高中数学二轮复习一元二次不等式及其解法教案含答案全国通用Word格式.docx
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0)的解集
{x|x<
x1
或x>
x2}
{x|x≠x1}
R
ax2+bx+c<
{x|x1<
x<
∅
1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×
”)
(1)不等式ax2+x-1>
0一定是一元二次不等式.( )
(2)不等式≤0⇔(x-2)(x+1)≤0.( )
(3)若不等式ax2+bx+c>
0的解集是(-∞,x1)∪(x2,+∞),则方程ax2+bx+c=0的两个根是x1和x2.( )
(4)不等式ax2+bx+c≤0在R上恒成立的条件是a<
0且Δ=b2-4ac≤0.( )
[答案]
(1)×
(2)×
(3)√ (4)×
2.不等式-3x+4>
0的解集为________.(用区间表示)
(-4,1) [由-x2-3x+4>
0得x2+3x-4<
0,解得-4<
1.]
3.(教材改编)若关于x的方程x2+ax+a2-1=0有一正根和一负根,则a的取值范围为________.
(-1,1) [令f(x)=x2+ax+a2-1,由题意可知f(0)=a2-1<
0,即-1<
a<
4.在R上定义运算:
=ad-bc.若不等式≥1对任意实数x恒成立,则实数a的最大值为__________.
[原不等式等价于x(x-1)-(a-2)(a+1)≥1,
即x2-x-1≥(a+1)(a-2)对任意x恒成立,
x2-x-1=2-≥-,
所以-≥a2-a-2,解得-≤a≤.]
5.(2017·
宿迁模拟)已知不等式ax2-bx-1≥0的解集是,则不等式x2-bx-a<
0的解集是________.
(2,3) [由不等式ax2-bx-1≥0的解集为可知,a<
0且-,-是方程ax2-bx-1=0的两个实数根.
∴解得∴由x2-5x+6<
0得2<
3.即不等式x2-bx-a<
0的解集为(2,3).]
一元二次不等式的解法
解下列不等式:
(1)3+2x-x2≥0;
(2)x2-(a+1)x+a<
0.
[解]
(1)原不等式化为x2-2x-3≤0,
即(x-3)(x+1)≤0,
故所求不等式的解集为{x|-1≤x≤3}.
(2)原不等式可化为(x-a)(x-1)<
0,
当a>
1时,原不等式的解集为(1,a);
当a=1时,原不等式的解集为∅;
当a<
1时,原不等式的解集为(a,1).
[迁移探究] 将
(2)中不等式改为ax2-(a+1)x+1<
0,求不等式的解集.
[解] 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-1)>
解得x<
若a>
0,原不等式等价于(x-1)<
①当a=1时,=1,(x-1)<
0无解;
②当a>
1时,<
1,解(x-1)<
0得<
1;
③当0<
1时,>
1,解(x-1)<
0得1<
.
综上所述:
0时,解集为;
当a=0时,解集为{x|x>
1};
当0<
1时,解集为;
当a=1时,解集为∅;
1时,解集为.
[规律方法] 1.解一元二次不等式的步骤:
(1)使一端为0且把二次项系数化为正数.
(2)先考虑因式分解法,再考虑求根公式法或配方法或判别式法.
(3)写出不等式的解集.
2.解含参数的一元二次不等式的步骤:
(1)二次项中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一次不等式或二次项系数为正的形式.
(2)判断方程的根的个数,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.
[变式训练1] 解关于x的不等式kx2-2x+k<0(k∈R).【导学号:
62172074】
[解] ①当k=0时,不等式的解为x>0.
②当k>0时,若Δ=4-4k2>0,即0<k<1时,不等式的解为<x<;
若Δ≤0,即k≥1时,不等式无解.
③当k<0时,若Δ=4-4k2>0,
即-1<k<0时,x<或x>;
若Δ<0,即k<-1时,不等式的解集为R;
若Δ=0,即k=-1时,不等式的解为x≠-1.
综上所述,k≥1时,不等式的解集为∅;
0<k<1时,不等式的解集为
;
k=0时,不等式的解集为{x|x>0};
当-1<k<0时,不等式的解集为
k=-1时,不等式的解集为{x|x≠-1};
k<-1时,不等式的解集为R.
一元二次不等式恒成立问题
角度1 形如f(x)≥0(x∈R)求参数的范围
不等式(a-2)x2+2(a-2)x-4<
0对一切x∈R恒成立,则实数a的取值范围是__________.
(-2,2] [当a-2=0,即a=2时,不等式即为-4<
0,对一切x∈R恒成立,
当a≠2时,则有
即∴-2<
2.
综上,可得实数a的取值范围是(-2,2].]
角度2 形如f(x)≥0求参数的范围
设函数f(x)=mx2-mx-1.若对于x∈[1,3],f(x)<
-m+5恒成立,求m的取值范围.【导学号:
62172075】
[解] 要使f(x)<
-m+5在x∈[1,3]上恒成立,即m2+m-6<
0在x∈[1,3]上恒成立.
有以下两种方法:
法一:
令g(x)=m2+m-6,x∈[1,3].
当m>
0时,g(x)在[1,3]上是增函数,
所以g(x)max=g(3)⇒7m-6<
所以m<
,所以0<
m<
当m=0时,-6<
0恒成立;
当m<
0时,g(x)在[1,3]上是减函数,
所以g(x)max=g
(1)⇒m-6<
0,所以m<
6,所以m<
m的取值范围是.
法二:
因为x2-x+1=2+>
又因为m(x2-x+1)-6<
因为函数y==在[1,3]上的最小值为,所以只需m<
即可.
所以m的取值范围是.
角度3 形如f(x)≥0(参数m∈[a,b])求x的范围
对任意的k∈[-1,1],函数f(x)=x2+(k-4)x+4-2k的值恒大于零,则x的取值范围是__________.
1或x>
3} [x2+(k-4)x+4-2k>
0恒成立,
即g(k)=(x-2)k+(x2-4x+4)>
在k∈[-1,1]时恒成立.
只需g(-1)>
0且g
(1)>
0,即
3.]
[规律方法] 1.解决恒成立问题一定要搞清谁是主元,谁是参数,一般地,知道谁的范围,谁就是主元,求谁的范围,谁就是参数.
2.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.
[思想与方法]
1.不等式ax2+bx+c>
0对任意实数x恒成立⇔或
不等式ax2+bx+c<
2.“三个二次”的关系是解一元二次不等式的理论基础,一般可把a<
0时的情形转化为a>
0时的情形.
3.解含参数的一元二次不等式,可先考虑因式分解,再对根的大小进行分类讨论;
若不能因式分解,则可对判别式进行分类讨论,分类要不重不漏.
[易错与防范]
1.对于不等式ax2+bx+c>
0,求解时不要忘记讨论a=0时的情形.
2.当Δ<
0时,ax2+bx+c>
0(a≠0)的解集为R还是∅,要注意区别.
3.含参数的不等式要注意选好分类标准,避免盲目讨论.
4.不同参数范围的解集切莫取并集,应分类表述.
课时分层训练(十三)
A组 基础达标
(建议用时:
30分钟)
一、填空题
1.不等式-2x2+x+1>
0的解集为__________.
[-2x2+x+1>
0,即2x2-x-1<
0,(2x+1)(x-1)<
0,解得-<
1,∴不等式-2x2+x+1>
0的解集为.]
2.若集合A==∅,则实数a的值的集合是________.
【导学号:
62172076】
{a|0≤a≤4} [由题意知a=0时,满足条件,
a≠0时,由
得0<
a≤4,所以0≤a≤4.]
3.已知关于x的不等式<
0的解集是,则实数a=________.
-2 [不等式<
0等价于(ax-1)(x+1)<
0,由题意可知x=-1及x=-是方程(ax-1)(x+1)=0的两个实数根,∴=-,即a=-2.]
4.若关于x的不等式x2-2ax-8a2<
0(a>
0)的解集为(x1,x2),且x2-x1=15,则a=________.
[由x2-2ax-8a2<
得(x+2a)(x-4a)<
0,因a>
所以不等式的解集为(-2a,4a),
即x2=4a,x1=-2a,由x2-x1=15,
得4a-(-2a)=15,解得a=.]
5.不等式x2-2x+5≥a2-3a对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围为________.
[-1,4] [令f(x)=x2-2x+5,则f(x)=(x-1)2+4≥4,
由a2-3a≤4得-1≤a≤4.]
6.若不等式mx2+2mx+1>
0的解集为R,则m的取值范围是__________.
[0,1) [①当m=0时,1>
0显然成立;
②当m≠0时,由条件知得0<
1,
由①②知0≤m<
7.(2016·
苏北四市摸底考试)已知函数f(x)=-x2+2x,则不等式f(log2x)<
f
(2)的解集为________.
(0,1)∪(4,+∞) [由f(log2x)<
f
(2)可得
-(log2x)2+2log2x<
-4+4,
∴log2x(2-log2x)<
∴log2x>
2或log2x<
∴x>
4或0<
即不等式f(log2x)2<
f
(2)的解集为(0,1)∪(4,+∞).]
8.(2017·
南京、盐城二模)已知函数f(x)=则不等式f(x)≥-1的解集是__________.【导学号:
62172077】
[-4,2] [不等式f(x)≥-1⇔或解得-4≤x≤0或0<
x≤2,故不等式f(x)≥-1的解集是[-4,2].]
9.已知一元二次不等式f(x)<
0的解集为,则f(ex)>
0的解集为________.
-ln3} [设-1和是方程x2+ax+b=0的两个实数根,
∴a=-=,
b=-1×
=-.
∵一元二次不等式f(x)<
0的解集为,
∴f(x)=-=-x2-x+,
∴f(x)>
0的解集为x∈.
不等式f(ex)>
0可化为-1<
ex<
ln,
∴x<
-ln3,
即f(ex)>
0的解集为{x|x<
-ln3}.]
10.已知函数f(x)=-x2+ax+b2-b+1(a∈R,b∈R),对任意实数x都有f(1-x)=f(1+x)成立,当x∈[-1,1]时,f(x)>
0恒成立,则b的取值范围是________.
b<
-1或b>
2 [由f(1-x)=f(1+x)知f(x)图象的对称轴为直线x=1,
则有=1,故a=2.
由f(x)的图象可知f(x)在[-1,1]上为增函数.
∵x∈[-1,1]时,f(x)min=f(-1)=-1-2+b2-b+1=b2-b-2,
令b