解关于x的不等式ax
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初三数学用图象法解一元二次方程试题答案及解析1.函数y=x2﹣2x﹣2的图象如图所示,根据图中提供的信息,可求得使y≥1成立的x的取值范围是.【答案】x≤﹣1或x≥3【解析】令函数的值等于1,求出x的值,然后从函数图象即可观察出当y≥1成立的x的取值范围.解:当y=1时,x2﹣2x﹣2=1,解得(x+1)(x﹣3)=0,x 1=﹣1,x2=3.由图可知,x≤﹣1或x≥3时y≥1.故答案为x≤﹣1或x≥3.2.如图,直线与抛物线相交于点A(1,m)和点B(8,n),则关于x的不等式的解集为.【答案】x>8或x<1【解析】根据直线与抛物线相交于点A(1,m)和点B(8,n),即可得出关于x的不等式ax2+bx<kx的解集.解:∵抛物线y=ax2+bx+c与直线相交于A(1,m)和B(8,n)两点,∴关于x的不等式<ax2+bx+c的解集是x>8或x<1.故答案为:x>8或x<1.3.如图,二次函数和一次函数y2=mx+n的图象,观察图象,写出y2≤y1时x的取值范围.【答案】x≥1或x≤﹣2【解析】由函数图象可知,当x>1或x<﹣2时,二次函数的图象在一次函数y2=mx+n的图象的上方即可直接得出结论.解:∵由函数图象可知,当x>1或x<﹣2时,二次函数的图象在一次函数y 2=mx+n的图象的上方,∴当x≥1或x≤﹣2时y2≤y1.故答案为:x≥1或x≤﹣2.4.如图.一次函数值大于二次函数值时的x范围是.【答案】2<x<4【解析】由一次函数值大于二次函数值,结合图象,即可求得x范围.解:如图,观察图象得:一次函数值大于二次函数值时的x范围是:2<x<4.故答案为:2<x<4.5.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的部分图象,由图象可知关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的两个根分别是.【答案】x1=1.6;x2=4.4【解析】本题是一道估算题,先测估计出对称轴左侧图象与x轴交点的横坐标,再利用对称轴x=3,可以算出右侧交点横坐标.解:依题意得二次函数y=ax2+bx+c的部分图象的对称轴为x=3,而对称轴左侧图象与x轴交点与原点的距离,约为1.6,∴x1=1.6;又∵对称轴为x=3,则=3,∴x2=2×3﹣1.6=4.4.6.小颖用几何画板软件探索方程ax2+bx+c=0的实数根,作出了如图所示的图象,观察得一个近似根为x1=﹣4.5,则方程的另一个近似根为x2=(精确到0.1).【答案】2.5【解析】由函数的图象可求出函数的对称轴方程,再根据对称轴与方程两根之间的关系建立起方程,求出未知数的值即可.解:由函数图象可知,此函数的对称轴为x=﹣1,设函数的另一根为x,则=﹣1,解得x=2.5.7.如图,二次函数y=(x﹣2)2+m的图象与y轴交于点C,点B是点C关于该二次函数图象的对称轴对称的点.已知一次函数y=kx+b的图象经过该二次函数图象上点A(1,0)及点B.(1)求二次函数与一次函数的解析式;(2)根据图象,写出满足kx+b≥(x﹣2)2+m的x的取值范围.【答案】解:(1)将点A(1,0)代入y=(x﹣2)2+m得(1﹣2)2+m=0,解得m=﹣1,所以二次函数解析式为y=(x﹣2)2﹣1;当x=0时,y=4﹣1=3,所以C点坐标为(0,3),由于C和B关于对称轴对称,而抛物线的对称轴为直线x=2,所以B点坐标为(4,3),将A(1,0)、B(4,3)代入y=kx+b得,解得,所以一次函数解析式为y=x﹣1;(2)当kx+b≥(x﹣2)2+m时,1≤x≤4.【解析】(1)先将点A(1,0)代入y=(x﹣2)2+m求出m的值,根据点的对称性确定B点坐标,然后根据待定系数法求出一次函数解析式;(2)根据图象和A、B的交点坐标可直接求出kx+b≥(x﹣2)2+m的x的取值范围.8.我们可以用如下方法解不等式(x﹣1)(x+1)>0.第一步:画出函数y=(x﹣1)(x+1)的图象;第二步:找出图象与x轴的交点坐标,即交点坐标为(1,0),(﹣1,0);第三步:根据图象可知,在x<﹣1或x>1时,y的值大于0.因此可得不等式(x﹣1)(x+1)>0的解集为x<﹣1或x>1.请你仿照上述方法,求不等式x2﹣4<0的解集.【答案】解:如图,不等式x2﹣4<0的解集是﹣2<x<2.【解析】作出函数图象,然后写出x轴下方部分的x的取值范围即可.9.给出下列命题及函数y=x,y=x2和y=的图象:①如果,那么0<a<1;②如果,那么a>1;③如果,那么﹣1<a<0;④如果时,那么a<﹣1.则()A.正确的命题是①④B.错误的命题是②③④C.正确的命题是①②D.错误的命题只有③【答案】A【解析】先确定出三函数图象的交点坐标为(1,1),再根据二次函数与不等式组的关系求解即可.解:易求x=1时,三个函数的函数值都是1,所以,交点坐标为(1,1),根据对称性,y=x和y=在第三象限的交点坐标为(﹣1,﹣1),①如果,那么0<a<1正确;②如果,那么a>1或﹣1<a<0,故本小题错误;③如果,那么a值不存在,故本小题错误;④如果时,那么a<﹣1正确.综上所述,正确的命题是①④.故选A.10.如图,抛物线y=x2+1与双曲线y=的交点A的横坐标是1,则关于x的不等式+x2+1<0的解集是()A.x>1B.x<﹣1C.0<x<1D.﹣1<x<0【答案】D【解析】根据图形双曲线y=与抛物线y=x2+1的交点A的横坐标是1,即可得出关于x的不等式+x2+1<0的解集.解:∵抛物线y=x2+1与双曲线y=的交点A的横坐标是1,∴x=1时,=x2+1,再结合图象当0<x<1时,>x2+1,∴﹣1<x<0时,||>x2+1,∴+x2+1<0,∴关于x的不等式+x2+1<0的解集是﹣1<x<0.故选D.11.如图,直线y=x与抛物线y=x2﹣x﹣3交于A、B两点,点P是抛物线上的一个动点,过点P 作直线PQ⊥x轴,交直线y=x于点Q,设点P的横坐标为m,则线段PQ的长度随m的增大而减小时m的取值范围是()A.x<﹣1或x> B.x<﹣1或<x<3 C.x<﹣1或x>3 D.x<﹣1或1<x<3【答案】D【解析】联立两函数解析式求出交点A、B的坐标,再求出抛物线的对称轴,然后根据图象,点A左边的x的取值和对称轴右边到点B的x的取值都是所要求的取值范围.解:联立,解得,,所以,A(﹣1,﹣1),B(3,3),抛物线的对称轴为直线x=﹣=,∴当﹣1<x<3时,PQ=x﹣(x2﹣x﹣3)=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,当x<﹣1或x>3时,PQ=x2﹣x﹣3﹣x=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,∴线段PQ的长度随m的增大而减小时m的取值范围是x<﹣1或1<x<3.故选D.12.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,图象在x轴的下方部分,x的取值范围为()A.x<﹣1或x>3B.﹣1<x<3C.x≤﹣1或x≥3D.﹣1≤x≤3【答案】B【解析】根据函数图象写出x轴下方部分的x的取值范围即可.解:∵图象在x轴的下方部分,∴x的取值范围为﹣1<x<3.故选B.13.如图,已知函数与y=ax2+bx(a>0,b>0)的图象交于点P,点P的纵坐标为1,则关于x的不等式ax2+bx>0的解为()A.﹣3<x<0B.x<﹣3C.x>0D.x<﹣3或x>0【答案】D【解析】利用反比例函数的解析式求出点P的坐标,再根据图形写出抛物线在反比例函数图象上方的部分的x的取值范围即可.解:∵点P的纵坐标为1,∴﹣=1,∴x=﹣3,∴点P(﹣3,1),由图可知,ax2+bx+>0时,即ax2+bx>﹣时,x的取值范围是x<﹣3或x>0.故选D.14.如图,抛物线和直线y2=2x.当y1>y2时,x的取值范围是()A.0<x<2B.x<0或x>2C.x<0或x>4D.0<x<4【答案】A【解析】联立两函数解析式求出交点坐标,再根据函数图象写出抛物线在直线上方部分的x的取值范围即可.解:联立,解得,,∴两函数图象交点坐标为(0,0),(2,4),由图可知,y1>y2时x的取值范围是0<x<2.故选A.15.如图,直线y=x与抛物线y=x2﹣x﹣3交于A、B两点,点P是抛物线上的一个动点,过点P 作直线PQ⊥x轴,交直线y=x于点Q,设点P的横坐标为m,则线段PQ的长度随m的增大而减小时m的取值范围是()A.x<﹣1或x> B.x<﹣1或<x<3 C.x<﹣1或x>3 D.x<﹣1或1<x<3【答案】D【解析】联立两函数解析式求出交点A、B的坐标,再求出抛物线的对称轴,然后根据图象,点A左边的x的取值和对称轴右边到点B的x的取值都是所要求的取值范围.解:联立,解得,,所以,A(﹣1,﹣1),B(3,3),抛物线的对称轴为直线x=﹣=,∴当﹣1<x<3时,PQ=x﹣(x2﹣x﹣3)=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,当x<﹣1或x>3时,PQ=x2﹣x﹣3﹣x=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,∴线段PQ的长度随m的增大而减小时m的取值范围是x<﹣1或1<x<3.故选D.16.二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,则下列结论中正确的是()A.a>0B.不等式ax2+bx+c>0的解集是﹣1<x<5C.a﹣b+c>0D.当x>2时,y随x的增大而增大【答案】B【解析】根据图象开口方向向下得出a的符号,进而利用图象的对称轴得出图象与x轴的交点坐标,再利用图象得出不等式ax2+bx+c>0的解集.解:A、图象开口方向向下,则a<0,故此选项错误;B、∵图象对称轴为直线x=2,则图象与x轴另一交点坐标为:(﹣1,0),∴不等式ax2+bx+c>0的解集是﹣1<x<5,故此选项正确;C、当x=﹣1,a﹣b+c=0,故此选项错误;D、当x>2时,y随x的增大而减小,故此选项错误.故选:B.17.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,当函数值y<0时,x的取值范围为()A.x<﹣1或x>3B.﹣1<x<3C.x≤﹣1或x≥3D.﹣1≤x≤3【答案】B【解析】根据题意,y<0时即图象在x轴下方时,观察图象可得答案.解:根据题意,要求当y<0时即图象在x轴下方时自变量x的取值范围,观察图象易得,当﹣1<x<3时,二次函数的图象在x轴下方,故选B.18.直线y1=x+1与抛物线y2=﹣x2+3的图象如图,当y1>y2时,x的取值范围为()A.x<﹣2B.x>1C.﹣2<x<1D.x<﹣2或x>1【答案】D【解析】根据函数图象,写出直线在抛物线上方部分的x的取值范围即可.解:由图可知,x<﹣2或x>1时,y1>y2.故选D.19.如图,抛物线y=ax2与反比例函数的图象交于P点,若P点横坐标为1,则关于x的不等式>0的解是()A.x>1B.x<﹣1C.﹣1<x<0D.0<x<1【答案】C【解析】根据抛物线y=ax2与反比例函数的图象交于P点,P点横坐标为1,得出抛物线y=ax2与反比例函数y=﹣的图象的交点的横坐标为﹣1,即可求出答案.解:∵抛物线y=ax2与反比例函数的图象交于P点,P点横坐标为1,∴抛物线y=ax2与反比例函数y=﹣的图象的交点的横坐标为﹣1,∴关于x的不等式ax2>﹣的解集为﹣1<x<0;所以关于x的不等式>0的解是﹣1<x<0;故选C.20.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的部分图象,由图象可知关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的两个根分别是x1=1.6,x2=()A.﹣1.6B.3.2C.4.4D.以上都不对【答案】C【解析】根据图象知道抛物线的对称轴为x=3,根据抛物线是轴对称图象和已知条件即可求出x2.解:由抛物线图象可知其对称轴为x=3,又抛物线是轴对称图象,∴抛物线与x轴的两个交点关于x=3对称,而关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的两个根分别是x1,x2,那么两根满足2×3=x1+x2,而x1=1.6,∴x2=4.4.故选C.。
中考数学复习:函数与方程、不等式的关系1.函数与方程的关系(1)关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解⇔抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交点的横坐标的值;(2)关于x的一元二次方程ax2+bx+c=mx+n(am≠0)的解⇔抛物线y=ax2+bx+c (a≠0)与直线y=mx+n(m≠0)交点的横坐标的值.2.函数与不等式的关系(1)关于x的不等式ax2+bx+c>0(a≠0)的解集⇔抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)位于x轴上方的所有点的横坐标的值;(2)关于x的不等式ax2+bx+c<0(a≠0)的解集⇔抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)位于x轴下方的所有点的横坐标的值;(3)关于x的不等式ax2+bx+c>mx+n(ma≠0)的解集⇔抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)位于直线y=mx+n(m≠0)上方的所有点的横坐标的值;(4)关于x的不等式ax2+bx+c<mx+n(ma≠0)的解集⇔抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)位于直线y=mx+n(m≠0)下方的所有点的横坐标的值.例题讲解例1在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=mx2-2mx-2(m≠0)与y轴交于点A,其对称轴与x轴交于点B.若该抛物线在-2<x<-1这一段位于直线l:y=-2x+2的上方,并且在2<x<3这一段位于直线AB的下方,求该抛物线的表达式.解:如图,因为抛物线的对称轴是x=1,且直线l与直线AB关于对称轴对称.所以抛物线在-1<x<0这一段位于直线l的下方.又因为抛物线在-2<x<-1这一段位于直线l的上方,所以抛物线与直线l的一个交点的横坐标为-1.当x=-1时,y=-2×(-1)+2=4,则抛物线过点(-1,4),将(-1,4)代入y=mx2-2mx-2,得m+2m-2=4,则m=2.所以抛物线的表达式为y=2x2-4x-2.例2已知y=ax²+bx+c(a≠0)的自变量x与函数值y满足:当-1≤x≤1时,-1≤y≤1,且抛物线经过点A(1,-1)和点B(-1,1).求a的取值范围.解:因为抛物线y=ax²+bx+c经过A(1,-1)和点B(-1,1),代入得a+b+c=-1,a-b+c=1,所以a+c=0,b=-1,则抛物线y=ax²-x-a,对称轴为x=12a.①当a<0时,抛物线开口向下,且x=12a<0,如图可知,当12a≤-1时符合题意,所以-12≤a<0.当-1<12a<0时,图像不符合-1≤y≤1的要求,舍去.②当a>0时,抛物线开口向上,且x=12a>0.如图可知,当12a≥1时符合题意,所以0<a≤12.当0<12a<1时,图像不符合-1≤y≤1的要求,舍去.综上所述,a的取值范围是-12≤a<0或0<a≤12.例3在平面直角坐标系xOy中,对于点P(a,b)和点Q(a,'b)给出如下定义:1 '1b abb a ≥⎧=⎨-<⎩,则称点Q为点P的限变点.例如:点(2,3)的限变点的坐标是(2,3),点(﹣2,5)的限变点的坐标是(﹣2,﹣5).(1)若点P在函数y=﹣x+3(﹣2≤x≤k,k>﹣2)的图象上,其限变点Q的纵坐标b′的取值范围是﹣5≤b′≤2,求k的取值范围;(2)若点P在关于x的二次函数y=x2﹣2tx+t2+t的图象上,其限变点Q的纵坐标b′的取值范围是b′≥m或b′<n,其中m>n.令s=m﹣n,求s关于t的函数解析式及s的取值范围.解:(1)依题意,y=﹣x+3(x≥﹣2)图象上的点P的限变点必在函数y=313-21x xx x-+≥⎧⎨-≤<⎩的图象上.∴b′≤2,即当x=1时,b′取最大值2.当b′=﹣2时,﹣2=﹣x+3.∴x=5.当b′=﹣5时,﹣5=x﹣3或﹣5=﹣x+3.∴x=﹣2或x=8.∵﹣5≤b′≤2,由图象可知,k的取值范围是5≤k≤8.(2)∵y=x2﹣2tx+t2+t=(x﹣t)2+t,∴顶点坐标为(t,t).若t<1,b′的取值范围是b′≥m或b′<n,与题意不符.若t≥1,当x≥1时,y的最小值为t,即m=t;当x<1时,y的值小于﹣[(1﹣t)2+t],即n=﹣[(1﹣t)2+t].∴s=m﹣n=t+(1﹣t)2+t=t2+1.∴s关于t的函数解析式为s=t2+1(t≥1),当t=1时,s取最小值2,∴s的取值范围是s≥2.1);点B;5≤k≤8;s≥2.进阶训练1.若关于x 的一元二次方程x 2+ax +b =0有两个不同的实数根m ,n (m <n ),方程x 2+ax+b =1有两个不同的实数根p ,q (p <q ),则m ,n ,p ,q 的大小关系为( )A .m <p <q <nB .p <m <n <qC .m <p <n <qD .p <m <q <nB【提示】 函数y =x 2+ax +b 和函数y =x 2+ax +b -1的图像如图所示,从而得到p <m <n<q解:函数y =x 2+ax +b 如图所示: xq n m p O2.在平面直角坐标系xOy 中,p (n ,0)是x 轴上一个动点,过点P 作垂直于x 轴的直线,交一次函数y =kx +b 的图像于点M ,交二次函数y =x ²-2x -3的图像于点N ,若只有当-2<n <2时,点M 位于点N 的上方,求这个一次函数的表达式.y =-2x +1【提示】 依据题意并结合图像可知,一次函数的图像与二次函数的图像的交点的横坐标分别为-2和2,由此可得交点坐标分别为-2和2,由此可得交点坐标为(-2,5)和(2,-3)将交点坐标分别代入一次函数表达式即可3.在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=mx2-(2m+1)x+m-5的图像与x轴有两个公共点,若m取满足条件的最小整数,当n≤x≤1时,函数值y的取值范围是-6≤y≤4-n,求n的值n的值为-2【提示】根据已知可得m=1.图像的对称轴为直线x=32.当n≤x≤1<32时,函数值y随自变量x的增大而减小,所以当x=1时,函数的值为-6,当x=n时,函数值为4-n.所以n2-3n-4=4-n,解得n=-2或n=4(不符合题意,舍去),则n的值为-2。
一元二次不等式练习一、选择题1.设集合S ={x |-5<x <5},T ={x |x 2+4x -21<0},则S ∩T =( ) A .{x |-7<x <-5} B .{x |3<x <5} C .{x |-5<x <3} D .{x |-7<x <5}2.已知函数y =ax 2+2x +3的概念域为R ,则实数a 的取值范围是( )A .a >0B .a ≥13C .a ≤13D .0<a ≤133.不等式x +1x -2≥0的解集是( )A .{x |x ≤-1或x ≥2} B.{x |x ≤-1或x >2} C .{x |-1≤x ≤2} D.{x |-1≤x <2}4.若不等式ax 2+bx -2>0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x |-2<x <-14,则a ,b 的值别离是( )A .a =-8,b =-10B .a =-1,b =9C .a =-4,b =-9D .a =-1,b =25.不等式x (x -a +1)>a 的解集是{}x |x <-1或x >a ,则( ) A .a ≥1 B.a <-1 C .a >-1 D .a ∈R6.已知函数f (x )=ax 2+bx +c ,不等式f (x )>0的解集为{}x |-3<x <1,则函数y =f (-x )的图象为( )7.在R上概念运算⊙:a⊙b=ab+2a+b,则知足x⊙(x-2)<0的实数x的取值范围是( ) A.(0,2) B.(-2,1)C.(-∞,-2)∪(1,+∞) D.(-1,2)二、填空题8.若不等式2x2-3x+a<0的解集为(m,1),则实数m的值为________.9.若关于x的不等式ax-b>0的解集是(1,+∞),则关于x的不等式ax+bx-2>0的解集是________.10.若关于x的方程9x+(4+a)3x+4=0有解,则实数a的取值范围是________.三、解答题11.解关于x的不等式:ax2-2≥2x-ax(a<0)..12.设函数f (x )=mx 2-mx -1.(1)若关于一切实数x ,f (x )<0恒成立,求m 的取值范围; (2)若关于x ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,求m 的取值范围.答案1.【解析】 ∵S ={x |-5<x <5},T ={x |-7<x <3}, ∴S ∩T ={x |-5<x <3}. 【答案】 C2.【解析】 函数概念域知足ax 2+2x +3≥0,若其解集为R ,则应⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧a >0,4-12a ≤0,∴a ≥13.【答案】 B3.【解析】 x +1x -2≥0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x +1x -2≥0,x -2≠0⇔x >2或x ≤-1.【答案】 B4.【解析】 依题意,方程ax 2+bx -2=0的两根为-2,-14,∴⎩⎪⎨⎪⎧-2-14=-b a,12=-2a ,即⎩⎪⎨⎪⎧a =-4,b =-9.【答案】 C5.【解析】 x (x -a +1)>a ⇔(x +1)(x -a )>0, ∵解集为{}x |x <-1或x >a ,∴a >-1. 【答案】 C.6. 【解析】 由题意可知,函数f (x )=ax 2+bx +c 为二次函数,其图象为开口向下的抛物线,与x 轴的交点是(-3,0),(1,0),又y =f (-x )的图象与f (x )的图象关于y 轴对称,故只有B 符合.7.【解析】 ∵a ⊙b =ab +2a +b ,∴x ⊙(x -2)=x (x -2)+2x +x -2=x 2+x -2,原不等式化为x 2+x -2<0⇔-2<x <1.【答案】 B8. 【解析】 ∵方程2x 2-3x +a =0的两根为m,1,∴⎩⎪⎨⎪⎧m +1=32,1·m =a 2,∴m =12.【答案】 129.【解析】 由于ax >b 的解集为(1,+∞),故有a >0且b a=1.又ax +b x -2>0⇔(ax +b )(x -2)=a (x +1)(x-2)>0⇔(x +1)(x -2)>0,即x <-1或x >2.【答案】 (-∞,-1)∪(2,+∞)10.【解析】 方程9x +(4+a )3x +4=0化为:4+a =-9x +43x =-⎝⎛⎭⎪⎫3x +43x ≤-4, 当且仅当3x =2时取“=”,∴a ≤-8. 【答案】 (-∞,-8]11.【解析】 原不等式化为ax 2+(a -2)x -2≥0⇔(x +1)(ax -2)≥0. ①若-2<a <0,2a <-1,则2a≤x ≤-1;②若a =-2,则x =-1; ③若a <-2,则-1≤x ≤2a.综上所述,当-2<a <0时,不等式解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2a ≤x ≤-1;当a =-2时,不等式解集为{x |x =-1};当a <-2时,不等式解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-1≤x ≤2a .12.【解析】 (1)要使mx 2-mx -1<0,x ∈R 恒成立. 若m =0,-1<0,显然成立;若m ≠0,则应⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ=m 2+4m <0⇔-4<m <0.综上得,-4<m ≤0.(2)∵x ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立, 即mx 2-mx -1<-m +5恒成立;即m (x 2-x +1)<6恒成立,而x 2-x +1>0, ∴m <6x 2-x +1. ∵6x 2-x +1=6⎝⎛⎭⎪⎫x -122+34,∴当x ∈[1,3]时,⎝ ⎛⎭⎪⎫6x 2-x +1min =67, ∴m 的取值范围是m <67.。
一元二次不等式的解法含答案(总7页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--课时作业16 一元二次不等式及其解法时间:45分钟 满分:100分课堂训练1.不等式x 2-5x +6≤0的解集为( ) A .[2,3] B .[2,3) C .(2,3) D .(2,3]【答案】 A【解析】 因为方程x 2-5x +6=0的解为x =2或x =3,所以不等式的解集为{x |2≤x ≤3}.2.若a 2-174a +1<0,则不等式x 2+ax +1>2x +a 成立的x 的范围是( )A .{x |x ≥3或x ≤1}B .{x |x <14或x >4}C .{x |1<x <3}D .{x |x ≤-3或x >1}【答案】 D【解析】 由a 2-174a +1<0,得:a ∈(14,4).不等式x 2+ax +1>2x +a ,可化为:(x -1)[x -(1-a )]>0, ∴x <1-a 或x >1, ∴x ≤-3或x >1.3.若关于x 的不等式ax 2-6x +a 2<0的解集为(1,m ),则实数m =________.【答案】 2【解析】 ∵x =1是方程ax 2-6x +a 2=0的根,∴a -6+a 2=0,∴a =2或-3.当a =2时,不等式2x 2-6x +4<0的解集为(1,2),∴m =2.当a =-3时,不等式-3x 2-6x +9<0的解集为(-∞,-3)∪(1,+∞),不合题意.4.求函数f (x )=log 2(x 2-x +14)+x 2-1的定义域.【解析】由函数的解析式有意义,得⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x +14>0,x 2-1≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧x ≠12,x ≤-1或x ≥1.因此x ≤-1或x ≥1.故所求函数的定义域为{x |x ≤-1或x ≥1}.课后作业一、选择题(每小题5分,共40分) 1.不等式2x 2-x -1>0的解集是( ) A .(-12,1) B .(1,+∞)C .(-∞,1)∪(2,+∞)D .(-∞,-12)∪(1,+∞)【答案】 D【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 >1或x <-12,∴不等式的解集为(-∞,-12)∪(1,+∞).故应选D.2.设集合A ={x |1<x <4},集合B ={x |x 2-2x -3≤0},则A ∩(?RB )=( )A .(1,4)B .(3,4)C .(1,3)D .(1,2)∪(3,4)【答案】 B【分析】 先解不等式求出集合B ,然后进行集合的相应运算.【解析】 B ={x |-1≤x ≤3},A ∩(?R B )={x |3<x <4},故选B. 3.函数y =11-x2+lg(3x -x 2)的定义域为( ) A .{x |-1<x <1} B .{x |0<x <3} C .{x |0<x <1} D .{x |-1<x <3}【答案】 C【解析】 由题意须满足⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>0,3x -x 2>0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1<0,x 2-3x <0, ∴⎩⎪⎨⎪⎧-1<x <1,0<x <3,∴0<x <1. 4.不等式ax 2+bx +2>0的解集是{x |-12<x <13},则a -b 等于( )A .-4B .14C .-10D .10【答案】 C【解析】 ∵不等式ax 2+bx +2>0的解集为{x |-12<x <13},∴-12、13是方程ax 2+bx +2=0的两根,∴⎩⎪⎨⎪⎧-12+13=-b a-12×13=2a,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-12b =-2.∴a -b =-10.5.设f (x )=x 2+bx +1,且f (-1)=f (3),则f (x )>0的解集为( )A .(-∞,-1)∪(3,+∞)B .RC .{x |x ≠1}D .{x |x =1}【答案】 C【解析】 ∵f (-1)=f (3) ∴1-b +1=9+3b +1 ∴b =-2,∴f (x )=x 2-2x +1=(x -1)2, ∴f (x )>0的解集为x ≠1.6.若关于x 的不等式mx 2-(2m +1)x +m -1≥0的解集为?,则( )A .m <0B .m <-18C .-18<m <0D .m 的值不存在 【答案】 B【解析】 要使不等式的解集为?,则⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ<0,∴m <-18.7.若0<a <1,则不等式(a -x )(x -1a)>0的解集是( )A .{x |1a<x <a }B .{x |a <x <1a}C .{x |x <a 或x >1a}D .{x |x <1a或x >a }【答案】 B【解析】 原不等式可化为(x -a )(x -1a)<0.又∵0<a <1,∴1a>1>a >0,∴原不等式的解集为{x |a <x <1a}.8.如果ax 2+bx +c >0的解集为{x |x <-2或x >4},那么对于函数f (x )=ax 2+bx +c 有( )A .f (5)<f (2)<f (-1)B .f (2)<f (5)<f (-1)C .f (2)<f (-1)<f (5)D .f (-1)<f (2)<f (5)【答案】 C【解析】 ∵ax 2+bx +c >0的解集为x <-2或x >4. 则a >0且-2和4是方程ax 2+bx +c =0的两根,∴-b a =2,ca=-8.∴函数f (x )=ax 2+bx +c 的图象开口向上,对称轴为x =-b 2a=1.∴f (5)>f (-1)>f (2),故选C.二、填空题(每小题10分,共20分)9.二次函数y =ax 2+bx +c (x ∈R )的部分对应值如表:【答案】 {x |x <-2,或x >3}【解析】 由图表可知a >0.且f (3)=0,f (-2)=0.∴ax 2+bx +c >0的解集为{x |x <-2,或x >3}.10.若a <0,则关于x 的不等式x 2-4ax -5a 2>0的解集是________.【答案】 {x |x >-a 或x <5a }【解析】 方程x 2-4ax -5a 2=0的两根分别为-a 和5a ,且-a >5a .∴不等式的解集是{x |x >-a 或x <5a }.三、解答题(每小题20分,共40分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)11.解不等式.(1)-x 2+2x -3>0;(2)x 2+x >-14;(3)-2x 2+3x -2<0.【分析】 把不等式化为二次项系数为正,右边为0的形式,利用“三个二次”之间的关系求解.【解析】 (1)原不等式可化为x 2-2x +3<0, ∵Δ=(-2)2-4×1×3=-8<0, ∴原不等式的解集为?.(2)原不等式可化为x 2+x +14>0.∵Δ=12-4×1×14=0,∴方程x 2+x +14=0有两个相等实根x 1=x 2=-12.∴原不等式的解集为{x |x ≠-12,x ∈R }.(3)原不等式可化为2x 2-3x +2>0. ∵Δ=(-3)2-4×2×2=-7<0, ∴原不等式的解集为R .【规律方法】 一元二次不等式化为二次项系数为正的形式后,若Δ≤0,可根据二次函数的图象直接写出解集.12.解关于x 的不等式(x -2)(ax -2)>0(a ∈R ). 【解析】 当a =0时,原不等式化为x -2<0,∴x <2. 当a <0时,原不等式化为(x -2)(x -2a)<0,∴2a<x <2.当a >0时,原不等式化为(x -2)(x -2a)>0.①当0<a <1时,x >2a或x <2.②当a =1时,x ≠2. ③当a >1时,x >2或x <2a.综上所述,当a =0时,原不等式的解集为{x |x <2};当a <0时,原不等式的解集为{x |2a<x <2};当0<a <1时,原不等式的解集为{x |x >2a或x <2};当a =1时,原不等式的解集为{x |x ≠2};当a >1时,原不等式的解集为{x |x >2或x <2a}.。
一元二次不等式练习题含答案集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]一元二次不等式练习一、选择题1.设集合S ={x |-5<x <5},T ={x |x 2+4x -21<0},则S ∩T =( )A .{x |-7<x <-5}B .{x |3<x <5}C .{x |-5<x <3}D .{x |-7<x <5}2.已知函数y =ax 2+2x +3的定义域为R ,则实数a 的取值范围是( )A .a >0B .a ≥13C .a ≤13D .0<a ≤133.不等式x +1x -2≥0的解集是( )A .{x |x ≤-1或x ≥2} B.{x |x ≤-1或x >2}C .{x |-1≤x ≤2} D.{x |-1≤x <2}4.若不等式ax 2+bx -2>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-2<x <-14,则a ,b 的值分别是()A .a =-8,b =-10B .a =-1,b =9C .a =-4,b =-9D .a =-1,b =2x|x<-1或x>a,则( ) 5.不等式x(x-a+1)>a的解集是{}A.a≥1 B.a<-1C.a>-1 D.a∈Rx|-3<x<1,则函6.已知函数f(x)=ax2+bx+c,不等式f(x)>0的解集为{}数y=f(-x)的图象为( )7.在R上定义运算⊙:a⊙b=ab+2a+b,则满足x⊙(x-2)<0的实数x的取值范围是( )A.(0,2) B.(-2,1)C.(-∞,-2)∪(1,+∞) D.(-1,2)二、填空题8.若不等式2x2-3x+a<0的解集为(m,1),则实数m的值为________.9.若关于x的不等式ax-b>0的解集是(1,+∞),则关于x的不等式ax+b>0的解集是________.x-210.若关于x的方程9x+(4+a)3x+4=0有解,则实数a的取值范围是________.三、解答题11.解关于x 的不等式:ax 2-2≥2x -ax (a <0)..12.设函数f (x )=mx 2-mx -1.(1)若对于一切实数x ,f (x )<0恒成立,求m 的取值范围;(2)若对于x ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,求m 的取值范围.答案1.【解析】 ∵S ={x |-5<x <5},T ={x |-7<x <3},∴S ∩T ={x |-5<x <3}.【答案】 C2.【解析】 函数定义域满足ax 2+2x +3≥0,若其解集为R ,则应⎩⎨⎧ a >0,Δ≤0,即⎩⎨⎧ a >0,4-12a ≤0,∴a ≥13.【答案】 B3.【解析】 x +1x -2≥0⎩⎨⎧ x +1x -2≥0,x -2≠0x >2或x ≤-1.【答案】 B4.【解析】 依题意,方程ax 2+bx -2=0的两根为-2,-14, ∴⎩⎨⎧-2-14=-b a ,12=-2a ,即⎩⎨⎧ a =-4,b =-9.【答案】 C 5.【解析】 x (x -a +1)>a (x +1)(x -a )>0,∵解集为{}x |x <-1或x >a ,∴a >-1.【答案】 C.6. 【解析】 由题意可知,函数f (x )=ax 2+bx +c 为二次函数,其图象为开口向下的抛物线,与x 轴的交点是(-3,0),(1,0),又y =f (-x )的图象与f (x )的图象关于y 轴对称,故只有B 符合.7.【解析】 ∵a ⊙b =ab +2a +b ,∴x ⊙(x -2)=x (x -2)+2x +x -2=x 2+x -2,原不等式化为x 2+x -2<0-2<x <1.【答案】 B8. 【解析】 ∵方程2x 2-3x +a =0的两根为m,1,∴⎩⎨⎧m +1=32,1·m =a 2,∴m =12. 【答案】 12 9.【解析】 由于ax >b 的解集为(1,+∞),故有a >0且b a =1.又ax +b x -2>0(ax +b )(x -2)=a (x +1)(x -2)>0(x +1)(x -2)>0,即x <-1或x >2. 【答案】 (-∞,-1)∪(2,+∞)10.【解析】 方程9x +(4+a )3x +4=0化为:4+a =-9x +43x =-⎝⎛⎭⎪⎫3x +43x ≤-4, 当且仅当3x =2时取“=”,∴a ≤-8.【答案】 (-∞,-8]11.【解析】 原不等式化为ax 2+(a -2)x -2≥0(x +1)(ax -2)≥0.①若-2<a <0,2a <-1,则2a≤x ≤-1; ②若a =-2,则x =-1;③若a <-2,则-1≤x ≤2a. 综上所述,当-2<a <0时,不等式解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2a ≤x ≤-1; 当a =-2时,不等式解集为{x |x =-1};当a <-2时,不等式解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-1≤x ≤2a . 12.【解析】 (1)要使mx 2-mx -1<0,x ∈R 恒成立. 若m =0,-1<0,显然成立;若m ≠0,则应⎩⎨⎧ m <0,Δ=m 2+4m <0-4<m <0.综上得,-4<m ≤0.(2)∵x ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,即mx 2-mx -1<-m +5恒成立;即m (x 2-x +1)<6恒成立,而x 2-x +1>0,∴m <6x 2-x +1.∵6x 2-x +1=6⎝⎛⎭⎪⎫x -122+34, ∴当x ∈[1,3]时,⎝ ⎛⎭⎪⎫6x 2-x +1min =67, ∴m 的取值范围是m <67.。
不等式 能力篇填空:1. 已知a<0,则关于x 的不等式ax<5的解为________;5x<a 的解为______。
2. 2x-1<3x+1≤x+1的最大和最小的整数解的和为__________。
3.若x-y<x,x+y<y,则x+y,x-y,xy,x/y 这四个式子中,你能确定___个式子的符号。
4.mx-m<3x+2的解为_______________; 的解为__________5.若4≤a ≤14,2a ≤b<3a,则a+b 的范围是______ 7.比较大小:(1) m<n,则ma 2与mb 2的大小关系为___________ (2) c>d,则ac 与ad 的大小关系为____________(3) 3a 2-3b 2+6与2a 2-4b 2+1的大小关系为____________。
8.小强有一哥哥,未成年,还有一弟弟。
小强说:“我的年龄的两倍,加上我弟弟年龄的5倍等于97”,则小强____岁,弟弟_____岁。
9.已知-4是不等式ax>-5的解集中的一个值,则a 的范围为______; 10.若关于x 的不等式3x-a ≤0只有六个正整数解,则a 应满足______。
11.若不等式组 有解,则m 应满足______;若不等式组 无解 ,则m 应满足______;12.利用积的符号的性质解下列不等式: (1)(x+1)(x-1)<0,则解集为______(2)(x+3)(x-2)>0,则解集为______14.已知a,b 为常数,若ax+b>0的解集为x<3,则bx+a<0的解集为______。
15. 图为二次函数y=x 2-2x-3的图象,由图回答:(1) x 2-2x-3=0的解为_______________(2) x 2-2x-3〈0的解集为___________________ 16.(ax-2y-3)2+(5x-10)4=0的解x,y 同号,则a 应满足______________ 17.1,2,3三个数字组成数(不用任何运算符号和括号),其中最大的是______;最小的是_____;在0到10之间的数有(尽可能多的写)______________。
4.2一元二次不等式及其解法学习目标核心素养1.掌握图象法解一元二次不等式.(重点)2.能根据“三个二次”之间的关系解决简单问题.(难点)1. 通过一元二次不等式的学习,培养数学运算素养.2. 通过一元二次不等式的应用,培养逻辑推理素养.1.一元二次不等式的概念只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,叫作一元二次不等式.2.一元二次不等式的解集使一元二次不等式成立的所有未知数的值组成的集合叫作一元二次不等式的解集.3.一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的关系如下表:判别式Δ=b2-4ac Δ>0Δ=0Δ<0二次函数y=ax2+bx+c (a>0)的图象一元二次方程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>x2或x<x1}⎩⎨⎧⎭⎬⎫x⎪⎪⎪x≠-b2a Rax2+bx+c<0 (a>0)的解集{x|x1<x<x2}∅∅么?提示:⎩⎨⎧a =b =0c >0 或⎩⎨⎧a >0b 2-4ac <0.2.关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集为∅,a ,b ,c 满足的条件是什么? 提示:⎩⎨⎧a =b =0c ≤0 或⎩⎨⎧a <0b 2-4ac ≤0 .1.不等式x 2-3x +2<0的解集为( ) A .(-∞,-2)∪(-1,+∞) B .(-2,-1) C .(-∞,1)∪(2,+∞) D .(1,2)D [∵(x -1)(x -2)<0,∴1<x <2. 故原不等式的解集为(1,2).]2.设集合S ={x ||x |<5},T ={x |x 2+4x -21<0},则S ∩T =( ) A .{x |-7<x <-5} B .{x |3<x <5} C .{x |-5<x <3}D .{x |-7<x <5} C [S ={x |-5<x <5},T ={x |-7<x <3}, ∴S ∩T ={x |-5<x <3}.]3.不等式2x 2-x -1>0的解集是________.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12∪()1,+∞ [∵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,+∞.]4.不等式(a +1)x 2+ax +a >0对任意实数x 恒成立,求实数a 的取值范围. [解] 当a +1=0,即a =-1时,原不等式化为-x -1>0,得x <-1,不合题意;当a +1≠0时,由题意,则⎩⎨⎧a +1>0,Δ=a 2-4a (a +1)<0⇒⎩⎪⎨⎪⎧a >-1a >0或a <-43⇒a >0. 故实数a 的取值范围为(0,+∞).一元二次不等式的解法角度一二次项系数大于0【例1】解不等式3x2+5x-2>0.[思路点拨]先解方程,得不等式解集的端点;再画图象,确定不等式解集的结构,是取“两边”还是取“中间”.[解]方程3x2+5x-2=0的两解是x1=-2,x2=1 3.函数y=3x2+5x-2的图象是开口向上的抛物线,与x轴有两个交点(-2,0)和(13,0).观察图象(右图)可得,不等式的解集为{x|x<-2,或x>1 3}.角度二二次项系数小于0【例2】解不等式-2x2+3x+2≤0.[思路点拨]把二次项系数化为正是求解的关键.[解]原不等式化为2x2-3x-2≥0,∵2x2-3x-2=0的两解为x1=-1 2,x2=2,且a=2>0,∴不等式2x2-3x-2≥0的解集是{x|x≤-12或x≥2}.即原不等式的解集是{x|x≤-12或x≥2}.一元二次不等式一般解题步骤(1)通过对不等式变形,使二次项系数大于零;(2)计算对应方程的判别式,若判别式不小于零,求出相应的一元二次方程的根;(3)画出对应函数的简图,由图象得出不等式的解集.[跟进训练]1.解不等式:x2>2x-1.[解] 原不等式化为x 2-2x +1>0. ∵Δ=0,∴方程x 2-2x +1=0有两相等实根x 1=x 2=1.函数y =x 2-2x +1的图象是开口向上的抛物线,如下图观察图象可得,原不等式的解集为{x |x ≠1}.含参数的一元二次不等式的解法【例3】 解关于x 的不等式ax 2+2x +1<0.[思路点拨] 对二次项系数a 分a >0,a =0,a <0三种情况讨论,并且对a >0这种情况还需分Δ>0,Δ≤0讨论.[解] (1)当a =0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-12,(2)当a >0时,Δ=4-4a , ①Δ>0即0<a <1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-1-1-a a <x <-1+1-a a ; ②Δ≤0即a ≥1时, 不等式的解集为∅.(3)当a <0时,Δ=4-4a >0, 不等式的解集为{x |x <-1+1-a a 或x >-1-1-aa}.解含参数的一元二次不等式时,应对系数中的参数进行讨论: (1)讨论二次项系数的符号,即相应二次函数图象的开口方向. (2)讨论判别式的符号,即相应二次函数图象与x 轴交点的个数. (3)当Δ>0时,讨论相应一元二次方程两根的大小. 简记为“一a ,二Δ,三两根大小”.最后对系数中的参数进行完全分类,即将(-∞,+∞)分成若干个区间,根据相应二次函数在各个区间的值,写出一元二次不等式的解集.[跟进训练]2.解关于x 的不等式x 2-ax -2a 2<0 [解] 原不等式变形为(x -2a )(x +a )<0.①若a >0,则-a <x <2a ,此时不等式的解集为{x |-a <x <2a }; ②若a <0,则2a <x <-a ,此时不等式的解集为{x |2a <x <-a }; ③若a =0,则原不等式即为x 2<0,此时解集为∅.三个二次关系的应用 [探究问题]已知ax 2+bx +c >0的解集是{}x |x 1<x <x 2 1.二次项系数a 大于0,还是小于0? 提示:a <0.2.Δ=b 2-4ac 与0有怎样的关系? 提示:Δ=b 2-4ac >03.x 1+x 2与x 1x 2如何用系数a ,b ,c 表示出来? 提示:x 1+x 2=-b a ,x 1x 2=ca . 【例4】 不等式ax 2+5x +c >0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪13<x <12,则a ,c 的值为( )A .a =6,c =1B .a =-6,c =-1C .a =1,c =1D .a =-1,c =-6[思路点拨] 利用一元二次不等式的解集的端点与相应的一元二次方程的根之间的关系求解.B [由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫132+5×13+c =0,a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫122+5×12+c =0,解得⎩⎨⎧a=-6,c=-1.]1.若不等式ax2+bx-2<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x⎪⎪⎪-2<x<14,则ab=() A.-28B.-26C.28D.26C[-2,14是方程ax2+bx-2=0的两根,∴⎩⎪⎨⎪⎧-2a=(-2)×14=-12-ba=-74,∴a=4,b=7.∴ab=28.]2.已知不等式ax2-bx-1≥0的解集是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,-13,则不等式x2-bx-a<0的解集是()A.(2,3)B.(-∞,2)∪(3,+∞)C.(13,12)D.(-∞,13)∪(12,+∞)A[依题意,-12与-13是方程ax2-bx-1=0的两根,则⎩⎪⎨⎪⎧b a=-12-13,-1a=-12×⎝⎛⎭⎪⎫-13即⎩⎪⎨⎪⎧b a=-561a=-16又a<0,不等式x2-bx-a<0可化为1a x2-ba x-1>0,即-16x2+56x-1>0,解得2<x<3.]这种题型是已知一元二次不等式的解集,根据三个“二次”之间的关系,由解集得到方程的根,运用根与系数的关系,将含有参数的不等式转化为不含参数的不等式,从而使问题得到求解.求解时,需要根据不等式解集的结构(“取两边”还是“取中间”)判断二次项系数的正负.1.一元二次不等式的解法(1)图象法:由一元二次方程、一元二次不等式及二次函数的关系,可以得到解一元二次不等式的一般步骤:①化不等式为标准形式:ax2+bx+c>0(a>0)或ax2+bx+c<0(a>0);②求方程ax2+bx+c=0(a>0)的根,并画出对应函数y=ax2+bx+c图象的简图;③由图象得出不等式的解集.(2)代数法:将所给不等式化为一般式后借助分解因式或配方求解.当m<n时,若(x-m)(x-n)>0,则可得{x|x>n或x<m};若(x-m)(x-n)<0,则可得{x|m<x<n}.有口诀如下:大于取两边,小于取中间.2.含参数的一元二次不等式的解法在解含参数的一元二次型的不等式时,往往要对参数进行分类讨论,为了做到分类“不重不漏”,讨论需从如下三个方面进行考虑(1)关于不等式类型的讨论:二次项系数a>0,a<0,a=0.(2)关于不等式对应的方程根的讨论:两根(Δ>0),一根(Δ=0),无根(Δ<0).(3)关于不等式对应的方程根的大小的讨论:x1>x2,x1=x2,x1<x2.1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)关于x的不等式ax2+bx+c>0是一元二次不等式.()(2)若a>0,则关于x的不等式ax2+1≤0的解集是空集.()(3)若关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集是R ,则⎩⎨⎧a >0b 2-4ac <0. ( )[答案] (1)× (2)√ (3)×2.设集合M ={x |x 2-x <0},N ={x |4-x 2>0},则( ) A .M ∩N =∅ B .M ∩N =M C .M ∪N =MD .M ∪N =RB [依题意M ={}x |0<x <1,N ={x |-2<x <2}, ∴M ∪N =N ,∴M ∩N =M . ]3.二次函数y =ax 2+bx +c (x ∈R )的部分对应值如下表:{x |x >3或x <-2} [法一:当x 1=-2,x 2=3时,y =0,又根据所给数值,函数值随着x 的增大,先减后增,故开口向上,故不等式ax 2+bx +c >0的解集是{x |x >3或x <-2}.法二:由表中数据可求得a =1,b =-1,c =-6,代入原不等式得x 2-x -6>0,所以可解得解集为{x |x >3或x <-2}.]4.已知集合A ={x |x 2-3x -10≤0},集合B ={x |p +1≤x ≤2p -1}.若B ⊆A ,求实数p 的取值范围.[解] 由题可知A ={x |-2≤x ≤5}. ①当B ≠∅时,即p +1≤2p -1⇒p ≥2. 由B ⊆A ,得-2≤p +1,且2p -1≤5. 解得-3≤p ≤3,∴2≤p ≤3. ②当B =∅时,即p +1>2p -1⇒p <2. 由①②得p ≤3.莘莘学子,最重要的就是不要去看远方模糊的,而要做手边清楚的事。
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考点1:二次函数与一元二次方程、不等式 (2)考点2:一元二次不等式在实际问题中的应用 (9)专题05 二次函数与一元二次方程、不等式考点1:二次函数与一元二次方程、不等式知识点一一元二次不等式的概念定义只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,叫做一元二次不等式一般形式ax2+bx+c>0,ax2+bx+c<0,ax2+bx+c≥0,ax2+bx+c≤0,其中a≠0,a,b,c均为常数知识点二一元二次函数的零点一般地,对于二次函数y=ax2+bx+c,我们把使ax2+bx+c=0的实数x叫做二次函数y=ax2+bx+c的零点.知识点三二次函数与一元二次方程的根、一元二次不等式的解集的对应关系判别式Δ=b2-4acΔ>0Δ=0Δ<0二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的根有两个不相等的实数根x1,x2(x1<x2)有两个相等的实数根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 Rax2+bx+c<0(a>0)的解集{x|x1<x<x2}∅∅题型1:解不含参数的一元二次不等式例1解下列不等式:(1)-x2+5x-6>0;(2)3x2+5x-2≥0;(3)x2-4x+5>0.解(1)不等式可化为x2-5x+6<0.因为Δ=(-5)2-4×1×6=1>0,所以方程x 2-5x +6=0有两个实数根:x 1=2,x 2=3. 由二次函数y =x 2-5x +6的图象(如图①),得原不等式的解集为{x |2<x <3}.(2)因为Δ=25-4×3×(-2)=49>0,所以方程3x 2+5x -2=0的两实根为x 1=-2,x 2=13.由二次函数y =3x 2+5x -2的图象(图②),得原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≤-2或x ≥13. (3)方程x 2-4x +5=0无实数解,函数y =x 2-4x +5的图象是开口向上的抛物线,与x 轴无交点(如图③).观察图象可得,不等式的解集为R .变式 解下列不等式: (1)4x 2-4x +1>0; (2)-x 2+6x -10>0.解 (1)∵方程4x 2-4x +1=0有两个相等的实根x 1=x 2=12.作出函数y =4x 2-4x +1的图象如图.由图可得原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠12.(2)原不等式可化为x 2-6x +10<0, ∵Δ=36-40=-4<0, ∴方程x 2-6x +10=0无实根, ∴原不等式的解集为∅.题型2:三个“二次”间的关系及应用例2 已知二次函数y =ax 2+(b -8)x -a -ab ,且y >0的解集为{x |-3<x <2}. (1)求二次函数的解析式;(2)当关于x 的不等式ax 2+bx +c ≤0的解集为R 时,求c 的取值范围. 解 (1)因为y >0的解集为{x |-3<x <2},所以-3,2是方程ax 2+(b -8)x -a -ab =0的两根, 所以⎩⎨⎧-3+2=-b -8a,-3×2=-a -aba ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =5,所以y =-3x 2-3x +18.(2)因为a =-3<0,所以二次函数y =-3x 2+5x +c 的图象开口向下,要使-3x 2+5x +c ≤0的解集为R ,只需Δ≤0,即25+12c ≤0,所以c ≤-2512. 所以当c ≤-2512时,-3x 2+5x +c ≤0的解集为R .变式 已知关于x 的不等式ax 2+5x +c >0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪13<x <12. (1)求a ,c 的值;(2)解关于x 的不等式ax 2+(ac +2)x +2c ≥0.解 (1)由题意知,不等式对应的方程ax 2+5x +c =0的两个实数根为13和12,由根与系数的关系,得⎩⎨⎧-5a =13+12,c a =12×13,解得a =-6,c =-1.(2)由a =-6,c =-1知不等式ax 2+(ac +2)x +2c ≥0可化为-6x 2+8x -2≥0,即3x 2-4x+1≤0,解得13≤x ≤1,所以不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪13≤x ≤1.题型3:含参数的一元二次不等式的解法例3 设a ∈R ,解关于x 的不等式ax 2+(1-2a )x -2>0.解 (1)当a =0时,不等式可化为x -2>0,解得x >2,即原不等式的解集为{x |x >2}. (2)当a ≠0时,方程ax 2+(1-2a )x -2=0的两根分别为2和-1a .①当a <-12时,解不等式得-1a<x <2,即原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-1a<x <2; ②当a =-12时,不等式无解,即原不等式的解集为∅;③当-12<a <0时,解不等式得2<x <-1a,即原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2<x <-1a ; ④当a >0时,解不等式得x <-1a或x >2,即原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-1a 或x >2.变式 (1)当a =12时,求关于x 的不等式x 2-⎝⎛⎭⎫a +1a x +1≤0的解集; (2)若a >0,求关于x 的不等式x 2-⎝⎛⎭⎫a +1a x +1≤0的解集. 解 (1)当a =12时,有x 2-52x +1≤0,即2x 2-5x +2≤0,解得12≤x ≤2,故不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪12≤x ≤2. (2)x 2-⎝⎛⎭⎫a +1a x +1≤0⇔⎝⎛⎭⎫x -1a (x -a )≤0, ①当0<a <1时,a <1a ,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪a ≤x ≤1a ; ②当a =1时,a =1a=1,不等式的解集为{1};③当a >1时,a >1a ,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ 1a ≤x ≤a . 综上,当0<a <1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ a ≤x ≤1a ; 当a =1时,不等式的解集为{1};当a >1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1a≤x ≤a .考点1:练习题1.已知集合M ={x |-4<x <2},N ={x |x 2-x -6<0},则M ∩N 等于( ) A .{x |-4<x <3} B .{x |-4<x <-2} C .{x |-2<x <2} D .{x |2<x <3}答案 C解析 ∵N ={x |-2<x <3},M ={x |-4<x <2}, ∴M ∩N ={x |-2<x <2},故选C.2.若0<m <1,则不等式(x -m )⎝⎛⎭⎫x -1m <0的解集为( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ 1m <x <m B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x >1m 或x <m C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x >m 或x <1m D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪m <x <1m 答案 D解析 ∵0<m <1,∴1m>1>m ,故原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪m <x <1m ,故选D. 3.二次方程ax 2+bx +c =0的两根为-2,3,如果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}答案 C解析 由题意知-2+3=-b a ,-2×3=ca ,∴b =-a ,c =-6a ,∴不等式ax 2+bx +c >0可化为ax 2-ax -6a >0, 又a <0,∴x 2-x -6<0,∴(x -3)(x +2)<0, ∴-2<x <3,故选C.4.若不等式5x 2-bx +c <0的解集为{x |-1<x <3},则b +c 的值是( ) A .5 B .-5 C .-25 D .10 答案 B解析 由题意知-1,3为方程5x 2-bx +c =0的两根, ∴-1+3=b 5,-3=c5,∴b =10,c =-15,∴b +c =-5.故选B.5.若关于x 的二次不等式x 2+mx +1≥0的解集为R ,则实数m 的取值范围是( ) A .{m |m ≤-2或m ≥2} B .{m |-2≤m ≤2} C .{m |m <-2或m >2} D .{m |-2<m <2}答案 B解析 ∵x 2+mx +1≥0的解集为R , ∴Δ=m 2-4≤0,∴-2≤m ≤2,故选B. 6.不等式x 2-4x +4≤0的解集是________. 答案 {2}解析 原不等式可化为(x -2)2≤0,∴x =2. 7.不等式x 2+3x -4<0的解集为________. 答案 {x |-4<x <1}解析 易得方程x 2+3x -4=0的两根为-4,1,所以不等式x 2+3x -4<0的解集为{x |-4<x <1}.8.关于x 的不等式(mx -1)(x -2)>0,若此不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1m<x <2,则m 的取值范围是________. 答案 {m |m <0}解析 ∵不等式(mx -1)(x -2)>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1m<x <2, ∴方程(mx -1)(x -2)=0的两个实数根为1m 和2,且⎩⎪⎨⎪⎧m <0,1m<2,解得m <0,∴m 的取值范围是m <0.9.已知不等式x 2-2x -3<0的解集为A ,不等式x 2+x -6<0的解集为B . (1)求A ∩B ;(2)若不等式x 2+ax +b <0的解集为A ∩B ,求不等式ax 2+x +b <0的解集. 解 (1)由x 2-2x -3<0,得-1<x <3, ∴A ={x |-1<x <3}. 由x 2+x -6<0,得-3<x <2,∴B ={x |-3<x <2},∴A ∩B ={x |-1<x <2}.(2)由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ 1-a +b =0,4+2a +b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-2.∴-x 2+x -2<0,∴x 2-x +2>0, ∵Δ=1-8=-7<0,∴不等式x 2-x +2>0的解集为R .10.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?解 (1)由题意知1-a <0,且-3和1是方程(1-a )x 2-4x +6=0的两根,∴⎩⎨⎧1-a <0,41-a=-2,61-a =-3,解得a =3.∴不等式2x 2+(2-a )x -a >0,即为2x 2-x -3>0, 解得x <-1或x >32.∴所求不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-1或x >32. (2)ax 2+bx +3≥0,即为3x 2+bx +3≥0, 若此不等式解集为R ,则Δ=b 2-4×3×3≤0,∴-6≤b ≤6.11.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 .① B .② C .③ D .④ 答案 C解析 ①显然不可能;②中Δ=(-25)2-4×5>0,解集不为R ; ③中Δ=62-4×10<0.满足条件;④中不等式可化为2x 2-3x +3<0,所对应的二次函数开口向上,显然不可能.故选C. 12.在R 上定义运算“⊙”:a ⊙b =ab +2a +b ,则满足x ⊙(x -2)<0的实数x 的取值范围为( ) A .{x |0<x <2} B .{x |-2<x <1} C .{x |x <-2或x >1} D .{x |-1<x <2}答案 B解析 根据给出的定义得,x ⊙(x -2)=x (x -2)+2x +(x -2)=x 2+x -2=(x +2)(x -1), 又x ⊙(x -2)<0,则(x +2)(x -1)<0,故不等式的解集是{x |-2<x <1}.13.若关于x 的方程(a -2)x 2-2(a -2)x +1=0无实数解,则a 的取值范围是________. 答案 2≤a <3解析 若a -2=0,即a =2时,原方程为1=0不合题意, ∴a =2满足条件,若a -2≠0,则Δ=4(a -2)2-4(a -2)<0, 解得2<a <3,综上有a 的取值范围是2≤a <3.14.已知不等式x 2-2x +5≥a 2-3a 对∀x ∈R 恒成立,则a 的取值范围为________. 答案 {a |-1≤a ≤4}解析 x 2-2x +5=(x -1)2+4≥a 2-3a 恒成立,∴a 2-3a ≤4,即a 2-3a -4≤0, ∴(a -4)(a +1)≤0,∴-1≤a ≤4.考点2:等式性质与不等式性质知识点 用一元二次不等式解决实际问题的步骤 1.理解题意,搞清量与量之间的关系;2.建立相应的不等关系,把实际问题抽象为数学中的一元二次不等式问题. 3.解决这个一元二次不等式,得到实际问题的解.题型1:分式不等式的解法例1 解下列不等式:(1)2x -5x +4<0; (2)x +12x -3≤1. 解 (1)2x -5x +4<0⇔(2x -5)(x +4)<0⇔-4<x <52,∴原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-4<x <52.(2)∵x +12x -3≤1,∴x +12x -3-1≤0,∴-x +42x -3≤0,即x -4x -32≥0.此不等式等价于(x -4)⎝⎛⎭⎫x -32≥0且x -32≠0,解得x <32或x ≥4, ∴原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <32或x ≥4.变式 解下列不等式: (1)2x -13x +1≥0;(2)2-xx +3>1. 解 (1)原不等式可化为⎩⎪⎨⎪⎧(2x -1)(3x +1)≥0,3x +1≠0.解得⎩⎨⎧x ≤-13或x ≥12,x ≠-13,∴x <-13或x ≥12,∴原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-13或x ≥12. (2)方法一 原不等式可化为⎩⎪⎨⎪⎧ x +3>0,2-x >x +3或⎩⎪⎨⎪⎧x +3<0,2-x <x +3.解得⎩⎪⎨⎪⎧ x >-3,x <-12或⎩⎪⎨⎪⎧x <-3,x >-12, ∴-3<x <-12,∴原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-3<x <-12. 方法二 原不等式可化为(2-x )-(x +3)x +3>0,化简得-2x -1x +3>0,即2x +1x +3<0,∴(2x +1)(x +3)<0,解得-3<x <-12.∴原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-3<x <-12.题型2:一元二次不等式的实际应用例2 某农贸公司按每担200元的价格收购某农产品,并每100元纳税10元(又称征税率为10个百分点),计划可收购a 万担.政府为了鼓励收购公司多收购这种农产品,决定将征税率降低x (x >0)个百分点,预测收购量可增加2x 个百分点.(1)写出降税后税收y (万元)与x 的关系式;(2)要使此项税收在税率调节后,不少于原计划税收的83.2%,试确定x 的取值范围.解 (1)降低税率后的税率为(10-x )%,农产品的收购量为a (1+2x %)万担,收购总金额为200a (1+2x %)万元.依题意得y =200a (1+2x %)(10-x )%=150a (100+2x )(10-x )(0<x <10). (2)原计划税收为200a ×10%=20a (万元).依题意得150a (100+2x )(10-x )≥20a ×83.2%, 化简得x 2+40x -84≤0,解得-42≤x ≤2.又因为0<x <10,所以0<x ≤2.即x 的取值范围为{x |0<x ≤2}.变式 北京、张家口2022年冬奥会申办委员会在俄罗斯索契举办了发布会,某公司为了竞标配套活动的相关代言,决定对旗下的某商品进行一次评估.该商品原来每件售价为25元,年销售8万件.(1)据市场调查,若价格每提高1元,销售量将相应减少2 000件,要使销售的总收入不低于原收入,该商品每件定价最多为多少元?(2)为了抓住申奥契机,扩大该商品的影响力,提高年销售量.公司决定立即对该商品进行全面技术革新和营销策略改革,并提高定价到x 元.公司拟投入16(x 2-600)万元作为技改费用,投入50万元作为固定宣传费用,投入x 5万元作为浮动宣传费用.试问:当该商品改革后的销售量a 至少应达到多少万件时,才可能使改革后的销售收入不低于原收入与总投入之和?此时该商品每件定价多少元?解 (1)设每件定价为t 元,依题意得⎝⎛⎭⎫8-t -251×0.2t ≥25×8, 整理得t 2-65t +1 000≤0,解得25≤t ≤40.所以要使销售的总收入不低于原收入,每件定价最多为40元.(2)依题意得当x >25时,不等式ax ≥25×8+50+16(x 2-600)+x 5有解, 等价于当x >25时,a ≥150x +x 6+15有解. 由于150x +x 6≥2150x ·x 6=10,当且仅当150x =x 6,即x =30时等号成立, 所以a ≥10.2.故当该商品改革后的销售量a 至少达到10.2万件时,才可能使改革后的销售收入不低于原收入与总投入之和,此时该商品的每件定价为30元.考点2:练习题1.不等式3x -12-x≥1的解集是( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ 34≤x ≤2 B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ 34≤x <2 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x >2或x ≤34 D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≥34 答案 B解析 不等式3x -12-x ≥1,移项得3x -12-x-1≥0, 即x -34x -2≤0,可化为⎩⎪⎨⎪⎧ x -34≥0,x -2<0或⎩⎪⎨⎪⎧x -34≤0,x -2>0, 解得34≤x <2,则原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪34≤x <2, 故选B.2.与不等式x -32-x≥0同解的不等式是( ) A .(x -3)(2-x )≥0B .0<x -2≤1 C.2-x x -3≥0 D .(x -3)(2-x )>0答案 B解析 解不等式x -32-x≥0,得2<x ≤3, A .不等式(x -3)(2-x )≥0的解是2≤x ≤3,故不正确.B .不等式0<x -2≤1的解是2<x ≤3,故正确.C .不等式2-x x -3≥0的解是2≤x <3,故不正确. D .不等式(x -3)(2-x )>0的解是2<x <3,故不正确.故选B.3.若关于x 的不等式ax -b >0的解集为{x |x >1},则关于x 的不等式ax +b x -2>0的解集为( ) A .{x |x >1或x <-2}B .{x |1<x <2}C .{x |x >2或x <-1}D .{x |-1<x <2}答案 C解析 x =1为ax -b =0的根,∴a -b =0,即a =b ,∵ax -b >0的解集为{x |x >1},∴a >0,故ax +b x -2=a (x +1)x -2>0, 等价为(x +1)(x -2)>0.∴x >2或x <-1.4.已知不等式-x 2+4x ≥a 2-3a 在R 上有解,则实数a 的取值范围为( )A .{a |-1≤a ≤4}B .{a |-1<a <4}C .{a |a ≥4或a ≤-1}D .{a |-4≤a ≤1} 答案 A解析 由题意知,原不等式可化为-(x -2)2+4≥a 2-3a 在R 上有解,∴a 2-3a ≤4,即(a -4)(a +1)≤0,∴-1≤a ≤4,故选A.5.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,现决定提价销售,为了使这批台灯每天获得400元以上(不含400元)的销售收入.则这批台灯的销售单价x (单位:元)的取值范围是( )A .{x |10≤x <16}B .{x |12≤x <18}C .{x |15<x <20}D .{x |10≤x <20} 答案 C解析 设这批台灯的销售单价为x 元,则[30-(x -15)×2]x >400,即x 2-30x +200<0,∴10<x <20,又∵x >15,∴15<x <20.故选C.6.若不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |-1<x <2},则不等式2a +b x +c >bx 的解集为________.答案 {x |x <0}解析 由题意知,-1,2为ax 2+bx +c =0的两根,∴⎩⎪⎨⎪⎧b =-a ,c =-2a 且a <0, ∴不等式2a +b x +c >bx 可化为a x-2a >-ax , ∵a <0,即1x -2<-x ,即(x -1)2x<0, ∴x <0.7.现有含盐7%的食盐水200克,生产含盐5%以上、6%以下的食盐水,设需要加入含盐4%的食盐水为x 克,则x 的取值范围是________.答案 {x |100<x <400}解析 5%<x ·4%+200·7%x +200<6%, 解得x 的取值范围是{x |100<x <400}.8.某种汽车在水泥路面上的刹车距离(刹车距离是指汽车刹车后由于惯性往前滑行的距离)s m和汽车车速x km/h 有如下关系:s =118x +1180x 2.在一次交通事故中,测得这种车的刹车距离不小于40 m ,那么这辆汽车刹车前的车速不低于________ km/h.答案 80解析 根据题意,得118x +1180x 2≥40. 移项整理,得x 2+10x -7 200≥0.显然Δ>0,x 2+10x -7 200=0有两个实数根,即x 1=80,x 2=-90,然后,根据二次函数y =x 2+10x -7 200的图象(图略),得不等式的解集为{x |x ≤-90或x ≥80}.在这个实际问题中,x >0,所以这辆汽车刹车前的车速不低于80 km/h.9.解关于x 的不等式a -x x +1>0(a ∈R ). 解 原不等式可化为x -a x +1<0, 即(x +1)(x -a )<0,①当a =-1时,x ∈∅;②当a >-1时,{x |-1<x <a };③当a <-1时,{x |a <x <-1}.综上,a =-1时,不等式的解集为∅,a >-1时,不等式的解集为{x |-1<x <a },a <-1时,不等式的解集为{x |a <x <-1}.10.某汽车厂上年度生产汽车的投入成本为10万元/辆,出厂价为12万元/辆,年销售量为10 000辆.本年度为适应市场需求,计划提高产品质量,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),则出厂价相应地提高比例为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,则投入成本增加的比例x 应在什么范围内? 解 (1)由题意得y =[12(1+0.75x )-10(1+x )]×10 000×(1+0.6x )(0<x <1),整理得y =-6 000x 2+2 000x +20 000(0<x <1).(2)要保证本年度的年利润比上年度有所增加,必须有⎩⎪⎨⎪⎧ y -(12-10)×10 000>0,0<x <1, 即⎩⎪⎨⎪⎧-6 000x 2+2 000x >0,0<x <1, 解得0<x <13, 所以投入成本增加的比例x 应在0<x <13的范围内. 11.不等式x 2-x -2x -2>0的解集为( ) A .{x |x >-1且x ≠2}B .{x |x >-1}C .{x |-1<x <2}D .{x |x <-1或x >2} 答案 A解析 原不等式可化为(x -2)(x +1)x -2>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,x -2≠0,∴x >-1且x ≠2.故选A. 12.若a >0,b >0,则不等式-b <1x<a 的解集为( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x <-1b 或x >1a B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ -1a <x <1b C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-1a 或x >1bD.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-1b <x <0或0<x <1a 答案 A解析 原不等式可化为⎩⎨⎧1x >-b ,1x <a ,即⎩⎨⎧ bx +1x >0,ax -1x >0, 可得⎩⎨⎧ x <-1b 或x >0,x <0或x >1a , 故不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x <-1b 或x >1a . 13.不等式x 2-2x -2x 2+x +1<2的解集为( ) A .{x |x ≠-2}B .RC .∅D .{x |x <-2或x >2} 答案 A解析 ∵x 2+x +1>0恒成立,∴原不等式⇔x 2-2x -2<2x 2+2x +2⇔x 2+4x +4>0⇔(x +2)2>0,∴x ≠-2.∴不等式的解集为{x |x ≠-2}.14.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 +0.01x 2,s 乙=0.05x +0.005x 2.这次事故的主要责任方为________.答案 乙车解析 由题意列出不等式s 甲=0.1x +0.01x 2>12,s 乙=0.05x +0.005x 2>10.分别求解,得x 甲<-40或x 甲>30.x 乙<-50或x 乙>40.由于x >0,从而得x 甲>30 km /h ,x 乙>40 km/h.经比较知乙车超过限速,应负主要责任.。
§2一元二次不等式2.1一元二次不等式的解法学习目标 1.理解一元二次方程、一元二次不等式与二次函数的关系.2.掌握图像法解一元二次不等式.3.会对含参数的一元二次不等式分类讨论.知识点一一元二次不等式的概念思考我们知道,方程x2=1的一个解是x=1,解集是{1,-1},解集中的每一个元素均可使等式成立.那么什么是不等式x2>1的解?你能举出一个解吗?你能写出不等式x2>1的解集吗?答案能使不等式x2>1成立的x的值,都是不等式的解,如x=2.不等式x2>1的解集为{x|x<-1或x>1},该集合中每一个元素都是不等式的解,而不等式的每一个解均属于该不等式的解集.梳理(1)形如ax2+bx+c>0(≥0)或ax2+bx+c<0(≤0)的不等式(其中a≠0),叫作一元二次不等式.(2)使某个一元二次不等式成立的x的值叫这个一元二次不等式的解.(3)一元二次不等式的所有解组成的集合,叫作一元二次不等式的解集.知识点二“三个二次”的关系一元二次不等式与相应的一元二次方程、二次函数的联系如下表.思考 根据上表,尝试解不等式x 2+2>3x . 答案 先化为x 2-3x +2>0.∵方程x 2-3x +2=0的根x 1=1,x 2=2, ∴原不等式的解集为{x |x <1或x >2}. 梳理 解一元二次不等式的步骤(1)化为基本形式ax 2+bx +c >0或ax 2+bx +c <0(其中a >0);(2)计算Δ=b 2-4ac ,以确定一元二次方程ax 2+bx +c =0是否有解; (3)有根求根;(4)根据图像写出不等式的解集.1.mx 2+5x <0是一元二次不等式.(×)2.解不等式ax 2+bx +c >0,即求横坐标x 取哪些值时,函数y =ax 2+bx +c 的图像在x 轴上方.(√)3.解不等式的结果要写成集合形式的原因是集合的元素具有确定性,可以严谨地界定哪些元素是解,哪些不是.(√)类型一 一元二次不等式的解法 命题角度1 二次项系数大于0 例1 求不等式4x 2-4x +1>0的解集. 考点 一元二次不等式的解法 题点 一元二次不等式的解法 解 因为Δ=(-4)2-4×4×1=0, 所以方程4x 2-4x +1=0的解是x 1=x 2=12,所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠12.反思与感悟 当所给不等式是非一般形式的不等式时,应先化为一般形式,在具体求解一个一般形式的一元二次不等式的过程中,要密切结合一元二次方程的根的情况以及二次函数的图像.跟踪训练1 求不等式2x 2-3x -2≥0的解集. 考点 一元二次不等式的解法 题点 一元二次不等式的解法解 ∵2x 2-3x -2=0的两解为x 1=-12,x 2=2,且a =2>0,∴不等式2x 2-3x -2≥0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≤-12或x ≥2. 命题角度2 二次项系数小于0 例2 解不等式-x 2+2x -3>0. 考点 一元二次不等式的解法 题点 一元二次不等式的解法 解 不等式可化为x 2-2x +3<0.因为Δ=(-2)2-4×3=-8<0,方程x 2-2x +3=0无实数解, 而y =x 2-2x +3的图像开口向上, 所以原不等式的解集是∅.反思与感悟 将二次项系数小于0的不等式进行转化过程中要注意不等号的变化,化归为二次项系数大于0的不等式,是为了减少记忆负担. 跟踪训练2 求不等式-3x 2+6x >2的解集. 考点 一元二次不等式的解法 题点 一元二次不等式的解法 解 不等式可化为3x 2-6x +2<0, ∵Δ=(-6)2-4×3×2=12>0,∴x 1=1-33,x 2=1+33, ∴不等式-3x 2+6x >2的解集是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪1-33<x <1+33. 命题角度3 含参数的一元二次不等式 例3 解关于x 的不等式ax 2-(a +1)x +1<0. 考点 一元二次不等式的解法题点 含参数的一元二次不等式解法解 当a <0时,不等式可化为⎝⎛⎭⎫x -1a (x -1)>0, ∵a <0,∴1a <1,∴不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <1a或x >1. 当a =0时,不等式可化为-x +1<0,解集为{x |x >1}. 当a >0时,不等式可化为⎝⎛⎭⎫x -1a (x -1)<0. 当0<a <1时,1a >1,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1<x <1a . 当a =1时,不等式的解集为∅.当a >1时,1a <1,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1a <x <1. 综上,当a <0时,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <1a 或x >1; 当a =0时,解集为{x |x >1};当0<a <1时,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1<x <1a ; 当a =1时,解集为∅;当a >1时,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1a<x <1. 反思与感悟 解含参数的不等式,可以按常规思路进行:先考虑开口方向,再考虑判别式的正负,最后考虑两根的大小关系,当遇到不确定因素时再讨论. 跟踪训练3 解关于x 的不等式(x -a )(x -a 2)<0. 考点 一元二次不等式的解法 题点 含参数的一元二次不等式解法解 当a <0或a >1时,有a <a 2,此时,不等式的解集为{x |a <x <a 2}; 当0<a <1时,有a 2<a ,此时,不等式的解集为{x |a 2<x <a }; 当a =0或a =1时,原不等式无解.综上,当a <0或a >1时,原不等式的解集为{x |a <x <a 2}; 当0<a <1时,原不等式的解集为{x |a 2<x <a }; 当a =0或a =1时,解集为∅.类型二 “三个二次”间对应关系的应用例4 已知关于x 的不等式x 2+ax +b <0的解集为{x |1<x <2},试求关于x 的不等式bx 2+ax +1>0的解集.考点 “三个二次”的对应关系的应用 题点 由“三个二次”的对应关系求参数值 解 由不等式x 2+ax +b <0的解集为{x |1<x <2}, 知方程x 2+ax +b =0的根为x 1=1,x 2=2.由根与系数的关系,可得⎩⎪⎨⎪⎧ -a =1+2,b =1×2,即⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =2,∴不等式bx 2+ax +1>0, 即2x 2-3x +1>0.由2x 2-3x +1>0,解得x <12或x >1.∴bx 2+ax +1>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <12或x >1. 反思与感悟 给出一元二次不等式的解集,相当于知道了相应二次函数的开口方向及与x 轴的交点,可以利用代入根或根与系数的关系求待定系数.跟踪训练4 已知不等式ax 2-bx +2<0的解集为{x |1<x <2},求a ,b 的值. 考点 “三个二次”的对应关系的应用 题点 由“三个二次”的对应关系求参数值解 方法一 由题设条件知a >0,且1,2是方程ax 2-bx +2=0的两实根.由根与系数的关系,知⎩⎨⎧1+2=b a,1×2=2a,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =3.方法二 把x =1,2分别代入方程ax 2-bx +2=0中,得⎩⎪⎨⎪⎧ a -b +2=0,4a -2b +2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =3.1.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 考点 一元二次不等式的解法 题点 一元二次不等式的解法 答案 D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 >1或x <-12,∴不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-12或x >1. 2.若不等式ax 2+8ax +21<0的解集是{x |-7<x <-1},那么a 的值是( ) A .1 B .2 C .3 D .4考点 “三个二次”的对应关系的应用 题点 由“三个二次”的对应关系求参数值 答案 C解析 由题意可知-7和-1为方程ax 2+8ax +21=0的两个根. ∴-7×(-1)=21a,故a =3.3.不等式x 2+x -2<0的解集为____________. 考点 一元二次不等式的解法 题点 一元二次不等式的解法 答案 {x |-2<x <1}解析 由x 2+x -2<0,得-2<x <1,故其解集为{x |-2<x <1}. 4.解关于x 的不等式:x 2+(1-a )x -a <0. 考点 一元二次不等式的解法 题点 含参数的一元二次不等式解法解 方程x 2+(1-a )x -a =0的解为x 1=-1,x 2=a . 因为函数y =x 2+(1-a )x -a 的图像开口向上,所以 ①当a <-1时,原不等式的解集为{x |a <x <-1}; ②当a =-1时,原不等式的解集为∅;③当a >-1时,原不等式的解集为{x |-1<x <a }.1.解一元二次不等式的常见方法(1)图像法:由一元二次方程、一元二次不等式及二次函数的关系,可以得到解一元二次不等式的一般步骤:①化不等式为标准形式:ax 2+bx +c >0(a >0)或ax 2+bx +c <0(a >0);②求方程ax 2+bx +c =0(a >0)的根,并画出对应函数y =ax 2+bx +c 图像的简图; ③由图像得出不等式的解集.(2)代数法:将所给不等式化为一般式后借助分解因式或配方求解. 当m <n 时,若(x -m )(x -n )>0,则可得解集为{x |x >n 或x <m }; 若(x -m )(x -n )<0,则可得{x |m <x <n }. 有口诀如下:大于取两边,小于取中间.2.解含参数的一元二次不等式,仍可按以前的步骤,即第一步先处理二次项系数,第二步通过分解因式或求判别式来确定一元二次方程有没有根,第三步若有根,区分根的大小写出解集,若无根,结合图像确定解集是R 还是∅.在此过程中,因为参数的存在导致二次函数开口方向、判别式正负、两根大小不确定时,为了确定展开讨论.3.由一元二次不等式的解集可以逆推二次函数的开口及与x 轴的交点坐标.一、选择题1.不等式6x 2+x -2≤0的解集为( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ -23≤x ≤12 B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≤-23或x ≥12 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x ≥12 D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≤-23考点 一元二次不等式的解法 题点 一元二次不等式的解法 答案 A解析 因为6x 2+x -2≤0⇔(2x -1)·(3x +2)≤0,所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-23≤x ≤12. 2.一元二次方程ax 2+bx +c =0的根为2,-1,则当a <0时,不等式ax 2+bx +c ≥0的解集为( )A .{x |x <-1或x >2}B .{x |x ≤-1或x ≥2}C .{x |-1<x <2}D .{x |-1≤x ≤2}考点 “三个二次”的对应关系的应用 题点 由“三个二次”的对应关系求参数值 答案 D解析 由题意知,-b a =1,ca =-2,∴b =-a ,c =-2a , 又∵a <0,∴不等式ax 2+bx +c ≥0可化为x 2-x -2≤0, ∴-1≤x ≤2.3.若0<t <1,则关于x 的不等式(t -x )⎝⎛⎭⎫x -1t >0的解集是( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ 1t <x <t B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x >1t 或x <t C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x <1t 或x >t D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪t <x <1t 考点 一元二次不等式的解法 题点 含参数的一元二次不等式解法 答案 D解析 ∵0<t <1,∴1t >1,∴1t>t .∴(t -x )⎝⎛⎭⎫x -1t >0⇔(x -t )⎝⎛⎭⎫x -1t <0⇔t <x <1t . 4.函数y =17-6x -x 2的定义域为( )A .[-7,1]B .(-7,1)C .(-∞,-7]∪[1,+∞)D .(-∞,-7)∪(1,+∞)考点 一元二次不等式的解法 题点 一元二次不等式的解法 答案 B解析 由7-6x -x 2>0,得x 2+6x -7<0,即(x +7)(x -1)<0,所以-7<x <1,故选B. 5.不等式x 2-2x -2x 2+x +1<2的解集为( )A .{x |x ≠-2}B .RC .∅D .{x |x <-2或x >2}考点 一元二次不等式的解法 题点 一元二次不等式的解法 答案 A解析 ∵x 2+x +1>0恒成立,∴原不等式⇔x 2-2x -2<2x 2+2x +2⇔x 2+4x +4>0⇔(x +2)2>0,∴x ≠-2. ∴不等式的解集为{x |x ≠-2}.6.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +6,x ≥0,x +6,x <0,则不等式f (x )>f (1)的解集是( )A .(-3,1)∪(3,+∞)B .(-3,1)∪(2,+∞)C .(-1,1)∪(3,+∞)D .(-∞,-3)∪(1,3) 考点 一元二次不等式的解法 题点 一元二次不等式的解法 答案 A解析 f (1)=12-4×1+6=3,当x ≥0时,令x 2-4x +6>3,解得x >3或0≤x <1; 当x <0时,令x +6>3,解得-3<x <0. 所以f (x )>f (1)的解集是(-3,1)∪(3,+∞).7.已知一元二次不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-1或x >12,则f (10x )>0的解集为( ) A .{x |x <-1或x >-lg 2} B .{x |-1<x <-lg 2} C .{x |x >-lg 2}D .{x |x <-lg 2}考点 一元二次不等式的解法 题点 一元二次不等式的解法 答案 D解析 由题知,一元二次不等式f (x )>0的解集为⎝⎛⎭⎫-1,12,即-1<10x <12,解得x <-lg 2. 8.已知f (x )=(x -a )(x -b )+2(a <b ),且α,β(α<β)是方程f (x )=0的两根,则α,β,a ,b 的大小关系是( ) A .a <α<β<b B .a <α<b <β C .α<a <b <βD .α<a <β<b考点 “三个二次”的对应关系的应用 题点 “三个二次”的对应关系的应用 答案 A解析 设g (x )=(x -a )(x -b ),则g (x )向上平移2个单位长度得到f (x )的图像,由图易知a <α<β<b . 二、填空题9.不等式-1<x 2+2x -1≤2的解集是_________________________. 考点 一元二次不等式的解法 题点 一元二次不等式组的解法 答案 {x |-3≤x <-2或0<x ≤1}解析 ∵⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x -3≤0,x 2+2x >0,∴-3≤x <-2或0<x ≤1.10.不等式x 2-3|x |+2≤0的解集为__________. 考点 一元二次不等式的解法 题点 一元二次不等式的解法 答案 {x |-2≤x ≤-1或1≤x ≤2}解析 原不等式等价于|x |2-3|x |+2≤0,即1≤|x |≤2. 当x ≥0时,1≤x ≤2;当x <0时,-2≤x ≤-1.所以原不等式的解集为{x |-2≤x ≤-1或1≤x ≤2}.11.已知x =1是不等式k 2x 2-6kx +8≥0的解,则k 的取值范围是______________. 考点 一元二次不等式的解法题点 一元二次不等式的定义答案 (-∞,2]∪[4,+∞)解析 x =1是不等式k 2x 2-6kx +8≥0的解,把x =1代入不等式得k 2-6k +8≥0,解得k ≥4或k ≤2.三、解答题12.已知全集U ={x |x 2>1},集合A ={x |x 2-4x +3<0},求∁U A .考点 一元二次不等式的应用题点 一元二次不等式解集与集合运算解 依题意,∁U A 中的元素应满足⎩⎪⎨⎪⎧x 2>1,x 2-4x +3≥0, 即⎩⎪⎨⎪⎧ x <-1或x >1,x ≤1或x ≥3,解得∁U A ={x |x <-1或x ≥3}. 13.若不等式ax 2+bx +c ≥0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-13≤x ≤2,求关于x 的不等式cx 2-bx +a <0的解集.考点 “三个二次”的对应关系的应用题点 由“三个二次”的对应关系求参数值解 由ax 2+bx +c ≥0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-13≤x ≤2, 知a <0,且关于x 的方程ax 2+bx +c =0的两个根分别为-13,2, ∴⎩⎨⎧ -13+2=-b a ,-13×2=c a ,∴b =-53a ,c =-23a , ∴不等式cx 2-bx +a <0可变形为⎝⎛⎭⎫-23a x 2-⎝⎛⎭⎫-53a x +a <0,即2ax 2-5ax -3a >0. 又∵a <0,∴2x 2-5x -3<0,解得-12<x <3, ∴所求不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-12<x <3.四、探究与拓展14.解不等式|x -2|-|x -5|≥x 2-8x +14.考点 一元二次不等式的解法题点 一元二次不等式的解法解 设f (x )=|x -2|-|x -5|.①当x ≤2时,f (x )=-3,而x 2-8x +14=(x -4)2-2≥-2,∴f (x )≥x 2-8x +14无解;②当2<x <5时,f (x )=2x -7,原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -7≥x 2-8x +14,2<x <5,解得3≤x <5; ③当x ≥5时,f (x )=3,原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧x 2-8x +14≤3,x ≥5, 解得5≤x ≤4+ 5.综上,原不等式的解集为[3,4+5].15.已知集合A ={x |x 2-x -12<0},集合B ={x |x 2+2x -8>0},集合C ={x |x 2-4ax +3a 2<0,a ≠0},若C ⊇(A ∩B ),求实数a 的取值范围.考点 “三个二次”的对应关系的应用题点 “三个二次”的对应关系的应用解 A ={x |-3<x <4},B ={x |x <-4或x >2},∴A ∩B ={x |2<x <4},要使C ⊇(A ∩B ),需⎩⎪⎨⎪⎧ 22-4a ·2+3a 2≤0,42-4a ·4+3a 2≤0, 即⎩⎪⎨⎪⎧3a 2-8a +4≤0,3a 2-16a +16≤0. 解得43≤a ≤2,即a 的取值范围为⎣⎡⎦⎤43,2.。
一元二次不等式及其解法(1)<基础知识><基本训练>1、不等式(x+2)(1+x)>0的解集是 。
2、若关于X 的不等式x-ax+1>0的解集为(-∞,-1)∪(4,+∞),则实数a = .3、已知不等式ax 2+2x+c>0的解集为-13<x<12,则a+c= . 4、若关于x 的方程2k x 2-2x -9k=0两实根有一个大于2,而另一个根小于2,则实数k 的取值范围是 。
<典型例题讲练>例1、 解下列不等式:(1) -x 2+3x+18<0 (2) 4≤x 2-3x<18(3) 2x-1x+2<1 (4) (x-3)(x-2)(x-1)2(x-4)≥0<课堂检测>1、不等式 2x-13x+1>0的解集是 。
2不等式组⎩⎪⎨⎪⎧︱x-2︱<2log 2(x 2-1)>1的解集是 。
3、x(x-5)2>6(x-5)2解集是 。
4、函数f(x)=3ax+1-2a在(-1,1)上存在X0,使f(X0)=0,则a的取值范围是5、解下列不等式:(1) 4x2+4x+1>0 (2) x2-3x+5>0(3) (x+3)(x+2)(x-1)2(x-4)<0 (4) 2x2-5x-1x2-3x+2>1一元二次不等式及其解法<典型例题讲练>例1.当a为何值时,不等式(a2-1)x2-(a-1)x-1<0的解是全体实数。
练习:已知常数a∈R,解关于x的不等式ax2-2x+a<0.<课后作业>1、解不等式:(1) –x2+2x-23>0 (2) 9x2-6x+1≤0(3) (2x2-3x+1)(3x2-7x+2)>0 (4)3x-52x-3≤22、已知不等式(m2+4m-5)x2-4(m-1)x+3>0对一切实数X恒成立,求实数m的取值范围。
第4讲 一元二次不等式及其解法1.一元一次不等式ax >b (a ≠0)的解集 (1)当a >0时,解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫x >b a. (2)当a <0时,解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫x <b a . 2.三个“二次”间的关系 判别式 Δ=b 2-4ac Δ>0Δ=0Δ<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)的根有两个相异实根x 1,x 2(x 1<x 2)有两个相等实 根x 1=x 2 =-b2a没有实 数根一元二次不等 式ax 2+bx +c >0(a >0) 的解集 {x |x >x 2 或x <x 1}⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠-b 2aRax 2+bx +c <0(a >0) 的解集 {x |x 1<x <x 2} ∅ ∅常用结论1.分式不等式的解法(1)f (x )g (x )>0(<0)⇔f (x )g (x )>0(<0). (2)f (x )g (x )≥0(≤0)⇔⎩⎪⎨⎪⎧f (x )g (x )≥0(≤0),g (x )≠0.2.两个恒成立的充要条件 (1)一元二次不等式ax 2+bx +c >0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧a >0, b 2-4ac <0. (2)一元二次不等式ax 2+bx +c <0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧a <0, b 2-4ac <0.➢考点1 一元二次不等式的解法[名师点睛](1)解一元二次不等式的方法和步骤(2)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一次不等式或二次项系数为正的一元二次不等式;②判断一元二次不等式所对应的方程实根的个数,即讨论判别式Δ与0的关系; ③确定方程无实根或有两个相同实根时,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. [典例]1.(2021·湖南·衡阳市田家炳实验中学高一阶段练习)不等式2210x x --<解集为( ) A .{x |1<x <2}B .{x |-2<x <1 }C .{x |x >2或x <1}D .112x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭2.(2021·四川省叙永第一中学校高三阶段练习)解下列关于x 的不等式: (1)231x ≤-; (2)()22120ax a x +--<(0a <).[举一反三]1.(2022·浙江宁波·二模)已知集合{}2230A x x x =--<,{}15B x x =≤≤,则A B =( )A .(]1,3-B .[)1,3C .(]1,5-D .(]3,52.(2022·全国·模拟预测)设集合402x A xx -⎧⎫=>⎨⎬+⎩⎭,{}27100B x x x =-+≥,则()R A B ⋂=( )A .{}22x x -<<B .{}22x x -≤≤C .{4x x ≤或}5x ≥D .{2x x ≤或}5x ≥3.(2021·福建省长汀县第一中学高三阶段练习)解关于x 的不等式:2(1)(23)20(1)a x a x a +-++<≥-.4.(2021·广东·普宁市大长陇中学高三阶段练习)已知二次函数y =ax 2+bx ﹣a +2. (1)若关于x 的不等式ax 2+bx ﹣a +2>0的解集是{x |﹣1<x <3},求实数a ,b 的值; (2)若b =2,a >0,解关于x 的不等式ax 2+bx ﹣a +2>0.➢考点2 一元二次不等式恒成立问题[名师点睛]1.一元二次不等式在R 上恒成立的条件(1)不等式ax 2+bx +c ≥0对任意实数x 恒成立的条件是: ①当a =0时,b =0,c ≥0;②当a ≠0时,⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ≤0.(2)不等式ax 2+bx +c ≤0对任意实数x 恒成立的条件是: ①当a =0时,b =0,c ≤0;②当a ≠0时,⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ≤0.2.一元二次不等式在给定区间上恒成立的求解方法 设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0).(1)当a <0时,f (x )<0在x ∈[α,β]上恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ -b 2a <α,f α<0或⎩⎪⎨⎪⎧-b 2a >β,f β<0或Δ<0.f (x )>0在x ∈[α,β]上恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ f β>0,f α>0. (2)当a >0时,f (x )<0在x ∈[α,β]上恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧f β<0,fα<0.f (x )>0在x ∈[α,β]上恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ -b 2a <α,f α>0或⎩⎪⎨⎪⎧-b 2a >β,f β>0或Δ<0.3.转换主元法解给定参数范围问题解给定参数范围的不等式恒成立问题,若在分离参数时会遇到讨论的情况,或者即使能容易分离出参数与变量,但函数的最值难以求出,可考虑变换思维角度,即把变量与参数交换位置,构造以参数为变量的函数,再根据原参数的范围列式求解. [典例]1.(2022·全国·高三专题练习)不等式()()21110a x a x +-+-<对一切实数x 恒成立,则a 的取值范围是( ) A .15a << B .51a -<<- C .51a -<≤-D .31a -<≤-2.(2021·河北·石家庄市藁城区第一中学高三开学考试)若关于x 的不等式2210x ax ++在[0,)+∞上恒成立,则实数a 的取值范围为( )A .()0,∞+B .[)1,-+∞C .[]1,1-D .[)0,∞+3.(2022·全国·高三专题练习)已知[1a ∈-,1],不等式2(4)420x a x a +-+->恒成立,则x 的取值范围为( ) A .(-∞,2)(3,)∞+ B .(-∞,1)(2,)∞+C .(-∞,1)(3,)∞+D .(1,3)[举一反三]1.(2022·江苏南通·模拟预测)当x ∈R 时,不等式2210x x a ---≥恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .(],2-∞- B .(),2-∞- C .(],0-∞D .(),0∞-2.(2022·全国·高三专题练习)已知a R ∈,“2210ax ax +-<对x R ∀∈恒成立”的一个充要条件是( ) A .10a -<<B .10a -<≤C .10a -≤<D .10a -≤≤3.(2022·全国·高三专题练习)若不等式224(2)30a x a x -+-+()>的解集为R ,则实数a 的取值范围是( ) A .1124⎛⎫ ⎪⎝⎭,B .1124⎡⎫⎪⎢⎣⎭,C .()1124⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭,, D .(]1124⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭,, 4.(2022·全国·高三专题练习)不等式225732ax x a x +->-对一切()1,0a ∈-恒成立,则实数x 的取值范围是( ) A .(]1,4,2⎡⎫-∞-⋃+∞⎪⎢⎣⎭B .(][),41,-∞-⋃-+∞C .()4,1--D .14,2⎛⎫- ⎪⎝⎭5.(2022·全国·高三专题练习)若对任意的2[1,0],2420x x x m ∈--+++≥恒成立,则m 的取值范围是( ) A .[4,)+∞B .[2,)+∞C .(,4]-∞D .(,2]-∞6.(2021·江苏常州·高三阶段练习)已知函数2()1f x x ax =--,当[]0,3x ∈时,()5f x ≤恒成立,则实数a 的取值范围为__________.7.(2022·浙江·高三专题练习)若关于x 的不等式3231012xkx x x ->+-对任意的()0,2x ∈恒成立,则实数k 的取值范围为____________.8.(2021·重庆市涪陵高级中学校高三阶段练习)设函数2()1f x mx mx =--. (1)若对于一切实数x ,()0f x <恒成立,求实数m 的取值范围; (2)若对于[]1,3x ∈,()5f x m <-+恒成立,求实数m 的取值范围.➢考点3 一元二次方程根的分布问题[名师点睛]1.设一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的两实根为x 1,x 2,且x 1≤x 2,k 为常数,则一元二次方程根和k 的分布(即x 1,x 2相对于k 的位置)有以下若干定理.定理1:x 1<k <x 2(即一个根小于k ,一个根大于k )⇔af (k )<0.定理2:k <x 1≤x 2(即两根都大于k )⇔⎩⎪⎨⎪⎧ Δ=b 2-4ac ≥0,af k >0,-b2a >k .定理3:x 1≤x 2<k (即两根都小于k )⇔⎩⎪⎨⎪⎧Δ=b 2-4ac ≥0,af k >0,-b2a <k .2.一元二次不等式在实数范围内有解的求解方法 (1)一元二次不等式ax 2+bx +c >0在实数范围内有解⇒⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,b ,c ∈R 或⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ=b 2-4ac >0.[典例]1.(2022·重庆一中高三阶段练习)若方程240x ax -++=的两实根中一个小于1-,另一个大于2,则 a 的取值范围是( ) A .()0,3B .[]0,3C .()3,0-D .(,1)(3,)-∞+∞2.(2022·全国·高三专题练习)若不等式220x x m --<在1,22x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦上有解,则实数m 的取值范围是( ) A .[)1,-+∞ B .()1,-+∞ C .34⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭D .()0,∞+3.(2022·上海·高三专题练习)已知,a Z ∈关于x 的一元二次不等式260x x a -+≤的解集中有且仅有3个整数,则所有符合条件的a 的值之和是( ) A .13 B .18 C .21 D .26[举一反三]1.(2022·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高三开学考试(理))关于x 的方程2(2)60x m x m +-+-=的两根都大于2,则m 的取值范围是( )A .(,)-∞-⋃+∞B .(6,--C .(6,2))--⋃+∞D .(,2)-∞-2.(2022·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式2240ax x a -+<在(0,2]上有解,则实数a 的取值范围是( ) A .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C .(,2)-∞D .(2,)+∞3.(2022·江苏·高三专题练习)已知关于x 的不等式210x ax -+≥在区间[1,2]上有解,则实数a 的取值范围为( )A .2a ≤B .2a ≥C .52a ≥D .52a ≤4.(2022·全国·高三专题练习)若关于x 的不等式2420x x a --->在区间(1,4)内有解,则实数a 的取值范围是( ) A .(,2)-∞-B .(],2-∞-C .(6,)-+∞D .(,6)-∞-5.(2022·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式210x ax -+≥在区间[1,2]上有解,则实数a 的取值范围为_______6.(2022·全国·高三专题练习)若关于x 的不等式2210ax x ++<有实数解,则a 的取值范围是_____.7.(2022·全国·高三专题练习)若一元二次方程2(1)30mx m x -++=的两个实根都大于1-,则m 的取值范围____8.(2022·全国·高三专题练习)设函数()21f x mx mx =--,若对于任意的13{|}x x x ∈≤≤,()4f x m <-+恒成立,则实数m 的取值范围为_____.9.(2021·江苏·仪征市第二中学高三阶段练习)已知函数2()(23)6()f x ax a x a R =-++∈. (1)当1a =时,求函数()y f x =的零点; (2)解关于x 的不等式()0(0)f x a <>;(3)当1a =时,函数()(5)3f x m x m -+++在[2,2]-有解,求实数m 的取值范围第4讲 一元二次不等式及其解法1.一元一次不等式ax >b (a ≠0)的解集 (1)当a >0时,解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫x >b a. (2)当a <0时,解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫x <b a . 2.三个“二次”间的关系 判别式 Δ=b 2-4ac Δ>0Δ=0Δ<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 有两个相异实根x 1,x 2(x 1<x 2)有两个相等实 根x 1=x 2 =-b 2a没有实 数根一元二次不等 式ax 2+bx +c >0(a >0){x |x >x 2 或x <x 1}⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠-b 2aR的解集 ax 2+bx +c <0(a >0) 的解集 {x |x 1<x <x 2} ∅ ∅常用结论1.分式不等式的解法(1)f (x )g (x )>0(<0)⇔f (x )g (x )>0(<0). (2)f (x )g (x )≥0(≤0)⇔⎩⎪⎨⎪⎧f (x )g (x )≥0(≤0),g (x )≠0.2.两个恒成立的充要条件 (1)一元二次不等式ax 2+bx +c >0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧a >0,b 2-4ac <0. (2)一元二次不等式ax 2+bx +c <0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧a <0, b 2-4ac <0.➢考点1 一元二次不等式的解法[名师点睛](1)解一元二次不等式的方法和步骤(2)解含参数的一元二次不等式的步骤[典例]1.(2021·湖南·衡阳市田家炳实验中学高一阶段练习)不等式2210x x --<解集为( ) A .{x |1<x <2} B .{x |-2<x <1 }C .{x |x >2或x <1}D .112x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭【答案】D【解析】∵2210x x --<,∴112x -<<,∴不等式2210x x --<解集为112x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭.故选:D.2.(2021·四川省叙永第一中学校高三阶段练习)解下列关于x 的不等式: (1)231x ≤-; (2)()22120ax a x +--<(0a <).【解】(1)由231x ≤-,得2301x -≤-,即5301x x -≤- 则(53)(1)0x x --≤且1x ≠,解得:5(,1)[,)3-∞+∞(2)当12a =-时,原不等式1(1)(2)02x x ⇔--+<,解的{|2}x x ≠-;当12a <-时,原不等式(1)(2)0ax x ⇔-+<,又12a >-所以解集为1(,2)(,)a -∞-+∞;当102a -<<时,因为12a <-所以解集为1(,)(2,)a-∞-+∞.综上有,12a =-时,解集为{|2}x x ≠-;12a <-时,解集为1(,2)(,)a -∞-+∞;102a -<<时,解集为1(,)(2,)a-∞-+∞. [举一反三]1.(2022·浙江宁波·二模)已知集合{}2230A x x x =--<,{}15B x x =≤≤,则A B =( )A .(]1,3-B .[)1,3C .(]1,5-D .(]3,5【答案】B【解析】由题意,{}2230{|13}A x x x x x =--<=-<<,故{}{|13}15{|13}A B x x x x x x ⋂=-<<⋂≤≤=≤<, 故选:B2.(2022·全国·模拟预测)设集合402x A xx -⎧⎫=>⎨⎬+⎩⎭,{}27100B x x x =-+≥,则()R A B ⋂=( )A .{}22x x -<<B .{}22x x -≤≤C .{4x x ≤或}5x ≥D .{2x x ≤或}5x ≥【答案】B 【解析】由不等式402x x ->+,解得2x <-或4x >,所以{|2A x x =<-或4}x >, 又由不等式27100x x -+≥,解得2x ≤或5x ≥,所以{|2B x x =≤或5}x , 可得R{|24}A x x =-≤≤,所以()R A B ⋂={}22x x -≤≤. 故选:B.3.(2021·福建省长汀县第一中学高三阶段练习)解关于x 的不等式:2(1)(23)20(1)a x a x a +-++<≥-.【解】当a +1=0即 a =-1时,原不等式变为-x +2<0,即x >2. 当a>-1时,原不等式可转化为()1201x x a ⎛⎫--< ⎪+⎝⎭, ∴方程()1201x x a ⎛⎫--= ⎪+⎝⎭的根为1,21a +. 若-1<a<12-,则11a +>2,解得2<x <11a +;若a =12-,则11a +=2,解得x ∈∅;若a >12-,则11a +<2, 解得11a +<x <2.综上,当a >12-时,原不等式的解集为{x |11a +<x <2}; 当a =12-时,原不等式的解集为∅;当-1<a <12-时,原不等式的解集为{x |2<x <11a +}. 当a =-1时,原不等式的解集为{x |x >2}.4.(2021·广东·普宁市大长陇中学高三阶段练习)已知二次函数y =ax 2+bx ﹣a +2. (1)若关于x 的不等式ax 2+bx ﹣a +2>0的解集是{x |﹣1<x <3},求实数a ,b 的值; (2)若b =2,a >0,解关于x 的不等式ax 2+bx ﹣a +2>0. 【解】(1)由题意知,﹣1和3是方程ax 2+bx ﹣a +2=0的两根, 所以132(1)3b aa a ⎧-+=-⎪⎪⎨-+⎪-⨯=⎪⎩,解得a =﹣1,b =2;(2)当b =2时,不等式ax 2+bx ﹣a +2>0为ax 2+2x ﹣a +2>0, 即(ax ﹣a +2)(x +1)>0,所以()210a x x a -⎛⎫-+> ⎪⎝⎭,当21a a-=-即1a =时,解集为{}1x x ≠-; 当21a a -<-即01a <<时,解集为2a x x a -⎧<⎨⎩或}1x >-;当21a a ->-即1a >时,解集为2a x x a -⎧>⎨⎩或}1x <-.➢考点2 一元二次不等式恒成立问题[名师点睛]1.一元二次不等式在R 上恒成立的条件(1)不等式ax 2+bx +c ≥0对任意实数x 恒成立的条件是: ①当a =0时,b =0,c ≥0;②当a ≠0时,⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ≤0.(2)不等式ax 2+bx +c ≤0对任意实数x 恒成立的条件是: ①当a =0时,b =0,c ≤0;②当a ≠0时,⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ≤0.2.一元二次不等式在给定区间上恒成立的求解方法 设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0).(1)当a <0时,f (x )<0在x ∈[α,β]上恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ -b 2a <α,f α<0或⎩⎪⎨⎪⎧-b 2a >β,f β<0或Δ<0.f (x )>0在x ∈[α,β]上恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ fβ>0,f α>0.(2)当a >0时,f (x )<0在x ∈[α,β]上恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧f β<0,f α<0. f (x )>0在x ∈[α,β]上恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ -b 2a <α,f α>0或⎩⎪⎨⎪⎧-b 2a >β,f β>0或Δ<0.3.转换主元法解给定参数范围问题解给定参数范围的不等式恒成立问题,若在分离参数时会遇到讨论的情况,或者即使能容易分离出参数与变量,但函数的最值难以求出,可考虑变换思维角度,即把变量与参数交换位置,构造以参数为变量的函数,再根据原参数的范围列式求解. [典例]1.(2022·全国·高三专题练习)不等式()()21110a x a x +-+-<对一切实数x 恒成立,则a 的取值范围是( )A .15a <<B .51a -<<-C .51a -<≤-D .31a -<≤-【答案】C【解析】当10a +=,即1a =-时,()()21110a x a x +-+-<可化为10-<,即不等式10-<恒成立;当10a +≠,即1a ≠-时,因为()()21110a x a x +-+-<对一切实数x 恒成立,所以()()2101410a a a +<⎧⎪⎨+++<⎪⎩,解得51a -<<-; 综上所述,51a -<≤-. 故选:C.2.(2021·河北·石家庄市藁城区第一中学高三开学考试)若关于x 的不等式2210x ax ++在[0,)+∞上恒成立,则实数a 的取值范围为( )A .()0,∞+B .[)1,-+∞C .[]1,1-D .[)0,∞+【答案】B【解析】解:当0x =时,不等式10恒成立; 当0x >时,由题意可得12a x x-+恒成立, 由11()22f x x x x x=+⋅=,当且仅当1x =时,取得等号. 所以22a -,解得1a -.综上可得,a 的取值范围是[)1,-+∞. 故选:B .3.(2022·全国·高三专题练习)已知[1a ∈-,1],不等式2(4)420x a x a +-+->恒成立,则x 的取值范围为( ) A .(-∞,2)(3,)∞+ B .(-∞,1)(2,)∞+C .(-∞,1)(3,)∞+D .(1,3)【答案】C【解析】解:令()2(2)44f a x a x x =-+-+,则不等式2(4)420x a x a +-+->恒成立转化为()0f a >在[1,1]a ∈-上恒成立.∴有(1)0(1)0f f ->⎧⎨>⎩,即22(2)4402440x x x x x x ⎧--+-+>⎨-+-+>⎩, 整理得:22560320x x x x ⎧-+>⎨-+>⎩,解得:1x <或3x >.x ∴的取值范围为()(),13,-∞⋃+∞.故选:C . [举一反三]1.(2022·江苏南通·模拟预测)当x ∈R 时,不等式2210x x a ---≥恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .(],2-∞- B .(),2-∞- C .(],0-∞ D .(),0∞-【答案】A【解析】由题意,当x ∈R 时,不等式2210x x a ---≥恒成立,故2(2)4(1)0a ∆=-++≤ 解得2a ≤-,故实数a 的取值范围是(],2-∞- 故选:A2.(2022·全国·高三专题练习)已知a R ∈,“2210ax ax +-<对x R ∀∈恒成立”的一个充要条件是( ) A .10a -<< B .10a -<≤C .10a -≤<D .10a -≤≤【答案】B【解析】当0a =时,221=10ax ax +--<,对x R ∀∈恒成立; 当0a ≠时,若2210ax ax +-<,对x R ∀∈恒成立,则必须有2(2)4(1)0a a a <⎧⎨-⨯-<⎩,解之得10a -<<, 综上,a 的取值范围为10a -<≤.故“2210ax ax +-<对x R ∀∈恒成立”的一个充要条件是10a -<≤, 故选:B3.(2022·全国·高三专题练习)若不等式224(2)30a x a x -+-+()>的解集为R ,则实数a 的取值范围是( ) A .1124⎛⎫⎪⎝⎭,B .1124⎡⎫⎪⎢⎣⎭,C .()1124⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭,, D .(]1124⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭,, 【答案】B【解析】∵不等式224(2)30a x a x -+-+()>的解集为R , 当a -2=0,即a =2时,不等式为3>0恒成立,故a =2符合题意; 当a ﹣2≠0,即a ≠2时,不等式224(2)30a x a x -+-+()>的解集为R , 则()()220Δ424230a a a ->⎧⎪⎨⎡⎤=---⨯<⎪⎣⎦⎩,解得1124a <<, 综合①②可得,实数a 的取值范围是1124⎡⎫⎪⎢⎣⎭,.故选:B .4.(2022·全国·高三专题练习)不等式225732ax x a x +->-对一切()1,0a ∈-恒成立,则实数x 的取值范围是( ) A .(]1,4,2⎡⎫-∞-⋃+∞⎪⎢⎣⎭B .(][),41,-∞-⋃-+∞C .()4,1--D .14,2⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】A【解析】令()()227532=-+-+f a a x x x ,对一切()1,0a ∈-均大于0恒成立,所以 ()()22270175320⎧->⎪⎨-=--+-+≥⎪⎩x f x x x ,或()227005320⎧-<⎪⎨=-+≥⎪⎩x f x x , 或22705320⎧-=⎪⎨-+≥⎪⎩x x x , 解得4x ≤-或x >12≤xx =综上,实数x 的取值范围是4x ≤-,或12x ≥. 故选:A.5.(2022·全国·高三专题练习)若对任意的2[1,0],2420x x x m ∈--+++≥恒成立,则m 的取值范围是( ) A .[4,)+∞ B .[2,)+∞ C .(,4]-∞ D .(,2]-∞【答案】A【解析】解:因为对任意的2[1,0],2420x x x m ∈--+++≥恒成立, 所以对任意的2[1,0],242x m x x ≥-∈--恒成立, 因为当[1,0]x ∈-,()[]22142,4y x =--∈-,所以()2max 2424m x x --≥=,[1,0]x ∈-,即m 的取值范围是[4,)+∞ 故选:A6.(2021·江苏常州·高三阶段练习)已知函数2()1f x x ax =--,当[]0,3x ∈时,()5f x ≤恒成立,则实数a 的取值范围为__________. 【答案】[1,4]【解析】2|()|5515f x x ax ⇔-≤--≤, ①当0x =时,a R ∈;②当0x ≠时,2|()|5515f x x ax ⇔-≤--≤64x a x x x⇔-≤≤+, min 44242x x ⎛⎫∴+=+= ⎪⎝⎭,max 6321x x ⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭,∴14a ≤≤, 综上所述:14a ≤≤. 故答案为:[]1,4.7.(2022·浙江·高三专题练习)若关于x 的不等式3231012xkx x x->+-对任意的()0,2x ∈恒成立,则实数k 的取值范围为____________. 【答案】[]0,1【解析】由题意知:2302kx x x +->,即22>-k x x 对任意的()0,2x ∈恒成立,0k ∴≥ 当()0,2x ∈,3231012x kx x x->+-得: 233210kx x x x <+--,即200+21x kx <-对任意的()0,2x ∈恒成立,即210210=2x k x x x-<-对任意的()0,2x ∈恒成立, 令()102f x x x=-,()f x 在()0,2x ∈上单减,所以()()21f x f >=,所以1k ≤ 01k ∴≤≤.故答案为:[]0,18.(2021·重庆市涪陵高级中学校高三阶段练习)设函数2()1f x mx mx =--. (1)若对于一切实数x ,()0f x <恒成立,求实数m 的取值范围; (2)若对于[]1,3x ∈,()5f x m <-+恒成立,求实数m 的取值范围. 【解】(1)解:由已知,210mx mx --<对于一切实数x 恒成立, 当0m =时,10-<恒成立,符合题意,当0m ≠时,只需20Δ40m m m <⎧⎨=+<⎩,解得40m -<<, 综上所述,m 的取值范围是(4-,0];(2)解:由已知,215mx mx m --<-+对[1x ∈,3]恒成立, 即2(1)6m x x -+<对[1x ∈,3]恒成立,22131()024x x x -+=-+>,∴261m x x <-+对[1x ∈,3]恒成立,令2()1g x x x =-+,则只需min6()m g x ⎡⎤<⎢⎥⎣⎦即可, 而()g x 在[1x ∈,3]上是单调递增函数,()[1g x ∴∈,7],∴66[,6]()7g x ∈,67m ∴<, 所以m 的取值范围是6(,)7-∞.➢考点3 一元二次方程根的分布问题[名师点睛]1.设一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的两实根为x 1,x 2,且x 1≤x 2,k 为常数,则一元二次方程根和k 的分布(即x 1,x 2相对于k 的位置)有以下若干定理.定理1:x 1<k <x 2(即一个根小于k ,一个根大于k )⇔af (k )<0.定理2:k <x 1≤x 2(即两根都大于k )⇔⎩⎪⎨⎪⎧ Δ=b 2-4ac ≥0,af k >0,-b2a >k .定理3:x 1≤x 2<k (即两根都小于k )⇔⎩⎪⎨⎪⎧Δ=b 2-4ac ≥0,af k >0,-b2a <k .2.一元二次不等式在实数范围内有解的求解方法 (1)一元二次不等式ax 2+bx +c >0在实数范围内有解⇒⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,b ,c ∈R 或⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ=b 2-4ac >0.(2)一元二次不等式ax 2+bx +c <0在实数范围内有解⇒⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ=b 2—4ac >0或⎩⎪⎨⎪⎧a <0,b ,c ∈R .3.在区间内有解,可以参变分离为a >f (x )或a <f (x )的形式,转化为a >f (x )min 或a <f (x )max ;也可以通过对立命题转化为在区间内无解,从而转化为恒成立问题.[典例]1.(2022·重庆一中高三阶段练习)若方程240x ax -++=的两实根中一个小于1-,另一个大于2,则 a 的取值范围是( ) A .()0,3 B .[]0,3 C .()3,0-D .(,1)(3,)-∞+∞【答案】A【解析】因为方程24=0x ax -++有两根,一个大于2,另一个小于1-,所以函数 ()24f x x ax =-++有两零点,一个大于2,另一个小于1-,由二次函数的图像可知,()()2010f f ⎧>⎪⎨->⎪⎩ ,即:()()2222401140a a ⎧-+⋅+>⎪⎨--+⋅-+>⎪⎩ 解得:0<<3a 故选:A.2.(2022·全国·高三专题练习)若不等式220x x m --<在1,22x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦上有解,则实数m 的取值范围是( ) A .[)1,-+∞ B .()1,-+∞ C .34⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭D .()0,∞+【答案】B【解析】因为不等式220x x m --<在1,22x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦上有解,所以不等式22m x x >-在1,22x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦上有解, 令()22211t x x x =-=--,则min 1t =-,所以1m >-,所以实数m 的取值范围是()1,-+∞ 故选:B3.(2022·上海·高三专题练习)已知,a Z ∈关于x 的一元二次不等式260x x a -+≤的解集中有且仅有3个整数,则所有符合条件的a 的值之和是( ) A .13 B .18C .21D .26【答案】C【解析】设2()6f x x x a =-+,其图象为开口向上,对称轴为3x =的抛物线, 根据题意可得,3640a ∆=->,解得9a <,因为()0f x ≤解集中有且仅有3个整数,结合二次函数的对称性可得(2)0(1)0f f ≤⎧⎨>⎩,即4120160a a -+≤⎧⎨-+>⎩,解得58a <≤,又,a Z ∈ 所以a =6,7,8,所以符合题意的a 的值之和6+7+8=21. 故选: C[举一反三]1.(2022·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高三开学考试(理))关于x 的方程2(2)60x m x m +-+-=的两根都大于2,则m 的取值范围是( )A .(,25)(25,)-∞-⋃+∞B .(6,25]--C .(6,2)(25,)--⋃+∞D .(,2)-∞-【答案】B【解析】解:∵关于x 的方程2(2)60x m x m +-+-=的两根都大于2,令2()(2)6f x x m x m =+-+-,可得2(2)4(6)0222(2)42(2)60m m m f m m ⎧∆=---≥⎪-⎪->⎨⎪=+-+->⎪⎩,即252526m m m m ⎧≥≤-⎪<-⎨⎪>-⎩或, 求得625m -<≤- 故选:B.2.(2022·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式2240ax x a -+<在(0,2]上有解,则实数a 的取值范围是( ) A .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C .(,2)-∞D .(2,)+∞【答案】A【解析】2(]0,x ∈时,不等式可化为22244x a x x x<=++;令2()4f x x x =+,则max 1()2a f x <==,当且仅当2x =时,等号成立,综上所述,实数a 的取值范围是1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭.故选:A .3.(2022·江苏·高三专题练习)已知关于x 的不等式210x ax -+≥在区间[1,2]上有解,则实数a 的取值范围为( )A .2a ≤B .2a ≥C .52a ≥D .52a ≤【答案】D【解析】由题意得:关于x 的不等式210x ax -+≥在区间[1,2]上有解,等价于不等式1a x x≤+在区间[1,2]上有解,设()1f x x x =+,则函数()1f x x x=+在[1,2]上单调递增,所以()()(152)2f f f x ≤=≤, 所以实数a 的取值范围为52a ≤, 故选:D.4.(2022·全国·高三专题练习)若关于x 的不等式2420x x a --->在区间(1,4)内有解,则实数a 的取值范围是( ) A .(,2)-∞- B .(],2-∞-C .(6,)-+∞D .(,6)-∞-【答案】A【解析】不等式等价于存在()1,4x ∈,使242a x x <--成立,即()2max42a x x <--设()224226y x x x =--=-- 当()1,4x ∈时,[)6,2y ∈--所以2a <- . 故选:A5.(2022·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式210x ax -+≥在区间[1,2]上有解,则实数a 的取值范围为_______【答案】52⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦,【解析】解:由题意得:关于x 的不等式210x ax -+≥在区间[1,2]上有解,等价于不等式1a x x≤+在区间[1,2]上有解, 设1()f x x x =+,则函数1()f x x x=+在[]1,2上单调递增,所以5(1)()(2)2f f x f ≤≤=,所以实数a 的取值范围为52⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦,.6.(2022·全国·高三专题练习)若关于x 的不等式2210ax x ++<有实数解,则a 的取值范围是_____. 【答案】(),1-∞【解析】当0a =时,不等式为210x +<有实数解,所以0a =符合题意;当0a <时,不等式对应的二次函数开口向下,所以不等式2210ax x ++<有实数解,符合题意;当0a >时,要使不等式2210ax x ++<有实数解,则需满足440∆=->a ,可得1a <, 所以01a <<,综上所述:a 的取值范围是(),1-∞, 故答案为:(),1-∞.7.(2022·全国·高三专题练习)若一元二次方程2(1)30mx m x -++=的两个实根都大于1-,则m 的取值范围____【答案】2m <-或5m ≥+【解析】由题意得应满足0,11,20,(1)0m m m mf ≠⎧⎪+⎪>-⎪⎨⎪∆≥⎪->⎪⎩解得:2m <-或5m ≥+.故答案为:2m <-或5m ≥+.8.(2022·全国·高三专题练习)设函数()21f x mx mx =--,若对于任意的13{|}x x x ∈≤≤,()4f x m <-+恒成立,则实数m 的取值范围为_____.【答案】57m <【解析】若对于任意的13{|}x x x ∈≤≤,()4f x m <-+恒成立, 即可知:250mx mx m -+-<在13{|}x x x ∈≤≤上恒成立,令()25g x mx mx m =-+-,当0m =时,50-<恒成立, 当0m ≠时,对称轴为12x =. 当0m <时,有()g x 开口向下且在[]1,3上单调递减,∴在[]1,3上()()max 150g x g m ==-<,得5m <,故有0m <. 当0m >时,有()g x 开口向上且在[]1,3上单调递增,∴在[]1,3上()()max 3750g x g m ==-<, ∴507m <<, 综上,实数m 的取值范围为57m <, 故答案为:57m <9.(2021·江苏·仪征市第二中学高三阶段练习)已知函数2()(23)6()f x ax a x a R =-++∈. (1)当1a =时,求函数()y f x =的零点; (2)解关于x 的不等式()0(0)f x a <>;(3)当1a =时,函数()(5)3f x m x m -+++在[2,2]-有解,求实数m 的取值范围. 【解】解:(1)当1a =时,2()56(2)(3)f x x x x x =-+=--, 所以函数()y f x =的零点为2,3.(2)由2()(23)60f x ax a x =-++<可得(3)(2)0ax x --<, 当302a <<时,解得32x a <<;当32a =时,x 不存在,不等式的解集为∅; 当32a >时,解得32x a <<.综上,当302a <<时,不等式的解集3{|2}x x a <<,当32a =时,不等式的解集∅, 当32a >时,不等式的解集3{2}x x a<<. (3)1a =时,()(5)3f x m x m -+++在[2,2]-有解,即230x mx m ++-在[2,2]-有解,因为23y x mx m =++-的开口向上,对称轴2m x =-, ①22m --即4m ,2x =-时,函数取得最小值4230m m -+-即73m, 4m ∴. ②222m -<-<即44m -<<时,当2m x =-取得最小值,此时2304m m -+-,解得24m <. ③当22m-即4m -时,当2x =时取得最小值,此时4230m m ++-, 解得7m -,综上,2m 或7m -。
一对一个性化辅导教案一元二次不等式及其解法【要点梳理】要点一、一元二次不等式及一元二次不等式的解集只含有一个未知数,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.比如:250x x -<.一元二次不等式的一般形式:20ax bx c ++>(0)a ≠或20ax bx c ++<(0)a ≠.设一元二次方程20(0)ax bx c a ++=>的两根为12x x 、且12x x <,则不等式20ax bx c ++>的解集为{}21x x x x x ><或,不等式20axbx c ++<的解集为{}21x x x x <<要点诠释:讨论一元二次不等式或其解法时要保证(0)a ≠成立. 要点二、一元二次不等式与相应函数、方程之间的联系对于一元二次方程20(0)ax bx c a ++=>的两根为12x x 、且12x x ≤,设ac b 42-=∆,它的解按照0>∆,0=∆,0<∆可分三种情况,相应地,二次函数2y ax bx c =++(0)a >的图像与x 轴的位置关系也分为三种情况.因此我们分三种情况来讨论一元二次不等式20a x b x c ++>(0)a >或20ax bx c ++<(0)a >的解集.c要点诠释:(1)一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的两根12x x 、是相应的不等式的解集的端点的取值,是抛物线=y c bx ax ++2与x 轴的交点的横坐标;(2)表中不等式的二次系数均为正,如果不等式的二次项系数为负,应先利用不等式的性质转化为二次项系数为正的形式,然后讨论解决;(3)解集分0,0,0∆>∆=∆<三种情况,得到一元二次不等式20ax bx c ++>与20ax bx c ++<的解集.要点三、解一元二次不等式的步骤(1)先看二次项系数是否为正,若为负,则将二次项系数化为正数; (2)写出相应的方程20ax bx c ++=(0)a >,计算判别式∆:①0∆>时,求出两根12x x 、②0∆=时,求根abx x 221-==③0∆<时,方程无解 (3)根据不等式,写出解集.要点诠释:1.解一元二次不等式首先要看二次项系数a是否为正;若为负,则将其变为正数;2.若相应方程有实数根,求根时注意灵活运用因式分解和配方法;3.写不等式的解集时首先应判断两根的大小,若不能判断两根的大小应分类讨论;4.根据不等式的解集的端点恰为相应的方程的根,我们可以利用韦达定理,找到不等式的解集与其系数之间的关系;5.若所给不等式最高项系数含有字母,还需要讨论最高项的系数.【典型例题】类型一:一元二次不等式的解法例1.解下列一元二次不等式(1)250x x-<;(2)2440x x-+>;(3)2450x x-+->举一反三:【变式1】已知函数222,0,()2,0x x xf xx x x⎧+≥⎪=⎨-+<⎪⎩解不等式f(x)>3.类型二:含字母系数的一元二次不等式的解法例2.解关于x的不等式:ax2-x+1>0【总结升华】对含字母的二元一次不等式,一般有这样几步:①定号:对二次项系数大于零和小于零分类,确定了二次曲线的开口方向;②求根:求相应方程的根.当无法判断判别式与0的关系时,要引入讨论,分类求解;③定解:根据根的情况写出不等式的解集;当无法判断两根的大小时,引入讨论. 举一反三:【变式1】解关于x 的不等式:)0(01)1(2≠<++-a x aa x【变式2】求不等式12x 2-ax >a 2(a ∈R )的解集. .例3.解关于x 的不等式:ax 2-(a+1)x+1<0.举一反三:【变式1】解关于x 的不等式:(ax-1)(x-2)≥0;【变式2】解关于x 的不等式:ax 2+2x-1<0;类型三:一元二次不等式的逆向运用例4. 不等式20x mx n +-<的解集为(4,5)x ∈,求关于x 的不等式210nx mx +->的解集.举一反三:【变式1】不等式ax 2+bx+12>0的解集为{x|-3<x<2},则a=_______, b=________.【变式2】已知220ax x c ++>的解为1132x -<<,试求a 、c ,并解不等式220cx x a -+->.【变式3】已知关于x的不等式20++>的bx ax++<的解集为(1,2),求关于x的不等式210x ax b解集.类型四:不等式的恒成立问题例5.已知关于x的不等式(m2+4m-5)x2-4(m-1)x+3>0对一切实数x恒成立,求实数m的取值范围.举一反三:【变式1】若关于x的不等式2(21)10-++-≥的解集为空集,求m的取值范围.mx m x m【变式2】已知不等式ax2+4x+a>1-2x2对一切实数x恒成立,求实数a的取值范围.。
解不等式的公式不等式是数学中常见的一种关系式,用于描述数之间的大小关系。
求解不等式的过程就是确定使不等式成立的数的范围。
在求解不等式时,我们可以使用一些公式来帮助我们进行推导和计算。
一元一次不等式的解法是我们最常见的一种情况。
一元一次不等式的一般形式为ax + b > 0(或 < 0),其中a和b是已知实数,x是未知数。
要解这种不等式,我们可以使用以下公式:1. 当a > 0时,不等式ax + b > 0的解集为x > -b/a。
这个公式告诉我们,当a大于0时,不等式的解集是一个右开区间,起点是-b/a。
2. 当a < 0时,不等式ax + b > 0的解集为x < -b/a。
这个公式告诉我们,当a小于0时,不等式的解集是一个左开区间,终点是-b/a。
同样地,我们也可以推导出一元一次不等式ax + b ≥ 0(或≤ 0)的解集公式:1. 当a > 0时,不等式ax + b ≥ 0的解集为x ≥ -b/a。
这个公式告诉我们,当a大于0时,不等式的解集是一个右闭区间,起点是-b/a。
2. 当a < 0时,不等式ax + b ≥ 0的解集为x ≤ -b/a。
这个公式告诉我们,当a小于0时,不等式的解集是一个左闭区间,终点是-b/a。
除了一元一次不等式,我们还常常遇到一元二次不等式。
一元二次不等式的一般形式为ax^2 + bx + c > 0(或 < 0),其中a、b和c是已知实数,x是未知数。
要解这种不等式,我们可以使用以下公式:1. 当a > 0时,不等式ax^2 + bx + c > 0的解集可以通过以下步骤得到:a) 计算二次函数的判别式Δ = b^2 - 4ac;b) 若Δ > 0,则不等式的解集为x < (-b-√Δ)/(2a) 或x > (-b+√Δ)/(2a);c) 若Δ = 0,则不等式的解集为x = -b/(2a);d) 若Δ < 0,则不等式无解。
例2.解关于x 的不等式:x 2-ax-2a 2<0例3.解关于x 的不等式:2a x a x --<0(a ∈R)例4.解关于x 的不等式:2)1(--x x a >1 (a >0)例5.解关于x 的不等式:22---x x x a >0练习:均值不等式的解法:5.若实数x,y 满足11122=+yx ,则222y x +有( ) A.最大值223+ B. 最小值223+ C. 最小值6 D.最小值610.若14<<-x ,则2222)(2-+-=x x x x f 有( ) A.最小值1 B. 最大值1 C. 最小值-1 D.最大值-113.函数1)(+=x x x f 的最大值为( ) A.52 B. 21 C. 22 D. 1 18.若0>x ,则xx 2+的最小值为 (1)已知0,0>>b a ,且14=+b a ,求ab 的最大值;(2)已知2>x ,求24-+x x 的最小值;(3)已知0,0>>y x ,且1=+y x ,求y x 94+的最小值.1. 凑系数当40<<x 时,求的最大值)28(x x y -=。
2. 凑项。
当 ,45<x 求函数54124)(-+-=x x x f 的最大值3. 拆项。
求)1(,11072-≠+++=x x x x y 的值域。
4. 整体代换(遇到1了)已知a>0, b>0, b a t b a 11,12+==+求的最小值。
5. 换元法 求函数522++=x x y 的最大值6. 试着取平方看看: 求函数)2521(,2512<<-+-=x x x y 的最大值。
【练习】1. 若,20<<x 求)36(x x y -=的最大值。
2. 求函数)3(,31>+-=x x x y 的最小值。
3. 求函数)1(,182>-+=x x x y 的最小值。
第二章 等式与不等式提升训练一、选择题1.如果a ,b ,c 满足c <b <a ,且ac <0,那么下列不等式中不一定成立的是( )A .ab >acB .c (b -a )>0C .cb 2<ab 2D .ac (a -c )<0【答案】C【解析】由c <b <a 且ac <0,知a >0,c <0,而b 的取值不确定,当b =0时,C 不成立.2.若a >0,b >0,且a 2+3b 2=6,则ab 的最大值为( )A .1 B.2 C. 3D .2 【答案】C【解析】因为6=a 2+3b 2≥23ab ,所以ab ≤3,当且仅当a 2=3b 2,即a =3,b =1时等号成立,故选C.3.设m >1,P =m +4m -1,Q =5,则P ,Q 的大小关系为( ) A .P <QB .P =QC .P ≥QD .P ≤Q 【答案】C【解析】因为m >1,所以P =m +4m -1=m -1+4m -1+1≥2(m -1)·4m -1+1=5=Q ,当且仅当m -1=4m -1,即m =3时等号成立,故选C.4.不等式1+x >11-x的解集为( ) A .{x |x >0}B .{x |x ≥1}C .{x |x >1}D .{x |x >1或x =0} 【答案】C【解析】不等式可化为1+x -11-x >0,通分得-x 21-x >0,即x 2x -1>0, 因为x 2>0,所以x -1>0,即x >1.故选C.5.下列命题中,一定正确的是( )A .若a >b 且1a >1b,则a >0,b <0 B .若a >b ,b ≠0,则a b >1C .若a >b 且a +c >b +d ,则c >dD .若a >b 且ac >bd ,则c >d【答案】A【解析】A 正确,若ab >0,则a >b 与1a >1b 不能同时成立;B 错,如取a =1,b =-1时,有a b =-1<1;C 错,如a =5,b =1,c =1,d =2时,有a +c >b +d ,c <d ;D 错,取a =-1,b =-2,则a >b ,令c =-3,d =-1,有ac >bd ,c <d .6.不等式14-5x -x 2<0的解集为( )A .{x |-7<x <2}B .{x |x <-7或x >2}C .{x |x >2}D .{x |x <-7} 【答案】B【解析】原不等式等价于x 2+5x -14>0,所以(x +7)·(x -2)>0,即x <-7或x >2,故选B.7.不等式4x -2≤x -2的解集是( ) A .(-∞,0]∪(2,4]B .[0,2)∪[4,+∞)C .[2,4)D .(-∞,2]∪(4,+∞)【答案】B【解析】①当x -2>0,即x >2时,原不等式等价于(x -2)2≥4,解得x ≥4.②当x -2<0,即x <2时,原不等式等价于(x -2)2≤4,解得0≤x <2.8.已知⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =1是二元一次方程组⎩⎪⎨⎪⎧ax +by =7,ax -by =1的解,则a -b 的值为( ) A .1B .-1C .2D .3【答案】B 【解析】把⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =1代入原方程组得⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =7,2a -b =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =3.所以a -b =-1,故选B. 9.已知关于x 的不等式x 2-4ax +3a 2<0(a <0)的解集为(x 1,x 2),则x 1+x 2+a x 1x 2的最大值是( ) A.63 B .-233C.433D .-433 【答案】D【解析】不等式x 2-4ax +3a 2<0(a <0)的解集为(x 1,x 2),根据根与系数的关系,可得:x 1x 2=3a 2,x 1+x 2=4a ,那么x 1+x 2+a x 1x 2=4a +13a, 因为a <0,所以-⎝⎛⎭⎫4a +13a ≥24a ×13a =433,即4a +13a ≤-433, 故x 1+x 2+a x 1x 2的最大值为-433,故选D. 二、填空题10.如果a >b ,ab >0,那么1a 与1b 的大小关系是________. 【答案】1a < 1b【解析】因为a >b ,ab >0,所以a ab >b ab ,即1b >1a. 11.已知x =1是不等式k 2x 2-6kx +8<0的解,则k 的取值范围是________.【答案】2<k <4【解析】x =1是不等式k 2x 2-6kx +8<0的解,把x =1代入不等式,得k 2-6k +8<0,解得2<k <4.12.若a ∈R ,则a 2+14a 2+5的最小值为________.【答案】6【解析】a 2+14a 2+5=(a 2+5)+9a 2+5=a 2+5+9a 2+5≥2a 2+5·9a 2+5=6,当且仅当a 2+5=9a 2+5,即a =±2时等号成立.13.若正数a ,b 满足a +b =1,则13a +2+13b +2的最小值为________. 【答案】47【解析】由a +b =1,知13a +2+13b +2=3b +2+3a +2(3a +2)(3b +2)=79ab +10,又ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22=14(当且仅当a =b =12时等号成立),所以9ab +10≤494,所以79ab +10≥47. 三、解答题14.设集合A ={x |4-x 2>0},B ={x |-x 2-2x +3>0}.(1)求集合A ∩B ;(2)若不等式2x 2+ax +b <0的解集为B ,求a ,b 的值.【答案】(1)A ∩B ={x |-2<x <1}(2)a=4,b=6【解析】(1)A ={x |4-x 2>0}={x |-2<x <2},B ={x |-x 2-2x +3>0}={x |-3<x <1},故A ∩B ={x |-2<x <1}. (2)因为2x 2+ax +b <0的解集为B ={x |-3<x <1},所以-3和1为方程2x 2+ax +b =0的两个根.所以有⎩⎪⎨⎪⎧2×(-3)2-3a +b =0,2×12+a +b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =4,b =-6. 15.已知正数x ,y 满足1x +9y=1. (1)求xy 的最小值;(2)求x +2y 的最小值.【答案】(1)36 .(2)19+6 2.【解析】(1)由1=1x +9y ≥21x ·9y ,得xy ≥36,当且仅当1x =9y,即y =9x =18时取等号,故xy 的最小值为36.(2)由题意可得x +2y =(x +2y )⎝⎛⎭⎫1x +9y =19+2y x +9x y≥19+22y x ·9x y =19+62,当且仅当2y x =9x y ,即9x 2=2y 2时取等号,故x +2y 的最小值为19+6 2.16.已知y =x 2-2x -8,若对一切x >2,均有y ≥(m +2)x -m -15,求实数m 的取值范围.【答案】m ≤2.【解析】当x >2时,y ≥(m +2)x -m -15恒成立,所以x 2-2x -8≥(m +2)x -m -15在x >2时恒成立,则x 2-4x +7≥m (x -1)在x >2时恒成立.所以对一切x >2,均有不等式x 2-4x +7x -1≥m 成立. 又x 2-4x +7x -1=(x -1)+4x -1-2 ≥2(x -1)×4x -1-2=2(当且仅当x =3时等号成立). 所以实数m 的取值范围是m ≤2.17.某渔业公司今年年初用98万元购进一艘渔船用于捕捞,第一年需要各种费用12万元.从第二年起,包括维修费在内每年所需费用比上一年增加4万元.该船每年捕捞收入50万元.(1)问捕捞几年后总利润最大,最大是多少?(2)问捕捞几年后平均利润最大,最大是多少?【答案】(1)捕捞10年后总利润最大,最大是102万元 (2)捕捞7年后平均利润最大,最大是12万元【解析】(1)设该船捕捞n 年后的总利润为y 万元.则y =50n -98-⎣⎡⎦⎤12×n +n (n -1)2×4 =-2n 2+40n -98=-2(n -10)2+102.所以当捕捞10年后总利润最大,最大是102万元.(2)年平均利润为y n=-2⎝⎛⎭⎫n +49n -20≤-2(2n ·49n -20)=12,当且仅当n =49n ,即n =7时等号成立.所以当捕捞7年后平均利润最大,最大是12万元.18.设a ∈R ,解关于x 的不等式ax 2+(1-2a )x -2>0.【答案】见解析【解析】(1)当a =0时,不等式可化为x -2>0,解得x >2,即原不等式的解集为{x |x >2}.(2)当a ≠0时,方程ax 2+(1-2a )x -2=0的两个根分别为2和-1a. ①当a <-12时,解不等式得-1a <x <2,即原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-1a <x <2; ②当a =-12时,不等式无解,即原不等式的解集为∅; ③当-12<a <0时,解不等式得2<x <-1a ,即原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2<x <-1a ; ④当a >0时,解不等式得x <-1a 或x >2,即原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-1a 或x >2.。
如何求解不等式不等式是数学中的一种重要的数值比较关系表示方式。
求解不等式是指找出使得该不等式成立的数值范围。
本文将介绍求解一元一次不等式、一元二次不等式以及多元不等式的方法和技巧。
一、求解一元一次不等式一元一次不等式是形如ax + b > c的不等式,其中a、b、c为已知实数,x为未知数。
方法一:几何法1. 将不等式转化为对应的线性方程,即ax + b = c。
2. 根据方程的解集,绘制一条直线。
如果不等式为大于关系,则在方程图像上方阴影部分为不等式的解集;如果不等式为小于关系,则在方程图像下方阴影部分为不等式的解集。
3. 根据图像找出解集的范围,并用相应的符号表示。
方法二:代数法1. 将不等式中的未知数x移到一侧,其余项移到另一侧,得到一个新的不等式。
2. 化简不等式,使得不等式中只剩下未知数x。
3. 观察不等式系数的正负情况,分别讨论不等式的解集。
二、求解一元二次不等式一元二次不等式是形如ax^2 + bx + c > 0的不等式,其中a、b、c为已知实数,且a ≠ 0,x为未知数。
方法一:图像法1. 将不等式转化为对应的二次方程,即ax^2 + bx + c = 0。
2. 根据二次函数的图像,确定抛物线开口的方位。
3. 根据抛物线的位置和不等式的关系,找出不等式的解集的范围,并用相应的符号表示。
方法二:符号法1. 将一元二次不等式化为标准形式,即将所有项移到一侧得到一个新的不等式。
2. 将新的不等式进行化简,使不等式的左侧只有一个二次项。
3. 将不等式的左侧分解成多个一次因式的乘积,确定每个因式的符号。
4. 根据一次因式的符号确定不等式的解集的范围,并用相应的符号表示。
三、求解多元不等式多元不等式是包含多个未知数的不等式,求解多元不等式需要使用代数法和几何法相结合的方法。
方法一:代数法1. 将多元不等式化简为一个或多个一元不等式,使得每个不等式只包含一个未知数。
2. 分别求解每个一元不等式,得到每个不等式的解集。
例1. 解关于x 的不等式ax-b>0
分析:参变数可分为三种情况,即
00,0<=>a a a 和,分别解出当00,0<=>a a a 和 时的解集即可。
解:原不等式可化为:b ax >
当0>a 时,则,a b x >,当0<a 时,则a
b x <,当0=a 时,则原不等式变为0>b Φ≥则原不等式的解集为若,0b
若b>0,则原不等式的解集为R
综上所述原不等式的解集为:
}|{0a b x x ,a >>解集为时当,}|{0a
b x x ,a <<解集为时当 Φ≥=解集为时且当,b a 00,R ,b a 解集为时且当00<=
例2.解关于x 的不等式
)(0)(322R a a x a a x ∈>++-
分析:
原不等式可化为:0))((2>--a
x a x 则原不等式的解集应2,a a 之外,但是2,a a 谁大?需要讨论.而 )1(2-=-a a a a
a a 、a ==2,10有时当,a a ,a <<<210有时当,a a ,、a a >><210有时当 解: 原不等式可化为:0))((2>--a x a x
}|{,,022a x a x x a a a ><<<∴或原不等式的解集为则时当
}0|{,0,02≠===x x a a a 原不等式的解集为则时当
}|{,,1022a x a x x a a a ><<<<或原不等式的解集为则时当
}1|{,1,12≠===x x a a a 原不等式的解集为则时当
}|{,,122a x a x x a a a ><>>或原不等式的解集为则时当
例3. 解关于x 的不等式
01)1(2<++-x a ax )(R a ∈
分析:原不等式可转化为:0)1)(1(<--ax x
先分a>0或a<o 或a=0三种情况再具体分析,
解:原不等式可转化为: 0)1)(1(<--ax x
当a<0时,则不等式可化为:0)1)(1(>--a x x ,11<a ∴原不等式的解集为:⎭⎬⎫⎩⎨⎧<>a x x x 11或当a=0时,则不等式可转化为:0)1)(1(<--x
当a>0时, 原不等式的解集为0)1)(1(>--a
x x }11|{:,10a
x x a <<<<则不等式的解集为若 Φ=:,1则不等式的解集为若a
}11|
{:,1<<>x a x a 则不等式的解集为若 例4.解关于x 的不等式1)11(log >-x
a 分析:因为a 作为对数的底数,故a 的取值为101<<>a a 或,所以要分成101<<>a a 或 两种情况进行讨论: 原不等式可化为:a x
a a log )11(log >- 当1>a 时,原不等式等到价于不等式组:
011,0,011,11011<<-<<-<⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>->-x a x a x a x
x 故有所以因为 当10<<a 时,原不等式等价于不等式组:
综上所述,当1>a 时,不等式的解集为:
⎭
⎬⎫⎩⎨⎧<<-011|x a x 当10<<a 时, 不等式的解为:⎭
⎬⎫⎩⎨⎧
-<<a x x 111| 例5、不等式ax2 +(a-1)x+ a -1<0对所有实数x ∈R 都成立,求a 的取值范围.
分析:开口向下,且与x 轴无交点 。
(1)a = 0时,不等式为-x -1 <0,不符合题意
(2) a < 0,且△ < 0.,因此a < -1/3。
综上所述:a 的取值范围是⎭
⎬⎫⎩⎨⎧-<31|a
a 小结:
1、解含参数的不等式,往往要对参数的取值进行分类讨论,分类讨论要做到不重、不漏。
2、不等式的解集按参数的分类写出,千万不可合并。