2014-2015学年 高中数学 人教A版必修五 第三章 3.2(一)一元二次不等式及其解法(一)

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2014年人教A版必修五课件 3.3 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题

2014年人教A版必修五课件 3.3 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题
y>x06 y=x06
在 A 点的上方取 B(x0, y), 则 y>x06. 在 A 点的下方取 C(x0, y), 则 y<x06.
于是得结论:
o
6 y<x06
B · x 6 A · C ·
0
xy=6
x
对于不等式 y>f(x) 表示的区域在直线 y=f(x) 的上方; y<f(x) 表示的区域在直线 y=f(x) 的下方.
二元一次方程 AxByC=0 (A、B不同时为0) 在坐 标平面上表示一条直线. 二元一次不等式 AxByC > 0 (或<0) (A、B不同 时为 0 ) 在坐标平面上表示的是一个区域. 是直线 AxByC=0 一旁的区域.
操作题: 在坐标平面上画出直线 xy=6. (1) 对于方程 xy=6, 任意取 3 组解, 在坐标平面 上标出这 3 组解所表示的点, 看在什么位置? (2) 对于不等式 xy>6, 任意取 3 组解, 在坐标平 面上标出这 3 组解所表示的点, 看在什么位置? (3) 对于不等式 xy<6, 任意取 3 组解, 在坐标平 面上标出这 3 组解所表示的点, 看在什么位置? y (1) (0, 6), (1, 5), (2, 4). 在直线 xy=6上. (2) (0, 7), (2, 6), (6, 4). 在直线 xy=6 的右下边. (3) (3, 2), (0, 1), (6, 1). 在直线 xy=6 的左上边.
练习: (课本86页) 第 1、 2 题 .
(补充). 分别画出下列不等式表示的平面区域: (1) xy1<0; (2) 2xy2≤0; (3) x3y; (4) y>0.
练习: (课本86页) 1. 不等式 x2y6>0 表示的区域在直线 x2y6=0 的( B ) (A) 右上方. (B) 右下方. (C) 左上方. (D) 左下方. 解: 取原点(0, 0)检验, 得 x2y6=0206 =6>0, 满足不等式. ∴不等式 x2y6>0 表示的

数学人教A版必修五第三章 3.2 第2课时分式不等式

数学人教A版必修五第三章 3.2 第2课时分式不等式

第2课时一元二次不等式及其解法(二)学习目标1.会解可化为一元二次不等式(组)的简单分式不等式.2.会对含参数的一元二次不等式分类讨论.3.掌握与一元二次不等式有关的恒成立问题的解法.知识点一 分式不等式的解法 一般的分式不等式的同解变形法则: (1)f (x )g (x )>0⇔f (x )·g (x )>0; (2)f (x )g (x )≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧f (x )·g (x )≤0;g (x )≠0; (3)f (x )g (x )≥a ⇔f (x )-ag (x )g (x )≥0. 知识点二 一元二次不等式恒成立问题一般地,“不等式f (x )>0在区间[a ,b ]上恒成立”的几何意义是函数y =f (x )在区间[a ,b ]上的图象全部在x 轴上方.区间[a ,b ] 是不等式f (x )>0的解集的子集. 恒成立的不等式问题通常转化为求最值问题,即: k ≥f (x )恒成立⇔k ≥f (x )max ; k ≤f (x )恒成立⇔k ≤f (x )min .知识点三 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,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,结合图象确定解集是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.1.由于x -5x +3>0等价于(x -5)(x +3)>0,故y =x -5x +3与y =(x -5)(x +3)图象也相同.( × )2.x 2+1≥2x 等价于(x 2+1)min ≥2x .( × )3.对于ax 2+3x +2>0,当a =1时与a =-1时,对应的不等式解集不能求并集.( √ ) 4.(ax +1)(x +1)>0⇔⎝⎛⎭⎫x +1a (x +1)>0.( × )题型一 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,⎩⎭(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. 反思感悟 分式不等式的解法:先通过移项、通分整理成标准型f (x )g (x )>0(<0)或f (x )g (x )≥0(≤0),再化成整式不等式来解.如果能判断出分母的正负,直接去分母即可. 跟踪训练1 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.⎩⎭题型二 不等式恒成立问题 例2 设函数f (x )=mx 2-mx -1.(1)若对于一切实数x ,f (x )<0恒成立,求实数m 的取值范围; (2)对于x ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,求实数m 的取值范围. 解 (1)要使mx 2-mx -1<0恒成立, 若m =0,显然-1<0,满足题意;若m ≠0,则⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ=m 2+4m <0,即-4<m <0.∴-4<m ≤0.(2)方法一 要使f (x )<-m +5在x ∈[1,3]上恒成立, 就要使m ⎝⎛⎭⎫x -122+34m -6<0在x ∈[1,3]上恒成立. 令g (x )=m ⎝⎛⎭⎫x -122+34m -6,x ∈[1,3]. 当m >0时,g (x )在[1,3]上是增函数, ∴g (x )max =g (3)=7m -6<0,∴0<m <67;当m =0时,-6<0恒成立; 当m <0时,g (x )在[1,3]上是减函数, ∴g (x )max =g (1)=m -6<0,得m <6,∴m <0. 综上所述,m 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-∞,67. 方法二 当x ∈[1,3]时,f (x )<-m +5恒成立, 即当x ∈[1,3]时,m (x 2-x +1)-6<0恒成立. ∵x 2-x +1=⎝⎛⎭⎫x -122+34>0, 又m (x 2-x +1)-6<0,∴m <6x 2-x +1.∵函数y =6x 2-x +1=6⎝⎛⎭⎫x -122+34在[1,3]上的最小值为67,∴只需m <67即可.综上所述,m 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-∞,67. 引申探究把例2(2)改为:对于任意m ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,求实数x 的取值范围. 解 f (x )<-m +5,即mx 2-mx -1<-m +5, m (x 2-x +1)-6<0. 设g (m )=m (x 2-x +1)-6.则g (m )是关于m 的一次函数且斜率 x 2-x +1=⎝⎛⎭⎫x -122+34>0. ∴g (m )在[1,3]上为增函数,要使g (m )<0在[1,3]上恒成立,只需g (m )max =g (3)<0, 即3(x 2-x +1)-6<0,x 2-x -1<0,方程x 2-x -1=0的两根为x 1=1-52,x 2=1+52,∴x 2-x -1<0的解集为⎝⎛⎭⎪⎫1-52,1+52,即x 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫1-52,1+52.反思感悟 有关不等式恒成立求参数的取值范围,通常处理方法有两种(1)考虑能否进行参变量分离,若能,则构造关于变量的函数,转化为求函数的最大(小)值,从而建立参变量的不等式.(2)若参变量不能分离,则应构造关于变量的函数(如一次函数、二次函数),并结合图象建立参变量的不等式求解.跟踪训练2 当x ∈(1,2)时,不等式x 2+mx +4<0恒成立,求实数m 的取值范围. 解 构造函数f (x )=x 2+mx +4,x ∈[1,2], 则f (x )在[1,2]上的最大值为f (1)或f (2).由于当x ∈(1,2)时,不等式x 2+mx +4<0恒成立.则有⎩⎪⎨⎪⎧ f (1)≤0,f (2)≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧1+m +4≤0,4+2m +4≤0,可得⎩⎪⎨⎪⎧m ≤-5,m ≤-4,所以m ≤-5.题型三 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. 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. 反思感悟 解含参数的一元二次不等式,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.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<a2};当0<a<1时,原不等式的解集为{x|a2<x<a};当a=0或a=1时,解集为∅.穿针引线解高次不等式观察下列不等式解集与图象的关系.猜想第三个不等式的解集.对于函数f(x)=(x-x1)(x-x2)(x-x3)…(x-x n),不妨设x1<x2<x3<…<x n.其图象有两个特点:①当x>x n时,x-x1>0,x-x2>0,…,x-x n>0,∴f(x)>0.该区间内f(x)图象在x轴上方.②从x轴右上方开始,f(x)的图象每穿过一个零点,就从x轴一侧到另一侧变化一次.根据这个原理,只要画出f(x)示意图(穿针引线),即可得到f(x)>0(或f(x)<0)的解集.如第三个不等式解集为(0,1)∪(2,+∞).在此过程中,y轴可省略不画.典例解不等式x-1x(x+1)>0.解x-1x(x+1)>0即x(x-1)(x+1)>0,穿针引线:解集为(-1,0)∪(1,+∞).[素养评析]穿针引线法的发现归功于从简单到复杂,从具体到一般的观察,发现问题,提出命题,这就是逻辑推理素养中的归纳.1.若不等式x 2+mx +1≥0的解集为R ,则实数m 的取值范围是( ) A .m ≥2B .m ≤-2C .m ≤-2或m ≥2D .-2≤m ≤2答案 D解析 由题意,得Δ=m 2-4≤0,∴-2≤m ≤2. 2.不等式x -1x -2≥0的解集为( )A .[1,2]B .(-∞,1]∪[2,+∞)C .[1,2)D .(-∞,1]∪(2,+∞) 答案 D解析 由题意可知,不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧(x -1)(x -2)≥0,x -2≠0,∴x >2或x ≤1.3.不等式3x +1≥1的解集是( )A .(-∞,-1)∪(-1,2]B .[-1,2]C .(-∞,2]D .(-1,2]答案 D解析 ∵3x +1≥1,∴3x +1-1≥0,∴3-x -1x +1≥0,即x-2x+1≤0,等价于(x-2)(x+1)<0或x-2=0,故-1<x≤2.4.若不等式x2+x+k<0在区间[-1,1]上恒成立,则实数k的取值范围是.答案(-∞,-2)解析x2+x+k<0,即k<-(x2+x)在区间[-1,1]上恒成立,即k<[-(x2+x)]min.当x=1时,[-(x2+x)]min=-2.∴k<-2.5.解关于x的不等式:x2+(1-a)x-a<0.解方程x2+(1-a)x-a=0的解为x1=-1,x2=a.因为函数y=x2+(1-a)x-a的图象开口向上,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.解分式不等式时,一定要等价变形为一边为零的形式,再化归为一元二次不等式(组)求解.当不等式含有等号时,分母不为零.2.对于某些恒成立问题,分离参数是一种行之有效的方法.这是因为将参数分离后,问题往往会转化为函数问题,从而得以迅速解决.当然,这必须以参数容易分离作为前提.分离参数时,经常要用到以下简单结论(1)若f (x )有最大值f (x )max ,则a >f (x )恒成立⇔a >f (x )max ;(2)若f (x )有最小值f (x )min ,则a <f (x )恒成立⇔a <f (x )min . 3.含参数的一元二次型的不等式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:两不等根(Δ>0),两相等实根(Δ=0),无根(Δ<0). (3)关于不等式对应的方程根的大小的讨论:x 1>x 2,x 1=x 2,x 1<x 2.一、选择题1.不等式x -12x +1≤0的解集为( )A.⎝⎛⎦⎤-12,1 B.⎣⎡⎦⎤-12,1 C.⎝⎛⎭⎫-∞,-12∪[1,+∞)D.⎝⎛⎦⎤-∞,-12∪[1,+∞) 答案 A解析 原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧2x +1≠0,(x -1)(2x +1)≤0,解得-12<x ≤1.∴原不等式的解集为⎝⎛⎦⎤-12,1.2.若关于x 的不等式x 2-4x -m ≥0对任意x ∈(0,1]恒成立,则m 的最大值为( ) A .1 B .-1 C .-3 D .3 答案 C解析 由已知可得m ≤x 2-4x 对一切x ∈(0,1]恒成立, 又f (x )=x 2-4x 在(0,1]上为减函数, ∴f (x )min =f (1)=-3,∴m ≤-3, ∴m 的最大值为-3.3.若集合A ={x |ax 2-ax +1<0}=∅,则实数a 的取值范围是( ) A .(0,4) B .[0,4) C .(0,4] D .[0,4]答案 D解析 当a =0时,ax 2-ax +1<0无解,符合题意. 当a <0时,ax 2-ax +1<0解集不可能为空集. 当a >0时,要使ax 2-ax +1<0解集为空集,需⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=a 2-4a ≤0,解得0<a ≤4.综上,a ∈[0,4].4.设a <-1,则关于x 的不等式a (x -a )⎝⎛⎭⎫x -1a <0的解集为( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x <a 或x >1a B.{}x | x >aC.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x >a 或x <1a D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <1a 答案 A 解析 ∵a <-1,∴a (x -a )⎝⎛⎭⎫x -1a <0⇔(x -a )·⎝⎛⎭⎫x -1a >0. 又a <-1,∴1a >a ,∴x >1a或x <a .∴不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <a 或x >1a . 5.不等式mx 2-ax -1>0(m >0)的解集可能是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-1或x >14 B .RC.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-13<x <32 D .∅ 答案 A解析 因为Δ=a 2+4m >0,所以函数y =mx 2-ax -1的图象与x 轴有两个交点, 又m >0,所以原不等式的解集不可能是B ,C ,D ,故选A.6.若关于x 的方程x 2+(a 2-1)x +a -2=0的一根比1小且另一根比1大,则实数a 的取值范围是( ) A .(-1,1) B .(-∞,-1)∪(1,+∞) C .(-2,1) D .(-∞,-2)∪(1,+∞)答案 C解析 令f (x )=x 2+(a 2-1)x +a -2, 依题意得f (1)<0,即1+a 2-1+a -2<0, ∴a 2+a -2<0,∴-2<a <1.7.对任意a ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值恒大于零,则实数x 的取值范围是( ) A .1<x <3 B .x <1或x >3 C .1<x <2 D .x <1或x >2答案 B解析 设g (a )=(x -2)a +(x 2-4x +4), g (a )>0恒成立且a ∈[-1,1]⇔⎩⎪⎨⎪⎧g (1)=x 2-3x +2>0,g (-1)=x 2-5x +6>0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x <1或x >2,x <2或x >3⇔x <1或x >3. 8.若方程x 2+(m -3)x +m =0有两个正实根,则m 的取值范围是( ) A .(0,1] B .(0,2) C .(-3,0) D .(-1,3) 考点 “三个二次”间对应关系的应用 题点 由“三个二次”的对应关系求参数值 答案 A解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧Δ=(m -3)2-4m ≥0,x 1+x 2=3-m >0,x 1x 2=m >0,解得0<m ≤1.二、填空题9.不等式5-xx +4≥1的解集为 .答案 ⎝⎛⎦⎤-4,12 解析 因为5-x x +4≥1等价于1-2xx +4≥0,所以2x -1x +4≤0,等价于⎩⎪⎨⎪⎧(2x -1)(x +4)≤0,x +4≠0,解得-4<x ≤12.10.若不等式ax 2+2ax -(a +2)≥0的解集是∅,则实数a 的取值范围是 . 答案 (-1,0]解析 当a =0时,-2≥0,解集为∅,满足题意;当a ≠0时,a 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ=4a 2+4a (a +2)<0,解得-1<a <0.综上可知,a 的取值范围是(-1,0].11.(2018·上饶模拟)当x >0时,若不等式x 2+ax +1≥0恒成立,则实数a 的最小值为 . 答案 -2解析 当Δ=a 2-4≤0,即-2≤a ≤2时,不等式x 2+ax +1≥0对任意x >0恒成立,当Δ=a 2-4>0时,有f (0)=1>0,若要原不等式恒成立,则需⎩⎪⎨⎪⎧a 2-4>0,-a 2<0,解得a >2,所以使不等式x 2+ax +1≥0对任意x >0恒成立的实数a 的最小值是-2. 三、解答题12.对于任意实数x ,不等式(a -2)x 2-2(a -2)x -4<0恒成立,求实数a 的取值范围. 解 当a -2≠0时,⎩⎪⎨⎪⎧ a -2<0,4(a -2)2-4(a -2)·(-4)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧a <2,a 2<4,解得-2<a <2.当a -2=0时,-4<0恒成立, 综上所述,-2<a ≤2.13.已知一元二次不等式ax 2+bx +c >0的解集为(α,β),且0<α<β,求不等式cx 2+bx +a <0的解集.解 方法一 由题意可得a <0,且α,β为方程ax 2+bx +c =0的两根,∴由根与系数的关系得⎩⎨⎧ba=-(α+β)<0, ①ca =αβ>0, ②∵a <0,0<α<β, ∴由②得c <0,则cx 2+bx +a <0可化为x 2+b c x +ac >0.①÷②,得b c =-(α+β)αβ=-⎝⎛⎭⎫1α+1β<0. 由②得a c =1αβ=1α·1β>0.∴1α,1β为方程x 2+b c x +ac =0的两根. 又∵0<α<β, ∴0<1β<1α,∴不等式x 2+b c x +ac >0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x <1β或x >1α, 即不等式cx 2+bx +a <0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x <1β或x >1α. 方法二 由题意知a <0,∴由cx 2+bx +a <0,得c a x 2+ba x +1>0.将方法一中的①②代入, 得αβx 2-(α+β)x +1>0, 即(αx -1)(βx -1)>0. 又∵0<α<β, ∴0<1β<1α.∴所求不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <1β或x >1α.14.关于x 的不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -2>0,2x 2+(2k +5)x +5k <0的整数解的集合为{-2},则实数k 的取值范围为 . 答案 [-3,2)解析 ∵-2是2x 2+(2k +5)x +5k <0的解,∴2(-2)2+(2k +5)(-2)+5k =k -2<0.∴k <2,-k >-2>-52,∴2x 2+(2k +5)x +5k =(x +k )(2x +5)<0的解集为⎝⎛⎭⎫-52,-k , 又x 2-x -2>0的解集为{x |x <-1或x >2}, ∴-2<-k ≤3,∴k 的取值范围为[-3,2). 15.解关于x 的不等式ax 2-2(a +1)x +4>0. 解 (1)当a =0时,原不等式可化为-2x +4>0, 解得x <2,所以原不等式的解集为{x |x <2}.(2)当a >0时,原不等式可化为(ax -2)(x -2)>0,对应方程的两个根为x 1=2a ,x 2=2.①当0<a <1时,2a>2,所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x >2a 或x <2; ②当a =1时,2a=2,所以原不等式的解集为{x |x ≠2};③当a >1时,2a <2,所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x >2或x <2a . (3)当a <0时,原不等式可化为(-ax +2)(x -2)<0,对应方程的两个根为x 1=2a ,x 2=2,则2a<2,所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2a <x <2. 综上,当a <0时,原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2a<x <2; 当a =0时,原不等式的解集为{x |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 .。

【成才之路】2014-2015学年高中数学 3.2.2 函数模型的应用实例课件 新人教A版必修1

【成才之路】2014-2015学年高中数学 3.2.2 函数模型的应用实例课件 新人教A版必修1

当该顾客购买茶杯 40 个时,采用优惠办法 (1) 应付款 y1 =
5×40+60=260元;采用优惠办法(2)应付款y2=4.6×40+73.6 =257.6元,由于y2<y1,因此应选择优惠办法(2).
2
2
二次函数模型问题与函数的图象
西部山区的某种特产由于运输原因,长期只能
在当地销售,当地政府对该项特产的销售投资收益为:每年投 1 入 x 万元,可获得利润 P=-160(x-40)2+100(万元).当地政 府拟在新的十年发展规划中加快发展此特产的销售,其规划方 案为: 在规划前后对该项目每年都投入 60 万元的销售投资, 在 未来 10 年的前 5 年中, 每年都从 60 万元中拨出 30 万元用于修 建一条公路,5 年修成,通车前该特产只能在当地销售;
●温故知新
旧知再现 1.常见的函数模型 kx k为常数,k≠0); (1)正比例函数模型:f(x)=____(
k (2)反比例函数模型:f(x)=____( x k为常数,k≠0);
(3)一次函数模型:f(x)=________( kx+b k,b为常数,k≠0); ax2+bx+c a , b , c 为常数, (4) 二次函数模型: f(x) = ____________(
(1)分别求出通话费y1、y2与通话时间x之间的函数关系式; (2)请帮助用户计算,在一个月内使用哪种卡便宜.
[分析]
由题目可获取以下主要信息: (1)通过图象给出函
数关系, (2) 函数模型为直线型, (3) 比较两种函数的增长差 异.解答本题可先用待定系数法求出解析式,然后再进行函数 值大小的比较.
1 又由题设 P=-160(x-40)2+100 知, 每年投入 30 万元时, 795 利润 P= 8 (万元). 前 5 年的利润和为 795 2 775 8 ×5-150= 8 (万元).

2014年人教A版必修五课件 3.1 不等关系与不等式

2014年人教A版必修五课件 3.1 不等关系与不等式

例(补充). 用不等式表示下面的不等关系: (3) 某钢铁厂要把长度为 4000 mm 的钢管截成 500 mm 和 600 mm 两种. 按照生产的要求, 600 mm 钢管的数量 x 不能超过 500 mm 钢管数 y 的 3 倍. 写 出满足上述所有不等关系的不等式. 解: ① 600 mm 钢管数 x 不能超过 500 mm 钢管 数 y 的 3 倍: x≤3y, ② 总长度不能大于 4000 mm: 600x500y≤4000 x 3 y, ③ 钢管数不能为负: 600x 500 y 4000, x≥0, y≥0, x 0, 由①②③得: y 0.
2. 有一个两位数大于50而小于60, 其个位数字 比十位数字大 2. 试用不等式表示上述关系, 并求出 这个两位数 (用 a 和 b 分别表示这个两位数的十位数 字和个位数字). 解: 10ab>50, ① 10ab<60, ② ③ b=a2. 48 ; a ③代入①得 ④ 11 58 ③代入②得 a . ⑤ 11 由④⑤得 a = 5, 则 b = 7. ∴这个两位数是 57.
f 2.5%, p 2.3%.
Hale Waihona Puke 例(补充). 用不等式表示下面的不等关系: (1) 设点 A 与平面 a 的距离为 d, B 为平面 a 上 任意一点, 写出 |AB| 与 d 的大小关系. (2) 某种杂志原以每本 2.5 元的价格销售, 可以售 出 8 万本. 据市场调查, 若单价每提高 0.1 元, 销售 量就可能相应减少 2000本. 若把提价后杂志的定价设 为 x 元, 写出销售的总收入不低于20万元的不等式. (3) 某钢铁厂要把长度为 4000 mm 的钢管截成 500 mm 和 600 mm 两种. 按照生产的要求, 600 mm 钢管的数量不能超过 500 mm 钢管的 3 倍. 写出满足 上述所有不等关系的不等式.

高中数学第三章不等式3.2.2一元二次不等式的解法(第1课时)练习(含解析)新人教A版必修5

高中数学第三章不等式3.2.2一元二次不等式的解法(第1课时)练习(含解析)新人教A版必修5

高中数学第三章不等式3.2.2一元二次不等式的解法(第1课时)练习(含解析)新人教A 版必修5一、选择题:1.不等式-x 2-x +2≥0的解集为( )A .{x |x ≤2或x ≥1}B .{x |-2<x <1}C .{x |-2≤x ≤1}D .∅【答案】C【解析】:由-x 2-x +2≥0,得x 2+x -2≤0,即(x +2)(x -1)≤0,所以-2≤x ≤1,所以原不等式解集为{x |-2≤x ≤1}.2.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 .(0,2)B .(-2,1)C .(-∞,-2)∪(1,+∞)D .(-1,2)【答案】B【解析】由a ⊙b =ab +2a +b ,得x ⊙(x -2)=x (x -2)+2x +x -2=x 2+x -2<0,所以-2<x <1. 3.二次不等式ax 2+bx +c <0的解集是全体实数的条件是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧a >0Δ>0B.⎩⎪⎨⎪⎧a >0Δ<0C.⎩⎪⎨⎪⎧a <0Δ>0D.⎩⎪⎨⎪⎧a <0Δ<0 【答案】D【解析】结合二次函数的图象,可知若ax2+bx +c <0,则⎩⎪⎨⎪⎧a <0Δ<0.4.若不等式ax 2+bx +2>0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-12<x <13,则a +b 的值为( )A .14B .-10C .10D .-14 【答案】D【解析】由已知得,ax 2+bx +2=0的解为-12,13.所以⎩⎪⎨⎪⎧-b a =-12+13,2a =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12×13,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-12,b =-2,所以a +b =-14.5.已知不等式ax 2+3x -2>0的解集为{x |1<x <b }.则a ,b 的值等于( )A .a =1,b =-2B .a =2,b =-1C .a =-1,b =2D .a =-2,b =1【答案】C【解析】 因为不等式ax 2+3x -2>0的解集为{x |1<x <b },所以方程ax 2+3x -2=0的两个根分别为1和b ,根据根与系数的关系,得1+b =-3a ,b =-2a,所以a =-1,b =2.6.设函数g (x )=x 2-2(x ∈R),f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧g (x )+x +4,x <g (x ),g (x )-x ,x ≥g (x ),则f (x )的值域是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-94,0∪(1,+∞)B .[0,+∞)C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-94,+∞ D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-94,0∪(2,+∞)【答案】D【解析】由x <g (x ),得x <x 2-2,则x <-1或x >2;由x ≥g (x ),得x ≥x 2-2,则-1≤x ≤2.因此f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x +2,x <-1或x >2,x 2-x -2,-1≤x ≤2,即f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+74,x <-1或x >2,⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122-94,-1≤x ≤2. 因为当x <-1时,y >2;当x >2时,y >8.所以 当x ∈(-∞,-1)∪(2,+∞)时,函数f (x )的值域为(2,+∞).当-1≤x ≤2时, -94≤y ≤0. 所以当x ∈[-1,2] 时,函数f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-94,0.综上可知,函数f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-94,0∪(2,+∞).二、填空题:7.设0<b <1+a .若关于x 的不等式(x -b )2>(ax )2的解集中的整数解恰有3个,则a 的取值范围为________. 【答案】(1,3)【解析】 原不等式转化为[(1-a )x -b ][(1+a )x -b ]>0,①当a ≤1时,结合不等式解集形式知不符合题意;②当a >1时,b 1-a <x <b a +1,由题意知0<ba +1<1,所以要使原不等式解集中的整数解恰有3个,则需-3≤b1-a<-2.整理,得2a -2<b ≤3a -3.结合题意b <1+a ,有2a -2<1+a .所以a <3,从而有1<a <3.综上可得a ∈(1,3).8.若0<t <1,则不等式(x -t )⎝⎛⎭⎪⎫x -1t <0的解集为________.【答案】⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪t <x <1t【解析】因为0<t <1,所以1t>1,所以(x -t )⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1t <0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x |t <x <1t . 9.关于x 的不等式ax 2+bx +2>0的解集为{x |-1<x <2},则关于x 的不等式bx 2-ax -2>0的解集为________.【答案】{x |x >1或x <-2}【解析】 因为ax 2+bx +2>0的解集为{x |-1<x <2},所以⎩⎪⎨⎪⎧2a =-2,-b a =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1.所以bx 2-ax -2>0,即x 2+x -2>0,解得x >1或x <-2.10.已知集合A ={x |3x -2-x 2<0},B ={x |x -a <0},且B ⊆A ,则a 的取值范围为________. 【答案】(-∞,1]【解析】 A ={x |3x -2-x 2<0}={x |x 2-3x +2>0}={x |x <1或x >2},B ={x |x <a }.若B ⊆A ,如图,则a ≤1.三、解答题 11.解下列不等式:(1)2+3x -2x 2>0; (2)x (3-x )≤x (x +2)-1; (3)x 2-2x +3>0. 【答案】见解析【解析】 (1)原不等式可化为2x 2-3x -2<0,所以(2x +1)(x -2)<0,故原不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-12<x <2. (2)原不等式可化为2x 2-x -1≥0,所以(2x +1)(x -1)≥0,故原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≤-12或x ≥1.(3)因为Δ=(-2)2-4×3=-8<0, 故原不等式的解集是R. 12.解不等式组:-1<x 2+2x -1≤2. 【答案】见解析【解析】 原不等式组等价于⎩⎪⎨⎪⎧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 (x +2)>0,所以x <-2或x >0;由②得(x +3)(x -1)≤0, 所以-3≤x ≤1.所以原不等式组的解集为{x |-3≤x <-2或0<x ≤1}, 13.设f (x )=(m +1)x 2-mx +m -1.(1)当m =1时,求不等式f (x )>0的解集;(2)若不等式f (x )+1>0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫32,3,求m 的值. 【答案】见解析【解析】 (1)当m =1时,不等式f (x )>0为2x 2-x >0,因此所求解集为(-∞,0)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞.(2)不等式f (x )+1>0,即(m +1)x 2-mx +m >0,由题意知32,3是方程(m +1)x 2-mx +m =0的两根.因此⎩⎪⎨⎪⎧32+3=mm +132×3=mm +1⇒m =-97.。

【全程复习方略】2014-2015学年高中数学 3.2.3空间向量与空间角课时作业 新人教A版选修2-1

【全程复习方略】2014-2015学年高中数学 3.2.3空间向量与空间角课时作业 新人教A版选修2-1

空间向量与空间角(30分钟50分)一、选择题(每小题3分,共18分)1.在矩形ABCD中,AB=1,BC=,PA⊥平面ABCD,PA=1,则PC与平面ABCD所成角是( )A.30°B.45°C.60°D.90°【解析】选 A.建立如图所示的空间直角坐标系,则P(0,0,1),C(1,,0),=(1,,-1),平面ABCD的一个法向量为n=(0,0,1),所以cos<,n>==-,所以<,n>=120°,所以斜线PC与平面ABCD的法向量所在直线所成角为60°,所以斜线PC与平面ABCD所成角为30°.2.(2014²重庆高二检测)设ABCD,ABEF都是边长为1的正方形,FA⊥平面ABCD,则异面直线AC与BF所成的角等于( )A.45°B.30°C.90°D.60°【解析】选D.以B为原点,BA所在直线为x轴,BC所在直线为y轴,BE所在直线为z轴建立空间直角坐标系,则A(1,0,0),C(0,1,0),F(1,0,1),所以=(-1,1,0),=(1,0,1).所以cos<,>=-.所以<,>=120°.所以AC与BF所成的角为60°.3.把正方形ABCD沿对角线AC折起成直二面角,点E,F分别是AD,BC的中点,O是正方形中心,则折起后,∠EOF的大小为( )A. B. C. D.【解析】选C.=(+),=(+),所以²=(²+²+²+²)=-||2.又||=||=||,所以cos<,>==-.所以∠EOF=.4.在直角坐标系中,已知A(2,3),B(-2,-3),沿x轴把直角坐标系折成平面角为θ的二面角A-Ox-B,使∠AOB=90°,则cosθ为( )A.-B.C.D.-【解析】选C.过A,B分别作x轴垂线,垂足分别为A′,B′.则AA′=3,BB′=3,A′B′=4,OA=OB=,折后∠AOB=90°,所以AB==.由=++,得||2=||2+||2+||2+2||²||²cos(π-θ).所以26=9+16+9+2³3³3³cos(π-θ),所以cosθ=.5.(2014²天津高二检测)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是C1C的中点,则直线BE与平面B1BD所成的角的正弦值为( )A.-B.C.-D.【解析】选B.建立如图所示的空间直角坐标系,设正方体的棱长为2,则D(0,0,0),B(2,2,0),B1(2,2,2),E(0,2,1).所以=(-2,-2,0),=(0,0,2),=(-2,0,1).设平面B1BD的法向量为n=(x,y,z).因为n⊥,n⊥,所以所以令y=1,则n=(-1,1,0).所以cos<n,>==,设直线BE与平面B1BD所成角为θ,则sinθ=|cos<n,>|=.6.如图,平面ABCD⊥平面ABEF,四边形ABCD是正方形,四边形ABEF是矩形,且AF=AD=a,G是EF的中点,则GB与平面AGC所成角的正弦值为( )A. B. C. D.【解析】选C.如图,以A为原点建立空间直角坐标系,则A(0,0,0),B(0,2a,0),C(0,2a,2a),G(a,a,0),F(a,0,0),=(a,a,0),=(0,2a,2a),=(a,-a,0),=(0,0,2a),设平面AGC的法向量为n1=(x1,y1,1),由⇒⇒⇒n1=(1,-1,1).sinθ===.二、填空题(每小题4分,共12分)7.(2014²唐山高二检测)平面α的一个法向量为(1,0,-1),平面β的一个法向量为(0,-1,1),则平面α与平面β所成二面角的大小为.【解析】设u=(1,0,-1),v=(0,-1,1),平面α与平面β所成二面角为θ,则cosθ=±|cos<u,v>|=±||=±.所以θ=或.答案:或8.正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是A1D1,A1C1的中点,则异面直线AE与CF所成角的余弦值为 . 【解析】设正方体棱长为2,分别取DA,D C,DD1所在直线为x轴、y轴、z轴建立如图所示空间直角坐标系, 则A(2,0,0),C(0,2,0),E(1,0,2),F(1,1,2),则=(-1,0,2),=(1,-1,2),所以||=,||=.²=-1+0+4=3.又²=||||cos<,>=cos<,>,所以cos<,>=,所以所求角的余弦值为.答案:【变式训练】已知在棱长为a的正方体ABCD-A′B′C′D′中,E是BC的中点.则直线A′C与DE所成角的余弦值为.【解析】建立如图所示的空间直角坐标系,则A′(0,0,a),C(a,a,0),D(0,a,0),E,=(a,a,-a),=,所以cos<,>==.即直线A′C与DE所成角的余弦值为.答案:9.(2014²福州高二检测)在三棱锥P-ABC中,PA⊥平面ABC,∠BAC=90°,D,E,F分别是棱AB,BC,CP的中点,AB=AC=1,PA=2,则直线PA与平面DEF所成角的正弦值为.【解析】以A为原点,AB,AC,AP所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,由AB=AC=1,PA=2,得A(0,0,0),B(1,0,0),C(0,1,0),P(0,0,2), D, E,F,所以=(0,0,2),=,=,设平面DEF的法向量n=(x,y,z). 则由得取z=1,则n=(2,0,1),设PA与平面DEF所成角为θ,则sinθ==.答案:【变式训练】在正方体ABCD-A1B1C1D1中,直线BC1与平面A1BD所成角的余弦值是. 【解析】建立如图所示的空间直角坐标系,设棱长为1,则B(1,1,0),C1(0,1,1),A1(1,0,1),D(0,0,0),=(-1,0,1),=(-1,0,-1),=(-1,-1,0),设平面A1BD的一个法向量为n=(1,x,y),设平面A1BD与BC1所成的角为θ,n⊥,n⊥,所以n²=0,n²=0,所以解得所以n=(1,-1,-1),则cos<,n>==-,所以sinθ=,所以cosθ==.答案:三、解答题(每小题10分,共20分)10.(2014²临沂高二检测)四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PD⊥底面ABCD,AD=PD=2,CD=4,E,F分别为CD,PB的中点.(1)求证:EF⊥平面PAB.(2)求直线AE与平面PAB所成的角.【解析】(1)建立如图所示空间直角坐标系Dxyz,则E(0,-2,0),F(1,-2,1),P(0,0,2),A(2,0,0),B(2,-4,0),所以=(1,0,1),=(0,-4,0),=(2,0,-2),所以²=(1,0,1)²(0,-4,0)=0,²=(1,0,1)²(2,0,-2)=0,所以⊥,⊥,所以EF⊥AB,EF⊥PA,因为AB⊂平面PAB,PA⊂平面PAB,AB∩PA=A,所以EF⊥平面PAB.(2)=(1,0,1)是平面PAB的一个法向量,设直线AE与平面PAB所成的角为θ,因为=(-2,-2,0),所以sinθ===,所以直线AE与平面PAB所成的角是30°.【变式训练】在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为AA1,AB的中点,求EF和平面ACC1A1夹角的大小. 【解析】建立如图所示的空间直角坐标系,设正方体棱长为2,则由E,F分别是AA1,AB的中点,得E(2,0,1),F(2,1,0).过F作FG⊥AC于G,则由正方体性质知FG⊥平面ACC1A1.连接EG,则与的夹角即为所求.又因为F是AB的中点,所以AG=AC,所以G.=,=(0,1,-1),cos<,>==.所以<,>=,即EF与平面ACC1A1的夹角为.【一题多解】建系同上,=(0,1,-1),A1(2,0,2),A(2,0,0),C(0,2,0),=(0,0,-2),=(-2,2,0).设平面ACC1A1的法向量为n=(x,y,z),则即令x=1,则y=1,所以n=(1,1,0),cos<n,>===.所以<n,>=,则EF与平面ACC1A1的夹角为.11.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为棱D1C1,B1C1的中点,求平面EFC与底面ABCD所成二面角的正切值. 【解析】以D为原点,{,,}为单位正交基底建立空间直角坐标系如图,则C(0,1,0),E,F.设平面CEF的法向量为n=(x,y,z),则因为=,=,所以所以令z=1,则n=(-2,2,1).显然平面ABCD的法向量e=(0,0,1),则cos<n,e>==.设二面角为α,则cosα=,所以tanα=2.【拓展延伸】向量法求解二面角时的注意点由于两条直线所成的角,线面角都是锐角或直角,因此可直接通过绝对值来表达,故可直接求出,而二面角的范围是[0,π],有时比较难判断二面角是锐角还是钝角,因为不能仅仅由法向量夹角余弦的正负来判断,故这是求二面角的难点.(30分钟50分)一、选择题(每小题4分,共16分)1.已知向量m,n分别是直线l和平面α的方向向量和法向量,若cos<m,n>=-,则l与α所成的角θ为( )A.30°B.45°C.135°D.150°【解析】选B.因为cos<m,n>=-,所以sinθ=|cos<m,n>|=.又因为直线与平面所成角θ满足0°≤θ≤90°,所以θ=45°.2.(2014²长春高二检测)在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=2,BC=2,DD1=3,则AC与BD1所成角的余弦值为( )A.0B.C.-D.【解析】选A.建立如图坐标系,则D1(0,0,3),B(2,2,0),A(2,0,0),C(0,2,0),所以=(-2,-2,3),=(-2,2,0).所以cos<,>==0.所以<,>=90°,所求角的余弦值为0.【变式训练】如图,已知正三棱柱ABC-A1B1C1的各条棱长都相等,M是侧棱CC1的中点,则异面直线AB1和BM 所成的角的大小是.【解析】不妨设棱长为2,则=-,=+,cos<,>==0,故异面直线AB1和BM所成角为90°.答案:90°3.(2014²哈尔滨高二检测)在正四棱锥S-ABCD中,O为顶点在底面内的投影,P为侧棱SD的中点,且SO=OD,则直线BC与平面PAC的夹角是( )A.30°B.45°C.60°D.75°【解析】选A.如图,以O为坐标原点建立空间直角坐标系Oxyz.设OD=SO=OA=OB=OC=a,则A(a,0,0),B(0,a,0),C(-a,0,0),P,则=(2a,0,0),=,=(a,a,0),设平面PAC的一个法向量为n,可取n=(0,1,1),则cos<,n>===,所以<,n>=60°,所以直线BC与平面PAC的夹角为90°-60°=30°.4.(2014²南宁高二检测)如图所示,已知点P为菱形ABCD外一点,且PA⊥平面ABCD,PA=AD=AC,点F为PC 的中点,则二面角C-BF-D的正切值为( )A. B. C. D.【解析】选D.如图所示,连接BD,AC∩BD=O,连接OF.以O为原点,OB,OC,OF所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系Oxyz.设PA=AD=AC=1,则BD=.所以B,F,C,D.结合图形可知,=且为面BOF的一个法向量,由=,=,可求得平面BCF的一个法向量n=.所以cos<n,>=,sin<n,>=,所以tan<n,>=.二、填空题(每小题5分,共10分)5.正△ABC与正△BCD所在平面垂直,则二面角A-BD-C的正弦值为.【解析】取BC中点O,连接AO,DO,建立如图所示的坐标系:设BC=1,则A,B,D.所以=,=,=.由于=为平面BCD的一个法向量,设平面ABD的法向量n=(x,y,z),则所以取x=1,则y=-,z=1,所以n=(1,-,1),所以cos<n,>=,sin<n,>=.答案:6.(2014²湛江高二检测)如图,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,若AB=BB1,则AB1与C1B所成的角的大小为.【解题指南】根据正三棱柱的特点建立空间直角坐标系,再用向量法求异面直线所成的角.【解析】取AC的中点D,建立如图坐标系,设AB=a,则B,C1,A,B1.所以=,=.所以cos<,>==0.所以AB1与C1B所成的角为90°.答案:90°三、解答题(每小题12分,共24分)7.(2013²新课标全国卷Ⅰ)如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,CA=CB,AB=AA1,∠BAA1=60°.(1)证明AB⊥A1C.(2)若平面ABC⊥平面AA1B1B,AB=CB,求直线A1C与平面BB1C1C所成角的正弦值.【解题指南】(1)取AB的中点,利用线面垂直证明线线垂直.(2)利用面面垂直确定线面垂直,找出直线A1C与平面BB1C1C所成的角或建立空间直角坐标系求解. 【解析】(1)取AB的中点O,连结OC,OA1,A1B.因为CA=CB,所以OC⊥AB.由于AB=AA1,∠BAA1=60°,故△AA1B为等边三角形,所以OA1⊥AB.因为OC∩OA1=O,所以AB⊥平面OA1C.又A1C⊂平面OA1C,故AB⊥A1C.(2)由(1)知,OC⊥AB,OA1⊥AB,又平面ABC⊥平面AA1B1B,交线为AB,所以OC⊥平面AA1B1B,故OA,OC,OA1两两相互垂直. 以O为坐标原点,的方向为x轴的正方向,||为单位长度,建立如图所示的空间直角坐标系Oxyz,则有A(1,0,0),A1(0,,0),C(0,0,),B(-1,0,0).则=(1,0,),==(-1,,0),=(0,-,).设平面BB1C1C的法向量为n=(x,y,z),则有即可取n=(,1,-1).故cos<n,>==-.所以直线A1C与平面BB1C1C所成角的正弦值为.【变式训练】(2013²辽宁高考)如图,AB是圆的直径,PA垂直圆所在的平面,C是圆上的点.(1)求证:平面PAC⊥平面PBC.(2)若AB=2,AC=1,PA=1,求二面角C-PB-A的余弦值.【解题指南】利用条件证明线线垂直,进而证明线面垂直,由面面垂直的判定定理解决问题;借助前面的垂直关系,建立空间直角坐标系,利用向量法求二面角的余弦值.【解析】(1)由AB是圆的直径,得AC⊥BC;由PA垂直于圆所在的平面,得PA⊥平面ABC;由BC⊂平面ABC,得PA⊥BC;又PA∩AC=A,PA⊂平面PAC,AC⊂平面PAC,所以BC⊥平面PAC.又因为BC⊂平面PBC,据面面垂直判定定理,平面PAC⊥平面PBC.(2)过点C作CM∥AP,由(1)知CM⊥平面ABC.如图所示,以点C为坐标原点,分别以直线CB,CA,CM为x,y,z轴,建立空间直角坐标系.在直角三角形ABC中,AB=2,AC=1,所以BC=,又PA=1,所以A(0,1,0),B(,0,0),P(0,1,1).故=(,0,0),=(0,1,1).设平面PBC的法向量为n1=(x1,y1,z1),则⇒⇒不妨令y1=1,则z1=-1.故n1=(0,1,-1).设平面PAB的法向量为n2=(x2,y2,z2),由同理可得n2=(1,,0).于是cos<n1,n2>===.结合图形和题意,二面角C-PB-A的余弦值为.8.(2014²山东高考)如图,在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD是等腰梯形,∠DAB=60°,AB=2CD=2,M是线段AB的中点.(1)求证:C1M∥平面A1ADD1.(2)若CD1垂直于平面ABCD且CD1=,求平面C1D1M和平面ABCD所成的角(锐角)的余弦值.【解题指南】(1)本题考查了线面平行的证法,可利用线线平行来证明线面平行.(2)本题可利用空间几何知识求解二面角,也可以利用向量法来求解.【解析】(1)连接AD1,因为ABCD-A1B1C1D1为四棱柱,所以CD∥C1D1,CD=C1D1,又因为M为AB的中点,AB=2CD=2,所以AM=1,所以CD∥AM,CD=AM,所以AM∥C1D1,AM=C1D1,所以四边形AMC1D1为平行四边形,所以AD1∥MC1,又因为C1M⊄平面A1ADD1,AD1⊂平面A1ADD1,所以C1M∥平面A1ADD1.(2)方法一:因为AB∥A1B1,A1B1∥C1D1,所以平面D1C1M与ABC1D1共面,作CN⊥AB,连接D1N,则∠D1NC即为所求二面角的平面角.在ABCD中,DC=1,AB=2,∠DAB=60°,所以CN=,在Rt△D1CN中,CD1=,CN=,所以D1N=,cos∠D1NC==.方法二:作CP⊥AB于P点,以C为原点,CD为x轴,CP为y轴,CD1为z轴建立空间直角坐标系, 所以C1(-1,0,),D1(0,0,),M,所以=(1,0,0),=,设平面C1D1M的法向量为n1=(x1,y1,z1),所以所以n1=(0,2,1),显然平面ABCD的法向量为n2=(0,0,1),所以cos<n1, n2>===.显然二面角为锐角,所以平面C1D1M和平面ABCD所成的角的余弦值为.【变式训练】如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=BC=2AA1,∠ABC=90°,D是BC的中点.(1)求证:A1B∥平面ADC1.(2)求二面角C1-AD-C的余弦值.(3)试问线段A1B1上是否存在点E,使AE与DC1成60°角?若存在,确定E点位置;若不存在,说明理由. 【解析】(1)连接A1C,交AC1于点O,连接OD.由ABC-A1B1C1是直三棱柱,得四边形ACC1A1为矩形,O为A1C的中点.又D为BC的中点,所以OD为△A1BC的中位线,所以A1B∥OD,因为OD⊂平面ADC1,A1B⊄平面ADC1,所以A1B∥平面ADC1.(2)由ABC-A1B1C1是直三棱柱,且∠ABC=90°,得BA,BC,BB1两两垂直.以BC,BA,BB1所在直线分别为x,y,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系Bxyz.设BA=2,则B(0,0,0),C(2,0,0),A(0,2,0),C1(2,0,1),D(1,0,0),所以=(1,-2,0),=(2,-2,1).设平面ADC1的法向量为n=(x,y,z),则有所以取y=1,得n=(2,1,-2).易知平面ADC的一个法向量为v=(0,0,1).所以cos<n,v>==-.因为二面角C1-AD-C是锐二面角,所以二面角C1-AD-C的余弦值为.(3)假设存在满足条件的点E.因为点E在线段A1B1上,A1(0,2,1),B1(0,0,1),故可设E(0,λ,1),其中0≤λ≤2.所以=(0,λ-2,1),=(1,0,1).因为AE与DC1成60°角,所以|cos<,>|==.即=,解得λ=1或λ=3(舍去).所以当点E为线段A1B1的中点时,AE与DC1成60°角.。

2015年秋人教A版高中数学必修5课件 第3章 章末归纳总结

2015年秋人教A版高中数学必修5课件 第3章 章末归纳总结
成才之路 ·数学
人教A版 ·必修5
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教A版 ·数学 等式
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教A版 ·数学 ·必修5
第三章 章末归纳总结
第三章
章末归纳总结
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教A版 ·数学 ·必修5
专题三 x+y≤4, x-y≤2, 3x-y≥0,
简单的线性规划问题 (2015· 湖北文, 12) 若变量 x , y 满足约束条件 则 3x+y 的最大值是________.
[答案] 10
[解析]
首先根据题意所给的约束条件画出其表示的平面
区域如下图所示,然后根据图象可得:目标函数 z=3x+y过点 B(3,1)时z取得最大值,即zmax=3×3+1=10,故应填10.
第三章
章末归纳总结
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第三章
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[方法规律总结] 求目标函数的最值一般采用图解法: ①求二元一次函数 z=ax+by(ab≠0)的最值, 将函数 z=ax a z z +by 转化为直线的斜截式: y=-bx+b, 通过求直线的截距b的 z 最值间接求出 z 的最值.一般地,当 b>0 时,截距 b取最大值 z 时,z 取最大值;截距b取最小值时,z 也取最小值;当 b<0 时, z z 截距b取最大值时,z 取最小值;截距b取最小值时,z 取最大值. ②目标函数 z=ax+by+c 的最值的求解,可先求 ax+by 的最值,再求 z=ax+by+c 的最值.
第三章 章末归纳总结

2014-2015学年 高中数学 人教A版必修五 第三章 3.3.1二元一次不等式(组)与平面区域

2014-2015学年 高中数学 人教A版必修五     第三章 3.3.1二元一次不等式(组)与平面区域

解 先画直线 x-y+6=0(画成实线), 不等式 x-y+6≥0 表 示直线 x-y+6=0 上及右下方的点的集合.画直线 x+y= 0(画成实线),不等式 x+y≥0 表示直线 x+y=0 上及右上方 的点的集合. 画直线 x=3(画成实线), 不等式 x≤3 表示直线 x=3 上及左方的点的集合.
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3.3.1
小结
本 讲 栏 目 开 关
不等式组表示的平面区域是各个不等式所表示的平面
点集的交集,因而是各个不等式所表示的平面区域的公共部 分,但要注意是否包含边界.
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3.3.1
x<3, 2y≥x, 跟踪训练 1 画出不等式组 表示的平面区域. 3x+2y≥6, 3y<x+9
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3.3.1
3.3.1
【学习目标】
二元一次不等式(组)与平面区域
1.了解二元一次不等式表示的平面区域.
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2.会画出二元一次不等式(组)表示的平面区域. 【学法指导】 1.要善于从特例入手,探究二元一次不等式与对应平面区 域的关系.归纳总结出一般结论: “同侧同号,同号同 侧,异侧异号,异号异侧”. 2.准确、规范、熟练地画出二元一次不等式(组)所表示的平 面区域是学好本单元的关键所在.熟练掌握 “直线定边 界,特殊点定区域”的要领.
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所有点组成的平面区域. 2.在画二元一次不等式表示的平面区域时,应用“直线定边 界、特殊点定区域”的方法来画区域.取点时,若直线不 过原点,一般用“原点定区域”;若直线过原点,则取点 (1,0)即可.总之,尽量减少运算量. 3.画平面区域时,注意边界线的虚实问题.
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小结 利用根与系数的关系寻找根之间的联系,借此求出方 程的根,其中观察根与系数关系的结构变化是解题的关键.
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跟踪训练 2 已知 x +px+q<0 等式 qx2+px+1>0 的解集.
解 ∵x +px+q<0
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2
§3.2(一)
1 1 的解集为x|- <x< ,求不 2 3
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§3.2(一)
所以不等式 cx -bx+a<0
即 2ax2-5ax-3a>0.
本 讲 栏 目 开 关
2
2 2 5 可变形为- ax -- ax+a<0, 3 3
又因为 a<0,所以 2x2-5x-3<0,所以所求不等式的解集为 1 x|- <x<3. 2
2
1 1 的解集为x|-2<x<3 ,
1 1 ∴- , 是方程 x2+px+q=0 的两实数根, 2 3 1 1 1 3-2=-p p=6 由根与系数的关系得 ,∴ 1×-1=q q=-1 6 3 2 1 2 1 2 ∴不等式 qx +px+1>0 可化为- x + x+1>0, 6 6
a a a a ; x | - < x < 当 a>0 时, >- .∴原不等式的解集为 8 7 7 8
本 讲 栏 目 开 关
a a 当 a=0 时, =- ,原不等式可化为 x2<0. 7 8
∴原不等式的解集为 ∅ ;
a a a a 当 a<0 时, <- .∴原不等式的解集为 x|7<x<-8. 7 8
解 由 ax +bx+c≥0
本 讲 栏 目 开 关
2
1 的解集为x|-3≤x≤2 ,
知 a<0,且关于 x 的方程 ax2+bx+c=0 的两个根分别为 1 - ,2, 3
b 1 - + 2 =- 3 a ∴ -1×2=c a 3 5 2 ,∴b=- a,c=- a. 3 3
本 讲 栏 目 开 关
+c (a>0)的图象在 x 轴下方 部分的点的横坐标 x 的集合. (2)从方程的观点来看: 一元二次方程的根是二次函数的图象与 x 轴交点 的横坐标, 一元二次不等式 ax2+bx+c>0 (a>0)的解集,就是大于大根,
或者小于小根 的实数的集合;ax2+bx+c<0 (a>0)的解集, _____________
②不等式-x2+4x-3>0 的解集是________; ③不等式-x2+4x-3<0 的解集是________.
答案 y=-x2+4x-3 的图象.
①{1,3};②{x|1<x<3};③{x|x<1 或 x>3}.
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§3.2(一)
探究 一元二次方程 ax2+bx+c=0,当 Δ=b2-4ac>0 时, 有两个不等的实数根, 记作 x1, x2, 且 x1<x2.则当 a>0 时,
或 x>x2};则 ax2+bx+c<0(a>0)的解集为 {x|x1<x<x2} . _______
本 讲 栏 目 开 关
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§3.2(一)
本 讲 栏 目 开 关
探究点一 一元二次不等式的解集 问题 1 作出函数 y=x2-x-6 的图象,根据图象完成下列 问题: ①方程 x2-x-6=0 的解集是________; ②不等式 x2-x-6>0 的解集是________; ③不等式 x2-x-6<0 的解集是________.
目 开 关
解析 ∵2x2-x-1=(2x+1)(x-1),
当 0<a<1 时,不等式的解集为{x|x<a2 或 x>a}; 当 a=0 或 1 时,不等式的解集为{x|x∈R 且 x≠a}.
练一练·当堂检测、目标达成落实处
§3.2(一)
1.不等式 2x2-x-1>0 的解集是 ( D ) 1 A.-2,1 B.(1,+∞) 本 1 讲 C.(-∞,1)∪(2,+∞) D.-∞,-2∪(1,+∞) 栏
答案 函数 y=x2-x-6 的图象.
①{-2,3};②{x|x<-2 或 x>3};③{x|-2<x<3}.
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§3.2(一)
问题 2
作出函数 y=-x2+4x-3 的图象, 根据图象完成下
列问题: ①方程-x2+4x-3=0 的解集是________;
本 讲 栏 目 开 关
1- ∴原不等式的解集为 x|x< 2 5 1+ 5 . 或x> 2
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2
§3.2(一)
例 2 若不等式 ax +bx+c≥0
1 的解集为x|- ≤x≤2 , 求关 3
于 x 的不等式 cx2-bx+a<0 的解集.
即 x2-x-6<0,∴-2<x<3,
∴不等式 qx2+px+1>0 的解集为{x|-2<x<3}.

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§3.2(一)
例 3 解下列关于 x 的不等式:56x2-ax-a2<0. a a 2 2 解 56x -ax-a <0⇔(7x-a)(8x+a)<0⇔x-7x+8<0
2
且 a=2>0.
1 ∴不等式 2x -3x-2≥0 的解集是{x| x≤- 或 x≥2}. 2
2
(2)-3x2+6x>2⇔-3x2+6x-2>0⇔3x2-6x+2<0, Δ=(-6)2-4×3×2=12>0. 3 3 ∴x1=1- ,x2=1+ . 3 3
∴不等式-3x2+6x>2 的解集是{x|1- 3 3 <x<1+ }. 3 3
2
Δ>0
Δ=0
Δ<0
2 - b ± b -4ac ax2+bx+c=0 x1,2= b 2a 根 x1=x2=-
一元二次方程 (a>0)的根
有两不等实数根
有两相等实数
没有实数根
(x1<x2)
2a
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§3.2(一)
一元 二次 不等
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ax2+bx +c>0 (a>0) ax2+bx +c<0 (a>0)
就是大于小根,且小于大根 的实数的集合. 一元二次方程的根是对应的一元二次不等式解集的端点值.
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【典型例题】 例 1 求下列不等式的解集: (1)2x2-3x-2≥0; (2)-3x2+6x>2.
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§3.2(一)

1 (1)∵2x -3x-2=0 的两解为 x1=- ,x2=2, 2
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§3.2(一)
【学习目标】 1.会解简单的一元二次不等式. 2. 了解一元二次不等式与二次函数、 一元二次方程之间的相
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互关系. 【学法指导】 1. 利用图象的形象直观可以准确把握三个“二次”之间的关 系,牢固地记忆相关结论. 2. 解一元二次不等式的关键是熟练掌握一元二次不等式解集 的结构特征,“对号入座”即可快速地写出其解集.
{x|x<x1 或 x>x2}
b {x∈R|x≠- } 2a
R
式的 解集
{x|x1< x<x2}


注:当一元二次不等式的二次项系数 a 小于零时,通过不等 式两边同乘以-1,转化为二次项系数大于零后,再求解.
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(1)从函数的观点来看:
§3.2(一)
一元二次不等式 ax2+bx+c>0 (a>0)的解集, 就是二次函数 y =ax2+bx+c (a>0)的图象在 x 轴上方部分的点的横坐标 x 的 集合;ax2+bx+c<0 (a>0)的解集,就是二次函数 y=ax2+bx
填一填·知识要点、记下疑难点
§3.2(一)
1.一元一次不等式 一元一次不等式经过变形, 可以化成 ax>b (a≠0)的形式. b x|x> a ; (1)若 a>0,解集为 b x|x< a . (2)若 a<0,解集为
2 2. 形如 ax +bx+c>0 或 ax2+bx+c<0 的不等式(其中 a≠0),
小结
含参数的一元二次不等式的求解往往要分类讨论,分
类标准要明确,表达要有层次,讨论结束后要进行总结.
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跟踪训练 3 解关于 x 的不等式 x2-(a+a2)x+a3>0.
§3.2(一)
解 将不等式 x2-(a+a2)x+a3>0 变形为(x-a)(x-a2)>0.
∵a2-a=a(a-1).
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§3.2(一)
解 (1)由-2x2-x+1>0,得 2x2+x-1<0, 1 因式分解得(x+1)(2x-1)<0,∴-1<x< . 2 1 即不等式的解集为x|-1<x<2 .
(2)(x+3)(2-x)≤4⇔(x+3)(x-2)≥-4 ⇔x2+x-6≥-4⇔x2+x-2≥0⇔(x+2)(x-1)≥0 ∴原不等式的解集为{x|x≤-2 或 x≥1}.
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