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)
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

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

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

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
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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

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

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

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
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第三章 章末归纳总结
第三章
章末归纳总结
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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
章末归纳总结
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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

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
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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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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
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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
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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} . _______
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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)
解
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}.