含参数的一元二次不等式的解法
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含参数的一元二次不等式的解法解含参数的一元二次不等式,通常情况下,均需分类讨论,那么如何讨论呢?对含参一元二次不等式常用的分类方法有三种:一、按2x 项的系数a 的符号分类,即0,0,0<=>a a a ;例1 解不等式:()0122>+++x a ax分析:本题二次项系数含有参数,()044222>+=-+=∆a a a ,故只需对二次项 系数进行分类讨论。
二、按判别式∆的符号分类,即0,0,0<∆=∆>∆;例2 解不等式042>++ax x分析 本题中由于2x 的系数大于0,故只需考虑∆与根的情况。
例3解不等式()()R m x x m ∈≥+-+014122三、按方程02=++c bx ax 的根21,x x 的大小来分类,即212121,,x x x x x x <=<; 例4解不等式)0( 01)1(2≠<++-a x a a x 分析:此不等式可以分解为:()0)1(<--a x a x ,故对应的方程必有两解。
本题 只需讨论两根的大小即可。
考向二 含参数的一元二次不等式的解法【例2】►求不等式12x 2-ax >a 2(a ∈R )的解集.解含参数的一元二次不等式的一般步骤:(1)二次项若含有参数应讨论是等于0,小于0,还是大于0,然后将不等式转化为二次项系数为正的形式.(2)判断方程的根的个数,讨论判别式Δ与0的关系.(3)确定无根时可直接写出解集,确定方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定解集形式.【训练2】 解关于x 的不等式(1-ax )2<1.考向三 不等式恒成立问题【例3】►已知不等式ax 2+4x +a >1-2x 2对一切实数x 恒成立,求实数a 的取值范围.[审题视点] 化为标准形式ax 2+bx +c >0后分a =0与a ≠0讨论.当a ≠0时,不等式ax 2+bx +c >0的解是全体实数(或恒成立)的条件是当a =0时,b =0,c >0;当a ≠0时,⎩⎨⎧ a >0,Δ<0;不等式ax 2+bx +c <0的解是全体实数(或恒成立)的条件是当a =0时,b =0,c <0;当a ≠0时,⎩⎨⎧a <0,Δ<0. 【训练3】 已知f (x )=x 2-2ax +2(a ∈R ),当x ∈[-1,+∞)时,f (x )≥a 恒成立,求a 的取值范围.规范解答12——怎样求解含参数不等式的恒成立问题【解决方案】解决这类问题的关键是将恒成立问题进行等价转化,使之转化为函数的最值问题.【试一试】设函数f(x)=ax3-3x+1,若对于任意x∈[-1,1],都有f(x)≥0成立,求实数a的值.。
2含参数的一元二次不等式的解法含参一元二次不等式常用的分类方法有三种: 一、按X 2项的系数a 的符号分类,即a 0,a 0,a 0;例1解不等式:ax 2系数进行分类讨论。
例2解不等式ax 2 5ax 6a 0 a 0分析因为a 0 , 0, 所以我们只要讨论二次项系数的正负。
解 a(x 2 5x 6)a x 2 x 3 0当a时,解集为 x | x 2或x 3 ; 当a0时,解集为x | 2 x 3变式:解关于 x 的不等式1、(x 2)(ax 2) 0 ;32、ax -(a + 1)x + 1<0(a € R)二、按判别式的符号分类,即0,0, 0;例3解不等式x 2 ax 4 0分析 本题中由于x 2的系数大于0,故只需考虑 与根的情况。
解:T a 2 16当a 4即厶=0时,解集为 xx R 且x —分析:本题二次项系数含有参数,2a 2 4a a 24 0,故只需对二次项解:4aa 2解得方程 ax 2a 2 a 22a4 —,X 2 2a 2 a 42a 0时,不等式为 2x 10时,解集为 x|「— 或 x2aa 2 a 242a2..a 24x2a 2 2a、a 2 4 •••当 a 4,4 即0时,解集为R ;< 23 m 2m 21当m ...3或m 3,即 0时,解集为R变式:解关于x 的不等式:ax 2 x 1三、按方程ax bx c 0的根x 1, x 2的大小来分类,即 x 1 x 2 ,x 1 x 2, x 1 x 2 ;例5解不等式x 2 (a 1)x 1 0 (a 0)a1分析:此不等式可以分解为: x a (x ) 0,故对应的方程必有两解。
本题a只需讨论两根的大小即可。
11 解:原不等式可化为: x a (x ) 0,令a,可得:a 1aa11•••当a 1或0 a 1时,a,故原不等式的解集为x | a xaa1当a 1或a 1时,a -,可得其解集为a当1 a 0或a1时, a 1,解集为a.1x | x a 。
一元二次不等式是指形如$ax^2 + bx + c > 0$ 或$ax^2 + bx + c < 0$ 的不等式,其中$a,b,c$ 是常数。
解决这种不等式的方法与解决一元二次方程的方法类似,需要先求出方程$ax^2 + bx + c = 0$ 的根。
首先,将不等式中的常数移到右边,得到$ax^2 + bx = -c$。
然后,将左边因式分解,得到$a(x - r_1)(x - r_2) = -c$,其中$r_1$ 和$r_2$ 是方程$ax^2 + bx + c = 0$ 的两个根。
根据分解因式的性质,可以得到以下三种情况:
当$a > 0$ 时,不等式$ax^2 + bx + c > 0$ 的解为$r_1 < x < r_2$,而不等式$ax^2 + bx + c < 0$ 的解为$x < r_1$ 或$x > r_2$。
当$a < 0$ 时,不等式$ax^2 + bx + c > 0$ 的解为$x < r_1$ 或$x > r_2$,而不等式$ax^2 + bx + c < 0$ 的解为$r_1 < x < r_2$。
注意,当$a = 0$ 时,不等式变成一元一次不等式,应使用相应的解法。
含参数的一元二次不等式的解法解含参数的一元二次不等式,通常情况下,均需分类讨论,那么如何讨论呢?对含参一元二次不等式常用的分类方法有三种:一、按2x 项的系数a 的符号分类,即0,0,0<=>a a a ;例1 解不等式:()0122>+++x a ax分析:本题二次项系数含有参数,()044222>+=-+=∆a a a ,故只需对二次项系数进行分类讨论。
解:∵()044222>+=-+=∆a a a解得方程()0122=+++x a ax 两根,24221a a a x +---=aa a x 24222++--=∴当0>a 时,解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+---<++-->a a a x a a a x x 242242|22或当0=a 时,不等式为012>+x ,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧->21|x x当0<a 时, 解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+---<<++--a a a x a a a x 242242|22练习1 解不等式()00652≠>+-a a ax ax二、按判别式∆的符号分类,即0,0,0<∆=∆>∆;例2 解不等式042>++ax x分析 本题中由于2x 的系数大于0,故只需考虑∆与根的情况。
解:∵162-=∆a ∴当()4,4-∈a 即0<∆时,解集为R ;当4±=a 即Δ=0时,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧≠∈2a xR x x 且; 当4>a 或4-<a 即>∆,此时两根分别为21621-+-=a a x ,21622---=a a x ,显然21x x >, ∴不等式的解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧----+->21621622a a x a a x x 〈或练习2 解不等式()()R m x x m∈≥+-+014122三、按方程2=++c bx ax 的根21,x x 的大小来分类,即212121,,x x x x x x <=<;例3 解不等式)0( 01)1(2≠<++-a x aa x分析:此不等式可以分解为:()0)1(<--ax a x ,故对应的方程必有两解。
含参数的一元二次不等式的解法高中数学一元二次不等式是高中数学中重要的内容之一,它与一元二次方程不同,需要通过特定的方法来解决。
当一元二次不等式中出现参数时,解法也会有所不同。
本文将介绍含参数的一元二次不等式的解法。
首先,我们来看一个简单的例子,假设有不等式 f(x) =ax^2+bx+c > 0,其中a、b、c为实数且不为零。
我们的目标是确定x的取值范围使得不等式成立。
步骤一:将不等式化简为标准形式首先,我们需要将不等式化简为标准形式,即形如(ax^2+bx+c)>0的形式。
若不等式已经处于此形式,则可以直接进行下一步。
若不等式不满足此形式,则需要移项合并同类项,将不等式转化为标准形式。
步骤二:确定基本情况下的解法对于标准形式的一元二次不等式,我们可以利用图像法或代数法来解决。
对于a>0和a<0的两种情况,基本的解法如下:1. 当a>0时:- 如果a>0,二次函数的开口朝上,函数图像是一个开口朝上的抛物线。
此时的不等式解集为抛物线上方的实数集。
- 若抛物线与x轴有两个交点,我们可以通过求解对应的一元二次方程,求出两个交点x1和x2。
然后我们可以得到解集: x<x1 或x>x2- 若抛物线与x轴只有一个交点,我们可以求解的结果只有一个交点x0,此时解集为:x<x0 或 x>x0。
2. 当a<0时:- 如果a<0,二次函数的开口朝下,函数图像是一个开口朝下的抛物线。
此时的不等式解集为抛物线下方的实数集。
- 若抛物线与x轴有两个交点,我们可以通过求解对应的一元二次方程,求出两个交点x1和x2。
然后我们可以得到解集: x1<x<x2- 若抛物线与x轴没有交点,则解集为空集:ø步骤三:含参数时的解法当一元二次不等式中存在参数时,解法稍有不同。
我们以一个具体的例子来说明。
例题:对于不等式f(x) = (a+b)x^2+(b+c)x+c>0,其中a,b,c 为实数且不为零。
含参数的一元二次不等式的解法解含参数的一元二次不等式,通常情况下,均需分类讨论,那么如何讨论呢?对含参一元 二次不等式常用的分类方法有三种:一、按2x 项的系数a 的符号分类,即0,0,0<=>a a a ; 例1 解不等式:()0122>+++x a ax分析:本题二次项系数含有参数,()044222>+=-+=∆a a a ,故只需对二次项系数进行分类讨论。
解:∵()044222>+=-+=∆a a a解得方程 ()0122=+++x a ax 两根,24221a a a x +---=aa a x 24222++--=∴当0>a 时,解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+---<++-->a a a x a a a x x 242242|22或当0=a 时,不等式为012>+x ,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧>21|x x 当0<a 时, 解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+---<<++--a a a x a a a x 242242|22例2 解不等式分析 因为0≠a ,0>∆,所以我们只要讨论二次项系数的正负。
解 ()()032)65(2>--=+-x x a x x a Θ∴当0>a 时,解集为{}32|><x x x 或;当0<a 时,解集为{}32|<<x x二、按判别式∆的符号分类,即0,0,0<∆=∆>∆; 例3 解不等式042>++ax x分析 本题中由于2x 的系数大于0,故只需考虑∆与根的情况。
解:∵162-=∆a∴当()4,4-∈a 即0<∆时,解集为R ; 当4±=a 即Δ=0时,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧≠∈2a x R x x 且;当4>a 或4-<a 即0>∆,此时两根分别为21621-+-=a a x ,21622---=a a x ,显然21x x >,∴不等式的解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧----+->21621622a a x a a x x 〈或例4 解不等式()()R m x x m ∈≥+-+014122解 因,012>+m ()()2223414)4(m m -=+--=∆所以当3±=m ,即0=∆时,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧=21|x x ; 当33<<-m ,即0>∆时,解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+--+-+>1321322222m m x m m x x 〈或; 当33>-<m m 或,即0<∆时,解集为R 。
含参数的一元二次不等式的解法解含参数的一元二次不等式,通常情况下,均需分类讨论,那么如何讨论呢?首先,必需弄清楚,它的解集与哪些因素有关。
一般地,一元二次不等式的解集(以ax 2+bx+c>0为例)常与以下因素有关(1)a ;(2)Δ;(3)两根x 1,x 2的大小。
其中系数a 影响着解集最后的形式,Δ关系到不等式对应的方程是否有解,而两根x 1,x 2的大小关系到解集最后的次序;其次再根据具体情况,合理分类,确保不重不漏。
下面举例说明:例1、解不等式x 2+ax+4>0分析:本题中由于x 2的系数大于0,故只需考虑后两个因素。
解:∵Δ=a 2 -16∴当()4,4-∈a 时,Δ<0,解集为R ;当4±=a 时,Δ=0,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧≠∈2a x R x x 且; 当a>4或a<-4时, Δ>0,此时两根分别为21621-+-=a a x ,21622---=a a x ,显然x 1>x 2, ∴不等式的解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧----+->21621622a a x a a x x 〈或 例2、解不等式)0( 01)1(2≠<++-a x aa x 分析:此不等式可以分解为:()0)1(<--ax a x ,故对应的方程必有两解。
又1>0,所以本题只需讨论两根的大小即可。
解:原不等式可化为:()0)1(<--a x a x ,令a a 1=,可得:1±=a ∴当1-<a 或0<a<1时,a a 1< ,故原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<a x a x 1|; 当a=1或a=-1时,aa 1=,可得其解集为φ; 当a ∈(0,1)或a<1时, a a 1>,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<a x a x 1|。
例3、解不等式:mx 2 -2x+1>0分析:本题对解集的影响因素较多,若处理不当,不仅要分级讨论,而且极易漏解或重复。
含参数的一元二次不等式的解法含参一元二次不等式常用的分类方法有三种:一、按$x$项的系数$a$的符号分类,即$a>0$,$a=0$,$a<0$。
例1:解不等式$ax+(a+2)x+1>2$分析:本题二次项系数含有参数,$\Delta=(a+2)^2-4a=a+4>0$,故只需对二次项系数进行分类讨论。
解:当$a>0$时,解得方程$ax+(a+2)x+1=0$的两根$x_1=-\frac{a+2+\sqrt{a+4}}{2a}$,$x_2=-\frac{a+2-\sqrt{a+4}}{2a}$,因为$a>0$,所以$x_1x_2$或$x<x_1$,即$x\in\left(-\infty,\frac{a+2-\sqrt{a+4}}{2a}\right)\cup\left(\frac{a+2+\sqrt{a+4}}{2a},+\infty\right)$。
当$a=0$时,不等式为$2x+1>2$,解得$x>\frac{1}{2}$,即解集为$x>\frac{1}{2}$。
当$a<0$时,解得方程$ax+(a+2)x+1=0$的两根$x_1=-\frac{a+2-\sqrt{a+4}}{2a}$,$x_2=-\frac{a+2+\sqrt{a+4}}{2a}$,因为$a<0$,所以$x_1<x_2$。
所以解集为$x_1<x<x_2$,即$x\in\left(\frac{a+2-\sqrt{a+4}}{2a},\frac{a+2+\sqrt{a+4}}{2a}\right)$。
例2:解不等式$ax-5ax+6a>(a\neq0)^2$分析:因为$a\neq0$,$\Delta>0$,所以我们只需讨论二次项系数的正负。
解:当$a>0$时,解得方程$ax-5ax+6a=0$的两根$x_1=2$,$x_2=3$,因为$a>0$,所以$x_13$,即$x\in\left(-\infty,2\right)\cup\left(3,+\infty\right)$。
含参数的一元二次不等式的解法含参一元二次不等式常用的分类方法有三种:一、按2x 项的系数a 的符号分类,即0,0,0<=>a a a ; 例1 解不等式:()0122>+++x a ax分析:本题二次项系数含有参数,()044222>+=-+=∆a a a ,故只需对二次项系数进行分类讨论。
解:∵()044222>+=-+=∆a a a解得方程 ()0122=+++x a ax 两根,24221a a a x +---=aa a x 24222++--=∴当0>a 时,解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+---<++-->a a a x a a a x x 242242|22或当0=a 时,不等式为012>+x ,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧>21|x x 当0<a 时, 解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+---<<++--a a a x a a a x 242242|22例2 解不等式()00652≠>+-a a ax ax分析 因为0≠a ,0>∆,所以我们只要讨论二次项系数的正负。
解 ()()032)65(2>--=+-x x a x x a∴当0>a 时,解集为{}32|><x x x 或;当0<a 时,解集为{}32|<<x x变式:解关于x 的不等式1、0)2)(2(>--ax x ;2、(1-ax )2<1.}2,2|{,1)5(}2|{,1)4(}2,2|{,10)3(}2|{,0)2(}22|{,0)1(><>≠=><<<<=<<<x ax x a x x a ax x x a x x a x ax a 或时当时当或时当时当时当【解】由(1-ax )2<1得a 2x 2-2ax +1<1.即ax (ax -2)<0.(1)当a =0时,不等式转化为0<0,故原不等式无解.(2)当a <0时,不等式转化为x (ax -2)>0,即x (x -2a )<0.∵2a <0,∴不等式的解集为{x |2a<x <0}.}11|{1)5(1)4(}11|{10)3(}1|{0)2(}1,1|{0)1(<<>Φ=<<<<>=><<x ax a a ax x a x x a x ax x a 时,当时,当时,当时,当或时,当3、a x2-(a +1)x +1<0(a ∈R)二、按判别式∆的符号分类,即0,0,0<∆=∆>∆; 例3 解不等式042>++ax x分析 本题中由于2x 的系数大于0,故只需考虑∆与根的情况。
解:∵162-=∆a∴当()4,4-∈a 即0<∆时,解集为R ; 当4±=a 即Δ=0时,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧≠∈2a x R x x 且; 当4>a 或4-<a 即0>∆,此时两根分别为21621-+-=a a x ,21622---=a a x ,显然21x x >,∴不等式的解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧----+->21621622a a x a a x x 〈或例4 解不等式()()R m x x m ∈≥+-+014122解 因,012>+m ()()2223414)4(m m -=+--=∆所以当3±=m ,即0=∆时,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧=21|x x ; 当33<<-m ,即0>∆时,解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+--+-+>1321322222m m x m m x x 〈或; 当33>-<m m 或,即0<∆时,解集为R 。
(3)当a >0时,不等式转化为x (ax -2)<0,又2a >0, ∴不等式的解集为{x |0<x <2a }. 综上所述:当a =0时,不等式解集为空集; 当a <0时,不等式解集为{x |2a <x <0};当a >0时,不等式解集为{x |0<x <2a}.变式:解关于x 的不等式:012<++x ax Φ≥-+-<<---<<-<=--->-+-<<时,当时,当时,当或时,当41)4(}24112411|{410)3(}1|{0)2(}2411,2411|{0)1(a a a x a a x a x x a aax a a x x a三、按方程02=++c bx ax 的根21,x x 的大小来分类,即212121,,x x x x x x <=<;例5 解不等式)0( 01)1(2≠<++-a x aa x 分析:此不等式可以分解为:()0)1(<--ax a x ,故对应的方程必有两解。
本题只需讨论两根的大小即可。
解:原不等式可化为:()0)1(<--a x a x ,令aa 1=,可得:1±=a ∴当1-<a 或10<<a 时,a a 1<,故原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<a x a x 1|; 当1=a 或1-=a 时,aa 1=,可得其解集为φ; 当01<<-a 或1>a 时, a a 1>,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<a x a x 1|。
例6 解不等式06522>+-a ax x ,0≠a分析 此不等式()0245222>=--=∆a a a ,又不等式可分解为()0)3(2>--a x a x ,故只需比较两根a 2与a 3的大小.解 原不等式可化为:()0)3(2>--a x a x ,对应方程()0)3(2=--a x a x 的两根为 a x a x 3,221==,当0a时,即23a a ,解集为{}a x a x x 23|<>或;当0<a 时,即23aa ,解集为{}|23x x a x a ><或变式:1、223()0xaa x a 2、0222<--a ax x解:∵x 2-(a+a 2)x+a 3=(x-a)(x-a 2) ∴当a>1,或a <0时,不等式的解为a<x<a 2 当0<a<1时,不等式的解为a2<x<a 当a=0,或a =1时,不等式解为φ 098.0222222≥=+=∆=--a a a a ax x 的判别式方程.,221a x a x -==得方程的两根为.2,0)3(a x a a -<<<则若ax a a 2,0)1(<<->则若Φ<=此时解为则原不等式为若,0,0)2(2x a课后练习:1、)23(0)3)(2(-≠≠<-+-a a x x ax ,且(分3;32;2><<--<a a a 讨论)}3,2|{3)3(}3,2|{32)2(}32,|{2)1(a x x x a x a x x a x a x x a <<-<><<-<<<-<<-<-<或时,当或时,当或时,当 2、不等式11<-x ax的解集为}21|{><x x x ,或,求a 的值. (21=a ) 3、已知}0)1(|{},023|{22≤++-=≤+-=a x a x x B x x x A , ①若AB ,求实数a 的取值范围.;(2>a )②若A B ⊆,求实数a 的取值范围.;(21≤≤a )③若B A 为仅含有一个元素的集合,求a 的值.(1≤a ) 解:A={x|1≤x ≤2},B={x |(x-1)(x-a)≤0} (1)若AB (图甲),应有a >2. (2)若BA (图乙),必有1≤a ≤2.(3)若A ∩B为仅含一个元素的集合(图丙),必有a ≤1.4、已知}031|{≤--=x x x A ,B B A a x a x x B =≤++-= 且},0)1(|{2,求实数a 的取值范围. (31<≤a ) 5、设全集R U =,集合}3|12||{},01|{<+=≥+-=x x B x ax x A ,若R B A = ,求实数a 的取值范围. (12≤≤-a ) 6、已知全集R U =,}034|{},082|{},06|{2222<+-=>-+=<--=a ax x x C x x x B x x x A ,若C B A ⊆)( ,求实数a 的取值范围.( 21≤≤a )7、若关于x的不等式(2x -1)2<ax 2的解集中的整数恰有3个,求实数a 的取值范围。
(]1649925<<a 【解析】 不等式可化为(4-a )x 2-4x +1<0 ①,由于原不等式的解集中的整数恰有3个,所以⎩⎨⎧>--=∆>-0)4(41604a a ,解得0<a <4,故由①得a x a -<<+2121,又212141<+<a ,所以解集中的3个整数必为1,2,3,所以3<a-21≤4,解得925<a ≤1649。