高中数学解不等式方法+练习题
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不等式 要求层次 重难点
一元二次不等式 C 解一元二次不等式
(一) 知识容
1.含有一个未知数,且未知数的最高次数为2的整式不等式,叫做一元二次不等式.
一元二次不等式的解集,一元二次方程的根及二次函数图象之间的关系如下表(以0a为例):
有关含有参数的一元二次不等式问题,若能把不等式转化成二次函数或二次方程,通过根的判别式或数形结合思想,可使问题得到顺利解决.其方法大致有:①用一元二次方程根的判别式,②参数大于最大值或小于最小值,③变更主元利用函数与方程的思想求解.
判别式
24bac 0 0 0
二次函数
2yaxbxc
(0)a的图象
一元二次方程
20axbxc
(0)a的根 有两相异实根
12,xx
242bbaca
12()xx 有两相等实根
122bxxa 没有实根
一元二次不等式的解集 20axbxc
(0)a 1xxx
或2xx Rxx,且
2bxa 实数集R
20axbxc
(0)a 12xxxx 例题精讲 高考要求
板块一:解一元二次不等式
解不等式
(二)主要方法
1.解一元二次不等式通常先将不等式化为20axbxc或20 (0)axbxca的形式,然后求出对应方程的根(若有根的话),再写出不等式的解:大于0时两根之外,小于0时两根之间;
2.分式不等式主要是转化为等价的一元一次、一元二次或者高次不等式来处理;
3.高次不等式主要利用“序轴标根法”解.
(三)典例分析:
1.二次不等式与分式不等式求解
【例1】 不等式112xx的解集是 .
【变式】 不等式2230xx≤的解集为( )
A.{|31}xxx或≥≤ B.{|13}xx≤≤ C.{|31}xx≤≤ D.{|31}xxx或≤≥
【变式】 不等式252(1)xx≥的解集是( )
A.132, B.132, C.11132,, D.11132,,
2.含绝对值的不等式问题
【例2】 已知nN,则不等式220.011nn的解集为( )
A.|199nnnN≥, B.|200nnnN≥,
C.|201nnnN≥, D.|202nnnN≥,
【例3】 不等式111xx的解集为( )
A.|01|1xxxx B.|01xx
C.|10xx D.|0xx
【变式】 关于x的不等式2121xxaa≤的解集为空集,则实数a的取值围是 _.
【例4】 若不等式121xax≥对一切非零实数x均成立,则实数a的最大值是_________.
【例5】 若不等式34xb的解集中的整数有且仅有123,,,则b的取值围为 .
3.含参数不等式问题
【例6】 若关于x的不等式22840xxa在14x有解,则实数a的取值围是( )
A.4a B.4a C.12a D.12a
【变式】 ⑴已知0a,则不等式22230xaxa的解集为 .
⑵若不等式897x和不等式220axbx的解集相同,则ab______.
【例7】 若不等式220axx的解集为R,则a的围是( )
A.0a B.18a C.18a D.0a
【例8】 若关于x的不等式0axb的解集是(1),,则关于x的不等式02axbx的解集为( )
A.12,, B.(12), C.(12), D.12,,
【例9】 01ba,若关于x的不等式22()()xbax的解集中的整数恰有3个,则( )
A.10a B.01a C.13a D.36a
【例10】 ⑴要使满足关于x的不等式2290xxa(解集非空)的每一个x至少满足不等式2430xx和2680xx中的一个,则实数a的取值围是 ;
⑵已知不等式20axbxc的解集是|xx,其中1,则不等式
220aaxbxccxbxa的解集是 .
4.解不等式与分类讨论
【例11】 设mR,解关于x的不等式22230mxmx.
【变式】 解关于x的不等式3110()mxxmR.
【点评】 解含参数的不等式,进行讨论时要注意对所含字母的分类要做到不重不漏.
【例12】 求不等式22(1)40axax的解集.
【例13】 解关于x的不等式(1)1(1)2axax
【变式】 解关于x的不等式223()0xaaxa.
【例14】 解不等式21410mxx≤.
【点评】 对于二次项系数也含有参数的一元二次不等式,首先应判定二次项系数是否为零,分别加以讨论,然后在二次项系数不为零的条件下,求出判别式0的零点,分类进行讨论.
5.与二次方程或可化为二次方程的解的问题结合,
【例15】 关于x的方程2210axx至少有一个正的实根,则a的取值围是( )
A.a≥0 B.10a≤≤ C.0a或10a D.1a≥
【例16】 已知关于x的方程2(3)4210mxmxm的两根异号,且负根的绝对值比正根大,那么实数m的取值围是( )
A.30m B.03m C.3m或0m D.0m或3m
【例17】 有如下几个命题:
①如果1x,2x是方程20axbxc的两个实根且12xx,那么不等式20axbxc的解集为12{|}xxxx;
②当240bac时,二次不等式20axbxc的解集为;
③0xaxb≤与不等式()()0xaxb≤的解集相同;
④2231xxx与223(1)xxx的解集相同.
其中正确命题的个数是( )
A.3 B.2 C.1 D.0
【例18】 若关于x的方程9(4)340xxa有解,数a的取值围.
【例19】 已知aR,若关于x的方程2104xxaa有实根,则a的取值围是 .
6.恒成立问题
【例20】 若不等式2(2)2(2)40axax对xR恒成立,则a的取值围是______.
【变式】 2()1fxaxax在R上恒满足()0fx,则a的取值围是( )
A.0a≤ B.4a C.40a D.40a≤ 【变式】 若对于xR,不等式2230mxmx恒成立,数m的取值围.
【点评】 对于有关二次不等式20axbxc(或0)的问题,可设函数2()fxaxbxc,由a的符号确定其抛物线的开口方向,再根据图象与x轴的交点,由判别式进行解决.
【例21】 ⑴不等式210xax≥对一切102x,成立,则a的最小值为( )
A.0 B.2 C.52 D.3
⑵不等式2|3||1|3xxaa≤对任意实数x恒成立,则实数a的取值围为( )
A.14,, B.25,,
C.[12], D.12,,
【变式】 对任意[11]a,,函数2()(4)42fxxaxa的值恒大于零,则x的取值围为_________.
【例22】 若不等式lg21lg()axax在[1,2]x时恒成立,试求a的取值围.
【点评】 将参数a从不等式lg21lg()axax中分离出来是解决问题的关键.
【例23】 若1x,,21390xxaa恒成立,数a的取值围.
【例24】 设222fxxax,当1x,时,都有fxa≥恒成立,求a的取值围.
【例25】 设对所有实数x,不等式2222224112log2loglog014aaaxxaaa恒成立,求a的取值围.
【例26】 已知不等式22412axxxa≥对任意实数恒成立,数a的取值围.
【例27】 已知关于x的不等式20xxt对xR恒成立,则t的取值围是 .
【例28】 如果|1||9|xxa对任意实数x恒成立,则a的取值围是( )
A.{|8}aa B.{|8}aa C.{|8}aa≥ D.{|8}aa≤
【例29】 在R上定义运算:)1(yxyx.若不等式1)()(axax对任意实数x成立,则( )
A.11a B.20a C.2321a D.2123a
【例30】 设不等式2220xaxa≤的解集为M,如果[1,4]M,数a的取值围.
【点评】 若将本题改为:[1,4]M,求a的取值围,则本题等价于:
当[1,4]x时,2220xaxa≤恒成立,求a的取值围.
可以通过讨论对应二次函数的对称轴,或者在不等式中将a解出,通过求出对应的代数式的取值围解决此问题.
仅用第二种方法略解如下:
2222(12)20xaxaxax≤,故2(21)2xax≥,
∵[1,4]x,∴2110x≥,从而要满足题意,只需2221xax≥,对[1,4]x恒成立即可.
故要求2221xx在[1,4]x时的最大值,令21[1,7]tx,
则2221(1)22291194()21424txtttxttt,
由对勾函数的单调性知:上式在1t或7t时取到最大值.
比较知:当1t时,上式有最大值3,
故当3a≥时,有2220xaxa≤对[1,4]x恒成立.
即a的取值围为[3,).