高一数学专题讲解:集合问题中求参数取值范围(一)

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高一数学专题讲解集合问题中求参数的取值范围(一)主编:宁永辉老师主编单位:永辉中学生教育学习中心高考数学研究中心一、第一种题型: 【题型】:已知集合}|{b x a x A ≤≤=(其中a ,b 为实数,在具体题目中a ,b 两个实数的值是已知的),集合)}()(|{m g x m f x B ≤≤=(其中m 为参数,在具体的题目中参数m 是未知的,)(m f 、)(m g 都是关于参数m 的代数式),且满足B A ⊆。

求:参数m 的取值范围。

【解法】:第一步:画出数轴,在数轴上标出集合A 的区间,如下图所示:第二步:解析:B A ⊆:(1)、B A ⊆,表示集合A 中的所有元素都在集合B 中;(2)、B A ⊆,表示在数轴上集合B 的区间包含集合A 的区间,如下图所示:第三步:根据条件:B A ⊆在数轴上画出集合B 的区间,如下图所示:第四步:初步确定关于参数m 的不等式组。

根据数轴中各个数字的大小得到以下两个不等式: a m f <)((1) b m g >)((2)第五步:确定两个不等式是否可以取等号。

(1)、当a m f =)(时:在数轴上画出集合A 和集合B 的区间,如下图所示:如上图可以知道:B A ⊆成立,所以:a m f =)(成立。

(2)、当b m g =)(时:在数轴上画出集合A 和集合B 的区间,如下图所示:如上图可以知道:B A ⊆成立,所以:b m g =)(成立。

第六步:最终确定关于参数m 的两个不等式。

因为:题目已知)}()(|{m g x m f x B ≤≤=; 所以:得到第三个不等式:)()(m g m f ≤。

根据第四步、第五步和第六步的结论得到以上两个不等式: a m f ≤)( (1) b m g ≥)( (2) )()(m g m f ≤(3)第七步:解不等式组,得到参数m 的取值范围。

首先解每一个不等式,然后对三个不等式的解在数轴上求交集。

【经典例题】:【例题一】:已知集合}21|{≤≤-=x x A ,集合}2321{+≤≤-=m x m B ,且满足B A ⊆。

求:参数m 的取值范围。

【解析】:(1)、初步确定关于参数m 的两个不等式:数轴如下图所示:由图可以知道: 121-<-m (1) 223>+m (2) (2)、确定两个不等式是否可以取等号: 分类讨论:当121-=-m 时:数轴如下图所示:因为:满足B A ⊆;所以:121-=-m 成立。

②当223=+m 时:数轴如下图所示:因为:满足B A ⊆;所以:223=+m 成立。

(3)、最终确定关于参数m 的三个不等式: 因为:集合}2321{+≤≤-=m x m B ; 所以:2321+≤-m m (3)。

121-≤-m (1) 223≥+m (2) 2321+≤-m m (3) (4)、解不等式组求参数m 的取值范围: ①解不等式:121-≤-m 。

12222112121≥⇒--≥⇒-≤-⇒--≤-⇒-≤-m m m m m 。

所以:不等式:121-≤-m 的解为:),1[+∞∈m 。

②解不等式:223≥+m 。

003223223≥⇒≥⇒-≥⇒≥+m m m m 。

所以:不等式:223≥+m 的解为:),0[+∞∈m 。

③解不等式:2321+≤-m m511512322321-≥⇒≤-⇒-≤--⇒+≤-m m m m m m 。

所以:不等式:2321+≤-m m 的解为:),51[+∞-∈m 。

画出数轴,求三个不等式解的交集,如下图所示:所以:参数m 的取值范围:),1[+∞∈m 。

【例题二】:已知集合}043|{2≤--=x x x A ,集合}22|{22m m x m m x B +≤≤-=,且满足B A ⊆。

求:参数m 的取值范围。

【解析】:(1)、计算集合A 的取值范围。

解不等式:0432≤--x x 。

计算判别式0525)4(14)3(22>==-⨯⨯--=∆。

解一元二次方程:0432=--x x 的两个解分别为:41=x ,12-=x 。

二次函数:432--=x x y 的图像如下图所示:所以:不等式:0432≤--x x 的解为:]4,1[-∈x 。

(2)、初步确定关于参数m 的两个不等式:如下图所示:由图可以知道: 122-<-m m (1) 422>+m m (2)(3)、确定两个不等式是否可以取等号: 当122-=-m m 时:数轴如下图所示:因为:满足:B A ⊆;所以:122-=-m m 成立。

②当422=+m m 时:数轴如下图所示:因为:满足:B A ⊆;所以:422=+m m 成立。

(4)、最终确定关于参数m 的三个不等式。

因为:}22|{22m m x m m x B +≤≤-=; 所以:m m m m 2222+≤-(3)。

最终的三个不等式如下: 122-≤-m m (1) 422≥+m m (2) m m m m 2222+≤- (3) (5)、解不等式组得到参数m 的取值范围。

①解不等式:0121222≤++-⇒-≤-m m m m 。

计算判别式081)1(422>=⨯-⨯-=∆。

解一元二次方程:0122=++-m m 的两个解分别为:211-=m ,212+=m 。

二次函数:122++-=m m y 的图像如下图所示:所以:不等式:0121222≤++-⇒-≤-m m m m 的解为:]21,21[+-∈m 。

②解不等式:0424222≥-+⇒≥+m m m m 。

计算判别式018)4(1422>=-⨯⨯-=∆。

解一元二次方程:0422=-+m m 的两个解分别为:22321+-=m ,22322--=m 。

二次函数:422-+=m m y 的图像,如下图所示:所以:不等式:0424222≥-+⇒≥+m m m m 的解为:),2232[]2232,(+∞+-⋃---∞∈m 。

解不等式:002222222≥⇒≤-⇒+≤-m m m m m m 。

不等式:R m m ∈⇒≥02。

画出数轴,求三个不等式解的交集,如下图所示:所以:参数m 的取值范围:]2232,21[+--∈m 。

【跟踪训练】:【训练一】:已知集合}0232|{2≥++-=x x x A ,集合}1253|{+≤≤--=m x m x B ,且满足B A ⊆。

求:参数m 的取值范围。

【训练二】:已知集合}35|{≤≤-=x x A ,集合}325{+≤≤--=m x m B ,且满足B A ⊆。

求:参数m 的取值范围。

【训练三】:已知集合}0274|{2≤--=x x x A ,集合}23{22m m x m B +≤≤-=,且满足B A ⊆。

求:参数m 的取值范围。

【跟踪训练参考答案】: 【训练一答案】:(1)、计算集合A 的取值范围。

解不等式:02322≥++-x x 。

计算判别式05252)2(4322>==⨯-⨯-=∆。

解一元二次方程:02322=++-x x 的两个解分别为:211-=x ,22=x 。

二次函数:2322++-=x x y 的图像,如下图所示:所以:不等式:02322≥++-x x 的解为:]2,21[-∈x 。

(2)、初步确定关于参数m 的两个不等式。

关于参数m 的两个不等式: 2153-<--m (1) 212>+m (2) (3)、确定两个不等式是否可以取等号。

①当2153-=--m 时:数轴如下图所示:所以:因为:B A ⊆;所以:2153-=--m 成立。

②当212=+m 时:数轴如下图所示:所以:因为:B A ⊆;所以:212=+m 成立。

(4)、最终确定关于参数m 的三个不等式。

因为:集合}1253|{+≤≤--=m x m x B ; 所以:1253+≤--m m (3)。

最终关于参数m 的三个不等式如下: 2153-≤--m (1) 212≥+m (2) 1253+≤--m m (3)(5)、解不等式组,得到参数m 的取值范围。

①解不等式:2153-≤--m 。

2329321532153-≥⇒≤-⇒-≤-⇒-≤--m m m m 。

所以:不等式:2153-≤--m 的解为:),23[+∞-∈m 。

②解不等式:212≥+m 。

2112122212≥⇒≥⇒-≥⇒≥+m m m m 。

所以:不等式:212≥+m 的解为:),21[+∞∈m 。

③解不等式:1253+≤--m m 。

566551231253-≥⇒≤-⇒+≤--⇒+≤--m m m m m m所以:不等式:1253+≤--m m 的解为:),56[+∞-∈m 。

求三个不等式解的交集得到参数m 的取值范围,数轴如下图所示:所以:参数m 的取值范围:),21[+∞∈m 。

【训练二答案】:(1)、初步确定关于参数m 的两个不等式。

集合A 和集合B 满足:B A ⊆,在数轴上两个集合的区间如下图所示:如图可以知道: 55-<--m (1) 332>+m (2)(2)、确定两个不等式是否可以取等号。

①当55-=--m 时:数轴如下图所示:因为:满足:B A ⊆;所以:55-=--m 成立。

②当332=+m 时:数轴如下图所示:因为:满足:B A ⊆;所以:332=+m 成立。

(3)、最终确定三个不等式。

因为:集合}325{+≤≤--=m x m B ; 所以:325+≤--m m (3)。

55-≤--m (1) 332≥+m (2) 325+≤--m m (3) (4)、解不等式组得到参数m 的取值范围。

①解不等式:55-≤--m 。

005555≥⇒≤-⇒+-≤-⇒-≤--m m m m 。

所以:不等式:55-≤--m 的解为:),0[+∞∈x 。

②解不等式:332≥+m 。

002332332≥⇒≥⇒-≥⇒≥+m m m m 。

所以:不等式:332≥+m 的解为:),0[+∞∈x 。

解不等式:325+≤--m m 。

3883532325-≥⇒≤-⇒+≤--⇒+≤--m m m m m m 。

所以:不等式:325+≤--m m 的解为:),38[+∞-∈x 。

对三个不等式的解求交集得到参数m 的取值范围,如下图所示:所以:参数m 的取值范围:),0[+∞∈m 。

【训练三答案】:已知集合}0274|{2≤--=x x x A ,集合}23{22m m x m B +≤≤-=,且满足B A ⊆。

求:参数m 的取值范围。

(1)、求集合A 的取值范围。

解不等式:02842≤--x x 。

计算判别式09813249)2(44)7(22>==+=-⨯⨯--=∆。