤1. 故原不等式的解集为x-53<x ≤1. (3)原不等式可化为x -1x +2-1>0, ∴x -1-(x +2)x +2>0,-3x +2>0,则x <-2.故原不等式的解集为{x |x <-2}.反思感悟 分式不等式的解法(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,但要注意等价变形,保证分母不为零.(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. 跟踪训练4 解下列不等式: (1)x +1x -3≥0; (2)5x +1x +1<3. 解 (1)不等式x +1x -3≥0可转化成不等式组(x +1)(x -3)≥0,x ≠3.解这个不等式组,可得x ≤-1或x >3.即知原不等式的解集为{x |x ≤-1或x >3}. (2)不等式5x +1x +1<3可改写为5x +1x +1-3<0, 即2(x -1)x +1<0. 可将这个不等式转化成2(x -1)(x +1)<0, 解得-1<x <1.所以,原不等式的解集为{x |-1<x <1}. 五、不等式的恒成立问题例5 对∀x ∈R ,不等式mx 2-mx -1<0,求m 的取值范围. 解 若m =0,显然-1<0恒成立;若m ≠0,则m <0,Δ=m 2+4m <0⇒解得-4<m <0. 综上,m 的取值范围为{m |-4<m ≤0}. 延伸探究1.在本例中,是否存在m ∈R ,使得∀x ∈R ,不等式mx 2-mx -1>0,若存在,求m 的取值范围;若不存在,说明理由. 解 显然m =0时不等式不成立;由题意可得m >0,Δ=m 2+4m <0,解得m ∈∅,所以不存在m ∈R ,使得∀x ∈R ,不等式mx 2-mx -1>0.2.在本例中,把条件“∀x ∈R ”改为“x ∈{x |2≤x ≤3}”,其余不变,求m 的取值范围. 解 由不等式mx 2-mx -1<0得m (x 2-x )<1,因为x ∈{x |2≤x ≤3},所以x 2-x >0, 所以m (x 2-x )<1可化为m <1x 2-x,因为x 2-x =x -122-14≤6,所以1x 2-x≥16,所以m <16. 即m 的取值范围是mm <16.反思感悟 一元二次不等式恒成立问题的解法(1)转化为对应的二次函数图象与x 轴的交点问题,考虑两个方面:x 2的系数和对应方程的判别式的符号.(2)转化为二次函数的最值问题:分离参数后,求相应二次函数的最值,使参数大于(小于)这个最值.跟踪训练5 若关于x 的不等式(k -1)x 2+(k -1)x -1<0恒成立,则实数k 的取值范围是________. 答案 {k |-3<k ≤1}解析 当k =1时,-1<0恒成立;当k ≠1时,由题意得k -1<0,(k -1)2+4(k -1)<0,解得-3<k <1,因此实数k 的取值范围为{k |-3<k ≤1}.1.不等式3x 2-2x +1>0的解集为( )A.x-1<x <13 B.x13<x <1C .∅ D .R2.不等式3+5x -2x 2≤0的解集为( )A.xx >3或x <-12 C.xx ≥3或x ≤-12 B.x-12≤x ≤3 D .R3.已知集合U ={x |x 2>1},集合A ={x |x 2-4x +3<0},∁U A 等于( ) A .{x |1<x <3} B .{x |x <1或x ≥3} C .{x |x <-1或x ≥3}D .{x |x <-1或x >3}4.若0<m <1,则不等式(x -m )x -1m <0的解集为( )A. x 1m <x <m C. x x >m 或x <1mB. x x >1m 或x <m D.x m <x <1m 5.不等式1+x 1-x≥0的解集为( ) A .{x |-1<x ≤1} B .{x |-1≤x <1}C .{x |-1≤x ≤1}D .{x 1<x <1} 6.若集合A ={x |-1≤2x +1≤3},B = x x -2x ≤0,则A ∩B 等于( )A .{x |-1≤x <0}B .{x |0<x ≤1}C .{x |0≤x <2}D .{x |0≤x ≤1}7.已知方程ax 2+bx +2=0的两根为-12和2,则不等式ax 2+bx -1>0的解集为________.8.不等式x +1x ≥5的解集是________.9.不等式x 2+ax +4<0的解集不是空集,则实数a 的取值范围是________.【答案与解析】1、答案 D 解析 因为Δ=(-2)2-4×3×1=4-12=-8<0,所以不等式3x 2-2x +1>0的解集为R .2、答案 C解析 3+5x -2x 2≤0⇒2x 2-5x -3≥0⇒(x -3)(2x +1)≥0⇒x ≥3或x ≤-12.3、答案 C解析 ∵U ={x |x 2>1}={x |x >1或x <-1},A ={x |x 2-4x +3<0}={x |1<x <3},∴∁U A ={x |x <-1或x ≥3}.4、答案 D解析 ∵0<m <1,∴1m >1>m ,故原不等式的解集为x m <x <1m . 5、答案 B解析 原不等式⇔(x +1)(x -1)≤0,x -1≠0,∴-1≤x <1.6、答案 B解析 ∵A ={x |-1≤x ≤1},B ={x |0<x ≤2}, ∴A ∩B ={x |0<x ≤1}.7、答案x 12<x <1 解析 ∵方程ax 2+bx +2=0的两根为-12和2,由根与系数的关系可得 -12+2=-b a ,-12×2=2a ,∴a =-2,b =3, ax 2+bx -1>0可变为-2x 2+3x -1>0,即2x 2-3x +1<0,解得12<x <1.8、答案x 0<x ≤14 解析 原不等式⇔x +1x -5≥0⇔4x -1x ≤0⇔ x (4x -1)≤0,x ≠0,解得0<x ≤14. 9、答案 a >4或a <-4解析 ∵x 2+ax +4<0的解集不是空集,即不等式x 2+ax +4<0有解,∴Δ=a 2-4×1×4>0,解得a >4或a <-4.1.知识清单:(1) 二次函数与一元二次方程、不等式的关系及应用.(2) 简单的分式不等式的解法.(3) 不等式的恒成立问题.2.方法归纳:数形结合、分类讨论、转化、恒等变形.3.常见误区:(1) 解含参数的二次不等式时找不到分类讨论的标准.(2) 解分式不等式要等价变形.。
5.4二次函数与一元二次方程(3)
主备人:张 艳 课型:新授 审核人:天王中学九年级备课组 班级:___ ___ 姓名:___________ 执教人签名: 【学习目标】
基本目标:1.会求出二次函数与坐标轴的交点坐标;
2.会利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解。
【重点难点】
重 点: 利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解
难 点: 图像法解方程(组)与利用方程思想求函数图像与坐标轴交点的实质 【预习导航】
在同一直角坐标系中画出函数31-=x y 和3222--=x x y 的图象,根据图象回答:
(1)当x = 时,y 1=y 2; (2)当x 满足 时,y 1>y 2;(3)当x 满足
时,y 1<y 2.
【课堂导学】
活动一、根据下列表格中二次函数2y ax bx c =++的自变量x 与函数值y 的对应值,判断方程20ax bx c ++=(0a a b c ≠,,,为常数)的一个解x 的范围是( )
A.6 6.17x << B.6.17 6.18x << C.6.18 6.19x <<
D.6.19 6.20x <<
例题:
2
5
例1、已知:关于x 的一元二次方程22(21)20x m x m m -+++-=.
(1)求证:不论m 取何值,方程总有两个不相等的实数根;
(2)若函数22(21)2y x m x m m =-+++-与x 轴的两个交点的横坐标为12x x ,,且满足122
11
m x x m +-=+-,求m 的值.
【课堂检测】 1、观察图像,填空:
当函数值y >0时,x 的取值范围是_________________; 当函数值y <0时,x 的取值范围是_________________.
2、已知二次函数y
1=ax 2+bx +c (a ≠0)与一次函数y 2=kx +m (k ≠0)的图像相交于点A (-2,4)、B (8,2)(如图所示),则能使y 1>y 2成立的x 的取值范围是 .
3、函数y =x 2+2x -1,当-2≤x ≤2时,最大值和最小值分别是 , ;当0≤x ≤ 时, 最大值和最小值分别是 , .
4、画出函数24632-+=x x y 的图象: (1)方程024632=-+x x 的解是什么?
(2)图象与x 轴交点A .B 的坐标是什么?与y 轴交点C 的坐标是什么? (3)求△ABC 的面积?
4
-A
(4)当x 取何值时,y >0?当x 取何值时,y <0? (5)当03≤≤-x 时,y 的取值范围是什么?
【课后巩固】 一、基础检测
1、根据下列表格的对应值:
判断方程02=++c bx ax (a ≠0,a ,b ,c 为常数)一个解x 的范围.
2、将抛物线y =x 2+4x -1的图象绕原点旋转180°后,并将顶点向上平移,恰好与直线y =kx +1交于点A (1,2).
(1)求抛物线的解析式; (2)求新抛物线与直线的另一交点B 的坐标.
3、已知抛物线y =ax 2+bx +c 经过A ,B ,C 三点,当x ≥0时,其图象如图所示.
(1)求抛物线的解析式,写出抛物线的顶点坐标;
(2)画出抛物线y=ax2+bx+c当x<0时的图象;
(3)利用抛物线y=ax2+bx+c,写出x为何值时,y>0.
二、拓展延伸
4.如图,抛物线与x轴交于A(1,0)、B(-3,0)两点,与y轴交于点
C(0,3),设抛物线的顶点为D.
(1)求该抛物线的解析式与顶点D的坐标.
(2)试判断△BCD的形状,并说明理由.
(3)探究x轴上是否存在点P,使得以P、A、C为顶点的三角形与△BCD相似?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
课后反思。