高三一轮复习一元二次不等式及其解法
高中 一元二次不等式及其解法 知识点+例题 全面

辅导讲义――一元二次不等式及其解法教学内容1.一元二次不等式:只含有一个未知数,并且未知数最高次数是2的不等式. 2.二次函数、一元二次方程、一元二次不等式的关系判别式Δ=b 2-4acΔ>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 有两相异实根x 1,x 2(x 1<x 2) 有两相等实根 x 1=x 2=-b2a没有实数根ax 2+bx +c >0 (a >0)的解集 {x |x <x 1或x >x 2}{x |x ≠x 1}{x |x ∈R }ax 2+bx +c <0 (a >0)的解集{x |x 1< x <x 2}∅ ∅[例1] 若不等式052>++c x ax 的解集是}2131{<<x x ,则a+c 的值为________.-7[巩固1] 已知不等式02<+-b x ax 的解集是}21{<<-x x ,则a ,b 的值为___________.a=1,b=-2[巩固2] 若关于x 的不等式0622<+-t x tx 的解集是),1(),(+∞-∞ a ,则a 的值为______.-3[例2] 若1)(2+-=ax x x f 有负值,则实数a 的取值范围是____________.),2()2,(+∞--∞[巩固1] 已知二次函数c bx ax x f ++=2)(的图象与直线25=y 有公共点,且不等式02>++c bx ax 的解是知识模块1三个“二次” 精典例题透析3121<<-x ,求a ,b ,c 的取值范围.[巩固2] 已知关于x 的不等式)(0222R a a ax x ∈≤++-的解集为M . (1)当M 为空集时,求实数a 的取值范围. (2)如果]4,1[⊆M ,求实数a 的取值范围.[例3] 关于x 的方程02=++c bx x 的两根分别为21-=x 和212-=x ,则关于x 的不等式02<+-c bx x 的解集是______________.)2,21([巩固1] 方程05)2(2=-+-+m x m x 的两根都大于2,则m 的取值范围是____________.]4,5(--[巩固] 若关于x 的不等式4502≤++≤ax x 恰好只有一个解,则实数.______=a 2±[例5] 若不等式02<--b ax x 的解集为}32{<<x x ,则.______=+b a 1-[巩固1] 若关于x 的不等式0322<+-a x x 的解集是)1,(m ,则实数.______=m 21[巩固2] 关于x 的不等式0)2)(1(>--x mx ,若此不等式的解集为}21{<<x mx,则m 的取值范围是__________. )0,(-∞[例6] 已知实数R a ∈,解关于x 的不等式.02)2(2<++-a x a x[巩固] 已知关于x 的不等式0232>+-x ax 的解集是}1{b x x x ><或, (1)求a ,b 的值;(2)解关于x 的不等式).(0)(2R c bc x b ac ax ∈<++-[例7] 若不等式02<--b ax x 的解集是)3,2(, (1)求a ,b 的值;(2)求不等式012>--ax bx 的解集.[巩固] 已知不等式0)32()(<-++b a x b a 的解为43->x ,解不等式.0)2()1(2)2(2>-+--+-a x b a x b a题型一:一元二次不等式的解法 [例] 求下列不等式的解集:(1)-x 2+8x -3>0; (2)ax 2-(a +1)x +1<0.解 (1)因为Δ=82-4×(-1)×(-3)=52>0,所以方程-x 2+8x -3=0有两个不相等的实根x 1=4-13,x 2=4+13. 又二次函数y =-x 2+8x -3的图象开口向下, 所以原不等式的解集为{x |4-13<x <4+13}. (2)若a =0,原不等式等价于-x +1<0,解得x >1. 若a <0,原不等式等价于(x -1a )(x -1)>0,解得x <1a 或x >1.若a >0,原不等式等价于(x -1a)(x -1)<0.①当a =1时,1a =1,(x -1a )(x -1)<0无解;②当a >1时,1a <1,解(x -1a )(x -1)<0得1a <x <1;③当0<a <1时,1a >1,解(x -1a )(x -1)<0得1<x <1a.综上所述: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}.[巩固](1)若不等式ax 2+bx +2>0的解为-12<x <13,则不等式2x 2+bx +a <0的解集是________.(2)不等式x -12x +1≤0的解集是________.知识模块3经典题型11.已知函数f (x )=(ax -1)(x +b ),如果不等式f (x )>0的解集是(-1,3),则不等式f (-2x )<0的解集是_______________.答案 (-∞,-32)∪(12,+∞) 解析 f (x )=0的两个解是x 1=-1,x 2=3且a <0,由f (-2x )<0得-2x >3或-2x <-1,∴x <-32或x >12. 12.(2013·重庆)关于x 的不等式x 2-2ax -8a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),且x 2-x 1=15,则a=_______.答案 52解析 由x 2-2ax -8a 2<0,得(x +2a )(x -4a )<0,因a >0,所以不等式的解集为(-2a,4a ),即x 2=4a ,x 1=-2a ,由x 2-x 1=15,得4a -(-2a )=15,解得a =52. 13.设0≤α≤π,不等式8x 2-(8sin α)x +cos 2α≥0对x ∈R 恒成立,则α的取值范围为______________.答案 [0,π6]∪[5π6,π] 解析 由题意,要使8x 2-(8sin α)x +cos 2α≥0对x ∈R 恒成立,需Δ=64sin 2α-32cos 2α≤0,化简得cos 2α≥12. 又0≤α≤π,∴0≤2α≤π3或5π3≤2α≤2π, 解得0≤α≤π6或5π6≤α≤π. 14.已知a ∈Z ,关于x 的一元二次不等式x 2-6x +a ≤0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________.答案 21解析 设f (x )=x 2-6x +a ,其是开口向上,对称轴是x =3的抛物线,图象如图所示.关于x 的一元二次不等式x 2-6x +a ≤0的解集中有且仅有3个整数,则⎩⎪⎨⎪⎧ f (2)≤0,f (1)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧f (2)=4-12+a ≤0,f (1)=1-6+a >0, 解得5<a ≤8.又a ∈Z ,所以a =6,7,8,则所有符合条件的a 的值之和是6+7+8=21.15.求使不等式x 2+(a -6)x +9-3a >0,|a |≤1恒成立的x 的取值范围.解 将原不等式整理为形式上是关于a 的不等式(x -3)a +x 2-6x +9>0.令f (a )=(x -3)a +x 2-6x +9.因为f (a )>0在|a |≤1时恒成立,所以。
高考数学第一轮知识点总复习 第二节 一元二次不等式及其解法

解得0<x< 1 . 3
0
x
1,
12. (2009·南京模拟)已知不等式ax2 - 3x 6 4 的解集为{x|x<1或x>b}.
学后反思 解不等式应用题,可分以下几步思考: (1)认真审题,抓住问题中的关键词,找准不等关系; (2)引进数学符号,用不等式表示不等关系,使其数学化; (3)求解不等式; (4)还原实际问题.
举一反三
4.已知汽车从刹车到停车所滑行的距离(m)与时速(km/h)的平方及 汽车总重量成正比例.设某辆卡车不装货物以时速50 km/h行驶时,从刹车 到停车走了20 m.如果这辆卡车装着等于车重的货物行驶时,发现前面20 m处有障碍物,这时为了能在离障碍物5 m以外处停车,最大限制时速应是多 少(结果只保留整数部分,设卡车司机发现障碍物到刹车需经过1 s)?
解(1)∵x∈R时,有 x2 ax 3- a 0恒成立,
则 a2 - 4(3 - a) 0,
即 a2 4a -12 0,-6 a 2.
(2)方法一:当x∈[-2,2]时,gx x2 ax 3 - a 0 ,分如下三种
情况讨论:
图1
图2
图3
①如图1,当g(x)的图象恒在x轴上方时,有 a2 - 4(3 - a) 0 ,即-6≤a≤2.
x2
的解集为B,若
A
,B则实数a的取值范围是.
解析: ∵A={x|2<x≤3},B={x|x>a},又 A,∴a≤B2.
x2 1 x a 0
答案: (-∞,2]
11. 某摩托车厂上年度生产摩托车的投入成本为1万元/辆,出厂价为1.2万 元/辆,年销售量为1 000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y=(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?
高考数学一轮复习二次函数与一元二次方程、不等式

则 a=-12,b=-2.所以 a+b=-14.
答案:-14
4.(人教A版必修①P58·T6改编)若关于x的不等式x2-2ax+18>0恒成立, 则实数a的取值范围为________. 解析:由题意有 4a2-4×18< 0,可得-3 2< a< 3 2.
答案:(-3 2,3 2)
二、易错易混小题的矫正纠偏
(2) 转 化 为 函 数 值 域 问 题 , 即 : 已 知 函 数 f(x) 的 值 域 为 [m , n] , 则 f(x)≥a 恒 成 立 ⇒ f(x)min≥a , 即 m≥a ; f(x)≤a 恒 成 立 ⇒ f(x)max≤a , 即 n≤a.
角度3 给定参数范围的恒成立问题
[例3] (2023·宿迁模拟)若不等式x2+px>4x+p-3在0≤p≤4时恒
意x都成立,则实数m的取值范围是
()
A.(-2,2) B.(2,+∞) C.(-2,2] D.[-2,2] 解析:原不等式可整理为(2-m)x2+(4-2m)x+4>0.当 m=2 时,不
等 式 为 4 > 0 , 该 不 等 式 恒 成 立 ; 当 m≠2 时 , 必 须 满 足
2-m>0, 4-2m2-4×42-m<0,
[答案] (1)B (2)(-2,3]
[方法技巧] 解一元二次不等式的4个步骤
角度2 解含参一元二次不等式 [例2] 解关于x的不等式x2-(3a+1)x+2a(a+1)>0. [解] ∵x2-(3a+1)x+2a(a+1)>0,∴(x-2a)[x-(a+1)]>0, 令f(x)=(x-2a)[x-(a+1)], 则f(x)的图象开口向上,且与x轴交点横坐标分别为2a,a+1. ①当2a=a+1,即a=1时,解得x≠2; ②当2a>a+1,即a>1时,解得x<a+1或x>2a; ③当2a<a+1,即a<1时,解得x<2a或x>a+1. 综上,当a<1时,不等式的解集为{x|x<2a或x>a+1}; 当a=1时,不等式的解集为{x|x<2或x>2}; 当a>1时,不等式的解集为{x|x<a+1或x>2a}.
高考数学《一元二次不等式及解法》专项复习

一元二次不等式及其解法【课标要求】熟练运用转化与化归的思想,反复思考一元二次不等式与二次函数的关系.【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).掌握图象法解一元二次不等式的方法.(3).培养数形结合、分类讨论思想方法.【重难点】一元二次不等式的解法.【知识回顾】1、二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)在Δ=b2-4ac>0时,有两不等实根,此时对应的二次函数y=ax2+bx+c与x轴有两个公共点,Δ=0时,有两相等实根,此时,对应二次函数y=ax2+bx+c与x轴有一个公共点;当Δ<0时,没有实数根,此时,对应二次函数y=ax2+bx+c与x轴没有公共点.2、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.“元”是未知数,“一元”就是含有一个未知数注意:(1)在一元二次不等式的表达式中,一定有条件a≠0,即二次项的系数不为零.(2)对于ax2+bx+c>0(或<0)的形式,如果不指明是二次不等式,那么它也可能是一次不等式,应特别注意分类讨论.3、利用二次函数图像解一元二次不等式设一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的两个不等实根分别为x1,x2(x1<x2),则不等式ax2+bx+c>0(a>0)的解集为{x|x<x1或x>x2},不等式ax2+bx+c<0(a>0)的解集为{x|x1<x<x2}.当一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的判别式Δ<0时,此方程无实数根,y=ax2+bx+c的图象位于x轴上方,所以ax2+bx+c>0的解集是R,而ax2+bx+c<0的解集是∅.注意:(1)上述给出的解集形式是在a>0的情况下的解集形式.若a<0,应将不等式两边同时乘-1,化为二次项系数大于0的一元二次不等式再解.(2)若ax2+bx+c=0(a>0)的判别式Δ=0,则方程有两个相等的实根,此时不等式ax2+bx+c>0(a>0)的解集为{x|x≠-b2a},ax2+bx+c<0(a>0)的解集为∅.一元二次不等式的解集、二次方程的根与二次函数的图象之间的关系见下表:x1,2=-b±Δ2ax1=x2=-b2a没有实数根|x<x或x>x{x|x≠-b2a}R4、解一元二次不等式的一般步骤:[方法规律总结]第一步,将一元二次不等式化为一端为0的形式(习惯上二次项系数大于0).第二步,求出相应二次方程的根,或判断出方程没有实根.第三步,画出相应二次函数示意草图,方程有根的将根标在图中.第四步,观察图象中位于x轴上方或下方的部分,对比不等式中不等号的方向,写出解集.5、含参一元二次不等式的解法解答含参数的不等式时,一般需对参数进行讨论,常见的有以下几种情况:(1)二次项系数含参数时,根据二次不等式化标准形式需要化二次项系数为正,所以要对参数符号进行讨论.(2)解“Δ”的过程中,若“Δ”表达式含有参数且参数的取值影响“Δ”符号,这时根据“Δ”符号确定的需要,要对参数进行讨论.(3)方程的两根表达式中如果有参数,必须对参数讨论才能确定根的大小,这时要对参数进行讨论.总之,参数讨论有三个方面:①二次项系数;②“Δ”;③根.但未必在这三个地方都进行讨论,是否讨论要根据需要而定.6、穿根法解高阶不等式解法:穿根法解高次不等式的步骤①将f(x)最高次项系数化为正数;②将f(x)分解为若干个一次因式的积或二次不可分因式的积;③将每一个一次因式的根标在数轴上,自上而下,从右向左依次通过每一点画曲线(注意重根情况,偶次方根穿而不过,奇次方根穿过);④观察曲线显现出的f(x)的值的符号变化规律,写出不等式的解集.7、分式不等式等)(或00<>++dcx bax 的解法 [方法规律总结]1.对于不等号一端为0的分式不等式,可直接转化为一元二次不等式或一元一次不等式组求解,但要注意分母不为零.2.对于不等号右边不为零的较复杂的分式不等式,先移项、通分(不要去分母),使之转化为不等号右边为零,然后再用上述方法求解. 8、一元二次不等式恒成立问题 [方法规律总结](1)ax 2+bx +c >0(a ≠0)恒成立(或解集为R )时,满足⎩⎪⎨⎪⎧ a >0Δ<0;(2)ax 2+bx +c ≥0(a ≠0)恒成立(或解集为R )时,满足⎩⎨⎧ a >0Δ≤0;(3)ax 2+bx +c <0(a ≠0)恒成立(或解集为R )时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a <0Δ<0;(4)ax 2+bx +c ≤0(a ≠0)恒成立(或解集为R )时,满足⎩⎨⎧a <0Δ≤0.2.不等式有解问题(1)若ax 2+bx +c >0(a ≠0)有解,则a >0或⎩⎨⎧a <0,Δ>0.(2)若ax 2+bx +c ≥0(a ≠0)有解,则a >0,或⎩⎨⎧a <0,Δ≥0.【随堂练习一】1.不等式9x 2+6x +1≤0的解集是( )A .{x |x ≠-13}B .{x |-13≤x ≤13}C .∅D .{-13} 2.不等式3x 2-x +2<0的解集为( )A .∅B .RC .{x |-13<x <12}D .{x ∈R |x ≠16} 3.函数y =x 2+x -12的定义域是( ) A .{x |x <-4,或x >3} B .{x |-4<x <3} C .{x |x ≤-4,或x ≥3}D .{x |-4≤x ≤3}4.(2015·东北三校二模)设集合M={x|x2-2x-3<0,x∈Z},则集合M的真子集个数为()A.8 B.7 C.4 D.3 5.不等式x2-4x-5>0的解集是()A.{x|x≥5或x≤-1} B.{x|x>5或x<-1}C.{x|-1<x<5} D.{x|-1≤x≤5}6.已知全集U=R,集合M={x|(x-1)(x+3)<0},N={x||x|≤1},则下图阴影部分表示的集合是()A.[-1,1)B.(-3,1]C.(-∞,-3)∪[-1,+∞)D.(-3,-1)7.不等式2x2+mx+n>0的解集是{x|x>3或x<-2},则m、n的值分别是() A.2,12 B.2,-2 C.2,-12 D.-2,-128.函数y=log 12(x2-1)的定义域是()A.[-2,-1)∪(1,2]B.[-2,-1)∪(1,2)C.[-2,-1)∪(1,2]D.(-2,-1)∪(1,2)9.已知集合A={x|3x-2-x2<0},B={x|x-a<0}且B A,则a的取值范围是()A.a≤1 B.1<a≤2 C.a>2 D.a≤2 10.已知集合A={x|x2-2x>0},B={x|log2(x+1)<1},则A∩B等于() A.(-∞,0) B.(2,+∞) C.(0,1) D.(-1,0)11、不等式x2+x-2<0的解集为________.12、不等式x2-4x+5<0的解集为________.13、不等式0≤x2-2x-3<5的解集为________【随堂练习二】1、若0<t<1,则不等式x2-(t+1t)x+1<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 } 2.已知集合A ={-2,-1,0,1,2},B ={x |(x -1)(x +2)<0},则A ∩B =( ) A .{-1,0} B .{0,1} C .{-1,0,1} D .{0,1,2} 3.若a <0,则关于x 的不等式x 2-4ax -5a 2>0的解是( )A .x >5a 或x <-aB .x >-a 或x <5aC .5a <x <-aD .-a <x <5a4.不等式(x -2)2(x -3)x +1<0的解集为( )A .{x |-1<x <2或2<x <3}B .{x |1<x <3}C .{x |2<x <3}D .{x |-1<x <3}5.若{x |2<x <3}为x 2+ax +b <0的解集,则bx 2+ax +1>0的解集为( ) A .{x |x <2或x >3} B .{x |2<x <3} C .{x |13<x <12} D .{x |x <13或x >12}6.已知不等式x 2+ax +4<0的解集为空集,则a 的取值范围是( ) A .-4≤a ≤4 B .-4<a <4 C .a ≤-4或a ≥4 D .a <-4或a >47.若f (x )=-x 2+mx -1的函数值有正值,则m 的取值范围是( ) A .m <-2或m >2 B .-2<m <2 C .m ≠±2 D .1<m <38.已知关于x 的不等式x 2-4x ≥m 对任意x ∈(0,1]恒成立,则有( ) A .m ≤-3 B .m ≥-3 C .-3≤m <0 D .m ≥-4 9.函数y =-x 2-3x +4x 的定义域为( )A .[-4,1]B .[-4,0)C .(0,1]D .[-4,0)∪(0,1]10.如果不等式2x 2+2mx +m4x 2+6x +3<1对一切实数x 均成立,则实数m 的取值范围是( )A .(1,3)B .(-∞,3)C.(-∞,1)∪(2,+∞) D.(-∞,+∞)11、解不等式:(1)2x-13x+1>0;(2)axx+1<0.12.当a为何值时,不等式(a2-1)x2+(a-1)x-1<0的解集是R?13、解关于x的不等式:x2+2x-3-x2+x+6<0。
高三理科数学第一轮复习§6.2:一元二次不等式及其解法

第六章:不等式 §6.2:一元二次不等式及其解法
第六章:不等式 §6.2:一元二次不等式及其解法
第六章:不等式 §6.2:一元二次不等式及其解法
提示
第六章:不等式 §6.2:一元二次不等式及其解法
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第六章:不等式 §6.2:一元二次不等式及其解法
高考数学一轮复习 第7章 不等式 2 第2讲 一元二次不等式及其解法教案 理-高三全册数学教案

第2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 2-4acΔ>0 Δ=0 Δ<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)的根有两相异实 根x 1,x 2(x 1<x 2)有两相等实根x 1=x 2=-b 2a没有实 数根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}∅∅(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 )≠0.4.绝对值不等式的解法(1)|f (x )|>|g (x )|⇔[f (x )]2>[g (x )]2;(2)|f (x )|>g (x )⇔f (x )>g (x )或f (x )<-g (x ); (3)|f (x )|<g (x )⇔-g (x )<f (x )<g (x ).判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若不等式ax 2+bx +c <0的解集为(x 1,x 2),则必有a >0.( ) (2)若不等式ax 2+bx +c >0的解集是(-∞,x 1)∪(x 2,+∞),则方程ax 2+bx +c =0的两个根是x 1和x 2.( )(3)若方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)没有实数根,则不等式ax 2+bx +c >0的解集为R .( )(4)不等式ax 2+bx +c ≤0在R 上恒成立的条件是a <0且Δ=b 2-4ac ≤0.( )(5)若二次函数y =ax 2+bx +c 的图象开口向下,则不等式ax 2+bx +c <0的解集一定不是空集.( )答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√(教材习题改编)不等式2x 2-x -3>0的解集为( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-1<x <32B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x >32或x <-1 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-32<x <1 D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x >1或x <-32解析:选B.2x 2-x -3>0⇒(x +1)(2x -3)>0, 解得x >32或x <-1.所以不等式2x 2-x -3>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x >32或x <-1. 不等式x -12x +1≤0的解集为( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,1B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12∪[1,+∞)D.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-12∪[1,+∞)解析:选A.由不等式x -12x +1≤0,可得⎩⎪⎨⎪⎧(x -1)(2x +1)≤0,2x +1≠0,解得-12<x ≤1,所以不等式的解集为⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,1.设二次不等式ax2+bx +1>0的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫-1<x <13,则ab 的值为________. 解析:由不等式ax2+bx +1>0的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫-1<x <13,知a <0且ax2+bx +1=0的两根为x 1=-1,x 2=13,由根与系数的关系知⎩⎪⎨⎪⎧-1+13=-b a,-13=1a ,所以a =-3,b =-2,ab =6. 答案:6若不等式x 2+ax +4<0的解集不是空集,则实数a 的取值范围是__________.解析:因为不等式x 2+ax +4<0的解集不是空集, 所以Δ=a 2-4×4>0,即a 2>16. 所以a >4或a <-4.答案:(-∞,-4)∪(4,+∞)一元二次不等式的解法(高频考点)一元二次不等式的解法是高考的常考内容,题型多为选择题或填空题,难度为中档题.高考对一元二次不等式解法的考查主要有以下三个命题角度:(1)解不含参数的一元二次不等式; (2)解含参数的一元二次不等式;(3)已知一元二次不等式的解集求参数.[典例引领]角度一 解不含参数的一元二次不等式(1)解不等式:-x 2-2x +3≥0;(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x ,x ≥0,-x 2+2x ,x <0,解不等式f (x )>3.【解】 (1)不等式两边同乘以-1,原不等式可化为x 2+2x -3≤0.方程x 2+2x -3=0的解为x 1=-3,x 2=1.而y =x 2+2x -3的图象开口向上,可得原不等式-x 2-2x +3≥0的解集是{x |-3≤x ≤1}.(2)由题意⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x 2+2x >3或⎩⎪⎨⎪⎧x <0,-x 2+2x >3,解得x >1.故原不等式的解集为{x |x >1}.角度二 解含参数的一元二次不等式(分类讨论思想)解关于x 的不等式:12x 2-ax >a 2(a ∈R ).【解】 因为12x 2-ax >a 2,所以12x 2-ax -a 2>0,即(4x +a )(3x -a )>0. 令(4x +a )(3x -a )=0,解得x 1=-a 4,x 2=a3.①当a >0时,-a 4<a3,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-a 4,或x >a 3;②当a =0时,x 2>0,解集为{x |x ∈R ,且x ≠0};③当a <0时,-a 4>a3,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <a 3,或x >-a 4.综上所述:当a >0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-a 4,或x >a 3;当a =0时,不等式的解集为{x |x ∈R ,且x ≠0};当a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <a 3,或x >-a 4.角度三 已知一元二次不等式的解集求参数已知不等式ax 2-bx -1>0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-12<x <-13,则不等式x 2-bx -a ≥0的解集是________.【解析】 由题意,知-12,-13是方程ax 2-bx -1=0的两个根,且a <0,所以⎩⎪⎨⎪⎧-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=b a,-12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=-1a ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-6,b =5.即不等式x 2-bx -a ≥0为x 2-5x +6≥0, 解得x ≥3或x ≤2.【答案】 {x |x ≥3或x ≤2}(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是等于0,小于0,还是大于0,然后将不等式转化为二次项系数为正的形式.②判断相应方程的根的个数,讨论判别式Δ与0的关系. ③确定无根时可直接写出解集,确定方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定解集形式.[通关练习]1.(2018·陕西西安模拟)若集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x x -1≤0,B ={x |x 2<2x },则A ∩B =( ) A .{x |0<x <1} B .{x |0≤x <1} C .{x |0<x ≤1} D .{x |0≤x ≤1}解析:选A.因为A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x x -1≤0={x |0≤x <1}, B ={x |x 2<2x }={x |0<x <2},所以A ∩B ={x |0<x <1},故选A.2.(2018·广东清远一中模拟)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 )(x -3)>0的解集是( ) A .(-∞,-1)∪(3,+∞) B .(1,3)C .(-1,3)D .(-∞,1)∪(3,+∞)解析:选C.关于x 的不等式ax -b <0的解集是(1,+∞),即不等式ax <b 的解集是(1,+∞),所以a =b <0,所以不等式(ax +b )(x -3)>0可化为(x +1)(x -3)<0,解得-1<x <3,所以所求解集是(-1,3).故选C.3.不等式0<x 2-x -2≤4的解集为________.解析:原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -2>0,x 2-x -2≤4,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -2>0,x 2-x -6≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧(x -2)(x +1)>0,(x -3)(x +2)≤0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x >2或x <-1,-2≤x ≤3.借助于数轴,如图所示,原不等式的解集为{x |-2≤x <-1或2<x ≤3}. 答案:[-2,-1)∪(2,3]一元二次不等式恒成立问题(高频考点)一元二次不等式恒成立问题是每年高考的热点,题型多为选择题和填空题,难度为中档题.高考对一元二次不等式恒成立问题的考查有以下三个命题角度:(1)形如f (x )≥0(f (x )≤0)(x ∈R )确定参数的范围; (2)形如f (x )≥0(f (x )≤0)(x ∈[a ,b ])确定参数的范围; (3)形如f (x )≥0(f (x )≤0)(参数m ∈[a ,b ])确定x 的范围.[典例引领]角度一 形如f (x )≥0(f (x )≤0)(x ∈R )确定 参数的范围若不等式(a -2)x 2+2(a -2)x -4<0对一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是________.【解析】 当a -2=0,即a =2时不等式为-4<0, 对一切x ∈R 恒成立.当a ≠2时,则⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0,Δ=4(a -2)2+16(a -2)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧a <2-2<a <2,解得-2<a <2. 所以实数a 的取值范围是(-2,2]. 【答案】 (-2,2]角度二 形如f (x )≥0(f (x )≤0)(x ∈[a ,b ])确定参数的范围(转化与化归思想)若不等式x 2+mx -1<0对于任意x ∈[m ,m +1]都成立,则实数m 的取值范围是________.【解析】 由题意,得函数f (x )=x 2+mx -1在[m ,m +1]上的最大值小于0,又抛物线f (x )=x 2+mx -1开口向上,所以只需⎩⎪⎨⎪⎧f (m )=m 2+m 2-1<0,f (m +1)=(m +1)2+m (m +1)-1<0, 即⎩⎪⎨⎪⎧2m 2-1<0,2m 2+3m <0, 解得-22<m <0.【答案】⎝⎛⎭⎪⎪⎫-22,0 角度三 形如f (x )≥0(f (x )≤0)(参数m ∈[a ,b ])确定x 的范围求使不等式x 2+(a -6)x +9-3a >0,|a |≤1恒成立的x 的取值范围.【解】 将原不等式整理为形式上是关于a 的不等式(x -3)a +x 2-6x +9>0.令f (a )=(x -3)a +x 2-6x +9,则-1≤a ≤1. 因为f (a )>0在|a |≤1时恒成立,所以(1)若x =3,则f (a )=0,不符合题意,应舍去. (2)若x ≠3,则由一次函数的单调性,可得⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)>0,f (1)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-7x +12>0,x 2-5x +6>0,解得x <2或x >4.则实数x 的取值范围为(-∞,2)∪(4,+∞).(1)不等式恒成立问题的求解方法①一元二次不等式在R 上恒成立确定参数的范围时,结合一元二次方程,利用判别式来求解.②一元二次不等式f (x )≥0在x ∈[a ,b ]上恒成立确定参数范围时,要根据函数的单调性,求其最小值,让最小值大于等于0,从而求参数的范围.③一元二次不等式对于参数m ∈[a ,b ]恒成立确定x 的范围,要注意变换主元,一般地,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数.(2)求解不等式恒成立问题的数学思想求解此类问题常利用分类讨论思想及转化与化归思想,如例22是不等式与函数的转化,例23是主元与次元的转化,而例21是对二次项系数是否为0进行讨论.[通关练习]1.若函数y =mx 2-(1-m )x +m 的定义域为R ,则m 的取值范围是________.解析:要使y =mx 2-(1-m )x +m 有意义,即mx 2-(1-m )x +m ≥0对∀x ∈R 恒成立,则⎩⎪⎨⎪⎧m >0,(1-m )2-4m 2≤0,解得m ≥13.答案:m ≥132.若关于x 的不等式4x-2x +1-a ≥0在[1,2]上恒成立,则实数a的取值范围为________. 解析:因为不等式4x-2x +1-a ≥0在[1,2]上恒成立,所以4x-2x +1≥a 在[1,2]上恒成立.令y =4x -2x +1=(2x )2-2×2x+1-1=(2x-1)2-1.因为1≤x ≤2,所以2≤2x≤4.由二次函数的性质可知:当2x=2,即x =1时,y 取得最小值0, 所以实数a 的取值范围为(-∞,0]. 答案:(-∞,0]解分式不等式的关键是先将给定不等式移项,通分,整理成一边为商式,另一边为0的形式,再通过等价转化化成整式不等式(组)的形式进行求解.对于一元二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴上方,恒小于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴下方.另外常转化为求二次函数的最值或用分离参数法求最值. 易错防范(1)对于不等式ax 2+bx +c >0,求解时不要忘记讨论a =0时的情形.(2)当Δ<0时,ax 2+bx +c >0(a ≠0)的解集是R 还是∅,要注意区别.(3)不同参数范围的解集切莫取并集,应分类表述. 1.设集合A ={x |x 2+x -6≤0},集合B 为函数y =1x -1的定义域,则A ∩B 等于( ) A .(1,2) B .[1,2] C .[1,2)D .(1,2]解析:选D.A ={x |x 2+x -6≤0}={x |-3≤x ≤2},由x -1>0得x >1,即B ={x |x >1},所以A ∩B ={x |1<x ≤2}.2.若不等式ax 2+bx +2<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-12,或x >13,则a -ba 的值为( ) A.56 B.16 C .-16D .-56解析:选A.由题意得ax 2+bx +2=0的两根为-12与13,所以-ba=-12+13=-16,则a -b a =1-b a =1-16=56. 3.不等式x -43-2x<0的解集是( )A .{x |x <4}B .{x |3<x <4}C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <32或x >4 D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪32<x <4 解析:选C.不等式x -43-2x <0等价于⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32(x -4)>0,所以不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <32或x >4.4.若不等式x 2-2x +5≥a 2-3a 对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围为( ) A .[-1,4]B .(-∞,-2]∪[5,+∞)C .(-∞,-1]∪[4,+∞)D .[-2,5]解析:选A.x 2-2x +5=(x -1)2+4的最小值为4,所以x 2-2x +5≥a 2-3a 对任意实数x 恒成立, 只需a 2-3a ≤4即可,解得-1≤a ≤4.5.(2018·福建龙岩模拟)已知函数f (x )=(ax -1)(x +b ),若不等式f (x )>0的解集是(-1,3),则不等式f (-2x )<0的解集是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-32∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,12 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12∪⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32 解析:选A.不等式f (x )>0的解集是(-1,3),故f (x )<0的解集是{x |x <-1或x >3},故f (-2x )<0的解集为{x |-2x <-1或-2x >3},即⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-32或x >12.6.不等式|x (x -2)|>x (x -2)的解集是________.解析:不等式|x (x -2)|>x (x -2)的解集即x (x -2)<0的解集,解得0<x <2.答案:{x |0<x <2}7.函数y =lg (1-x )-2x 2+12x +32的定义域为________. 解析:由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧-2x 2+12x +32>0,1-x >0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-6x -16<0,1-x >0,解得-2<x <1, 即原函数的定义域为{x |-2<x <1}.答案:(-2,1)8.(2018·江西南昌模拟)在R 上定义运算:x *y =x (1-y ).若不等式(x -y )*(x +y )<1对一切实数x 恒成立,则实数y 的取值范围是________.解析:由题意,知(x -y )*(x +y )=(x -y )·[1-(x +y )]<1对一切实数x 恒成立,所以-x 2+x +y 2-y -1<0对于x ∈R 恒成立.故Δ=12-4×(-1)×(y 2-y -1)<0,所以4y 2-4y -3<0,解得-12<y <32.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,329.若不等式ax 2+5x -2>0的解集是⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫12<x <2.(1)求实数a 的值;(2)求不等式ax 2-5x +a 2-1>0的解集.解:(1)由题意知a <0,且方程ax 2+5x -2=0的两个根为12,2,代入解得a =-2.(2)由(1)知不等式为-2x 2-5x +3>0, 即2x 2+5x -3<0,解得-3<x <12,即不等式ax 2-5x +a 2-1>0的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-3,12.10.(2018·合肥市第二次教学质量检测)已知函数f (x )=4-|ax -2|(a ≠0). (1)求函数f (x )的定义域;(2)若当x ∈[0,1]时,不等式f (x )≥1恒成立,求实数a 的取值范围.解:(1)要使函数有意义,需4-|ax -2|≥0,即|ax -2|≤4,|ax -2|≤4⇔-4≤ax -2≤4⇔-2≤ax ≤6. 当a >0时,函数f (x )的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-2a≤x ≤6a ;当a <0时,函数f (x )的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪6a≤x ≤-2a .(2)f (x )≥1⇔|ax -2|≤3,记g (x )=|ax -2|,因为x ∈[0,1],所以需且只需⎩⎪⎨⎪⎧g (0)≤3g (1)≤3⇔⎩⎪⎨⎪⎧2≤3|a -2|≤3⇔-1≤a ≤5,又a ≠0,所以-1≤a ≤5且a ≠0.1.已知函数f (x )=-x 2+ax +b 2-b +1(a ∈R ,b ∈R ),对任意实数x 都有f (1-x )=f (1+x )成立,若当x ∈[-1,1]时,f (x )>0恒成立,则b 的取值范围是( ) A .(-1,0) B .(2,+∞)C .(-∞,-1)∪(2,+∞)D .不能确定解析:选C.由f (1-x )=f (1+x )知f (x )的图象关于直线x =1对称,即a2=1,解得a =2.又因为f (x )开口向下,所以当x ∈[-1,1]时,f (x )为增函数,所以f (x )min =f (-1)=-1-2+b 2-b +1=b 2-b -2,f (x )>0恒成立,即b 2-b -2>0恒成立,解得b <-1或b >2.2.(2018·陕西咸阳模拟)已知a ∈Z ,关于x 的一元二次不等式x2-6x +a ≤0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 .21D .26解析:选C.设f (x )=x 2-6x +a ,其图象为开口向上,对称轴是x =3的抛物线,如图所示.若关于x 的一元二次不等式x 2-6x +a ≤0的解集中有且仅有3个整数,则⎩⎪⎨⎪⎧f (2)≤0,f (1)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧22-6×2+a ≤0,12-6×1+a >0,解得5<a ≤8,又a ∈Z ,故a =6,7,8.则所有符合条件的a 的值之和是6+7+8=21.3.对于实数x ,当且仅当n ≤x <n +1(n ∈N *)时,[x ]=n ,则关于x 的不等式4[x ]2-36[x ]+45<0的解集为________.解析:由4[x ]2-36[x ]+45<0,得32<[x ]<152,又当且仅当n ≤x <n+1(n ∈N *)时,[x ]=n ,所以[x ]=2,3,4,5,6,7,所以所求不等式的解集为[2,8). 答案:[2,8)4.不等式x 2+8y 2≥λy (x +y )对于任意的x ,y ∈R 恒成立,则实数λ的取值范围为________.解析:因为x 2+8y 2≥λy (x +y )对于任意的x ,y ∈R 恒成立, 所以x 2+8y 2-λy (x +y )≥0对于任意的x ,y ∈R 恒成立,即x 2-λyx +(8-λ)y 2≥0恒成立,由二次不等式的性质可得,Δ=λ2y 2+4(λ-8)y 2=y 2(λ2+4λ-32)≤0,所以(λ+8)(λ-4)≤0, 解得-8≤λ≤4. 答案:[-8,4]5.某商品每件成本价为80元,售价为100元,每天售出100件.若售价降低x 成(1成=10%),售出商品数量就增加85x 成.要求售价不能低于成本价.(1)设该商店一天的营业额为y ,试求y 与x 之间的函数关系式y =f (x ),并写出定义域;(2)若要求该商品一天营业额至少为10 260元,求x 的取值范围.解:(1)由题意得y =100⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 10·100⎝⎛⎭⎪⎫1+850x .因为售价不能低于成本价,所以100⎝⎛⎭⎪⎫1-x 10-80≥0,得x ≤2.所以y =f (x )=20(10-x )(50+8x ),定义域为[0,2].(2)由题意得20(10-x )(50+8x )≥10 260,化简得8x 2-30x +13≤0.解得12≤x ≤134.所以x 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2.6.设二次函数f (x )=ax 2+bx +c ,函数F (x )=f (x )-x 的两个零点为m ,n (m <n ).(1)若m =-1,n =2,求不等式F (x )>0的解集; (2)若a >0,且0<x <m <n <1a,比较f (x )与m 的大小.解:(1)由题意知,F (x )=f (x )-x =a (x -m )·(x -n ), 当m =-1,n =2时,不等式F (x )>0, 即a (x +1)(x -2)>0.当a >0时,不等式F (x )>0的解集为{x |x <-1,或x >2}; 当a <0时,不等式F (x )>0的解集为{x |-1<x <2}. (2)f (x )-m =a (x -m )(x -n )+x -m =(x -m )(ax -an +1), 因为a >0,且0<x <m <n <1a,所以x -m <0,1-an +ax >0. 所以f (x )-m <0,即f (x )<m .。
2025年高考数学一轮知识点复习1.5-一元二次不等式及其解法-专项训练【含答案】

第一章集合、常用逻辑用语与不等式第五节一元二次不等式及其解法1.不等式-x2+3x+10>0的解集为()A.(-2,5)B.(-∞,-2)∪(5,+∞)C.(-5,2)D.(-∞,-5)∪(2,+∞)2.下列不等式中解集为R的是()A.-x2+2x+1≥0B.x2-25x+5>0C.x2+6x+10>0D.2x2-3x+4<03.设m+n>0,则关于x的不等式(m-x)(n+x)>0的解集是()A.{x|x<-n或x>m}B.{x|-n<x<m}C.{x|x<-m或x>n}D.{x|-m<x<n}4.不等式|x|(1-2x)>0的解集为()A.(-∞,0)∪(0,12)B.(-∞,12)C.(12,+∞)D.(0,12)5.某小型服装厂生产一种风衣,日销售量x(件)与单价p(元)之间的关系为p=160-2x,生产x 件所需成本为c(元),其中c=500+30x,若要求每天获利不少于1300元,则日销量x的取值范围是()A.{x|20≤x≤30,x∈N}B.{x|20≤x≤45,x∈N}C.{x|15≤x≤30,x∈N}D.{x|15≤x≤45,x∈N}6.(多选)解关于x的不等式ax2+(2-4a)x-8>0,则下列说法中正确的是()A.当a=0时,不等式的解集为{x|x>4}B.当a<0时,不等式的解集为{x|x>4或x<-2}C.当a<0时,不等式的解集为{x|-2<x<4}D.当a=-12时,不等式的解集为⌀7.不等式2x2-3|x|-35>0的解集为.8.若不等式x2+x+m2<0的解集不是空集,则实数m的取值范围为.9.若不等式ax2+5x+1≤0的解集为{x|-12≤x≤-13},则不等式--3≤1的解集为.10.求下列关于x的不等式:(1)3r5-1>x;(2)6x2+ax-a2<0.11.“m<4”是“2x2-mx+1>0在x∈(1,+∞)上恒成立”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件12.若关于x的不等式x2-(m+2)x+2m<0的解集中恰有4个整数,则实数m的取值范围为()A.(6,7]B.[-3,-2)C.[-3,-2)∪(6,7]D.[-3,7]13.若不等式x2+ax-2>0在[1,5]上有解,则实数a的取值范围是.14.已知a,b,c∈R,关于x的不等式bx2-3x+2>0的解集为{x|x<1或x>c}.(1)求b,c的值;(2)解关于x的不等式ax2-(ac+b)x+bc<0.15.已知函数f(x)=x2-2x+1.(1)若f(x)≥0在R上恒成立,求实数a的取值范围;(2)若∃x∈[1,2],f(x)≥2成立,求实数a的取值范围.参考答案与解析1.D存在量词命题的否定是全称量词命题,原命题的否定形式为“∀x∈R,f(x)≤1或f(x)>2”.故选D.2.B对于A,∀x∈R,x2+2x+1=(x+1)2≥0,故A错误;对于B,含有全称量词“任意”,是全称量词命题且是真命题,故B正确;对于C,当x=-1时,2x=-2,为偶数,但x∉N,故C错误;对于D,π是无理数不是全称量词命题,故D错误.故选B.3.A若m=-3,则a=(9,-9)=9b,所以a∥b;若a∥b,则m2×(-1)-(-9)×1=0,解得m=±3,得不出m=-3.所以“m=-3”是“a∥b”的充分不必要条件.故选A.4.B方程x2-4x+4a=0有实根,故Δ=16-16a≥0,∴a∈(-∞,1],函数f(x)=(2-a)x 为增函数,故2-a>1,∴a∈(-∞,1).∵(-∞,1)⫋(-∞,1],∴p是q的必要不充分条件,故选B.5.C法一因为xy≠0,且+=-2⇔x2+y2=-2xy⇔x2+y2+2xy=0⇔(x+y)2=0⇔x+y=0.所以“x+y=0”是“+=-2”的充要条件.=-1-1=-2.法二充分性:因为xy≠0,且x+y=0,所以x=-y,所以+=-+-必要性:因为xy≠0,且+=-2,所以x2+y2=-2xy,即x2+y2+2xy=0,即(x+y)2=0,所以x+y=0.所以“x+y=0”是“+=-2”的充要条件.6.AB由2≥1得0<x≤2,依题意由选项组成的集合是(0,2]的真子集,故选A、B.7.AD A、B选项,p的否定是“∀x∈R,x2-2x+a+6≠0”,q的否定是“∃x∈R,x2+mx+1≤0”,所以A正确,B不正确;C选项,若p为假命题,则p的否定“∀x∈R,x2-2x+a+6≠0”是真命题,即方程x2-2x+a+6=0在实数范围内无解,Δ=4-4(a+6)<0,得a>-5,C不正确;D 选项,q为真命题,则Δ=m2-4<0,解得-2<m<2,D正确.故选A、D.8.假解析:若直线l与平面α内的所有直线都不平行,则直线l与平面α相交,所以直线l与平面α不平行,所以命题p为真命题,所以p为假命题.9.-1(答案不唯一)解析:由于当x>0时,x+1≥2,当且仅当x=1时等号成立,当x<0时,x +1≤-2,当且仅当x=-1时等号成立,所以x取负数,即可满足题意.例如x=-1时,x+1=-2.10.(-∞,-2]解析:由命题p为真,得a≤0;由命题q为真,得Δ=4a2-4(2-a)≥0,即a≤-2或a≥1,所以a≤-2.11.D∀改写为∃,∃改写为∀,n≤x2的否定是n>x2,则该命题的否定形式为“∃x∈R,∀n∈N*,都有n>x2”.12.C选项A:“开关A闭合”是“灯泡B亮”的充分不必要条件;选项B:“开关A闭合”是“灯泡B亮”的充要条件;选项C:“开关A闭合”是“灯泡B亮”的必要不充分条件;选项D:“开关A闭合”是“灯泡B亮”的既不充分也不必要条件.故选C.13.ABD对于A选项,若xc2>yc2,则c2≠0,则x>y,反之x>y,当c=0时得不出xc2>yc2,所以“xc2>yc2”是“x>y”的充分不必要条件,故A正确;对于B选项,由1<1<0可得y<x<0,即能推出x>y;但x>y不能推出1<1<0(因为x,y的正负不确定),所以“1<1<0”是“x>y”的充分不必要条件,故B正确;对于C选项,由|x|>|y|可得x2>y2,则(x+y)(x-y)>0,不能推出x>y;由x>y也不能推出|x|>|y|(如x=1,y=-2),所以“|x|>|y|”是“x >y”的既不充分也不必要条件,故C错误;对于D选项,若ln x>ln y,则x>y,反之x>y得不出ln x>ln y,所以“ln x>ln y”是“x>y”的充分不必要条件,故D正确.14.12(12,+∞)解析:若A是B的充要条件,则A=B,即x=2是方程bx=1的解,故b=12;若A是B的充分不必要条件,则A⫋B,易知b>0,则B={x|x>1},故1<2,即b>12,故b的取值范围是(12,+∞).15.(-∞,0)解析:由题意知,当x∈[1,4]时,f(x)min=f(1)=2,g(x)max=g(4)=2+m,则f(x)min>g(x)max,即2>2+m,解得m<0,故实数m的取值范围是(-∞,0).1.A由-x2+3x+10>0得x2-3x-10<0,解得-2<x<5.2.C在C项中,对于方程x2+6x+10=0,因为Δ=36-40=-4<0,所以不等式x2+6x+10>0的解集为R.3.B不等式(m-x)(n+x)>0可化为(x-m)·(x+n)<0,因为m+n>0,所以m>-n,所以原不等式的解集为{x|-n<x<m},故选B.4.A由题意得x≠0,当x>0时,原不等式即为x(1-2x)>0,所以0<x<12;当x<0时,原不等式即为-x(1-2x)>0,所以x<0,综上,原不等式的解集为(-∞,0)∪(0,12).5.B设该厂每天获得的利润为y元,则y=(160-2x)·x-(500+30x)=-2x2+130x-500,0<x<80,x∈N.根据题意知,-2x2+130x-500≥1300,解得20≤x≤45,x∈N.所以当20≤x≤45,x∈N 时,每天获得的利润不少于1300元,故选B.6.AD当a=0时,不等式为2x-8>0,解得x>4,故选项A正确.由ax2+(2-4a)x-8>0可得(ax+2)·(x-4)>0,当<0,-2<4,即a<-12时,不等式的解集为{x|-2<x<4};当<0,-2>4,即-12<a<0时,不等式的解集为{x|4<x<-2};当a=-12时,-2=4,此时不等式的解集为⌀,故选项B、C不正确,选项D正确.故选A、D.7.{x|x<-5或x>5}解析:2x2-3|x|-35>0⇔2|x|2-3|x|-35>0⇔(|x|-5)(2|x|+7)>0⇔|x|>5或|x|<-72(舍去)⇔x>5或x<-5.8.(-12,12)解析:因为不等式x2+x+m2<0的解集不是空集,所以Δ>0,即1-4m2>0,所以-12<m<12.9.{x|x>3}解析:因为不等式ax2+5x+1≤0的解集为{x|-12≤x≤-13},所以-12,-13是方程ax2+5x+1=0的两根,所以a=6,所以--3≤1可化为-3-3≤0,解得x>3,所以不等式--3≤1的解集为{x|x>3}.10.解:(1)不等式3r5-1>x化为以下两个不等式组-1<0,3+5<2-或-1>0,3+5>2-,由-1<0,3+5<2-,即<1,2-4-5>0,解得x<-1,由-1>0,3+5>2-,即>1,2-4-5<0,解得1<x<5,所以原不等式的解集是(-∞,-1)∪(1,5).(2)原不等式可化为(2x+a)(3x-a)<0,即(x+2)·(x-3)<0.①当-2<3,即a>0时,-2<x<3;②当-2=3,即a=0时,原不等式的解集为⌀;③当-2>3,即a<0时,3<x<-2.综上,当a>0时,原不等式的解集为{x|-2<x<3};当a=0时,原不等式的解集为⌀;当a<0时,原不等式的解集为{x|3<x<-2}.11.B2x2-mx+1>0在x∈(1,+∞)上恒成立,即m<2x+1在x∈(1,+∞)上恒成立,2x+1∈(3,+∞),故m≤3,“m<4”是“m≤3”的必要不充分条件,故选B.12.C不等式x2-(m+2)x+2m<0即(x-2)(x-m)<0.当m>2时,不等式解集为(2,m),此时要使解集中恰有4个整数,这四个整数只能是3,4,5,6,故6<m≤7,当m=2时,不等式解集为⌀,此时不符合题意;当m<2时,不等式解集为(m,2),此时要使解集中恰有4个整数,这四个整数只能是-2,-1,0,1,故-3≤m<-2.故实数m的取值范围为[-3,-2)∪(6,7],故选C.13.(-235,+∞)解析:对于方程x2+ax-2=0,∵Δ=a2+8>0,∴方程x2+ax-2=0有两个不相等的实数根,又∵两根之积为负,∴必有一正根一负根,设f(x)=x2+ax-2,于是不等式x2+ax-2>0在[1,5]上有解的充要条件是f(5)>0,即5a+23>0,解得a>-235,故a的取值范围是(-235,+∞).14.解:(1)因为不等式bx2-3x+2>0的解集为{x|x<1或x>c},所以x1=1与x2=c是方程bx2-3x+2=0的两个实数根,由根与系数的关系,得1+=3,1×=2,解得b=1,c=2.(2)由(1)知不等式ax2-(ac+b)x+bc<0为ax2-(2a+1)x+2<0,即(ax-1)(x-2)<0.①当a=0时,易得不等式的解集为{x|x>2}.②当a<0时,不等式可化为(x-1)(x-2)>0,不等式的解集为{x|x<1或x>2}.③当a>0时,不等式可化为(x-1)(x-2)<0,当1>2,即0<a<12时,不等式的解集为{x|2<x<1},当1=2,即a=12时,不等式的解集为⌀,当1<2,即a>12时,不等式的解集为{x|1<x<2}.15.解:(1)由题意得Δ=24-4≤0,解得-4≤a≤4,∴实数a的取值范围为[-4,4].(2)由题意∃x∈[1,2],使得2≤x-1成立.令g(x)=x-1,x∈[1,2],则g(x)在区间[1,2]上单调递增,∴g(x)max=g(2)=32,∴2≤32,解得a≤3,∴实数a的取值范围为(-∞,3].。
高考一轮复习第6章不等式第2讲一元二次不等式及其解法

第二讲一元二次不等式及其解法知识梳理·双基自测知识梳理知识点一一元二次不等式的解法(1)将不等式的右边化为零,左边化为二次项系数_大于__零的不等式ax2+bx+c>0(a>0)或ax2+bx+c<0(a>0).(2)计算相应的_判别式__.(3)当_Δ≥0__时,求出相应的一元二次方程的根.(4)利用二次函数的图象与x轴的_交点__确定一元二次不等式的解集.知识点二三个二次之间的关系判别式Δ=b2-4acΔ>0Δ=0 Δ<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∈R且_x≠x1__}_R__ax2+bx+c<0(a>0)的解集{x|_x1<x<x2__} _∅__ _∅__重要结论1.ax2+bx+c>0(a≠0)恒成立的充要条件是:a>0且b2-4ac<0(x∈R).2.ax2+bx+c<0(a≠0)恒成立的充要条件是:a<0且b2-4ac<0(x∈R).注意:在题目中没有指明不等式为二次不等式时,若二次项系数中含有参数,应先对二次项系数为0的情况进行分析,检验此时是否符合条件.3.二次不等式解集的“边界值”是相应二次方程的根.4.简单分式不等式的解法(1)f x g x>0(<0)⇔f(x)g(x)>0(<0); (2)f xg x ≥0(≤0)⇔⎩⎪⎨⎪⎧f x ·g x ≥0≤0gx ≠0.5.简单的指数与对数不等式的解法 (1)若a>1,a f(x)>ag(x)⇔f(x)>g(x);若0<a<1,af(x)>ag(x)⇔f(x)<g(x).(2)若a>1,log a f(x)>log a g(x)⇔f(x)>g(x)>0; 若0<a<1,log a f(x)>log a g(x)⇔0<f(x)<g(x).双基自测题组一 走出误区1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)若不等式ax 2+bx +c<0的解集为(x 1,x 2),则必有a>0.( √ )(2)若不等式ax 2+bx +c>0的解集是(-∞,x 1)∪(x 2,+∞),则方程ax 2+bx +c =0的两个根是x 1和x 2.( √ )(3)若方程ax 2+bx +c =0(a≠0)没有实数根,则不等式ax 2+bx +c>0的解集为R.( × ) (4)不等式ax 2+bx +c≤0在R 上恒成立的条件是a<0且Δ=b 2-4ac≤0.( × )(5)若二次函数y =ax 2+bx +c 的图象开口向下,则不等式ax 2+bx +c<0的解集一定不是空集.( √ )题组二 走进教材2.(必修5P 26T2改编)不等式x(1-2x)>0的解集是( B ) A .⎝⎛⎭⎪⎫-∞,12B .⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12C .(-∞,0)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞D .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ 3.(必修5P 80A 组T4改编)已知集合A ={x|x 2-x -6>0},则∁R A 等于( B )A .{x|-2<x<3}B .{x|-2≤x≤3}C .{x|x<-2}∪{x|x>3}D .{x|x≤-2}∪{x|x≥3}[解析] ∵x 2-x -6>0,∴(x +2)(x -3)>0, ∴x>3或x<-2,即A ={x|x>3或x<-2}. 在数轴上表示出集合A ,如图所示.由图可得∁R A ={x|-2≤x≤3}.故选B .4.(必修5P 80A 组T2改编)y =log 2(3x 2-2x -2)的定义域是_⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,1-73∪⎝ ⎛⎭⎪⎫1+73,+∞__.[解析] 由题意,得3x 2-2x -2>0,令3x 2-2x -2=0,得x 1=1-73,x 2=1+73,∴3x 2-2x -2>0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,1-73∪⎝ ⎛⎭⎪⎫1+73,+∞.题组三 走向高考5.(2019·天津高考)设x ∈R ,使不等式3x 2+x -2<0成立的x 的取值范围是_⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,23__.[解析] 3x 2+x -2<0⇒(x +1)(3x -2)<0, ⇒(x +1)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -23<0⇒-1<x<23,∴x 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫-1,23.考点突破·互动探究考点一 一元二次不等式的解法——多维探究角度1 不含参数的不等式例1 解下列不等式 (1)-2x 2+x +3<0; (2)x 2-2x +2>0.[分析] (1)将二次项系数化为正数,变为2x 2-x -3>0,求方程2x 2-x -3=0的根,若无根,则解集为R ,若有根,则按“小于取中间,大于取两边”写出解集.[解析] (1)化-2x 2+x +3<0为2x 2-x -3>0,∴(x +1)(2x -3)>0,即(x +1)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32>0,∴x>32或x<-1,∴原不等式的解集为(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞. (2)因为Δ<0,所以方程x 2-2x +2=0无实数解,而y =x 2-2x +2的图象开口向上,可得原不等式x 2-2x +2>0的解集为R.名师点拨解一元二次不等式的一般步骤(1)化:把不等式变形为二次项系数大于零的标准形式. (2)判:计算对应方程的判别式.(3)求:求出对应的一元二次方程的根,或根据判别式说明方程有没有实根. (4)写:利用“大于取两边,小于取中间”写出不等式的解集. 角度2 含参数的不等式例2 解下列关于x 的不等式: (1)ax 2-(a +1)x +1<0(a ∈R); (2)x 2-2ax +2≤0(a∈R);[分析] (1)因二次项系数含有字母,故需对其符号分类求解,即讨论a 与0的关系,并注意根的大小关系,即讨论1a与1的关系,故需分a<0,a =0,0<a<1,a =1,a>1五种情况求解;(2)由于系数中含有字母,故需考虑对应的方程有无实根,以及有根时根的大小关系; [解析] (1)若a =0,原不等式等价于-x +1<0,解得x >1. 若a <0,则原不等式等价于⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)>0,解得x <1a 或x >1. 若a >0,原不等式等价于⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0.①当a =1时,1a =1,⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0无解; ②当a >1时,1a <1,解⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0得1a <x <1; ③当0<a <1时,1a >1,解⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0得1<x <1a . 综上所述: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. (2)对于方程x 2-2ax +2=0,因为Δ=4a 2-8,所以当Δ<0,即-2<a <2时,x 2-2ax +2=0无实根.又二次函数y =x 2-2ax +2的图象开口向上,所以原不等式的解集为∅;当Δ=0,即a =±2时,x 2-2ax +2=0有两个相等的实根, 当a =2时,原不等式的解集为{x|x =2}, 当a =-2时,原不等式的解集为{x|x =-2};当Δ>0,即a >2或a <-2时,x 2-2ax +2=0有两个不相等的实根,分别为x 1=a -a 2-2,x 2=a +a 2-2,且x 1<x 2,所以原不等式的解集为{x|a -a 2-2≤x≤a+a 2-2}.综上,当a >2或a <-2时,解集为{x|a -a 2-2≤x≤a+a 2-2};当a =2时,解集为{x|x =2};当a =-2时,解集为{x|x =-2};当-2<a <2时,解集为∅.名师点拨含参数的不等式的求解往往需要分类讨论(1)若二次项系数为常数,若判别式Δ≥0,可先考虑分解因式,再对根的大小分类讨论(分点由x 1=x 2确定);若不易分解因式,可考虑求根公式,以便写出解集,若Δ<0,则结合二次函数图象写出解集,若判别式符号不能确定,则需对判别式分类讨论(分点由Δ=0确定).(2)若二次项系数为参数,则应先考虑二次项系数是否为零,然后讨论二次项系数大于零、小于零,以便确定解集形式.(3)解简单分式不等式是通过移项、通分化为整式不等式求解,要注意分母不能为零.(4)解简单的指数、对数不等式时,若底含有参数,则需对其是否大于1分类求解,注意对数的真数必须为正.〔变式训练1〕(1)(角度1)(2021·北京市海淀区期末)不等式x 2+2x -3<0的解集为( D ) A .{x|x<-3或x>1} B .{x|x<-1或x>3} C .{x|-1<x<3}D .{x|-3<x<1}(2)(角度2)解不等式x 2-(a +1)x +a<0(a ∈R)[解析] (1)由x 2+2x -3<0得(x +3)(x -1)<0,解得-3<x<1.故选D . (2)由x 2-(a +1)x +a =0,得(x -a)(x -1)=0, ∴x 1=a ,x 2=1,①当a>1时,x 2-(a +1)x +a<0的解集为{x|1<x<a}, ②当a =1时,x 2-(a +1)x +a<0的解集为∅, ③当a<1时,x 2-(a +1)x +a<0的解集为{x|a<x<1}. 考点二 三个二次间的关系——师生共研例 3 (1)(2021·黑龙江大庆实验中学期末)已知不等式ax 2-bx -1>0的解集是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-12<x<-13,则不等式x 2-bx -a≥0的解集是( B ) A .{x|2<x<3}B .{x|x≤2或x≥3}C .⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫13<x<12D .⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ≤13或x ≥12(2)若不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,则a 的取值范围是( A )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞B .⎝ ⎛⎦⎥⎤-235,1C .(1,+∞)D .⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-235[分析] (1)利用根与系数的关系求解.(2)令f(x)=x 2+ax -2,Δ=a 2+8>0恒成立,又两根之积为负值,所以只要f(1)≥0或f(1)<0且f(5)>0,于是得解;思路二:“正难则反”,求x 2+ax -2≤0在区间[1,5]上恒成立的a 的取值集合,只需f(5)≤0,再求其补集即可;思路三:分离参数.[解析] (1)∵不等式ax 2-bx -1>0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|-12<x<-13,∴ax 2-bx -1=0的解是x 1=-12和x 2=-13,且a<0,∴⎩⎪⎨⎪⎧-12-13=ba ,⎝ ⎛⎭⎪⎫-12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=-1a ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-6,b =5.则不等式x 2-bx -a≥0即为x 2-5x +6≥0,解得x≤2或x≥3.故选B . (2)令f(x)=x 2+ax -2,则Δ=a 2+8>0,∴方程f(x)=0,有两个不等实根,又两根之积为负, ∴方程有一正根和一负根.解法一:不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,只要f(1)≥0或⎩⎪⎨⎪⎧f1<0,f 5>0.解得a≥1或-235<a<1.∴a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞,故选A . 解法二:不等式x 2+ax -2≤0在[1,5]上恒成立,只要f(5)≤0,即25+5a -2≤0,解得a≤-235,∴不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解的a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞.解法三:x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解⇔a>2x -x 在[1,5]上有解⇔a>f(x)min (记f(x)=2x -x ,x ∈[1,5]),显然f(x)为减函数,∴f(x)min =f(5)=-235,∴a>-235.[引申]若不等式x 2+ax -2<0在区间[1,5]上有解,则a 的取值范围是_(-∞,1)__.[解析] 由例3(2)的解析知,不等式x 2+ax -2<0在区间[1,5]上有解,a<2x -x ,x ∈[1,5]有解,显然g(x)=2x-x 在[1,5]上递减,g max (x)=g(1)=1,∴a<1.名师点拨已知不等式的解集,等于知道了与之对应方程的根,此时利用韦达定理或判别式即可求出参数的值或范围,为简化讨论注意数形结合,如本例(2)中对应的二次函数图象过点(0,-2).〔变式训练2〕(1)关于x 的不等式x 2-2ax -8a 2<0(a>0)的解集为(x 1,x 2),且x 2-x 1=15,则a =( A ) A .52 B .72 C .154D .152(2)(2021·九江模拟)若关于x 的不等式x 2-4x -2-a>0在区间(1,4)内有解,则实数a 的取值范围是( A )A .(-∞,-2)B .(-2,+∞)C .(-6,+∞)D .(-∞,-6)[解析] (1)解法一:由题意知x 1,x 2是方程x 2-2ax -8a 2=0的两根,则x 1+x 2=2a ,x 1x 2=-8a 2.又x 2-x 1=15,∴(x 2-x 1)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=4a 2+32a 2=36a 2=152.∵a>0,∴a =156=52,故选A .解法二:由x 2-2ax -8a 2=(x +2a)(x -4a)<0,∵a>0,∴不等式的解集为(-2a,4a).又不等式的解集为(x 1,x 2),∴x 1=-2a ,x 2=4a.∴x 2-x 1=4a -(-2a)=6a =15,∴a =52,故选A .(2)解法一:由函数f(x)=x 2-4x -2-a 图象的对称轴为x =2.∴不等式x 2-4x -2-a>0在区间(1,4)内有解⇔f(4)>0,即a<-2,故选A .解法二:(分离参数法)不等式x 2-4x -2-a>0在区间(1,4)内有解等价于a<(x 2-4x -2)max ,令g(x)=x 2-4x -2,x ∈(1,4),∴g(x)<g(4)=-2,∴a<-2.故选A . 考点三 一元二次不等式恒成立问题——师生共研例4 已知f(x)=mx 2-mx -1.(1)若对于x ∈R ,f(x)<0恒成立,求实数m 的取值范围;(2)若对于x ∈[1,3],f(x)<-m +5恒成立,求实数m 的取值范围; (3)若对于|m|≤1,f(x)<0恒成立,求实数x 的取值范围.[分析] (1)二次项系数含有字母m ,应分m =0和m≠0讨论求解;(2)数形结合,分类讨论;(3)把二次不等式转化为含m 的一次不等式,根据一次函数的性质求解.[解析] (1)要使mx 2-mx -1<0恒成立, 若m =0,显然-1<0;若m≠0,则⎩⎪⎨⎪⎧m<0,Δ=m 2+4m<0⇒-4<m<0.所以m 的取值范围为(-4,0].(2)要使f(x)<-m +5在[1,3]上恒成立,只需mx 2-mx +m<6恒成立(x ∈[1,3]),又因为x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34>0,所以m<6x 2-x +1.令y =6x 2-x +1=6⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34. 因为t =⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34在[1,3]上是增函数,所以y =6x 2-x +1在[1,3]上是减函数.因此函数的最小值y min =67.所以m 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫-∞,67. (3)将不等式f(x)<0整理成关于m 的不等式为(x 2-x)m -1<0. 令g(m)=(x 2-x)m -1,m ∈[-1,1].则⎩⎪⎨⎪⎧g-1<0,g 1<0即⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+x -1<0,x 2-x -1<0,解得1-52<x<1+52,即x 的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫1-52,1+52.名师点拨一元二次不等式恒成立问题1.在R 上恒成立(1)一元二次不等式ax 2+bx +c>0(或≥0)对于一切x ∈R 恒成立的条件是⎩⎪⎨⎪⎧ a>0,Δ=b 2-4ac<0或≤0.(2)一元二次不等式ax 2+bx +c<0(或≤0)对于一切x ∈R 恒成立的条件是⎩⎪⎨⎪⎧a<0,Δ=b 2-4ac<0或≤0.2.在给定某区间上恒成立(1)当x ∈[m ,n],f(x)=ax 2+bx +c≥0恒成立,结合图象,只需f(x)min ≥0即可; (2)当x ∈[m ,n],f(x)=ax 2+bx +c≤0恒成立,只需f(x)max ≤0即可.3.解决恒成立问题一定要搞清谁是自变量,谁是参数.一般地,知道谁的范围,谁就是自变量,求谁的范围,谁就是参数.4.“不等式f(x)≥0有解(或解集不空)的参数m 的取值集合”是“f(x)<0恒成立的参数m 取值集合”的补集;“f(x)>0的解集为∅”即“f(x)≤0恒成立.”注意:ax 2+bx +c>0恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧a =b =0c>0或⎩⎪⎨⎪⎧a>0Δ=b 2-4ac<0;ax 2+bx +c<0恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧a =b =0c<0或⎩⎪⎨⎪⎧a<0Δ=b 2-4ac<0.〔变式训练3〕(1)若不等式(a -3)x 2+2(a -3)x -4<0对一切x ∈R 恒成立,则实数a 取值的集合为( D ) A .(-∞,3) B .(-1,3) C .[-1,3]D .(-1,3](2)(2021·山西忻州第一中学模拟)已知关于x 的不等式x 2-4x≥m 对任意的x ∈(0,1]恒成立,则有( A )A .m≤-3B .m≥-3C .-3≤m<0D .m≥-4(3)已知对于任意的a ∈[-1,1],函数f(x)=x 2+(a -4)x +4-2a 的值总大于0,则x 的取值范围是( B )A .{x|1<x<3}B .{x|x<1或x>3}C .{x|1<x<2}D .{x|x<1或x>2}[解析] (1)当a =3时,-4<0恒成立;当a≠3时,⎩⎪⎨⎪⎧a<3,Δ=4a -32+16a -3<0,解得-1<a<3.所以-1<a≤3.故选D .(2)令f(x)=x 2-4x ,x ∈(0,1],∵f(x)图象的对称轴为直线x =2,∴f(x)在(0,1]上单调递减,∴当x =1时,f(x)取得最小值-3,∴m≤-3,故选A .(3)记g(a)=(x -2)a +x 2-4x +4,a ∈[-1,1],依题意,只须⎩⎪⎨⎪⎧g1>0,g -1>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x 2-3x +2>0,x 2-5x +6>0⇒x<1或x>3,故选B .名师讲坛·素养提升 一元二次方程根的分布设一元二次方程ax 2+bx +c =0(a≠0),记f(x)=ax 2+bx +c. (1)方程无根Δ=b 2-4ac<0;(2)方程有两等根Δ=b 2-4ac =0;(3)方程有两不等实根Δ=b 2-4ac>0,记其根为x 1,x 2且x 1<x 2.①x 1>0⇔⎩⎪⎨⎪⎧Δ=b 2-4ac>0,x 1+x 2=-b a >0,x 1x 2=c a >0.或x 1>0⇔⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,af 0>0,-b2a>0;②x 1<0<x 2⇔⎩⎪⎨⎪⎧Δ=b 2-4ac>0x 1x 2=ca <0或x 1<0<x 2⇔af(0)<0; ③x 1<x 2<0⇔⎩⎪⎨⎪⎧Δ=b 2-4ac>0,x 1+x 2=-b a<0,x 1x 2=c a >0,或x 1<x 2<0⇔⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,af 0>0,-b 2a<0. ④x 2>x 1>k ⇔⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,af k >0,-b 2a >k ,⑤x 1<k<x 2⇔af(k)<0;⑥x 1<x 2<k ⇔⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,af k >0,-b 2a <k.⑦m<x 1<n<x 2⇔⎩⎪⎨⎪⎧af m >0,af n <0;x 1<m<x 2<n ⇔⎩⎪⎨⎪⎧af m <0,afn >0;m<x 1<x 2<n ⇔⎩⎪⎨⎪⎧af m >0,af n >0,m<-b 2a <n ,Δ>0.x 1<m<n<x 2⇔⎩⎪⎨⎪⎧afm <0,af n <0.⑧m<x 1<n<x 2<p ⇔⎩⎪⎨⎪⎧fm ·f n <0,f n ·f p <0.例5 若关于x 的一元二次方程(m -1)x 2+2(m +1)x -m =0,分别满足下列条件时,求m 的取值范围.(1)一根在(1,2)内,另一根在(-1,0)内; (2)一根在(-1,1),另一根不在(-1,1)内; (3)一根小于1,另一根大于2; (4)一根大于-1,另一根小于-1; (5)两根都在区间(-1,3); (6)两根都大于0; (7)两根都小于1; (8)在(1,2)内有解.[解析] 设f(x)=(m -1)x 2+2(m +1)x -m ,Δ=4(m +1)2+4m(m -1)=8m 2+4m +4=4(2m 2+m +1)>0.(1)一根在(1,2)内,另一根在(-1,0)内应满足⎩⎪⎨⎪⎧f 1f 2<0f 0f -1<0即⎩⎪⎨⎪⎧m 2m +1<0-2m -3-m <0,解得-12<m<0.(2)一根在(-1,1)内,另一根不在(-1,1)内,应满足f(-1)f(1)<0,即(2m +1)(-2m -3)<0,∴m>-12或m<-32,又∵m -1≠0,∴m≠1, ∴m 范围⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-32∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,1∪(1,+∞).(3)一根小于1,另一根大于2,应满足⎩⎪⎨⎪⎧m -1f 1<0m -1f 2<0即⎩⎪⎨⎪⎧m -12m +1<0m -1m<0解得:0<m<1.(4)一根大于-1,另一根小于-1,应满足(m -1)f(-1)<0,即(m -1)(-2m -3)<0, 解得:m>1或m<-32.(5)两根都在(-1,3)内,应满足⎩⎪⎨⎪⎧Δ≥0-1<-m +1m -1<3m -1f -1>0m -1f 3>0,解得:-32<m<314.(6)两根都大于0,应满足 ⎩⎪⎨⎪⎧Δ≥0-m +1m -1>0m -1f0>0,解得:0<m<1.(7)两根都小于1,应满足:⎩⎪⎨⎪⎧Δ≥0-m +1m -1<1m -1f 1>0,解得:m>1或m<-12.(8)在(1,2)内有解应满足⎩⎪⎨⎪⎧Δ≥01<-m +1m -1<2m -1f 1>0m -1f 2>0或f(1)f(2)≤0解得-12≤m≤0,经检验m =-12及m =0都不合题意舍去,∴-12<m<0.〔变式训练4〕(1)(2021·山东实验中学诊断)如果方程x 2+(m -1)x +m 2-2=0的两个实根一个小于1,另一个大于1,那么实数m 的取值范围是_(-2,1)__.(2)若方程x 2+(k +2)x -k =0的两实根均在区间(-1,1)内,则k 的取值范围为_-4+23≤k<-12__.[解析] (1)记f(x)=x 2+(m -1)x +m 2-2,由题意可知f(1)=m 2+m -2<0,解得-2<m<1.(2)由题意得,⎩⎪⎨⎪⎧Δ≥0,-1<-k +22<1,f -1>0,f 1>0.解得-4+23≤k<-12.。
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∅
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温馨提醒:二次项系数中含有参数时,则应先考虑二次 项 是 否为零,然后再讨论二次项系数不为零时的情形,以便 确 定
解集的形式.
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第六章
不等式、推理与证明
1 x 1. (2013· 高考湖北卷)已知全集为 R,集合 A=x| ≤1, 2
B= {x|x2-6x+8≤0},则 A∩∁ RB= ( C ) A. {x|x≤0} C. {x|0≤x<2 或 x>4} B.{x|2≤x≤4} D. {x|0<x≤2 或 x≥4}
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第六章
不等式、推理与证明
1.解下列不等式: (1)8x- 1≤16x2; (2)x2-2ax-3a2<0(a<0).
【解】 (1)原不等式转化为 16x2-8x+ 1≥0, 即 (4x- 1)2≥0,∴x∈ R, 故原不等式的解集为 R. (2)原不等式转化为 (x+a)(x- 3a)<0. ∵ a< 0,∴ 3a<- a, ∴原不等式的解集为{x|3a< x<-a}.
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第六章
不等式、推理与证明
2.对任意 a∈[- 1, 1],函数 f(x)=x2+ (a- 4)x+ 4- 2a 的 值恒大于零,求 x 的取值范围.
【解】由 f(x)= x2+ (a-4)x+4-2a = (x-2)a+ x2-4x+ 4, 令 g(a)= (x- 2)a+ x2-4x+ 4. 由题意,在 [- 1, 1]上, g(a)的值恒大于零, (- 1)+x2- 4x+4>0, g(- 1)=(x- 2) × ∴ 2 g ( 1 )=( x - 2 )+ x -4x+ 4>0, 解得 x<1 或 x>3. 故 x 的取值范围是 (- ∞, 1)∪(3,+∞).
2<x<3}.
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第六章
不等式、推理与证明
2.(2014· 辽宁抚顺市高三模拟 )设 0<b<1+ a,若关于 x 的不 等式(x- b)2>(ax)2 的解集中的整数恰有 3 个,则 ( C ) A.- 1<a<0 C. 1<a<3 B.0<a<1 D. 3<a<6
【解析】 据题意可得(x-b)2>(ax)2⇔(1-a2)x2- 2bx+ b2>0⇔[(1-a)x-b]· [(1+ a)x-b]>0,因为解集中的整数恰有 3 个,显然 1-a<0,又有 1+ a>0,即[(a-1)x+b][(1+ a)x - b]<0. b b 由 1- a<0,得 a>1,∴解集为 <x< . 1-a 1+a
第六章
不等式、推理与证明
[解析 ]
由条件知 x1, x2 为方程 x2-2ax-8a2= 0 的两根,
则 x1+x2=2a,x1x2=-8a2,故 (x2-x1)2= (x1+x2)2-4x1x2 5 = (2a) -4×(-8a )=36a =15 ,得 a= . 2
2 2 2 2
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第六章
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第六章
不等式、推理与证明
一元二次不等式的应用
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?
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第六章
不等式、推理与证明
2.一元二次不等式与相应的二次函数及一元二次方程的关系 判别式Δ=b2 -4ac 二次函数 y=ax2+bx +c(a>0)的图 象
有两相等实根 一元二次方程 有两相异实根 ax2+bx+c 没有实数根 b x ,x2(x1<x2) x =x =- 1 2 =0(a>0)的根 1 2a
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第六章
不等式、推理与证明
4.若不等式x2-x≤0的解集为M,函 数f(x) =ln(1-|x|) 的
[0,1) 定义域为N,则M∩N为_______________ . 5.不等式x2+ax+4<0的解集不是空集,则实数a的取值 (-∞,-4)∪(4,+∞) 范围是_____________________________ .
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第六章
不等式、推理与证明
【解】由题意列出不等式, 对甲车型:0.1x+0.01x2> 12, 解得 x>30(x<-40 舍去); 对乙车型:0.05x+ 0.005x2>10, 解得 x>40(x<-50 舍去), 从而 x 甲> 30 km/h, x 乙> 40 km/h, 经比较知乙车超过限速,在此事故中应负主要责任.
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第六章
不等式、推理与证明
一元二次不等式恒成立问题
(2013· 高考重庆卷)设 0≤α≤π,不等式 8x2- (8sin α)x + cos 2α≥0 对 x∈R 恒成立 ,则 α 的取值范围为
0,π ∪5π,π 6 6 ____________________.
[课堂笔记]
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第六章
不等式、推理与证明
【解析】由题意,要使 8x2-(8sin α)x+cos 2α≥0 对 x∈ R 恒 1 成立,需 Δ= 64sin α - 32cos 2α≤0 ,化简得 cos 2α≥ ∴ 0≤2α≤ 或 ≤2α≤2π,解得 0≤α≤ 或 ≤α≤π. 3 3 6 6
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第六章
不等式、推理与证明
已知不等式的解集求参数
(2013· 高 考 重 庆 卷 ) 关 于 x 的 不 等 式 x2 - 2ax - 8a2<0(a>0)的解集为(x1,x2),且 x2- x1=15,则 a=( A ) 5 7 A. B. 2 2 15 C. 4 15 D. 2
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第六章
不等式、推理与证明
(1)解一元二次不等式的一般步骤: ①对不等式变形,使一端为 0 且二次项系数大于 0,即 ax2 + bx+ c>0(a>0), ax2+ bx+ c<0(a>0); ②计算相应的判别式; ③当 Δ≥0 时,求出相应的一元二次方程的根; ④根据对应二次函数的图象,写出不等式的解集. (2)解含参数的一元二次不等式,要把握好分类讨论的层次, 一般按下面次序进行讨论: 首先根据二次项系数的符号进行 分类,其次根据根是否存在,即 Δ 的符号进行分类,最后在 根存在时,根据根的大小进行分类.
Δ>0
Δ=0
Δ<0
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第六章
不等式、推理与证明
判别式Δ=b2 -4ac ax2+bx+ c>0(a>0)的解 集 ax2+bx+c< 0(a>0)的解集
Δ>0
Δ=0
b {x|x≠- } ________ 2a
Δ<0
{x|x>x2或x<x1}
R ________
{ x|x1<x<x2} ___________
[课堂笔记]
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第六章
不等式、推理与证明
【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 000x2 + 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, y-( 12- 10) ×10 000>0, 必须有 0<x<1, 2 - 6 000x + 2 000x>0, 1 即 解得 0<x< , 3 0<x<1, 1 所以投入成本增加的比例应在 0,3 范围内.
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不等式、推理与证明
一元二次不等式的解法 解不列不等式:
(1)-3x2-2x+8≥0; (2)12x2-ax>a2(a≠0). [课堂笔记]
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不等式、推理与证明
【解】 (1)原不等式可化为 3x2+ 2x-8≤0,∵ Δ= 100>0, 4 2 ∴方程 3x + 2x-8= 0 的两根为-2, , 3 结合二次函数 y=3x2+2x-8 的图象可知原不等式的解集为 4 {x|- 2≤x≤ }. 3 (2)∵ 12x2- ax>a2, ∴ 12x2- ax- a2>0,即(4x+a)(3x- a)>0. a a 令 (4x+ a)(3x-a)= 0,得 x1=- , x2= . 4 3
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不等式、推理与证明
第2课时 一元二次不等式及其解法
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不等式、推理与证明
1.一元一次不等式的解法 一元一次不等式 ax>b(a≠0)的解集是什么?
提示:一元一次不等式 ax>b(a≠0)的解集为:(1)当 a> 0 时 , b b 解集为{x|x> }. (2)当 a< 0 时,解集为 {x|x< } a a
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不等式、推理与证明
(1)解决恒成立问题一定要清楚选谁为主元,谁是参数 .一般地 , 已知谁的范围 ,就选谁为主元 ,求谁的范围 ,谁就是参数. (2)对于二次不等式恒成立问题, 恒大于 0 就是相应的二次函 数的图象在给定的区间上全部在 x 轴上方; 恒小于 0 就是相 应的二次函数的图象在给定的区间上全部在 x 轴下方. (3)一元二次不等式恒成立的条件: ① ax2+ bx+ c>0(a≠0)恒成立的充要条件是: a>0 且 b2- 4ac<0(x∈ R). ② ax2+ bx+ c<0(a≠0)恒成立的充要条件是: a<0 且 b2- 4ac<0(x∈ R).