二次不等式组的精美解法
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一元二次不等式的解法一、解一元二次不等式解一元二次不等式)0(02>>++a c bx ax 、与)0(02><++a c bx ax 时,可以通过一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠与一元二次函数()()20f x ax bx c a =++≠进行求解:(一)解不等式例1. (1) 解不等式:2x 2-3x -2>0 (2) 解不等式:-3x 2+x +1>0(3) 解不等式组⎪⎩⎪⎨⎧>+-≥--0412044322x x x x (4) 解不等式组:2223404210540x x x x x x ⎧+->⎪+-<⎨⎪-+>⎩(二)已知不等式的解集,写不等式例2. (1) 写出一个一元二次不等式,使它的解集()1,3-.(2) 已知219990ax x b -+>的解集是()3,1--,求不等式219990ax x b ++>的解集.(3) 不等式组⎪⎩⎪⎨⎧<+++>--05)25(20222a x a x x x 的整数解值只有2-,求实数a 的范围.二、一元二次方程根的分布例3. 若一元二次方程0)1(2)1(2=-++-m x m x m 有两个正根,求m 的取值范围.例4.⑴ 已知方程032222=-++m mx x 有一根大于2,另一根比2小,求m 的取值范围.⑵ 已知方程012)2(2=-+-+m x m x 有一实根在()0,1内,求m 的取值范围.⑶ 已知方程012)2(2=-+-+m x m x 只有较大实根在()0,1内,求实数m 的取值范围⑷ 若方程0)2(2=-++k x k x 的两实根均在区间(1-、1)内,求k 的取值范围.⑸ 若方程012)2(2=-+-+k x k x 的两根中,一根在()0,1内,另一根在()1,2内,求k 的取值范围.⑹ 已知关于x 的方程062)1(22=-++--m m mx x m 的两根为βα、且满足βα<<<10,求m 的取值范围.(三)含参数一元二次不等式例5. 当k 为何值时,不等式010)5()5(2>+----k x k x k ,对一切实数都成立.例6. 关于x 的不等式0622<+++m m mx x 的解集包含区间(1,2)时,求实数m 的范围.例7. 设集合{}{}034,0107222<+-=<++=a ax x x B x x x A ,并且B A ⊆,求实数a 的范围.例8. 解关于x 的不等式032>--a ax x .例9. 解关于x 的不等式02)2(2>--+x m mx .例10. (1) 设不等式02>++c bx ax 的解集为βαβα<<<<0},{x x ,试求不等式02<++a bx cx 的解集.(2) 已知关于x 的不等式20ax bx c -+>的解集为(1,2),解关于x 的不等式20cx bx a -+>.(3) 已知关于x 的不等式0k x b x a x c++<++的解集为(-2,-1)∪(2,3),解关于x 的 1011kx bx ax cx -+<--.(4) 已知不等式223()0x a a x a -++<的解集为{|33}x x <<,求实数a 的取值情况;(5) 已知不等式223()0x a a x a -++<在{|33}x x <<内恒成立,求实数a 的取值情况.(6) 已知集合]2,21[=P ,}022|{2>+-=x ax x Q .① 若∅≠Q P ,求实数a 的取值范围;② 若方程0222=--x ax 在]2,21[内有解,求实数a 的取值范围.(7) k 为何值时,不等式13642222<++++x x k kx x 恒成立例11. 已知2()2(2)4f x x a x =+-+,(1)如果对一切x R ∈,()0f x >恒成立,求实数a 的取值范围;(2)如果对[3,1]x ∈-,()0f x >恒成立,求实数a 的取值范围.例12. 设不等式x 2-2ax +a +2≤0的解集为M ,如果M ⊆[1,4],求实数a 的取值范围.例13. 若不等式2x -1>m (x 2-1)对满足|m |≤2的所有m 都成立,求x 的取值范围.例14. 设c bx ax x f ++=2)(,若27)1(=f ,问是否存在R c b a ∈,,,使得不等式212+x 2322)(2++≤≤x x x f 对一切实数x 都成立,证明你的结论.。
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 +---=a a 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 ∴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,()00652≠>+-a a ax ax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(mm -=+--=∆,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 。
一元二次不等式及其解法1.一元二次不等式(20(0)ax bx c a ++>>)与相应的二次函数(2(0)y ax bx c a =++>)及一元二次方程(20(0)ax bx c a ++=>)的关系(简称三个二次之间的关系)判别式Δ=b 2-4acΔ>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)的根有两相异实根1212,()x x x x < 有两相等实根 122b x x a==-没有实数根 ax 2+bx +c >0 (a >0)的解集R ax 2+bx +c <0 (a >0)的解集∅ 注:(1)若0a <时,可以先将二次项系数化为正数,若对应方程有两实根,则可根据“大于取两边,小于取中间”求解集。
2.简单的分式不等式(1)()0()f x g x >⇔______________; (2)()0()f xg x <⇔____________ (3)()0()f x g x ≥⇔ ___________ (4)()0()f x g x ≤⇔_____________ 3.二次不等式恒成立的条件(1)ax 2+bx +c >0 (a ≠0)对一切x ∈R 恒成立的充要条件是___________ (2)ax 2+bx +c <0 (a ≠0)对一切x ∈R 恒成立的充要条件是___________1.(人教A 版教材习题改编)不等式2x 2-x -1>0的解集是( )A .(-12,1) B .(1,+∞)C .(-∞,1)∪(2,+∞)D .(-∞,-12)∪(1,+∞)2.不等式x -12x +1≤0的解集为( )A .(-12,1]B .{x |x ≥1或x <-12}C .[-12,1]D .{x |x ≥1或x ≤-12} 3.(2012·福建高考)已知关于x 的不等式x 2-ax +2a >0在R 上恒成立,则实数a 的取值范围是________.4.一元二次不等式ax 2+bx +2>0的解集是(-12,13),则a +b 的值是________.(一)考向1 一元二次不等式的解法例1 求下列不等式的解集(1)22730x x ++> (2)3+2x -x 2≥0;(3)2830x x -+-> (4)213502x x -+-> (5)22320x x -+-< (6)2xx -1≤1解一元二次不等式的步骤: (1)把二次项系数化为正数;(2)先考虑因式分解法,再考虑求根公式法或配方法或判别式法; (3)写出不等式的解集. 变式训练1 解下列不等式:(1)2310x x -+≤ (2)23520x x +-> (3)22530x x --+> (4)29610x x -+-<(5)3012x x+≤- (6)-1≤x 2+2x -1≤2;(二)考向2 三个二次的关系例2 已知关于x 的不等式x 2+ax +b <0的解集(-1,2),试求关于x 的不等式ax 2+x +b <0的解集. 【思路点拨】 不等式解集的端点值是相应方程的根.(1)给出一元二次不等式的解集,则可知二次项系数的符号和相应一元二次方程的两根.(2)三个二次的关系体现了数形结合,以及函数与方程的思想方法.变式训练2 若关于x的不等式axx-1<1的解集是{x|x<1或x>2},求实数a的取值范围.(三)考向3含参数的一元二次不等式的解法例3求不等式12x2-ax>a2(a∈R)的解集.【思路点拨】先求方程12x2-ax=a2的根,讨论根的大小,确定不等式的解集.解含参数的一元二次不等式的步骤(1)二次项若含有参数应讨论参数是等于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)判断方程实根的个数,讨论判别式Δ与0的关系.(3)确定方程无实根时可直接写出解集,确定方程有两个相异实根时,要讨论两实根的大小关系,从而确定解集形式.变式训练3 解关于x的不等式x2-(a+1)x+a<0.(四)考向4 不等式恒成立问题例4 若不等式mx 2-mx -1<0对一切实数x 恒成立,求实数m 的取值范围.【思路点拨】分m =0与m ≠0两种情况讨论,当m ≠0时,用判别式法求解.1.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<0.2.解决恒成立问题一定要搞清谁是主元,谁是参数,一般地,知道谁的范围,谁就是主元,求谁的范围,谁就是参数.变式训练4 对任意a ∈[-1,1]不等式x 2+(a -4)x +4-2a >0恒成立,则实数x 的取值范围是________.一个过程解一元二次不等式的一般过程是:一看(看二次项系数的符号),二算(计算判别式,判断方程根的情况),三写(写出不等式的解集).两点联想不等式ax 2+bx +c >0(或ax 2+bx +c <0)(a ≠0)的求解,善于联想:(1)二次函数y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴的交点,(2)方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的根,运用好“三个二次”间的关系.三个防范1.二次项系数中含有参数时,参数的符号影响不等式的解集;不要忘了二次项系数是否为零的情况.2.解含参数的一元二次不等式,可先考虑因式分解,再对根的大小进行分类讨论;若不能因式分解,则可对判别式进行分类讨论,分类要不重不漏.3.不同参数范围的解集切莫取并集,应分类表述.课时训练1.设集合M={}2230x x x --<,N=12log 0,x x M N ⎧⎫<⋂⎨⎬⎩⎭则等于 ( )A .-(1,1) B.(1,3) C.(0,1) D.(-1,0)2.在R 上定义运算:(1)x y x y ⊗⊗=-,若不等式()()1x a x a -⊗+<对任意实数x 成立,则 ( )A 、11a -<<B 、02a <<C 、1322a -<<D 、3122a -<<3.“|x -1|<2成立”是“x (x -3)<0成立”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件4.定义02x x <>或运算a b ad bc c d ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则不等式1011x x ⎛⎫<< ⎪⎝⎭的解集为() A .(1,1)- B. (1,0)(0,1)-⋃C. (1)(1-⋃D.5.设A ={x ∈Z ||x -2|≤5},则A 中最小元素为( )A .2B .-3C .7D .06、不等式20x ax b --<的解集为{}223,10x x bx ax <<-->则的解集为( )A 、{}23x x <<B 、1132x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭C 、1123x x ⎧⎫-<<-⎨⎬⎩⎭D 、{}32x x -<<-7.设x ∈R ,则“x >12”是“2x 2+x -1>0”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件8.不等式102xx-≥+的解集为 ( ) A.[]2,1- B. (]2,1- C. ()(),21,-∞-⋃+∞ D. (](),21,-∞-⋃+∞ 9. “关于x 的不等式x 2-2ax +a >0的解集为R ”是“0≤a ≤1”( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 10.不等式22530x x --≥成立的一个必要不充分条件是 ( )A .0x ≥ B. 02x x <>或 C. 12x <- D. 132x x ≤-≥或 11.不等式22253x x a a -+≥-对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围为 ( )A .[]1,4- B. [)(,2)5,-∞-⋃+∞ C. (][),14,-∞-⋃+∞ D. []2,5-12、若函数222,0(),0x x x f x x ax x ⎧-≥=⎨-+<⎩是奇函数,则满足()f x a x >的的取值范围是________13.若不等式2(1)0x a x a --+≤的解集是[-4,3]的子集,则a 的取值范围是________14.已知不等式|x -2|>1的解集与不等式x 2+ax +b >0的解集相等,则a +b 的值为________.15. 设命题p :2x 2-3x +1≤0; 命题q :x 2-(2a +1)x +a (a +1)≤0, 若命题p 是命题q 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是________. 16.不等式ax 2+4x +a >1-2x 2对一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是________.一元二次不等式及其解法答案1、D 【解析】 ∵2x 2-x -1=(x -1)(2x +1)>0, ∴x >1或x <-12.故原不等式的解集为(-∞,-12)∪(1,+∞).2、A 【解析】 原不等式等价于(1)(21)0210x x x -+≤⎧⎨+≠⎩.∴原不等式的解集为(-12,1].3、(0,8) 【解析】 ∵x 2-ax +2a >0在R 上恒成立, ∴Δ=a 2-4×2a <0,∴0<a <8.4、-14 【解析】 由已知得方程ax 2+bx +2=0的两根为-12,13.则⎩⎨⎧-b a =-12+132a =(-12)×13解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-12,b =-2, ∴a +b =-14.典例分析:例1:(1)原不等式可化为(3)(21)0x x ++> 故原不等式的解集为132x x x ⎧⎫<->-⎨⎬⎩⎭或(2)原不等式化为x 2-2x -3≤0, 即(x -3)(x +1)≤0, 故原不等式的解集为{x |-1≤x ≤3}. (3)原不等式可化为2830x x -+<284(1)(3)520∆=-⨯-⨯-=>212830413413x x x x ∴-+-===方程有两个实根,故原不等式的解集为{}413413x x << (4)原不等式可化为26100x x -+≤ 26411040∆=-⨯⨯=-<∴原不等式的解集为∅(5)原不等式可化为22620x x -+> 2(6)42270∆=--⨯⨯=-<∴故原不等式的解集为R(6) ∵2x x -1≤1⇔2xx -1-1≤0 ⇔x +1x -1≤0 ⇔(1)(1)01110x x x x ≤⎧⇔-≤<⎨-≠⎩-+∴原不等式的解集为[-1,1).变式训练1 (1)9450∆=-=> 12353522x x ∴==对应的方程有两实数根 ∴原不等式的解集为35352x ⎧-+⎪≤≤⎨⎪⎪⎩⎭(2)原不等式可化为(31)(2)0x x -+> ∴原不等式的解集为123x x x ⎧⎫<->⎨⎬⎩⎭或(3)∵-2x 2-5x +3>0, ∴2x 2+5x -3<0,∴(2x -1)(x +3)<0, ∴原不等式的解集为{x |-3<x <12}.(4)原不等式可化为2(31)0x -> ∴原不等式的解集为13x x ⎧⎫≠⎨⎬⎩⎭(5)原不等式可化为(3)(12)0120x x x +-≤⎧⎨-≠⎩ (3)(21)0120x x x +-≥⎧⎨-≠⎩则 13212x x x ⎧≤-≥⎪⎪∴⎨⎪≠⎪⎩或∴原不等式的解集为132x x x ⎧⎫≤->⎨⎬⎩⎭或(6)这是一个双向不等式,可转化为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x -1≥-1,x 2+2x -1≤2,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x ≥0, ①x 2+2x -3≤0. ② 由①得x ≥0或x ≤-2; 由②得-3≤x ≤1. 故得所求不等式的解集为{x |-3≤x ≤-2或0≤x ≤1}.例2 由于x 2+ax +b <0的解集是(-1,2),所以⎩⎪⎨⎪⎧1-a +b =0,4+2a +b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-2.故不等式即为-x 2+x -2<0, ∵⎩⎪⎨⎪⎧-1<0,Δ=1-8=-7<0∴不等式ax 2+x +b <0的解集为R .,变式训练2 解: axx -1<1⇔(a -1)x +1x -1<0⇔[(a -1)x +1](x -1)<0,由原不等式的解集是{x |x <1或x >2}, 知⎩⎪⎨⎪⎧a -1<0,-1a -1=2⇒a =12. ∴实数a 的取值范围是{12}. 例3 ∵12x 2-ax >a 2, ∴12x 2-ax -a 2>0,即(4x +a )(3x -a )>0,令(4x +a )(3x -a )=0, 得:x 1=-a 4,x 2=a3.①a >0时,-a 4<a 3,解集为{x |x <-a 4或x >a3};②a =0时,x 2>0,解集为{x |x ∈R 且x ≠0};③a <0时,-a 4>a 3,解集为{x |x <a 3或x >-a4}.综上所述:当a >0时,不等式的解集为{x |x <-a 4或x >a3};当a =0时,不等式的解集为{x |x ∈R 且x ≠0};当a <0时,不等式的解集为{x |x <a3或x >-变式训练3 【解】 原不等式可化为(x -a )(x -1)<0.当a >1时,原不等式的解集为(1,a ); 当a =1时,原不等式的解集为空集; 当a <1时,原不等式的解集为(a ,例4 要使mx 2-mx -1<0对一切实数x 恒成立,若m =0,显然-1<0;若m ≠0,则⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ=m 2+4m <0,解得-4<m <0, 故实数m 的取值范围是(-4,0].,变式训练4 【解析】 设f (a )=(x -2)a +x 2-4x +4,则原问题可转化为一次函数(或常数函数)f (a )在区间[-1,1]上恒正时x 应满足的条件,故应有⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)>0,f (1)>0. 即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-5x +6>0,x 2-3x +2>0, 化为⎩⎪⎨⎪⎧(x -2)(x -3)>0,(x -1)(x -2)>0. 解之,得x <1或x >3.课时训练1、B 解:由2230x x --<, 得13x -<<由12log 0x <,得1x > 所以{}13M N x x ⋂=<<2、C 解:()()1x a x a -⊗+<对任意实数x 成立, 即()(1)1x a x a ---<对任意实数x 成立2210x x a a ∴--++>恒成立 214(1)0a a ∴∆=--++< 1322a ∴-<< 3. B 【解析】 ∵|x -1|<2⇔-1<x <3,又x (x -3)<0⇔0<x <3.则(0,3)(-1,3). 4、C 解:由题意可知原不等式即为2011x <-< ,212x ∴<<1221x x ∴<<<-或5. B 【解析】 由|x -2|≤5,得-3≤x ≤7, 又x ∈Z ,∴A 中的最小元素为-36、C 解:由题意知2,3是方程20x ax b --=的解235,236a ab b +==⎧⎧∴∴⎨⎨⨯=-=-⎩⎩ 22106510bx ax x x ∴-->--->不等式为2116+5+1023x x x x ⎧⎫<∴-<<-⎨⎬⎩⎭即, 7、 A 【解析】 2x 2+x -1>0的解集为{x |x >12或x <-1}, 故由x >12⇒2x 2+x -1>0,但2x 2+x -1>0D ⇒/x >12. 则“x >12”是“2x 2+x -1>0”的充分不必要条件. 8、B 解:由102x x -≥+,得(1)(2)020x x x -+≥⎧⎨+≠⎩ 则(1)(2)020x x x -+≤⎧⎨+≠⎩解得21x -<≤ (]2,1∴-原不等式的解集为9、A 【解析】 关于x 的不等式x 2-2ax +a >0的解集为R ,则Δ=4a 2-4a <0,解得0<a <1,由集合的包含关系可知选A.10、B 解:原不等式可化为(21)(3)0x x +-≥,解得132x x ≤-≥或 所以原不等式成立的一个必要不充分条件是02x x <>或11、A 解:由题意知,2225(1)4x x x -+=-+的最小值为4,所以22253x x a a -+≥- 对任意实数x 恒成立,只需234a a -≤,解得14a -≤≤12、(13,)-+∞ 解:()(1)(1)f x f f ∴-=-是奇函数, 即1(12)a --=--2()2a f x ∴=->-,则不等式等价于22002222x x x x x x ≥<⎧⎧⎨⎨->--->-⎩⎩,或,解得030x x ≥<<,或-1- 即(13,)x ∈--+∞13、43a -≤≤ 解:原不等式可化为()(1)0x a x --≤,当1a <时,不等式的解集为[],1a , 此时只要4a ≥-即可,即41a -≤<,当1a =时,不等式的解集为1x =,此时符合要求; 当1a >时,不等式的解集为[]1,a ,此时只要3a ≤即可,即13a <≤,综上可得43a -≤≤14. -1 【解析】 由|x -2|>1得x -2<-1或x -2>1,即x <1或x >3.依题意得知,不等式x 2+ax +b >0的解集是(-∞,1)∪(3,+∞)于是有⎩⎪⎨⎪⎧1×3=b ,1+3=-a ,即a =-4,b =3,a +b =-1. 15、[0,12], 解:由2x 2-3x +1≤0,得12≤x ≤1, 由x 2-(2a +1)x +a (a +1)≤0,得a ≤x ≤a +1,由命题p 是命题q 的必要不充分条件知,p 是q 的充分不必要条件,即{x |12≤x ≤1}{x |a ≤x ≤a +1}, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≤12,a +1≥1,∴0≤a ≤12. 16、 (2,+∞) 【解析】 由题意知,不等式(a +2)x 2+4x +a -1>0对一切x ∈R 恒成立,则有⎩⎪⎨⎪⎧a +2>0,Δ=16-4(a +2)(a -1)<0,解得a >2.。
2021年新高考数学总复习第七章《不等式》一元二次不等式及其解法一元二次不等式的解集判别式Δ=b2-4ac Δ>0Δ=0Δ<0二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象方程ax2+bx+c=0 (a>0)的根有两相异实根x1,x2(x1<x2)有两相等实根x1=x2=-b2a没有实数根ax2+bx+c>0(a>0)的解集{x|x<x1或x>x2}⎩⎨⎧⎭⎬⎫x⎪⎪x≠-b2a{x|x∈R} ax2+bx+c<0(a>0)的解集{x|x1< x<x2} ∅∅概念方法微思考1.一元二次不等式ax2+bx+c>0(a>0)的解集与其对应的函数y=ax2+bx+c的图象有什么关系?提示ax2+bx+c>0(a>0)的解集就是其对应函数y=ax2+bx+c的图象在x轴上方的部分所对应的x的取值范围.2.一元二次不等式ax2+bx+c>0(<0)恒成立的条件是什么?提示显然a≠0.ax2+bx+c>0恒成立的条件是⎩⎪⎨⎪⎧a>0,Δ<0;ax2+bx+c<0恒成立的条件是⎩⎪⎨⎪⎧a<0,Δ<0.题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)若不等式ax 2+bx +c <0的解集为(x 1,x 2),则必有a >0.( √ )(2)若不等式ax 2+bx +c >0的解集是(-∞,x 1)∪(x 2,+∞),则方程ax 2+bx +c =0的两个根是x 1和x 2.( √ )(3)若方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)没有实数根,则不等式ax 2+bx +c >0的解集为R .( × ) (4)不等式ax 2+bx +c ≤0在R 上恒成立的条件是a <0且Δ=b 2-4ac ≤0.( × )(5)若二次函数y =ax 2+bx +c 的图象开口向下,则不等式ax 2+bx +c <0的解集一定不是空集.( √ )题组二 教材改编2.已知集合A ={x |x 2-x -6>0},则∁R A 等于( )A .{x |-2<x <3}B .{x |-2≤x ≤3}C .{x |x <-2}∪{x |x >3}D .{x |x ≤-2}∪{x |x ≥3}答案 B解析 ∵x 2-x -6>0,∴(x +2)(x -3)>0,∴x >3或x <-2,即A ={x |x >3或x <-2}.在数轴上表示出集合A ,如图所示.由图可得∁R A ={x |-2≤x ≤3}.故选B.3. y =log 2(3x 2-2x -2)的定义域是________________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,1-73∪⎝ ⎛⎭⎪⎫1+73,+∞ 解析 由题意,得3x 2-2x -2>0,令3x 2-2x -2=0,得x 1=1-73,x 2=1+73, ∴3x 2-2x -2>0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,1-73∪⎝ ⎛⎭⎪⎫1+73,+∞. 题组三 易错自纠4.不等式-x 2-3x +4>0的解集为________.(用区间表示)答案 (-4,1)。
二次不等式的解法二次不等式是数学中经常遇到的问题,解决这类问题需要运用一些特定的解法和技巧。
本文将介绍几种常见的二次不等式的解法。
一、一元对于形如ax²+bx+c>0或ax²+bx+c<0的一元二次不等式,可以利用函数图像法或配方法来求解。
1. 函数图像法:将二次不等式转化为函数的不等式。
首先,将二次不等式中的二次项系数a视为函数的开口方向和图像开口方向的相关系数。
若a>0,则函数的图像开口向上;若a<0,则函数的图像开口向下。
其次,可以利用函数的图像来判断二次不等式的解集。
2. 配方法:将二次不等式进行配方,即将ax²+bx+c转化为a(x+m)²+n或a(x-m)²-n的形式。
然后,根据配方法的原理,我们可以根据a的正负和常数项n的正负来确定二次不等式的解集。
二、二元对于形如ax²+by²+2hxy+2gx+2fy+c≥0或ax²+by²+2hxy+2gx+2fy+c≤0的二元二次不等式,我们可以运用二次函数图像法或化简法来求解。
1. 二次函数图像法:将二元二次不等式转化为二元二次函数的图像来进行求解。
对于给定的二次不等式,可以求出关于x和y的二次函数的图像,然后利用图像的特征判断二次不等式的解集。
2. 化简法:对于给定的二次不等式,可以通过一系列的化简操作将其转化为简化形式,从而求解。
这些化简操作包括配方法、均值不等式、柯西-施瓦茨不等式等。
三、综合运用不等式解法在实际问题中,常常会遇到复杂的不等式问题,此时可以综合运用多种不等式解法。
1. 约束条件法:对于有约束条件的二次不等式问题,可以将约束条件和二次不等式联立求解。
通过求解方程组来确定不等式的解集。
2. 辅助变量法:对于一些复杂的二次不等式问题,可以引入辅助变量,通过辅助变量的引入和化简,将问题转化为简化的形式来求解。
3. 数学归纳法:对于一些数列或数学模型中的不等式问题,可以利用数学归纳法来进行求解。
数学教学研究 第33卷第8期2014年8月
一个二次不等式组的解法
李巧春■ 7 n (甘肃省酒泉中学745000) I 司题议a ,6,c ,d ,已和朋o ,No’Lo 郡是正常效,非负函效“(z),砂(z),硼(z)的上界M , N ,L 满足不等式
M≤N≤丝#,M —P≤L,M>少Mo ,N)No ,L>少Lo , (1) 则 0≤t‘(z)≤砚,0≤口Q)≤醌,0≤训Q)≤砚, (2) 其中 矾=脱xf 孚,%,l(~/b2+4acNo--b)}, 醌=max{孚,Mo ,N0}, (3) 醌=max{生尹一e ,k ,麦(√尹干丽一b)--P ,Lo 一已). S1一 {(M’№0<M,华<N)’ 证明如果口≤6。
则MIN 平面的第一象限可划分为3部分: S2={(M ,N):o<M ,M≤N≤半}, S3={(M ,N):0<M ,0<N<M). 如果(Mo ,No)∈Sl,则(M1,No ,L1)是(1)的解,其中 M1=÷(~/62+4acNo 一6), L1=max{L0,Mj —e). 如果(Mo ,No)∈S2,贝8(Mo ,No ,max{Lo ,%一e))是(1)的解. 如果(Mo ,No)∈s3,则(%,No ,max{Lo ,Mo--e})是(1)的解. 这说明a<瓷-b 时,甜,口,硼的上界分别是 Ml=max{Mo ,N1), M2=max{Mo ,No), (4) M3=max{Lo ,M1一e ,%一3). 如果b<a ,则M 二N 平面的第一象限可划分为4部分 s ,={(M ,N):o<M≤孚,o<N≤孚),
万方数据
第33卷第8期2014年8月数学教学研究
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S2={(M,N):o<M≤麦(/矿j丽一6),生≠<N),
Ss一{(M,N):宁<M,M≤N<半),
S4一{(M,N):型<M,0<N<M}.
I c J
易知,(Mo,No)ES。
时(≮≠,≮≠max{k,≮碧一e})是(1)的解.
同样地,(Mo,No)∈S。
时(Ml,No,M3)是(1)的解,其中
Mj=÷(~/炉+4acNo一
6),M3=max{k,Ml—
e}.
(Mo,No)∈S3时(Mo,No,max{Lo,Mj—e))是(1)的解.
(%,No)∈S4时(%,No,max{Lo,M1一P))是(1)的解.联合(4)知,(3)中的常数凰,M一2,M一3就是函数乱,铆,叫的上界.问题的来源在论文[1]中,作者讨论了如下食饵带阶段结构的捕食者一食饵交错扩散模
型的动力学性态
啦一A(d1“+口11∥+口12U'O+口13uw)+删一缸一饿2一du,w,
矶一A(d2口+0/21 +0/22妒+azsrno)+“一7.1,
m=△(ds硼+口31脚+0/32制+口33∥)+叫(一e+U一硼).
其中定理2.1给出了该模型在只有线性自扩散且满足齐次Neumann边界条件时解的优化估计.由于定理2.1的证明被归结为一个初等的二次方程组,即(3),但因限于篇幅,优化估计的证明过程被遗憾地略去了.2013年,论文[1]被选人《Nonlinear Analysis:RWA》杂志之热点论文Top 5.因为这种原因,文[1]的第一作者托我给出不等式组(3)简单直观的证明,从而有了上面的问题与证明,或许还有更直接的解法,请教方家.
阶段结构与交错扩散都是生物群体动力学重要的研究对象.关于它们的开创性研究工作请参考文献[2]和[3].更细致的研究背景也可以从Murray的名著[4]中找到.
参考文献
[1]S Fu,L.Zhang,P.Hu.Global behavior of solutions in a Lotka-Volterra predator-prey model with prey-
stage structure[J].Nonlinear Analysis:RWA。
14(5):2027—2045,2013.
[2]w.AieUo,H.Freedman.A time-delay model of single-specise growth with stage stuctureD].Mathemati-
cal Biosciences,101:139-153,1990.
[3]N.Shigesada,K Kawasaki,E Teramoto.Spatial segregation of interacting species[J].J.Theor.Biol,79:
83-99,1979.
[4]J.Murray.Mathematical Biology I:An Introduction(third ed.)[M].Interdisciplinary Applied Mathemat—
ies。
vok 17,Springer,Now York,2002.
(收稿日期:2014—05—26)万方数据。